KR101372528B1 - Axis control system for stage machinery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무대전용 축제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a stage-only festive fish system.
일반적으로, 뮤지컬, 오페라, 연극, 무용, 및 음악회와 같은 다양한 장르의 예술이 공연되는 공연장은 공연이 펼쳐지는 무대와, 이 무대에서 펼쳐지는 공연을 관람하기 위하여 관객이 착석하는 객석으로 이루어져 있다.In general, a performance hall where various genres of art such as musicals, operas, plays, dances, and concerts are performed is composed of a stage where performances are performed and seats where the audience is seated to watch the performances performed on the stages.
무대에는 각종 조명이나 음향기기 및 이벤트 기기나 무대 장치들이 설치됨에 따라 이를 제어하기 위한 많은 수의 스위치 장치를 나열 설치한 콘솔을 이용하여 무대장치를 제어하고 있다.As the stage is equipped with various lighting, sound equipment, event equipment, and stage equipment, the stage equipment is controlled by using a console in which a large number of switch devices are installed to control the stage.
이러한 무대장치는 무대장치 제어시스템을 통해 콘솔에 수십여 개의 스위치를 나열하여 수동방식으로 제어되거나 공장 자동화용으로 판매되는 MMI(Man Machine Interface) 라는 프로그램을 탑재된 콘솔 또는 자체 개발 프로그램을 통해 PLC(Program Logic Controller)와 통신하면서 무대장치를 조작하고 그 상태를 파악하면서 제어된다. PLC와 콘솔 사이에 데이터 통신 중계서버를 매개하여 PLC로부터 수집되는 방대한 데이터를 저장하여 콘솔로 제공하고 콘솔의 제어신호를 변환하여 PLC로 전송함으로써 데이터 처리속도를 향상시킬 수 있도록 한 무대장치 제어시스템이 국내특허등록 제 10-1047175호로 개발되었는바, 도 1 에 도시된 바와 같이 무대장치 제어시스템은 PLC(20), 데이터 통신 중계서버(30) 및 콘솔(40)을 포함한다.These stage devices can be controlled manually by listing dozens of switches on the console through the stage control system or by using a console or self-developed program equipped with a program called MMI (Man Machine Interface), which is sold for factory automation. It communicates with the Program Logic Controller to control the stage device and determine its status. Between the PLC and the console, a stage device control system that saves the vast amount of data collected from the PLC through the data communication relay server and provides it to the console and converts the control signal of the console to the PLC to improve the data processing speed. Developed by Korean Patent No. 10-1047175, the stage control system as shown in FIG. 1 includes a
도 1과 같은 종래 방식은 다수의 상부 무대장치를 제어하는 상부 PLC(22)와 다수의 하부 무대장치를 제어하는 하부 PLC(24)가 데이터통신 중계서버(30)와 광네트워크로 구동하여 각각의 대응하는 위치의 상부 무대장치(10_T1∼10_Tn)와, 하부 무대장치(10_B1∼10_Bn)를 동시에 상부 PLC(22)와 하부 PLC(24)에서 각각 통합 제어한다. (32)는 데이터베이스, (50)은 무선랜(52)과 콘솔(40)을 데이터통신 중계서버(30)와 연결하는 스위칭허브 이다. (46)은 휴대콘솔이다. 이는 상부 PLC(22)와 하부 PLC(24)에 각각 다른 프로그램 작성과 그에 따른 현장 시운전 기간이 많이 걸리고, 상부 PLC(22)의 고장이나 하부 PLC(24)의 고장 발생 시 상부기계 전체나 하부기계 전체가 동작이 불가능하고 공연장 운영자들이 즉각적인 조치가 어려워 원활한 공연진행에 어려움이 항상 있다.In the conventional method as shown in FIG. 1, an
본 발명은 이를 해결하고자하는 것으로, 본 발명의 목적은 메인서버에 하나의 제어 프로그램을 작성하여 상하부의 구동부마다 1:1로 대응하는 축콘트롤 유니트를 구성하고 메인서버의 제어 프로그램으로 콘솔을 통하여 각각의 축콘트롤 유니트를 통합제어 및 관리하므로서, 한 번의 시운전으로 인한 시간 단축과 공연 중 갑작스런 순간 정전사고 발생이나 인버터 고장으로 인한 비상용 인버터로 전환 운전 시 현재 위치 값을 축콘트롤 유니트에서 감지하여 비상운전시에도 위치제어가 원활하게 가능하도록 하고 서버는 메인서버와 백업 서버를 구성하여 어느 한 서버가 고장이 났을 경우 자동 전환하여 원활한 공연진행이 가능하도록 하는 무대전용 축제어시스템을 제공하려는 것이다.The present invention is to solve this, an object of the present invention is to create one control program in the main server to configure the axis control unit corresponding to 1: 1 for each drive unit of the upper and lower and through the console as a control program of the main server, respectively By controlling and managing the axis control unit of the controller, it is possible to reduce the time caused by one test run and to switch to the emergency inverter due to sudden power failure or inverter failure during the performance. Even if the position control is possible smoothly and the server is configured to the main server and backup server, if any one of the server failure to provide a stage-only festival system to enable smooth performance progress.
