KR20100070826A - 다중 모터 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

다중 모터 제어 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100070826A
KR20100070826A KR1020080129551A KR20080129551A KR20100070826A KR 20100070826 A KR20100070826 A KR 20100070826A KR 1020080129551 A KR1020080129551 A KR 1020080129551A KR 20080129551 A KR20080129551 A KR 20080129551A KR 20100070826 A KR20100070826 A KR 20100070826A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
control signal
module
amplifier
motor amplifier
Prior art date
Application number
KR1020080129551A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101061930B1 (ko
Inventor
남경태
이상무
지상훈
심준홍
손웅희
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020080129551A priority Critical patent/KR101061930B1/ko
Publication of KR20100070826A publication Critical patent/KR20100070826A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101061930B1 publication Critical patent/KR101061930B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46—Arrangements 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 모터 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 이 시스템은 복수의 모터에 대한 모터 제어 신호를 생성하는 모션 제어기, 그리고 복수의 모터를 동작시키기 위한 구동 신호를 각각 제공하는 복수의 모터 앰프 모듈, 모션 제어기로부터 통신망을 통하여 모터 제어 신호를 수신하고 복수의 모터 앰프 모듈 중 모터 제어 신호가 전달될 모터 앰프 모듈을 결정하는 통신 아답타 모듈, 그리고 통신 아답타 모듈과 복수의 모터 앰프 모듈을 연결하는 백보드를 포함하는 적어도 하나의 다중 모터 드라이버를 포함한다. 본 발명에 의하면, 시스템 구축 비용이 절감되고 공간을 절약할 수 있으며 유지 보수가 용이하고 시스템을 효율적으로 관리할 수 있다.
모터, 모터 드라이버, 모션 제어기, 백보드, 통신망

Description

다중 모터 제어 시스템 및 방법{CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR MULTIPLE MOTORS}
본 발명은 다중 모터 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 모터를 통합하여 구동하고 관리하는 다중 모터 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 모터 제어 시스템에서는 하나의 모터를 구동시키기 위해서 프로세서가 내장되어 있는 하나의 모터 드라이버가 별도로 존재하여야 한다. 물론 프로세서가 내장되어 있지 않더라도 하나의 모터에 하나의 모터 드라이버는 필수적이다. 따라서 다축 구동 방식의 다중 모터 제어 시스템에서 복수의 모터를 구동시키기 위해서는 개개의 모터를 개별적으로 동작시키는 모터 드라이버가 모터의 개수만큼 존재하여야 하므로 시스템 구축 비용이 늘어나고 공간적인 부담도 늘어난다. 또한 복수의 모터 드라이버를 개별적으로 관리를 해야 하므로 시스템의 효율적 관리가 어려우며 유지 보수의 어려움도 따른다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시스템 구축 비용을 절감하고 공간적인 부담도 줄일 수 있으며 시스템의 유지 보수 및 관리를 용이하게 수행할 수 있는 다중 모터 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다중 모터 제어 시스템은, 복수의 모터에 대한 모터 제어 신호를 생성하는 모션 제어기, 그리고 상기 복수의 모터를 동작시키기 위한 구동 신호를 각각 제공하는 복수의 모터 앰프 모듈, 상기 모션 제어기로부터 통신망을 통하여 상기 모터 제어 신호를 수신하고 상기 복수의 모터 앰프 모듈 중 상기 모터 제어 신호가 전달될 모터 앰프 모듈을 결정하는 통신 아답타 모듈, 그리고 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 연결하는 백보드를 포함하는 적어도 하나의 다중 모터 드라이버를 포함한다.
상기 백보드는 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 직렬 버스를 이용하여 연결할 수 있다.
상기 백보드는 모터 구동 전원이 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈에 공통으로 연결되는 배선과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 복수의 모터 앰프 제어 신호가 상기 통신 아답타 모듈로부터 해당 모터 앰프 모듈에 각각 전달되는 복수의 배선을 포함할 수 있다.
상기 모터 앰프 모듈은, 상기 모터로부터의 출력 신호에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 감지 신호 처리부, 상기 백보드로부터 모터 앰프 제어 신호를 수신하고 상기 백보드를 구동하여 상기 피드백 정보를 상기 통신 아답타 모듈로 전송하는 백보드 구동부, 그리고 상기 모터 앰프 제어 신호에 따라 상기 구동 신호를 생성하고 상기 모터에 인가하는 PWM 인버터를 포함할 수 있다.
