KR100376720B1 - An imitating encoder signal generating device and a method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인코더 신호 모의 생성장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 인코더 신호 모의 생성방법은, 수치 제어장치가 필요로 하는 인코더 신호를 모터 드라이브에서 발생시키는 방법으로서, 고분해능 위치 정보로부터 제어 주기마다 발생시켜야 하는 펄스의 수와 방향을 산출하는 단계; 산출된 펄스의 수와 방향으로부터 펄스열 발생 회로를 거쳐 A/B상 신호를 발생시키는 단계; 및 제어 축이 매 1회전 할 때 마다 Z상 펄스를 발생시키는 단계를 포함한다.The present invention relates to an encoder signal simulation apparatus and a method thereof. An encoder signal simulation method of the present invention includes a method of generating an encoder signal required by a numerical controller in a motor drive, the method comprising: calculating the number and direction of pulses to be generated at each control period from high resolution position information; Generating an A / B phase signal from the calculated number and direction of pulses via a pulse train generation circuit; And generating a Z-phase pulse every time the control axis rotates.

본 발명은 제어 장치가 파악하고 있는 고분해능의 위치 정보로부터 임의의 회전 당 펄스수를 갖는 인코더의 신호를 실시간으로 모의 생성할 수 있도록 하여, 수치 제어장치의 제어 정도에 적합한 임의의 인코더 펄스수의 설정이 가능하므로 시스템의 제어 정도를 향상시킬 수 있으며, 수치 제어장치의 연결 가능 인코더 펄스수에 관계없이 모든 아날로그 인터페이스 방식의 수치 제어장치에 조합이 가능하다.The present invention makes it possible to simulate in real time a signal of an encoder having an arbitrary number of pulses per revolution from the high resolution positional information grasped by the control device, so as to set an arbitrary number of encoder pulses suitable for the control degree of the numerical controller. This makes it possible to improve the control of the system and can be combined with any analog interface type numerical controller regardless of the number of encoder pulses that can be connected to the numerical controller.

Description

인코더 신호 모의 생성장치 및 그 방법{AN IMITATING ENCODER SIGNAL GENERATING DEVICE AND A METHOD THEREOF}Encoder signal simulation apparatus and method thereof {AN IMITATING ENCODER SIGNAL GENERATING DEVICE AND A METHOD THEREOF}

본 발명은 인코더 신호 모의 생성장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 수치 제어장치가 필요로 하는 인코더 신호를 모터 드라이브에서 발생시키는 방법으로서, 제어장치가 파악하고 있는 고분해능의 위치 정보로부터 임의의 회전당 펄스수를 갖는 증분형 인코더의 신호를 실시간으로 모의 생성하여 출력하는 인코더 신호 모의 생성장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoder signal simulation apparatus and a method thereof, and more particularly, to a method for generating an encoder signal required by a numerical controller in a motor drive. An encoder signal simulation apparatus and method for simulating and outputting a signal of an incremental encoder having a number in real time.

일반적으로, 10V의 전압으로 모터 드라이브에 제어명령을 전달하는 아날로그 인터페이스 방식의 수치 제어 시스템에서, 수치 제어장치(NC : Numeric Control system)는 제어에 필요한 위치 정보를 얻기 위해서 인코더(encoder)를 연결하여야 한다. 이를 위해, 수치 제어장치에 별체형의 인코더를 접속하는 방법도 있으나, 대부분의 경우 드라이브에 연결되어 있는 모터 인코더의 신호를 수치 제어장치로 중계하는 방법이 구성의 단순함과 비용 절감의 장점 때문에 주로 사용된다.In general, in an analog interface type numerical control system that transmits a control command to a motor drive at a voltage of 10 V, a numerical control system (NC) must connect an encoder to obtain position information necessary for control. do. To this end, there is a method of connecting a separate encoder to the numerical controller, but in most cases, the method of relaying the signal of the motor encoder connected to the drive to the numerical controller is mainly used because of the simplicity of configuration and the advantages of cost reduction. do.

종래의 모터 드라이브 장치의 인코더 신호 중계 기능은 모터 인코더 신호를 버퍼(buffer)를 거쳐 일대일로 그대로 보내거나 분주 회로를 거쳐 1/2, 1/4, 1/8 등등으로 분주하여 출력하는 방식을 사용하고 있다.The encoder signal relay function of a conventional motor drive device uses a method of sending a motor encoder signal in a one-to-one manner through a buffer or by dividing it into 1/2, 1/4, 1/8, etc. via a divider circuit. Doing.

그런데, 종래와 같이 모터 드라이브가 모터 인코더 신호를 일대일 또는 분주하여 수치 제어장치로 중계하는 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다.However, when the motor drive relays the motor encoder signal one-to-one or by dividing to the numerical control device as in the related art, the following problems may occur.

