KR20010011041A - servo drive system for motor and control method thereof - Google Patents

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KR20010011041A
KR20010011041A KR1019990030236A KR19990030236A KR20010011041A KR 20010011041 A KR20010011041 A KR 20010011041A KR 1019990030236 A KR1019990030236 A KR 1019990030236A KR 19990030236 A KR19990030236 A KR 19990030236A KR 20010011041 A KR20010011041 A KR 20010011041A
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김현석
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윤종용
삼성전자 주식회사
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another

Abstract

PURPOSE: A servo drive system and a control method thereof are provided to transmit a control command from an upper controller to a servo driver at real time. CONSTITUTION: A serial real time communications interface(33) is installed at a high-order controller(30) and performs a real time serial communication through a serial real time communications interface protocol. A serial real time communications interface(33') is installed at a servo driver(35) and performs a real time serial communication through a serial real time communications interface protocol. The serial real time communications interface(33,33') are formed by a single chip. A connector connects the serial real time communications interface(33') to the serial real time communications interface(33). The connector includes an optical fiber. Two control motors(31) are connected to the servo driver(35).

Description

서보드라이브 시스템 및 그 제어방법{servo drive system for motor and control method thereof}Servo drive system and control method

본 발명은, 서보드라이브 시스템에 관한 것으로, 특히, 모터와 상기 모터를 구동제어하기 위한 서보드라이브와 상기 서보드라이브로 소정 제어지령을 내보내는 상위제어기를 포함하는 서보드라이브 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo drive system, and more particularly to a servo drive system including a motor, a servo drive for driving control of the motor, and an upper level controller for sending a predetermined control command to the servo drive.

모터를 구동제어하기 위한 서보드라이브 시스템은 각종 공작기계, 반도체 장비, 각종로봇 등 산업용 기계장치에 있어서 이들을 구동하고 제어하기 위한 구동제어부로서 널리 사용되고 있다.Servo drive systems for driving control of motors are widely used as drive control units for driving and controlling them in various machine tools, semiconductor equipment, and various industrial machinery such as robots.

도 1은 종래 서보드라이브 시스템의 블록도이고, 도 2는 도 1의 부분상세도이다.1 is a block diagram of a conventional servo drive system, and FIG. 2 is a partial detailed view of FIG. 1.

도시된 바와 같이, 종래 서보드라이브 시스템은, 산업용 기계장치의 축에 장착되어 상기 산업용 기계장치를 구동시키기 위한 구동동력원의 역할을 하는 모터(1)와, 모터(1)에 전류를 공급함과 동시에 공급된 전류량 및 위상을 조정함으로써 모터(1)를 구동제어하기 위한 서보드라이브(5), 서보드라이브(5)에 제어지령을 내보내는 상위제어기(10)를 포함한다.As shown in the drawing, the conventional servo drive system is mounted on the shaft of an industrial machine and serves simultaneously with supplying a current to the motor 1 and the motor 1 serving as a driving power source for driving the industrial machine. A servo drive 5 for driving control of the motor 1 by adjusting the amount of current and the phases of which are applied, and an upper controller 10 for sending control commands to the servo drive 5;

구동제어하고자 하는 산업용 기계장치가 다축을 가질 경우, 도시된 바와 같이 각 축마다 모터(1)가 장착되고 모터(1)를 구동제어하기 위한 서보드라이브(5)가 각각 마련됨으로써 상위제어기(10)에 복수의 서보드라이브(5)가 접속되게 된다.When the industrial machine to drive control has multiple axes, as shown, the motor 1 is mounted on each axis and the servo drive 5 for driving control of the motor 1 is provided. The plural servo drives 5 are connected to each other.

서보드라이브(5)는, 상위제어기(10)로부터의 제어지령에 따라 인버터모듈(5)을 제어하며 모터(1)로부터의 피드백신호를 수령하여 상위제어기(10)에 피드백하는 제어모듈(6), 및 제어모듈(6)의 제어에 따라 상위제어기(10)로부터의 제어지령에 기초하여 모터(1)에 공급될 전류를 생성하는 인버터모듈(7)을 구비한다. 여기서, 상위제어기(10)와 서보드라이브(5)는 동축케이블을 통해 상호 연결되어 있다.The servo drive 5 controls the inverter module 5 in accordance with a control command from the upper controller 10, and receives a feedback signal from the motor 1 and feeds it back to the upper controller 10. And an inverter module 7 for generating a current to be supplied to the motor 1 based on a control command from the upper controller 10 under the control of the control module 6. Here, the upper controller 10 and the servo drive 5 are connected to each other through a coaxial cable.

