JP2629379B2 - Servo drive system - Google Patents
Servo drive systemInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーボドライブシステムに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a servo drive system.
サーボモータを駆動するサーボドライブシステムは、
通常、演算部とパワー変換部によって構成されている。A servo drive system that drives a servo motor
Usually, it is composed of an operation unit and a power conversion unit.
第２図は、サーボドライブシステムの従来例のブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional example of a servo drive system.
演算部１は位置フィードバック、速度フィードバック
（図示せず）を入力し、公知の方法により所定のプログ
ラムに従って指令パルスを演算し、該指令パルスと前記
位置フィードバック、速度フィードバックから、電流指
令（アナログ信号）ICOMを生成し、さらに、電流指令I
COMに対する電流フィードバックIFの偏差（以下、電流
偏差と記す）εを生成して出力する。パワー変換部2A
は、電流アンプ３、パルス幅変調回路（PWM変換回路）
４、スイッチング回路５、電流検出器６を含んでいる。
電流偏差εは電流アンプ３で増幅され、電圧指令ePが生
成される。PWM変換回路４は、電圧指令ePに対応するPWM
信号ePWMを生成する。スイッチング回路５はPWM信号e
PWMをベースドライブ信号として電源VCCとサーボモータ
７との接続をオン・オフする。電流検出器６はパワー変
換部2Aの出力電流を検出し、該検出値を電流フィードバ
ックIFとして出力する。したがって、電流偏差εに対応
して、これを補償するように、スイッチング回路５がオ
ン・オフ制御されるので、出力電流IOは電流指令ICOMに
追随して変化する。このような電流ループを形成するこ
とにより、サーボモータ７の電気的時定数を見かけ上小
さくし、かつサーボモータ７とパワー変換部2Aを過電流
から保護することができる。The arithmetic unit 1 receives position feedback and speed feedback (not shown), calculates a command pulse according to a predetermined program by a known method, and calculates a current command (analog signal) from the command pulse and the position feedback and speed feedback. Generates I COM and generates the current command I
Current feedback I F deviation for COM (hereinafter, referred to as current deviation) generates the ε output. Power converter 2A
Is a current amplifier 3, a pulse width modulation circuit (PWM conversion circuit)
4, a switching circuit 5, and a current detector 6.
The current deviation ε is amplified by the current amplifier 3, and a voltage command e P is generated. The PWM conversion circuit 4 performs the PWM corresponding to the voltage command e P
Generate the signal e PWM . The switching circuit 5 is a PWM signal e
The connection between the power supply V CC and the servo motor 7 is turned on / off using PWM as a base drive signal. Current detector 6 detects the output current of the power conversion unit 2A, and outputs the detected value as a current feedback I F. Accordingly, the switching circuit 5 is turned on / off in accordance with the current deviation ε so as to compensate for the current deviation ε, so that the output current IO changes following the current command ICOM . By forming such a current loop, the electrical time constant of the servomotor 7 can be apparently reduced, and the servomotor 7 and the power converter 2A can be protected from overcurrent.
前記の従来のサーボドライブシステムにおいては、電
流指令および電流偏差を生成するための演算部の、内部
演算の定数がR,Cが作成されているので、電流容量の異
なるサーボモータを用いるために内部演算の定数を変更
しなければならないときには、パワー変換部ばかりでな
く演算部までも取換えなければならなくなる。そのた
め、演算部とパワー変換部とは必ず組にして使用し、サ
ーボモータの電流容量毎に、またパワー変換部毎に演算
部を用意することが必要になり、メンテナンスや生産性
に問題を生ずる。In the above-described conventional servo drive system, since the constants R and C for the internal calculation of the calculation unit for generating the current command and the current deviation are created, the use of a servomotor having a different current capacity is required. When it is necessary to change the calculation constant, not only the power conversion unit but also the calculation unit must be replaced. Therefore, it is necessary to always use the arithmetic unit and the power conversion unit as a set, and to prepare an arithmetic unit for each current capacity of the servomotor and for each power conversion unit, which causes problems in maintenance and productivity. .
本発明の目的は、サーボモータを取換えても演算部を
取換える必要のないサーボドライブシステムを提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a servo drive system which does not need to replace a calculation unit even if a servo motor is replaced.
本発明のサーボドライブシステムは、 サーボモータに供給する電流を検出して電流フィード
バックを生成する電流検出器と電流指令に対する電流フ
ィードバックの偏差に対応して生成された電圧指令に対
応して開閉制御されるスイッチング回路を備えたパワー
変換部、前記スイッチング回路に電力を供給する電源
部、前記電流指令および前記偏差を生成する演算部で成
るサーボドライブシステムであって、 前記演算部と前記パワー変換部は別体に構成され、か
つ、両者は切離し可能に電気接続され、 前記パワー変換部は、サーボモータの電流容量、前記
電流検出器のゲインが格納されているメモリを有し、該
メモリと前記スイッチング回路と前記電流検出器は一体
に設置され、 前記演算部は、前記サーボドライブシステムの始動時
において前記メモリの内容を読出し、その読出された内
容を内部定数として前記電流指令および前記偏差を生成
する。The servo drive system according to the present invention includes a current detector that detects a current supplied to a servomotor and generates a current feedback, and is controlled to open and close in response to a voltage command generated in accordance with a deviation of the current feedback from the current command. A power conversion unit including a switching circuit, a power supply unit that supplies power to the switching circuit, and a calculation unit that generates the current command and the deviation, wherein the calculation unit and the power conversion unit are The power conversion unit has a memory in which the current capacity of the servo motor and the gain of the current detector are stored, and the memory and the switching unit are configured separately. The circuit and the current detector are installed integrally, and the arithmetic unit operates when the servo drive system starts. The content of the memory is read, and the current command and the deviation are generated using the read content as an internal constant.
