KR101390020B1 - 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법 - Google Patents

모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법 Download PDF

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Abstract

모터를 구동하는 모터 제어 시스템을 구성하는 상위 컨트롤러 및 모터 제어 장치는, 각각, 모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정된 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상위 컨트롤러가 출력하는 동작 지령과, 검출한 모터 위치 또는 모터 속도가 어떠한 관계에 있는지에 따라서 모터의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하는 공정을 포함한다.

Description

모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법{MOTOR CONTROL SYSTEM AND SAFETY MONITORING METHOD THEREFOR}
본 발명은 각종 기계를 구동 제어하는 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법에 관한 것이다.
각종 기계를 구동 제어하는 모터 제어 시스템은 상위 컨트롤러와 모터 제어 장치를 구비하고 있다. 모터 제어 장치는 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령과, 각종 기계의 모터의 위치 및 속도에 기초하여 모터를 구동한다. 모터 제어 장치에는 「모터의 위치 및 속도」를, 모터에 장착한 검출기의 출력을 이용하여 얻는 타입과, 검출기를 이용하지 않고 모터의 전류 또는 전압으로부터 추정하는 타입이 있다. 또, 모터 제어 장치가 서보 앰프(servo amplifier)인 경우는, 그 서보 앰프에는 위치 결정 내장 타입(built-in positioning type)도 있다.
그런데, 이 모터 제어 시스템에서는, 예를 들면, 각종 기계가 공작(工作) 기계인 경우, 안전성의 관점으로부터, 모터 회전 중, 작업자는 공작물에 다가갈 수 없게 되어 있다. 예를 들면, 선반에서는, 가공 중에는 안전 울타리가 덮인 채로 되어 있어서, 고속 영역은 물론 저속 영역에서도 작업자는 다가갈 수 없는 상태로 운전되고 있다.
그러나 실제로는, 워크의 교환 시 등에 있어서, 작업자가 워크 위치를 확인할 수 있도록 하기 위해, 안전 울타리를 열어둔 상태로 워크를 회전시킬 필요가 있다. 이 경우에 있어서, 회전수가 정말로 안전 범위 내의 것인지 여부를 높은 신뢰성을 가지고 검출할 수 있는 것이 요구되고 있다.
이 요구에 응하려면, 모터 제어 장치와는 별도로 회전 속도를 감시하기 위한 전용의 장치가 필요하지만, 비용 업은 불가피하고, 또, 한번 시스템을 조립한 후의 추가는, 시스템 전체의 재검토가 필요하여, 사실상 불가능한 경우가 많다.
이 문제에 대해서, 모터 제어 장치의 안전성을 확보하는 방책(方策)예가 종래부터 여러 가지 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2).
즉, 특허 문헌 1에는, 제어계의 전달 함수를 모의하는 제어계 모델을 사용하여 지령 패턴으로부터 현재의 모터 속도를 예측하고, 그 예측한 현재의 모터 속도와 속도 검출기에 의해 검출된 모터 속도를 비교함으로써, 이상을 판단하는 방법이 제안되어 있다.
또, 특허 문헌 2에는, 모터 회전 상태를 복수의 정보를 이용하여 다중으로 감시하는 방법으로서, 검출기로부터의 정보(모터의 위치, 속도, 자극 위치)와, 모터의 권선(卷線)에 발생하는 유기(誘起) 전압으로부터 추정한 모터 회전 상태의 정보로, 모터 회전 상태를 감시하는 방법이 제안되어 있다.
특허 문헌 1: 일본국 특개평 3－231317호 공보 특허 문헌 2: 일본국 특개 2003－33072호 공보
그러나 특허 문헌 1에 개시되는 안전 감시 방법에서는, 속도 검출기에 이상이 발생했을 경우에는, 속도 감시를 할 수 없다고 하는 문제가 있다. 이것에 대처하기 위해, 별개의 속도 검출기를 준비하면, 추가 배선도 필요하게 되므로, 비용 업을 초래한다.
또, 특허 문헌 2에 개시되는 안전 감시 방법에서는, 모터 회전 상태의 추정 수단으로서 유기 전압 검출기를 이용하지만, 모터 저속 운전시에서는 모터 권선에 발생하는 유기 전압이 작아지기 때문에, 유기 전압 검출기를 이용하는 방법에서는, 모터 회전 상태를 올바르게 검출할 수 없는 경우가 생긴다고 하는 문제가 있다. 안전 감시를 위해서 유기 전압 검출기를 이용하므로, 추가 배선이 필요하게 되어, 상기와 마찬가지로, 비용 업을 초래한다.
여기서, 특허 문헌 1, 2에 제시된 것처럼, 종래는 모터 제어 장치 자체가 자(自) 장치의 안전 감시를 행하도록 구성되지만, 모터 제어 시스템으로서는, 상위 컨트롤러도 모터 제어 장치의 안전 감시를 행할 수 있는 구성으로 할 수 있다면, 한층 안전 감시의 실효를 도모할 수 있다. 이때, 종래 구성에 추가·변경을 일으키지 않는 고안(contrivance)이 필요하다는 것은 말할 필요도 없다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 종래 구성에 추가·변경을 일으키지 않고 상위 컨트롤러도 모터 제어 장치의 안전 감시를 행할 수 있는 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 동작 지령을 출력하는 상위 컨트롤러와, 모터에 장착된 위치 검출기 또는 속도 검출기가 검출한 모터 위치 또는 모터 속도의 한쪽으로부터 다른 쪽을 구함으로써 얻어지는 모터 위치 및 모터 속도와 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 기초하여 모터를 구동하는 모터 제어 장치를 구비하는 모터 제어 시스템에 있어서, 상기 상위 컨트롤러는 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 모터 제어 장치로 출력한 동작 지령과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 위치 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 속도가 입력되는 경우는 그 모터 속도로부터 구한 모터 위치, 혹은, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도가, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 또는, 제한 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 안전 감시 수단을 구비하고, 상기 모터 제어 장치는 상기 모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정한 상기 모터 회전 상태 추정 정보를 출력하는 모터 회전 상태 추정 수단과, 상기 모터 회전 상태 추정 수단이 출력하는 상기 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령과, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치, 혹은, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 또는, 제한 범위 내에 있는지 여부에 따라서 모터의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하는 안전 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상위 컨트롤러도 모터 제어 장치의 안전 감시를 행할 수 있으므로, 모터 제어 시스템의 안전 감시의 실효를 도모할 수 있다. 이때, 감시 정보를 복수 준비하여, 모터 운전 상태를 다중으로 감시할 수 있으므로, 안전 감시의 신뢰성을 높게 할 수 있다. 그리고 종래 구성에 추가·변경을 일으키지 않고 안전 감시를 실시할 수 있으므로, 추가 배선의 필요가 없고, 종래 구성 그대로 안전성이 높은 모터 제어 시스템으로 이행할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 모터 제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 모터 제어 장치가 실시하는 자(自) 장치의 안전 감시 방법(그 1)을 설명하는 순서도이다.
