马达控制装置制造方法及图纸

一种马达控制装置，其包括马达控制部，所述马达控制部基于用于驱动马达的动作指令信号、与来自编码器的跟马达的动作对应的反馈信号，以所述马达的动作追随于所述动作指令信号的方式，按照规定的反馈方式来生成与所述马达的动作相关的指令值，其中，基于与根据来自编码器的反馈信号而算出的规定的反馈值、和根据动作指令信号而算出的动作指令值相关的两者的比较结果来判断故障发生，并基于所述判断结果来执行驱动信号的阻断处理。通过此种结构，能够不受编码器的安全性能束缚而提高马达控制装置的安全性能。

Motor control device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制装置
本专利技术涉及一种驱动控制马达(motor)的马达控制装置。
技术介绍
近年来，在制造现场，伺服系统(servosystem)被用于各种机械中的运转部的定位控制等。作为此种伺服系统，有下述系统，其包括：伺服马达，用于使各种机械装置运转；编码器(encoder)，安装于所述伺服马达；伺服驱动器(servodriver)，用于驱动伺服马达；以及控制装置，用于对伺服驱动器输出位置指令信息等。并且，在制造现场，削减成本、提高生产性，并且确保对作业者的安全性的搭配成为重要的要件。因此，对于伺服系统，也一直要求符合相应的安全规格。此处，专利文献1中公开了一种安全单元，其在故障发生时对伺服驱动器输出用于使伺服马达停止的停止信号。具体而言，构成为：当安全单元基于从控制装置对伺服马达的动作指令信号的值、来自编码器的反馈信号的值、与根据两值算出的判断值而判断为任一个值为异常时，输出停止信号。通过此种结构，实现伺服系统的安全化。而且，专利文献2中公开了一种系统结构，在为了包含编码器的指令单元的更换而将伺服系统的电源由断开(OFF)设为导通(ON)时，若系统内的编码器的位置信息在电源导通前后发生了偏离，则输出警报。通过此结构，确保适当的指令单元的更换作业。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5367623号公报专利文献2：日本专利第4261320号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题以往，对于驱动控制马达的马达控制装置，为了提高其安全性能，认为必须提高编码器的安全性能，所述编码器生成对马达控制装置的输入信息且检测所述马达的动作。因此，在编码器的设计时，必须满足规定的安全规格的要件。例如，作为此种安全规格，规定有IEC61508。IEC61508是与电气/电子/可编程电子式安全关联的功能安全相关的国际规格。在IEC61508中，对于系统的故障概率，如以下的表1所示，以被称作安全度等级(SafetyIntegrityLevel，SIL)的标准来规定。表1并且，IEC61508对于表中的每个SIL而定义有应满足的要求事项，明确了所构建的安全控制系统应达成的搭配。SIL被分为SIL1至SIL4这四阶段，SIL的数值越大，则意味着安全性能越高。并且，若欲提高与马达控制装置相关的SIL的值，则必须也提高必然采用的编码器的SIL，会导致编码器的高成本化，或者因采用特别的接口(interface)的必要性等而导致编码器的大型化，从而有损马达控制装置的设计方面的便利性。本专利技术是有鉴于此种问题而完成，其目的在于提供一种技术，不受编码器的安全性能束缚而能提高马达控制装置的安全性能。解决问题的技术手段本专利技术中，为了解决所述问题，马达控制装置利用根据来自与马达对应的编码器的反馈信号而算出的反馈值、与用于驱动马达的动作指令信号的比较结果，由此，提高来自编码器的反馈信号的可靠性。通过此种结构，能够不受编码器的安全性能束缚而提高马达控制装置的安全性能。详细而言，本专利技术是一种马达控制装置，对具有检测马达动作的编码器的所述马达进行驱动，所述马达控制装置包括：马达控制部，基于用于驱动马达的动作指令信号、与来自所述编码器的跟所述马达的动作对应的反馈信号，以所述马达的动作追随于所述动作指令信号的方式而生成与所述马达的动作相关的指令值；驱动部，根据来自所述马达控制部的所述指令值，将用于驱动所述马达的驱动电流供给至所述马达；阻断部，阻断伴随所述指令值的、从所述马达控制部向所述驱动部的驱动信号的传递；以及安全控制部，当关于所述编码器的动作而判断为发生了故障时，经由所述阻断部来执行所述驱动信号的阻断处理。并且，所述安全控制部基于与根据来自所述编码器的所述反馈信号而算出的规定的反馈值、和根据所述动作指令信号而算出的动作指令值相关的两者的比较结果，来判断与所述编码器相关的故障发生，并基于所述判断结果来执行所述阻断部对所述驱动信号的阻断处理。本专利技术的马达控制装置是基于动作指令信号来驱动马达的装置，作为所述马达控制装置，可例示伺服驱动器或逆变器(inverter)等。另外，动作指令信号既可由位于马达控制装置外部的其他控制装置(可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)等)生成并提供给马达控制装置，或者也可在马达控制装置的内部生成。具体而言，由马达控制部根据动作指令信号与来自编码器的反馈信号，而生成用于驱动马达的指令值。