1, 중계되는 인코더 신호의 펄스수가 수치 제어장치에 연결 가능한 펄스수의 조합에 해당되지 않아 인터페이스가 불가능한 경우,1, if the number of pulses of the relayed encoder signal does not correspond to the combination of the number of pulses that can be connected to the numerical control device, the interface is impossible

2. 수치 제어 시스템의 최소 제어 단위를 만족시키기 위해서 필요한 인코더의 펄스수보다 중계되는 신호의 펄스수가 작은 경우,2. If the number of pulses of the signal relayed is smaller than the number of pulses of the encoder required to satisfy the minimum control unit of the numerical control system,

3. 동력 전달 요소의 전달비가 정수비가 되지 않는 조건일 때 최소 지령 단위와 최소 제어 단위가 일치하지 않는 경우.3. The minimum command unit and the minimum control unit do not match when the transmission ratio of the power transmission element is not a constant ratio.

이와 같이, 종래의 일대일 또는 분주식 중계기를 갖는 모터 드라이브는 상기한 바와 같이 제어 시스템으로의 적용이 곤란한 문제점이 발생한다.As described above, a motor drive having a conventional one-to-one or dispenser repeater has a problem in that it is difficult to apply to a control system as described above.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 제어 장치가 파악하고 있는 고분해능의 위치 정보로부터 임의의 회전 당 펄스수를 갖는 인코더의 신호를 실시간으로 모의 생성할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, the technical problem to be achieved by the present invention is to enable to generate in real time the signal of the encoder having an arbitrary number of pulses per revolution from the high resolution position information that the control device grasps There is a purpose.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 인코더 신호 모의 생성장치를 나타내는 구성 블록도이다.1 is a block diagram showing an encoder signal simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2a 및 도2b는 본 발명의 인코더 신호 모의 생성의 기본 원리와 이에 따른 발생 신호 파형을 나타내는 도면이다.2A and 2B are diagrams showing the basic principle of generating the encoder signal simulation and the generated signal waveform according to the present invention.

도3a 및 도3b는 4체배 펄스가 주어질 A/B상 발생 회로의 출력 파형을 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams showing output waveforms of an A / B phase generation circuit to which a multiplication pulse is given.

도4a 및 도4b는 A/B상 발생 회로의 순차 논리표와 이에 따른 A/B상 발생 회로를 나타내는 회로도이다.4A and 4B are circuit diagrams showing a sequential logic table of the A / B phase generation circuit and the A / B phase generation circuit accordingly.

도5는 펄스열 발생 회로 및 비교 회로를 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing a pulse train generation circuit and a comparison circuit.

도6은 Z상 신호의 발생 과정을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a generation process of a Z-phase signal.

도7은 도6의 Z상 발생 원리를 구현한 Z상 발생 회로를 나타내는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a Z-phase generating circuit implementing the Z-phase generating principle of FIG. 6.

도8은 본 발명의 실시예에 따른 인코더 신호 모의 생성 처리부의 처리 과정을 나타내는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a process of an encoder signal simulation generation unit according to an embodiment of the present invention.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 인코더 신호 모의 생성장치는,An apparatus for generating encoder signal simulations according to one aspect of the present invention for achieving the above object,

고분해능 위치 정보 신호를 수신하여 인코더 신호 모의 발생에 필요한 연산 처리를 수행하는 인코더 신호 모의 발생 처리부;An encoder signal simulation generation unit configured to receive a high resolution position information signal and perform arithmetic processing necessary for generating an encoder signal;

펄스열의 펄스 반복 주기를 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부로부터 입력받아 펄스열을 발생하는 펄스열 발생부;A pulse train generation unit receiving a pulse repetition period of a pulse train from the encoder signal simulation generation unit and generating a pulse train;

상기 펄스열 발생부에서 출력되는 펄스열을 계수하는 계수부;A counting unit for counting a pulse train output from the pulse train generator;

상기 인코더 신호 모의 발생 처리부로부터 한 제어주기에 발생하여야 할 펄스열의 수를 입력받아 상기 계수부의 출력과 비교하는 비교부;A comparison unit which receives the number of pulse strings to be generated in one control period from the encoder signal simulation generation unit and compares them with the output of the counting unit;

상기 펄스열 발생부로부터 출력된 펄스열과 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부로부터 출력되는 회전방향 신호를 수신하여 A상과 B상의 신호를 발생시키는 A/B상 발생부; 및An A / B phase generator which receives the pulse string output from the pulse string generator and a rotation direction signal output from the encoder signal simulation generation processor to generate A phase and B phase signals; And

상기 인코더 신호 모의 발생 처리부에서 출력되는 Z상 발생 위치 신호와 상기 계수부의 출력을 비교하는 비교부;A comparison unit for comparing a Z-phase generation position signal output from the encoder signal simulation generation unit with an output of the counting unit;

상기 비교부의 출력과 상기 계수부의 출력 및 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부의 회전방향 신호를 수신하여 Z상의 신호를 발생하는 Z상 발생부를 포함한다.And a Z-phase generator for receiving an output of the comparator, an output of the counter, and a rotation direction signal of the encoder signal simulation generation unit to generate a Z-phase signal.