도 3은 모터 제어 장치가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법(그 2)을 설명하는 순서도이다.
도 4는 모터 제어 장치가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법(그 3)을 설명하는 순서도이다.
도 5는 상위 컨트롤러가 모터 제어 장치의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법(그 1)을 설명하는 순서도이다.
도 6은 상위 컨트롤러가 모터 제어 장치의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법(그 2)을 설명하는 순서도이다.
도 7은 상위 컨트롤러가 모터 제어 장치의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법(그 3)을 설명하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 의한 모터 제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 모터 제어 장치가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법(그 1)을 설명하는 순서도이다.
도 10은 모터 제어 장치가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법(그 2)을 설명하는 순서도이다.
도 11은 모터 제어 장치가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법(그 3)을 설명하는 순서도이다.
도 12는 상위 컨트롤러가 모터 제어 장치의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법(그 1)을 설명하는 순서도이다.
도 13은 상위 컨트롤러가 모터 제어 장치의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법(그 2)을 설명하는 순서도이다.
도 14는 상위 컨트롤러가 모터 제어 장치의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법(그 3)을 설명하는 순서도이다.
이하에, 본 발명에 따른 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 모터 제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 있어서, 모터 제어 시스템(1a)은 상위 컨트롤러(2)와 모터 제어 장치(3a)를 구비하고 있다. 모터 제어 시스템(1a)은, 이 실시예에서는, 서보 시스템이며, 따라서 모터 제어 장치(3a)는 서보 앰프이다. 각종 기계의 모터(4)에는 검출기(5)가 직접 또는 근방에 배치되어 있다. 검출기(5)는 모터(4)의 위치 또는 속도를 검출하는 위치 검출기 또는 속도 검출기이다. 검출기(5)가 검출한 위치 또는 속도는, 모터 제어 장치(3a)와 상위 컨트롤러(2)에 입력된다.
상위 컨트롤러(2)에서는, 지령 생성 장치(6)와 안전 감시 장치(7a)가 추출되어 도시되어 있다. 도시하고 있지 않지만, 상위 컨트롤러(2)에는 모터 제어 장치(3a)의 운전 가부를 나타내는 신호가 입력되게 되어 있다. 지령 생성 장치(6)는 모터 제어 장치(3a)가 운전 가능 상태일 때, 「위치 제어」 「속도 제어」 「토크 제어」의 각 제어 모드에 따른 각종 동작을 지정하는 동작 지령(위치 지령, 속도 지령, 토크 지령)을 생성하여, 모터 제어 장치(3a)에 출력한다. 또한, 모터 제어 장치(3a)가 운전 가능하지 않은 상태란 예를 들면, 전원 투입 후에 충분히 기동(start up)되지 않은 상태라던지, 비상 정지 상태에 있는 경우 등이다. 안전 감시 장치(7a)는, 후술하는 것처럼 모터 제어 장치(3a)의 안전 상태를 감시한다.
모터 제어 장치(3a)에서는, 모터 제어 회로(8a)와, 전류 검출 회로(9)와, 모터 회전 상태 추정 연산부(10)와, 안전 감시 장치(11a)가 추출되어 도시되어 있다.
모터 제어 회로(8a)는 상위 컨트롤러(2)로부터의 동작 지령과, 위치 검출기(5) 또는 속도 검출기(5)가 검출한 모터 위치 또는 모터 속도의 한쪽으로부터 다른 쪽을 구함으로써 얻어지는 모터 위치 및 모터 속도에 기초하여 모터(4)를 구동한다. 전류 검출 회로(9)는 모터 제어 회로(8a)가 모터(4)로 공급하는 모터 전류를 검출한다.
모터 회전 상태 추정 연산부(10)는 전류 검출 회로(9)가 검출한 모터 전류와 모터 제어 회로(8a)로부터 모터(4)에 공급하는 전압에 기초하여, 상기한 3개의 제어 모드에 있어서 모터(4)의 회전 상태를 추정 연산한다. 이 실시예에서는, 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보 중, 모터 위치 추정값, 영속도(零速度) 추정 상태, 추정 회전 방향, 모터 속도 추정값 및 모터 가속도 추정값을 감시 대상으로 하고 있다. 이러한 내용은, 제어 모드에 따라 다른 것은 말할 필요도 없지만, 이 실시예에서는, 안전 감시 방법의 개념 설명을 행하므로, 그 내용 상위에 대해서는 언급하고 있지 않다.
안전 감시 장치(7a, 11a)는, 각각, 상기한 3개의 제어 모드에 있어서, 검출기(5)가 검출한 위치 또는 속도와, 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보와, 지령 생성 장치(6)가 출력하는 동작 지령의 3개의 정보에 의해서 다중으로 모터 제어 장치(3a)의 안전 상태를 감시한다.
안전 감시 장치(7a, 11a)는 검출기(5)가 위치 검출기일 때 동작 지령이, 영속도, 회전 방향, 속도, 가감속도 등의 「속도」에 관한 지정을 행하는 경우는, 그 「속도」를 위치 검출기(5)가 검출한 위치로부터 구한다. 또, 안전 감시 장치(7a, 11a)는 검출기(5)가 속도 검출기일 때 동작 지령이 「위치」를 지정하고 있는 경우는, 그 「위치」를 속도 검출기(5)가 검출한 속도로부터 구한다.