伴随此指令值的驱动信号从马达控制部传至驱动部，由此，驱动部将与所述指令值相应的驱动电流供给至马达以进行驱动，以使马达追随于动作指令信号。另外，在指令值的生成时，为了可实现所述马达对动作指令信号的追随驱动，能够通过任意的反馈方式，例如与位置信息、速度信息等相关的反馈方式，来进行所述指令值的生成。此处，在马达控制装置中，具备阻断从马达控制部向驱动部的驱动信号的传递的阻断部，阻断部对驱动信号的阻断处理是由安全控制部予以控制。并且，当关于编码器的动作而判断为发生了故障时，由安全控制部来执行阻断处理，由此来实现马达控制装置的安全性能。作为由安全控制部所执行的阻断处理，包含：基于根据动作指令信号而算出的动作指令值、与来自编码器的反馈值的比较结果来判断编码器的故障发生的有无，并根据所述判断结果而执行的阻断处理。通过利用此种动作指令值与反馈值的比较结果，从而可实现与编码器的动作相关的追加的故障判断，由此，能够使反馈值的可靠性较之与编码器原本所具有的所述反馈信号相关的可靠性而有所提高。若基于所述安全规格IEC61508来对此进行说明，则采用利用动作指令值与反馈值的比较结果来进行所述阻断处理的结构，可提高编码器的安全失效分数(SafeFailureFraction，SFF)。其结果，如根据所述表1可理解的，在维持硬件容错(HardwareFaultTolerance，HFT)的数值的情况下SFF的值上升，由此，能够使与马达控制装置的安全性能相关的SIL的值高于与编码器的安全性能相关的SIL的值(若参照所述表1，则可理解为，若在维持SFF的状态下HFT变大，则SIL的值变高)。根据以上所述，根据本专利技术的马达控制装置，能够不受编码器的安全性能束缚而提高所述马达控制装置的安全性能。另外，作为进而其他的阻断处理，安全控制部也可利用来自编码器的反馈值，进行与马达的速度或位置的限制相关的故障判断，并根据其判断结果来进行驱动信号的阻断。此处，在所述马达控制装置中也可为：所述编码器构成为，对应于所述马达的动作而生成彼此独立的两个反馈信号，所述安全控制部在所述阻断处理中，对根据所述两个反馈信号的各个而算出的两个所述规定的反馈值中的至少一个、与所述动作指令值进行比较，以执行所述驱动信号的阻断处理。这样，即使是利用来自反馈信号经双冗余化的编码器的反馈信号的马达控制装置，也能够使其安全性能进一步有效上升。即，能够使与马达控制装置的安全性能相关的SIL的值高于与编码器的安全性能相关的SIL的值。此处，对直至上述为止的马达控制装置中的、由安全控制部所进行的阻断处理的具体例进行揭示。第一，所述安全控制部也可在所述阻断处理中，基于所述规定的反馈值与所述动作指令值的差值，来判断所述阻断处理的执行可否。而且，第二，所述安全控制部也可在所述阻断处理中，对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达控制装置，对具有检测马达动作的编码器的所述马达进行驱动，所述马达控制装置包括：马达控制部，基于用于驱动所述马达的动作指令信号、与来自所述编码器的跟所述马达的动作对应的反馈信号，以所述马达的动作追随于所述动作指令信号的方式而生成与所述马达的动作相关的指令值；驱动部，根据来自所述马达控制部的所述指令值，将用于驱动所述马达的驱动电流供给至所述马达；阻断部，阻断伴随所述指令值的、从所述马达控制部向所述驱动部的驱动信号的传递；以及安全控制部，当关于所述编码器的动作而判断为发生了故障时，经由所述阻断部来执行所述驱动信号的阻断处理，所述安全控制部基于与根据来自所述编码器的所述反馈信号而算出的规定的反馈值、和根据所述动作指令信号而算出的动作指令值相关的两者的比较结果，来判断与所述编码器相关的故障发生，并基于此判断结果来执行所述阻断部对所述驱动信号的阻断处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.21 JP 2017-0303341.一种马达控制装置，对具有检测马达动作的编码器的所述马达进行驱动，所述马达控制装置包括：马达控制部，基于用于驱动所述马达的动作指令信号、与来自所述编码器的跟所述马达的动作对应的反馈信号，以所述马达的动作追随于所述动作指令信号的方式而生成与所述马达的动作相关的指令值；驱动部，根据来自所述马达控制部的所述指令值，将用于驱动所述马达的驱动电流供给至所述马达；阻断部，阻断伴随所述指令值的、从所述马达控制部向所述驱动部的驱动信号的传递；以及安全控制部，当关于所述编码器的动作而判断为发生了故障时，经由所述阻断部来执行所述驱动信号的阻断处理，所述安全控制部基于与根据来自所述编码器的所述反馈信号而算出的规定的反馈值、和根据所述动作指令信号而算出的动作指令值相关的两者的比较结果，来判断与所述编码器相关的故障发生，并基于此判断结果来执行所述阻断部对所述驱动信号的阻断处理。2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中所述编码器构成为，对应于所述马达的动作而生成彼此独立的两个反馈信号，所述安全控制部在所述阻断处理中，对根据所述两个反馈信号的各个而...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本実，赤木哲也，神保隆一，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP