一種自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置及方法
2023-05-11 19:17:31
專利名稱：一種自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置及方法。
背景技術：
目前，參數智能化管理在交流伺服裝置中得到了廣泛應用。但交 流伺服電機參數的調節是一件很費勁的事情，需要根據不同型號的交 流伺服電機或在不同環境下進行慢慢調節，直到滿意為止，最終才能 找出 一 組使得電機能工作在良好狀態下的參數，我們稱其為最優控制 參數。通常，最優參數被固化在控制板上的外部存儲器裡。交流伺服 電機參數還分為當前參數和預設參數，當前參數是直接參與電機運行
控制的參數， 一般運行在DSP的片內RAM上，可以在線修改，DSP掉 電後，其不會保存。 一般來說調好的參數就不能隨便亂動，否則會影 響其控制性能，而預設參數就是為了防止電機參數被亂修改或誤操作 以致該交流伺服電機無法正常運行而提供的一組默認參數，該組參數 能使電機正常運行，但未必能使電機工作在最佳狀態下，其一般固化 在DSP片內非易失性存儲單元上。可將不同型號的交流伺服電機進行 型號，每個型號下都有一組預設參數與之對應。
當伺服驅動器上電初始化時，便會將最優參數裝載進來，並將 其值賦給當前參數，從而當前參數直接參與了控制運算。當由於誤操 作或參數被亂修改後以至於電機不能正常工作時，可將該電機的當前 參數值恢復成預設參數值。當執行參數預設值恢復時，首先需要人工 查詢不同交流伺服電機的電機型號，然後人工向裝置輸入該型號，裝置根據輸入的型號對保存在DSP內的預設參數進行查表，從而找到對 應該電機的預設參數值。但這樣存在以下缺點由於一臺交流伺服電 機對應一個型號，當要執行其參數預設值恢復時，需要人為向裝置輸 入此電機型號，使之變成當前電機所對應的型號，因此，調試人員需 要記住不同交流伺服電機的型號，導致其使用不方便、容易出錯。
因此，我們迫切需求一種自動識別交流伺服電機型號和參數的方 法及裝置。
發明內容
基於現有技術的不足，本發明需要解決的問題之一在於提供一種 自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置。
本發明需要解決的問題之二在於提供一種自動識別交流伺服電機 型號和參數的方法。
為解決上述問題之一，本發明提供的自動識別交流伺服電機型號 和參數的裝置包括設有絕對式編碼器的交流伺服電機、驅動該交流伺 服電機的伺服驅動器，所述絕對式編碼器包括第一存儲器，該第一存 儲器存有所述交流伺服電機型號，該伺服驅動器包括具有第二存儲器 的數位訊號處理器，所述第二存儲器中存有若干組交流伺服電機型號 以及對應該型號的預設參數，數位訊號處理器根據第 一存儲器中的交 流伺服電機型號從第二存儲器中讀出對應該交流伺服電機型號的預設 參數。
作為一個實施例，所述第一存儲器還保存有最優參數。所述絕對 式編碼器通過接口電路與數位訊號處理器相連，該接口電路包括差分 信號放大器。所述數位訊號處理器與絕對式編碼器採用半雙工的串行 數據傳輸方式以及RS-485接口標準。
為解決上述問題之二，本發明提供的自動識別交流伺服電機型號和參數的方法包括如下步驟
(1) 、數位訊號處理器讀出第一存儲器中的交流伺服電機型號；
(2) 、數位訊號處理器根據讀出的交流伺服電機型號從第二存儲器中 讀出對應該交流伺服電機型號的預設參數；
作為一個實施例，所述數位訊號處理器通過查表的方法讀出第二 存儲器中對應所述交流伺服電機型號的預設參數。所述數位訊號處理 器通過與絕對式編碼器通信讀出第 一 存儲器中的交流伺服電機型號。 所述第一存儲器中交流伺服電機型號是通過數位訊號處理器與絕對式 編碼器通信寫入的。