안전 감시 장치(7a, 11a)는 이들 3개의 정보에 대해서, 3개의 제어 모드마다, 오차 범위를 격납하는 테이블과, 제한 범위를 격납하는 테이블을 가지고 있다. 안전 감시 장치(7a, 11a)는 이러한 테이블을 참조하여 3개의 정보의 일치·불일치나 제한 범위 내에 있는지 여부를 조사하여 정상·이상의 판단을 행하여, 감시 결과 신호(12, 14)를 출력한다. 감시 결과 신호(12, 14)는 모터 제어 회로(8a), 지령 생성 장치(6)에 제어 신호로서 입력된다. 모터 제어 회로(8a), 지령 생성 장치(6)는, 감시 결과 신호(12, 14)가 정상 상태를 나타낼 때는 동작을 계속하고, 이상 상태를 나타낼 때는 동작을 정지한다. 안전 감시 장치(7a, 11a)는 이상 상태를 나타내는 감시 결과 신호(12, 14)를 출력할 때는, 도시하지 않은 조작 패널이나 감시 패널 등에 알람 출력(13, 15)을 행하여, 이상 발생을 주위에 알리게 되어 있다. 알림의 방법으로서, 부저 울림 외에, 동작 정지의 원인 기기의 표시도 행할 수도 있다.
이하, 도 2 ~ 도 7을 참조하여, 이 실시예 1에 의한 안전 감시 방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 2 ~ 도 7에 제시된 순서도에서는, 3개의 제어 모드 중 어느 하나에 있어서 행해지는 안전 감시 동작의 절차가 도시되어 있다. 또, 도 2 ~ 도 7에서는, 처리 절차를 나타내는 스텝은 「ST」라고 간단하게 적고 있다.
＜모터 제어 장치(3a)에서의 안전 감시 방법＞
도 2 ~ 도 4는 모터 제어 장치(3a)가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법을 설명하는 순서도이다. 도 2 ~ 도 4에 있어서, 모터 제어 장치(3a)가 운전 가능 상태이면(ST1：예), 상위 컨트롤러(2)는 모터 제어 장치(3a)에 대해 제어 모드에 따른 동작 지령을 출력하므로, 안전 감시 장치(11a)는 상위 컨트롤러(2)로부터 동작 지령을 판독한다(ST2). 병행하여 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보와 검출기(5)의 검출 정보를 취득한다(ST3).
여기서, 검출기(5)의 검출 정보를 취득한다는 것은, 검출기(5)가 검출한 모터 위치 및 검출한 모터 속도를 레지스터에 하나씩 차례로 갱신하면서 일시 기억하는 것이다. 검출한 모터 위치란, 검출기(5)가 위치 검출기일 때 그 검출한 모터 위치와, 검출기(5)가 속도 검출기일 때 그 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치를 가리키고 있다. 또, 검출한 모터 속도란, 검출기(5)가 속도 검출기일 때 그 검출한 모터 속도와, 검출기(5)가 위치 검출기일 때 그 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도를 가리키고 있다.
안전 감시 장치(11a)는 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 (1) 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예)와, (2) 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예)와, (3) 추정 회전 방향인 경우(ST03：예)와, (4) 속도 추정값인 경우(ST04：예)와, (5) 가감속도 추정값인 경우(ST05：예)에 있어서, 각각 모터(4)의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하고, 이것을 반복한다. 이하, 차례로 설명한다.
(1) 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예), 판독한 동작 지령이 위치를 지정하고 있다는 것을 확인하여(ST5：예), 모터 위치 추정값과, 판독한 동작 지령이 지정하는 위치와, 검출한 위치의 「3개의 정보」가 위치의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST6). 그 결과, 「3개의 정보」가 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST6：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST6：아니오)는, 이번은 「3개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST8). 그 결과, 「3개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST8：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST8：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
여기서, ST7에서는, 모터 제어 회로(8a)에 출력하는 감시 결과 신호(12)를 「정상 상태」를 나타내는 신호 레벨로 하여, 모터(4)의 운전을 계속시킨다. ST9에서는, 모터 제어 회로(8a)에 출력하는 감시 결과 신호(12)를 「이상 상태」를 나타내는 신호 레벨로 하여, 모터(4)를 긴급 정지시킨다. 동시에, 알람 출력(13)을 모터 제어 장치(3a)의 도시하지 않은 감시 패널 등에 행한다.
(2) 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예), 판독한 동작 지령이 영속도를 지정하고 있다는 것을 확인하고(ST11：예), 영속도 추정 상태와, 판독한 동작 지령이 지정하는 영속도와, 검출한 속도가 나타내는 영속도의 「3개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST12). 그 결과, 「3개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는 경우(ST12：예)는, 모터(4)의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST12：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(3) 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우(ST03：예), 판독한 동작 지령이 회전 방향을 지정하고 있는 것을 확인하여(ST14：예), 추정 회전 방향과, 판독한 동작 지령이 지정하는 회전 방향과, 검출한 속도가 나타내는 회전 방향의 「3개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인지 여부를 판단한다(ST15). 그 결과, 「3개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인 경우(ST15：예)는, 모터(4)의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST15：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(4) 모터 회전 상태 추정 정보가 속도 추정값인 경우(ST04：예), 판독한 동작 지령이 속도를 지정하고 있는 것을 확인하여(ST17：예), 속도 추정값과, 판독한 동작 지령이 지정하는 속도의 값과, 검출한 속도의 값의 「3개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST18). 그 결과, 「3개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST18：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST18：아니오)는 이번은 「3개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST19). 그 결과, 「3개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST19：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST19：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(5) 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값인 경우(ST05：예), 판독한 동작 지령이 가감속도를 지정하고 있는 것을 확인하여(ST21：예), 가감속도 추정값과, 판독한 동작 지령이 지정하는 가감속도의 값과, 검출한 속도가 나타내는 가감속도의 값의 「3개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST22). 그 결과, 「3개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST22：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST22：아니오)는, 이번은 「3개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST23). 그 결과, 「3개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST23：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST23：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다. 또한, 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값이 아닌 경우(ST05：아니오)는 ST01로 돌아가서, 이상의 감시 동작을 반복한다.
여기서, 안전 감시 장치(11a)는 ST9의 처리를 행하는 경우, 「3개의 정보」의 2개씩의 정보에 대해서 다음의 (a)~(e)의 판단을 행하여 이상 발생의 원인 기기를 특정하여, 모터 제어 장치(3a)의 감시 패널 등에 표시하게 되어 있다.
