JP2002112567A - サーボコントローラの異常診断装置 - Google Patents

サーボコントローラの異常診断装置

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JP2002112567A
JP2002112567A JP2000299708A JP2000299708A JP2002112567A JP 2002112567 A JP2002112567 A JP 2002112567A JP 2000299708 A JP2000299708 A JP 2000299708A JP 2000299708 A JP2000299708 A JP 2000299708A JP 2002112567 A JP2002112567 A JP 2002112567A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーボコントローラで発生したアラームの発
生原因を短時間に特定することができる異常診断装置を
提供する。 【解決手段】 サーボコントローラ９の異常診断装置１
を位置偏差アラーム発生手段２９と、速度偏差アラーム
発生手段３１と、電流偏差アラーム発生手段３３と、ア
ラーム原因診断手段３５とから構成する。アラーム原因
診断手段３５は、位置偏差アラーム発生手段２９で位置
偏差アラームが発生すると、サーボコントローラ９の位
置フィードバック値、速度フィードバック値、速度指
令、電流フィードバック値及び電流指令に基づいて、位
置偏差アラームの発生原因を診断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボコントロー
ラの異常を診断するサーボコントローラの異常診断装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のサーボコントローラの異常を診断
するサーボコントローラの異常診断装置は、サーボモー
タの可動子の位置を検出する位置検出器から得た位置フ
ィードバック信号と位置指令との位置偏差に基づいて適
切な速度指令を出力する位置制御ループと、サーボモー
タの可動子の速度を検出する速度検出器から得た速度フ
ィードバック信号と前記速度指令との速度偏差に基づい
て適切な電流指令を出力する速度制御ループと、サーボ
モータの励磁巻線に流れる電流を検出する電流検出器か
ら得た電流フィードバック信号と電流指令との電流偏差
に基づいてサーボアンプに励磁電流の通電を制御するた
めの制御指令を出力する電流制御ループとを有してい
る。そして上記の位置偏差、速度偏差及び電流偏差が予
め定めた値以上になると制御上の異常が発生したと判断
されて各偏差アラームが出力される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のサーボコントローラの異常診断装置では、位置
偏差、速度偏差及び電流偏差が大きくなっていることだ
けがアラームで出力されるだけである。このため、アラ
ームの発生の原因を特定するために相当の時間が必要で
あった。
【０００４】本発明の目的は、アラームの発生の原因を
短時間に特定することができるサーボコントローラの異
常診断装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、サーボモータ
の可動子の位置を検出する位置検出器から得た位置フィ
ードバック信号と位置指令との位置偏差に基づいて適切
な速度指令を出力する位置制御ループと、サーボモータ
の可動子の速度を検出する速度検出器から得た速度フィ
ードバック信号と速度指令との速度偏差に基づいて適切
な電流指令を出力する速度制御ループと、サーボモータ
の励磁巻線に流れる電流を検出する電流検出器から得た
電流フィードバック信号と電流指令との電流偏差に基づ
いてサーボアンプに励磁電流の通電を制御するための制
御指令を出力する電流制御ループとを有するサーボコン
トローラの異常を診断するサーボコントローラの異常診
断装置を改良の対象とする。
【０００６】本発明のサーボコントローラの異常診断装
置は、位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異
常が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位
置偏差アラーム発生手段と、位置偏差アラーム発生手段
が位置偏差アラームを発生すると、位置フィードバック
信号、速度フィードバック信号、速度指令、電流フィー
ドバック信号及び電流指令に基づいて、位置偏差アラー
ムの発生原因を診断するアラーム原因診断手段とを具備
する。本発明で用いるアラーム原因診断手段は、位置偏
差アラームが発生する前の電流フィードバック値が電流
指令に対して明らかに小さく且つ電流フィードバック値
が実質的にゼロとみなせるときには、励磁巻線または励
磁巻線に接続された給電線に断線が発生していると診断
するように構成されている。本発明では、励磁巻線また
は励磁巻線に接続された給電線に断線が発生していると
診断されるので、異常の原因が短時間に特定されこれに
伴う処置を迅速に行うことができる。
【０００７】またこの場合に本発明で用いるアラーム原
因診断手段は、位置偏差アラームが発生する前の電流フ
ィードバック値が前記電流指令に対して明らかに小さく
且つ電流フィードバック値が実質的にゼロではないとみ
なせるときには、励磁巻線または励磁巻線に接続された
給電線に流れる励磁電流の値が低下していると診断する
ように構成されている。本発明では励磁巻線または励磁
巻線に接続された給電線に流れる励磁電流の値が低下し
ていると診断されるので、異常の原因が短時間に特定さ