본 발명의 다른 특징에 따른 인코더 신호 모의 생성방법은,An encoder signal simulation method according to another aspect of the present invention,

고분해능 위치 정보로부터 제어 주기마다 발생시켜야 하는 펄스의 수와 방향을 산출하는 단계;Calculating the number and direction of pulses to be generated for each control period from the high resolution position information;

산출된 펄스의 수와 방향으로부터 펄스열 발생 회로를 거쳐 A/B상 신호를 발생시키는 단계; 및Generating an A / B phase signal from the calculated number and direction of pulses via a pulse train generation circuit; And

제어 축이 매 1회전 할 때 마다 Z상 펄스를 발생시키는 단계를 포함한다.Generating a Z-phase pulse for every one revolution of the control axis.

이하에서는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 인코더 신호 모의 생성장치를 나타내는 구성 블록도이다.1 is a block diagram showing an encoder signal simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인코더 신호 모의 생성장치는, 고분해능 위치 정보 신호를 수신하여 인코더 모의 신호 발생에 필요한 연산 처리를 수행하는 인코더 신호 모의 발생 처리부(100); 4체배 펄스의 주기 신호를 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)로부터 입력받아 펄스열을 발생하는 펄스열 발생 회로(200); 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)로부터 4체배 펄스의 수를 입력받아 비교하는 제1 비교회로(300) 및 제2 비교회로(400); 펄스열 발생 회로(200)에서 출력되는 펄스열을 계수하여 제1 비교회로(300) 및 제2 비교회로(400)에 출력하는 계수기(500); 펄스열 발생 회로(200)로부터 출력된 펄스열과 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)로부터 출력되는 신호를 수신하여 A상과 B상의 신호를 발생시키는 A/B상 발생 회로(600); 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)에서 출력되는 신호와 계수기(500)에 의해 계수된 신호와 제2 비교회로(400)에서 비교되어 출력된 신호를 수신하여 Z상의 신호를 발생하는 Z상 발생 회로(700)를 포함한다.As shown in FIG. 1, an encoder signal simulation generating apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: an encoder signal simulation generation unit 100 for receiving a high resolution position information signal and performing arithmetic processing necessary for generating an encoder simulation signal; A pulse train generation circuit 200 which receives a periodic signal of a multiplication pulse from the encoder signal simulation generation processing unit 100 and generates a pulse train; A first comparison circuit 300 and a second comparison circuit 400 for receiving and comparing the number of quadrupled pulses from the encoder signal simulation generation unit 100; A counter 500 that counts the pulse train output from the pulse train generator 200 and outputs the pulse train output to the first and second comparison circuits 300 and 400; An A / B phase generation circuit 600 for receiving the pulse string output from the pulse string generation circuit 200 and the signal output from the encoder signal simulation generation processing unit 100 to generate the A phase and B phase signals; Z phase generation circuit for receiving the signal output from the encoder signal simulation generation unit 100 and the signal counted by the counter 500 and the signal output from the second comparison circuit 400 and outputting the Z phase signal ( 700).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 인코더 신호를 모의로 발생할 수 있는 알고리즘이 저장된 단일의 마이크로프로세서일 수도 있으며, 본 발명이 실시예에만 한정되는 것은 아니다.The encoder signal simulation generation unit 100 may be a single microprocessor in which an algorithm capable of simulating an encoder signal is stored, and the present invention is not limited to the embodiment.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 인코더 모의 신호 발생 회로의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the encoder simulation signal generating circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2a 및 도2b는 본 발명의 인코더 신호 모의 생성의 기본 원리와 이에 따른 발생 신호 파형을 나타내는 도면이다.2A and 2B are diagrams showing the basic principle of generating the encoder signal simulation and the generated signal waveform according to the present invention.

도2a에서, 도시하지 않은 드라이브 제어기는 매 제어 주기마다 측정되는 고분해능(high resolution)의 위치 정보(Pk)로부터 제어 주기 동안의 위치변화량(ΔP)을 파악한다. 이 위치 변화량(ΔP)에 해당하는 4체배의 펄스 수(N)를 산출하여 다음 제어 주기에 A/B상 발생 회로(600)에서 인코더 신호를 발생시킨다. 여기서, 90도의 위상차를 가지는 A/B상 신호 1주기를 발생시키기 위해서는 4개의 펄스 신호가 필요하므로, 인코더 신호 생성의 과정 중에는 A/B상 신호의 4체배된 펄스가 사용된다. 실제로, 인코더는 증분형의 A/B상 신호 이외에도 축 1회전 당 1개의 펄스가 출력되는 Z상 신호를 제공하므로, 이를 Z상 신호 발생 회로(700)를 통해 모의 생성한다. 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)의 제어루틴에 의해, 위치 변화량(ΔP)으로부터 4체배 펄스의 주기(T) 및, 수(N), Z상 펄스 발생 조건에 따른 발생 위치(k)가 결정되면, 인코더 신호 모의 발생 장치가 A/B상 및 Z상을 도2b에서와 같이 발생시킨다.In FIG. 2A, the drive controller (not shown) grasps the position change amount [Delta] P during the control period from the high resolution position information Pk measured at every control period. The pulse number N of four multiplications corresponding to this position change amount (DELTA) P is calculated, and the encoder signal is produced by the A / B phase generation circuit 600 in a next control period. Here, four pulse signals are required to generate one cycle of the A / B phase signal having a phase difference of 90 degrees. Thus, four times the pulses of the A / B phase signal are used during the generation of the encoder signal. In fact, since the encoder provides a Z-phase signal in which one pulse is output per rotation in addition to the incremental A / B-phase signal, the encoder simulates it through the Z-phase signal generation circuit 700. When the period T of the multiplication pulse and the number N and the generation position k according to the Z phase pulse generation conditions are determined by the control routine of the encoder signal simulation generation processing unit 100 from the position change amount ΔP. The encoder signal simulation generator generates the A / B phase and the Z phase as shown in Fig. 2B.