(a) 모터 회전 상태 추정 정보와, 판독한 동작 지령이 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 검출기(5)가 고장나 있다고 판단한다. (b) 모터 회전 상태 추정 정보와, 검출한 모터 위치 또는 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 판독한 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단한다. (c) 모터 회전 상태 추정 정보와, 검출한 모터 속도 또는 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 판독한 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단한다. (d) 판독한 동작 지령과, 검출한 모터 위치 또는 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 전류 검출 회로(9)에 이상이 발생했다고 판단한다. (e) 판독한 동작 지령과, 검출한 모터 속도 또는 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 전류 검출 회로(9)에 이상이 발생했다고 판단한다.
＜상위 컨트롤러(2)가 실시하는 안전 감시 방법＞
도 5 ~ 도 7은, 상위 컨트롤러(2)가 모터 제어 장치(3a)의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법을 설명하는 순서도이다. 도 5 ~ 도 7에 있어서, 상위 컨트롤러(2)는 모터 제어 장치(3a)가 운전 가능 상태인 것을 확인하고(ST30：예), 모터 제어 장치(3a)에 대해 제어 모드에 따른 동작 지령을 출력하므로, 안전 감시 장치(7a)는 그 출력한 동작 지령을 취득한다(ST31). 병행하여 모터 제어 장치(3a)로부터, 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보와 검출기(5)의 검출 정보를 취득한다(ST32).
안전 감시 장치(7a)는 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가, (1) 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예)와, (2) 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예)와, (3) 추정 회전 방향인 경우(ST03：예)와, (4) 속도 추정값인 경우(ST04：예)와, (5) 가감속도 추정값인 경우(ST05：예)에 있어서, 각각 모터(4)의 운전 상태가 정상인지 여부를 안전 감시 장치(11a)와 마찬가지의 방법으로 판단하고, 이것을 반복한다. 이하, 차례로 설명한다.
(1) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예), 출력한 동작 지령이 위치를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST35：예), 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 위치 추정값과, 출력한 동작 지령이 지정하는 위치와, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 위치의 「3개의 정보」가 위치의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST36). 그 결과, 「3개의 정보」가 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST36：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST36：아니오)는, 이번은 「3개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST38). 그 결과, 「3개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST38：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST38：아니오)는 ST39의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
여기서, ST37에서는, 지령 생성 장치(6)에 출력하는 감시 결과 신호(14)를 「정상 상태」를 나타내는 신호 레벨로 하고, 동작 지령의 생성을 속행시킨다. 이것에 의해서, 모터 제어 장치(3a)에서는 모터(4)의 운전을 계속한다. ST39에서는, 지령 생성 장치(6)에 출력하는 감시 결과 신호(14)를 「이상 상태」를 나타내는 신호 레벨로 하여, 지령 생성 장치(6)에 동작 지령의 생성 동작을 정지시킨다. 이것 에 의해서, 모터 제어 장치(3a)에서는 모터(4)의 운전을 정지한다. 동시에, 알람 출력(15)을 상위 컨트롤러(2)의 도시하지 않은 감시 패널 등에 행한다.
(2) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예), 출력한 동작 지령이 영속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST41：예), 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 영속도 추정 상태와, 출력한 동작 지령이 지정하는 영속도와, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 속도가 나타내는 영속도의 「3개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST42). 그 결과, 「3개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는 경우(ST42：예)는, 모터(4)의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST42：아니오)는 ST39의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(3) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우(ST03：예), 출력한 동작 지령이 회전 방향을 지정하고 있는 것을 확인하고(ST44：예), 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 추정 회전 방향과, 출력한 동작 지령이 지정하는 회전 방향과, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 속도가 나타내는 회전 방향의 「3개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인지 여부를 판단한다(ST45). 그 결과, 「3개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인 경우(ST45：예)는, 모터(4)의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST45：아니오)는 ST39의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(4) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 속도 추정값인 경우(ST04：예), 출력한 동작 지령이 속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST47：예), 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 속도 추정값과, 출력한 동작 지령이 지정하는 속도의 값과, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 속도의 값의 「3개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST48). 그 결과, 「3개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST48：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST48：아니오)는, 이번은 「3개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST49). 그 결과, 「3개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST49：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하고, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST49：아니오)는 ST39의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(5) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값인 경우(ST05：예), 출력한 동작 지령이 가감속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST51：예), 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 가감속도 추정값과, 출력한 동작 지령이 지정하는 가감속도의 값과, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 속도가 나타내는 가감속도의 값의 「3개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST52). 그 결과, 「3개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST52：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST52：아니오)는, 이번은 「3개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST53). 그 결과, 「3개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST53：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하여, ST37를 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST53：아니오)는 ST39의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다. 또한, 모터 제어 장치(3a)의 안전 감시 장치(11a)와 마찬가지로 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값이 아닌 경우(ST05：아니오)는 ST01로 돌아가서, 이상의 감시 동작을 반복한다.
여기서, 안전 감시 장치(7a)는 안전 감시 장치(11a)와 마찬가지로, ST39의 처리를 행하는 경우, 「3개의 정보」중 2개씩의 정보에 대해서 다음의 (a)~(e)의 판단을 행하여 이상 발생의 원인 기기를 특정하고, 상위 컨트롤러(2)의 감시 패널 등에 표시하게 되어 있다.
(a) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보와 출력한 동작 지령이 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 검출기(5)가 고장나 있다고 판단한다. (b) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보와, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 모터 위치 또는 검출 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 출력한 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단한다. (c) 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보와, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 모터 속도 또는 검출 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 출력한 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단한다. (d) 출력한 동작 지령과, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 모터 위치 또는 검출 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 전류 검출 회로(9)에 이상이 발생했다고 판단한다. (e) 출력한 동작 지령과, 모터 제어 장치(3a)로부터 취득한 검출 모터 속도 또는 검출 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때는, 전류 검출 회로(9)에 이상이 발생했다고 판단한다.