상기와 같은 구성에 따라, 상위제어기(10)는 현재의 위치값을 서보드라이브(5)로부터의 피드백신호를 통해 파악하고, 목표위치값을 계산한다. 목표위치값은 펄스지령 혹은 전압지령으로 변환되어 서보드라이브(5)로 제공된다. 서보드라이브(5)의 제어모듈(6)은 제공된 제어지령을 분석하여 제어주기마다 발생되는 인터럽트에 따라 제어루프를 수행하여 인버터모듈(7)을 제어하고, 인버터모듈(7)은 제어모듈(6)의 제어에 따라 모터(1)에 소정 전류를 공급한다.According to the above configuration, the upper controller 10 grasps the current position value through the feedback signal from the servo drive 5 and calculates the target position value. The target position value is converted into a pulse command or a voltage command and provided to the servo drive 5. The control module 6 of the servo drive 5 analyzes the provided control command and performs a control loop according to the interrupt generated for each control cycle to control the inverter module 7, and the inverter module 7 controls the control module 6. A predetermined current is supplied to the motor 1 under the control of ().

여기서, 제어지령은 상위제어기(10)에 의해 펄스 혹은 전압으로 변환되는 과정, 동축케이블을 통해 서보드라이브(5)로 전달되는 과정, 및 서보드라이브(5)에 의해 분석되는 과정에서 오차가 발생되며, 외부 노이즈에 의해 지령이 왜곡될 수 있다.Here, the control command is an error occurs in the process of being converted into a pulse or voltage by the upper controller 10, the process transmitted to the servo drive 5 through the coaxial cable, and the process analyzed by the servo drive (5) The command may be distorted by external noise.

한편, 서보드라이브(5)가 상위제어기(10)로부터 전달받는 제어지령은 각 축을 이동시키기 위한 위치지령프로파일과 운전시작 운전정지와 같은 간단한 I/O지령이며, 실제 구동은 서보드라이브(5)의 제어모듈(6)에 내장된 동작프로그램에 의해 이루어진다. 이에, 서보드라이브(5)가 모터(1)를 구동제어하기 위해서는 사용자가 서보드라이브(5)의 제어모듈(6)에 내장된 동작프로그램의 각종 파라미터를 각각 설정입력해주어야 한다. 또한, 상위제어기(10)는 서보드라이브(6)로 제어지령을 제공하기만 할 뿐, 단순한 에러발생정보 이외에 에러의 내용 및 현재 모터(1)의 운전상태에 대한 정보는 제공받을 수 없다.On the other hand, the control command that the servo drive 5 receives from the host controller 10 is a simple I / O command such as a position command profile and an operation start stop for moving each axis, and the actual drive is performed by the servo drive 5. It is made by an operation program built in the control module 6. Thus, in order for the servo drive 5 to drive control the motor 1, the user must set and input various parameters of the operation program built in the control module 6 of the servo drive 5, respectively. In addition, the upper level controller 10 merely provides a control command to the servo drive 6, and in addition to the simple error occurrence information, information on the contents of the error and the current operating state of the motor 1 cannot be provided.

실제로, 산업현장에서 상위제어기(10)와 서보드라이브(6)는 원격설치되는 것이 통상적이고, 따라서 에러가 발생되었을 경우 사용자는 원격 위치한 서보드라이브(6)에 직접 가서 어떤 에러가 발생되었는지 에러내용을 분석점검하고 대응조치를 취해야 한다.In practice, in the industrial field, the upper controller 10 and the servo drive 6 are usually remotely installed, so when an error occurs, the user can go directly to the remotely located servo drive 6 to find out what error has occurred. Analyze, check and respond.

더욱이, 구동제어하고자 하는 산업용 기계장치가 다축이면 상위제어기(10)와 서보드라이브(5)가 각각 동축케이블에 의해 연결되어야 함에 따른 비용증가가 상당하며, 4축 이상이면, 서보드라이브(5)로 제공되는 제어지령이 펄스지령 혹은 전압지령 형태로 전달되어야하기 때문에 상위제어기(10)가 동시에 제어지령을 전송하기 어렵고, 이에 완전한 동기제어는 사실상 불가능해진다.Furthermore, if the industrial machinery to be driven and controlled is multi-axis, the cost increase is significant because the upper controller 10 and the servo drive 5 should be connected by coaxial cables, respectively. Since the control command provided must be transmitted in the form of a pulse command or a voltage command, it is difficult for the upper controller 10 to transmit the control command at the same time, so that complete synchronous control is virtually impossible.

