[發(fā)明專利]在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備完成時(shí)變更數(shù)據(jù)通信速度的主機(jī)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310247090.X
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103516263A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐佐木拓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02P5/74
• 分類號(hào): H02P5/74
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;曹鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種為了控制經(jīng)由逆變器與經(jīng)由變換器連接到交流電源的DC鏈路部連接的電動(dòng)機(jī)而經(jīng)由用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)的串行通信總線與從機(jī)裝置連接的主機(jī)裝置。

背景技術(shù)

以前，例如在特開(kāi)2008-242728號(hào)公報(bào)（JP2008-242728A）中提出了以下主機(jī)裝置，其為了在包含驅(qū)動(dòng)機(jī)床的進(jìn)給軸和主軸、工業(yè)用機(jī)器人的臂等的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中控制電動(dòng)機(jī)而經(jīng)由用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)的串行通信總線與從機(jī)裝置連接。

在這樣的包含電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中，通過(guò)為了將從交流電源供給的交流電力變換為直流電力而控制變換器的變換器控制裝置、CNC（數(shù)值控制裝置）那樣的上位控制裝置等來(lái)實(shí)現(xiàn)主機(jī)裝置，通過(guò)為了將由變換器變換所得的直流電力變換為交流電力而控制逆變器的逆變器控制裝置等來(lái)實(shí)現(xiàn)從機(jī)裝置。例如，在主機(jī)裝置是變換器控制裝置，從機(jī)裝置是逆變器控制裝置的情況下，經(jīng)由串行通信總線進(jìn)行狀態(tài)信息、警報(bào)信息等數(shù)據(jù)的收發(fā)，由此在變換器控制裝置和逆變器控制裝置之間共享數(shù)據(jù)。另外，在主機(jī)裝置是上位控制裝置，從機(jī)裝置是逆變器控制裝置的情況下，經(jīng)由串行通信總線從上位控制裝置向逆變器控制裝置發(fā)送電動(dòng)機(jī)的位置或速度指令數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，經(jīng)由串行通信總線從逆變器控制裝置向上位控制裝置發(fā)送電流值數(shù)據(jù)、電動(dòng)機(jī)的位置或速度數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，從而在變換器控制裝置和逆變器控制裝置之間共享數(shù)據(jù)。

在多個(gè)裝置之間進(jìn)行的串行通信，能夠用比在并行通信中使用的電線的條數(shù)少的條數(shù)（例如在I²C通信的情況下是2條）收發(fā)比能夠通過(guò)并行通信收發(fā)的數(shù)據(jù)量多的數(shù)據(jù)量。

在串行通信中，在想要增大每單位時(shí)間收發(fā)的數(shù)據(jù)的量的情況下，需要提高數(shù)據(jù)的通信速度、即加寬傳送數(shù)據(jù)所需要的信號(hào)的帶寬。在加寬傳送數(shù)據(jù)所需要的信號(hào)的帶寬的情況下，為了除去在串行通信中受到的噪聲，需要還加寬設(shè)置在主機(jī)裝置和從機(jī)裝置中的至少一個(gè)中的濾波器的帶寬。隨著這樣加寬濾波器的帶寬，在串行通信中受到的噪聲的影響增大。

為了加寬傳送數(shù)據(jù)所需要的信號(hào)的帶寬，并且維持可靠性高的串行通信，采取了針對(duì)在串行通信中受到的噪聲的對(duì)策。作為針對(duì)在串行通信中受到的噪聲的對(duì)策，可以列舉：為了降低在串行通信中使用的電纜的阻抗，隨著數(shù)據(jù)的通信速度提高而加粗在串行通信中使用的電纜；為了防止由于來(lái)自外部的影響造成的電位的變動(dòng)，隨著數(shù)據(jù)的通信速度提高而加厚對(duì)在串行通信中使用的電纜的屏蔽；為了降低在串行通信中使用的電纜的阻抗，隨著數(shù)據(jù)的通信速度提高而縮短在串行通信中使用的電纜的長(zhǎng)度等。

因此，隨著數(shù)據(jù)的通信速度變高，采取針對(duì)在串行通信中受到的噪聲的對(duì)策所需要的成本和在串行通信中使用的電纜的長(zhǎng)度的制約增大。

在控制電動(dòng)機(jī)的情況下，為了盡量縮短從啟動(dòng)主機(jī)裝置到完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備為止的時(shí)間（電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間），理想的是盡量縮短在從啟動(dòng)主機(jī)裝置到電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備完成為止的期間通過(guò)串行通信總線在主機(jī)裝置和多個(gè)從機(jī)裝置之間完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)所需要的數(shù)據(jù)的收發(fā)所需要的數(shù)據(jù)收發(fā)期間（例如1毫秒）。另外，在從完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備到停止電動(dòng)機(jī)為止的期間，存在主機(jī)裝置和從機(jī)裝置中的至少一個(gè)所控制的設(shè)備（例如逆變器）所包含的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的影響，但在從啟動(dòng)主機(jī)裝置到完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備為止的期間，沒(méi)有這樣的影響。因此，在從啟動(dòng)主機(jī)裝置到完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備為止的期間在串行通信中受到的噪聲，與在從完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備到停止電動(dòng)機(jī)為止的期間在串行通信中受到的噪聲相比顯著地小。因此，為了盡量縮短電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，可以使從啟動(dòng)主機(jī)裝置到完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備為止的期間的第一通信速度比從完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備到停止電動(dòng)機(jī)為止的期間的第二通信速度高。

另一方面，在從完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備到停止電動(dòng)機(jī)為止的期間通過(guò)串行通信總線在主機(jī)裝置和從機(jī)裝置之間定期地重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)所需要的數(shù)據(jù)收發(fā)周期是固定的。另外，這樣的數(shù)據(jù)收發(fā)周期可以比上述數(shù)據(jù)收發(fā)期間長(zhǎng)（例如1秒）。在存在從完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備到停止電動(dòng)機(jī)為止的期間的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的影響的惡劣噪聲環(huán)境中，相對(duì)于迅速的數(shù)據(jù)的收發(fā)，優(yōu)先進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)的收發(fā)。因此，理想的是上述第二通信速度比上述第一通信速度低。