상기 모션 제어기는 상기 통신망을 통하여 상기 다중 모터 드라이버로부터 상기 피드백 정보를 받고 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 모터의 보정 동작을 수행하여 상기 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 통신 아답타 모듈은, 상기 모션 제어기로부터 상기 모터 제어 신호를 선택적으로 수신하는 네트워크 아답타, 상기 네트워크 아답타로부터 수신된 모터 제어 신호로부터 상기 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 모터 앰프 제어 신호를 추출하는 신호 변환부, 그리고 상기 백보드를 구동하여 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호를 해당 모터 앰프 모듈로 전송하는 백보드 구동부를 포함할 수 있다.
상기 모터 제어 신호는 상기 적어도 하나의 다중 모터 드라이버의 선택 정보 및 상기 복수의 모터의 선택 정보를 포함할 수 있다.
상기 통신망은 100Mbps 이상의 광대역 통신망일 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따른 다중 모터 드라이버는, 복수의 모터를 동작시키기 위한 구동 신호를 각각 제공하는 복수의 모터 앰프 모듈, 모션 제어기로부터 통신망을 통하여 모터 제어 신호를 수신하고 상기 복수의 모터 앰프 모듈 중 상기 모터 제어 신호가 전달될 모터 앰프 모듈을 결정하는 통신 아답타 모듈, 그리고 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 연결하는 백보드를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따른 다중 모터 제어 방법은, 모션 제어기로부터 통신망을 통하여 복수의 모터에 대한 모터 제어 신호를 수신하는 단계, 상기 모터 제어 신호로부터 복수의 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 모터 앰프 제어 신호를 추출하는 단계, 상기 모터 제어 신호에 기초하여 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호가 전달되어야 하는 모터 앰프 모듈을 결정하는 단계, 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호를 상기 결정된 모터 앰프 모듈로 전달하는 단계, 그리고 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호에 기초하여 상기 결정된 모터 앰프 모듈에 연결되어 있는 모터를 구동하는 단계를 포함한다.
상기 추출된 모터 앰프 제어 신호는 직렬 버스를 통하여 상기 결정된 모터 앰프 모듈로 전달될 수 있다.
상기 모터로부터의 출력 신호에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 단계, 그리고 상기 피드백 정보를 상기 통신망을 통하여 상기 모션 제어기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수신 단계는 상기 모터 제어 신호에 기초하여 상기 모션 제어기로부터 상기 모터 제어 신호를 선택적으로 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 하나의 모션 제어기가 통신망을 통하여 다중 모터 드라이버에 연결되고 다중 모터 드라이버가 복수의 모터를 구동함으로써 시스템 구축 비용이 절감되고 공간을 절약할 수 있으며 유지 보수가 용이하고 시스템을 효율적으로 관리할 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 모터 제어 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중 모터 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중 모터 제어 시스템은 모션 제어기(100), 통신망(200)을 통하여 모션 제어기(100)에 연결되어 있는 적어도 하나의 다중 모터 드라이버(300), 그리고 다중 모터 드라이버(300)에 연결되어 있는 복수의 모터(400)를 포함한다. 도 1에는 모터(A1, A2, ...)(400)가 연결되어 있는 다중 모터 드라이버(A)(300)와 모터(B1, B2, ...)(400)가 연결되어 있는 다중 모터 드라이버(B)(300) 등이 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 다중 모터 드라이버(300)의 수효는 설치 환경 및 모터(400)의 개수를 고려하여 공간 및 비용이 절감될 수 있도록 결정될 수 있다.
모션 제어기(100)는 통신망(200)을 통하여 모터 제어 신호를 다중 모터 드라이버(300)에 전송하고 다중 모터 드라이버(300)가 복수의 모터(400)를 구동하도록 함으로써 다중 모터 드라이버(300)에 연결된 복수의 모터(400)를 통합하여 구동한 다. 각 모터(400)는 순차적으로 또는 미리 정해진 순서로 또는 필요에 따라 가변적인 순서로 구동될 수 있다. 즉, 모션 제어기(100)는 순차적으로 또는 미리 정해진 순서로 또는 필요에 따라 가변적인 순서로 구동하려고 하는 모터(400)의 모터 제어 신호를 통신망(200)을 통하여 해당 다중 모터 드라이버(300)에 전송한다. 이를 위하여 모션 제어기(100)의 모터 제어 신호에는 모터(400)를 구동하기 위한 모터 구동 신호뿐만 아니라 해당 모터(400)를 구동하기 위한 경로도 포함되어 있다. 예를 들어, 도 1에서 모터(B2)(400)를 구동하기 위하여 모션 제어기(100)는 다중 모터 드라이버(B)(300)로 모터 제어 신호를 전송하고 다중 모터 드라이버(B)(300)가 모터(B2)(400)를 구동하도록 모터 제어 신호를 생성한다.
