KR920006006Y1 - 엔코더의 에러 검출회로 - Google Patents

엔코더의 에러 검출회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

엔코더의 에러 검출회로
제1도는 본 고안에 따른 회로도.
제2도는 제1도의 회전방향 검출시 동작파형도.
제3도는 제1도의 엔코더신호의 정상동작시 동작파형도.
제4도는 제1도의 앤코더신호의 에러검출시 동작파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 입력부 20 : 모터위치검출부
30 : 모터위치표시부 40, 50 : 제1, 2에러 검출부
60 : 에러판별부
본 고안은 서보모터를 사용하는 서보제어회로에 있어서 모터의 회전방향 및 엔코더의 에러를 검출하는 회로에 관한 것으로서 특히 업/다운 카운터를 이용하여 엔코더의 입력신호를 빠른 속도로 체크함으로서 엔코더의 에러를 검출하는 회로에 관한 것이다.
일반적으로 로버트등의 서보제어회로는 내부에서 이용하려는 포인트와 모터에서 체크되는 엔코더의 입력신호가 정해진 소정이상의 에러를 가지며 드라이브 에러를 발생시키고 정지되도록 되어 있다. 그런데 엔코더 입력신호가 검출되지 않거나 엔코더의 입력신호중 하나의 신호가 단선된다면 이를 순차적으로 감지하지 못하고 에러를 보상하기 위해 빠른 속도로 움직인후 드라이버 에러가 발생되므로 매우 위험할 뿐만 아니라 엔코더의 에러체크를 신속하게 하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안의 목적은 모터의 회전방향을 검출함과 동시에 카운터를 이용하여 엔코더의 에러를 신속하게 검출하여 오동작을 방지할 수 있는 엔코더 에러검출회로를 제공함에 있다.
이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도시하지 않은 모터의 회전에 의해 발생되어 서로 위상차를 갖는 제1, 2펄스신호를 입력하기 위한 입력부(10)와, 상기 입력부(10)의 출력신호를 입력하여 모터의 회전방향을 검출하는 모터위치 검출부(20)와, 상기 모터위치검출부(20)의 출력신호에 의해 모터의 회전방향을 표시하기 위한 모터위치표시부(30)와, 모터의 회전에 의해 발생되어 서로 위상차는 갖은 제1, 2펄스 신호를 입력하여 제1펄스신호의 에러를 검출하는 제1제어검출부(40)와, 모터의 회전에 의해 발생되어 서로 위상차는 갖은 제1, 2펄스신호를 입력하여 제2펄스신호의 에러를 검출하는 제2에러 검출부(50)와, 상기 제1, 2에러검출부(40) (50)의 출력신호에 따라 에러의 유무를 판별하는 에러판별부(60)로 구성된다.
제2도는 제1도의 모터회전방향 검출시 파형도이고, 제3도는 제1도의 엔코더신호의 정상동작시 파형도이며, 제4도는 제1도의 엔코더신호의 에러검출시 동작파형도이다.
상기 구성에 의거 본 고안의 실시예를 제1-4도를 참조하여 설명한다.
모터가 정방향(CW)으로 회전될 경우에 입력단자(A)로 입력되는 제1펄스신호가 입력단자(B)로 입력되는 제2펄스신호보다 위상이 90° 빠른 신호가 입력하게 된다. 그러므로 입력단자(A)로 입력된 제2도(2A)와 같은신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제2도(2A)와 같은 신호를 그대로 출력한다. 또한 입력단자(B)로 입력되 제2도(2B)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제2도(2B)와 같은 신호를 그대로 출력한다.
상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 입력단자(D)로 입력하고 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호가 클럭단자(CLK)로 인가되는 플립플롭(FF1)은 제2도(2C)와 같은 신호를 출력단자(Q)로 출력하며 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 입력단자(D)로 입력하고 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호가 클럭단자(CLK)로 인가되는 플립플롭(FF2)은 제2도(2D)와 같은 신호를 출력단자(Q)로 출력한다. 이로인해 상기 플립플롭(FF1)의 출력단자(Q)로 출력된 하이신호와 상기 플립플롭(FF2)의 출력단자(Q)로 출력된 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN3)는 하이신호를 출력하여 발광다이오드(LED1)을 점등하게 되고 상기 플립플롭(FF1)의 출력단자(Q)로 출력된 신호와 상기 플립플롭(FF2)의 출력단자(Q)로 출력된 신호를 입력하는 앤드게이트(AN4)는로우신호를 출력하이되어 발광다이오드(LED2)가 점등되지 않으므로 모터가 정방향으로 회전됨을 표시하게 된다.
모터가 역방향(CCW)으로 회전될 경우에 입력단자(A)로 입력되는 제1펄스신호가 입력단자(B)로 입력되는 제2펄스신호보다 위상이 90°늦은 신호가 입력하게 된다. 그러므로 입력단자(A)로 입력된 제2도(2E)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제2도(2E)와 같은 신호를 그대로 출력한다.
