JP2533072Y2 - プログラム調節計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はプログラム調節計に係り、予め設定したプロ
グラムに従って例えば電気高温炉等を温度調節するプロ
グラム調節計の改良に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のプログラム調節計は、例えば第６図に
示すように、セグメントデータ入力手段１、制御手段
３、メモリー手段５および制御対象７を有して構成され
ていた。

すなわち、制御対象７を制御するプロセス区間を第７
図のように複数に分割して各々をセグメント（１）〜
（４）・・・とし、各セグメント（１）〜（４）・・・
に対応したセグメント識別符号、制御時間および制御レ
ベル等のデータをセグメントデータ入力手段１から制御
手段３へ加え、この制御手段３では各セグメントに対応
したデータをメモリー手段５へ記憶する一方、予め設定
されたプログラムに基づきメモリー手段５から各セグメ
ント（１）〜（４）・・・の順に各々対応したデータを
読み出すとともに、読み出したデータと制御対象７から
の測定値PVを用いて例えばPID演算処理を施し、操作量M
Vを制御対象７へ出力してなる構成を有していた。

従って、プログラム調節計はその動作開始に伴い、当
初設定されたセグメント（１）〜（４）・・・の順で各
操作量MVが制御対象７へ出力され、第７図のように全体
のセグメントの連続、すなわち設定された制御パターン
に従って制御対象７の設定レベルがプログラム調節され
る。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したプログラム調節計では、予め
設定したセグメント順序で制御対象７がプログラム調節
されるから、例えば制御対象７の設置された製造プラン
トにおいて製造工程の変更が生じる等して不要なセグメ
ントが発生したり、製造工程の誤りによって処理済のセ
グメントに戻って再び制御対象７をプログラム制御する
必要が生じた場合には、対応が困難である。

本考案はこのような従来の欠点を解決するためになさ
れたもので、簡単な構成により現在制御中のセグメント
から任意の制御点にジャンプすることが可能で、例えば
任意の未処理セグメントや処理済セグメントにジャンプ
して種々のプロセス制御が可能なプログラム調節計の提
供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために本考案は、第１図の
クレーム対応図に示すように、制御対象104と、セグメ
ントデータ入力手段100と、メモリー手段102と、制御手
段101と、ジャンプ先セグメント指示手段103を有して構
成されている。

制御対象104は操作量によってプログラム制御される
ものであり、セグメントデータ入力手段100は、その制
御対象104をプログラム制御する複数の制御プロセス区
間の各々をセグメントとし、これら各セグメントに対応
した少なくともセグメント識別符号、制御時間および制
御レベルのデータを入力するものである。

メモリー手段102は少なくともそれらのデータを記憶
するものであり、ジャンプ先セグメント指示手段103
は、制御中のセグメントからジャンプさせるジャンプ開
始点、任意のジャンプ先セグメントの識別符号およびこ
のジャンプ先セグメント中の制御開始点をその制御手段
101に指示するものである。

制御手段101は、予め設定された所定のセグメント順
序に従ってメモリー手段102から上記データを読み出し
て演算処理した操作量を制御対象104に出力する一方、
そのジャンプ先セグメントの識別符号に対応するセグメ
ントのデータをメモリー手段102から読み出すととも
に、それらデータ、ジャンプ開始点および制御開始点に
基づき演算処理し、その操作量をジャンプ開始点から制
御開始点まで連続して出力するものである。

しかも、本考案では、ジャンプ開始点から制御開始点
までのジャンプ時間およびジャンプ形態を指示可能に上
記ジャンプ先セグメント指示手段103を形成し、上記制
御手段101を、上記データ、ジャンプ開始点および制御
開始点に加えてそれらジャンプ時間およびジャンプ形態
に基づいて演算処理して上記操作量をジャンプ開始点か
ら出力可能に形成することが可能である。

さらに、ジャンプ先セグメント指示手段103は、進行
中のプログラム制御点をジャンプ開始点としてこれに任
意の時間を加算又は減算させることによって前記制御開
始点を演算する演算機能を有して構成可能である。