與現有技術相比較，本發明的自動識別交流伺服電機型號和參數 的裝置及方法，由於在交流伺服電機的絕對式編碼器中的第一存儲器 中存儲對應該電機的型號。當需要恢復預設參數時，該裝置通過數字 信號處理器與絕對式編碼器的通信，讀出該型號，使伺服驅動器中的 數位訊號處理器可以根據該型號很快從第二存儲器中找出對應該電機 的預設參數，從而實現裝置自動識別交流伺服電機型號和參數的功能， 不再需要人工記住不同電機的型號，這樣使搡作人員操作方便，使用 安全。
為使本發明更加容易理解，下面將結合附圖進 一 步闡述本發明的 自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置及方法。
圖1為本發明自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置的結構功能 模塊圖。
圖2為本發明自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置一個優選實 施例中DSP與絕對式編碼器的接口電路原理圖。
圖3為本發明自動識別交流伺服電機型號和參數的方法的流程圖。圖4為本發明的方法中電機型號、參數的加載流程圖。 圖5為本發明的方法中各參數轉換示意圖。
具體實施例方式
本發明是應用於交流伺服系統上，交流伺服系統中的參數一般分為 三類，當前參數、預設參數以及最優參數。當前參數是直接參與電機 運行控制的參數，運行在數位訊號處理器(DSP)的片內RAM上，可以 在線修改，數位訊號處理器掉電後，其不會保存。最優控制參數是需 要根據不同型號的交流伺服電機或在不同環境下進行慢慢調節，直到 最終找出一組使得電機能工作在良好狀態下的參數。預設參數是為了 防止電機參數被亂修改或誤操作以致該交流伺服電機無法正常運行而 提供的一組默認參數，該組參數能使電機正常運行，但未必能使電機 工作在最佳狀態下。本發明對各樣電機設置不同的電機型號，每個電 機型號對應一組預設參數。
現在參考附圖描述本發明自動識別交流伺服電機型號和參數的裝 置的優選實施例，首先參考圖1、圖2,本實施例的裝置包括交流伺服 電機10以及驅動該交流伺服電機10的交流伺服驅動器20。所述交流 伺服電機10上設有絕對式編碼器30，該絕對式編碼器30內部帶有第 一存儲器31。在第一存儲器31中存有該交流伺服電機10的電機型號 以及對應該型號的最優參數。所述交流伺服驅動器2 0包括數位訊號處 理器21，該數位訊號處理器21內部設有第二存儲器211以及RAM212。 該第二存儲器211中存有多種電機的電機型號以及對應每種電機型號 的預設參數，且其中包含了第一存儲器31中的電機型號及對應該型號 的預設參數。
如圖1-2，所述數位訊號處理器21與絕對式編碼器30通過外部接 口電路40相連，且採用半雙工的串行數據傳輸方式以及RS-485接口 標準。所述絕對式編碼器30還包括內部差分接口電路32,該內部差分接口電路32包括第一差分信號放大器321。所述外部接口電路40 通過第一差分信號放大器321與絕對式編碼器30相連，該外部接口電 路40包括第二差分信號放大器41。第二差分信號放大器41包括數據 輸出引腳411、數據輸入引腳412以及外部控制引腳413。所述數字信 號處理器21還包括與數據輸出引腳411連接的SCIRXD埠 211、與 數據輸入引腳412連接的SCITXD埠 212以及與外部控制引腳413 連接的GPIOB0埠 213, SCITXD埠 211為數位訊號處理器21的發 送命令埠 ， SCIRXD埠 212為數位訊號處理器21的接收數據埠 ， GPIOBO埠 213為控制第二差分信號放大器41數據傳輸方向的埠 。 當外部控制引腳413為高電平時，數據輸出引腳411輸出數據，當外 部控制引腳413為低電平時，數據從數據輸入引腳412輸入。
