JPH02193584A - サーボ制御装置 - Google Patents

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」 本発明はサーボ制御装！に関し、数値制御装置に適用す
るに好適な装置に関する。

「従来の技術」 サーボ制御装置には、一般に、異常時に動作を停止する
機能がある。これらの異常時停止手段は、位置偏差、速
度、電流等が所定しきい値を賄えた場合に異常と判別し
、動作を停止すると共に、その瞬時の異常内容をラッチ
して誤差過大、過速度。

または過電流等のランプ表示をするものであった。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、サーボ制御装置はフィードバックループ
により閉じたループを構成しているため、たとえば、運
転中に誤差過大で停止したとしても位置ループ系に異常
があるとは限らず、サーボ異常の真の原因を究明するの
が困難であるという問照点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、その目的とするところは、不具合発生時にその真の
原因の究明が容易であり、回復に要する修理時間Ｍ　Ｔ
　Ｔ　Ｒ（Ｍｅａｎ　Ｔｉｍｅ　ｔｏ　Ｒｅｐａｉｒ）
を短縮することができるサーボ制御装置を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本発明では、位置ループ、
速度ループ、電流ループの各フィードバックループを有
し、位置指令に対する追随誤差を示す位Ｎ偏差の過大、
速度の過大、または電流の過大等を検出して動作を停止
させる異常時停止手段を有するサーボ制御装置において
、前記各フィードバックルーズの位置偏差、速度及び電
流の各位をそれぞれの所定時間毎にサンプリングするサ
ンプリング手段と、そのサンプリングされた最新の各位
をそれぞれ所定回数分バックアップメモリに記憶する記
憶手段と、その記憶手段に記憶された内容を表示可能な
表示手段と、前記異常時停止手段により動作が停止され
た後前記表示手段に前記バックアップメモリの内容を表
示させる指令を出力する表示指令手段と、を備えること
を特徴とするサーボ制御装置が提供される。

「作用」 上記の様に構成されたサーボ制御装置では、正常運転中
は位置偏差、速度偏差及び電流偏差の各位が常時モニタ
リングされ、記憶手段に常時記憶更新されている。異常
停止時には、動作が停止するため、記憶手段に最新の所
定回数分の各位が保存される。従って、表示指令手段に
より表示手段に記憶手段に保存された内容を表示させ、
その内容を調べることにより、異常停止直前の動作を知
ることができる。

「実施例」 本発明の実施例について図面を参照し説明する。

第２図は実施例サーボ制御装置のハードウェア構成を示
すブロック図である。制御本体はコンピュータ１で構成
され、ＣＰＵＩＩ、メモリ１２．現在値カウンタ１３．
Ｄ／Ａ変換器１４．Ａ／Ｄ変換器１５を備える。メモリ
１２はＲＯＭ１６．ＲＡＭ１７を備え、その一部は電源
断時にもその内容を消失せず保存するバックアツプＲＡ
Ｍ領域１８を構成している。また、ＣＰＵＩＩにはイン
ターフェイス回路１９を介してＣＲＴデイスプレィ装置
７及びキーボード８が接続されている。ＣＲＴデイスプ
レィ装置７はＲＡＭ１７及びバックアップＲＡＭ１８に
記憶された内容を表示可能な表示手段をなす、また、キ
ーボード８はバックアップＲＡＭ１８の内容をＣＲＴデ
イスプレィ装置７に表示させる指令を出力する表示指令
手段をなす、Ｄ／Ａ変換器１４の出力は電流アンプ２に
接続され、電流アンプ２はＤ／Ａ変換器１４の出力信号
レベルに応じてサーボモータ３を駆動する。

サーボモータ３には無整流子モータが用いられ、ＰＷＭ
制御により駆動電流が制御されトルクが制御される。サ
ーボモータ３の駆動電流は電流検出器５により検出され
、Ａ／Ｄ変換器１５に入力されモニタされる。また、サ
ーボモータ３にはパルスエンコーダ４が取付けられ、そ
の位置を検出する。パルスエンコーダ４の出力は波形整
形及び方向判別回路６を介して現在値カウンタ１３に接
続される。

本実施例では、サーボ制御はコンピュータ１内でのディ
ジタル処理により実現するディジタルサーボを構成して
いる。

第１図はその処理により実現される機能で示したサーボ
制御装置のブロック図である。

パルスエンコーダ４からの信号により加減される現在値
カウンタ１３から読込まれる現在位置フィードバック値
Ｐｙ口は、目標値と付き合わされ、位置偏差ε２が計算
され、ＲＡＭ１７に記憶される。その位置偏差ε、が増
幅手段２１によりに８倍され、速度指令■ｃ１１．が算
出される。一方、パルスエンコーダ４からの現在位置フ
ィードバック値ｐ　ｖｍ諷は微分手段２５により微分演
算され、速度フィードバック値ＶｙＢが算出される。速
度指令ｖｃＩＩＤと速度フィードバック値■口、が付き
合わされて速度偏差ε、が計算され、増幅手段２２によ
りに！倍されて電流指令Ｉ　ａｇｏが算出される。電流
指令Ｉ　ｅ＋＋ａはＡ／Ｄ変換器１５を通じ増幅手段２
４を介して読取られた電流フィードバック値■、□と付
き合わされ、電流偏差ε！が算出されＲＡＭ１７に記憶
される。その電流偏差ε１が増幅手段２３によりに３倍
され、Ｄ／Ａ変換器１４を介して電流アンプ２に送られ
、サーボモータ３が駆動される。

サーボ制御システムは、上記の様に、位置ループ、速度
ループ、電流ループの３つのフィードバックループによ
り構成されている。より下位のフィードバックループは
より高い応答性を要求されるため、第３図に示す様に、
たとえば電流ループはｔａｐｓ、速度ループはその数倍
のｔ　ｔｌｌｓ、位置ループはさらにその数倍のｔ　３
１１Ｂの時間間隔で同期をとってデータのサンプリング
が行われ、それぞれのフィードバックルーズの処理が行
われる。

そして、各処理時において、位置偏差ε、、速度フィー
ドバック値■２□又は電流フィードバック値■２．．が
所定しきい値を超過した場合は、異常時停止手段２６に
よりモータ３の駆動を停止し、制御動作を停止するよう
にしている。

本実施例では、上記の処理に加え位置偏差ε、。

速度指令Ｖ（１１１０１速度フィードバック値Ｖｙｍ＊
＋電流指令工。ｌ、電流フィードバック値Ｉ２１．の各
位をバックアップＲＡＭ　１８１−記憶する処理が各記
憶手段３１〜３５により行われる。この記憶処理は、上
記ｔ１μｓ、ｔｌｐｓ及びｔ、■３の時間間隔毎のサン
プリング時間毎にそれぞれ行われる。バックアップＲＡ
Ｍ１８には、各データを所定回数分、たとえば、ｔ　５
１１８の間にサンプリングされたデータを記憶できる領
域がメモリバッファとして設定されている。

作動について説明する。正常運転時は、通常のデジタル
サーボの処理が実行され、サーボモータ３が３つのフィ
ードバックループによるクローズトループにより制御さ
れる。このとき、位置偏差ε□速度指令Ｖ６Ｎ。、速度
フィードバック値ＶＦＩに。

電流指令Ｉ　ａｗ。及び電流フィードバック値■２．１
の各位は、それぞれのサンプリング時間毎に、バックア
ツプＲＡＭ１８内のメモリバッファに記憶され、最新の
値により次々に更新されていく。

何らかの異常が異常時停止手段２６により検出され、動
作が停止した場合は、その直前ｔ　３１１ｇの間にサン
プリングされた上記の各データε２．Ｖ６ＮＯ＋　ＶＦ
ｌｌｔ＋　Ｉ　ＣＮｌ１＋　　Ｉ　ＦＩＫがバックアツ
プＲＡＭ１８内に保存され残される。従ってＣＰＵ１１
によりこれらのデータを読出すことにより、異常停止直
前のサーボの挙動を知ることができる。

たとえば、機械系に喰い込み等の異常が生じ、それを起
因としてサーボ異常となった場合は、第４図に示す様に
、まず位置に関するデータ（本実施例では位置偏差ε、
）が異常な値を示し、次いで、速度に関するデータ（速
度フィードバック値Ｖｒａｇ）電流に関するデータ（電
流フィードバック値Ｉ　ＰＢＫ＞に次々に波及していく
、一方、速度ループに何らかの異常が生じ、それを起因
としてサーボ異常となった場合は、第５図に示す様に、
まず、速度に関するデータが異常な値を示し、次いで、
電流に関するデータ、位置に関するデータへと次々に波
及していく。

従って、停止直前の各データが異常な値を示すタイミン
グを調べることにより、サーボ異常の真の原因を容易に
調査することができる。

「発明の効果」 本発明は、以上説明した様に構成されサーボ制御中の各
種データをバックアップメモリに記憶する手段を備える
ものであるから、不具合発生時の起因となった異常原因
を容易に調べることができ、平均修理時間（ＭＴＴＲ）
を極めて短くすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はサーボ制御装置
の構成を示すブロック図、第２図はハードウェア構成を
示すブロック図、第３図は作動を示すタイミング図、第
４図及び第５図は異常発生時の動作を示すタイミング図
である。 １２３．コンピュータ、　２００．電流アンプ１１．サ
ーボモータ、　４１１．パルスエンコーダ、５１．、電
流検出器、　７　、、、ＣＲＴデイスプレィ装３゜ 置（表示手段）、 ８１１．キーボード（表示指令手段） １２、、、メモリ、 １　７　、、、ＲＡＭ。 １８、、、バ 第 図 ツクアップＲＡＭ（バックアップメモリ）。 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 位置ループ、速度ループ、電流ループの各フィードバッ
   クループを有し、位置指令に対する追随誤差を示す位置
   偏差の過大、速度の過大、または電流の過大等を検出し
   て動作を停止させる異常時停止手段を有するサーボ制御
   装置において、前記各フィードバックループの位置偏差
   、速度及び電流の各値をそれぞれの所定時間毎にサンプ
   リングするサンプリング手段と、 そのサンプリングされた最新の各値をそれぞれ所定回数
   分バックアップメモリに記憶する記憶手段と、 その記憶手段に記憶された内容を表示可能な表示手段と
   、 前記異常時停止手段により動作が停止された後前記表示
   手段に前記バックアップメモリの内容を表示させる指令
   を出力する表示指令手段と、を備えることを特徴とする
   サーボ制御装置。