WO2019216281A1 - モータ制御装置及びプログラミング装置 - Google Patents
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Definitions
- a device that can change the rotation direction of a motor with respect to an input by changing a predetermined parameter value is known (for example, see Patent Document 1).
- motor control devices having various functions defined in the international standard IEC61800-5-2 (hereinafter referred to as safety functions) are also known, but safety functions implemented in existing motor control devices
- the parameter value for each safety function must be set when the motor rotation direction is a specific direction (forward rotation direction or reverse rotation direction). Therefore, when programming an existing motor control device, it is easier to program safety functions and motor control contents if the motor rotation direction is opposite to the above characteristic direction.
- the rotation direction of the motor has to be performed as the characteristic direction.
- a motor control device is a motor control unit that controls a motor in accordance with an input command, in accordance with a set rotational direction designation value for motor control.
- a motor control unit that switches the rotation direction of the motor in response to the command, and a plurality of safety state conditions in which the state of the motor is defined by a plurality of set safety monitoring parameter values based on the position or speed of the motor
- a safety monitoring unit that monitors deviation from any of the above.
- the safety monitoring unit of the motor control device sets a safety monitoring rotation direction designation value indicating whether the rotation direction of the motor is the first direction or the second direction opposite to the first direction.
- the safety monitoring rotation direction designation value indicating that the rotation direction of the motor is the first direction is set, the plurality of safety monitoring parameter values,
- the rotational direction designation value for safety monitoring indicating that the rotational direction of the motor is the second direction is set and the operation is handled as a value when the rotational direction of the motor is the first direction.
- both the motor control unit and the safety monitoring unit included in the motor control device can switch the motor rotation direction. Therefore, the user of the motor control device sets the motor rotation direction in a direction that is easy to program and programs the motor control unit (or safety monitoring unit), and then sets the motor rotation direction to the same direction for safety monitoring. Part (or motor control part) can be programmed. In addition, the user can program the safety monitoring unit and the motor control unit by setting the motor rotation directions of the motor control unit and the safety monitoring unit to be opposite to each other.
- the specific configuration of the motor control device is not particularly limited.
- the motor control device (the motor control unit or the safety monitoring unit of the motor control device) specifies the rotation direction indicated by the motor control rotation direction designation value and the motor control rotation direction designation. If the rotation direction indicated by the value does not match, that is, the motor rotation direction indication value set in each of the motor control unit and the safety monitoring unit (rotation direction designation value for motor control, rotation direction designation for motor control) If the value does not match, warning information output means for outputting warning information indicating that may be added. Further, such warning information output means may be provided in a programming device for programming the motor control unit and the safety monitoring unit of the motor control device.
- FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration and a usage pattern of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a functional block diagram of a motor control unit provided in the motor control device according to the embodiment.
- FIG. 3 is a functional block diagram of a safety monitoring unit included in the motor control device according to the embodiment.
- FIG. 4 is a flowchart of the operation mode selection process executed by the safety monitoring unit (monitoring processing unit).
- FIG. 5 is a flowchart of the consistency check process executed by the programming device.
- FIG. 1 shows a schematic configuration and a usage pattern of a motor control device 10 according to an embodiment of the present invention.
- the outline of the motor control device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
- a signal from an encoder 32 attached to the motor 30 is input to each of the motor control unit 11 and the safety monitoring unit 12.
- the encoder 32 in the present embodiment is a safety encoder that outputs a signal indicating the position and speed of the motor 30 (the rotational position and rotational speed of the rotating shaft of the motor 30).
- the encoder 32 may be a safety encoder that outputs a signal obtained from the position and speed of the motor 30.
- the safety controller 44 is a device that stops the operation of the motor control unit 11 via the safety monitoring unit 12 in an emergency based on signals from a light curtain, an emergency stop switch, or the like.
- the safety controller 44 also performs ON / OFF control of each safety function (details will be described later) of the safety monitoring unit 12.
- the programming device 40 is a device used by the user to program the operation contents of the controller 42, the safety controller 44, and the safety monitoring unit 12.
- As the programming device 40 a computer installed with application software for programming the controller 42, the safety monitoring unit 12, and the like is usually used.
- FIG. 2 shows a functional block diagram of the motor control unit 11.
- the motor control unit 11 includes a current command generation unit 15, a control signal generation unit 16, and an inverter circuit 17.
- the inverter circuit 17 is a circuit that is configured by combining a plurality of semiconductor switching elements (MOSFET, IGBT, etc.) and the like and that can output a three-phase alternating current.