이상과 같이, 실시예 1에 의하면, 모터 제어 장치가 검출기를 구비한 모터를 구동 제어하는 타입인 경우에, 상위 컨트롤러도 모터 제어 장치의 안전 감시를 행할 수 있으므로, 모터 제어 시스템으로서의 안전 감시의 실효를 도모할 수 있다. 이 때, 모터 회전 상태 추정 정보 중에서 감시 대상으로 되는 추정 정보를 정하고, 거기에 대응하는 동작 지령과, 검출한 모터 위치 또는 검출한 모터 속도의 3개의 정보를 감시 정보로 하여, 모터 운전 상태를 다중으로 감시하므로, 안전 감시의 신뢰성을 높게 할 수 있다. 그리고 종래 구성에 추가·변경을 일으키지 않고 안전 감시를 실시할 수 있으므로, 추가 배선의 필요가 없고, 종래 구성인 상태 그대로 안전성이 높은 모터 제어 시스템으로 이행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 의한 모터 제어 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 또한 도 8에서는, 도 1(실시예 1)에 도시된 구성요소와 동일 내지는 동등한 구성요소에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기에서는, 실시예 2에 관련되는 부분을 중심으로 설명한다.
도 8에 있어서, 실시예 2에 의한 모터 제어 시스템(1b)은 상위 컨트롤러(2)와, 부호를 바꾼 모터 제어 장치(3b)를 구비하고 있다. 모터 제어 시스템(1b)은 실시예 1과 마찬가지로, 서보 시스템이며, 따라서 모터 제어 장치(3b)는 서보 앰프이다. 각종 기계의 모터(4)에는, 위치 검출기나 속도 검출기는 배치되지 않았다.
상위 컨트롤러(2)에서는, 도 1에 도시된 지령 생성 장치(6)와, 부호를 바꾼 안전 감시 장치(7b)가 도시되어 있다. 모터 제어 장치(3b)에서는, 도 1에 도시된 전류 검출 회로(9) 및 모터 회전 상태 추정 연산부(10)와, 부호를 바꾼 모터 제어 회로(8b) 및 안전 감시 장치(11b)가 도시되어 있다.
모터 제어 장치(3b)에 있어서, 모터 제어 회로(8b)는 상위 컨트롤러(2)로부터의 동작 지령과, 모터(4)로의 전류 및 전압에 기초하여 추정한 모터(4)의 추정 위치 및 추정 속도에 기초하여, 모터(4)를 구동한다.
안전 감시 장치(7b, 11b)는, 각각 3개의 제어 모드에 있어서, 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보와, 지령 생성 장치(6)가 출력하는 동작 지령의 2개의 정보에 의해서 다중으로 모터 제어 장치(3b)의 안전 상태를 감시한다.
안전 감시 장치(7b, 11b)는, 이들 2개의 정보에 대해서, 3개의 제어 모드마다, 오차 범위를 격납하는 테이블과, 제한 범위를 격납하는 테이블을 가지고 있다. 안전 감시 장치(7b, 11b)는, 이러한 테이블을 참조하여 2개의 정보의 일치·불일치나 제한 범위 내에 있는지 여부를 조사해 정상·이상의 판단을 행하여, 감시 결과 신호(12, 14)를 출력한다. 감시 결과 신호(12, 14)는 모터 제어 회로(8b), 지령 생성 장치(6)에 제어 신호로서 입력된다. 모터 제어 회로(8b), 지령 생성 장치(6)는 감시 결과 신호(12, 14)가, 정상 상태를 나타낼 때는 동작을 계속하고, 이상 상태를 나타낼 때는 동작을 정지한다. 안전 감시 장치(7b, 11b)는 이상 상태를 나타내는 감시 결과 신호(12, 14)를 출력할 때는, 도시하지 않은 조작 패널이나 감시 패널 등에 알람 출력(13, 15)을 행하여, 이상 발생을 주위에 알리게 되어 있다. 알림의 방법으로서는, 버저 울림이나 에러 램프의 점등 등이 있다.
이하, 도 9 ~ 도 14를 참조하여, 이 실시예 2에 의한 안전 감시 방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 9 ~ 도 14에 제시된 순서도에서는, 3개의 제어 모드 중 어느 하나에 있어서 행해지는 안전 감시 동작의 절차가 도시되어 있다. 또, 도 9 ~ 도 14에서는, 도 2 ~ 도 6에 제시된 처리 절차와 동일 내지는 동등한 처리 절차에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
＜모터 제어 장치(3b)에서의 안전 감시 방법＞
도 9 ~ 도 11은, 모터 제어 장치(3b)가 실시하는 자 장치의 안전 감시 방법을 설명하는 순서도이다. 도 9 ~ 도 11에 있어서, 모터 제어 장치(3b)가 운전 가능 상태이면(ST1：예), 상위 컨트롤러(2)는 모터 제어 장치(3b)에 대해 제어 모드에 따른 동작 지령을 출력하므로, 안전 감시 장치(11b)는 상위 컨트롤러(2)로부터 동작 지령을 판독한다(ST2). 병행하여 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보를 취득한다(ST60).
안전 감시 장치(11b)는 안전 감시 장치(11a)와 마찬가지로, 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 (1) 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예)와, (2) 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예)와, (3) 추정 회전 방향인 경우(ST03：예)와, (4) 속도 추정값인 경우(ST04：예)와, (5) 가감속도 추정값인 경우(ST05：예)에 있어서, 각각 모터(4)의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하고, 이것을 반복한다. 이하, 차례로 설명한다.
(1) 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예), 판독한 동작 지령이 위치를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST5：예), 모터 위치 추정값과 판독한 동작 지령이 지정하는 위치의 「2개의 정보」가 위치의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST62). 그 결과, 「2개의 정보」가 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST62：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST62：아니오)는, 이번은 「2개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST63). 그 결과, 「2개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST63：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST63：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다. ST7 및 ST9에서의 처리 내용은 상술한 바와 같다.
