编码器和控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种编码器和控制系统。在控制系统中，编码器与控制装置通过串行通信被连接。编码器具备数据发送部，该数据发送部将与被探测体的位置相关的信息即位置信息以及表示生成位置信息的时刻的位置信息生成时刻信息包含在串行数据中并发送到控制装置，控制装置具备校正部，该校正部基于从编码器接收到的位置信息和位置信息生成时刻信息，来对被探测体的位置信息进行校正。

Encoder and Control System

The invention provides an encoder and a control system. In the control system, the encoder and the control device are connected by serial communication. The encoder has a data transmission unit, which includes the information related to the position of the detected object, i.e. the position information and the position information generating time information indicating the time of generating the position information, in the serial data and sends it to the control device, which has a correction unit, which generates the time information based on the position information and the position information received from the encoder. To correct the position information of the detected object.

【技术实现步骤摘要】
编码器和控制系统
本专利技术涉及一种编码器以及具有编码器的控制系统。
技术介绍
已知一种用于对旋转轴的旋转位置、直线移动物的移动位置进行检测的编码器(例如，参照日本特开平8-261794号公报)。日本特开平8-261794号公报中记载了“设置用于保持所检测出的角度数据的存储装置10以及对延迟时间进行校正的输出校正装置11，由输出校正装置11根据本次采样的角度数据和过去的角度数据来估计在因A/D转换、运算处理时间等产生的延迟时间内的移动量，将估计出的移动量加上本次的采样数据来对延迟时间进行校正”。
技术实现思路
然而，在编码器与控制装置进行串行通信的控制系统中，将位置信息作为串行数据从编码器向控制装置发送的通信处理需要固定的时间，因此存在如下情况：在控制装置侧从编码器获取到位置信息的时间点，被探测体的位置比接收到的位置信息表示的位置靠前。因而，为了求出当前时间点的被探测体的更准确的位置，需要对位置信息进行校正。在此，为了对位置信息进行校正而一般考虑的方法是，基于当前为止所接收到的与多次相应的个数的位置信息，来求出与从控制装置向编码器请求位置信息起直到从编码器发送来位置信息为止的通信延迟时间对应的校正量。然而，在从由编码器接受位置信息的请求起直到生成位置信息为止的时刻按每个编码器而不同的情况下，上述校正方法无法对位置信息进行准确的校正。本公开的一个方式是一种控制系统，在该控制系统中，编码器与控制装置通过串行通信被连接，其中，编码器具备数据发送部，该数据发送部将与被探测体的位置相关的信息即位置信息以及表示生成位置信息的时刻的位置信息生成时刻信息包含在串行数据中并发送到控制装置，控制装置具备校正部，该校正部基于从编码器接收到的位置信息和位置信息生成时刻信息，来对被探测体的位置信息进行校正。另外，本公开的其它方式是一种编码器，与控制装置以能够进行串行通信的方式连接，编码器具备数据发送部，该数据发送部将与被探测体的位置相关的信息即位置信息以及表示生成位置信息的时刻的位置信息生成时刻信息包含在串行数据中并发送到控制装置。附图说明通过与附图相关联的以下的实施方式的说明，进一步明确本专利技术的目的、特征以及优点。在该附图中，图1是示意性地示出本专利技术的实施方式所涉及的控制系统的整体结构的框图，图2是示出图1的控制系统中的控制装置的结构的框图，图3是示出图1的控制系统中的编码器的结构的框图，图4是示出请求信号、位置信息生成时刻以及串行数据的时刻的时序图，图5是示出由图1的控制系统进行的位置信息校正处理的流程图，图6是示出串行数据的帧的结构例的图，图7是示出控制装置与多个编码器连接而构成的控制系统的结构例的框图。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式。在所有附图中，对相对应的构成要素标注相同的附图标记。为了易于理解，在这些附图中适当改变了比例尺。另外，附图所示的方式是用于实施本专利技术的一个例子，本公开不限定于图示的方式。图1是示意性地示出本专利技术的实施方式所涉及的控制系统1的整体结构的框图。控制系统1是如下系统：在控制装置10的控制下，基于由编码器30探测出的表示被探测体50的位置的位置信息，来控制被探测体50的动作。控制系统1例如是用于对机床的主轴电动机进行控制的系统，在该情况下，被探测体50是电动机，编码器30具备对电动机的旋转位置进行检测的传感器。控制装置10和编码器30构成为能够通过串行通信互相通信，由编码器30探测出的被探测体50的位置信息被作为串行数据5从编码器30发送到控制装置10。另外，如下面详细地说明的那样，编码器30构成为，生成表示生成位置信息的时刻的位置信息生成时刻信息，并将该位置信息生成时刻信息与位置信息一起包含在串行数据5中并发送到控制装置10。控制装置10构成为，基于位置信息生成时刻信息来对位置信息进行校正，由此能够计算被探测体50的当前时间点的准确的位置。图2是示出控制装置10的结构的框图。此外，图2是关于控制装置10所具有的各种功能中的与同编码器30之间的串行通信以及对位置信息的校正的功能示出的图。如图2所示，控制装置10具备：请求信号发送部12，其对编码器30发送用于请求位置信息的请求信号；以及位置信息校正部13，其基于作为串行数据从编码器30接收到的位置信息以及位置信息生成时刻信息，来对位置信息进行校正。位置信息校正部13与编码器30之间的串行数据的交换经由串行接口15来进行。请求信号发送部12也可以例如间歇地或周期性地生成请求信号。在后面叙述请求信号发送部12和位置信息校正部13的功能的详细内容。图3是示出编码器30的结构的框图。如图3所示，编码器30具备：位置信息生成部31，其根据来自控制装置10的请求信号发送部12的请求信号，来生成表示被探测体50的位置的位置信息；以及数据发送部32，其将由位置信息生成部31生成的位置信息以及位置信息生成时刻信息包含在串行数据中并发送到控制装置10。数据发送部32与控制装置10之间的串行数据的交换经由串行接口35来进行。在后面叙述位置信息生成部31和数据发送部32的详细内容。接下来，参照图4的时序图来关于位置信息的校正进行说明。图4中图示出控制装置10发送请求信号的时刻、编码器30生成位置信息的时刻(位置信息生成时刻)、以及控制装置10接收串行数据的时刻。此外，控制装置10发送请求信号的时刻与编码器30接收请求信号的时刻能够视为实质上相同，因此在下面设为两者为相同的时刻来进行说明。在图4中的上侧，将随着时间的推移而增加的被探测体50的位置以曲线图的形式一并示出。在此，编码器30响应于在时刻t10从控制装置10接收到的请求信号r11来在时刻t11生成位置信息111a，控制装置10在时刻t12接收包含位置信息111a和位置信息生成时刻信息111b(表示生成位置信息111a的时刻t11的信息)的串行数据111。在本实施方式中，作为一例，控制装置10和编码器30以相比于串行通信的速率而言足够高的速度且基于同一周期的内部时钟脉冲来进行动作。编码器30生成与从接收请求信号起直到生成位置信息为止的期间相当的内部时钟脉冲的计数值来作为位置信息生成时刻信息。在该情况下，控制装置10基于与编码器30同一周期的内部时钟来进行动作，因此能够根据作为位置信息生成时刻信息111b从编码器30接收到的计数值，来识别从接收到请求信号r11起直到生成位置信息111a为止的期间的长度。相对于控制装置10发送出请求信号r11的时刻t10的被探测体的位置p10而言，在控制装置10接收到位置信息111a的时刻t12(当前时间点)，被探测体50的位置行进至位置p12。因而，控制装置10为了掌握当前时间点t12的被探测体50的准确的位置，需要对所接收到的串行数据111中包含的位置信息111a进行校正。在此，本实施方式所涉及的编码器30将表示生成位置信息(位置p11)的时刻t11的位置信息生成时刻信息111b包含在串行数据111中。因而，控制装置10能够从串行数据111中获得时刻t11的被探测体50的准确的位置即位置p11。在此，如图4所示，将由控制装置10前次发送用于请求位置信息101a的请求信号r10而由编码器30根据该请求信号r10生成位置信息101a的时刻设为t1，将时刻t1的被探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制系统，在该控制系统中，编码器与控制装置通过串行通信被连接，所述编码器具备数据发送部，该数据发送部将与被探测体的位置相关的信息即位置信息以及表示生成所述位置信息的时刻的位置信息生成时刻信息包含在串行数据中并发送到所述控制装置，所述控制装置具备校正部，该校正部基于从所述编码器接收到的所述位置信息和所述位置信息生成时刻信息，来对所述被探测体的所述位置信息进行校正。

【技术特征摘要】
2017.12.01 JP 2017-2315581.一种控制系统，在该控制系统中，编码器与控制装置通过串行通信被连接，所述编码器具备数据发送部，该数据发送部将与被探测体的位置相关的信息即位置信息以及表示生成所述位置信息的时刻的位置信息生成时刻信息包含在串行数据中并发送到所述控制装置，所述控制装置具备校正部，该校正部基于从所述编码器接收到的所述位置信息和所述位置信息生成时刻信息，来对所述被探测体的所述位置信息进行校正。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置还具备请求信号发送部，该请求信号发送部对所述编码器发送用于请求所述位置信息的请求信号，所述编码器还具备位置信息生成部，该位置信息生成部响应于从所述控制装置接收到所述请求信号来生成所述位置信息，并且生成表示以所述请求信号的接收为基准的所述位置信息的生成时刻的信息来作为所述位置信息生成时刻信息。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置将所述请求信号按时间序列向所述编码器发送多次，所述校正部进行以下动作：使用所接收到的与多次相应的个数的所述位置信息，来计算所述被探测体的移动速度，以本次接收到的所述位置信息生成时刻信息为基准来计算因所述串行通信产生的延迟时间，使用所计算出的所述移动速度和所述延迟时间，来求出对本次接收到的所述位置信息的校正量。4.根据权利要求3所述的控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：林慎一郎，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP