JPH01237415A

JPH01237415A - エンコーダ監視装置

Info

Publication number: JPH01237415A
Application number: JP6459088A
Authority: JP
Inventors: Akiji Shingu; 新宮　明二
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-09-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、駆動体に連結されたエンコーダの出力及び動
作電源の異常を検出して警報を発し、前記駆動体を安全
側に処置するためのエンコーダ監視装置に関する。

（従来の技術）従来、エンコーダ電源の異常やエンコーダの内部故障、
エンコーダケーブルの部分切断等に対し、これらを単独
で検出する専用の監視装置は提供されておらず、通常で
は上記監視装置のない状態で、エンコーダから出力され
る速度、距離、角度及び加・減速度等の検出値をフィー
ドバック信号として用いることにより、モータ等の駆動
体の自動制御を行っている。

しかるに、上述した各種の異常によってエンコーダから
の上記検出値（フィードバック信号）が低下（喪失を含
む）した場合、指令値とフィードバック値との偏差をな
くすように制御動作が急激に進行し、例えばエンコーダ
を用いて駆動体を速度制御する場合には、速度が急上昇
すると共に駆動体に過大な加速電流が流れるため、装置
の破壊に至るか、別途設けられた過速継電器や過電流継
電器による保護が働くことになる。

（発明が解決しようとする課題）このように従来では、最悪の状態では駆動体等の装置が
破壊され、あるいは極めて危険な状態に陥って初めて保
護が行われるというものであり、異常事態の発生を早期
に検出して対応し得るエンコーダ監視装置の実現が課題
として要請されていた。

本発明は上記問題点を解決するために提案されたもので
、その目的とするところは、エンコーダやその電源の異
常を早期に検出して通報し、かかる異常が解消するまで
安全側へのインターロックを行うことによって駆動体が
過速ないし過電流状態、更には破壊等に至るのを未然に
防止するようにしたエンコーダ監視装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明は、モータ等の駆動体
に連結されたエンコーダの出力信号が一定期間にわたっ
て低下したことを検出して外部に通報する出力異常通報
手段と、エンコーダの動作電源が一定期間にわたって低
下したことを検出して外部に通報する電源異常通報手段
とを備えたことを特徴とし、前記出力信号や動作電源の
低下には、これらの喪失をも含むものである。

ここで、前記出力異常通報手段は、例えば、パルス周波
数／電圧変換器、タイマを備えた定時眼内無出力検出器
及びその出力信号によってオンする接点等により構成さ
れ、また、前記電源異常通報手段は、タイマを備えた不
足電圧継電器やこれらの出力信号によってオンする接点
等により構成される。

（作用）本発明によれば、エンコーダ出力信号の喪失等が一定期
間にわたって生じた場合、出力異常通報手段がこれを検
出して通報用の接点をオンさせ、外部の制御装置に出力
異常を通報する作用をなす。

また、エンコーダ動作電源の喪失等が一定期間にわたっ
て生じた場合、電源異常通報手段がこれを検出して通報
用の接点をオンさせ、制御装置に電源異常を通報するへ
く作用する。

これらの通報を受けた制御装置側では、前記各種の異常
が解消するまで駆動体に対する自動制御をインターロッ
クする。

（実施例）以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。

図において、２０は異常監視を行うへき２相式のエンコ
ーダであり、このエンコーダ２０はモータ等の駆動体３
０の出力軸に連結されている。エンコーダ２０には複数
本のエンコーダケーブル２１の一端が接続され、これら
の他端は主制御装置盤４０に接続されている。

なお、エンコーダ２０及び主制御装置盤４０において、
ＡはＡ相パルスの出力、入力端子を、ＢはＡ相パルスと
９０°位相が異なるＢ相パルスの出力。

入力端子を、２はゼロ電位の帰線を、Ｐ、Ｎは電源の正
負端子をそれぞれ示しており、通常は、エンコーダ２０
から出力されるＡ相及びＢ相パルスを用いて主制御装置
盤４０により駆動体３０の回転速度、回転角度、加・減
速度等の自動制御が行われている。