본 발명의 다른 목적은 콘솔부와 허브를 메인과 백업용으로 이중으로 구성하여 메인이 고장 나면 즉시 백업용으로 대체하여 사용 가능토록 하는 무대전용 축제어시스템을 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stage-only festival control system that can be configured to replace the console unit and the hub for the main and backup dual backup immediately if the main failure.
이를 위하여 본원발명의 무대전용 축제어시스템은To this end, the stage-only festival fish system of the present invention
무대전용 축 제어용 콘솔부;Stage dedicated axis control console;
상기 콘솔부의 저장 데이터를 저장하는 메모리부;A memory unit for storing stored data of the console unit;
상기 콘솔부의 지령을 받아 해당 주소로 연결하여주는 허브;A hub receiving the command of the console unit and connecting to the corresponding address;
상기 허브를 통하여 연결되며 지정된 주소를 가지며 해당 축의 작동 여부 및 상태를 인식하며 축콘트롤 유니트 및 백업 축콘트롤유니트로 이루어지는 축콘트롤 유니트부;An axis control unit unit connected to the hub and having a designated address, recognizing whether the corresponding axis is in operation, and including an axis control unit and a backup axis control unit;
상기 축콘트롤 유니트부의 각 축콘트롤 유니트지령에 따라 대응하는 구동부를 제어하도록 인버터 및 백업인버터로 이루어진 인버터부;An inverter unit comprising an inverter and a backup inverter to control a corresponding driving unit according to each axis control unit command of the axis control unit unit;
상기 인버터마다 각각 연결되는 구동모터, 각 구동모터의 절대구동위치 및 이상여부를 해당 축콘트롤유니트에 각각 전송하는 엡솔루트 엔코더와, 각 구동모터의 현재속도 및 속도이상 여부를 해당 인버터에 각각 전송하는 인크리먼트 엔코터로 이루어진 구동부;A drive motor connected to each of the inverters, an absolute encoder position of each drive motor, and an absolute encoder that transmits an abnormality to the corresponding axis control unit, respectively; A drive unit made of a rement encoder;
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해당 인버터중 하나가 고장 난 경우 콘솔부 지령으로 해당 축콘트롤유니트에서 고장 난 인버터 대신 백업축콘트롤유니트 및 백업 인버터로 해당 구동모터를 선택하여 구동시키는 백업스위치를 포함하여 구성한다.If one of the inverters fails, the controller includes a backup switch that selects and drives the corresponding drive motor as the backup axis control unit and backup inverter instead of the inverter that failed in the axis control unit.
본 발명은 메인서버에 하나의 제어 프로그램을 작성하여 구동부마다 1:1로 대응하는 축콘트롤 유니트를 구성하고 메인서버의 하나의 제어 프로그램으로 각각의 축콘트롤 유니트를 통합제어 및 관리함으로써 한 번의 시운전으로 인한 시간 단축과 공연 중 갑작스런 순간 정전사고 발생이나 인버터 고장으로 인한 비상용 인버터로 전환 운전 시 현재 위치 값을 축콘트롤 유니트에서 감지하여 비상운전시에도 위치제어가 원활하게 가능하도록 하고 메인 서버와 각각의 축콘트롤 유니트는 이더넷(TCP/IP)통신라인으로 연결하여 현장이 아닌 다른 지역에서도 인터넷 망을 이용하여 메인 서버와 각각의 축콘트롤 유니트의 이상유무체크 및 시스템 업그레이드와 같은 시스템 유지보수가 가능 하도록 하는 무대전용 축제어시스템을 제공하려는 것이다.The present invention creates one control program on the main server to configure an axis control unit corresponding to 1: 1 for each driving unit, and one control program of the main server to control and manage each axis control unit in one trial run. Due to shortening of time and sudden power failure during performance or switching to emergency inverter due to inverter failure, the current position value is detected by the axis control unit during operation, so that the position control can be performed smoothly even during emergency operation. The control unit is connected to the Ethernet (TCP / IP) communication line to enable system maintenance such as checking for abnormality of the main server and each axis control unit and system upgrade using the Internet network in other areas than the site. It is to provide a dedicated festival system.