- the motor control unit 11 may be an IPM (Intelligent Power Module) as a constituent element or may be realized as an IPM.
- IPM Intelligent Power Module
- the current command generation unit 15 Based on the command from the controller 42 and the feedback signal (FB signal), the current command generation unit 15 performs a current command (for U phase, V phase, and W phase) for operating the motor 30 according to the command from the controller 42.
- a current command for U phase, V phase, and W phase
- the feedback signal is a signal indicating the measurement result of the current value of each phase flowing through the motor 30 and the detection result of the position and speed of the motor 30 by the encoder 32.
- the current command generator 15 is configured to be able to set (change) the value of the motor rotation direction switching setting parameter.
- the motor rotation direction switching setting parameter is a parameter for switching the rotation direction of the motor 30 with respect to the input. More specifically, the motor rotation direction switching setting parameter is a value that specifies that the motor 30 is rotated in the rotation direction according to the input command, and the motor 30 is rotated in the direction opposite to the input command.
- the current command generation unit 15 is a voltage for rotating the motor 30 in a direction determined by the setting value of the motor rotation direction switching setting parameter and the command from the controller 42. Generate directives.
- the processing performed by the safety monitoring unit 12 to realize each monitoring function is essentially the same processing as the processing conventionally performed to realize each monitoring function.
- the safety monitoring unit 12 is configured to be able to specify (change) the correspondence relationship between the positive and negative values of various parameters that specify the contents of each monitoring function and the rotation direction of the motor 30.
- the safety monitoring unit 12 is configured to satisfy a predetermined safety level, but the configuration adopted in the safety monitoring unit 12 to satisfy the safety level is as follows. Are the same as those commonly used. Therefore, below, the description about the structure employ
- FIG. 3 shows a functional block diagram of the safety monitoring unit 12.
- the safety monitoring unit 12 includes a communication processing unit 21, a set value storage unit 22, and a monitoring processing unit 23.
- the communication processing unit 21 is a functional block for performing communication with other devices (the controller 42, the safety controller 44, etc.).
- the set value storage unit 22 is a volatile memory for storing various parameter values set by a user (such as an administrator of the motor control device 10) through an operation on the programming device 40.
- the set value storage unit 22 stores motor rotation direction switching setting parameter values in addition to the parameter values for each safety function.
- the motor rotation direction switching setting parameter includes a value indicating that the rotation direction of the motor 30 is the normal rotation direction, and the rotation direction of the motor 30 is reversed. One of the values indicating the direction is set.
- the safety monitoring unit 12 receives each parameter value stored in the set value storage unit 22 from the controller 42 every time safety communication is established, and confirms each parameter value based on a CRC (Cyclic Redundancy Check) value from the safety controller 44. Confirm.
- CRC Cyclic Redundancy Check
- the monitoring processing unit 23 uses each position and speed of the motor 30 from the encoder 32 to specify each safety value whose contents are specified by various setting values stored in the setting value storage unit 22. It is a functional block that realizes a function.
- the monitoring processing unit 23 has a first operation mode and a second operation mode as operation modes.
- the first operation mode is an operation mode that operates by interpreting that the parameter value set for each safety function (mainly the monitoring function) is a value when the rotation direction of the motor 30 is the forward rotation direction. It is.
- the second operation mode is an operation mode that operates by interpreting that the parameter values set for each safety function are values when the rotation direction of the motor 30 is the reverse rotation direction. “The parameter value is interpreted as the rotation direction of the motor 30 being the normal rotation direction (reverse rotation direction)” means “the parameter value related to the position is set to increase by the normal rotation (reverse rotation) of the motor 30.
- the parameter value related to the speed is interpreted as a value set as the forward (reverse) speed of the motor 30 ”.
- the monitoring processing unit 23 is configured to perform an operation mode selection process of the procedure shown in FIG. 4 when various parameter values related to the safety function are set / changed.
- the monitoring processing unit 23 that has started this operation mode selection process by setting / changing various parameter values related to the safety function first sets the setting values of various parameters including the motor rotation direction switching setting parameter from the setting value storage unit 22. Read (step S101). Next, the monitoring processing unit 23 indicates that the setting value of the motor rotation direction switching setting parameter is a value indicating that the rotation direction of the motor 30 is the normal rotation direction, or that the rotation direction of the motor 30 is the reverse rotation direction. It is determined whether the value is indicated (step S102).