れこれに伴う処置を迅速に行うことができる。
【０００８】さらにこの場合に本発明で用いるアラーム
原因診断手段は、位置偏差アラームが発生する前の電流
フィードバック値が電流指令に対してほぼ同じであり且
つ速度フィードバック値が速度指令に対して明らかに小
さく且つ速度フィードバック値が実質的にゼロとみなせ
るときには、励磁巻線または励磁巻線に接続された給電
線に励磁電流が流れているにも関わらずサーボモータの
可動子が停止していると診断するように構成されてい
る。本発明では、励磁巻線または励磁巻線に接続された
給電線に励磁電流が流れているにも関わらずサーボモー
タの可動子が停止していると診断されるので、異常の原
因が短時間に特定されこれに伴う処置を迅速に行うこと
ができる。
【０００９】またこの場合に本発明で用いるアラーム原
因診断手段は、位置偏差アラームが発生する前の電流フ
ィードバック値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ
速度フィードバック値が速度指令に対して明らかに小さ
く且つ速度フィードバック値が実質的にゼロではないと
みなせるときには、サーボモータへの負荷が大きくサー
ボモータの可動子の回転速度が遅いと診断するように構
成されている。本発明では、サーボモータへの負荷が大
きくサーボモータの可動子の回転速度が遅いと診断され
るので、異常の原因が短時間に特定されこれに伴う処置
を迅速に行うことができる。
【００１０】また本発明のサーボコントローラは、電流
偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常が発生し
たと判断して電流偏差アラームを出力する電流偏差アラ
ーム発生手段と、電流偏差アラーム発生手段が電流偏差
アラームを発生すると、位置フィードバック信号、速度
フィードバック信号、速度指令、電流フィードバック信
号及び電流指令に基づいて、電流偏差アラームの発生原
因を診断するアラーム原因診断手段とを具備している。
この場合、本発明で用いるアラーム原因診断手段は、電
流偏差アラームが発生する前の電流フィードバック値が
電流指令に対して明らかに小さく且つ電流フィードバッ
ク値が実質的にゼロとみなせるときには、励磁巻線また
は励磁巻線に接続された給電線に断線が発生していると
診断するように構成されている。本発明では、励磁巻線
または励磁巻線に接続された給電線に断線が発生してい
ると診断されるので、異常の原因が短時間に特定されこ
れに伴う処置を迅速に行うことができる。
【００１１】またこの場合の本発明のアラーム原因診断
手段は、電流偏差アラームが発生する前の電流フィード
バック値が電流指令に対して明らかに小さく且つ電流フ
ィードバック値が実質的にゼロでないとみなせるときに
は、前励磁巻線または励磁巻線に接続された給電線に流
れる励磁電流の値が低下していると診断するように構成
されている。本発明では、前励磁巻線または励磁巻線に
接続された給電線に流れる励磁電流の値が低下している
と診断されるので、異常の原因が短時間に特定されこれ
に伴う処置を迅速に行うことができる。
【００１２】さらにこの場合のアラーム原因診断手段
は、電流偏差アラームが発生する前の電流フィードバッ
ク値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度フィー
ドバック値が速度指令に対して明らかに小さく且つ速度
フィードバック値が実質的にゼロとみなせるときには、
励磁巻線または励磁巻線に接続された給電線に励磁電流
が流れているにも関わらずサーボモータの可動子が停止
していると診断するように構成されている。本発明で
は、励磁巻線または励磁巻線に接続された給電線に励磁
電流が流れているにも関わらずサーボモータの可動子が
停止していると診断されるので、異常の原因が短時間に
特定されこれに伴う処置を迅速に行うことができる。
【００１３】またこの場合のアラーム原因診断手段は、
電流偏差アラームが発生する前の電流フィードバック値
が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度フィードバ
ック値が速度指令に対して明らかに小さく且つ速度フィ
ードバック値が実質的にゼロでないとみなせるときに
は、サーボモータへの慣性負荷が大きいと診断するよう
に構成されている。本発明では、サーボモータへの負荷
が大きくサーボモータの可動子の回転速度が遅いと診断
されるので、異常の原因が短時間に特定されこれに伴う
処置を迅速に行うことができる。
【００１４】さらにこの場合のアラーム原因診断装置
は、電流偏差アラームが発生する前の電流フィードバッ
ク値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度フィー
ドバック値が速度指令に対してほぼ同じとみなせるとき
には、サーボモータへの定常的負荷が大きいと診断する
ように構成されている。本発明では、サーボモータへの
負荷が大きいと診断されるので、異常の原因が短時間に
特定されこれに伴う処置を迅速に行うことができる。
【００１５】また、本発明のサーボコントローラ異常診
断装置は、位置偏差が予め定めた値以上になると制御上
の異常が発生したと判断して位置偏差アラームを出力す
る位置偏差アラーム発生手段と、電流偏差が予め定めた
値以上になると制御上の異常が発生したと判断して電流
偏差アラームを出力する電流偏差アラーム発生手段と、
位置偏差アラーム発生手段及び電流偏差アラーム発生手
段が位置偏差アラーム及び電流偏差アラームを発生する
と、位置フィードバック信号、速度フィードバック信
号、速度指令、電流フィードバック信号及び電流指令に
基づいて、位置偏差アラーム及び電流偏差アラームの発