在交流伺服電機10出廠時，需要對其絕對式編碼器30執行初始 化，即數位訊號處理器21通過與絕對式編碼器30通信，將第二存儲 器211中該交流伺服電機IO的型號以及對應該型號的預設參數寫入到 第一存儲器31中。這樣該交流伺服電機10就存有自己的型號和初始 最優參數。跟現有技術相比，不再需要數位訊號處理器21擴展外部存 儲器存儲最優參數，從而節省一定的成本。當裝置上電工作時，數字 信號處理器21會自動讀出絕對式編碼器30中的電機型號以及最優參 數，並將該最優參數送到數位訊號處理器21內部的RAM212中，賦給 當前參數，當前參數會直接參與運算控制。當由於誤操作或參數被亂 修改需要恢復預設參數時，只要人工給交流伺服驅動器20 —個恢復缺 省參數的信號，交流伺服驅動器20中的數位訊號處理器21會根據從 第一存儲器31中讀出的交流伺服電機型號，自動以查表的方法從第二 存儲器211中讀出對應該交流伺服電機型號的預設參數，然後將該缺 省參數送入數位訊號處理器21內部的RAM212中，賦給當前參數，讓 預設值參與電機的控制，使電機能夠正常運行。這樣就不再需要人工記住不同電機的型號，不需要人工向交流伺服系統輸入電機型號，不 但使操作人員操作方便，也避免操作人員因輸入錯誤型號導致電機損 壞的現象，確保交流伺服系統使用安全。當前參數還可以經過交流伺 服系統自我調節的功能，使電機運轉在良好狀態，該狀態下的參數值
可以作為最優參數值存入第一存儲器31中，替代原有的最優參數值。 在系統下次上電運行時，該值可以直接賦給當前參悽史。
現在參考附圖3-5描述本發明自動識別交流伺服電機型號和參數 的方法的優選實施例。在實現本實施例時，首先需要提供包括交流伺 服電機以及驅動該交流伺服電機的交流伺服驅動器的裝置。所述交流 伺服電機上設有絕對式編碼器，該絕對式編碼器內部帶有第一存儲器。 所述交流伺服驅動器包括數位訊號處理器，該數位訊號處理器內部設 有第二存儲器以及RAM。該第二存儲器中存有多種電機的電機型號以 及對應每種電機型號的預設參數。在本實施例中，需要對所述該裝置 加載型號以及參數，如圖3所示為對裝置加載型號以及參數的流程圖， 其包括以下步驟
al、交流伺服系統上電，開始運行。
a2、交流伺服系統初始化。
a3、判斷電機型號、最優參數是否已經寫入電機的第一存儲器中， 是，轉至步驟a6;否，轉至下一步。
a4、數位訊號處理器通過與絕對式編碼器通信，將電機型號、對 應該電機型號的預設參數賦給第 一 存儲器中的最優參數。
a5、判斷電機是否需要運行，是，進行下一步；否，結束系統運行。
a6、數位訊號處理器讀出第一存儲器中的電機型號、最優參數， 並將該最優參數賦給當前參數。
a7、當前參數載入數位訊號處理器中的參數管理程序。a8、參數管理程序對參數進行管理運算後實現電機的運行控制。 a9、結束交流伺服系統運行。
其中，步驟a4、 a5隻有在電機出廠後第一次運行時才會運行，以 後不再執行該操作。當電機在工作過程中，發現由於誤操作或電機參 數被亂修改，電機不能正常運行，這時需要恢復預設參數，使電機能 夠正常工作。在恢復預設參數的過程中交流伺服系統需要識別電機的 型號以及查找出對應該型號電機的預設參數，其步驟如下
bl、向數位訊號處理器發送恢復預設參數的指令。
b2、數位訊號處理器接受到指令後，通過與絕對式編碼器通信， 讀出絕對式編碼器中的第 一存儲器內的電機型號。
b 3 、數位訊號處理器根據讀出的電機型號以查表的方法從第二存 儲器中查找出該電機型號以及對應該電機型號的預設參數。
b4、數位訊號處理器讀出上述查找到的預設參數，並將該預設參 數賦給RAM中的當前參數。
b5、當前參數通過參數管理程序進行管理運算，控制電機運行， 使交流伺服系統能夠正常工作。