본 발명은 콘솔부와 허브를 메인과 백업용으로 이중으로 작동시켜 메인이나 서브 구성에서 하나가 고장 나면 즉시 대체하여 사용 가능토록 한다.The present invention allows the console unit and the hub to operate in duplicate for the main and backup, so that if one in the main or sub configuration fails, it can be immediately replaced.
본 발명은 각각의 축 컨트롤 유니트에 해당 구동부의 현재 위치를 확인하기 위한 엡솔루트 엔코더(절대위치 인식용)를 직접 연결하여 축 콘트롤 유니트에서 해당 구동부의 현재위치를 실시간으로 감지하여 비상운전시에 원활한 위치제어가 가능하도록 하며 각각의 축 콘트롤 유니트간 위치값 및 속도 값을 공유하여 축콘트롤 유니트간 동기제어(속도동기, 비례동기)가 가능 하도록 하고, 또한 구동모터의 현재 속도를 확인하기 위한 인크리먼트 엔코더를 설치하여 현재 구동 모터의 속도를 인버터에 피드백하여 인버터에서 정확한 속도제어가 가능하도록 한다.The present invention connects an absolute encoder (for absolute position recognition) directly to each axis control unit to check the current position of the drive unit, and detects the current position of the drive unit in the axis control unit in real time to smoothly position during emergency operation. It is possible to control and share position and speed value between each axis control unit to enable synchronous control (speed synchronous, proportional synchronous) between axis control units, and also to check the current speed of the drive motor. By installing an encoder, the speed of the current driving motor is fed back to the inverter to enable accurate speed control in the inverter.
본 발명은 각각의 축 컨트롤 유니트의 모든 배선방식은 연결 콘넥터 타입으로 하며 고장이나 유지보수시에 전문 기술자가 아니어도 간편하고 신속하게 교체를 하여 원활한 공연진행이 가능하도록 한다.According to the present invention, all wiring methods of each axis control unit are connected connector types, and can be easily and quickly replaced even in the event of failure or maintenance, thereby enabling smooth performance.
도 1은 종래의 무대제어시스템의 블럭구성도,
도 2는 본 발명의 블럭구성도,
도 3은 본 발명의 축콘트롤유니트 블럭구성도,
도 4는 본 발명의 축콘트롤유니트와 엔코더 및 센싱부와 인버터의 결선 예시도,
도 5는 본 발명의 구체적인 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional stage control system;
2 is a block diagram of the present invention;
3 is a block diagram of the axis control unit of the present invention,
Figure 4 is an example of the connection of the axis control unit and encoder and the sensing unit and the inverter of the present invention,
5 is a detailed block diagram of the present invention.