［作用］ このような手段を備えた本考案では、ジャンプ先セグ
メント指示手段103からジャンプ先のセグメント識別符
号の指示がないときには、予め設定されたセグメント順
序に従って制御手段101がメモリー手段102からデータを
読み出して演算処理し、操作量を制御対象104に出力し
てプログラム調節処理がされる。

他方、ジャンプ先セグメント指示手段103からジャン
プ開始点、ジャンプ先のセグメント識別符号の指示があ
ると、制御手段101がそのジャンプ先セグメント識別符
号に対応するセグメントのデータをメモリー手段102か
ら読み出すとともに、それらデータ、ジャンプ開始点お
よび制御開始点に基づいて演算処理し、操作量をジャン
プ開始点から制御開始点まで連続して制御対象104へ出
力する。

また、上記制御手段101が上記操作量をジャンプ開始
点から出力する構成では、上記ジャンプ先セグメント指
示手段103から指示されたジャンプ形態に従って上記操
作量がジャンプ開始点からジャンプ時間分演算出力され
た後、上記制御開始点から上記操作量が出力される。

さらに、ジャンプ先セグメント指示手段103が演算機
能を有する構成では、進行中のプログラム制御時点から
任意の時間で制御開始点が早送り又は早戻しされる。

［実施例］ 以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本考案に係るプログラム調節計の一実施例を
示すブロック図である。

図において、制御装置９は、キー入力装置11、表示装
置13、記憶装置15、出力装置17および入力装置21に接続
され、これらとの間の信号の入出力を制御するものであ
り、CPU9a、ROM9b、RAM9cおよびI/O9dを主体として制御
手段101を形成し、所謂マイクロコンピュータの主要部
で構成される。

CPU9aは所定のプログラムの下でキー入力装置11、表
示装置13、記憶装置15、出力装置17および入力装置21間
の信号の入出力制御や、操作量MVの演算処理の他、後述
する主要機能を実行するものである。

ROM9bはCPU9aを動作させるプログラムを記憶したもの
で、RAM9cはCPU9aの演算過程等のデータを一時的に記憶
するもので、I/O9dはキー入力装置11、表示装置13、記
憶装置15、出力装置17および入力装置21と制御装置９間
のインターフェースである。

キー入力装置11は、プログラム調節計本体の操作パネ
ル（いずれも図示せず）等に配置されたキーボードであ
り、制御装置９の管理下で、プログラム、各セグメント
を識別するセグメント識別符号、各セグメントの制御時
間、各セグメントにおける最終の設定値レベル等の各種
のセグメントデータが入力可能なセグメントデータ入力
手段100を形成している。

表示装置13は例えば７セグメントLEDディスプレイ装
置、液晶ディスプレイ装置やCRTデイスプレイ装置等か
らなり、制御装置９の管理下で所定のデータを表示可能
となっている。

記憶装置15は、制御装置９の管理下で、キー入力装置
11から入力された各種セグメントデータを各セグメント
に対応させて記憶するとともに読み出し可能に形成され
たものであり、メモリー手段102を形成している。

出力装置17は、制御装置９からの演算結果であるデジ
タル操作量MVからアナログ操作量MVを作成して制御対象
19へ出力するものであるが、アナログ操作量MVに限らず
制御装置９からのデジタル操作量に応じ、一定時間内に
所定割合時間でデジタル信号を出力する場合もある。

制御対象19は例えば電気高温炉であり、内蔵する例え
ば温度センサー（図示せず）で検出されたアナログ測定
値PVを入力装置21へフィードバック出力するように形成
されている。

入力装置21は、制御装置９の管理下で、制御対象19か
ら入力されたアナログ測定値PV（フィードバックデー
タ）をデジタル信号に増幅変換して制御装置９へフィー
ドバック出力するものである。

制御装置９は、ROM9bに記憶されたプログラムに従
い、キー入力装置11から入力された各セグメントデータ
を表示装置13に表示させるとともに、記憶装置15へ記憶
する機能を有している。