모션 제어기(100)는 다중 모터 드라이버(300)로부터 수신한 피드백 데이터를 이용하여 각 모터(400)에 대한 위치, 속도, 토크 등의 보정을 수행하고 보정된 정보를 기초로 하여 해당 모터(400)를 구동하는 모터 제어 신호를 생성한다.
모션 제어기(100)는 마이크로프로세서, 통신 모듈, 메모리 등을 포함하는 독립적인 장치로서 구현될 수 있다. 그러나 모션 제어기(100)는 하나의 기능 모듈로서 컴퓨터, 워크스테이션, 서버 등의 단말기(도시하지 않음)에 설치되어 구현될 수도 있으며, 이때 모션 제어기(100)는 단말기에 탑재된 프로세서 등의 자원을 이용하여 동작하는 소프트웨어이거나, 독립적인 프로세서 등이 탑재된 하드웨어일 수 있다. 하드웨어인 경우, 모션 제어기(100)는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 등의 통신 인터페이스를 통해 단말기와 연결될 수 있다.
통신망(200)은 구내 정보 통신망(Local Area Network, LAN), 도시권 통신망(Metropolitan Area Network, MAN), 광역 통신망(Wide Area Network, WAN), 인터넷 등을 가리지 않고, 통신 방식도 유선, 무선을 가리지 않으며 어떠한 통신 방식이라도 상관없다. 그러나 통신망(200)은 고속 통신을 위하여 100Mbps 이상의 통신 서비스를 제공하는 광대역 통신망(broadband network)이 좋으며, 이와 같은 광대역 통신망을 이용함으로써, 모션 제어기(100)가 다중 모터 드라이버(300)에 연결된 복수의 모터(400)를 실시간 제어할 수 있다.
하나의 다중 모터 드라이버(300)는 복수의 모터(400)와 연결되어 있으며, 모션 제어기(100)에서 수신한 모터 제어 신호에 따라 해당 모터(400)를 동작시킨다. 또한 다중 모터 드라이버(300)는 각 모터(400)의 위치나 속도 및 각 모터(400)에 입력되는 전류값을 포함하는 피드백 데이터를 생성하고, 이를 모션 제어기(100)로 전송한다.
모터(400)는 AC 서보 모터(servo motor)일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, DC 서보 모터, BLDC(blushless DC) 모터, 동기 모터(synchronous motor), 유도 전동기(induction motor), 리니어 모터(linear motor), 스테핑 모터(stepping motor), 릴럭턴스 모터(reluctance motor) 등일 수 있다. 모터(400)의 종류에 따라 다중 모터 드라이버(300)의 모터 구동 부분이 변형될 수 있다. 각 모터(400)는 모터 피드백 제어를 위하여 엔코더(도시하지 않음) 또는 홀센서(도시하지 않음)를 구비할 수 있다.
그러면, 도 2 내지 도 4를 참고하여 다중 모터 드라이버에 대해 보다 자세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시한 다중 모터 드라이버를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시한 백보드의 일례를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시한 모터 앰프 모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참고하면, 다중 모터 드라이버(300)는 통신 아답타 모듈(310), 백보드(330) 및 복수의 모터 앰프 모듈(350)을 포함하며, 복수의 모터 앰프 모듈(350)은 각각 복수의 모터(400)와 연결되어 있다. 예를 들어 도 2에는 모터 앰프 모듈(A1, A2, A3, ...)(350)이 각각 모터(A1, A2, A3, ...)(400)에 연결되어 있으나 하나의 다중 모터 드라이버(300)가 포함하는 모터 앰프 모듈(350)의 수효는 구동하려고 하는 전체 모터(400)의 수효에 따라 공간 및 비용이 절감될 수 있도록 결정될 수 있다. 다중 모터 드라이버(300)는 별도의 프로세서를 구비하지 않아도 되므로 모터 앰프 모듈(350)에서 독립적인 프로그램이 필요 없이 하나의 모션 제어기(100)의 통합 프로그램만으로 한꺼번에 관리 및 제어를 할 수 있다.