- both the motor control unit 11 and the safety monitoring unit 12 included in the motor control device 10 can switch the motor rotation direction. Therefore, the user of the motor control device 10 sets the rotation direction of the motor 30 in a direction that is easy to program and programs the motor control unit 11 (or the safety monitoring unit 12), and then sets the rotation direction of the motor 30 to the same direction.
- the safety monitoring unit 12 (or the motor control unit 11) can be programmed by setting. Further, the user can program the safety monitoring unit 12 and the motor control unit 11 by setting the rotation directions of the motor 30 of the motor control unit 11 and the safety monitoring unit 12 to be opposite directions.
- the rotation direction of the motor 30 during programming of the motor control unit 11 and the safety monitoring unit 12 is the same direction. Therefore, when the programming device 40 (application software for the programming device 40) is operated to set a value in the motor rotation direction switching setting parameter of the motor control unit 11 or the safety monitoring unit 12, the procedure shown in FIG. It is configured (created) to perform consistency check processing.
- the programming device 40 first sets the non-setting target.
- the value of the motor rotation direction switching setting parameter set in the unit is acquired (step S201).
- the non-setting target unit is a unit (motor control unit 11 or safety monitoring unit 12) in the motor control device 10 that is not a setting target of the motor rotation direction switching setting parameter value.
- the programming device 40 determines whether or not the rotation direction of the motor 30 indicated by the acquired value and the new set value matches (step S202).
- the programming device 40 displays predetermined information on the display of the programming device 40. Is displayed to notify the user that the rotation direction of the motor 30 does not match (that the setting may be incorrect) (step S203). Then, the programming device 40 ends this consistency confirmation process.
- step S202 when the rotation direction of the motor 30 indicated by the acquired value and the setting request value matches (step S202; YES), the programming device 40 performs this consistency check without performing any particular processing. The process ends.
- the motor control device 10 described above can be variously modified.
- the safety monitoring unit 12 of the motor control device 10 may be modified into a unit having a safety function other than the safety function described above.