本発明のサーボドライブシステムにおいては、サーボ
ドライブシステムの始動時に、演算部はメモリからサー
ボモータの電流容量、電流検出器のゲイン（以下、前記
電流容量とゲインを定数と記す）を読出してこれらの定
数を内部定数として、電流指令と電流偏差を生成するこ
とができるので、演算部はそれ自身の中に、予め定数を
もつ必要が全くなくなる。その結果、パワー変換部の機
種毎に異なる演算部を準備する必要がなくなり演算部の
機種を単一化することができる。演算部とパワー変換部
は別体に構成され、それぞれが相互に切離し可能に電気
接続されるので、サーボモータの電流容量が変更された
場合には、パワー変換部のみを取換え、演算部を共通し
て使用することができる。パワー変換部には、サーボモ
ータの電流容量に応じて変更しなければならない部品で
あるスイッチング回路および電流検出器と、メモリとが
一体（１つの基板上に搭載され、または１つのモジュー
ルに形成されているという意味である）に設置されてい
るので、パワー変換部を取換えることにより、サーボモ
ータの特定の電流容量に対応する部品と定数が同時に変
更されることになる。In the servo drive system according to the present invention, when the servo drive system is started, the arithmetic unit reads the current capacity of the servo motor and the gain of the current detector (hereinafter, the current capacity and the gain are referred to as constants) from the memory, and reads these. Since the current command and the current deviation can be generated using the constant as an internal constant, the calculation unit does not need to have a constant in advance in itself. As a result, it is not necessary to prepare a different operation unit for each model of the power conversion unit, and the model of the operation unit can be unified. The operation unit and the power conversion unit are configured separately and are electrically connected so that they can be separated from each other.If the current capacity of the servomotor is changed, only the power conversion unit is replaced, and the operation unit is replaced. Can be used in common. In the power converter, a switching circuit and a current detector, which are components that need to be changed according to the current capacity of the servomotor, and a memory are integrated (mounted on one substrate or formed in one module). Therefore, by replacing the power converter, the components and constants corresponding to the specific current capacity of the servomotor are changed at the same time.
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明のサーボドライブシステムの一実施例
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a servo drive system according to the present invention.
本実施例のサーボドライブシステムは、演算部１とパ
ワー変換部２が、別箇の基板に設けられている。In the servo drive system of the present embodiment, the operation unit 1 and the power conversion unit 2 are provided on separate boards.
パワー変換部２の基板上には、第２図のパワー変換部
2A、平滑コンデンサ８、EEPROM9が搭載され、これらは
バス（図示せず）によって相互に、および演算部１に接
続されている。EEPROM9にはサーボモータの電流容量、
電流検出器６のゲインおよびオフセットデータが格納さ
れている。このうち、サーボモータの電流容量と電流検
出器６のゲインは、演算部１が電流指令ICOMおよび電流
偏差εを演算するために必要な定数である。オフセット
データは、可変抵抗を使用しないでゼロ調整をするため
に用いられる。演算部１は、前記サーボドライブシステ
ムの始動時に、EEPROM9の内容を読出し、読出された定
数（サーボモータの電流容量、電流検出器６のゲイン）
を内部定数として電流指令ICOMおよび電流偏差εを演算
し、また、オフセットデータを用いてゼロ調整をするプ
ログラムを備えている。演算部１とパワー変換部２と
は、フラットケーブル10で接続されている。The power conversion unit shown in FIG.
2A, a smoothing capacitor 8 and an EEPROM 9 are mounted, and these are connected to each other and to the arithmetic unit 1 by a bus (not shown). EEPROM 9 has the servo motor current capacity,
The gain and offset data of the current detector 6 are stored. Among them, the current capacity of the servomotor and the gain of the current detector 6 are constants necessary for the calculation unit 1 to calculate the current command ICOM and the current deviation ε. The offset data is used for zero adjustment without using a variable resistor. The arithmetic unit 1 reads the contents of the EEPROM 9 when the servo drive system is started, and reads the read constants (current capacity of the servo motor, gain of the current detector 6).
Is used as an internal constant to calculate the current command ICOM and the current deviation ε, and a program for performing zero adjustment using offset data is provided. The calculation unit 1 and the power conversion unit 2 are connected by a flat cable 10.