한편, 하나의 서보드라이브가 2개의 모터에 연결되어 이들을 구동제어하는 2축 서보드라이브 시스템이 제안된 바 있다. 2축 서보드라이브 시스템은 1축에 비해 제어할 수 있는 모터의 수가 2배인 점을 감안하여 볼 때, 상술한 1축 서보드라이브 시스템에 비해 진보된 기술임에는 틀림없으나, 상위제어기로부터의 제어지령 전송 등 기본적인 구성은 1축 서보드라이브 시스템과 동일하여 상기 문제점은 여전히 존재하게 되는 문제점이 있다.Meanwhile, a two-axis servo drive system has been proposed in which one servo drive is connected to two motors to control them. In view of the fact that the two-axis servo drive system can control two times as much as the one axis, the two-axis servo drive system is an advanced technology compared to the one-axis servo drive system described above, but it is necessary to transmit control commands from the host controller. The basic configuration is the same as that of the 1-axis servo drive system, so the problem still exists.

따라서, 본 발명의 목적은, 상위제어기로부터 서보드라이브로의 제어지령을 실시간으로 전송할 수 있는 서보드라이브 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a servo drive system capable of transmitting in real time a control command from an upper level controller to a servo drive.

본 발명의 다른 목적은, 상위제어기부터 서보드라이브로의 제어지령을 전송함에 있어 오차 및 잡음을 감소시켜 정확한 전송이 가능한 서보드라이브 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a servo drive system capable of accurate transmission by reducing errors and noise in transmitting control commands from the host controller to the servo drive.

본 발명의 또 다른 목적은, 상위제어기와 서보드라이브간에 쌍방향통신이 가능한 서보드라이브 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a servo drive system capable of two-way communication between an upper controller and a servo drive.

도 1은 종래 서보드라이브 시스템의 블록도,1 is a block diagram of a conventional servo drive system,

도 2는 도 1의 부분상세도,2 is a partial detail view of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 서보드라이브 시스템의 블록도,3 is a block diagram of a servo drive system according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 SERCOS인터페이스의 블록도,4 is a block diagram of a SERCOS interface according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 SERCOS링을 형성한 서보드라이브 시스템의 블록도,5 is a block diagram of a servo drive system having a SERCOS ring in accordance with the present invention;

도 6은 본 발명에 따라 상위제어기가 서보드라이브로 제어지령을 송신하는 과정을 나타낸 플로우챠트,6 is a flowchart illustrating a process of transmitting a control command to a servo drive by an upper controller according to the present invention;

도 7은, 본 발명에 따라 서보드라이브로부터 상위제어기로 에러 및 제어상태(diagnostics)가 송신되는 과정을 나타낸 플로우챠트이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a process in which errors and diagnostics are transmitted from a servo drive to an upper controller according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

30 : 상위제어기 31 ; 모터30: upper controller 31; motor

33,33' : SERCOS인터페이스 35 : 서보드라이브33,33 ': SERCOS interface 35: Servo Drive

41 : 버스인터페이스 42 : 듀얼포트램(dual port RAM)41: bus interface 42: dual port RAM

43 : 텔레그램 처리부 44 : 직렬인터페이스43: telegram processing unit 44: serial interface

상기 목적은, 본 발명에 따라, 모터와, 상기 모터를 구동제어하기 위한 서보드라이브와, 상기 서보드라이브로 제어지령을 출력하는 상위제어기를 포함하는 서보드라이브 시스템에 있어서, 상기 서보드라이브에 마련되며, SERCOS(Serial, Real-time, Communications Interface)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 통신인터페이스인 SERCOS인터페이스; 상기 서보드라이브에 마련되며, SERCOS(Serial, Real-time, Communications Interface)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 통신인터페이스인 SERCOS인터페이스; 및 상기 양 SERCOS인터페이스를 연결하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템에 의해 달성된다.The object is provided in the servo drive according to the present invention in a servo drive system including a motor, a servo drive for driving control of the motor, and an upper level controller for outputting a control command to the servo drive. SERCOS interface, which is a communication interface for real-time serial communication through SERCOS (Serial, Real-time, Communications Interface) protocol; A SERCOS interface provided in the servo drive, the SERCOS interface being a communication interface for real time serial communication through a SERCOS (Serial, Real-time, Communications Interface) protocol; And a connector connecting the two SERCOS interfaces.

여기서, 상기 서보드라이브에는 적어도 두 개의 피제어 모터가 연결되어 있으며, 상기 커넥터는 광섬유커넥터인 것이 바람직하다.Here, at least two controlled motors are connected to the servo drive, and the connector is preferably an optical fiber connector.

그리고, 상기 SERCOS인터페이스는, 내부와의 데이터를 주고받기 위한 버스인터페이스와, 외부와의 직렬통신을 위한 직렬인터페이스와, 상기 버스인터페이스를 통해 전달된 데이터 및 상기 직렬인터페이스를 통해 전달된 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 직렬인터페이스를 통한 직렬통신이 가능한 패킷으로 가공처리하고, 상기 직렬인터페이스를 통해 외부로부터 전달된 패킷을 복원처리하는 데이터처리부를 구비하며, 상기 메모리는 듀얼포트램(dual port RAM)인 것이 효과적이다.The SERCOS interface stores a bus interface for exchanging data with the inside, a serial interface for serial communication with the outside, data transmitted through the bus interface, and data transferred through the serial interface. And a data processing unit for processing the data stored in the memory into a packet capable of serial communication through the serial interface, and restoring a packet transmitted from the outside through the serial interface, wherein the memory has a dual port. It is effective to be dual port RAM.