- the motor control device 10 is set with a motor rotation direction switching setting parameter value different from the motor rotation direction switching setting parameter value set in the other unit in one unit (the motor control unit 11 or the safety monitoring unit 12). In such a case, a function of transmitting information indicating that to another device (such as the programming device 40) may be added.
- the consistency check process (FIG. 5) may be modified into a process started by a user instruction.
- the consistency check process is transformed into a process started by a user instruction, if the rotation directions match (step S202; YES), a process for notifying the user of that is performed. It is preferable to do so.
- the plurality of safety monitoring parameter values are set.
- the safety monitoring rotation direction designation indicates that the rotation direction of the motor (30) is handled as a value when the rotation direction is the first direction, and the rotation direction of the motor (30) is the second direction.
- the plurality of safety monitoring parameters are configured to operate as a value when the rotation direction of the motor (30) is the second direction.
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Abstract
モータ制御装置は、設定されているモータ制御用回転方向指定値に応じて入力指令に対するモータの回転方向を切り換えるモータ制御部と、モータの位置又は速度に基づき、モータの状態が、設定されている複数の安全監視用パラメータ値で規定される複数の安全状態条件のいずれかから逸脱するのを監視する安全監視部であって、複数の安全監視用パラメータ値を、モータの回転方向が第1方向である場合の値として取り扱うことも、モータの回転方向が第1方向とは逆方向の第2方向である場合の値として取り扱うことも可能な安全監視部とを備える。当該モータ制御装置は、プログラミングの自由度がより高い、安全機能を有する。
Description
本発明は、安全機能を有するモータ制御装置と、当該モータ制御装置用のプログラミング装置とに関する。
モータ制御装置として、所定のパラメータ値を変更することで、入力に対するモータの回転方向を切り換えられるもの(例えば、特許文献1参照)が知られている。また、国際規格IEC61800-5-2にて規定されている各種機能(以下、安全機能と表記する)を有するモータ制御装置も知られているが、既存のモータ制御装置に実装されている安全機能は、各安全機能のパラメータ値として、モータの回転方向が特定方向(正転方向又は逆転方向)である場合におけるパラメータ値を設定しなければならないものとなっている。そのため、既存のモータ制御装置のプログラミング時には、モータの回転方向が上記特性方向とは逆の方向であるとした方が安全機能やモータの制御内容のプログラミングがし易くても、安全機能のプログラミングは、モータの回転方向が上記特性方向であるとして行わなければならなかった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、プログラミングの自由度がより高い、安全機能を有するモータ制御装置と、当該モータ制御装置に適したプログラミング装置とを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一観点に係るモータ制御装置は、入力された指令に従ってモータを制御するモータ制御部であって、設定されているモータ制御用回転方向指定値に応じて前記指令に対する前記モータの回転方向を切り換えるモータ制御部と、前記モータの位置又は速度に基づき、前記モータの状態が、設定されている複数の安全監視用パラメータ値で規定される複数の安全状態条件のいずれかから逸脱するのを監視する安全監視部と、を備える。そして、モータ制御装置の安全監視部は、前記モータの回転方向が第1方向であるか、前記第1方向とは逆方向の第2方向であるかを示す安全監視用回転方向指定値を設定可能に構成されていると共に、前記モータの回転方向が前記第1方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータ値を、前記モータの回転方向が前記第1方向である場合の値として取り扱って動作し、前記モータの回転方向が前記第2方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータを、前記モータの回転方向が前記第2方向である場合の値として取り扱って動作するように構成されている。
すなわち、本発明の上記観点に係るモータ制御装置が備えるモータ制御部及び安全監視部は、いずれも、モータ回転方向を切換可能なものとなっている。従って、モータ制御装置のユーザは、プログラミングし易い方向にモータの回転方向を設定してモータ制御部(又は安全監視部)をプログラミングしてから、モータの回転方向を同一方向に設定して安全監視部(又はモータ制御部)をプログラミングすることが出来る。また、ユーザは、モータ制御部と安全監視部のモータの回転方向を逆方向に設定して安全監視部及びモータ制御部をプログラミングすることも出来る。