當停止交流伺服系統工作時，當前參數會賦給第一存儲器內的最 優參數，以供交流伺服系統下次上電運行時用。
由於電機第一次運行時，該裝置對該電機的第一存儲器寫入了該 電機的型號。在以後交流伺服系統運行過程中，需要恢復預設參數時， 不再需要人工記住該電機的型號以及輸入該型號。該裝置會根據恢復 預設參數的命令自動讀出該電機型號以及找出對應該型號的預設參 數，從而實現自動識別電機及其預設參數的功能。本方法簡化了操作 人員的操作過程，避免因人工輸入錯誤型號導致事故的發生。
以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限 定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置，其包括設有絕對式編碼器的交流伺服電機、驅動該交流伺服電機的伺服驅動器，所述絕對式編碼器包括第一存儲器，該第一存儲器存有所述交流伺服電機型號，該伺服驅動器包括具有第二存儲器的數位訊號處理器，所述第二存儲器中存有若干組交流伺服電機型號以及對應該型號的預設參數，數位訊號處理器根據第一存儲器中的交流伺服電機型號從第二存儲器中讀出對應該交流伺服電機型號的預設參數。
2. 如權利要求1所述的自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置，其 特徵在於所述第一存儲器還保存有最優參數。
3. 如權利要求1所述的自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置，其 特徵在於所述絕對式編碼器通過接口電路與數位訊號處理器相 連，該接口電路包括差分信號放大器。
4. 如權利要求1所述的自動識別交流伺服電機型和參數的裝置，其特 徵在於所述數位訊號處理器與絕對式編碼器採用半雙工的串行數 據傳輸方式以及RS-485接口標準。
5. 用權利要求1所述裝置自動識別交流伺服電機型號和參數的方法， 其包括以下步驟(1) 、數位訊號處理器讀出第一存儲器中的交流伺服電機型號；(2) 、數位訊號處理器根據讀出的交流伺服電機型號從第二存儲器中 讀出對應該交流伺服電機型號的預設參數。
6. 如權利要求5所述裝置自動識別交流伺服電機型號和參數的方法， 其特徵在於所述數位訊號處理器通過查表的方法讀出第二存儲器 中對應所述交流伺服電機型號的預設參數。
7. 如權利要求5所述裝置自動識別交流伺服電機型號和參數的方法， 其特徵在於所述數位訊號處理器通過與絕對式編碼器通信讀出第 一存儲器中的交流伺服電機的型號。
8. 如權利要求5所述裝置自動識別交流伺服電機型號和參數的方法， 其特徵在於所述第 一存儲器中交流伺服電機的型號是通過數字信 號處理器與絕對式編碼器通信寫入的。
全文摘要
本發明公開了一種自動識別交流伺服電機型號和參數的裝置及方法，該裝置包括設有絕對式編碼器的交流伺服電機、驅動該交流伺服電機的伺服驅動器，所述絕對式編碼器包括第一存儲器，該第一存儲器存有所述交流伺服電機型號，該伺服驅動器包括具有第二存儲器的數位訊號處理器，所述第二存儲器中存有若干組交流伺服電機型號以及對應該型號的預設參數，數位訊號處理器根據第一存儲器中的交流伺服電機型號從第二存儲器中讀出對應該交流伺服電機型號的預設參數。本發明的裝置與方法自動識別交流伺服電機型號和參數，不再需要人工記住不同電機的型號，這樣使操作人員操作方便，使用安全。
文檔編號G06F12/00GK101304232SQ20071002794
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月10日 優先權日2007年5月10日
發明者廖文高, 麻文興 申請人:廣州數控設備有限公司