도3a 및 도3b는 4체배 펄스가 주어질 A/B상 발생 회로의 출력 파형을 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams showing output waveforms of an A / B phase generation circuit to which a multiplication pulse is given.

인코더 신호 모의 생성 처리부(100)로부터 정방향(D=0)의 신호가 인가되면, 도3a에서와 같이 A/B상 발생회로(600)로부터 출력되는 파형 중 A상의 위상(phase)이 B상의 위상보다 90도 앞서게 되고, 인코더 신호 모의 생성 처리부(100)로부터 역방향(D=1)의 신호가 인가되면, 도3b와 같이 A/B 상 발생회로(600)로부터 출력되는 파형 중 A상의 위상이 B상의 위상보다 90도 느리게 된다.When the signal in the forward direction (D = 0) is applied from the encoder signal simulation generation processing unit 100, the phase A of the waveforms output from the A / B phase generation circuit 600 is the phase B of the waveform as shown in FIG. 3A. 90 degrees ahead, when the reverse direction (D = 1) signal is applied from the encoder signal simulation generation processing unit 100, the phase A phase of the waveform output from the A / B phase generation circuit 600 is B as shown in FIG. 3B. It is 90 degrees slower than the phase of the phase.

도4a 및 도4b는 A/B상 발생 회로의 순차 논리표와 이에 따른 A/B상 발생 회로를 나타내는 회로도이다.4A and 4B are circuit diagrams showing a sequential logic table of the A / B phase generation circuit and the A / B phase generation circuit accordingly.

도3에서의 방향과 A/B 상의 상태가 주어진 조건에서 4체배 펄스가 인가될때, 도4a와 같은 상태를 정의하는 순차 논리표가 구해진다. 도4a와 같은 순차 논리표에 의해 순차 논리회로를 구성하면 수식 1과 같다.When four multiplication pulses are applied under the conditions given in the direction in Fig. 3 and the states on A / B, a sequential logic table defining a state as in Fig. 4A is obtained. If a sequential logic circuit is constructed from a sequential logic table as shown in FIG.

Ak = + A + DB + DAB = A(DB + ) + (DB + ) = DB +Ak = + A + DB + DAB = A (DB +) + (DB +) = DB +

Bk = A + AB + D + DB = B(D + A) + (D + A) = D + ABk = A + AB + D + DB = B (D + A) + (D + A) = D + A

여기서, A = AK-1, B = BK-1Ak : A상의 k번째 펄스열 순서, Bk : B상의 k번째 펄스열 순서, A = AK-1, B = BK-1 Where A = A K-1 , B = B K-1 Ak: k-th pulse sequence in A phase, Bk: k-th pulse sequence in B phase, A = A K-1 , B = B K-1

상기 수식 1과 같은 논리회로에 의해 도4b와 같은 A/B상 발생회로(600)가 구성된다.The A / B phase generation circuit 600 as shown in FIG. 4B is formed by the logic circuit shown in Equation 1 above.

A/B상 발생회로(600)는 클럭(CLK4)을 입력받는 제1 D플립플롭 및 제2 플립플롭; 방향 신호(D)와 제2 플립플롭의 출력신호를 입력받아 반전된 신호를 출력하는 제1 배타적 논리합; 방향 신호(D)와 제1 플립플롭의 출력신호를 입력받는 제2 배타적 논리합을 포함한다.The A / B phase generation circuit 600 includes a first D flip-flop and a second flip-flop for receiving a clock CLK4; A first exclusive logical sum that receives the direction signal D and the output signal of the second flip-flop and outputs an inverted signal; And a second exclusive logical sum receiving the direction signal D and an output signal of the first flip-flop.

도5는 펄스열 발생회로 및 비교회로를 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing a pulse train generation circuit and a comparison circuit.

첨부한 도5에서와 같이, 펄스열 발생회로(200)는 제1 레지스터, 제1 계수기, 제1 비교기, 제3 플립플롭을 포함한다.As shown in FIG. 5, the pulse train generation circuit 200 includes a first register, a first counter, a first comparator, and a third flip-flop.