このようなシステムにおいて、本発明にかかるエンコー
ダ監視装置］０は、前記各端子Ａ、Ｂ、Ｚ。

Ｐ、Ｎにそれぞれ接続された端子Ａ’、Ｂ’、Ｚ’。

Ｐ′、Ｎ’を介してエンコーダ２０及び主制御装置盤４
０に接続されている。ここで、電源端子Ｐ’、Ｎ′は、
主制御装置盤４０からエンコーダ２０の端子Ｐ。

Ｎを介して接続される。

すなわち、このエンコーダ監視装置１０は、端子Ａ’、
Ｚ’に接続されたＡ相パルス周波数／電圧変換器（以下
、Ａ相パルス変換器という）１１と、端子Ｂ’、Ｚ′に
接続されたＢ相パルス周波数／電圧変換器（以下、Ｂ相
パルス変換器という）１２と、Ａ相パルス変換器１１の
出力側に並列接続されたウォッチタイマ１３及び定時眼
内無出力検出器（以下、無出力検出器という）１４と、
Ｂ相パルス変換器１２の出力側に並列接続されたウォッ
チタイマ１５及び無出力検出器１６と、電源端子Ｐ’、
Ｎ’に接続された不足電圧継電器１７及び停電補償形ウ
ォッチタイマ１８とを備えている。

また、ウォッチタイマ１．３．１５には監視時間設定調
整器１９Ａ、　１．９Ｂがそれぞれ接続され、無出力検
出器１４．１６の警報用す接点（常閉接点）１．４ｂ、
　１６ｂは、駆動体３０の運転中にオンとなる駆動体運
転中信号接点３０ａを介してそれぞれ主制御装置盤４０
に接続されている。更に、不足電圧継電器１７のｂ接点
１７ｂとウォッチタイマ１８の限時動作接点１８ａとが
直列に接続され、これらの直列回路も主制御装置盤４０
に接続されている。

以」二の回路構成において、Ａ相パルス変換器１１、Ｂ
相パルス変換器１２、ウォッチタイマ１３．１５、監視
時間設定調整器１９Ａ、　１９Ｂ、無出力検出器１４．
１６、駆動体運転中信号接点３０ａ及びｂ接点１４ｂ、
　１６ｂはエンコーダ２０の出力異常通報手段を構成し
ており、また、不足電圧継電器１７、ウォッチタイマ１
８及び接点］、７ｂ、　１８ａはエンコーダ２０の電源
異常通報手段を構成している。

ここで、主制御装置盤４０には上記出力異常通報手段及
び電源異常通報手段からの警報信号を受信し、これらの
異常が回復するまでの駆動体３０の自動制御を中断する
ためのインターロック回路が設けられているが、これら
は便宜上、図示を省略する。

なお、図において、「＊」印にて表した部分は、端子Ｐ
’、Ｎ’から電源が加えられていることを示している。

次に、この動作を説明する。まず、駆動体３０の回転に
伴い、エンコーダ２０の端子Ａ、Ｚからは駆動体３０の
回転速度に比例した脈動周波数のＡ相パルスが出力され
、端子Ｂ、ＺからはＡ相パルスに対して９０°の位相差
を有するＢ相パルスが出力される。これらのＡ相、Ｂ相
パルスは、駆動体３０の回転速度に拘りなく一定のレベ
ルを有している。

次いで、Ａ相、Ｂ相パルスはエンコーダ監視装置１０の
Ａ相パルス変換器１１及びＢ相パルス変換器１２にそれ
ぞれ入力され、各変換器１１．１２においてパルス周波
数に比例したレベルのアナログ電圧に変換されたうえ、
ウォッチタイマ１３．１５及び無出力検出器１４．１６
に入力される。ここで、ウォッチタイマ１３．１５に接
続された監視時間設定調整器１９Ａ、　１９Ｂにより、
ウォッチタイマ１３．１５には一定の監視時間が設定さ
れているが、駆動体３０の速度に比例する信号でバイア
スを加えることにより、その時点の速度に対して最も相
応しい監視時限が与えられるようになっている。

