为了控制电动机而进行串行通信的数据通信装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种为了控制电动机而进行串行通信的数据通信装置。其中，数据接收部在每个具有与一个或多个开关周期相同的时间的固定的串行通信周期，进行多次由开关噪声耐性状态和开关噪声非耐性状态的组合构成的数据在固定的串行通信时间中的接收。串行通信时间设定部根据开关周期、串行通信周期、数据通信装置的通信速度，设定不同于与一个或多个开关周期相同的时间的串行通信时间，使得在数据的多次接收中的至少一次数据接收时，串行通信时间内的全部开关周期的开始时与开关噪声耐性状态的接收时一致。

【技术实现步骤摘要】
为了控制电动机而进行串行通信的数据通信装置
本专利技术涉及一种数据通信装置，其为了在从完成电动机的驱动准备到停止电动机为止的期间，在每个固定的开关周期进行变换器和逆变器中的任意一方所包含的开关元件的开关，从而控制经由逆变器连接到经由变换器与交流电源连接的DC链路部的电动机，而进行串行通信。
技术介绍
以前，提出了为了在包含驱动机床的进给轴和主轴、工业用机器人的臂等的电动机的系统中控制电动机，而作为进行串行通信的主机装置和从机装置中的任意一方发挥功能的数据通信装置。在这样的包含电动机的系统中，通过为了将从交流电源供给的交流电力变换为直流电力而控制变换器的变换器控制装置、CNC (数值控制装置)那样的上位控制装置等来实现主机装置，通过为了将由变换器变换所得的直流电力变换为交流电力而控制逆变器的逆变器控制装置等来实现从机装置。例如，在主机装置是变换器控制装置，从机装置是逆变器控制装置的情况下，经由串行通信总线进行状态信息、警报信息等数据的收发，由此在变换器控制装置和逆变器控制装置之间共享数据。另外，在主机装置是上位控制装置，从机装置是逆变器控制装置的情况下，经由串行通信总线从上位控制装置向逆变器控制装置发送电动机的位置或速度指令数据等数据，经由串行通信总线从逆变器控制装置向上位控制装置发送电流值数据、电动机的位置或速度数据等数据，从而在变换器控制装置和逆变器控制装置之间共享数据。在多个装置之间进行的串行通信，能够用比在并行通信中使用的电线的条数少的条数(例如在I2C通信的情况下是2条)收发比通过并行通信能够收发的数据量多的数据量。在控制电动机的情况下，在从完成电动机的驱动准备到停止电动机为止的期间，由于主机装置和从机装置中的至少一个所控制的设备(例如逆变器)所包含的开关元件在每个固定的开关周期进行开关而产生的开关噪声的影响，主机装置或从机装置所发送或接收的数据有可能产生异常。例如在日本特开2006-20374号公报(JP2006-20374A)中提出了以下的数据通信装置，其为了避免开关噪声对主机装置或从机装置所发送或接收的数据的影响，而检测开关元件的开关，使从编码器转送数据的定时相对于开关元件的开关时错开，从而避免开关噪声的影响，例如在日本特开2010-88186号公报(JP2010-88186A)中提出了以下的数据通信装置，其检测开关元件的开关，在开关元件的开关时暂时停止系统时钟，使得不进行数据的发送或接收，从而避免开关噪声的影响。但是，在现有的数据通信装置中，为了检测开关元件的开关，需要使用专用的开关检测电路，因此存在数据通信装置的成本增大的不适合。
技术实现思路
作为一个形式，本专利技术提供一种不使用开关检测电路就能够避免开关噪声的影响的数据通信装置。根据本专利技术的一个形式，数据通信装置为了在从完成电动机的驱动准备到停止电动机为止的期间，在每个固定的开关周期进行变换器和逆变器中的任意一方所包含的开关元件的开关，从而控制经由逆变器连接到经由变换器与交流电源连接的DC链路部的电动机，而进行串行通信，该数据通信装置具备:数据发送部，其在每个具有与一个或多个开关周期相同的时间的固定的串行通信周期，至少进行一次由第一数量的开关噪声耐性状态和第二数量的开关噪声非耐性状态的组合构成的第一数据在固定的串行通信时间中的发送；数据接收部，其在每个串行通信周期，进行多次由第三数量的开关噪声耐性状态和第四数量的开关噪声非耐性状态的组合构成的第二数据在串行通信时间中的接收；串行通信时间设定部，其根据开关周期、串行通信周期、数据通信装置的通信速度，设定不同于与一个或多个上述开关周期相同的时间的串行通信时间，使得在第二数据的多次接收中的至少一次第二数据的接收时，串行通信时间的开始时在开关周期的开始时之后，并且串行通信时间的结束时在下一次开关周期的开始时之前，或者串行通信时间内的全部开关周期的开始时与开关噪声耐性状态的接收时一致；数据取入决定部，其根据开关噪声对第二数据的影响，决定将由数据接收部接收到的多个第二数据中的哪个数据取入到数据通信装置。适合的是串行通信时间设定部将串行通信时间设定为不满串行通信周期的一半的时间，本专利技术的数据通信装置还具备:串行通信时间开始时设定部，其将由数据接收部第二次或其以后接收的第二数据的串行通信时间的开始时设定为在第二或其以后的第二数据的接收之前刚接收到的第二数据的串行通信时间的刚结束之后。适合的是串行通信时间设定部将串行通信时间设定为不满串行通信周期的1/3的时间，本专利技术的数据通信装置还具备:串行通信时间开始时设定部，其将由数据接收部第二次或其以后接收的第二数据的串行通信时间的开始时设定为从在第二次或其以后的第二数据的接收之前刚接收到的第二数据的串行通信时间的结束时刚经过了相当于一个以上的串行通信时间的时间之后。适合的是本专利技术的数据通信装置还具备:数据发送决定部，其根据开关噪声对第一数据的影响，决定是否发送第一数据。