통신 아답타 모듈(310)은 네트워크 아답타(311), 신호 변환부(313) 및 백보드 제어부(315)를 포함하며, 모션 제어기(100)로부터 수신한 모터 제어 신호를 각 모터 앰프 모듈(350)별 모터 앰프 제어 신호로 변환하고, 백보드(330)를 통해 해당 모터 앰프 모듈(350)로 해당 모터 앰프 제어 신호를 전달한다. 또한 통신 아답타 모듈(310)은 백보드(330)를 통해 각 모터 앰프 모듈(350)로부터 수신한 피드백 정보를 통합하여 피드백 데이터를 생성하고, 이를 모션 제어기(100)로 전송한다.
네트워크 아답타(311)는 모션 제어기(100)로부터 수신한 모터 제어 신호로부 터 모터 제어를 위한 경로를 확인한 후 모터 제어 신호가 자신이 속하는 다중 모터 드라이버(300)에 연결되어 있는 모터(400)의 구동용 신호인 경우 모터 제어 신호를 신호 변환부(313)로 전달하고, 신호 변환부(313)로부터 전달받은 피드백 데이터를 모션 제어기(100)로 전송한다. 네트워크 아답타(311)는 통신 프로토콜의 물리적 계층과 데이터 링크 계층을 처리한다.
신호 변환부(313)는 모션 제어기(100)와 모터 앰프 모듈(350)에서 사용되는 각 신호를 서로 변환해 주는 통신 프로토콜 변환기로서 동작한다. 즉, 신호 변환부(313)는 네트워크 아답타(311)로부터 수신한 모터 제어 신호를 각 모터 앰프 모듈(350)별 모터 앰프 제어 신호로 변환하고 이를 백보드 제어부(315)로 전달한다. 또한 신호 변환부(313)는 백보드 제어부(315)로부터 전달받은 각 모터(400)에 대한 피드백 정보를 통합하여 피드백 데이터를 생성하고 이를 네트워크 아답타(311)로 전달한다.
제1 백보드 구동부(315)는 모터 제어 신호를 해석하여 백보드(330)를 구동한다. 즉, 제1 백보드 구동부(315)는 신호 변환부(313)로부터 전달받은 모터 앰프 제어 신호를 모션 제어기(100)가 구동하려고 하는 모터(400)에 대응하는 모터 앰프 모듈(350)로 전달한다. 또한 백보드 제어부(315)는 백보드(330)를 통해 모터 앰프 모듈(350)로부터 수신한 피드백 정보를 신호 변환부(313)로 전달한다.
한편 제1 백보드 구동부(315)는 병렬/직렬 변환기(도시하지 않음)를 포함하며, 신호 변환부(313)으로부터의 모터 앰프 제어 신호 등의 병렬 신호를 직렬 신호로 변환하여 백보드(330)로 내보내며, 모터 앰프 모듈(350)로부터의 피드백 정보 등의 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하여 신호 변환부(313)로 전송한다.
도 3을 참고하면, 백보드(330)는 다중 모터 드라이버(300) 내에서 통신 아답타 모듈(310)과 모터 앰프 모듈(350) 사이를 고속, 실시간 데이터 전송을 가능하게 하는 백보드 일체형 연결 방식을 제공한다. 즉, 백보드(330)는 확장성과 저잡음 특성을 가지는 직렬 버스로 이루어져 있으며, 직렬 버스를 이용하여 통신 아답타 모듈(310)과 모터 앰프 모듈(350)을 연결한다. 도 3에서 도시한 바와 같이 모터 구동 전원 배선은 모터 앰프 모듈(350)에 공통으로 연결되고, 모터 앰프 제어 신호 배선은 일정 간격을 두고 각 모터 앰프 모듈(350)별로 하나씩 연결되어 있다. 즉, 모터 구동 전원은 통신 아답타 모듈(310)과 모터 앰프 모듈(A1, A2, A3, ...)(350)에 모두 연결되어 공통으로 공급되며, 모터 앰프 제어 신호(A1, A2, A3, ...)는 통신 아답타 모듈(310)에서 모터 앰프 모듈(A1, A2, A3, ...)(350)로 각각 전달된다.
직렬 버스는 도 3에 도시한 것처럼 통신 아답타 모듈(310)과 각 모터 앰프 모듈(350)을 개별적으로 연결하도록 구현될 수 있으나 표준 직렬 버스, 예를 들면 고성능 직렬 버스(High Performance Serial Bus, IEEE HPSB), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB), 직렬 ATA(Serial AT Attachment, SATA), PCI 익스프레스(Peripheral Component Interconnect-Express, PCI-E) 등의 다양한 형태로 구현될 수도 있다.
모터 응용 장치에 따라 필요한 모터 앰프 모듈(350) 수를 유연성 있게 결정하여 설치할 수 있도록 백보드(330)는 가변적으로 설계될 수 있다. 즉, 백보드(330)의 모터 구동 전원 배선과 모터 앰프 제어 신호 배선은 모터 앰프 모듈의 확장이 용이하게 되도록 설계될 수 있다.
이와 같이 통신 아답타 모듈(310)과 복수의 모터 앰프 모듈(350) 사이의 연결을 케이블 등의 방법이 아니라 직렬 버스로 이루어진 백보드(330)를 이용함으로써 공간 집약도가 높고 노이즈에 강하며 고속 통신이 가능하게 된다.
도 4를 참고하면, 모터 앰프 모듈(350)은 제2 백보드 구동부(351), 래치/버퍼부(353), PWM 인버터(355), 감지 신호 처리부(357) 및 전류 감지부(359)를 포함하며, 모터(400)와 직접 연결되어 있다. 모터 앰프 모듈(350)은 통신 아답타 모듈(310)로부터 전달받은 모터 앰프 제어 신호에 따라 모터(400)를 구동시키고, 모터의 위치, 속도, 전류값 등을 포함하는 피드백 정보를 통신 아답타 모듈(310)로 전달한다.
제2 백보드 구동부(351)는 백보드(330)를 통해 통신 아답타 모듈(310)로부터 전달받은 모터 앰프 제어 신호를 래치/버퍼부(353)로 전달한다. 또한 제2 백보드 구동부(351)는 백보드(330)를 구동하여 래치/버퍼부(353)로부터 전달받은 피드백 정보를 통신 아답타 모듈(310)로 전달한다. 제2 백보드 구동부(351)는 병렬/직렬 변환기(도시하지 않음)를 포함하며, 통신 아답타 모듈(310)로부터의 모터 앰프 제어 신호 등의 직렬 신호를 병렬 신호로 변환하여 래치/버퍼부(313)로 전송하며, 래치/버퍼부(313)로부터의 피드백 정보 등의 병렬 신호를 직렬 신호로 변환하여 백보드(330)로 내보낸다.
래치/버퍼부(353)는 송수신부(351)로부터 전달받은 모터 앰프 제어 신호를 저장하고 모터 앰프 제어 신호를 PWM 인버터(355)로 전달한다. 또한 래치/버퍼 부(353)는 감지 신호 처리부(357)로부터 전달받은 엔코더 신호 또는 홀 센서 신호와 전류 감지부(359)로부터 전달받은 전류값 등을 포함하는 피드백 정보를 제2 백보드 구동부(351)로 전달한다.
PWM 인버터(355)는 모터 앰프 제어 신호에 따라 교류 전압을 생성하고, 이를 모터(400)에 인가하여 모터(400)를 구동시킨다.
감지 신호 처리부(357)는 모터(400)에 설치되어 있는 엔코더 또는 홀센서의 감지 신호를 처리하여 피드백 정보를 생성한 후 래치/버퍼부(353)로 전달한다. 처리된 감지 신호는 모터(400)의 위치, 속도, 토크 등일 수 있으나 단순히 엔코더 또는 홀센서의 출력 신호일 수도 있다.
전류 감지부(359)는 PWM 인버터(355)로부터 모터(400)의 각 상에 인가되는 전류값을 측정하고, 이를 래치/버퍼부(353)로 전달한다.
이와 같이 본 발명의 다중 모터 제어 시스템에 의하면, 복수의 모터(400)와 다중 모터 드라이버(300)가 통신망(200)을 통하여 모션 제어기(100)에 연결되어 구동됨으로써 시스템 자원을 최적화시켜 전체 시스템의 비용을 절감하고 유지 보수가 용이하며 시스템을 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 모터 제어 응용 시스템에 쉽게 대응할 수 있다.