生原因を診断するアラーム原因診断手段とを具備してい
る。この場合のアラーム原因診断手段は、位置偏差アラ
ームが発生する前の電流フィードバック値が電流指令に
対して明らかに小さく且つ電流フィードバック値が実質
的にゼロとみなせるときには、励磁巻線または励磁巻線
に接続された給電線に断線が発生していると診断するよ
うに構成されており、位置偏差アラームが発生する前の
電流フィードバック値が電流指令に対して明らかに小さ
く且つ電流フィードバック値が実質的にゼロではないと
みなせるときには、励磁巻線または励磁巻線に接続され
た給電線に流れる励磁電流の値が低下していると診断す
るように構成されており、位置偏差アラームが発生する
前の電流フィードバック値が電流指令に対してほぼ同じ
であり且つ速度フィードバック値が速度指令に対して明
らかに小さく且つ速度フィードバック値が実質的にゼロ
とみなせるときには、励磁巻線または励磁巻線に接続さ
れた給電線に励磁電流が流れているにも関わらずサーボ
モータの可動子が停止していると診断するように構成さ
れており、位置偏差アラームが発生する前の電流フィー
ドバック値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度
フィードバック値が速度指令に対して明らかに小さく且
つ速度フィードバック値が実質的にゼロではないとみな
せるときには、サーボモータへの負荷が大きくサーボモ
ータの可動子の回転速度が遅いと診断するように構成さ
れており、位置偏差アラームが発生する前の電流フィー
ドバック値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度
フィードバック値が速度指令に対してほぼ同じであると
みなせるときには、サーボモータへの負荷が大きいと診
断するように構成されており、電流偏差アラームが発生
する前の電流フィードバック値が電流指令に対して明ら
かに小さく且つ電流フィードバック値が実質的にゼロと
みなせるときには、励磁巻線または励磁巻線に接続され
た給電線に断線が発生していると診断するように構成さ
れており、電流偏差アラームが発生する前の電流フィー
ドバック値が電流指令に対して明らかに小さく且つ電流
フィードバック値が実質的にゼロでないとみなせるとき
には、励磁巻線または励磁巻線に接続された給電線に流
れる励磁電流の値が低下していると診断するように構成
されており、電流偏差アラームが発生する前の電流フィ
ードバック値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速
度フィードバック値が前記速度指令に対して明らかに小
さく且つ速度フィードバック値が実質的にゼロとみなせ
るときには、励磁巻線または励磁巻線に接続された給電
線に励磁電流が流れているにも関わらずサーボモータの
可動子が停止していると診断するように構成されてお
り、電流偏差アラームが発生する前の電流フィードバッ
ク値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度フィー
ドバック値が前記速度指令に対して明らかに小さく且つ
速度フィードバック値が実質的にゼロでないとみなせる
ときには、サーボモータへの負荷が大きくサーボモータ
の可動子の回転速度が遅いと診断するように構成されて
おり、電流偏差アラームが発生する前の電流フィードバ
ック値が電流指令に対してほぼ同じであり且つ速度フィ
ードバック値が速度指令に対してほぼ同じとみなせると
きには、サーボモータへの負荷が大きいと診断するよう
に構成されている。本発明では位置偏差アラームが発生
すると励磁巻線または励磁巻線に接続された給電線に断
線が発生していると診断され、励磁巻線または励磁巻線
に接続された給電線に流れる励磁電流の値が低下してい
ると診断され、励磁巻線または励磁巻線に接続された給
電線に励磁電流が流れているにも関わらずサーボモータ
の可動子が停止していると診断され、サーボモータへの
負荷が大きくサーボモータの可動子の回転速度が遅いと
診断されるので、異常の原因が短時間に特定されこれに
伴う処置を迅速に行うことができる。また本発明では電
流偏差アラームが発生すると、励磁巻線または励磁巻線
に接続された給電線に断線が発生していると診断され、
励磁巻線または励磁巻線に接続された給電線に流れる励
磁電流の値が低下していると診断され、励磁巻線または
励磁巻線に接続された給電線に励磁電流が流れているに
も関わらずサーボモータの可動子が停止していると診断
され、サーボモータへの負荷が大きくサーボモータの可
動子の回転速度が遅いと診断され、サーボモータへの負
荷が大きいと診断されるので、異常の原因が短時間に特
定されこれに伴う処置を迅速に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明のサ
ーボコントローラ異常診断装置の実施の形態の一例を詳
細に説明する。図１は本発明の実施の形態の一例のサー
ボコントローラ異常診断装置を組み込んだ場合の構成を
示すブロック図である。図２は、位置偏差アラームが発
生した場合にアラーム原因診断手段が実施するフローチ
ャートである。図３は電流偏差アラームが発生した場合
にアラーム原因診断手段が実施するフローチャートであ
る。
【００１７】図１において符号１はサーボコントローラ
異常診断装置で、サーボモータ３に接続されてサーボモ
ータ３の可動子５の位置及び速度並びにサーボモータの
励磁巻線７に流れる電流を制御するサーボコントローラ
９の異常を診断する。サーボコントローラ９は、位置ア
ンプ１３と、速度アンプ１５と、電流アンプ１７と、パ
ワー変換器１９とを備えている。位置アンプ１３はサー
ボモータ３とサーボモータ３の可動子５の位置を検出す
る位置検出器２１とで位置検出器２１から得た位置フィ