モータ制御装置の具体的な構成は特に限定されない。また、誤設定を防止するために、モータ制御装置(モータ制御装置のモータ制御部又は安全監視部)に、前記モータ制御用回転方向指定値が示している回転方向と前記モータ制御用回転方向指定値が示している回転方向とが一致していない場合、すなわち、モータ制御部と安全監視部のそれぞれに設定されるモータ回転方向指示値(モータ制御用回転方向指定値、モータ制御用回転方向指定値)が一致していない場合に、その旨を示す警告情報を出力する警告情報出力手段を、付加しておいても良い。また、そのような警告情報出力手段を、モータ制御装置の前記モータ制御部及び前記安全監視部をプログラミングするためのプログラミング装置に備えさせておいても良い。
本発明によれば、プログラミングの自由度がより高い、安全機能を有するモータ制御装置と、当該モータ制御装置に適したプログラミング装置とを提供することが出来る。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置10の概略構成及び使用形態を示す。まず、この図を用いて、本実施形態に係るモータ制御装置10の概要を説明する。
本実施形態に係るモータ制御装置10は、モータ制御部11と安全監視部12とを備えた装置である。また、モータ制御装置10は、通常、プログラミング装置40、コントローラ42及びセーフティコントローラ44と組み合わせて使用される。
モータ制御部11は、コントローラ42から入力される指令に従ってモータ(三相モータ)30を制御するユニットである。安全監視部12は、モータ30を安全に停止させる機能と、モータ30の位置やモーション(速さ、回転方向)を安全に監視する機能とを有するユニットである。
モータ制御部11及び安全監視部12のそれぞれには、モータ30に取り付けられているエンコーダ32からの信号が入力されている。本実施形態におけるエンコーダ32は、モータ30の位置及び速度(モータ30の回転軸の回転位置及び回転速度)を示す信号を出力するセーフティエンコーダである。ただし、エンコーダ32は、モータ30の位置及び速度をそれから求められる信号を出力するセーフティエンコーダであれば良い。
また、図示は省略してあるが、モータ制御装置10内には、モータ30に流れる各相の電流値を検出するための電流センサが設けられており、モータ制御部11には、各電流センサの出力も入力されている。
セーフティコントローラ44は、ライトカーテン、非常停止スイッチ等からの信号に基づき、非常時に、安全監視部12を介してモータ制御部11の動作を停止させる装置である。セーフティコントローラ44は、安全監視部12が有する各安全機能(詳細は後述)のON/OFF制御も行う。
プログラミング装置40は、コントローラ42、セーフティコントローラ44及び安全監視部12の動作内容をプログラミングするためにユーザが使用する装置である。このプログラミング装置40としては、通常、コントローラ42、安全監視部12等をプログラミングするためのアプリケーションソフトウェアをインストールしたコンピュータが使用される。
以下、モータ制御装置10の構成及び動作について具体的に説明する。
〔モータ制御部11〕
図2に、モータ制御部11の機能ブロック図を示す。図示してあるように、モータ制御部11は、電流指令生成部15と制御信号生成部16とインバータ回路17とを備える。インバータ回路17は、複数の半導体スイッチング素子(MOSFET、IGBT等)等を組み合わせることにより構成された、三相交流を出力可能な回路である。このモータ制御部11は、その構成要素としてIPM(Intelligent Power Module)が用いられたものであっても、IPMとして実現されたものであってもよい。
図2に、モータ制御部11の機能ブロック図を示す。図示してあるように、モータ制御部11は、電流指令生成部15と制御信号生成部16とインバータ回路17とを備える。インバータ回路17は、複数の半導体スイッチング素子(MOSFET、IGBT等)等を組み合わせることにより構成された、三相交流を出力可能な回路である。このモータ制御部11は、その構成要素としてIPM(Intelligent Power Module)が用いられたものであっても、IPMとして実現されたものであってもよい。
電流指令生成部15は、コントローラ42からの指令とフィードバック信号(FB信号)とに基づき、コントローラ42からの指令通りにモータ30を動作させるための電流指令(U相、V相及びW相用の電流指令)を生成する機能ブロックである。なお、フィードバック信号とは、モータ30に流れる各相の電流値の測定結果や、エンコーダ32によるモータ30の位置や速度の検出結果を示す信号のことである。
この電流指令生成部15は、モータ回転方向切換設定パラメータの値を設定(変更)可能に構成されている。モータ回転方向切換設定パラメータは、入力に対するモータ30の回転方向を切り換えるためのパラメータである。より具体的には、モータ回転方向切換設定パラメータは、入力された指令通りの回転方向にモータ30を回転させることを指定する値、入力された指令通りとは逆方向にモータ30を回転させることを指定する値とを設定可能なパラメータとなっており、電流指令生成部15は、モータ回転方向切換設定パラメータの設定値とコントローラ42からの指令とにより定まる方向にモータ30を回転させるための電圧指令を生成する。
制御信号生成部16は、電流指令生成部15により生成された各電流指令から、インバータ回路17内の各半導体スイッチ用の制御信号(PWM信号)を生成する機能ブロックである。
〔安全監視部12〕
安全監視部12(図1)は、モータ30の位置や速度の監視を行う監視機能(SS2、SOS、SLP、SLS、SDI)、モータ30の動力を遮断する機能(STO、SS1)、及び、Safetyブレーキを使ってモータを停止させるセーフティ出力機能(SBC)を有するように、且つ、所定の安全度水準(本実施形態では、SIL2)を満たすように構成されたユニットである。
安全監視部12(図1)は、モータ30の位置や速度の監視を行う監視機能(SS2、SOS、SLP、SLS、SDI)、モータ30の動力を遮断する機能(STO、SS1)、及び、Safetyブレーキを使ってモータを停止させるセーフティ出力機能(SBC)を有するように、且つ、所定の安全度水準(本実施形態では、SIL2)を満たすように構成されたユニットである。