이하 본원발명의 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 무대전용 축 제어용 콘솔부(100);The present invention is a stage dedicated
상기 콘솔부(100)의 저장 데이터를 저장하는 메모리부(120);A
상기 콘솔부(100)의 지령을 받아 해당 주소로 연결하여주는 허브(130);
상기 허브(130)를 통하여 연결되며 지정된 주소를 가지며 해당 축의 작동 여부 및 상태를 인식하며 축콘트롤 유니트(140-1∼140-n) 및 백업 축콘트롤유니트(140-0)로 이루어지는 축콘트롤 유니트부(140);An axis control unit unit connected through the
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상기 축콘트롤 유니트부(140)의 각 축콘트롤 유니트(140-1∼140-n)지령에 따라 대응하는 구동부(160)를 제어하도록 인버터(150-1∼150-n) 및 백업인버터(150-0)로 이루어진 인버터부(150);Inverters 150-1 to 150-n and backup inverters 150- to control the
상기 인버터(150-1∼150-n)마다 각각 연결되는 구동모터(160-1∼160-n), 각 구동모터(160-1∼160-n)의 절대구동위치 및 위치이상여부를 해당 축콘트롤유니트(140-1∼140-n)에 각각 전송하는 엡솔루트 엔코더(170-1∼170-n)와, 각 구동모터(160-1∼160-n)의 현재속도 및 속도이상여부를 해당 인버터(150-1∼150-n)에 각각 전송하는 인크리먼트 엔코더(180-1∼180-n)로 이루어진 구동부(160); 및Absolute drive position and position abnormality of drive motors 160-1 to 160-n and respective drive motors 160-1 to 160-n respectively connected to each of the inverters 150-1 to 150-n Absolute encoders 170-1 to 170-n to be transmitted to the control units 140-1 to 140-n, and current speeds and speed abnormalities of the respective drive motors 160-1 to 160-n, respectively. A
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해당 인버터(150-1∼150-n)중 하나가 고장 난 경우 콘솔부(100) 지령으로 해당 축콘트롤유니트(140-1∼140-n)에서 고장 난 인버터 대신 백업축콘트롤유니트(140-0) 및 백업 인버터(150-0)로 해당 구동모터(160-1∼160-n)를 선택하여 구동시키는 백업스위치(백업SW)를 포함하여 구성한다.If one of the inverters 150-1 to 150-n has failed, the backup unit control unit 140-0 instead of the inverter failed at the axis control units 140-1 to 140-n by the
상기, 콘솔부(100)는 메인콘솔(110), 백업콘솔(110a), 서브콘솔(112), 및 휴대콘솔(114)를 포함하며, 메모리부(120)는 메인서버(122)와 백업서버(122a)를 포함하여 구성하고, 허브(130)는 메인허브(130-1)와, 백업허브(130-2)로 백업 가능토록 이중으로 구성한다.The
상기, 메인허브(130-1)는 축콘트롤유니트부(140)와 메인통신라인을, 백업허브(130-2)에는 축콘트롤유니트부(140)와 백업서브통신라인을 이더넷라인 형태로 구성한다.The main hub 130-1 configures the
상기, 축콘트롤 유니트부(140)를 이루는 각 축콘트롤유니트(140-1∼140-n) 및 백업 축콘트롤유니트(140-0)의 일 예로는 도 3과 같이 중앙처리장치(141)와,As an example of each axis control unit (140-1 ~ 140-n) and the backup axis control unit (140-0) constituting the axis
중앙처리장치(141)의 출력을 인버터(150-1)로 출력하고, 구동모터(160-1)의 센싱값을 입력받는 입출력부(146)와,An input /
허브(130-1)를 통하여 콘솔부(100)의 지령을 받아 중앙처리장치(141)로 전송하는 모뎀(147)을 포함하여 구성한다.It comprises a
본 발명의 콘솔부(100)는 허브(130)를 통하여 축콘트롤유니브부(140)와 이더넷라인으로 이더넷통신망을 구성하고, TCP/IP 프로토콜에 의하여 IP 주소체계로 해당 인버터부(150) 및 구동부(160)를 제어하도록 구성하며, 주소체계는 32비트나 128비트 방식을 예시할 수 있다. 구동모터(160-1∼160-n)를 구동하기 위한 관련 데이터, 위치, 속도, 타이밍 등 동작신호와 백업데이터를 만들거나 운영할 수 있고, 시스템의 상태를 파악하고 시스템의 에러여부를 체크하여 관리한다.The
본 발명의 콘솔부(100)는 메인콘솔(110), 백업콘솔(100a), 서브콘솔(112), 및 휴대콘솔(114)을 포함하여 구성한다.The
본 발명의 허브(130)는 사용자인터페이스와 위치제어 시스템 사이의 모든 통신을 처리하고, 축콘트롤유니트부(140)를 이루는 각 축콘트롤유니트(140-1 ∼ 140-n) 및 백업축콘트롤유니트(140-0)는 포트를 통하여 연결하는 기능을 수행한다.The
본 발명의 축콘트롤유니트부(140)와 인버터부(150)는 콘솔부(100)에서 지정한 아이피에 의하여 구동부(160)를 구동하도록 제어하는 것으로, 구동부(160) 의 엡솔루트 엔코더(170-1∼170-n)에서 센싱하는 절대구동 위치값 및 위치 이상 여부를 해당 축콘트롤유니트부(140)에서 전송받아 제어하며, 구동부(160)의 인크리먼트 엔코더(180-1∼180-n)에서 제공하는 해당 구동모터(160-1∼160-n)의 현재 속도와 속도이상을 해당 인버터(150-1∼150-n)로 보내 정속을 유지하도록 하고, 이를 콘솔부(100)에서 확인 가능토록 한다. 또한 축콘트롤유니트부(140)를 이루는 각 축콘트롤유니트(140-1∼140-n) 및 백업 축콘트롤유니트(140-0)는 상호 간의 동기제어가 가능하여 보다 정확한 제어를 구현할 수 있다.The
도 3 은 본 발명의 하나의 축콘트롤유니트(140-1)의 블럭구성도이고,3 is a block diagram of one axis control unit 140-1 of the present invention,
도 4는 실제 결선 예시도이고, 도 5는 시스템 블록 구성도로, 이를 기초로 본 발명의 작동 상태를 설명하면,4 is a diagram illustrating an actual wiring, and FIG. 5 is a system block diagram.