根据本专利技术的一个形式，不使用开关检测电路就能够避免开关噪声的影响。【附图说明】通过与附图关联的以下的实施方式的说明，来进一步明确本专利技术的目的、特征和优点图1是为了控制电动机而应用了本专利技术的数据通信装置的系统的框图。图2是用于说明图1的数据通信装置的动作的图。图3是用于说明图1的数据通信装置的其他动作的图。图4是用于说明图1的数据通信装置的其他动作的图。图5是用于说明图1的数据通信装置的其他动作的图。图6是为了控制电动机而应用了本专利技术的数据通信装置的其他系统的框图。图7是为了控制电动机而应用了本专利技术的数据通信装置的其他系统的框图。【具体实施方式】一边参照附图，一边说明本专利技术的数据通信装置的实施方式。在附图中，对相同的结构要素赋予相同的符号。参照附图，图1是为了控制电动机而应用了本专利技术的数据通信装置的系统的框图。图1所示的系统在机床中使用，具备:作为交流电源的三相交流电源1、变换器2、作为DC链路部的平滑用电容器3、k (k是I以上的整数)个逆变器4-1........4-k、k个电动机5-1........5-k、k个被驱动体6-1........6-k、k个旋转角度检测部7-1........7-k、作为从机装置的k个逆变器控制装置8-1........8-k、与本专利技术的数据通信装置对应的作为主机装置的变换器控制装置9。图1所示的系统为了控制电动机5-1、......、5_k,经由串行通信总线10(例如I2C通信总线)，进行变换器控制装置9和逆变器控制装置8-1........8-k之间的电动机的状态信息、警报信息等数据的收发。变换器2例如由多个(在三相交流的情况下为6个)整流二极管和分别与这些整流二极管逆并联连接的作为开关元件的晶体管构成，将从三相交流电源I供给的交流电力变换为直流电力。平滑用电容器3为了对由变换器2的整流二极管整流后的电压进行平滑化而与变换器2并联连接。逆变器4-1........4-k分别与平滑用电容器3并联连接，例如由多个(在三相交流的情况下为6个)整流二极管和分别与这些整流二极管逆并联连接的晶体管构成，通过根据后面说明的PWM信号Vpwm1........Vpwut进行晶体管的开关动作，而将由变换器2变换后的直流电力变换为交流电力。用积蓄在平滑用电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据通信装置（9、8?1`、9``），为了在从完成电动机的驱动准备到停止电动机为止的期间，在每个固定的开关周期进行变换器和逆变器中的任意一方所包含的开关元件的开关，从而控制经由逆变器（4?1、......、4?k）连接到经由变换器（2、2`）与交流电源（1）连接的DC链路部（3）的电动机（5?1、......、5?k），而进行串行通信，该数据通信装置的特征在于，具备：数据发送部（9f?1），其在每个具有与一个或多个上述开关周期相同的时间的固定的串行通信周期，至少进行一次由第一数量的开关噪声耐性状态和第二数量的开关噪声非耐性状态的组合构成的第一数据在固定的串行通信时间中的发送；数据接收部（9f?2），其在每个上述串行通信周期，进行多次由第三数量的开关噪声耐性状态和第四数量的开关噪声非耐性状态的组合构成的第二数据在上述串行通信时间中的接收；串行通信时间设定部（9e?1），其根据上述开关周期、上述串行通信周期、上述数据通信装置的通信速度，设定不同于与一个或多个上述开关周期相同的时间的上述串行通信时间，使得在上述第二数据的多次接收中的至少一次上述第二数据的接收时，上述串行通信时间的开始时在开关周期的开始时之后，并且串行通信时间的结束时在下一开关周期的开始时之前，或者上述串行通信时间内的全部开关周期的开始时与上述开关噪声耐性状态的接收时一致；以及数据取入决定部（9f?4），其根据开关噪声对上述第二数据的影响，决定将由上述数据接收部接收到的多个上述第二数据中的哪个数据取入到上述数据通信装置。...

【技术特征摘要】
2012.08.27 JP 2012-1870161.一种数据通信装置(9、8-1'、9'')，为了在从完成电动机的驱动准备到停止电动机为止的期间，在每个固定的开关周期进行变换器和逆变器中的任意一方所包含的开关元件的开关，从而控制经由逆变器(4-1........4-k)连接到经由变换器(2、2')与交流电源(I)连接的DC链路部(3 )的电动机(5-1........5-k )，而进行串行通信，该数据通信装置的特征在于， 具备: 数据发送部(9f-l)，其在每个具有与一个或多个上述开关周期相同的时间的固定的串行通信周期，至少进行一次由第一数量的开关噪声耐性状态和第二数量的开关噪声非耐性状态的组合构成的第一数据在固定的串行通信时间中的发送； 数据接收部(9f_2)，其在每个上述串行通信周期，进行多次由第三数量的开关噪声耐性状态和第四数量的开关噪声非耐性状态的组合构成的第二数据在上述串行通信时间中的接收； 串行通信时间设定部(9e-l)，其根据上述开关周期、上述串行通信周期、上述数据通信装置的通信速度，设定不同于与一个或多个上述开关周期相同的时间的上述串行通信时间，使得在上述第二数据的多次接收中的至少一次上述第二数据的接收时，上述串行通信时间的开始时在开关周期的开始时之后，并且串行通信时间的结束时在下一开关周期的开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：立田昌也，佐藤博裕，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：