또한 입력단자(B)로 입력된 제2도(2F)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제2도(2F)와 같은 신호를 그대로 출력한다. 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 입력단자(D)로 입력하고 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호가 클럭단자(CLK)로 인가되는 플립플롭(FF1)은 제2도(2G)와 같은 신호를 출력단자(Q)로 입력하며 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 입력단자(D)로 입력하고 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호가 클럭단자(CLK)로 인가되는 플립플롭(FF2)은 제2도(2H)와 같은 신호를 출력단자(Q)로 출력한다. 이로인해 상기 플립플롭(FF1)의 출력단자(Q)로 출력된 로우신호와 상기 플립플롭(FF2)의 출력단자(Q)로 출력된 로우신호를 입력하는 앤드게이트(AN3)는 로우신호를 출력하여 발광다이오드(LED1)을 오프시키고 상기 플립플롭(FF1)의 출력단자(Q)로 출력된 신호와 상기 플립플(FF2)의 출력단자(Q)로 출력된 신호를 입력하는 앤드게이트(AN4)는 하이신호를 출력하게되어 발광다이오드(LED2)를 점등하게 되므로 모터가 역방향으로 회전됨을 표시하게 된다.
한편 카운터(CNT1-CNT2)는 클리어(Clear)와 로드(Load)를 가지는 업/다운 4비트 2진 카운터로서 라이징에지에서 각각 업다운 클리어 동작이 이루어진다. 상기 카운터(CNT1-CNT2)가 업카운팅을 하기 위해서는 CLR=0 LOAD=1이고 다운(down)입력은 하이가 되어야 하며 업 및 다운입력이 모두 하이일 경우에는 현재 상태를 유지하게 된다.
여기에서 역방향(CCW)에는 정방향 동작과 동일한 동작을 하게 되므로 정방향(CW)회전시만을 설명하기로한다.
그러므로 엔코더가 정상동작시에 모터가 정방향(CW)으로 회전될 경우에는 입력단자(A)로 입력되는 제1펄스신호가 입력단자(B)로 입력되는 제2펄스신호보다 위상이 90°빠른 신호가 입력하게 된다.
그러므로 입력단자(A)로 입력되 제3도(3A)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제3도(3A)와 같은 신호를 그대로 출력한다. 또한 입력단자(B)로 입력된 제3도(3A)와 같은신호와 스위치(SW1)에 의하 하이신호를 입력하는 낸앤드게이트(AN2)는 제3도(3B)와 같은 신호를 그대로 출력한다.
상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN6)는 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 그대로 출력한다. 또한 인버터(I3-I4) 및 낸드게이트(NA2)로 구성된 오아게이트는 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호와 최초카운터(CNT2)의 출력인 로우신호를 입력하여 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다. 상기 앤드게이트(AN6)의 출력신호를 클리어단자(CLR)로 입력하고 상기 낸드게이트(NA2)의 출력신호를 업(UP)단자로 입력하는 카운터(CNT2)는 카운팅하여 출력단자(QA)로 제3도(3C)와 같은 신호를 출력하고 출력단자(QB-QD)로는 제3도(3D)와 같은 로우신호를 출력하게 된다. 상기 카운터(CNT2)의 출력단자(QC)로 출력된 로우신호는 발광다이오드(LED4)를 점등하지 못하므로 엔코더의 제2펄스신호의 에러가 없게된다.
상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN5)는 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 그대로 출력한다. 또한 인버터(I1-I2) 및 낸드게이트(NA1)로 구성된 오아게이트는 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호와 최초 카운터(CNT1)의 출력인 로우신호를 입력하여 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다.
상기 앤드게이트(AN5)의 출력신호를 클리어단자(CLR)로 입력하고 상기 낸드게이트(NA1)의 출력신호를 업(UP)단자로 입력하는 카운터(CNT1)는 카운팅하여 출력단자(QA)로 제3도(3E)와 같은 신회를 출력하고 출력단자(QB-QD)로는 제3도(3F)와 같은 로우신호를 출력하게 된다. 상기 카운터(CNT1)의 출력단자(QC)로 출력된 로우신호가 발광다이오드(LED3)를 점등하지 못하므로 엔코더의 제1펄스신호는 에러가 없게된다.
상기 카운터(CNT1-CNT2)의 출력신호를 입력하는 에러판별부(60)는 로우신호를 출력하며 에러가 없음을 판별하게 된다.
한편 엔코더의 제1펄스신호가 에러를 발생하는 경우에는 입력단자(A)로 입력된 제4도(4A)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제4도(4A)와 같은 신호를 그대로 출력한다.또한 입력단자(B)로 입력된 제4도(4B)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제4도(4B)와 같은 신호를 그대로 출력한다.