본 발명의 전체 시스템 제어를 위한 데이터 및 프로그램은 메인서버(122)와 백업 서버(122a)에 저장하고, 사용 시에는 메인콘솔(110) 및 백업콘솔(110a)를 통하여 이더넷 통신라인으로 지령을 지시한다. 이러한 지령은 허브(130)를 이루는 메인허브(130-1)나 백업허브(130-2)를 통하여 축콘트롤유니트부(140)를 이루는 해당 축콘트롤유니트(예를 들어 140-1)의 도 3에 보인 단자(P6)를 통하여 주소 및 데이타를 해당 축콘트롤유니트(140-1) 와 접속하여 콘솔부(100)에서 지령한 데이터를 중앙처리장치(141)에서 인식하도록한다.Data and programs for controlling the entire system of the present invention are stored in the
중앙처리장치(141)는 이를 기초로 입출력부(146)의 출력장치(143)에서 아날로그나 디지털 값으로 작동하는 인버터부(150)의 예를들어 해당 인버터(150-1)를 구동한다. 여기에서 해당 인버터(150-1)의 구동은 대응 구동모터(160-1)를 설정 값으로 구동토록 출력하는 것으로, 예를 들어 바튼의 하강이나 상승 위치를 지령하는 것이다. 이 경우 구동모터(160-1)의 구동값은 엡솔루트 엔코더(170-1)를 통하여 현재의 구동상태를 단자(P1,P2,p3)를 통하여 축콘트롤 유니트(140-1)의 입출력부(146)에 인가하면, 이 값을 입력장치(142)에서 디지털 값으로 변환하여 중앙처리장치(141)에서 인식하도록 한다. 결국 출력장치(143)를 통한 출력 지시가 입력장치(142)를 통하여 입력 값으로 확인하여 이상 유무를 실시간으로 확인하도록 작용한다.The
따라서 본 발명은 예를들어 하나의 인버터(150-1)가 고장 날 경우, 구동부(160)에서 입출력부(146)를 통한 인식값 으로 해당 주소의 인버터(150-1)가 이상 있는지를 바로 확인하게 되고, 이는 메인콘솔(110)에 이상이 있는 것으로 통보하며, 이러한 통보의 기능은 데이터를 실시간으로 저장하고 프로그램을 구동제어하는 메인서버(122) 나 백업서버(122a)를 통하여 바로 메인콘솔(110)로 디스플레이화면이나 경보음으로 통지하여, 비상조치를 즉시 할 수 있도록 안내한다. 이 경우 본 발명은 고장난 인버터 대신 도 2 및 도 5에 보인 대기하고 있는 백업축콘트롤유니트(140-0)와 백업인버터(150-0)로 대체하도록 하면, 그때까지의 작동상태 및 값은 도 4에 보인 해당 축콘트롤유니트(140-1)의 단자(P1,P2,P3)를 통하여 메모리부(120)에서 인가받은 상태이므로, 그 때의 인가받은 값은 백업축콘트롤유니트(140-0)로 제공하고 동시에 도 5에 보인 백업인버터(150-0)를 통한 접속으로 대체하므로 실시간으로 바로 사용할 수 있어 편리하다. 물론 이 경우 위치를 파악하기 위하여 구동부(160)는 현재 상태 값을 바로 알 수 있도록 정보를 제공하는 대응 인크리먼트 엔코더의 출력값을 그대로 사용하여야한다.Therefore, according to the present invention, for example, when one inverter 150-1 fails, the driving
이를 도 4 및 도 5 위주로 구체적으로 다시 설명하면, 예를 들어 인버터(150-1)가 고장 난 경우 이는 엡솔루트 엔코더(170-1)의 센싱값을 기초로 해당 축콘트롤유니트(140-1)에서 인식하고, 메인콘솔(110)에 통보하여 알려준다. 그러면 콘솔부(100)는 설정된 프로그램 루틴에 의하여 해당 축콘트롤유니트(140-1)대신 백업 축콘트롤유니트(140-0)를 선택토록 지령한다.4 and 5, in detail, for example, when the inverter 150-1 fails, it is determined by the corresponding axis control unit 140-1 based on the sensing value of the absolute encoder 170-1. Recognizes and informs the main console (110). Then, the
이를 위하여 도 4에 보인 축콘트롤유니트(140-1)의 단자(P7)를 통한 출력신호로 해당 인버터(150-1)의 출력 단자(P10)에 있는 스위치(SW)를 턴온 상태에서 턴 오프 시키고, 또한 축콘트롤유니트(140-1)의 단자(P8)를 통한 출력신호로 백업스위치(백업SW)를 턴 오프 상태에서 턴온을 시킨다.To this end, the switch SW of the output terminal P10 of the corresponding inverter 150-1 is turned off with the output signal through the terminal P7 of the shaft control unit 140-1 shown in FIG. In addition, the backup switch (backup SW) is turned on in the turn-off state as an output signal through the terminal P8 of the shaft control unit 140-1.
