[发明专利]电动机控制系统

说明书

本申请基于先前在2007年3月27日递交的日本专利申请No.2007-081371，并享受其优先权的好处；其全部内容被收容于本申请中，以资参考。

技术领域

本发明涉及利用数值控制装置来控制电动机的电动机控制系统，尤其涉及利用1台数值控制装置(以下还称为CNC装置)来控制多个电动机的电动机控制系统。

背景技术

图1是表示利用现有数值控制装置进行电动机控制的结构的图。如图1所示，数值控制装置11具有主处理器12、DSP(数字信号处理器)13以及驱动器14。主处理器12，计算出指示控制的电动机15的(旋转)位置的位置指令或速度指令后输出至DSP13。DSP13根据所给的位置指令或速度指令、以及从安装到电动机15上的脉冲编码器16发送的电动机的位置信息，计算驱动电动机15所需的电流值，作为PWM(Pulse Width Modulation)信号输出至驱动器14。驱动器14根据发送来的PWM信号实际生成用于驱动电动机15的电流信号并输出，并且计测流入电动机的电流向DSP返回电流值。DSP13控制PWM信号使电流成为计算的值。另外，如果DSP13从脉冲编码器16发送来新的位置信息，则计算并输出新的电流值、PWM信号，在电动机旋转至按照位置指令的位置之前继续进行电流输出。

由主处理器12、DSP13、驱动器14组成的数值控制装置11的硬件可一体化地集中到一个单元，不过在控制的电动机是多台的情况或电动机的种类是多个的情况下，需要准备组合的数量的单元，所以在机床的数值控制装置中从数值控制装置分离与电动机的驱动器相关的部分，分离为安装有主处理器的狭义的数值控制装置和与电动机的数量、种类相应的多个放大器，一般是利用串行通信在数值控制装置和放大器之间进行耦合。关于这些结构例如在特开平9-69004号公报以及特开2002-120128号公报(USP5,940,292A1以及USP6,566,836B2)中有所记载。

在分离放大器时，将DSP的实际安装位置是置于数值控制装置侧还是置于放大器侧，因各自成本、功能、技术规格上的不同而存在优劣，考虑两者的优点和缺点后再决定，也有在一台数值控制装置分开使用两方的结构的情况。参照特开平9-69004号公报以及特开2002-120128号公报。

作为将DSP设在控制装置侧的优点，例如可以列举出：利用数值控制装置上的高速总线来连接主处理器和多个DSP可在规定时间内发送大量的数据，因此即使是多轴的系统也能够利用主处理器来处理电动机在调整刀具等中所使用的大量数据。

另一方面，作为在放大器侧设有DSP的优点，例如可以列举出：即使数值控制装置中产生异常而不能进行电动机控制，但因为在放大器侧有DSP，所以能够一边控制电动机一边使其停止。

图2是表示利用1台数值控制装置来控制没有DSP的放大器和具有DSP的放大器的情况的结构的框图。控制电动机30的放大器28只具有驱动器29，而没有设置DSP。控制电动机35的放大器32具有DSP33和驱动器34。数值控制装置20，具有主驱动器21、DSP22、发送缓冲器23、串行总线控制电路24、发送缓冲器25和串行总线控制电路26。利用串行总线27来连接串行总线控制电路24和放大器28，利用串行总线31来连接串行总线控制电路26和放大器32。在电动机30的脉冲编码器中检测出的位置信息被发送至DSP22，在电动机35的脉冲编码器中检测出的位置信息被发送至放大器32的DSP33，DSP33将位置信息直接、或加工后向主处理器21发送。因此，数值控制装置20具有用于接收这些位置信息的接口(IF)电路，不过这里省略了图示。