다음으로, 도 5를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 모터 제어 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 다중 모터 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 모션 제어기(100)는 구동시키려고 하는 모터(400)에 대한 모터 구동 신호 및 해당 모터(400)에 대한 경로를 포함하는 모터 제어 신호를 생성하고(S500) 통신망(200)을 통하여 다중 모터 드라이버(300)에 전송한다(S510).
복수의 다중 모터 드라이버(300) 중 모션 제어기(100)에서 구동하려는 모터(400)가 연결되어 있는 다중 모터 드라이버(300)가 모터 제어 신호를 수신하고(S520) 이로부터 모터 앰프 제어 신호를 추출해낸다(S530). 그러나 본 발명의 실시예에 따른 다중 모터 제어 시스템이 하나의 다중 모터 드라이버(300)를 구비하고 있는 경우에는 단계(S520)는 생략될 수 있다.
제1 백보드 구동부(315)는 모터 제어 신호로부터 모터 앰프 제어 신호가 전달되어야 하는 모터 앰프 모듈(350)을 결정하고(S540), 백보드(330)를 구동하여 모터 앰프 제어 신호를 해당 모터 앰프 모듈(350)에 전달한다(S550). 모터 앰프 모듈(350)은 모터 앰프 제어 신호를 이용하여 자신과 연결되어 있는 모터(400)를 구동하고(S560), 모터(400)에 입력되는 전류값을 추출하고 엔코더 또는 홀센서의 출력 신호를 감지하여 피드백 정보를 생성한다(S570).
다중 모터 드라이버(300)는 통신망(200)을 통하여 피드백 정보를 모션 제어기(100)에 전송하고(S580), 모션 제어기(100)는 피드백 정보를 이용하여 해당 모터(400)에 대한 위치, 속도, 토크 등의 보정을 수행하고 보정 내용에 따른 모터 제어 신호를 생성한다(S590).
이러한 동작은 복수의 모터(400)에 대하여 순차적으로 또는 미리 정해진 순서로 또는 필요에 따라 가변적인 순서로 반복하여 수행된다. 물론 모션 제어 기(100)는 복수의 모터(400)에 대한 모터 제어 신호를 생성하여 다중 모터 드라이버(300)에 전송할 수 있으며, 통신 아답타 모듈(310)은 복수의 모터(400)에 대한 모터 앰프 제어 신호를 추출하여 해당 모터 앰프 모듈(350)로 각각 전송할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다중 모터 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 다중 모터 드라이버를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시한 백보드의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 모터 앰프 모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 다중 모터 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 모션 제어기, 200: 통신망,
300: 다중 모터 드라이버, 310: 통신 아답타 모듈,
311: 네트워크 아답타, 313: 신호 변환부,
315: 제1 백보드 구동부, 330: 백보드,
350: 모터 앰프 모듈, 351: 제2 백보드 구동부,
353: 래치/버퍼부, 355: PWM 인버터,
357: 감지 신호 처리부, 359: 전류 감지부,
400: 모터

Claims (17)

  1. 복수의 모터에 대한 모터 제어 신호를 생성하는 모션 제어기, 그리고
    상기 복수의 모터를 동작시키기 위한 구동 신호를 각각 제공하는 복수의 모터 앰프 모듈, 상기 모션 제어기로부터 통신망을 통하여 상기 모터 제어 신호를 수신하고 상기 복수의 모터 앰프 모듈 중 상기 모터 제어 신호가 전달될 모터 앰프 모듈을 결정하는 통신 아답타 모듈, 그리고 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 연결하는 백보드를 포함하는 적어도 하나의 다중 모터 드라이버
    를 포함하는 다중 모터 제어 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 백보드는 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 직렬 버스를 이용하여 연결하는 다중 모터 제어 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 백보드는 모터 구동 전원이 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈에 공통으로 연결되는 배선과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 복수의 모터 앰프 제어 신호가 상기 통신 아답타 모듈로부터 해당 모터 앰프 모듈에 각각 전달되는 복수의 배선을 포함하는 다중 모터 제어 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 모터 앰프 모듈은,
    상기 모터로부터의 출력 신호에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 감지 신호 처리부,
    상기 백보드로부터 모터 앰프 제어 신호를 수신하고 상기 백보드를 구동하여 상기 피드백 정보를 상기 통신 아답타 모듈로 전송하는 백보드 구동부, 그리고
    상기 모터 앰프 제어 신호에 따라 상기 구동 신호를 생성하고 상기 모터에 인가하는 PWM 인버터
    를 포함하는 다중 모터 제어 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 모션 제어기는 상기 통신망을 통하여 상기 다중 모터 드라이버로부터 상기 피드백 정보를 받고 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 모터의 보정 동작을 수행하여 상기 모터 제어 신호를 생성하는 다중 모터 제어 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 통신 아답타 모듈은,
    상기 모션 제어기로부터 상기 모터 제어 신호를 선택적으로 수신하는 네트워크 아답타,
    상기 네트워크 아답타로부터 수신된 모터 제어 신호로부터 상기 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 모터 앰프 제어 신호를 추출하는 신호 변환부, 그리고
    상기 백보드를 구동하여 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호를 해당 모터 앰프 모듈로 전송하는 백보드 구동부
    를 포함하는 다중 모터 제어 시스템.