따라서 구동모터(160-1)는 백업인버터(150-0)가 백업스위치(백업SW)의 턴온됨에 의하여 구동된다. 이 경우 인버터(150-1) 출력이 구동모터(160-1)에 인가되는 것은 스위치(SW)의 턴 오프로 차단하였지만, 엡솔루트 엔코더(170-1) 출력은 기존의 축콘트롤유니트(140-1)를 경유하여 허브(130)에 이더넷 네트워크 선로를 통하여 백업 축콘트롤유니트(140-0)에 전달함으로써, 백업 인버터(150-0)를 사용하여도 해당 구동모터(150-1)의 정확한 위치 제어를 가능토록 한다.Therefore, the driving motor 160-1 is driven by the backup inverter 150-0 being turned on by the backup switch (backup SW). In this case, the output of the inverter 150-1 to the driving motor 160-1 is blocked by turning off the switch SW, but the output of the absolute encoder 170-1 is the existing axis control unit 140-1. By transmitting to the backup axis control unit (140-0) through the Ethernet network line to the hub (130) via), precise position control of the drive motor 150-1 even using the backup inverter (150-0) Make it possible.
본 발명에서 동시에 사용되는 각 엔코더의 특징을 설명한다.The characteristics of each encoder used simultaneously in the present invention will be described.
인크리먼트 엔코더(180-1∼180-n)는 출력선이 A상, B상, Z상 이 있다.Incremental encoders 180-1 to 180-n have an output line of A phase, B phase, and Z phase.
사양에 따라서 분해능 및 출력방식(라인드라이브 출력방식, 오픈컬렉터 출력방식 등등)등이 달라진다. 인크리먼트는 말그대로 증가형으로 출력신호 그자체로 엔코더의 회전 위치를 알 수가 없는 것이며, 예를 들어 400펄스 분해능의 인크리먼트 엔코더를 사용시 로타리 엔코더 1회전 동안 A상 B상에서 400펄스가 출력되어 말 그대로 1회전에 400펄스가 나오며, A상과 B상은 90도 위상차를 갖고 출력하는 구조이다. 즉,정회전 시 A상이 먼저 출력되고 A상의 1/2위치에서 B상이 출력되고, Z상은 로타리 엔코더가 1회전시 딱 한번의 신호만 출력하므로, Z상은 기구적인 원점을 찾을때 기준이 되는 신호로 사용한다.The resolution and output method (line drive output method, open collector output method, etc.) vary depending on the specifications. The increment is literally increased and the output signal itself cannot know the rotational position of the encoder. For example, when using an incremental encoder with 400 pulse resolution, 400 pulses are output from phase A to phase B during one rotation of the rotary encoder. Literally, 400 pulses come out in one rotation, and A and B phases have a 90-degree phase difference. That is, A phase is output first at the forward rotation, B phase is output at 1/2 position of A phase, and Z phase outputs only one signal when the rotary encoder rotates once, so Z phase is the reference signal when searching for mechanical origin. Used as.