또한, 상기 SERCOS인터페이스는 단일칩으로 구현되며, 상기 단일칩은 ASIC(Application Specific IC), FPGA(Field Programmable Gate Array), 및 EPLD(Electrically Programmable Logic Devices) 중 어느 하나이며, 특히 통신용 IC인 SERCON410B인 것이 바람직하다.In addition, the SERCOS interface is implemented as a single chip, the single chip is any one of an Application Specific IC (ASIC), a Field Programmable Gate Array (FPGA), and an Electrically Programmable Logic Devices (EPLD), in particular SERCON410B which is a communication IC. It is preferable.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 모터와, 상기 모터를 구동제어하기 위한 서보드라이브와, 상기 서보드라이브로 제어지령을 출력하는 상위제어기를 포함하는 서보드라이브 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 서보드라이브와 상기 상위제어기에는 SERCOS(Serial, Real-time, Communications Interface)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 통신인터페이스인 SERCOS인터페이스를 각각 마련하는 단계; 상기 상위제어기로부터의 제어지령을 상기 SERCOS통신프로토콜을 이용한 직렬데이터통신에 의해 상기 서보드라이브로 전송하는 전송단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법에 의해서도 달성된다.In another aspect of the present invention, there is provided a control method of a servo drive system including a motor, a servo drive for driving control of the motor, and an upper level controller for outputting a control command to the servo drive. And providing an upper level controller with a SERCOS interface, which is a communication interface for real-time serial communication through SERCOS (Serial, Real-time, Communications Interface) protocol; And a transmitting step of transmitting a control command from the upper controller to the servo drive by serial data communication using the SERCOS communication protocol.

여기서, 상기 서보드라이브에는 적어도 두 개의 피제어 모터가 연결되어 있으며, 상기 전송단계는 상기 두 개의 모터에 대해 각각 수행되며, 상기 양 인터페이스를 광섬유커넥터로 연결하는 단계; 상기 광섬유커넥터를 통해 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.Here, at least two controlled motors are connected to the servo drive, and the transmitting step is performed for each of the two motors, and connecting the two interfaces to an optical fiber connector; It is preferable to include the step of transmitting through the optical fiber connector.

또한, 상기 전송단계는, 상기 상위제어기의 마이크로프로세서로부터 상기 버스인터페이스를 통해 제어지령을 저장하는 단계; 상기 저장된 제어지령을 직렬통신가능한 패킷으로 가공처리하는 단계를 더 포함하는 것이 효과적이다.The transmitting may include storing a control command from the microprocessor of the upper controller through the bus interface; It is effective to further include processing the stored control command into a serial communication capable packet.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 서보드라이브 시스템의 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 SERCOS인터페이스의 블럭도이다.3 is a block diagram of a servo drive system according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a SERCOS interface according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 서보드라이브 시스템은, 산업용 기계장치의 축에 장착되어 상기 산업용 기계장치를 구동시키기 위한 구동동력원의 역할을 하는 모터(31)와, 모터(31)에 전류를 공급함과 동시에 공급된 전류량 및 위상을 조정함으로써 모터(31)를 구동제어하기 위한 서보드라이브(35), 서보드라이브(35)에 제어지령을 내보내는 상위제어기(30)를 포함한다.As shown, the servo drive system according to the present invention is mounted on the shaft of the industrial machine, and supplies a current to the motor 31 and the motor 31, which serves as a driving power source for driving the industrial machine. And a servo drive 35 for driving control of the motor 31 by adjusting the amount of current and phase supplied, and an upper controller 30 for sending control commands to the servo drive 35.

상위제어기(30)와 서보드라이브(35)는 광섬유커넥터로 연결되어 있으며, SERCOS (Serial Real-time COmmunications System)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 SERCOS인터페이스(33,33')가 각각 마련되어 있다.The upper controller 30 and the servo drive 35 are connected by an optical fiber connector, and SERCOS interfaces 33 and 33 'are provided for real-time serial communication through the SERCOS (Serial Real-time COmmunications System) protocol.

SERCOS는 모션제어를 위한 국제통신규격(International Electrotechnical Commission IEC-1491)으로 채택된 직렬데이터통신 프로토콜이다. SERCOS통신을 위해서는 소정 인터페이스가 구비되어야 하는 바, 이를 SERCOS인터페이스라 한다.SERCOS is a serial data communication protocol adopted as the International Electrotechnical Commission IEC-1491 for motion control. For SERCOS communication, a predetermined interface must be provided, which is called a SERCOS interface.