  7. 제1항에서,
    상기 모터 제어 신호는 상기 적어도 하나의 다중 모터 드라이버의 선택 정보 및 상기 복수의 모터의 선택 정보를 포함하는 다중 모터 제어 시스템.
  8. 제1항에서,
    상기 통신망은 100Mbps 이상의 광대역 통신망인 다중 모터 제어 시스템.
  9. 복수의 모터를 동작시키기 위한 구동 신호를 각각 제공하는 복수의 모터 앰프 모듈,
    모션 제어기로부터 통신망을 통하여 모터 제어 신호를 수신하고 상기 복수의 모터 앰프 모듈 중 상기 모터 제어 신호가 전달될 모터 앰프 모듈을 결정하는 통신 아답타 모듈, 그리고
    상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 연결하는 백보드
    를 포함하는 다중 모터 드라이버.
  10. 제9항에서,
    상기 백보드는 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 직렬 버스를 이용하여 연결하는 다중 모터 드라이버.
  11. 제10항에서,
    상기 백보드는 모터 구동 전원이 상기 통신 아답타 모듈과 상기 복수의 모터 앰프 모듈에 공통으로 연결되는 배선과 상기 복수의 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 복수의 모터 앰프 제어 신호가 상기 통신 아답타 모듈로부터 해당 모터 앰프 모듈에 각각 전달되는 복수의 배선을 포함하는 다중 모터 드라이버.
  12. 제9항에서,
    상기 모터 앰프 모듈은,
    상기 모터로부터의 출력 신호에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 감지 신호 처리부,
    상기 백보드로부터 모터 앰프 제어 신호를 수신하고 상기 백보드를 구동하여 상기 피드백 정보를 상기 통신 아답타 모듈로 전송하는 백보드 구동부, 그리고
    상기 모터 앰프 제어 신호에 따라 상기 구동 신호를 생성하고 상기 모터에 인가하는 PWM 인버터
    를 포함하는 다중 모터 드라이버.
  13. 제9항에서,
    상기 통신 아답타 모듈은,
    상기 모션 제어기로부터 상기 모터 제어 신호를 선택적으로 수신하는 네트워크 아답타,
    상기 네트워크 아답타로부터 수신된 모터 제어 신호로부터 상기 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 모터 앰프 제어 신호를 추출하는 신호 변환부, 그리고
    상기 백보드를 구동하여 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호를 해당 모터 앰프 모듈로 전송하는 백보드 구동부
    를 포함하는 다중 모터 드라이버.
  14. 모션 제어기로부터 통신망을 통하여 복수의 모터에 대한 모터 제어 신호를 수신하는 단계,
    상기 모터 제어 신호로부터 복수의 모터 앰프 모듈을 구동하기 위한 모터 앰프 제어 신호를 추출하는 단계,
    상기 모터 제어 신호에 기초하여 상기 추출된 모터 앰프 제어 신호가 전달되어야 하는 모터 앰프 모듈을 결정하는 단계,
    상기 추출된 모터 앰프 제어 신호를 상기 결정된 모터 앰프 모듈로 전달하는 단계, 그리고
    상기 추출된 모터 앰프 제어 신호에 기초하여 상기 결정된 모터 앰프 모듈에 연결되어 있는 모터를 구동하는 단계
    를 포함하는 다중 모터 제어 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 추출된 모터 앰프 제어 신호는 직렬 버스를 통하여 상기 결정된 모터 앰프 모듈로 전달되는 다중 모터 제어 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 모터로부터의 출력 신호에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 단계, 그리고
    상기 피드백 정보를 상기 통신망을 통하여 상기 모션 제어기에 전송하는 단계
    를 더 포함하는 다중 모터 제어 방법.