제1 레지스터는 클럭 신호(-WR_T)를 인가받아 하나의 입력 신호를 기억하고 출력 신호를 제1 비교기에 인가하며, 제1 비교기 출력 신호와 제1 레지스터의 논리합 신호가 제3 플립플롭의 입력 신호로 인가되어 클럭(CLK4)을 출력한다. 제1 레지스터의 입력 클럭을 프리셋(PR)으로 입력받고 제1 비교회로의 반전된 출력값을 클리어(CLR)로 인가받은 제4 플립플롭은 출력 신호를 제1 계수기에 출력하고, 제1 계수기는 출력 신호를 제1 비교기에 입력한다.The first register receives a clock signal (-WR_T) to store one input signal and applies an output signal to the first comparator, and the OR signal of the first comparator output signal and the first register is an input signal of the third flip-flop. Is applied to output the clock CLK4. The fourth flip-flop, which receives the input clock of the first register as a preset PR and receives the inverted output value of the first comparison circuit as a clear CLR, outputs an output signal to the first counter, and the first counter outputs the first counter. The signal is input to the first comparator.

제1 비교회로(300)는 제2 레지스터, 제2 비교기, 제5 플립플롭을 각각 포함한다. 제2 비교회로(400)는 제3 레지스터, 제3 비교기, 제6 D 플립플롭을 포함한다. 클럭 신호(-WR_N)를 입력받은 제2 레지스터가 펄스열 수(N)를 입력받아 제2 비교기에 신호를 인가하고, 제5 플립플롭은 제2 레지스터의 출력 신호가 논리합을 통해 출력되는 신호와 제2 비교기의 출력 신호가 논리곱을 통과한 결과 신호를 입력받고 출력 신호를 펄스열 발생회로(200)의 제2 플립플롭의 클리어로 인가한다. 제2 비교회로(400)는 제1 비교회로와 동일하다.The first comparison circuit 300 includes a second register, a second comparator, and a fifth flip flop, respectively. The second comparison circuit 400 includes a third register, a third comparator, and a sixth D flip-flop. The second register receiving the clock signal (-WR_N) receives the number of pulse strings (N) and applies a signal to the second comparator. The fifth flip-flop includes a signal obtained by outputting the output signal of the second register through a logical sum. As a result of the output signal of the two comparators passing through the logical product, the signal is input and the output signal is applied to the clear of the second flip-flop of the pulse train generator 200. The second comparison circuit 400 is the same as the first comparison circuit.

펄스열 발생회로(200)는 레지스터에 0이 아닌 펄스 주기(T)가 지정되면, 클럭(CLK)을 계수하여 펄스열 주기(T)에 이르렀을 때 1개의 클럭(CLK4)펄스를 발생시킨 후 계수기(500)를 리셋(RESET)함으로써 주기(T)의 펄스열을 발생시킨다. 제1 비교회로(300)는 발생한 클럭(CLK4)의 펄스를 계수하여 개수(N)에 도달하면 펄스열 발생회로(200)를 중지시킴으로써 발생한 펄스열이 정확히 N개가 되도록 한다. 제2 비교회로(400)는 계수된 펄스수가 Z상이 발생하여야 할 순서(NZ)에 이르면 Z상 발생회로(700)에 이를 알려준다.If a pulse period T other than 0 is specified in the register, the pulse train generation circuit 200 generates one clock pulse CLK4 when the pulse train cycle T is reached by counting the clock CLK. The pulse train of the period T is generated by resetting 500). The first comparison circuit 300 counts the pulses of the generated clock CLK4 and stops the pulse train generation circuit 200 when the number N is reached so that the generated pulse trains are exactly N. The second comparison circuit 400 notifies the Z phase generation circuit 700 when the counted pulse number reaches the order NZ in which the Z phase should occur.

도6은 Z상 신호의 발생 과정을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a generation process of a Z-phase signal.

첨부한 도6에서와 같이, 제어 축이 회전하여 인코더 기준 영점을 지날 때마다 그 위치를 중심으로 A/B상의 1주기에 해당하는 구간 즉, 4개의 4체배 펄스 구간동안 Z상 펄스 신호가 1이 되어야 한다. 이를 위해, 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)가 Z상 신호가 동기 되어 발생되어야 할 제어주기 내의 펄스열 순서(k)를 계산하면, Z상 발생회로(700)는 펄스열을 계수하여, 계수된 값이 펄스열 순서(k)에 도달할 때 Z상 신호를 발생시킨다. Z상 신호가 발생한 순간의 회전 방향과 동일한 방향으로 4개의 펄스가 입력되거나 역전된 방향으로 1개의 펄스가 입력되면, Z상 신호는 제로(0)로 복귀한다.As shown in FIG. 6, whenever the control axis rotates and passes the encoder reference zero, the Z phase pulse signal is 1 during the period corresponding to one cycle on A / B, that is, four quadrupled pulses. Should be To this end, when the encoder signal simulation generation processing unit 100 calculates the pulse string sequence k in the control period in which the Z phase signal should be generated in synchronization, the Z phase generation circuit 700 counts the pulse strings so that the counted value is increased. The Z phase signal is generated when the pulse train sequence k is reached. When four pulses are input in the same direction as the rotation direction when the Z phase signal occurs or one pulse is input in the inverted direction, the Z phase signal returns to zero (0).