ードバック信号と位置指令との位置偏差に基づいてサー
ボモータ３に対して適切な速度指令を出力する位置制御
ループを形成している。
【００１８】速度アンプ１５は、サーボモータ３とサー
ボモータ３の可動子５の速度を検出する速度検出器２３
とで速度検出器２１から得た速度フィードバック信号と
速度指令との速度偏差に基づいてサーボモータ３に対し
て適切な電流指令を出力する速度制御ループを形成して
いる。
【００１９】電流アンプ１７は、サーボモータ３とサー
ボモータ３の励磁巻線７に流れる電流を検出する電流検
出器２５とで、電流検出器２５から得た電流フィードバ
ック信号と電流指令との電流偏差に基づいてサーボモー
タ３に対して励磁巻線７に流れる励磁電流の通電を制御
するための制御指令を出力する電流制御ループを形成し
ている。適切な速度指令を出力する位置制御ループを形
成している。なお、これらの検出器はサーボモータに対
して別個に設けてもよく、また例えばエンコーダのよう
な位置検出器と速度検出器とが１つにまとめられた検出
器を用いてサーボモータの３の可動子５の位置及び速度
を検出するようにしてもよい。
【００２０】サーボコントローラ異常診断装置１は、制
御情報記憶手段２７と位置偏差アラーム発生手段２９
と、速度偏差アラーム発生手段３１と、電流偏差アラー
ム発生手段３３とアラーム原因診断手段３５とから構成
されている。
【００２１】制御情報記憶手段２７はサーボコントロー
ラ９の位置アンプ１３、速度アンプ１５及び電流アンプ
１７が持っている各制御情報を取り込んで記憶する。制
御情報記憶手段２７に記憶される各種の制御情報は、サ
ーボモータ３を制御するための所定のデータ処理周期で
更新されている。制御情報記憶手段２７に記憶される各
種の情報は、後述する各偏差アラーム発生手段で各偏差
アラームが発生した時点で更新が中止され、各アラーム
が発生した前に更新された制御情報を保持するようにな
っている。位置偏差アラーム発生手段２９は、サーボコ
ントローラ９の位置アンプ１３に接続されて位置制御ル
ープで抽出された位置偏差が予め定められた値以上にな
ったときに制御上の異常が発生したとして位置アラーム
を出力する。速度偏差アラーム発生手段３１は、サーボ
コントローラ９の速度アンプ１５に接続されて速度制御
ループで抽出された速度偏差が予め定めた値以上になっ
たときに制御上の異常が発生したとして速度偏差アラー
ムを発生する。電流偏差アラーム発生手段３３は、サー
ボコントローラ９の電流アンプ１７に接続されて、電流
制御ループで抽出された電流偏差が予め定めた値以上に
なったときに制御上の異常が発生したとして電流偏差ア
ラームを発生する。
【００２２】アラーム原因診断手段３５は、上述した位
置偏差アラーム発生手段２９が位置偏差アラームを発生
するか、電流偏差アラーム発生手段３３が電流偏差アラ
ームを発生するかすると、制御情報記憶手段２７に記憶
した各制御情報に基づいて、各偏差アラームの発生原因
を診断する。アラーム原因診断手段３５で診断された各
偏差アラームの発生原因は外部に出力される。
【００２３】次に、各偏差アラーム発生手段で発生した
各偏差アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断
手段３５の具体的な動きを説明する。最初に、サーボモ
ータ３の可動子５の位置を検出している位置検出器２１
から得られた位置フィードバック信号と位置指令との位
置偏差が、予め設定されている値よりも大きくなったと
きに位置偏差アラーム発生手段２９から位置偏差アラー
ムが出力された場合の、アラーム原因診断手段３５が行
うフローについて説明する。図２は、位置偏差アラーム
が発生した場合にアラーム原因診断手段３５が実施する
フローチャートである。位置偏差アラーム発生手段２９
から位置偏差アラームが出力されると、アラーム原因診
断手段３５では、まず位置偏差アラームが発生する前の
電流フィードバック値が電流指令に対して明らかに小さ
いか否かを判定する（ステップＳＴ１）。この場合の判
定基準として、電流指令に対して電流フィードバック値
が約５０％以下とすることができる。ステップＳＴ１で
電流フィードバック値が電流指令よりも明らかに小さい
と判定された場合は、この電流フィードバック値が実質
的にゼロとみなせるかどうかを判定する（ステップＳＴ
２）。この場合の判定基準としては、電流フィードバッ
ク値がサーボモータ３の定格電流の５０％以下とするこ
とができる。ステップＳＴ２で電流フィードバック値が
実質的にゼロであるとみなされると、サーボモータ３に
励磁電流が流れていない、即ちサーボモータ３の励磁巻
線７またはこの励磁巻線７に接続されている図示しない
給電線に断線が発生していると診断が下される。
【００２４】ステップＳＴ２で電流フィードバック値が
実質的にゼロであるとみなされなかった（電流指令とほ
ぼ同じである）場合には、サーボモータ３の励磁巻線７
またはこの励磁巻線７に接続されている給電線に流れる
励磁電流が十分流れていない、即ち電源電圧が低下して
いると診断が下される。この場合電流フィードバック値
が電流指令とほぼ同じことの判定は、電流指令に対して
電流フィードバック値が５０％以上であることが望まし
い。
【００２５】ステップＳＴ１で電流フィードバック値が
電流指令に対して明らかに小さいとは言えない（電流指
令とほぼ同じである）と判定されると、速度フィードバ
ック値が速度指令に対して明らかに小さいかどうかが判
定される（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３で速度フ
ィードバック値が速度指令に対して明らかに小さいと判
定された場合は、速度フィードバック値が実質的にゼロ