また、制御装置９は、プログラムに従い、所定のセグ
メント順次でそのセグメントデータを記憶装置15から読
み込んで設定値SVを作成するとともに、入力装置21から
の測定値PVを取込み、これら設定値SVと測定値PVの偏差
を用いて例えばPID演算処理を行ない、各セグメント毎
にアナログ操作量MVとして出力装置17へ出力するもので
あり、全セグメントで形成される制御パターンに従った
プログラム制御機能を有している（後述する第４図Ａ参
照）。

キー入力装置11は、制御装置９の管理下で、ジャンプ
元セグメントのジャンプ開始点（換言すればジャンプ指
示）、ジャンプ元セグメントやジャンプ先セグメントを
指示するセグメント識別符号、ジャンプ先セグメントに
おける制御開始点、ジャンプ開始点から制御開始点まで
のジャンプに要するジャンプ時間、ジャンプ中のジャン
プ形態等の各種ジャンプデータを入力する機能を有し、
ジャンプ先セグメント指示手段103を形成している。

そして、制御装置９は、キー入力装置11から入力され
たジャンプ指示としてのジャンプ開始点が入力される
と、ジャンプ先セグメント識別符号、制御開始点、ジャ
ンプ時間等を取込み、ジャンプ先セグメントのセグメン
トデータを記憶装置15から読み出してPID演算処理を行
ない、該当するジャンプ先セグメントの操作量MVを制御
開始点から出力装置17へ出力する機能を有している。

また、制御装置９は、キー入力装置11からの切換えに
より、キー入力装置11から入力されたジャンプデータを
例えば記憶装置15に該当するセグメントに対応させて記
憶するとともに、プログラム制御中にジャンプ開始点を
監視し、開始点に到達したとき、ジャンプデータやセグ
メントデータを記憶装置15から読み出してPID演算処理
を行ない、該当するジャンプ先セグメントの操作量MVを
出力装置17へ出力する機能を有している。

なお、ジャンプ時間やジャンプ形態（例えば省略セグ
メント数）は固定したジャンプデータとして記憶させて
もよく、この場合に制御装置９はジャンプ開始点から固
定データを加算又は減算し、ジャンプ先セグメントおよ
び制御開始点を算出するように構成されている。すなわ
ち、ジャンプ先セグメント指示手段103が演算機能を有
している。

また、ジャンプ時間が入力されないか、又はジャンプ
時間が「０」の場合のジャンプ時には、制御装置９は、
該当するジャンプ先セグメントの操作量MVを演算し、こ
れをジャンプ開始点の経過後に出力装置17へ出力する機
能を有している。

さらに、ジャンプ時間が入力された場合のジャンプ時
には、制御装置９は、ジャンプ開始点と制御開始点間の
レベル差やジャンプ形態に従って操作量MVをジャンプ時
間だけ演算出力し、その後ジャンプ先セグメントに対応
するセグメントデータを記憶装置15から読み出してPID
演算処理を行ない、制御開始点から操作量MVを出力装置
17へ出力する機能を有している。

例えば、ジャンプ形態がジャンプ開始点から制御開始
点まで直線的なパターンでジャンプする形態では、主に
ジャンプ開始点と制御開始点間のレベル差に基づき操作
量MVを出力装置17へ出力し、ジャンプ形態がジャンプ開
始点から制御開始点間の本来のプログラム制御パターン
のまま時間的に短縮してジャンプする形態では、ジャン
プ時間に基づき短縮したプログラム操作量MVを出力装置
17へ出力する。

このように構成された本考案のプログラム調節計は、
第３図に示すフローチャートによってより明確となるで
あろう。

プログラムがスタートするとステップ301でプログラ
ム運転が実行され、プログラムされたセグメント順序で
デジタル操作量MVが演算されて出力装置17へ出力され、
出力装置17から例えばアナログ操作量MVが制御対象19へ
出力される。

第４図Ａ中の実線−破線−実線は、セグメント（１）
〜（６）・・・の順に制御対象19をプログラム制御する
プログラム運転状態を示すものである。

続くステップ302ではプログラム運転が終了したか否
か判断され、NOの場合にはステップ303に移ってジャン
プ指示があるか否か判断される。

ステップ303がNOの場合には、ステップ301〜303が繰
返し実行され、その途中でステップ302がYESになれば終
了し、ステップ303がYESとなるとステップ304に移る。