  17. 제14항에서,
    상기 수신 단계는 상기 모터 제어 신호에 기초하여 상기 모션 제어기로부터 상기 모터 제어 신호를 선택적으로 수신하는 단계를 포함하는 다중 모터 제어 방법.
KR1020080129551A 2008-12-18 2008-12-18 다중 모터 제어 시스템 및 방법 KR101061930B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080129551A KR101061930B1 (ko) 2008-12-18 2008-12-18 다중 모터 제어 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080129551A KR101061930B1 (ko) 2008-12-18 2008-12-18 다중 모터 제어 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100070826A true KR20100070826A (ko) 2010-06-28
KR101061930B1 KR101061930B1 (ko) 2011-09-02

Family

ID=42368512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080129551A KR101061930B1 (ko) 2008-12-18 2008-12-18 다중 모터 제어 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101061930B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345150B1 (ko) * 2013-02-14 2014-01-15 조삼환 제어부 일체형의 bldc 모터
WO2018048248A1 (ko) * 2016-09-09 2018-03-15 주식회사 루텍 통합 모듈을 활용한 모터의 재기동 방법 및 이를 수행하는 모터제어반용 시스템
KR102235354B1 (ko) * 2021-02-01 2021-04-02 주식회사 엠디엠 분리형 및 일체형이 가능한 범용 인버터 시스템
WO2024036978A1 (zh) * 2022-08-15 2024-02-22 三一石油智能装备有限公司 电机控制方法、系统及多电机同步驱动装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734345B1 (ko) * 2006-03-20 2007-07-03 문용선 모터 제어 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101345150B1 (ko) * 2013-02-14 2014-01-15 조삼환 제어부 일체형의 bldc 모터
WO2018048248A1 (ko) * 2016-09-09 2018-03-15 주식회사 루텍 통합 모듈을 활용한 모터의 재기동 방법 및 이를 수행하는 모터제어반용 시스템
KR102235354B1 (ko) * 2021-02-01 2021-04-02 주식회사 엠디엠 분리형 및 일체형이 가능한 범용 인버터 시스템
WO2024036978A1 (zh) * 2022-08-15 2024-02-22 三一石油智能装备有限公司 电机控制方法、系统及多电机同步驱动装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101061930B1 (ko) 2011-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6188190B1 (en) Multi-axis motor controller
CN103124160B (zh) 使用两个串行信号控制和监视功率半导体装置的电力系统
JP3421277B2 (ja) モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法
KR101061930B1 (ko) 다중 모터 제어 시스템 및 방법
KR101491933B1 (ko) 병렬 인버터 제어 장치
CN102545777A (zh) 具有双重控制器的多级逆变器
JP6023059B2 (ja) 一体型サーボシステム、モーターシステム及び一体型サーボシステムの制御方法
JP2005086918A (ja) モータ駆動装置
KR101792040B1 (ko) 병렬 인버터 시스템
JP2007267480A (ja) サーボ制御装置とそれを利用するサーボシステム
US7932689B2 (en) Motor drive system for driving motor provided with a plurality of windings
JP4195027B2 (ja) 複数のプロトコルを支援するリピーター装置及び該リピーター装置におけるプロトコル変換のための制御方法
KR101052521B1 (ko) 통합 서보 드라이브 및 모터 제어 방법
JP2005102394A (ja) 二重巻線交流電動機の制御方法
KR100734345B1 (ko) 모터 제어 시스템
US20180175771A1 (en) Motor drive with dynamic interval communication
KR20150016894A (ko) 전력소자 구동모듈, 그리고 이를 이용한 전력 변환 시스템
KR200488268Y1 (ko) 사물인터넷 디바이스 전원 개별 제어 장치
JP5662008B2 (ja) 負荷への電力供給の制御システム
JP2002345256A (ja) サーボ制御装置
JP2009232491A (ja) モータ駆動用通信システム
WO2019146311A1 (ja) モータ制御装置およびモータ制御システム
JP2011061506A (ja) 画像形成装置の通信方式
CN217656567U (zh) 一种基于can总线的多电机控制系统
JP2003244934A (ja) 電力変換器バルブのための駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141016

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150713

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 8