とみなせるかどうかを判定する（ステップＳＴ４）。速
度フィードバック値が速度指令に対して明らかに小さい
ことを判定するには、速度フィードバック値が速度指令
より約３００／ｍｉｎ小さいことを判定値とすることが
望ましい。ステップＳＴ４で速度フィードバック値が実
質的にゼロとみなされた場合は、サーボモータ３が拘束
状態にある、即ちサーボモータ３の励磁巻線７に励磁電
流が流れているにも関わらずサーボモータ３の可動子５
が停止していると診断が下される。ステップＳＴ４で速
度フィードバック値が実質的にゼロとみなされなかった
場合には、サーボモータ３への負荷が大きいためにサー
ボモータ３の可動子５の回転速度が速度指令に追従して
いない（回転速度が遅い）と診断が下される。ステップ
ＳＴ３で速度フィードバック値が速度指令に対して明ら
かに小さいとはいえない（速度フィードバック値と速度
指令とがほぼ同じ）と判定された場合には、位置偏差ア
ラーム発生手段２９で位置偏差アラームが出力されるた
めに予め定められた基準となる位置偏差の設定値が小さ
いと診断が下される。
【００２６】次に、サーボモータ３の励磁巻線７に流れ
る電流を検出している電流検出器２５から得られた電流
フィードバック信号と電流指令との電流偏差が、予め設
定されている値よりも大きくなったときに電流偏差アラ
ーム発生手段３３から電流偏差アラームが出力された場
合の、アラーム原因診断手段３５が行うフローについて
説明する。
【００２７】まず、電流偏差アラーム発生手段３３から
電流偏差アラームが出力されると、アラーム原因診断手
段３５は、電流フィードバック値が電流指令に対して明
らかに小さいかどうかを判定する（ステップＳＴ１０
１）。ステップＳＴ１０１で電流フィードバック値が電
流指令に対して明らかに小さいと判定されると、次に電
流フィードバック値が実質的にゼロとみなされるかどう
かを判定する（ステップＳＴ１０２）。ステップＳＴ１
０２で電流フィードバック値が実質的にゼロとみなされ
た場合には、サーボモータ３の励磁巻線７に電流が流れ
ていない、即ちサーボモータ３の励磁巻線７または励磁
巻線７に接続された給電線に断線が発生していると診断
が下される。
【００２８】ステップＳＴ１０２で電流フィードバック
値が実質的にゼロとみなされなかった場合には、サーボ
モータモータ３の励磁巻線７またはこの励磁巻線７に接
続されている給電線に流れる励磁電流が十分流れていな
い、即ち電源電圧が低下していると診断が下される。
【００２９】ステップＳＴ１０１で電流フィードバック
値が電流指令に対して明らかに小さいとはいえないと判
定されると、今度は速度フィードバック値が速度指令に
対して明らかに小さいかどうかが判定される（ステップ
ＳＴ１０３）。ステップＳＴ１０３で速度フィードバッ
ク値が速度指令に対して明らかに小さいとみなされた場
合には、速度フィードバック値が実質的にゼロとみなさ
れるかどうかが判定される（ステップＳＴ１０４）。ス
テップＳＴ１０４で速度フィードバック値が実質的にゼ
ロとみなされた場合には、サーボモータ３が拘束状態に
ある、即ちサーボモータ３の励磁巻線７に励磁電流が流
れているにも関わらずサーボモータ３の可動子５が停止
していると診断が下される。ステップＳＴ１０４で速度
フィードバック値が実質的にゼロであるとみなされなか
った場合には、サーボモータ３への負荷が大きいために
サーボモータ３の可動子５の回転速度が速度指令に追従
していない（回転速度が遅い）と診断が下される。ステ
ップＳＴ１０３で速度フィードバック値が速度指令に対
して明らかに小さいとはいえないと判定された場合に
は、サーボモータ３への定常的な負荷が大きいと診断が
下される。
【００３０】上述したアラーム原因診断手段３５で診断
が下された各偏差アラームの発生原因にはこの原因を取
り除く処置の方法が対応付けられている。例えば上述し
た実施例の中で、位置偏差アラームが発生し、サーボモ
ータ３に励磁電流が流れていない、即ちサーボモータ３
の励磁巻線７またはこの励磁巻線７に接続されている図
示しない給電線に断線が発生していると診断が下された
場合には、処置方法としてケーブル交換、配線の確認、
モータの交換等が対応付けられている。上述したアラー
ムが発生してアラームの発生原因が診断された際には、
対応付けられている処置を行うだけでよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、位置偏差アラーム及び
電流偏差アラームの発生原因が具体的に出力されるの
で、発生原因の特定にかかる時間が大幅に短縮できると
共に発生原因を取り除く処置を早急に開始できる。これ
によりサーボモータの復旧時間を大幅に短縮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例のサーボコントロー
ラ異常診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】位置偏差アラームが発生した場合にアラーム原
因診断手段が実施するフローチャートである。
【図３】電流偏差アラームが発生した場合にアラーム原
因診断手段が実施するフローチャートである。
【符号の説明】
１ サーボコントローラ異常診断装置 ３ サーボモータ ９ サーボコントローラ ２９ 位置偏差アラーム発生手段 ３１ 速度偏差アラーム発生手段 ３３ 電流偏差アラーム発生手段 ３５ アラーム原因診断手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮嵜 俊一 東京都豊島区北大塚一丁目15番１号 山洋 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5H223 AA20 BB05 BB08 CC01 EE04 EE13 EE29 5H550 BB09 DD01 GG01 GG03 GG05 JJ03 JJ17 LL01 LL22 LL35 LL51 MM04 MM05 MM09 MM20