安全監視部12が有する各安全機能(SS2、STO、SBC等)は、国際規格IEC61800-5-2にて規定されている機能である。上記安全機能中の各監視機能(SS2、SOS、SLP、SLS、SDI)は、具体的な内容は異なるものの、基本的には、モータ30の位置又は速度に基づき、モータ30の状態が、各監視機能用のパラメータ値で規定される安全状態条件から逸脱するのを監視(検出)する機能である。
安全監視部12が、各監視機能を実現するために行う処理は、各監視機能を実現するために従来より行われている処理と本質的には同内容の処理である。ただし、安全監視部12は、各監視機能の内容を指定する各種パラメータの設定値の正負と、モータ30の回転方向との間の対応関係を指定(変更)できるように構成されている。
以下、安全監視部12の構成及び動作について、さらに具体的に説明する。なお、既に説明したように、安全監視部12は、所定の安全度水準を満たすように構成されているのであるが、当該安全度水準を満たすために安全監視部12に採用されている構成は、一般に使用されているものと同じものである。そのため、以下では、安全度水準を満たすために安全監視部12に採用されている構成についての説明は省略する。
図3に、安全監視部12の機能ブロック図を示す。
図示してあるように、安全監視部12は、通信処理部21と設定値記憶部22と監視処理部23とを備える。
図示してあるように、安全監視部12は、通信処理部21と設定値記憶部22と監視処理部23とを備える。
通信処理部21は、他装置(コントローラ42、セーフティコントローラ44等)との間で通信を行うための機能ブロックである。設定値記憶部22は、プログラミング装置40に対する操作を通じてユーザ(モータ制御装置10の管理者等)により設定された各種パラメータの値を記憶しておくための揮発性メモリである。この設定値記憶部22には、各安全機能用のパラメータ値に加えて、モータ回転方向切換設定パラメータ値が記憶される。モータ回転方向切換設定パラメータ値の具体的な用途については後述するが、モータ回転方向切換設定パラメータには、モータ30の回転方向が正転方向であることを示す値、モータ30の回転方向が逆転方向であることを示す値のいずれかが設定される。なお、安全監視部12は、設定値記憶部22に記憶する各パラメータ値を安全通信確立毎にコントローラ42から受信し、セーフティコントローラ44からのCRC(Cyclic Redundancy Check)値により各パラメータ値の確からしさを確認する。
監視処理部23は、必要である場合には、エンコーダ32からのモータ30の位置や速度を用いて、設定値記憶部22に記憶されている各種設定値でその内容が指定されている各安全機能を実現する機能ブロックである。
この監視処理部23は、動作モードとして、第1動作モードと第2動作モードとを有している。第1動作モードは、各安全機能(主として、監視機能)について設定されているパラメータ値が、モータ30の回転方向が正転方向である場合の値であると解釈して動作する動作モードのことである。第2動作モードとは、各安全機能について設定されているパラメータ値が、モータ30の回転方向が逆転方向である場合の値であると解釈して動作する動作モードのことである。なお、『パラメータ値が、モータ30の回転方向が正転方向(逆転方向)であると解釈する』とは、『位置に関するパラメータ値を、モータ30の正転(逆転)により増加するように設定された値として解釈し、速度に関するパラメータ値を、モータ30の正転(逆転)速度として設定された値として解釈する』ということである。
また、監視処理部23は、安全機能に関する各種パラメータ値が設定/変更されると、図4に示した手順の動作モード選択処理を行うように構成されている。
すなわち、安全機能に関する各種パラメータ値の設定/変更によりこの動作モード選択処理を開始した監視処理部23は、まず、設定値記憶部22から、モータ回転方向切換設定パラメータを含む各種パラメータの設定値を読み出す(ステップS101)。次いで、監視処理部23は、モータ回転方向切換設定パラメータの設定値が、モータ30の回転方向が正転方向であることを示す値であるか、モータ30の回転方向が逆転方向であることを示す値であるかを判断する(ステップS102)。
そして、監視処理部23は、モータ回転方向切換設定パラメータの設定値が、モータ30の回転方向が正転方向であることを示す値であった場合(ステップS102;正転方向)には、上記した第1動作モードでの動作を開始する(ステップS103)。また、監視処理部23は、モータ回転方向切換設定パラメータの設定値が、モータ30の回転方向が逆転方向であることを示す値であった場合(ステップS102;逆転方向)には、上記した第2動作モードでの動作を開始する(ステップS104)。
以上、説明したように、本実施形態に係るモータ制御装置10が備えるモータ制御部11及び安全監視部12は、いずれも、モータ回転方向を切換可能なものとなっている。従って、モータ制御装置10のユーザは、プログラミングし易い方向にモータ30の回転方向を設定してモータ制御部11(又は安全監視部12)をプログラミングしてから、モータ30の回転方向を同一方向に設定して安全監視部12(又はモータ制御部11)をプログラミングすることが出来る。また、ユーザは、モータ制御部11と安全監視部12のモータ30の回転方向を逆方向に設定して安全監視部12及びモータ制御部11をプログラミングすることも出来る。
なお、モータ制御部11及び安全監視部12のプログラミング時のモータ30の回転方向は、同一方向であった方が良い場合が多い。そのため、プログラミング装置40(プログラミング装置40用のアプリケーションソフト)は、モータ制御部11又は安全監視部12のモータ回転方向切換設定パラメータに値を設定する操作がなされた場合、図5に示した手順の整合性確認処理を行うように構成(作成)されている。
すなわち、モータ制御部11又は安全監視部12のモータ回転方向切換設定パラメータに、値(以下、新設定値と表記する)を設定する操作がなされた場合、プログラミング装置40は、まず、非設定対象ユニットに設定されているモータ回転方向切換設定パラメータの値を取得する(ステップS201)。ここで、非設定対象ユニットとは、モータ制御装置10内の、モータ回転方向切換設定パラメータ値の設定対象ではない方のユニット(モータ制御部11又は安全監視部12)のことである。