ステップ304では、キー入力装置11から入力されたセ
グメント識別符号および制御開始点等が取込まれ、続く
ステップ305ではキー入力装置11から入力されたジャン
プ時間が取込まれる。

もっとも、このステップ305では予め記憶装置15に固
定的な初期値として記憶されたジャンプ時間を自動的に
取込むことも可能である。

ステップ306ではジャンプ元セグメントからジャンプ
先セグメントまでのジャンプ時間に対応するセグメント
データを記憶装置15から取込み、ステップ307ではステ
ップ305で取込まれたジャンプ時間とステップ306で取込
んだセグメントデータによって制御装置９がジャンプ開
始の演算処理を行ない、第４図中のジャンプ開始点P1か
らジャンプ先の制御開始点P2に至るまでの演算処理をし
て操作量MVを出力装置17へ出力する。

その後はジャンプ先セグメントを含めてステップ301
によるプログラム運転となる。

従って、キー入力装置11からジャンプ開始点、セグメ
ント識別符号、制御開始点、ジャンプ時間が入力される
と、第４図Ａに示すように、セグメント（３）の途中の
ジャンプ開始点P1からセグメント（６）の途中の制御開
始点P2にジャンプする。

実際には、ジャンプ時間「０」の場合には、第４図Ａ
におけるセグメント（３）のジャンプ開始点P1からジャ
ンプ先の制御開始点P2までの破線部分「セグメント
（４）と（５）および（３）と（６）の一部」が省略さ
れて第４図Ｂのようになる。

ステップ305でのジャンプ時間の入力時間が「０」よ
りも大きい場合には、指示されたジャンプ形態に応じ、
第４図Ｃに示すようにプログラムパターンとは関係なく
ジャンプ先までP1、P2のレベル差とジャンプ時間で形成
する傾斜でジャンプするか、又は第４図Ｄに示すように
プログラムパターンの時間軸を短縮したパターンで推移
しながらジャンプする。

さらに、ステップ304は、記憶装置15に記憶された固
定データを取込む処理、並びにジャンプ開始点にこれら
固定データを加算又は減算処理してジャンプ先セグメン
トおよび制御開始点を自動算出するステップとすること
も可能である。

例えば、現在の進行中のプログラム制御点をジャンプ
開始点として、予め記憶されている任意の固定時間や省
略セグメント数を加えてジャンプ先を指示することが可
能である。

この場合には、ジャンプ指示を行なっている間（例え
ばキー入力装置11のジャンプキーを手動で押している
間）は、ステップ301〜307が繰返されるため、プログラ
ムパターン上における進行中の制御時点よりも先の時点
にジャンプをし続ける機能、いわゆる早送り機能がなさ
れる。

逆に、ステップ304において進行中のプログラム制御
点をジャンプ開始点として、予め記憶されている任意の
固定時間や省略セグメント数を減じてジャンプ先を指示
することも可能である。

この場合には、ジャンプ指示を行なっている間はプロ
グラムパターン上における現在時点よりも前の時点にジ
ャンプをし続ける機能、いわゆる早戻し機能となる。

なお、これら早送りと早戻し機能の切換えはプログラ
ム調節計の操作パネルに配置したキー入力装置11中の別
個の指示キーで指示される。

ところで、上述した本考案においては、ジャンプ先セ
グメントにおける制御開始点は、第５図に示すように、
ジャンプ先セグメント（６）における始端からＡだけ進
んだ値を演算する場合の他、終端までの残り値Ｂを演算
して制御開始点における操作量MVを制御装置９で演算可
能である。

そして、本考案では、上述したように各セグメント途
中からジャンプ先セグメントの途中へジャンプする構成
に限らず、各セグメント途中からジャンプ先セグメント
の始端に、更に、各セグメントの終端からジャンプ先セ
グメントの始端にジャンプする構成も可能である。