次に、本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施例のサーボドライブシステムの始動時に、演算
部１はEEPROM9からサーボモータの電流容量および電流
検出器６のゲインを読出して電流指令を生成し、さらに
電流フィードバックをA/D変換して取込み、電流偏差を
生成してフラットケーブル10を経由してパワー変換部２
に出力する。パワー変換部２は電流偏差εに対応して、
第２図のサーボドライブシステムと同様にサーボモータ
を駆動する。また、演算部１はサーボドライブシステム
の始動時に、EEPROM9からオフセットデータを読出し
て、ゼロ調整をする。At the start of the servo drive system of this embodiment, the arithmetic unit 1 reads out the current capacity of the servo motor and the gain of the current detector 6 from the EEPROM 9 to generate a current command, and further A / D converts and takes in the current feedback. Generates current deviation and power conversion unit 2 via flat cable 10
Output to The power converter 2 responds to the current deviation ε,
The servo motor is driven as in the servo drive system of FIG. When the servo drive system is started, the arithmetic unit 1 reads the offset data from the EEPROM 9 and performs zero adjustment.
以上説明したように本発明のサーボドライブシステム
は、演算部とパワー変換部を別体に構成し、パワー変換
部のメモリにサーボモータの電流容量と電流検出器のゲ
インを格納し、演算部には、サーボドライブシステムの
始動時に前記電流容量とゲインを読出すプログラムを備
えることにより、演算部自身にこれらの定数を持たせる
必要が全くなくなり、その結果、パワー変換部の機種毎
に演算部を準備する必要がなくなるので、演算部の機種
を単一化することができ、メンテナンスや生産性を向上
させることができる効果がある。As described above, in the servo drive system of the present invention, the calculation unit and the power conversion unit are configured separately, the current capacity of the servo motor and the gain of the current detector are stored in the memory of the power conversion unit, and the calculation unit By providing a program for reading the current capacity and the gain at the start of the servo drive system, there is no need to provide these constants to the calculation unit itself. As a result, the calculation unit is provided for each power conversion unit model. Since there is no need to prepare, it is possible to unify the model of the arithmetic unit, and it is possible to improve maintenance and productivity.
第１図は本発明のサーボドライブシステムの一実施例の
構成図、第２図は、サーボドライブシステムの従来例の
ブロック図である。 １……演算部、2,2A……パワー変換部、 ３……電流アンプ、４……PWM変換回路、 ５……スイッチング回路、６……電流検出器、 ７……サーボモータ、８……平滑コンデンサ、 ９……EEPROM、10……フラットケーブル。FIG. 1 is a block diagram of a servo drive system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a conventional servo drive system. 1 ... Calculation unit, 2,2A ... Power conversion unit, 3 ... Current amplifier, 4 ... PWM conversion circuit, 5 ... Switching circuit, 6 ... Current detector, 7 ... Servo motor, 8 ... Smoothing capacitor, 9… EEPROM, 10… Flat cable.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−79078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161890（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−190584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224696（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−283470（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−303082（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−33391（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−20088（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−143297（ＪＰ，Ｕ)Continuation of the front page (56) References JP-A-63-79078 (JP, A) JP-A-63-161890 (JP, A) JP-A-63-190584 (JP, A) JP-A-63-224696 (JP) , A) JP-A-63-283470 (JP, A) JP-A-1-303082 (JP, A) JP-A-63-33391 (JP, U) JP-A-1-00888 (JP, U) 1-143297 (JP, U)
Claims (1)
流フィードバックを生成する電流検出器と電流指令に対
する電流フィードバックの偏差に対応して生成された電
圧指令に対応して開閉制御されるスイッチング回路を備
えたパワー変換部、前記スイッチング回路に電力を供給
する電源部、前記電流指令及び前記偏差を生成する演算
部で成るサーボドライブシステムにおいて、 前記演算部と前記パワー変換部は別体に構成され、か
つ、両者は切離し可能に電気接続され、 前記パワー変換部は、サーボモータの電流容量、前記電
流検出器のゲイン、前記電流検出器の電流検出値のゼロ
調整のためのオフセットデータが格納されているEPROM
を有し、該EPROMと前記スイッチング回路と前記電流検
出器は一体に設置され、 前記演算部は、前記サーボドライブシステムの始動時に
おいて前記EPROMの内容を読出し、その読出された内容
を内部定数として前記電流指令および前記偏差を生成す
るプログラムを有することを特徴とするサーボドライブ
システム。1. A current detector for detecting a current supplied to a servomotor to generate a current feedback, and a switching circuit controlled to open and close in response to a voltage command generated in response to a deviation of the current feedback from the current command. A servo drive system comprising: a power conversion unit including: a power supply unit that supplies power to the switching circuit; and a calculation unit that generates the current command and the deviation. The calculation unit and the power conversion unit are configured separately. The power converter stores the current capacity of the servomotor, the gain of the current detector, and offset data for zero adjustment of the current detection value of the current detector. EPROM
The EPROM, the switching circuit, and the current detector are installed integrally, and the arithmetic unit reads the contents of the EPROM at the time of starting the servo drive system, and uses the read contents as an internal constant. A servo drive system comprising a program for generating the current command and the deviation.
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