도7은 도6의 Z상 발생 원리를 구현한 Z상 발생 회로를 나타내는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a Z-phase generating circuit implementing the Z-phase generating principle of FIG. 6.

신호(NZ_EQ)를 통해 Z상 신호 발생 조건이 입력되면, 플립플롭(FF1)에 의해 Z상이 1로 지정되고, 플립플롭(FF2)은 그 순간에 지정된 방향(D)을 기억하며, 4비트의 계수기는 제로(0)로 클리어(clear)된다. Z상 신호는 기억된 방향이 정방향(D=0)일 경우, 4비트 계수기가 4=(0100)B 또는 -1=(1111)B 가 되거나, 기억된 방향이 역방향(D=1)일 경우, 4비트 계수기가 -4=(1100)B 또는 1=(0001)B로 되면 제로(0)로 복귀한다.When the Z-phase signal generation condition is input through the signal NZ_EQ, the Z-phase is designated as 1 by the flip-flop FF1, and the flip-flop FF2 stores the direction D specified at that moment, and the 4-bit The counter is cleared to zero. The Z-phase signal is stored in the forward direction (D = 0), when the 4-bit counter is 4 = (0100) B or -1 = (1111) B, or in the reverse direction (D = 1). When the 4-bit counter becomes -4 = (1100) B or 1 = (0001) B, it returns to zero.

도8은 본 발명의 실시예에 따른 인코더 신호 모의 생성 과정을 나타내는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a process of generating an encoder signal simulation according to an embodiment of the present invention.

먼저, 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 모의 생성 4체배 1펄스 당 회전각을 계산하고, 1펄스 당 주기를 계산한다(S100).First, the encoder signal simulation generation unit 100 calculates a rotation angle per one pulse of four times the simulation generation, and calculates a period per one pulse (S100).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 전송된 고분해능 위치 정보를 수신하여 절대 위치각을 계산한다(S110).The encoder signal simulation generation unit 100 receives the transmitted high resolution position information and calculates an absolute position angle (S110).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 현재 도달한 4체배 펄스수를계산한다(S120).The encoder signal simulation generation unit 100 calculates the number of quadrupled pulses currently reached (S120).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 출력한 누적 펄스수로부터 다음 주기의 출력 펄스수를 계산한다(S130).The encoder signal simulation generation unit 100 calculates the number of output pulses in the next cycle from the output accumulated pulse number (S130).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 출력 펄스수가 0보다 큰 지를 판단한다(S140). 만일, 출력 펄스수가 0보다 크면, 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 정방향으로 인식하고(S150), 만일, 출력 펄스수가 0보다 작으면 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 역방향으로 인식한다(S160).The encoder signal simulation generation unit 100 determines whether the number of output pulses is greater than zero (S140). If the number of output pulses is greater than zero, the encoder signal simulation generation processing unit 100 recognizes the forward direction (S150). If the number of output pulses is less than zero, the encoder signal simulation generation processing unit 100 recognizes the reverse direction (S160). ).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 다음 제어 주기중에 인코더의 영점 위치를 지나가는지 판단한다(S170).The encoder signal simulation generation unit 100 determines whether the encoder passes the zero position of the encoder during the next control period (S170).

인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 영점 위치까지 남은 펄스수를 세팅하고(S180), 누적 펄스수를 초기화한다(S190). 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 펄스열 주기(T), 펄스열 수(N), 펄스열 방향(D) 및 Z상 펄스열 수(NZ)를 출력한다(S200).The encoder signal simulation generation unit 100 sets the number of pulses remaining up to the zero position (S180) and initializes the cumulative number of pulses (S190). The encoder signal simulation generation unit 100 outputs a pulse string period T, a pulse string number N, a pulse string direction D, and a Z-phase pulse string number NZ (S200).

만일, 다음 제어주기 중에 인코더 영점 위치를 지나가지 않으면, 인코더 신호 모의 발생 처리부(100)는 Z상 펄스열 수(NZ)를 0으로 세팅하고, 누적 펄스수를 새롭게 갱신한다(S210).If the encoder zero position does not pass during the next control period, the encoder signal simulation generation unit 100 sets the Z-phase pulse string number NZ to 0 and updates the cumulative pulse number newly (S210).

본 발명의 실시예는 하나의 실시예에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명의 구성요소에 많은 변형 및 변경이 가능함은 물론이며, 본 발명이 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Embodiment of the present invention is only one embodiment, and many variations and modifications to the components of the present invention without departing from the gist of the invention, of course, the present invention is not limited to the embodiment. .

