[发明专利]电机运动故障监控方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机运动监控技术，尤其是涉及一种电机运动故障监控方法及系统。

背景技术

X射线数字化放射摄影系统(简称DR)由悬吊型机架、球管、高压发生器、探测器、影像工作采集站、摄影床等构成。其中悬吊型机架包含探测器升降、探测器旋转、吊架移动(SID)、吊筒升降和球管旋转5个运动。

结合临床需要各运动都可进行一键到位(自动位)和手动位操作，为了记忆自动位时各运动的三维位置和操作安全性(正常操作时各运动之间的防撞)，其中探测器升降、探测器旋转、吊筒升降和球管旋转4个非步进电机、伺服电机的运动都装有编码器，用PLC采集各运动相应的编码器的脉冲反馈通过编程来得出各运动的位置。为了确保各运动在异常时不产生其它严重后果，则在程序中需要编写一段判断各运动异常的机制。

目前，一般非步进电机、伺服电机的驱动器都装设了编码器，编码器反馈的脉冲通过编程来得出各运动的位置。而通常判定运动故障的方式是将运动时所接收到的脉冲数与运动的时间系数作比较。

例如：将某一运动，在电机运动中采集的脉冲数-停止时的脉冲数＝A；则正常时此运动正转时，A从0逐渐增大，反转时A从0逐渐减小；取A的绝对值＝B；若正常时运动中，每0.01秒可采集到15个左右脉冲，若取系数为10，则时间系数C＝0.01秒计数器×10，则：若B＞C时，判断电机运转正常；若B＜C时，判定电机出现运动故障。

上述的判定方法，由于时间系数预先确定，时间系数的取值并非准确，容易产生如下缺陷：1、在正常启动时误容易判定为异常而报错；2、在运动一段时间后再出现异常则会滞后报错，而滞后报错容易产生运动部件相撞或撞地等严重后果；3、如将速度调慢或机械不够顺页畅时容易误判定而报错；4、如将速度调快后在真正出现异常时会滞后报错。

发明内容

本发明提出一种电机运动故障监控方法及系统，在电机运动过程中能实时监控编码器反馈的脉冲，以此判定电机是否出现运动正常。

本发明采用如下技术方案实现：一种电机运动故障监控方法，其包括步骤：采集电机运动时的编码器脉冲，由计数器对脉冲进行二进制计数；取计数器中数值的1个二进制位，判断所述二进制位的值是否变化，若不变化，则判断电机运动出现故障，若变化，则转入下一步骤；计算所述二进制位等于1的值与该二进制位等于0的值之差的绝对值，判断所述绝对值是否在某单位时间内一直大于某定值或小于某定值，若是，则判断电机驱动器中的编码器出现异常并报错，否则判断电机运动正常。

其中，所述二进制位为计数器中数值的低8位中的其中一个二进制位。

其中，所述二进制位的值是否变化是指所述二进制位的值是否在0与1之间变化。

其中，所述计数器中数值存入一个暂存器A。

其中，所述二进制位等于0和1时的值分别存入暂存器B和暂存器C，将暂存器C中值减去暂存器B中值，并将结果取绝对值即得到所述绝对值。

另外，本发明还公开一种电机运动故障监控系统，其包括与电机连接的编码器，用于采集电机运动信息的脉冲进行二进制计数的计数器；运动故障判断单元，用于取计数器中数值的1个二进制位，判断所述二进制位的值是否变化，若不变化，则判断电机运动出现故障；编码器异常判断单元，用于计算所述二进制位等于1的值与该二进制位等于0的值之差的绝对值，判断所述绝对值是否在某单位时间内一直大于某定值或小于某定值，若是，则判断电机驱动器中的编码器出现异常并报错，否则判断电机运动正常。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明在电机运动过程中能实时监控编码器反馈的脉冲，以此判定电机是否出现运动正常，具有实现简单、实现成本低，且判断准确率高等诸多优点。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明的系统机构示意图；

图3A～图3E分别是本发明一个具体实施例中使用PLC程序实现的各部分PLC程序结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种电机运动监控方法，在电机运动过程中能实时监控编码器反馈的脉冲，以此判定电机是否出现运动正常。

通过分析可知：如果运动出现故障(如机械部分卡死、电机损坏或编码器损坏等)，那么编码器反馈的脉冲计数不会再作递增或递减变化，而是停留在某一数值或在某一数值跳动。

如图1所示，具体来说，本发明采用包括如下步骤：