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다축 서보 시스템에 포함된 각 축의 모터를 제어하는 메인 제어기로 각 축 모터의 파라미터 추정 데이터를 전송하고, 상기 메인 제어기로부터 다축 서보 시스템의 고장 또는 알람 이벤트 신호를 수신하며, 모터 드라이브로부터 사전에 정의된 조건에 따른 이벤트 신호를 수신하고, 이벤트 신호들에 대응되는 데이터들을 수집하여 저장하는 데이터 수집 장치; 및상기 메인 제어기로부터 입력되는 모터 제어신호에 따라서 각 축의 모터를 제어하고, 상기 모터의 전류, 전압, 위치 및 속도를 측정한 측정 데이터를 이용하여 모터의 파라미터들을 추정하며, 사전에 정의된 조건을 만족하는 이벤트가 발생하면 이벤트 신호를 상기 데이터 수집 장치로 전송하고, 상기 데이터 수집 장치로부터 데이터 요청 신호를 수신하면 이벤트 신호들에 대응되는 데이터들을 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 상기 모터 드라이브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 모터 드라이브는 상기 데이터 요청 신호를 수신하면, 상기 메인 제어기의 이벤트 신호가 발생한 시점 또는 상기 모터 드라이브의 이벤트 신호가 발생한 시점으로부터 사전에 정의된 시간 이전부터 사전에 정의된 시간 이후까지 저장된 데이터들을 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 모터 드라이브는상기 메인 제어부로부터 수신되는 모터 제어 신호에 따라서 모터를 제어하고, 모터의 전류 데이터 및 전압 데이터와, 엔코더에서 측정된 위치 및 속도 데이터를 포함하는 측정 데이터를 공유 메모리로 출력하며, 모터의 고장 및 알람 신호를 생성하여 공유 메모리로 출력하는 모터 제어부;상기 메인 제어부로부터 입력되는 측정 데이터 및 모터의 고장 및 알람 신호를 저장하는 공유 메모리; 및상기 공유 메모리가 상기 모터 제어부에 의해서 업데이트되면, 상기 공유 메모리에 저장된 측정 데이터들을 이용하여 모터의 파라미터들을 추정하고, 상기 모터 제어부에서 모터의 고장 및 알람 신호를 생성하거나, 추정된 파라미터의 변화율이 임계 변화율 이상이거나, 전류 데이터 또는 엔코더 속도 데이터가 임계 주파수 이상의 주파수 성분을 포함한 경우에 이벤트 신호를 생성하여 데이터 수집 장치로 전송하는 파라미터 추정부를 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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제 3 항에 있어서, 상기 파라미터 추정부는상기 모터 제어부로부터 고장 또는 알람 신호가 생성되어 상기 공유 메모리에 저장된 경우, 모터의 3상 전류 데이터(ia,ib,ic)를 이용하여 계산된 d-q축 전류 데이터(id,iq) 및 엔코더 속도 데이터(ωENC)에 대해서 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하고, FFT를 수행한 결과 사전에 정의된 임계 주파수 이상의 데이터가 발생한 경우, 또는추정된 전기적/기계적 파라미터의 변화율이 사전에 정의된 임계 변화율 이상인 경우에, 이벤트 신호를 생성하여 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 파라미터 추정부는상기 공유 메모리로부터 판독된 3상 전류 데이터(ia,ib,ic)를 이용하여 d-q축 전류 데이터(id,iq)를 계산하고, 계산된 d-q축 전류 데이터(id,iq), 상기 공유 메모리로부터 판독된 DC-Link전압 데이터(Vdc), 엔코더 위치/속도 데이터(θENC,ωENC), d-q축 전압 지령 데이터(Ud,Uq)를 이용하여 모터의 전기적/기계적 파라미터(, , , , , )를 추정하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 파라미터 추정부는 이벤트가 발생한 시점으로부터 사전에 정의된 시간 이전에 링버퍼에 저장된 데이터부터 이벤트가 발생한 시점으로부터 사전에 정의된 시간 이후까지 링버퍼에 저장된 데이터를 저장부(ROM)에 저장하고, 해당 데이터들을 링버퍼에서 삭제한 후, 이벤트 신호를 데이터 수집 장치(300)로 전송하며,상기 데이터 수집 장치로부터 데이터 요청 신호를 수신하면, 데이터 요청 신호에 대응되는 데이터들을 상기 저장부(ROM)로부터 판독하여 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 파라미터 추정부가 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 데이터들에는, 상기 파라미터 추정부에서 추정된 전기 및 기계 파라미터 데이터(, , , , , ), 엔코더 위치 및 속도 데이터(θENC,ωENC), 및 d-q축 전류 데이터(id,iq)가 포함되는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 시스템
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모터 제어부, 파라미터 추정부 및 상기 모터 제어부 및 상기 파라미터 추정부에 의해서 공유되는 공유 메모리를 포함하는 모터 드라이브에서 수행되는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법으로서, (a) 상기 모터 제어부가 메인 제어기로부터 수신한 모터 제어 신호에 따라서 모터를 구동하는 단계;(b) 상기 모터 제어부가 모터를 구동하면서 측정한 측정 데이터를 상기 공유 메모리에 업데이트하고, 모터 구동 과정에서 발생된 고장 신호 또는 알람 신호를 상기 공유 메모리에 업데이트 하는 단계;(c) 파라미터 추정부가 상기 공유 메모리로부터 판독된 측정 데이터를 이용하여 모터의 파라미터를 추정하는 단계; (d) 상기 모터 제어부에서 모터의 고장 및 알람 신호를 생성하거나, 추정된 파라미터의 변화율이 임계 변화율 이상이거나, 전류 데이터 또는 엔코더 속도 데이터가 임계 주파수 이상의 주파수 성분을 포함한 경우에 이벤트 신호를 생성하여 데이터 수집 장치로 전송하는 단계; 및(e) 상기 데이터 수집 장치로부터 데이터 요청 신호가 수신되면, 상기 파라미터 추정부가 이벤트 신호에 대응되는 데이터들을 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 (e) 단계에서상기 메인 제어기에서 생성한 고장 및 알람 이벤트 신호에 대한 데이터 요청 신호 또는 상기 모터 제어부에서 생성한 이벤트 신호에 대한 데이터 요청 신호를 수신하면, 상기 메인 제어기의 이벤트 신호가 발생한 시점 또는 상기 모터 드라이브에서 이벤트 신호가 발생한 시점으로부터 사전에 정의된 시간 이전부터 사전에 정의된 시간 이후까지 저장된 데이터들을 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 (d) 단계는상기 모터 제어부로부터 고장 또는 알람 신호가 생성되어 상기 공유 메모리에 저장된 경우, 모터의 3상 전류 데이터(ia,ib,ic)를 이용하여 계산된 d-q축 전류 데이터(id,iq) 및 엔코더 속도 데이터(ωENC)에 대해서 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하고, FFT를 수행한 결과 사전에 정의된 임계 주파수 이상의 데이터가 발생한 경우, 또는추정된 전기적/기계적 파라미터의 변화율이 사전에 정의된 임계 변화율 이상인 경우에, 이벤트 신호를 생성하여 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 (c) 단계는상기 공유 메모리로부터 판독된 3상 전류 데이터(ia,ib,ic)를 이용하여 d-q축 전류 데이터(id,iq)를 계산하고, 계산된 d-q축 전류 데이터(id,iq), 상기 공유 메모리로부터 판독된 DC-Link전압 데이터(Vdc), 엔코더 위치/속도 데이터(θENC,ωENC), d-q축 전압 지령 데이터(Ud,Uq)를 이용하여 모터의 전기적/기계적 파라미터(, , , , , )를 추정하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 이벤트가 발생한 시점으로부터 사전에 정의된 시간 이전에 링버퍼에 저장된 데이터부터 이벤트가 발생한 시점으로부터 사전에 정의된 시간 이후까지 링버퍼에 저장된 데이터를 저장부(ROM)에 저장하고, 해당 데이터들을 링버퍼에서 삭제한 후, 이벤트 신호를 상기 데이터 수집 장치로 전송하며,상기 (e) 단계는상기 데이터 수집 장치로부터 데이터 요청 신호를 수신하면, 데이터 요청 신호에 대응되는 데이터들을 상기 저장부(ROM)로부터 판독하여 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법
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제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 파라미터 추정부가 상기 데이터 수집 장치로 전송하는 데이터들에는, 상기 파라미터 추정부에서 추정된 전기 및 기계 파라미터 데이터(, , , , , ), 엔코더 위치 및 속도 데이터(θENC,ωENC), 및 d-q축 전류 데이터(id,iq)가 포함되는 것을 특징으로 하는 다축 서보 시스템의 고장 및 제어 성능 분석을 위한 데이터 수집 방법
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