いま、駆動体３０の回転中にエンコーダケーブル２１の
断線等、何らかの原因によってエンコーダ２０＝７− のＡ相またはＢ相パルスの何れか、例えばＡ相パルスが
喪失すると、前記ウォッチタイマ１３の設定時限内にこ
れが回復しない場合、ウォッチタイマ１３からの信号に
よって無出力検出器１４が動作し、それまでオフ状態に
あったｂ接点１４ｂを復帰（オン）させる。このとき、
駆動体運転中信号接点３０ａはオン状態にあるため、ｂ
接点１４ｂの復帰によって主制御装置盤４０側にエンコ
ーダ２０の出力異常を示す警報信号が発信される。以上
の動作は、Ｂ相パルスの喪失時にも、これに伴って動作
する構成素子が異なるのみで実質的に同一である。

また、端子Ｐ’、Ｎ’から入力されている電源電圧があ
るレベル以下に低下した場合には、不足電圧継電器１７
が動作してそれまでオフ状態にあったｂ接点１７ｂを復
帰（オン）させると共に、電源電圧の低下が所定の時限
内に回復しなかった場合には、ウォッチタイマ１８によ
り限時動作接点１８ａをオンさせ、主制御装置盤４０側
に電源異常を示す警報信号を発信するものである。

なお、この実施例ではエンコーダ２０の動作電源＝８＝をエンコーダ監視装置１０の構成素子の動作電源として
共用する場合を説明したが、監視装置用に独立した動作
電源を用いる場合には、図示されていないが、その独立
した動作電源の不足電圧継電器及び停電補償形ウォッチ
タイマを設け、エンコーダ出力の異常に基づく警報、エ
ンコーダ電源電圧の異常に基づく警報の他に第３の警報
信号として主制御装置盤４０に発信すればよい。

また、本発明にかかるエンコーダ監視装置は、単独で設
置して使用するために監視装置箱（盤）として構成し、
または、主制御装置盤の如く他の制御盤等に組み込んで
使用するためにプリント回路板状、パネル状、スタック
フレーム状にまとめ、あるいは、ＩＣやＬＳＩ等を主体
とした電子回路による極小プリント回路板状に形成して
エンコーダ自身の内部に一体的に組み込むことが可能で
ある。

加えて、監視対象となるエンコーダの出力信号の数も特
に限定されるものではなく、更に本発明の原理は、エン
コーダのみならずその他各種の電気信号発生器に応用す
ることができる。

（発明の効果）以上述べたように本発明によれば、エンコーダの動作電
源や出力異常が発生してこれらの異常が所定時限内に回
復しなかった場合に、外部に対し確実に通報を行って安
全側への迅速な処置を可能にするものであるから、駆動
体が過速や過電流ひいては破壊等の危険な状態に至るの
を未然に防止することができる。

また、エンコーダを用いた従来の駆動体制御システムに
本発明にかかる監視装置を付加すると共に、一部の保護
回路の設計変更により所期の目的を達成することができ
、従来の駆動体制御システムをほぼそのまま利用可能と
して経済性を向上させることができる等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すブロック図である。１０・エンコーダ監視装置１１−Ａ相パルス周波数／電圧変換器］２・・Ｂ相パルス周波数／電圧変換器１３．１．５．
１８・・ウォッチタイマ１４．１．６・・定時眼内無出
力検出器］、４ｂ、　１．６ｂ、　１７ｂ・ｂ接点　　
１７　　不足電圧継電器１．８ａ・限時動作接点１９Ａ、１９Ｂ・・監視時間設定調整器２０・・・エン
コーダ　　　２トエンコーダケーブル３０・・駆動体　
　　３０ａ　　駆動体運転中信号接点４０・主制御装置
盤特許出願人　　　　富士電機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

　駆動体に連結されたエンコーダの出力信号が一定期間
にわたって低下したことを検出して外部に通報する出力
異常通報手段と、前記エンコーダの動作電源が一定期間
にわたって低下したことを検出して外部に通報する電源
異常通報手段とを備えたことを特徴とするエンコーダ監
視装置。