이상에서와 같이, 본 발명의 인코더 신호 모의 생성장치 및 그 방법은 제어 장치가 파악하고 있는 고분해능의 위치 정보로부터 임의의 회전 당 펄스수를 갖는 인코더의 신호를 실시간으로 모의 생성할 수 있도록 하여, 수치 제어장치의 제어 정도에 적합한 임의의 인코더 펄스수의 설정이 가능하므로 시스템의 제어 정도를 향상시킬 수 있다.As described above, the encoder signal simulation apparatus and method thereof of the present invention enable to generate in real time a signal of an encoder having an arbitrary number of pulses per revolution from the high resolution positional information grasped by the control apparatus. Any number of encoder pulses can be set to suit the control level of the control device, thereby improving the control degree of the system.

또한, 본 발명을 통해 수치 제어장치의 연결 가능 인코더 펄스수에 관계없이 모든 아날로그 인터페이스 방식의 수치 제어장치에 조합이 가능하다.In addition, the present invention can be combined with any analog interface type numerical controller regardless of the number of encoder pulses that can be connected to the numerical controller.

또한, 본 발명을 통해 별체형의 인코더가 필요하지 않으므로 공작 기계에 적용시에 추가 자재의 비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention eliminates the need for a separate encoder, thereby reducing the cost of additional materials when applied to machine tools.

Claims (8)