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位置
    偏差アラーム発生手段と、 前記電流偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して電流偏差アラームを出力する電流
    偏差アラーム発生手段と、 前記位置偏差アラーム発生手段及び前記電流偏差アラー
    ム発生手段が前記位置偏差アラーム及び前記電流偏差ア
    ラームを発生すると、前記位置フィードバック信号、前
    記速度フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フ
    ィードバック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位
    置偏差アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断
    手段とを具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対して明らかに小さく且つ前記電流フィードバック値
    が実質的にゼロとみなせるときには、前記励磁巻線また
    は前記励磁巻線に接続された給電線に断線が発生してい
    ると診断するように構成されており、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対して明らかに小さく且つ前記電流フィードバック値
    が実質的にゼロではないとみなせるときには、前記励磁
    巻線または前記励磁巻線に接続された給電線に流れる前
    記励磁電流の値が低下していると診断し、 前記位置偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対してほぼ同じであり且つ前
    記速度フィードバック値が前記速度指令に対して明らか
    に小さく且つ前記速度フィードバック値が実質的にゼロ
    とみなせるときには、前記励磁巻線または前記励磁巻線
    に接続された給電線に前記励磁電流が流れているにも関
    わらず前記サーボモータの前記可動子が停止していると
    診断し、 前記位置偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対してほぼ同じであり且つ前
    記速度フィードバック値が前記速度指令に対して明らか
    に小さく且つ前記速度フィードバック値が実質的にゼロ
    ではないとみなせるときには、前記サーボモータへの負
    荷が大きく前記サーボモータの前記可動子の回転速度が
    遅いと診断し、 前記位置偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対してほぼ同じであり且つ前
    記速度フィードバック値が前記速度指令に対してほぼ同
    じであるとみなせるときには、前記位置偏差アラーム発
    生手段で前記位置偏差アラームが出力されるために予め
    定められた基準となる位置偏差の設定値が小さいと診断
    し、 前記電流偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対して明らかに小さく且つ前
    記電流フィードバック値が実質的にゼロとみなせるとき
    には、前記励磁巻線または前記励磁巻線に接続された給
    電線に断線が発生していると診断し、 前記電流偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対して明らかに小さく且つ前
    記電流フィードバック値が実質的にゼロでないとみなせ
    るときには、前記励磁巻線または前記励磁巻線に接続さ
    れた給電線に流れる前記励磁電流の値が低下していると
    診断し、 前記電流偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対してほぼ同じであり且つ前
    記速度フィードバック値が前記速度指令に対して明らか
    に小さく且つ速度フィードバック値が実質的にゼロとみ
    なせるときには、前記励磁巻線または前記励磁巻線に接
    続された給電線に前記励磁電流が流れているにも関わら
    ず前記サーボモータの前記可動子が停止していると診断
    し、 前記電流偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対してほぼ同じであり且つ前
    記速度フィードバック値が前記速度指令に対して明らか
    に小さく且つ速度フィードバック値が実質的にゼロでな
    いとみなせるときには、前記サーボモータへの慣性負荷
    が大きいと診断し、 前記電流偏差アラームが発生する前の前記電流フィード
    バック値が前記電流指令に対してほぼ同じであり且つ前
    記速度フィードバック値が前記速度指令に対してほぼ同
    じとみなせるときには、前記サーボモータへの定常的負
    荷が大きいと診断するように構成されていることを特徴
    とするサーボコントローラの異常診断装置。
  2. 【請求項２】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位置
    偏差アラーム発生手段と、 前記位置偏差アラーム発生手段が前記位置偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対して明らかに小さく且つ前記電流フィードバック値