次いで、プログラミング装置40は、取得した値と新設定値とが示しているモータ30の回転方向が一致しているか否かを判断する(ステップS202)。そして、プログラミング装置40は、取得した値と設定要求値とが示しているモータ30の回転方向が一致していなかった場合(ステップS202;NO)には、プログラミング装置40のディスプレイ上に所定の情報を表示することでモータ30の回転方向が一致していない旨(設定が誤っている可能性がある旨)をユーザに通知する(ステップS203)。そして、プログラミング装置40は、この整合性確認処理を終了する。
また、プログラミング装置40は、取得した値と設定要求値とが示しているモータ30の回転方向が一致していた場合(ステップS202;YES)には、特に処理を行うことなく、この整合性確認処理を終了する。
《変形形態》
上記したモータ制御装置10は、各種の変形が可能なものである。例えば、モータ制御装置10の安全監視部12を、上記した安全機能以外の安全機能を有するユニットに変形しても良い。また、モータ制御装置10に、一方のユニット(モータ制御部11又は安全監視部12)に、他方のユニットに設定されているモータ回転方向切換設定パラメータ値と異なるモータ回転方向切換設定パラメータ値が設定された場合に、その旨を示す情報を他装置(プログラミング装置40等)に送信する機能を追加しても良い。
上記したモータ制御装置10は、各種の変形が可能なものである。例えば、モータ制御装置10の安全監視部12を、上記した安全機能以外の安全機能を有するユニットに変形しても良い。また、モータ制御装置10に、一方のユニット(モータ制御部11又は安全監視部12)に、他方のユニットに設定されているモータ回転方向切換設定パラメータ値と異なるモータ回転方向切換設定パラメータ値が設定された場合に、その旨を示す情報を他装置(プログラミング装置40等)に送信する機能を追加しても良い。
整合性確認処理(図5)を、ユーザの指示により開始される処理に変形しておいても良い。なお、整合性確認処理を、ユーザの指示により開始される処理に変形する場合には、回転方向が一致していた場合(ステップS202;YES)に、その旨をユーザに通知するための処理が行われるようにしておくことが好ましい。
《付記》
1. 入力された指令に従ってモータ(30)を制御するモータ制御装置(10)であって、
設定されているモータ制御用回転方向指定値に応じて前記指令に対する前記モータ(30)の回転方向を切り換えるモータ制御部(11)と、
前記モータ(30)の位置又は速度に基づき、前記モータ(30)の状態が、設定されている複数の安全監視用パラメータ値で規定される複数の安全状態条件のいずれかから逸脱するのを監視する安全監視部(12)と、
を備え、
前記安全監視部は、前記モータ(30)の回転方向が第1方向であるか、前記第1方向とは逆方向の第2方向であるかを示す安全監視用回転方向指定値を設定可能に構成されていると共に、前記モータ(30)の回転方向が前記第1方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータ値を、前記モータ(30)の回転方向が前記第1方向である場合の値として取り扱って動作し、前記モータ(30)の回転方向が前記第2方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータを、前記モータ(30)の回転方向が前記第2方向である場合の値として取り扱って動作するように構成されている、
ことを特徴とするモータ制御装置(10)。
1. 入力された指令に従ってモータ(30)を制御するモータ制御装置(10)であって、
設定されているモータ制御用回転方向指定値に応じて前記指令に対する前記モータ(30)の回転方向を切り換えるモータ制御部(11)と、
前記モータ(30)の位置又は速度に基づき、前記モータ(30)の状態が、設定されている複数の安全監視用パラメータ値で規定される複数の安全状態条件のいずれかから逸脱するのを監視する安全監視部(12)と、
を備え、
前記安全監視部は、前記モータ(30)の回転方向が第1方向であるか、前記第1方向とは逆方向の第2方向であるかを示す安全監視用回転方向指定値を設定可能に構成されていると共に、前記モータ(30)の回転方向が前記第1方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータ値を、前記モータ(30)の回転方向が前記第1方向である場合の値として取り扱って動作し、前記モータ(30)の回転方向が前記第2方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータを、前記モータ(30)の回転方向が前記第2方向である場合の値として取り扱って動作するように構成されている、
ことを特徴とするモータ制御装置(10)。
10 モータ制御装置
11 モータ制御部
12 安全監視部
15 電流指令生成部
16 制御信号生成部
17 インバータ回路
21 通信処理部
22 設定値記憶部
23 監視処理部
30 モータ
32 エンコーダ
40 プログラミング装置
42 コントローラ
44 セーフティコントローラ
11 モータ制御部
12 安全監視部
15 電流指令生成部
16 制御信号生成部
17 インバータ回路
21 通信処理部
22 設定値記憶部
23 監視処理部
30 モータ
32 エンコーダ
40 プログラミング装置
42 コントローラ
44 セーフティコントローラ
Claims (3)
- 入力された指令に従ってモータを制御するモータ制御装置であって、
設定されているモータ制御用回転方向指定値に応じて前記指令に対する前記モータの回転方向を切り換えるモータ制御部と、
前記モータの位置又は速度に基づき、前記モータの状態が、設定されている複数の安全監視用パラメータ値で規定される複数の安全状態条件のいずれかから逸脱するのを監視する安全監視部と、
を備え、
前記安全監視部は、前記モータの回転方向が第1方向であるか、前記第1方向とは逆方向の第2方向であるかを示す安全監視用回転方向指定値を設定可能に構成されていると共に、前記モータの回転方向が前記第1方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータ値を、前記モータの回転方向が前記第1方向である場合の値として取り扱って動作し、前記モータの回転方向が前記第2方向であることを示す前記安全監視用回転方向指定値が設定されている場合には、前記複数の安全監視用パラメータを、前記モータの回転方向が前記第2方向である場合の値として取り扱って動作するように構成されている、