엡솔루트 엔코더(170-1∼170-n)는 예를 들어 8bit분해능의 출력을 갖는 엔코더라고 가정한다면 아래와 같이 8가닥의 신호출력선이 나오는 것을 예시할 수 있다.If the absolute encoders 170-1 to 170-n are encoders having an output of 8-bit resolution, for example, 8 signal output lines can be illustrated as follows.
엡솔루트 엔코더가 로타리 방식으로 회전을 할 때 위와같은 신호들이 나오고, 이는 엡솔루트 엔코더의 절대위치값 들이 나오도록 하는 것이다. 즉, 인크리먼트 엔코더는 그냥 A와 B상이 위상차를 갖고 펄스만을 출력하는데 반해 엡솔루트 엔코더는 비트의 자리수 처럼 여러 가닥의 선에서 현재 엔코더의 절대 위치값들을 알 수 있도록 기능한다.When the absolute encoder rotates in a rotary manner, the above signals are generated, which causes the absolute position values of the absolute encoder. In other words, the incremental encoder only outputs pulses with the phase difference between A and B phases, whereas the absolute encoder functions to know the absolute position values of the current encoder on the lines of the strands as the number of bits.
따라서 본 발명은 인크리먼트 엔코더와 엡솔루트 엔코더를 동시에 사용하여 위치 제어를 하고, 인버터(150-1∼150-n) 중의 하나가 고장 났을 때 백업인버터(150-0)로 대체하여도 2가지 엔코더를 이용한 절대위치 및 현재속도를 백업 축콘트롤유니트(140-0) 및 백업인버터(150-0)를 이용하여 바로 구동모터(160-1∼160-n) 중의 대응하는 선택 모터를 구동시켜 무대가 구동 중에도 다시 초기 상태로 원위치시키지 않고 바로 사용 가능토록 기능 한다.Therefore, the present invention controls the position by using the incremental encoder and the absolute encoder at the same time, and when two of the inverters (150-1 to 150-n) is replaced by a backup inverter (150-0) two encoders Using the backup axis control unit 140-0 and the backup inverter 150-0, the absolute position and the current speed can be directly driven by driving the corresponding selection motor among the drive motors 160-1 to 160-n. Even during operation, it can be used immediately without returning to the initial state.
100;콘솔부 110;메인콘솔 110a;백업콘솔 112;서브콘솔 114;휴대콘솔 120;메모리부 122;메인메모리 122a;서브메모리 130;허브 130-1;메인허브 130-2;백업허브 140;축콘트롤유니트부 140-0;백업 축콘트롤유니트,140-1∼140-n;축콘트롤유니트 150;인버터부 150-0;백업인버터 150-1∼150-n;인버터 160;구동부 160-1∼160-n;구동모터 170-1∼170-n;엡솔루트 엔코더 180-1∼180-n;인크리먼트 엔코더100;
Claims (4)
상기 콘솔부(100)의 저장 데이터를 저장하는 메모리부(120);
상기 콘솔부(100)의 지령을 받아 해당 주소로 연결하여주는 허브(130);
상기 허브(130)를 통하여 연결되며 지정된 주소를 가지며 해당 축의 작동 여부 및 상태를 인식하며 축콘트롤 유니트(140-1∼140-n) 및 백업 축콘트롤유니트(140-0)로 이루어지는 축콘트롤 유니트부(140);
상기 축콘트롤 유니트부(140)의 각 축콘트롤 유니트(140-1∼140-n)지령에 따라 대응하는 구동부를 제어하도록 인버터(150-1∼150-n) 및 백업인버터(150-0)로 이루어진 인버터부(150);
상기 인버터(150-1∼150-n)마다 각각 연결되는 구동모터(160-1∼160-n), 각 구동모터(160-1∼160-n)의 절대구동위치 및 위치이상여부를 해당 축콘트롤유니트(140-1∼140-n)에 각각 전송하는 엡솔루트 엔코더(170-1∼170-n)와, 각 구동모터(160-1∼160-n)의 현재속도 및 속도이상여부를 해당 인버터(150-1∼150-n)에 각각 전송하는 인크리먼트 엔코더(180-1∼180-n)로 이루어진 구동부(160); 및
해당 인버터(150-1∼150-n)증 하나가 고장 난 경우 콘솔부(100) 지령으로 해당 축콘트롤유니트(140-1∼140-n)에서 고장 난 인버터 대신 백업축콘트롤유니트(140-0) 및 백업 인버터(150-0)로 해당 구동모터(160-1∼160-n)를 선택하여 구동시키는 백업스위치(백업SW)를 포함하여 구성하고;
상기, 각 인버터(150-1∼150-n)의 출력은 노말 턴 온 상태의 스위치(SW)를 경유하여 해당 구동모터(160-1∼160-n)를 구동하며, 고장 난 어느 인버터(150-1∼150-n)는 해당 대응 스위치(SW)를 해당 축콘트롤유니트(140-1∼140-n)의 단자를 통한 지령으로 턴 오프 시키며, 동시에 평소에 턴 오프 상태이던 백업스위치(백업SW)를 역시 해당 축콘트롤유니트(140-1∼140-n)의 다른 단자를 통한 지령으로 턴 온 시켜, 백업 인버터(150-0) 출력으로 해당 구동모터(160-1∼160-n)를 선택하여 대체 구동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 무대전용 축제어시스템.Stage dedicated console control unit 100;