(2) 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예), 판독한 동작 지령이 영속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST11：예), 영속도 추정 상태와 판독한 동작 지령이 지정하는 영속도의 「2개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST65). 그 결과, 「2개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는 경우(ST65：예)는, 모터(4)의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST65：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(3) 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우(ST03：예), 판독한 동작 지령이 회전 방향을 지정하고 있는 것을 확인하고(ST14：예), 추정 회전 방향과 판독한 동작 지령이 지정하는 회전 방향의 「2개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인지 여부를 판단한다(ST67). 그 결과, 「2개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인 경우(ST67：예)는, 모터(4)의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST67：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(4) 모터 회전 상태 추정 정보가 속도 추정값인 경우(ST04：예), 판독한 동작 지령이 속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST17：예), 속도 추정값과 판독한 동작 지령이 지정하는 속도의 값의 「2개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST69). 그 결과, 「2개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST69：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST69：아니오)는, 이번은 「2개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST70). 그 결과, 「2개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST70：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST70：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(5) 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값인 경우(ST05：예), 판독한 동작 지령이 가감속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST21：예), 가감속도 추정값과 판독한 동작 지령이 지정하는 가감속도의 값의 「2개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST72). 그 결과, 「2개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST72：예)에는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST72：아니오)는, 이번은 「2개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST73). 그 결과, 「2개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST73：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하여, ST7을 거쳐서 ST2로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST73：아니오)는 ST9의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다. 또한, 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값이 아닌 경우(ST05：아니오)는 ST01로 돌아가서, 이상의 감시 동작을 반복한다.
＜상위 컨트롤러(2)가 실시하는 안전 감시 방법＞
도 12 ~ 도 14는 상위 컨트롤러(2)가 모터 제어 장치(3b)의 안전 감시를 실시하는 안전 감시 방법을 설명하는 순서도이다. 도 12 ~ 도 14에 있어서, 상위 컨트롤러(2)는 모터 제어 장치(3b)가 운전 가능 상태인 것을 확인하고(ST30：예), 모터 제어 장치(3b)에 대해 제어 모드에 따른 동작 지령을 출력하므로, 안전 감시 장치(7b)는 그 출력한 동작 지령을 취득한다(ST31). 병행하여 모터 제어 장치(3b)로부터, 모터 회전 상태 추정 연산부(10)가 출력하는 모터 회전 상태 추정 정보를 취득한다(ST75).
안전 감시 장치(7b)는 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 (1) 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예)와, (2) 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예)와, (3) 추정 회전 방향인 경우(ST03：예)와, (4) 속도 추정값인 경우(ST04：예)와, (5) 가감속도 추정값인 경우(ST05：예)에 있어서, 각각 모터(4)의 운전 상태가 정상인지 여부를 안전 감시 장치(11b)와 마찬가지의 방법으로 판단하여, 이것을 반복한다. 이하, 차례로 설명한다.
(1) 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우(ST01：예), 출력한 동작 지령이 위치를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST35：예), 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 위치 추정값과 출력한 동작 지령이 지정하는 위치의 「2개의 정보」가 위치의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST76). 그 결과, 「2개의 정보」가 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST76：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST76：아니오)는, 이번은 「2개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST78). 그 결과, 「2개의 정보」가 위치 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST78：예)는, 모터(4)의 위치는 정상 위치라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST78：아니오)는 ST79의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
여기서, ST77에서는, 지령 생성 장치(6)에 출력하는 감시 결과 신호(14)를 「정상 상태」를 나타내는 신호 레벨로 하여, 동작 지령의 생성을 속행(續行)시킨다. 이것에 의해서, 모터 제어 장치(3b)에서는 모터(4)의 운전을 계속한다. ST79에서는, 지령 생성 장치(6)에 출력하는 감시 결과 신호(14)를 「이상 상태」를 나타내는 신호 레벨로 하여, 지령 생성 장치(6)에 동작 지령의 생성 동작을 정지시킨다. 이것에 의해서, 모터 제어 장치(3b)에서는 모터(4)의 운전을 정지한다. 동시에, 알람 출력(15)을 상위 컨트롤러(2)의 도시하지 않은 감시 패널 등에 행한다.
(2) 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우(ST02：예), 출력한 동작 지령이 영속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST41：예), 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 영속도 추정 상태와 출력한 동작 지령이 지정하는 영속도의 「2개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST81). 그 결과, 「2개의 정보」가 영속도의 오차 범위 내에서 거의 제로로 볼 수 있는 경우(ST81：예)는, 모터(4)의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST81：아니오)는 ST79의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(3) 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우(ST03：예), 출력한 동작 지령이 회전 방향을 지정하고 있는 것을 확인하고(ST44：예), 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 추정 회전 방향과 출력한 동작 지령이 지정하는 회전 방향의 「2개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인지 여부를 판단한다(ST82). 그 결과, 「2개의 정보」가 모두 동일한 회전 방향인 경우(ST82：예)는, 모터(4)의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST82：아니오)는 ST79의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(4) 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 속도 추정값인 경우(ST04：예), 출력한 동작 지령이 속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST47：예), 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 속도 추정값과 출력한 동작 지령이 지정하는 속도의 값의 「2개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST84). 그 결과, 「2개의 정보」가 속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST84：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST84：아니오)는, 이번은 「2개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST85). 그 결과, 「2개의 정보」가 속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST85：예)는, 모터(4)의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST85：아니오)는 ST79의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다.
(5) 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 모터 회전 상태 추정 정보가 가감속도 추정값인 경우(ST05：예), 출력한 동작 지령이 가감속도를 지정하고 있는 것을 확인하고(ST51：예), 모터 제어 장치(3b)로부터 취득한 가감속도 추정값과 출력한 동작 지령이 지정하는 가감속도의 값의 「2개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는지 여부를 판단한다(ST87). 그 결과, 「2개의 정보」가 가감속도값의 오차 범위 내에서 거의 동일값으로 볼 수 있는 경우(ST87：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST87：아니오)는, 이번은 「2개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단한다(ST88). 그 결과, 「2개의 정보」가 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있는 경우(ST88：예)는, 모터(4)의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하여, ST77을 거쳐서 ST31로 돌아가고, 그렇지 않은 경우(ST88：아니오)는 ST79의 처리를 행하고 본 절차를 종료한다. 또한, 모터 제어 장치(3b)의 안전 감시 장치(11b)와 마찬가지로 모터 회전 상태 추정 정보가, 가감속도 추정값이 아닌 경우(ST05：아니오)는 ST01로 돌아가서, 이상의 감시 동작을 반복한다.