보다 상세히, SERCOS인터페이스(33)는, 외부와의 직렬통신을 위한 직렬인터페이스(44)와, 직렬인터페이스(44)를 통해 수신된 데이터를 디코딩하거나 직렬인터페이스(44)를 통해 송신하고자 하는 데이터를 엔코딩하기 위한 데이터처리부(43)와, 상위제어기(30)에 마련된 도시않은 마이크로프로세서와의 데이터를 주고받기 위한 버스인터페이스(41)와, 2개의 포트를 통해 데이터를 동시에 읽고 쓸 수 있어 데이터통신을 가능하게 해주는 듀얼포트램(Dual-port RAM)을 포함한다.In more detail, the SERCOS interface 33 decodes the data to be transmitted through the serial interface 44 and the serial interface 44 for serial communication with the outside and the data received through the serial interface 44. Data processing unit 43, a bus interface 41 for exchanging data with a microprocessor (not shown) provided in the upper controller 30, and data can be simultaneously read and written through two ports, thereby enabling data communication. It includes Dual-port RAM.

서보드라이브(35)에 마련된 SERCOS인터페이스(33')도 상위제어기(30)에 마련된 SERCOS인터페이스(33)와 동일한 구성을 가지므로 참조번호의 우측상단에 「'」을 첨부하여 표시하고 상세한 설명은 생략한다.The SERCOS interface 33 'provided in the servo drive 35 also has the same configuration as the SERCOS interface 33 provided in the upper controller 30. Therefore, "'" is attached to the upper right of the reference number and detailed description is omitted. do.

SERCOS인터페이스(33,33')는, ASIC(Application Specific IC), FPGA(Field Programmable Gate Array), 및 EPLD(Electrically Programmable Logic Devices) 등을 이용하여 단일칩으로 구현될 수 있으며, 특히 톰슨(THOMSON)사에서 개발된 통신용 IC인 SERCON410B이 사용된다.The SERCOS interfaces 33 and 33 'can be implemented in a single chip using application specific ICs (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), and electrically programmable logic devices (EPLDs), in particular Thomson. SERCON410B, a communication IC developed by the company, is used.

통신프로토콜에 따라 네트워크 구성방식인 Topology가 정해져 있는 바, SERCOS의 Topology는 링(ring)형상이므로, 구동제어하고자 하는 산업용 기계장치가 다축인 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 SERCOS링을 형성하면서 시스템이 구성된다.The topology of the network configuration method is determined according to the communication protocol. Since the topology of SERCOS is in the shape of a ring, when the industrial machinery to be driven is controlled in multiple axes, the system forms a SERCOS ring as shown in FIG. 5. This is made up.

상기와 같은 구성에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 상위제어기(30)가 서보드라이브(35)로 제어지령을 송신하는 과정을 설명하면 다음과 같다.According to the configuration as described above, as shown in Figure 6, the process of transmitting the control command to the servo drive 35, the upper controller 30 is as follows.

상위제어기(30)는 SERCOS통신프로토콜에 따라 동작하는 바, 보다 상세히, 상위제어기(30)의 도시않은 마이크로프로세서는 버스인터페이스(41)를 통해 전단계의 사이클에서 서보드라이브(35)로부터 제공되어 듀얼포트램(42)에 저장되어 있는 현재위치값을 읽어들인다(601). 읽어들인 현재위치값에 기초하여 마이크로프로세서는 목표위치값을 계산하고(602) 이에 따른 제어루프를 실행한다(603). 제어루프실행에 따라 출력된 제어지령은 버스인터페이스(41)를 통해 듀얼포트램(42)에 씌여진다. 텔레그램처리부(43)는 제어지령을 처리하여 텔레그램으로 변환시키고, 텔레그램은 직렬인터페이스(44)를 통해 내보내져 광섬유커넥터를 통해 서보드라이브(35)에 마련된 SERCOS인터페이스에 전송된다(605). 여기서, 텔레그램이란 SERCOS통신프로토콜에 의해 직렬통신하기위한 데이터가공패킷을 의미한다.The upper controller 30 operates according to the SERCOS communication protocol. In more detail, the microprocessor (not shown) of the upper controller 30 is provided from the servo drive 35 in the previous stage through the bus interface 41 so as to provide a dual port. The current position value stored in the RAM 42 is read (601). Based on the read current position value, the microprocessor calculates the target position value (602) and executes the control loop accordingly (603). The control command output according to the control loop execution is written to the dual port RAM 42 through the bus interface 41. The telegram processing unit 43 converts the control command into a telegram, and the telegram is sent out through the serial interface 44 and transmitted to the SERCOS interface provided in the servo drive 35 through the optical fiber connector 605. Here, the telegram means a data processing packet for serial communication by the SERCOS communication protocol.