    が実質的にゼロとみなせるときには、前記励磁巻線また
    は前記励磁巻線に接続された給電線に断線が発生してい
    ると診断するように構成されていることを特徴とするサ
    ーボコントローラの異常診断装置。
  3. 【請求項３】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィード信号と前記電流指令との
    電流偏差に基づいてサーボアンプに前記励磁電流の通電
    を制御するための制御指令を出力する電流制御ループと
    を有するサーボコントローラの異常を診断するサーボコ
    ントローラの異常診断装置であって、 前記位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位置
    偏差アラーム発生手段と、 前記位置偏差アラーム発生手段が前記位置偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対して明らかに小さく且つ前記電流フィードバック値
    が実質的にゼロではないとみなせるときには、前記励磁
    巻線または前記励磁巻線に接続された給電線に流れる前
    記励磁電流の値が低下していると診断するように構成さ
    れていることを特徴とするサーボコントローラの異常診
    断装置。
  4. 【請求項４】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィード信号と前記電流指令との
    電流偏差に基づいてサーボアンプに前記励磁電流の通電
    を制御するための制御指令を出力する電流制御ループと
    を有するサーボコントローラの異常を診断するサーボコ
    ントローラの異常診断装置であって、 前記位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位置
    偏差アラーム発生手段と、 前記位置偏差アラーム発生手段が前記位置偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対してほぼ同じであり且つ前記速度フィードバック値
    が前記速度指令に対して明らかに小さく且つ前記速度フ
    ィードバック値が実質的にゼロとみなせるときには、前
    記励磁巻線または前記励磁巻線に接続された給電線に前
    記励磁電流が流れているにも関わらず前記サーボモータ
    の前記可動子が停止していると診断するように構成され
    ていることを特徴とするサーボコントローラの異常診断
    装置。
  5. 【請求項５】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィード信号と前記電流指令との
    電流偏差に基づいてサーボアンプに前記励磁電流の通電
    を制御するための制御指令を出力する電流制御ループと
    を有するサーボコントローラの異常を診断するサーボコ
    ントローラの異常診断装置であって、 前記位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位置
    偏差アラーム発生手段と、 前記位置偏差アラーム発生手段が前記位置偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対してほぼ同じであり且つ前記速度フィードバック値
    が前記速度指令に対して明らかに小さく且つ前記速度フ
    ィードバック値が実質的にゼロではないとみなせるとき
    には、前記サーボモータへの負荷が大きく前記サーボモ
    ータの前記可動子の回転速度が遅いと診断するように構
    成されていることを特徴とするサーボコントローラの異
    常診断装置。
  6. 【請求項６】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィード信号と前記電流指令との
    電流偏差に基づいてサーボアンプに前記励磁電流の通電
    を制御するための制御指令を出力する電流制御ループと
    を有するサーボコントローラの異常を診断するサーボコ
    ントローラの異常診断装置であって、 前記位置偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して位置偏差アラームを出力する位置
    偏差アラーム発生手段と、 前記位置偏差アラーム発生手段が前記位置偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対してほぼ同じであり且つ前記速度フィードバック値
    が前記速度指令に対してほぼ同じであるとみなせるとき
    には、前記位置偏差アラーム発生手段で前記位置偏差ア
    ラームが出力されるために予め定められた基準となる位
    置偏差の設定値が小さいと診断するように構成されてい
    ることを特徴とするサーボコントローラの異常診断装
    置。
  7. 【請求項７】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記電流偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して電流偏差アラームを出力する電流
    偏差アラーム発生手段と、 前記電流偏差アラーム発生手段が前記電流偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対して明らかに小さく且つ前記電流フィードバック値