이상과 같이, 실시예 2에 의하면, 모터 제어 장치가 검출기를 구비하지 않은 모터를 구동 제어하는 타입인 경우에, 상위 컨트롤러도 모터 제어 장치의 안전 감시를 행할 수 있으므로, 모터 제어 시스템으로서의 안전 감시의 실효를 도모할 수 있다. 이때, 모터 회전 상태 추정 정보 중에서 감시 대상으로 되는 추정 정보를 정하고, 거기에 대응하는 동작 지령과의 2개의 정보를 감시 정보로 하여 모터 운전 상태를 다중으로 감시하므로, 안전 감시의 신뢰성을 높게 할 수 있다. 그리고 실시예 1과 마찬가지로, 종래 구성에 추가·변경을 일으키지 않고 안전 감시를 행할 수 있으므로, 추가 배선의 필요가 없고, 종래 구성의 상태 그대로 안전성이 높은 모터 제어 시스템으로 이행할 수 있다.
또한, 실시예 1, 2에서는, 서보 앰프를 이용하는 모터 제어 시스템에서의 안전 감시 방법으로의 적용예를 나타냈지만, 인버터 장치를 이용하는 모터 제어 시스템으로의 안전 감시 방법에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
또, 실시예 1, 2에서의 모터 제어 장치는, 상위 컨트롤러(2)로부터 위치 지령, 속도 지령, 토크 지령을 받아들여 동작하는 타입이지만, 모터 제어 장치가 위치 결정 내장 타입인 경우도 마찬가지로 본 발명의 안전 감시 방법을 적용할 수 있다.
즉, 위치 결정 내장 타입의 모터 제어 장치는, 상위 컨트롤러로부터 목표 위치와 기동 신호를 수신하고, 내부에서, 위치, 속도, 토크의 각종의 지령 패턴으로 이루어진 위치 지령을 생성하므로, 그 생성한 위치 지령을 상위 컨트롤러에 출력하도록 한다. 그러면, 위치 결정 내장 타입의 모터 제어 장치에서는, 내부에서 생성한 위치 지령을 사용하여 상기한 내용의 안전 감시를 행할 수 있다. 또, 상위 컨트롤러는 위치 결정 내장 타입의 모터 제어 장치로부터 받은 위치 지령을 사용하여 상기한 내용의 안전 감시를 행할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 따른 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법은, 종래 구성에 추가·변경을 일으키지 않고 상위 컨트롤러도 모터 제어 장치의 안전 감시를 행할 수 있는 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법으로서 유용하고, 특히, 서보 앰프를 이용하는 모터 제어 시스템 및 그 안전 감시 방법에 적합하다.
1a, 1b: 모터 제어 시스템
2: 상위 컨트롤러
3a, 3b: 모터 제어 장치
4: 모터
5: 검출기(위치 검출기 또는 속도 검출기)
6: 지령 생성 장치
7a, 7b, 11a, 11b: 안전 감시 장치
8a, 8b: 모터 제어 회로
9: 전류 검출 회로

Claims (34)

  1. 동작 지령을 출력하는 상위 컨트롤러와,
    모터에 장착된 위치 검출기 또는 속도 검출기가 검출한 모터 위치 또는 모터 속도의 한쪽으로부터 다른 쪽을 구함으로써 얻어지는 모터 위치 및 모터 속도와 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 기초하여 모터를 구동하는 모터 제어 장치를 구비하는 모터 제어 시스템에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러는,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 모터 제어 장치로 출력한 동작 지령과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 위치 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 속도가 입력되는 경우는 그 모터 속도로부터 구한 모터 위치, 혹은, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도가, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 또는, 제한 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 안전 감시 수단을 구비하고,
    상기 모터 제어 장치는,
    상기 모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정한 상기 모터 회전 상태 추정 정보를 출력하는 모터 회전 상태 추정 수단과,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 출력하는 상기 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령과, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치, 혹은, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 또는, 제한 범위 내에 있는지 여부에 따라서 모터의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하는 안전 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우에, 그 모터 위치 추정값과, 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 위치와, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 위치 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 속도가 입력되는 경우는 그 모터 속도로부터 구한 모터 위치의 모두가, 위치의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 위치 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 위치는 정상 위치라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우에, 그 모터 위치 추정값과, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 위치와, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치의 모두가, 위치의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 위치 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 위치는 정상 위치라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우에, 그 영속도 추정 상태와, 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 영속도와, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 모두가, 영속도의 오차 범위 내에서 제로로 볼 수 있을 때, 모터의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우에, 그 영속도 추정 상태와, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 영속도와, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 모두가, 영속도의 오차 범위 내에서 제로로 볼 수 있을 때, 모터의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우에, 그 추정 회전 방향과, 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 회전 방향과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 회전 방향의 모두가 동일한 회전 방향일 때, 모터의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우에, 그 추정 회전 방향과, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 회전 방향과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 회전 방향의 모두가 동일한 회전 방향일 때, 모터의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 속도 추정값인 경우에, 그 모터 속도 추정값과, 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 속도값과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 값의 모두가, 속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 속도 추정값인 경우에, 그 모터 속도 추정값과, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 속도값과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 값의 모두가, 속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 가감속도 추정값인 경우에, 그 모터 가감속도 추정값과, 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 가감속도값과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 가감속도값의 모두가, 가감속도값의 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 또는, 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 가감속도 추정값인 경우에, 그 모터 가감속도 추정값과, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 가감속도값과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 가감속도값의 모두가, 가감속도값의 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 또는, 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  7. 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 출력한 동작 지령이 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 위치 검출기 또는 상기 속도 검출기가 고장나 있다고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 위치 검출기 또는 상기 속도 검출기가 고장나 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 위치 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 속도가 입력되는 경우는 그 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 출력한 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  9. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 출력한 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 출력한 동작 지령과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 위치 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 속도가 입력되는 경우는 그 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 모터로의 전류를 검출하는 회로에 이상이 발생했다고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령과, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 모터로의 전류를 검출하는 회로에 이상이 발생했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  11. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 출력한 동작 지령과, 상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 속도 또는 상기 모터 제어 장치로부터 모터 위치가 입력되는 경우는 그 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 모터로의 전류를 검출하는 회로에 이상이 발생했다고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 모터로의 전류를 검출하는 회로에 이상이 발생했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  12. 동작 지령을 출력하는 상위 컨트롤러와,
    모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정된 모터의 추정 위치 및 추정 속도와 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 기초하여 모터를 구동하는 모터 제어 장치를 구비하는 모터 제어 시스템에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러는,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 모터 제어 장치로 출력한 동작 지령이, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 또는, 제한 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 안전 감시 수단을 구비하고,
    상기 모터 제어 장치는,
    상기 모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정한 상기 모터 회전 상태 추정 정보를 출력하는 모터 회전 상태 추정 수단과,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 출력하는 상기 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 상위 컨트롤러로부터 입력되는 동작 지령이, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 혹은, 제한 범위 내에 있는지 여부에 따라서 모터의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하는 안전 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우에, 그 모터 위치 추정값과 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 위치의 모두가, 위치의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 위치 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 위치는 정상 위치라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우에, 그 모터 위치 추정값과 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 위치의 모두가, 위치의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 위치 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 위치는 정상 위치라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우에, 그 영속도 추정 상태와 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 영속도의 모두가, 영속도의 오차 범위 내에서 제로로 볼 수 있을 때, 모터의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우에, 그 영속도 추정 상태와 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 영속도의 모두가, 영속도의 오차 범위 내에서 제로로 볼 수 있을 때, 모터의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우에, 그 추정 회전 방향과 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 회전 방향의 모두가 동일한 회전 방향일 때, 모터의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우에, 그 추정 회전 방향과 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 회전 방향의 모두가 동일한 회전 방향일 때, 모터의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 속도 추정값인 경우에, 그 모터 속도 추정값과 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 속도값의 모두가, 속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 속도 추정값인 경우에, 그 모터 속도 추정값과 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 속도값의 모두가, 속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 제어 장치로부터 입력되는 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 가감속도 추정값인 경우에, 그 모터 가감속도 추정값과 상기 출력한 동작 지령이 지정하는 가감속도값의 모두가, 가감속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하고,
    상기 모터 제어 장치의 안전 감시 수단은,
    상기 모터 회전 상태 추정 수단이 추정한 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 가감속도 추정값인 경우에, 그 모터 가감속도 추정값과 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령이 지정하는 가감속도값의 모두가, 가감속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.