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記モータ制御用回転方向指定値が示している回転方向と前記モータ制御用回転方向指定値が示している回転方向とが一致していない場合に、その旨を示す警告情報を出力する警告情報出力手段を、さらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 請求項1記載のモータ制御装置の前記モータ制御部及び前記安全監視部をプログラミングするためのプログラミング装置であって、
前記モータ制御用回転方向指定値が示している回転方向と前記モータ制御用回転方向指定値が示している回転方向とが一致していない場合に、その旨を示す警告情報を出力する警告情報出力手段
を備えることを特徴とするプログラミング装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11194830A (ja) * | 1998-01-07 | 1999-07-21 | Koganei Corp | モータ制御方法および電動アクチュエータ |
JP2011091970A (ja) | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | モータ駆動装置 |
WO2012063352A1 (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-18 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システムおよびその安全監視方法 |
JP2017055655A (ja) * | 2016-11-09 | 2017-03-16 | オムロン株式会社 | サーボシステムおよびセーフティユニット |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0755079B2 (ja) * | 1985-09-13 | 1995-06-07 | 株式会社日立製作所 | モータの脱調検出装置とモータ駆動制御装置 |
US7312595B2 (en) * | 2002-07-09 | 2007-12-25 | Denso Corporation | Motor control apparatus |
JP3895675B2 (ja) * | 2002-12-03 | 2007-03-22 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
US10443601B2 (en) | 2007-02-21 | 2019-10-15 | Grundfos Management A/S | Pump unit having an elctric drive motor and electronic control device |
JP2010152595A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Omron Corp | サーボシステムおよび安全制御機器 |
JP5298861B2 (ja) * | 2009-01-06 | 2013-09-25 | コベルコ建機株式会社 | 作業機械の旋回制御装置 |
JP5341534B2 (ja) * | 2009-01-23 | 2013-11-13 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | モータ速度制御装置 |
EP2618002B1 (en) | 2012-01-17 | 2016-05-04 | ABB Technology Oy | Method for detecting the correct rotational direction of a centrifugal apparatus, and a centrifugal apparatus assembly |
US9278708B2 (en) * | 2012-02-06 | 2016-03-08 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
JP2015106975A (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | スズキ株式会社 | モータ制御装置 |
WO2015131180A1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Atieva, Inc. | All-wheel drive electric vehicle motor torque safety monitor |
CN105099282A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-25 | 苏州路之遥科技股份有限公司 | 一种有感电机自匹配控制器 |
JP6814032B2 (ja) * | 2016-11-24 | 2021-01-13 | 株式会社マキタ | 電動作業機 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11194830A (ja) * | 1998-01-07 | 1999-07-21 | Koganei Corp | モータ制御方法および電動アクチュエータ |
JP2011091970A (ja) | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | モータ駆動装置 |
WO2012063352A1 (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-18 | 三菱電機株式会社 | モータ制御システムおよびその安全監視方法 |
JP2017055655A (ja) * | 2016-11-09 | 2017-03-16 | オムロン株式会社 | サーボシステムおよびセーフティユニット |
Non-Patent Citations (1)
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