또한, 서보드라이브(35)에는 2축의 모터(31)가 연결되어 있으므로, 나머지 축에 대한 제어지령의 전달을 위해 상기 단계를 반복수행한다(606).In addition, since the servo drive 35 is connected to the two-axis motor 31, the above steps are repeated to transfer control commands to the remaining axes (606).

한편, 서보드라이브(35) 역시 SERCOS통신프로토콜에 의해 동작하는 바, 상위제어기(30)로부터 전송된 제어지령를 포함한 텔레그램은 서보드라이브(35)의 SERCOS인터페이스(33')에 마련된 직렬인터페이스(44')를 통해 수신되어 듀얼포트램(42')에 저장되는 한편(607), 서보드라이브(35)에 마련된 도시않은 마이크로프로세서는 모터(31)의 위치정보 피드백신호데이터를 읽어와 듀얼포트램(42')을 통해 텔레그램처리부(43')에 전달하고, 텔레그램처리부(43')는 상기 위치정보 피드백신호데이터를 상위제어기(30)로 보내기위해 텔레그램으로 가공한다(608).On the other hand, the servo drive 35 is also operated by the SERCOS communication protocol, the telegram including the control command transmitted from the upper controller 30 is a serial interface 44 'provided in the SERCOS interface 33' of the servo drive 35. The microprocessor (not shown) provided in the servo drive 35 reads the position information feedback signal data of the motor 31 and receives the dual port RAM 42. ') Is transmitted to the telegram processing unit 43', and the telegram processing unit 43 'is processed into a telegram to send the position information feedback signal data to the upper controller 30 (608).

수신된 제어지령은 텔레그램처리부(43')와 듀얼포트램(42') 및 버스인터페이스(33)를 통해 마이크로프로세서로 전달되어 해석된 후(609), 이에 제어루프가 실행된다(610).The received control command is transmitted to the microprocessor through the telegram processing unit 43 ', the dual port RAM 42' and the bus interface 33, and analyzed (609), and then the control loop is executed (610).

한편, 위치정보 피드백신호데이터가 씌여진 텔레그램은 직렬인터페이스(44')를 통해 내보내지고 광섬유커넥터를 통해 상위제어기(33)로 전송된다(611).Meanwhile, the telegram in which the position information feedback signal data is written is sent out through the serial interface 44 'and transmitted to the upper controller 33 through the optical fiber connector (611).

이어, 도 7에 도시된 바와 같이, 서보드라이브(35)로부터 상위제어기(30)로 에러 및 제어상태(diagnostics)가 송신되는 과정을 설명하면 다음과 같다.Subsequently, as shown in FIG. 7, an error and control states (diagnostics) are transmitted from the servo drive 35 to the upper controller 30 as follows.

먼저, 서보드라이브(35)가 모터(31)를 구동제어하는 중에 발생된 에러 혹은 현재 제어상태(diagnostics)에 대한 정보는 서보드라이브(35)에 마련된 도시않은 마이크로프로세서에 의해 파악되며, 상기 파악된 에러 또는 제어상태정보데이터는 버스인터페이스(41')를 통해 듀얼포트램(42')에 씌여진다(701). 텔레그램처리부(43)는 듀얼포트램(42')으로부터 상기 에러 또는 제어상태정보데이터를 텔레그램으로 가공하여 직렬인터페이스(44')를 통해 내보내며, 이는 광섬유커넥터를 통해 상위제어기(30)로 전송된다(702).First, information on errors or current control states (diagnostics) generated while the servo drive 35 drives the motor 31 is controlled by a microprocessor (not shown) provided in the servo drive 35. Error or control status information data is written to the dual port RAM 42 'via the bus interface 41' (701). The telegram processing unit 43 processes the error or control state information data into the telegram from the dual port RAM 42 'and sends it out through the serial interface 44', which is sent to the upper controller 30 through the optical fiber connector. Is sent (702).

이어, 서보드라이브(35)는 에러발생신호를 표시하거나 모터(31)를 정지시킨다(703).Subsequently, the servo drive 35 displays an error occurrence signal or stops the motor 31 (703).