  18. 동작 지령을 출력하는 상위 컨트롤러와,
    모터에 장착된 위치 검출기 또는 속도 검출기가 검출한 모터 위치 또는 모터 속도의 한쪽으로부터 다른 쪽을 구함으로써 얻어지는 모터 위치 및 모터 속도와 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 기초하여 모터를 구동하는 모터 제어 장치를 구비하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정된 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 동작 지령과, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치, 혹은, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 또는, 제한 범위 내에 있는지 여부에 따라서 모터의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우에, 그 모터 위치 추정값과, 상기 동작 지령이 지정하는 위치와, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치의 모두가, 위치의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 위치 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 위치는 정상 위치라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우에, 그 영속도 추정 상태와, 상기 동작 지령이 지정하는 영속도와, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 모두가, 영속도의 오차 범위 내에서 제로로 볼 수 있을 때, 모터의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우에, 그 추정 회전 방향과, 상기 동작 지령이 지정하는 회전 방향과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 회전 방향의 모두가 동일한 회전 방향일 때, 모터의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  22. 청구항 18에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 속도 추정값인 경우에, 그 모터 속도 추정값과, 상기 동작 지령이 지정하는 속도값과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 값의 모두가, 속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  23. 청구항 18에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 가감속도 추정값인 경우에, 그 모터 가감속도 추정값과, 상기 동작 지령이 지정하는 가감속도값과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도의 가감속도값의 모두가, 가감속도값의 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 또는, 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  24. 청구항 19 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 동작 지령이 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 상기 위치 검출기 또는 상기 속도 검출기가 고장나 있다고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  25. 청구항 19에 있어서,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 생성된 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  26. 청구항 20 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 모터 회전 상태 추정 정보와, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 생성된 동작 지령에 이상이 발생했다고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  27. 청구항 19에 있어서,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 동작 지령과, 상기 검출한 모터 위치 또는 상기 검출한 모터 속도로부터 구한 모터 위치가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 모터로의 전류를 검출하는 회로에 이상이 발생했다고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  28. 청구항 20 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    모터의 운전 상태는 정상 상태가 아니라고 판단한 경우에 있어서, 상기 동작 지령과, 상기 검출한 모터 속도 또는 상기 검출한 모터 위치로부터 구한 모터 속도가 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있을 때, 모터로의 전류를 검출하는 회로에 이상이 발생했다고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  29. 동작 지령을 출력하는 상위 컨트롤러와,
    모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정된 모터의 추정 위치 및 추정 속도와 상기 상위 컨트롤러로부터의 동작 지령에 기초하여 모터를 구동하는 모터 제어 장치를 구비하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터로의 전류 및 전압에 기초하여 추정된 모터 회전 상태 추정 정보에 대해, 상기 동작 지령이, 오차 범위 내에서 동일하다고 볼 수 있는지 여부, 혹은, 제한 범위 내에 있는지 여부에 따라서 모터의 운전 상태가 정상인지 여부를 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 위치 추정값인 경우에, 그 모터 위치 추정값과 상기 동작 지령이 지정하는 위치의 모두가, 위치의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 위치 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 위치는 정상 위치라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  31. 청구항 29에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 영속도 추정 상태인 경우에, 그 영속도 추정 상태와 상기 동작 지령이 지정하는 영속도의 모두가, 영속도의 오차 범위 내에서 제로로 볼 수 있을 때, 모터의 정지 상태는 정상적인 정지 상태라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  32. 청구항 29에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 추정 회전 방향인 경우에, 그 추정 회전 방향과 상기 동작 지령이 지정하는 회전 방향의 모두가 동일한 회전 방향일 때, 모터의 회전 방향은 정상적인 회전 방향이라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  33. 청구항 29에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 속도 추정값인 경우에, 그 모터 속도 추정값과 상기 동작 지령이 지정하는 속도값의 모두가, 속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 속도값은 정상적인 속도값이라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
  34. 청구항 29에 있어서,
    상기 상위 컨트롤러 및 상기 모터 제어 장치는, 각각,
    상기 모터 회전 상태 추정 정보가 모터 가감속도 추정값인 경우에, 그 모터 가감속도 추정값과 상기 동작 지령이 지정하는 가감속도값의 모두가, 가감속도값의 오차 범위 내에서 동일값으로 볼 수 있을 때, 또는, 가감속도 제한 범위 내에 들어가 있을 때, 모터의 가감속도값은 정상적인 가감속도값이라고 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템의 안전 감시 방법.
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