A memory unit 120 for storing stored data of the console unit 100;
Hub 130 for receiving the command of the console unit 100 to connect to the corresponding address;
An axis control unit unit connected through the hub 130 and having a designated address and recognizing the operation and state of a corresponding axis, and including an axis control unit 140-1 to 140-n and a backup axis control unit 140-0. 140;
Inverter 150-1 to 150-n and backup inverter 150-0 to control the corresponding drive unit in accordance with each axis control unit 140-1 to 140-n command of the axis control unit unit 140. Inverter unit 150 made of;
Absolute drive position and position abnormality of drive motors 160-1 to 160-n and respective drive motors 160-1 to 160-n respectively connected to each of the inverters 150-1 to 150-n Absolute encoders 170-1 to 170-n to be transmitted to the control units 140-1 to 140-n, and current speeds and speed abnormalities of the respective drive motors 160-1 to 160-n, respectively. A driving unit 160 made up of incremental encoders 180-1 to 180-n respectively transmitted to 150-1 to 150-n; And
If one of the inverters 150-1 to 150-n fails, the backup shaft control unit 140-0 instead of the inverter that failed in the axis control units 140-1 to 140-n by the console unit 100 command. And a backup switch (backup SW) for selecting and driving the drive motors 160-1 to 160-n to the backup inverter 150-0;
The outputs of the inverters 150-1 to 150-n drive the corresponding driving motors 160-1 to 160-n via the switch SW in a normal turn-on state. -1 to 150-n turn off the corresponding switch SW with a command through the terminals of the corresponding axis control units 140-1 to 140-n, and at the same time, the backup switch (backup SW) ) Is also turned on by the command through the other terminal of the corresponding axis control unit 140-1 to 140-n, and the corresponding drive motor 160-1 to 160-n is selected as the backup inverter 150-0 output. Festival-only festival system, characterized in that configured to alternate drive.
중앙처리장치(141)의 출력을 인버터(150-1)로 출력하고, 축구동부(160-1)의 센싱값을 입력받는 입출력부(146)와,
허브(130-1)를 통하여 콘솔부(100)의 지령을 받아 중앙처리장치(141)로 전송하는 모뎀(147)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 무대전용 축제어시스템.According to claim 1, wherein each axis control unit (140-1 ~ 140-n) and the backup axis control unit 140-0 constituting the axis control unit unit 140, the central processing unit (141),
An input / output unit 146 which outputs the output of the central processing unit 141 to the inverter 150-1 and receives the sensing value of the soccer player 160-1;
Festival-only festival system characterized in that it comprises a modem (147) for receiving a command from the console unit 100 through the hub (130-1) and transmits to the central processing unit (141).
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