상위제어기(30)는 직렬인터페이스(44)를 통해 상기 에러 또는 제어상태정보데이터를 수신하고 텔레그램처리부(43)를 통해 데이터를 복원한 다음 듀얼포트램(42)과 버스인터페이스(41)를 거쳐 도시않은 마이크로프로세서로 제공되고 마이크로프로세서는 이를 분석하여 그 내용을 사용자가 볼 수 있도록 표시한다(705). 표시형태는 여러 가지가 될 수 있으나, 통상 상위제어기(30)가 컴퓨터시스템으로 구현되므로, 모니터에 표시하거나 및 경보를 발생시켜 사용자에게 알린다.The host controller 30 receives the error or control state information data through the serial interface 44 and restores the data through the telegram processing unit 43, and then passes through the dual port RAM 42 and the bus interface 41. It is provided with a microprocessor (not shown) and the microprocessor analyzes it and displays its contents for viewing by the user (705). The display may be any of various types. However, since the host controller 30 is usually implemented as a computer system, the user may display the monitor and generate an alarm.

이어 남은 축에 대해서도 실행완료되었는 지 여부를 첵크하고 그렇지 않을 경우 상기 단계를 반복한다.Then check whether the remaining axis has been executed or not, and repeat the above steps.

이처럼, 본 발명에 따른 서보드라이브 시스템은, 상위제어기(30)는 SERCOS통신프로토콜을 사용한 디지틀데이터통신에 의해 서보드라이브(35)로 제어지령을 전달하므로, 종래 펄스지령 혹은 전압지령으로 변환하여 전달되던 아날로그통신방식으로 부터 생기는 오차가 발생되지 않는다.As described above, in the servo drive system according to the present invention, since the upper controller 30 transmits a control command to the servo drive 35 by digital data communication using the SERCOS communication protocol, it is converted into a conventional pulse command or voltage command and then transmitted. There is no error caused by analog communication.

또한, SERCOS프로토콜은 광섬유전송을 통한 실시간직렬통신을 지원하므로, 상위제어기와 서보드라이브는 광섬유커넥터에 의해 연결되어 있다. 광섬유의 직경은 동축케이블에 비해 짧고 가벼우며 가격이 저렴하면서도 잡음의 영향을 거의받지 않으며, 상기 실시예에서 설명한 2축을 넘어서서 4축 이상의 산업용 기계장치로 확장하더라도 상위제어기는 각 축에 실시간으로 제어지령을 전송할 수 있어 동기제어가 가능하다.In addition, since SERCOS protocol supports real-time serial communication through optical fiber transmission, the upper controller and servo drive are connected by optical fiber connector. The diameter of the optical fiber is shorter, lighter and cheaper than the coaxial cable, and it is almost unaffected by noise. Can be transmitted, enabling synchronous control.

더욱이, SERCOS프로토콜은 상위제어기(30)와 서보드라이브(35)의 쌍방향통신을 지원하므로, 종래 시작, 정지 등 단순한 I/O정보만을 주고 받아 상위제어기(30)가 서보드라이브(35)에 의한 모터(31)의 제어상태를 알 수 없었던 것에 반하여 모터(31)로부터의 피드백정보는 물론 에러발생 및 현재의 제어상태정보까지 주고 받을 수 있다.Furthermore, since the SERCOS protocol supports two-way communication between the upper controller 30 and the servo drive 35, the upper controller 30 receives only simple I / O information such as start and stop, and the upper controller 30 receives the motor by the servo drive 35. While the control state of (31) was not known, not only the feedback information from the motor 31 but also the error occurrence and the current control state information can be exchanged.

따라서, 사용자는 원격 위치한 작업장 내의 서보드라이브(35)까지 가서 직접 살펴보지 않더라도 상위제어기(30)를 통해 제어상태 및 동작상태를 첵크할 수 있게 된다.Therefore, the user can check the control state and the operation state through the upper controller 30 even if the user does not go directly to the servo drive 35 in the remotely located workplace.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상위제어기로부터 서보드라이브로 제공되는 제어지령이 디지틀데이터로서 잡음의 영향을 받지 않고 오차없이 실시간으로 전송되며, 상위제어기와 서보드라이브 쌍방향통신이 가능함에 따라 서보드라이브가 모터를 구동제어하는 중에 발생된 오차 및 제어상태(diagnostics)에 대한 정보를 디지틀데이터로서 상위제어기로 전송할 수 있는 서보드라이브 시스템 및 그 제어방법이 제공된다.As described above, according to the present invention, the control command provided from the host controller to the servo drive is transmitted in real time without any influence of noise as digital data without error, and the two-way communication between the host controller and the servo drive is possible. Provided are a servo drive system and a method of controlling the same, which transmit information on errors and diagnostics generated during drive control of a motor to a higher controller as digital data.