さらに、ジャンプ先セグメントは、上述したように現
在制御中のセグメントより先の未処理セグメントである
必要はなく、既に処理済のセグメントにジャンプするこ
とも可能であり、キー入力装置11からの入力指示するセ
グメント識別符号によって任意に変更可能である。もち
ろん、同一セグメント内および隣接するセグメント間で
ジャンプ可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案は、制御対象のプログラム
制御中に現在制御中のセグメントから任意の制御点にジ
ャンプすることが可能で、例えば任意の未処理セグメン
トや処理済セグメントにジャンプする過程で操作量が連
続的に出力され、種々のプログラム制御をすることが可
能となる。

従って、製造工程の変更や製造工程の誤りに対して
も、プログラム調節計のプログラムを変更することなく
速やかに対応することが可能となり、各種の制御対象に
対する汎用性が高い。

しかも、本考案は、従来の構成にジャンプ先セグメン
ト指示手段を設けるとともに制御手段の機能を若干変更
するのみで目的達成が可能であるから、構成が簡単で安
価である。

また、制御手段が操作量をジャンプ開始点から出力す
る構成では、ジャンプ形態に従って操作量がジャンプ開
始点から制御開始点まで操作量が連続して出力される利
点がある。

さらに、ジャンプ先セグメント指示手段が演算機能を
有する構成では、進行中のプログラム制御時点から任意
の時間で制御開始点を早送り又は早戻し可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るクレーム対応図、第２図は本考案
に係るプログラム調節計の一実施例を示すブロック図、
第３図は第２図のプログラム調節計の動作を説明するフ
ローチャート、第４図Ａ〜Ｄおよび第５図は本考案の動
作の一例を説明する図，第６図は従来のプログラム調節
計を示すブロック図、第７図は第６図の動作を説明する
図である。 １……セグメントデータ入力手段 ３……制御手段 ５……メモリー手段 ７、19……制御対象 11……セグメントデータ入力手段（キー入力装置）ジャ
ンプ先セグメント指示手段（キー入力装置） １……表示装置 ５……メモリー手段（記憶装置） 17……出力装置 21……入力装置 100……セグメントデータ入力手段 101……制御手段 102……メモリー手段 103……ジャンプ先セグメント指示手段 104……制御対象

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】操作量によってプログラム制御される制御
   対象と、 この制御対象をプログラム制御する複数の制御プロセス
   区間の各々をセグメントとし、これら各セグメントに対
   応した少なくともセグメント識別符号、制御時間および
   制御レベルのデータを入力するセグメントデータ入力手
   段と、 少なくとも前記セグメント識別符号、制御時間および前
   記レベルの各データを記憶するメモリー手段と、 予め設定された所定のセグメント順序に従って前記メモ
   リー手段から前記データを読み出して演算処理した前記
   操作量を前記制御対象に出力する制御手段と、 を具備するプログラム調節計において、 制御中のセグメントからジャンプさせるジャンプ開始
   点、任意のジャンプ先セグメントの識別符号およびこの
   ジャンプ先セグメント中の制御開始点を前記制御手段に
   指示するジャンプ先セグメント指示手段を有し、 前記制御手段は、前記ジャンプ先セグメントの識別符号
   に対応するセグメントのデータを前記メモリー手段から
   読み出すとともに、前記データ、ジャンプ開始点および
   制御開始点に基づいて演算処理し、前記操作量を前記ジ
   ャンプ開始点から前記制御開始点まで出力可能に形成さ
   れてなることを特徴とするプログラム調節計。
2. 【請求項２】前記ジャンプ先セグメント指示手段は、前
   記ジャンプ開始点から制御開始点までのジャンプ時間お
   よびジャンプ形態を指示するものであり、 前記制御手段は、前記データ、ジャンプ開始点および制
   御開始点に加えて前記ジャンプ時間およびジャンプ形態
   に基づいて演算処理して前記操作量を前記ジャンプ開始
   点から出力可能に形成されたものである請求項１記載の
   プログラム調節計。
3. 【請求項３】前記ジャンプ先セグメント指示手段は、進
   行中のプログラム制御点をジャンプ開始点としてこれに
   任意の時間を加算又は減算させることによって前記制御
   開始点を演算する塩酸機能を有してなる請求項１もしく
   は２記載のプログラム調節計。