수치 제어장치가 필요로 하는 인코더 신호를 모터 드라이브에서 발생시키는 신호 발생 장치에서 ,In the signal generator that generates the encoder signal required by the numerical controller in the motor drive, 고분해능 위치 정보 신호를 수신하여 인코더 신호 모의 발생의에 필요한 연산 처리를 수행하는 인코더 신호 모의 발생 처리부;An encoder signal simulation generation unit configured to receive a high resolution position information signal and perform arithmetic processing necessary for generating an encoder signal simulation; 펄스열의 펄스 반복 주기를 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부로부터 입력받아 펄스열을 발생하는 펄스열 발생부;A pulse train generation unit receiving a pulse repetition period of a pulse train from the encoder signal simulation generation unit and generating a pulse train; 상기 펄스열 발생부에서 출력되는 펄스열을 계수하는 계수부;A counting unit for counting a pulse train output from the pulse train generator; 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부로부터 한 제어주기에 발생하여야 할 펄스열의 수를 입력받아 상기 계수부의 출력과 비교하는 비교부;A comparison unit which receives the number of pulse strings to be generated in one control period from the encoder signal simulation generation unit and compares them with the output of the counting unit; 상기 펄스열 발생부로부터 출력된 펄스열과 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부로부터 출력되는 회전방향 신호를 수신하여 A상과 B상의 신호를 발생시키는 A/B상 발생부; 및An A / B phase generator which receives the pulse string output from the pulse string generator and a rotation direction signal output from the encoder signal simulation generation processor to generate A phase and B phase signals; And 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부에서 출력되는 Z상 발생 위치 신호와 상기 계수부의 출력을 비교하는 비교부;A comparison unit for comparing a Z-phase generation position signal output from the encoder signal simulation generation unit with an output of the counting unit; 상기 비교부의 출력과 상기 계수부의 출력 및 상기 인코더 신호 모의 발생 처리부의 회전방향 신호를 수신하여 Z상의 신호를 발생하는 Z상 발생부A Z-phase generator for generating a Z-phase signal by receiving an output of the comparator, an output of the counter, and a rotation direction signal of the encoder signal simulation processing unit. 를 포함하는 인코더 신호 모의 발생 장치.Encoder signal simulation apparatus comprising a. 제1항에서, 상기 펄스열 발생부가The method of claim 1, wherein the pulse train generating unit 제1 레지스터, 제1 계수기, 제1 비교기, 제3 플립플롭, 제4 플립플롭을 포함하고,A first register, a first counter, a first comparator, a third flip-flop, a fourth flip-flop, 상기 제1 레지스터는 클럭 신호를 인가받아 하나의 입력 신호를 기억하고 출력 신호를 제1 비교기에 인가하며, 상기 제1 비교기 출력 신호와 상기 제1 레지스터의 논리합 신호가 제3 플립플롭의 입력 신호로 인가되어 클럭을 출력하며, 상기 제4 플립플롭은 출력 신호를 제1 계수기에 출력하고, 제1 계수기는 출력 신호를 제1 비교기에 입력하는 것을 특징으로 하는 인코더 신호 모의 발생 장치.The first register receives a clock signal to store one input signal and applies an output signal to the first comparator, and the first comparator output signal and the logic sum signal of the first register are the input signals of the third flip-flop. Is applied to output a clock, the fourth flip-flop outputs an output signal to the first counter, and the first counter inputs the output signal to the first comparator. 제1항에서, 상기 A/B상 발생부가According to claim 1, wherein the A / B phase generating unit 하기와 같은 논리식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인코더 신호 모의 발생 장치.An encoder signal simulation generator, characterized in that configured as follows. (논리식)(Logical) Ak = + A + DB + DAB = A(DB + ) + (DB + ) = DB +Ak = + A + DB + DAB = A (DB +) + (DB +) = DB + Bk = A + AB + D + DB = B(D + A) + (D + A) = D + ABk = A + AB + D + DB = B (D + A) + (D + A) = D + A A = AK-1, B = BK-1,D : 펄스열 방향, Ak : A상의 k번째 펄스열 순서, Bk : B상의 k번째 펄스열 순서A = A K-1 , B = B K-1, D: pulse train direction, Ak: k-th pulse train sequence on A phase, Bk: k-th pulse train sequence on B phase 제1항에서, 상기 Z상 발생부가The method of claim 1, wherein the Z-phase generating unit 수신된 펄스열을 계수하여, 계수된 값이 펄스열 순서에 도달할 때 Z상 신호를 발생시키고, 상기 Z상 신호가 발생한 순간의 회전 방향과 동일한 방향으로 4개의 펄스가 입력되거나 역전된 방향으로 1개의 펄스가 입력되면, 상기 Z상 신호를 제로로 복귀하는 것을 특징으로 하는 인코더 신호 모의 발생 장치.The received pulse train is counted to generate a Z-phase signal when the counted value reaches the pulse train sequence, and four pulses are input or reversed in the same direction as the rotation direction at the time the Z-phase signal occurs. And a pulse is inputted, thereby returning the Z-phase signal to zero. 수치 제어장치에 연결되어, 모터 드라이브에 제어명령을 전달하는 상기 수치 제어장치의 제어에 필요한 위치 정보를 얻기 위해 필요한 인코더의 신호 발생 방법에서,In the signal generation method of the encoder connected to the numerical control device, necessary to obtain the position information necessary for the control of the numerical control device for transmitting a control command to the motor drive, 고분해능 위치 정보로부터 제어 주기마다 발생시켜야 하는 펄스의 수와 방향을 산출하는 제1 단계;A first step of calculating the number and direction of pulses to be generated for each control period from the high resolution position information; 산출된 펄스의 수와 방향으로부터 펄스열 발생 회로를 거쳐 A/B상 신호를 발생시키는 제2 단계; 및A second step of generating an A / B phase signal from the calculated number and direction of pulses via a pulse train generation circuit; And 제어 축이 매 회전할 때마다 출력되는 Z상 펄스의 발생 조건을 검출하여 상기 인코더의 모의 신호를 발생시키는 제3 단계A third step of generating a simulated signal of the encoder by detecting a generation condition of a Z-phase pulse output every time the control axis rotates 를 포함하는 인코더 신호 모의 발생 방법.Encoder signal simulation generating method comprising a. 제5항에서, 상기 제1 단계가The method of claim 5, wherein the first step 모의 생성 4체배 1펄스 당 회전각을 계산하고, 1펄스 당 주기를 계산하는 단계;Calculating a rotation angle per pulse generated by four-times multiplication, and calculating a period per pulse; 전송된 고분해능 위치 정보를 수신하여 절대 위치각을 계산하고, 현재 도달한 4체배 펄스수를 계산하는 단계;Receiving the transmitted high resolution position information, calculating an absolute position angle, and calculating the number of quadrupled pulses currently reached; 출력한 누적 펄스수로부터 다음 주기의 출력 펄스수를 계산하는 단계;Calculating the number of output pulses of the next period from the outputted cumulative number of pulses; 출력 펄스수가 0보다 큰 지를 판단하는 단계;Determining whether the number of output pulses is greater than zero; 다음 제어 주기중에 인코더의 영점 위치를 지나가는지 판단하는 단계;Determining whether to pass the zero position of the encoder during the next control period; 상기 영점 위치까지 남은 펄스수를 세팅하고, 누적 펄스수를 초기화하는 단계;Setting the remaining pulse number to the zero position and initializing the accumulated pulse number; 초기화 결과에 따라, 펄스열 주기, 펄스열 수, 펄스열 방향 및 Z상 펄스열 수를 출력하는 단계Outputting a pulse train cycle, a pulse train number, a pulse train direction, and a Z-phase pulse train number according to the initialization result 를 포함하는 인코더 신호 모의 생성방법.Encoder signal simulation generating method comprising a. 제6항에서, 상기 출력 펄스수 판단 단계가The method of claim 6, wherein the output pulse number determination step 만일, 상기 출력 펄스수가 0보다 크면 정방향으로 인식하고, 출력 펄스수가 0보다 작으면 역방향으로 인식하는 단계를 포함하는 인코더 신호 모의 생성방법.If the number of output pulses is greater than 0, the forward direction is recognized, and if the number of output pulses is less than 0, the encoder signal simulation method comprising the step of reversing. 제6항에서, 상기 인코더의 영점 위치 판단 단계가7. The zero position determining step of the encoder 만일, 다음 제어 주기 중에 인코더 영점 위치를 지나가지 않으면, 상기 Z상 펄스열 수를 0으로 세팅하고, 누적 펄스수를 새롭게 갱신하는 단계를 포함하는 인코더 신호 모의 생성방법.If the encoder zero position does not pass during the next control period, setting the number of phase Z pulse trains to zero and updating the cumulative number of pulses newly.
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