JP5019175B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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例えば、特許文献1に示されている射出成形機用モータ制御装置の図6において、61は2つの3相巻線を備える3相2重巻線モータ、62、63は3相インバータ、64,65はサーボコントローラ、66はエンコーダであり、2つのサーボコントローラ64,65の間には異常信号の入出力が設けられており、3相インバータ62,63、あるいはサーボコントローラ64,65の自己診断回路が異常を検出した場合には、その異常を相互に転送して正常動作しているサーボコントローラの制御信号に基づいて非常停止する。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、1台のモータを複数の制御装置で駆動する駆動系の非常停止方法において、特別な信号線を設けることなく、かつ安全に非常停止する方法、及びそのモータ制御装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、1台の位置検出器付きモータを駆動するモータ制御装置であって、上位コントローラからの位置または速度指令と前記位置検出器からのモータ位置とを入力し位置制御または速度制御演算して前記モータに駆動電力を供給すると共に、スレーブ側制御装置にトルク指令を出力するマスター側制御装置と、前記トルク指令と前記位置検出器からのモータ位置とを入力しトルク制御演算して前記モータに駆動電力を供給する前記スレーブ側制御装置と、を備え、前記マスター側制御装置が、前記マスター側制御装置に非常停止の必要が発生した場合、前記スレーブ側制御装置へのトルク指令を0にした後、非常停止するものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記マスター側制御装置が、前記マスター側制御装置に非常停止の必要が発生した場合、前記速度制御演算の出力であるトルク指令を0にする、もしくは該トルク指令が0になるまで待った後、前記スレーブ側制御装置へのトルク指令を0にするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記スレーブ側制御装置が、前記スレーブ側制御装置に非常停止の必要が発生した場合、前記マスター側制御装置からのトルク指令が0になったことを確認した後、非常停止するものである。
また、請求項2に記載の発明によると、マスター側制御装置に非常停止の必要が発生した場合はスレーブ側制御装置のトルク指令を0にしてから、更に、上位コントローラの非常停止のタイミングでマスター側及びスレーブ側制御装置の非常停止を行うことができるので、上位コントローラを含めた駆動系全体の非常停止を同期して行うことができる。
また、請求項3に記載の発明によると、複数の制御装置をそれぞれマスター側とスレーブ側に分け、スレーブ側制御装置に非常停止の必要が発生した場合はマスター側制御装置が非常停止を認識して、スレーブ側制御装置へのトルク指令を0にしたことを確認してから、スレーブ側制御装置は非常停止を行うので、マスター側制御装置のトルクの影響を受けることなく、直ぐに非常停止することができる。
なお、位置及び/または速度制御部1の構成は、位置制御部+速度制御部、または速度制御部のみを想定したものであり、速度制御部のみでの構成の場合は、入力指令として速度指令が与えられ速度制御用のモータ制御装置10として動作する。
次に、図3に示す制御装置2の動作について説明する。トルク制御部31は制御装置1からのトルク指令信号を電流指令信号に変換して、電流制御部32に電流指令を与える。電流制御部32の動作は図2の電流制御部22とその基本機能は同じであり、電流指令から不図示のモータ電流検出器からの電流フィードバック信号を差し引いて電流制御ゲインをかけて電流制御する。そして、電流制御部32の出力信号をパワー変換部5でパワー変換してモータ10をトルク制御により駆動する。通常はこのようにして制御して、モータを運転する。
非常停止処理部33については図2の非常停止処理部23とその基本機能は同一であり、非常停止になるとトルク指令出力を0にして、非常停止処理を行う。またトルク指令入力が0になるのを待って、非常停止処理を行う。4,5,9,10の各符号は図1と同一である。
まず通常運転中、ステップ1では非常停止かどうかを判断し、非常停止の場合はステップ2に進み、非常停止でない場合は通常運転を行う。次にステップ2ではトルク指令が0になっているかどうかを判断する。もしトルク指令が0になっていない場合は、ステップ3でトルク指令を0にするか、または上位コントローラからの非常停止処理によってトルク指令が0になるのを待ってから、次のステップ4へ進む。ステップ4で非常停止処理部23は、スレーブ側の制御装置2へ出力するトルク指令を0にして、マスター側の制御装置1の非常停止処理を行う。非常停止は例えば、ダイナミックブレーキ等で行う。
このようにしてマスター側の制御装置1及びスレーブ側の制御装置2は、それぞれの制御装置が出力するトルクの影響を受けることなく、直ちに非常停止することができる。
なお、実施例1の説明ではモータ制御装置は制御装置1,2の2台で説明したが3台以上の複数台でも同様の非常停止処理を行うことができる。
次に非常停止時の動作を図5のフローチャートを用いて説明する。図5のフローチャートはスレーブ側の制御装置2の動作を示すものである。
まず通常運転中、ステップ21では非常停止かどうか判断し、非常停止の場合はステップ22に進み、非常停止でない場合は通常運転を続ける。ステップ22ではマスター側の制御装置1が非常停止と判断しているかどうかを判断するために、マスター側の制御装置1のトルク指令出力が0になっているかを確認する。もしマスター側のトルク指令出力が0になっていない場合は、トルク指令出力が0になるまで非常停止動作はせずに待機する。すなわち、主回路は遮断状態とするが、楕走状態を保持してダイナミックブレーキ等での非常停止動作は行わない。マスター側のトルク指令が0の場合はステップ23へ進む。ステップ23で非常停止処理部33は、更にスレーブ側の制御装置2とは別のスレーブ側制御装置、例えば、制御装置2と同一構成の制御装置3がある場合はスレーブ側の制御装置3へ出力するトルク指令を0にして、スレーブ側制御装置2の非常停止処理を行う。このように、制御装置2とは別のスレーブ側制御装置3がある場合はそのスレーブ側の制御装置3の出力トルクとスレーブ側制御装置2との出力トルクが干渉し合わないようにする。
なお、スレーブ側制御装置3も非常停止指令の認識後に、非常停止動作に入るが、それまでの間はトルク指令を0にしてスレーブ側制御装置2の非常停止トルク、例えば、ダイナミックブレーキによる制動トルクとの衝突を回避する。
なお、実施例2では制御装置は1,2及び3の3台で説明したが4台以上の複数台でも同様に行うことができる。
2 制御装置2
3、6 制御部
4、7 エンコーダ入出力部
・ パワー変換部
9 シリアルエンコーダ
10 モータ
21 位置及び/または速度制御部
22 32 電流制御部
23、33 非常停止処理部
31 トルク制御部
Claims (3)
- 1台の位置検出器付きモータを駆動するモータ制御装置であって、
上位コントローラからの位置または速度指令と前記位置検出器からのモータ位置とを入力し位置制御または速度制御演算して前記モータに駆動電力を供給すると共に、スレーブ側制御装置にトルク指令を出力するマスター側制御装置と、
前記トルク指令と前記位置検出器からのモータ位置とを入力しトルク制御演算して前記モータに駆動電力を供給する前記スレーブ側制御装置と、を備え、
前記マスター側制御装置が、前記マスター側制御装置に非常停止の必要が発生した場合、前記スレーブ側制御装置へのトルク指令を0にした後、非常停止することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記マスター側制御装置が、前記マスター側制御装置に非常停止の必要が発生した場合、前記速度制御演算の出力であるトルク指令を0にする、もしくは該トルク指令が0になるまで待った後、前記スレーブ側制御装置へのトルク指令を0にすることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記スレーブ側制御装置が、前記スレーブ側制御装置に非常停止の必要が発生した場合、前記マスター側制御装置からのトルク指令が0になったことを確認した後、非常停止することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
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