상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN6)는 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 그대로 출력한다. 또한 인버터(I3-I4) 및 낸드게이트(NA2)으로 구성된 오아게이트는 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호와 최초 카운터(CNT1)의 출력인 로우신호를 입력하여 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다. 상기 앤드게이트(AN6)의 출력신호를 클리어단자(CLR)로입력하고 상기 낸드게이트(NA2)의 출력신호를 업(UP)단자로 입력하는 카운터(CNT2)는 카운팅을 하지 못하므로 출력단자(QA)로 제4도(4C)와 같은 신호를 출력하고 출력단자(QB-QD)로는 제4도(4D)와 같은 로우신호를 출력하게 된다. 상기 카운터(CNT1)의 출력단자(QC)로 출려된 로우신호는 발과어다이오드(LED3)를 점등하지 못하므로 엔코더의 제1펄스신호의 에러가 없게된다. 그러나 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN5)는 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다. 또한 인버터(I1-I2) 및 앤드게이트(NA1)으로 구성된 오아게이트는 상기 낸드게이트(AN1)의 출력신호와 최초 카운터(CNT1)의 출력 로우신호를 입력하여 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 그대로 출력하게된다. 상기 앤드게이트(AN5)의 출력신호를 클리어단자(CLR)로 입력하고 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 업(UP)단자로 입력하는 카운터(CNT1)는 클리어를 입력받지 못하므로 계속적인 업카운팅을 하여 클럭단자(QA-QC)로 제4도(4E) (4F) (4G)와 같은 신호를 출력하게 된다. 상기 카운터(CNT1)의 출력단자(QC)로 출력된 신호는 발광다이오드(LED3)를 점등하여 제1펄스신호가 에러임을 표시하게 된다. 상기카운터(CNT1)에서 에러신호가 발생됨으로 인해 상기 에러판별부(60)는 에러가 있음을 판별하게 된다.
한편 엔코더의 제2펄스신호가 에러를 발생하는 경우에는 입력단자(A)로 입력된 제4도(4H)와 같은 신호와스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN1)는 제4도(4H)와 같은 신호를 그대로 출력한다. 또한 입력단자(B)로 입력된 제4도(4I)와 같은 신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN2)는 제4도(4I)와 같은 신호를 그대로 출력한다.
상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN6)는 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 그대로 출력한다. 또한 인버터(I3-I4) 및 낸드게이트(NA2)으로 구성된 오아게이트는 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호와 최초 카운터(CNT1)의 출력인 로우신호를 입력하여 상기 앤드게이트(AN2)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다. 상기 앤드게이트(AN6)의 출력신호를 클리어단자(CLR)로 입력하고 상기 낸드게이트(NA2)의 출력신호를 업(UP)단자로 입력하는 카운터(CNT2)는 클리어 입력을 받지 못하게 되므로 계속적인 카운팅하여 출력단자(QA-QC)로 제4도 (4J) (4K) (4L)와 같은 신호를 출력한다.
상기 카운더(CNT2)의 출력단자(QC)로 출력된 신회는 발광다이오드(LED4)를 점등하여 제2펄스신호가 에러임을 표시하게 된다· 그러나 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호와 스위치(SW1)에 의한 하이신호를 입력하는 앤드게이트(AN5)는 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다. 또한 인버터(I1-I2) 및 앤드게이트(AN1)로 구성된 오아게이트(60)는 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호와 최초 카운터(CNT1)의 출력로우신호를 입력하여 상기 앤드게이트(AN1)의 출력신호를 그대로 출력하게 된다. 상기 앤드게이트(AN5)의 출력신호를 클리어단자(CLR)로 입력하고 상기 낸드게이트(NA1)의 출력신호를 업(UP)단자로 입력하는 카운터(CNT1)는 카운팅을 하지 못하므로 출력단자(QA)로 제4도(4M)과 같은 신호를 출력하고 출력단자(QS-QD)로 제4도(4N)과 같은 로우신호를 출력하게 된다.
상기 카운터(CNT1)에서 출력된 로우신호는 발광다이오드(LED3)을 점등하지 못하므로 엔코더의 제1펄스신호의 에러가 없게된다. 이로인해 상기 카운터(CNT1- CNT2)의 출력신호를 각각 입력하는 에러판별부(60)는 에러가 있음을 판별하여 출력하게 된다.
상술한 바와 같은 모터 엔코더의 징상동작과 회전방향을 검출함과 동시에 엔코더의 에러신호를 신속하고 정확하게 체크하여 에러신호를 검출하게 되므로 에러신호를 빠른 시간내에 다른 주변기기에 알려주어 사고의 위험을 방지할 수 있고 신뢰성있는 자동화 시스템을 구성할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 서보제어회로의 모터회전방향 및 엔코더의 에러검출회로에 있어서, 모터의 회전에 의해 발생되어 서로 위상차를 갖는 제1, 2펄스신호를 입력하기 위한 입력부(10)와, 상기 입력부(10)의 출력신호를 입력하여 모터의 회전방향을 검출하는 모터위치 검출부(20)와, 상기 모터위치검출부(20)의 출력신호에 의해 모터의 회전방향을 표시하기 위한 모터위치표시부(30)와, 모터의 회전에 의해 발생되는 서로 위상차는 갖은 제1, 2펄스신호를 입력하여 제1펄스신호의 에러를 검출하는 제1에러검출부(40)와, 모터의 회전에 의해 발생되는 서로 위상차는 갖는 제1, 2펄스신호를 입력하여 제2펄스신호의 에러를 검출하는 제2에러검출부(50)와, 상기 제1, 2에러검출부(40) (50)의 출력신호에 따라 에러의 유무를 판별하는 에러판별부(60)로 구서됨을 특징으로 하는 회로.
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