    が実質的にゼロとみなせるときには、前記励磁巻線また
    は前記励磁巻線に接続された給電線に断線が発生してい
    ると診断するように構成されていることを特徴とするサ
    ーボコントローラの異常診断装置。
  8. 【請求項８】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記電流偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して電流偏差アラームを出力する電流
    偏差アラーム発生手段と、 前記電流偏差アラーム発生手段が前記電流偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記電流偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対して明らかに小さく且つ前記電流フィードバック値
    が実質的にゼロでないとみなせるときには、前記励磁巻
    線または前記励磁巻線に接続された給電線に流れる前記
    励磁電流の値が低下していると診断するように構成され
    ていることを特徴とするサーボコントローラの異常診断
    装置。
  9. 【請求項９】 サーボモータの可動子の位置を検出する
    位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指令
    との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位置
    制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記電流偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して電流偏差アラームを出力する電流
    偏差アラーム発生手段と、 前記電流偏差アラーム発生手段が前記電流偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対してほぼ同じであり且つ前記速度フィードバック値
    が前記速度指令に対して明らかに小さく且つ速度フィー
    ドバック値が実質的にゼロとみなせるときには、前記励
    磁巻線または前記励磁巻線に接続された給電線に前記励
    磁電流が流れているにも関わらず前記サーボモータの前
    記可動子が停止していると診断するように構成されてい
    ることを特徴とするサーボコントローラの異常診断装
    置。
  10. 【請求項１０】 サーボモータの可動子の位置を検出す
    る位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指
    令との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位
    置制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記電流偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して電流偏差アラームを出力する電流
    偏差アラーム発生手段と、 前記電流偏差アラーム発生手段が前記電流偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対してほぼ同じであり且つ前記速度フィードバック値
    が前記速度指令に対して明らかに小さく且つ速度フィー
    ドバック値が実質的にゼロでないとみなせるときには、
    前記サーボモータへの慣性負荷が大きいと診断するよう
    に構成されていることを特徴とするサーボコントローラ
    の異常診断装置。
  11. 【請求項１１】 サーボモータの可動子の位置を検出す
    る位置検出器から得た位置フィードバック信号と位置指
    令との位置偏差に基づいて適切な速度指令を出力する位
    置制御ループと、 前記サーボモータの可動子の速度を検出する速度検出器
    から得た速度フィードバック信号と前記速度指令との速
    度偏差に基づいて適切な電流指令を出力する速度制御ル
    ープと、 前記サーボモータの励磁巻線に流れる電流を検出する電
    流検出器から得た電流フィードバック信号と前記電流指
    令との電流偏差に基づいて前記サーボアンプに前記励磁
    電流の通電を制御するための制御指令を出力する電流制
    御ループとを有するサーボコントローラの異常を診断す
    るサーボコントローラの異常診断装置であって、 前記電流偏差が予め定めた値以上になると制御上の異常
    が発生したと判断して電流偏差アラームを出力する電流
    偏差アラーム発生手段と、 前記電流偏差アラーム発生手段が前記電流偏差アラーム
    を発生すると、前記位置フィードバック信号、前記速度
    フィードバック信号、前記速度指令、前記電流フィード
    バック信号及び前記電流指令に基づいて、前記位置偏差
    アラームの発生原因を診断するアラーム原因診断手段と
    を具備し、 前記アラーム原因診断手段は、前記位置偏差アラームが
    発生する前の前記電流フィードバック値が前記電流指令
    に対してほぼ同じであり且つ前記速度フィードバック値
    が前記速度指令に対してほぼ同じとみなせるときには、
    前記サーボモータへの定常的負荷が大きいと診断するよ
    うに構成されていることを特徴とするサーボコントロー
    ラの異常診断装置。
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