Claims (12)

모터와, 상기 모터를 구동제어하기 위한 서보드라이브와, 상기 서보드라이브로 제어지령을 출력하는 상위제어기를 포함하는 서보드라이브 시스템에 있어서,A servo drive system comprising a motor, a servo drive for driving control of the motor, and a host controller for outputting a control command to the servo drive. 상기 서보드라이브에 마련되며, SERCOS(Serial, Real-time, Communications Interface)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 통신인터페이스인 SERCOS인터페이스;A SERCOS interface provided in the servo drive, the SERCOS interface being a communication interface for real time serial communication through a SERCOS (Serial, Real-time, Communications Interface) protocol; 상기 서보드라이브에 마련되며, SERCOS(Serial, Real-time, Communications Interface)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 통신인터페이스인 SERCOS인터페이스; 및A SERCOS interface provided in the servo drive, the SERCOS interface being a communication interface for real time serial communication through a SERCOS (Serial, Real-time, Communications Interface) protocol; And 상기 양 SERCOS인터페이스를 연결하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.And a connector connecting the two SERCOS interfaces. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 서보드라이브에는 적어도 두 개의 피제어 모터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.And at least two controlled motors are connected to the servo drive. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 커넥터는 광섬유커넥터인 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.The connector is a servo drive system, characterized in that the optical fiber connector. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 SERCOS인터페이스는, 내부와의 데이터를 주고받기 위한 버스인터페이스와, 외부와의 직렬통신을 위한 직렬인터페이스와, 상기 버스인터페이스를 통해 전달된 데이터 및 상기 직렬인터페이스를 통해 전달된 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 직렬인터페이스를 통한 직렬통신이 가능한 패킷으로 가공처리하고, 상기 직렬인터페이스를 통해 외부로부터 전달된 패킷을 복원처리하는 데이터처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.The SERCOS interface is a bus interface for exchanging data with the inside, a serial interface for serial communication with the outside, a memory for storing data transmitted through the bus interface and data transmitted through the serial interface. And a data processing unit processing the data stored in the memory into a packet capable of serial communication through the serial interface, and restoring a packet transmitted from the outside through the serial interface. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 메모리는 듀얼포트램(dual port RAM)인 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.The memory is a servo drive system, characterized in that the dual port RAM (dual port RAM). 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 SERCOS인터페이스는, 단일칩으로 구현되는 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.The SERCOS interface is a servo drive system, characterized in that implemented in a single chip. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 단일칩은, ASIC(Application Specific IC), FPGA(Field Programmable Gate Array), 및 EPLD(Electrically Programmable Logic Devices) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.The single chip is any one of an application specific IC (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), and electrically programmable logic devices (EPLD). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 단일칩은, 통신용 IC인 SERCON410B인 것을 특징으로 하는 서보드라이브 시스템.The single chip is a servo drive system, characterized in that the communication IC SERCON410B. 모터와, 상기 모터를 구동제어하기 위한 서보드라이브와, 상기 서보드라이브로 제어지령을 출력하는 상위제어기를 포함하는 서보드라이브 시스템의 제어방법에 있어서,In the control method of the servo drive system including a motor, a servo drive for driving control of the motor, and a host controller for outputting a control command to the servo drive, 상기 서보드라이브와 상기 상위제어기에는 SERCOS(Serial, Real-time, Communications Interface)프로토콜을 통한 실시간 직렬통신을 위한 통신인터페이스인 SERCOS인터페이스를 각각 마련하는 단계;Providing each of the servo drive and the host controller with a SERCOS interface, which is a communication interface for real-time serial communication through SERCOS (Serial, Real-time, Communications Interface) protocol; 상기 상위제어기로부터의 제어지령을 상기 SERCOS통신프로토콜을 이용한 직렬데이터통신에 의해 상기 서보드라이브로 전송하는 전송단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.And a transmission step of transmitting a control command from the upper controller to the servo drive by serial data communication using the SERCOS communication protocol. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 서보드라이브에는 적어도 두 개의 피제어 모터가 연결되어 있으며, 상기 전송단계는 상기 두 개의 모터에 대해 각각 수행되는 특징으로 하는 제어방법.At least two controlled motors are connected to the servo drive, and the transmitting step is performed for each of the two motors. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 전송단계는,The transmitting step, 상기 양 인터페이스를 광섬유커넥터로 연결하는 단계;Connecting both interfaces to an optical fiber connector; 상기 광섬유커넥터를 통해 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.And transmitting through the optical fiber connector. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전송단계는,The transmitting step, 상기 상위제어기의 마이크로프로세서로부터 상기 버스인터페이스를 통해 제어지령을 저장하는 단계;Storing a control command from the microprocessor of the host controller through the bus interface; 상기 저장된 제어지령을 직렬통신가능한 패킷으로 가공처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.And processing the stored control command into a serial communication packet.
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CN107505917A (en) * 2017-09-27 2017-12-22 无锡微茗智能科技有限公司 Servo-driver and servo-drive system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100746644B1 (en) * 2006-06-14 2007-08-06 한국산업기술대학교산학협력단 Servo drive system
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