JP5485823B2 - Inverter control circuit - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電動機を可変速制御するインバータ装置に搭載され、入力端子に与えられる信号を読み込んで制御するインバータ装置の制御回路に関する。 Embodiments described herein relate generally to a control circuit for an inverter device that is mounted on an inverter device that performs variable speed control of an electric motor and that reads and controls a signal applied to an input terminal.
インバータ装置は、電動機を可変速制御するため、電動機に対して出力する電圧と周波数とを制御する。斯様なインバータ装置は、電動機を回転させることで発生するノイズや、その他の装置が動作することで発生するノイズ等に晒される環境に設置されることが多い。すると、インバータ装置の入力端子にノイズが印加されて、入力状態の変化を誤検出する場合がある。 The inverter device controls the voltage and frequency output to the motor in order to perform variable speed control of the motor. Such an inverter device is often installed in an environment exposed to noise generated by rotating an electric motor, noise generated by operating other devices, and the like. Then, noise is applied to the input terminal of the inverter device, and a change in the input state may be erroneously detected.
一般には、上記のようにノイズの影響を受けることを回避するため、入力端子にノイズフィルタを配置したり、入力信号をソフトウェアによってフィルタリングするフィルタ時間を長く設定することで対応している。例えば、1μ秒毎に3回入力端子のレベルを読み出し、それらの多数決結果を有効なデータ値とすると、更にこの処理を1m秒毎に所定回数行い、全てのデータ値が同一のレベルである場合に、入力端子に与えられているデータ値を確定して更新するといった処理が行われている。 In general, in order to avoid the influence of noise as described above, a noise filter is arranged at an input terminal, or a filter time for filtering an input signal by software is set long. For example, when the level of the input terminal is read out three times every 1 μs and the majority result is regarded as a valid data value, this processing is further performed a predetermined number of times every 1 ms, and all data values are the same level. In addition, a process of determining and updating the data value given to the input terminal is performed.
しかしながら、ノイズフィルタは、フィルタ定数(遮断周波数)の設定が、必ずしも実際に発生しているノイズの特性に一致するとは限らない。また、フィルタ時間に余裕を持たせて長めに設定すると、入力応答が遅れることに繋がるという問題がある。そして、上述のようなソフトウェアによるフィルタリング処理の場合は、ランダムに発生するノイズに対しては有効である。 However, in the noise filter, the setting of the filter constant (cutoff frequency) does not always match the characteristics of the noise that is actually generated. In addition, if the filter time is set longer with a margin, there is a problem that the input response is delayed. In the case of the filtering process by software as described above, it is effective for randomly generated noise.
ところが、例えばユーザが現場で使用しているシステムに用いられるリレーやコンタクタが制御されてON/OFFすることにより、周期的なノイズが発生する場合がある。例えば、1m秒の周期で3μ秒以上のパルス幅のノイズが発生すると、前述のフィルタリング処理ではノイズを排除することができず、サンプリングされたノイズレベルをデータとして受け付けてしまい誤動作する可能性がある。このようなノイズは、1m秒毎に行う処理の回数を増やしても除去することができない。
そこで、実際に発生しているノイズの特性に応じて、ノイズの影響を適切に回避できるインバータ装置の制御回路を提供する。
However, for example, when a relay or contactor used in a system used by a user in the field is controlled to be turned ON / OFF, periodic noise may occur. For example, if noise with a pulse width of 3 μsec or more occurs in a cycle of 1 msec, the above filtering process cannot eliminate the noise, and the sampled noise level may be accepted as data, resulting in malfunction. . Such noise cannot be removed even if the number of processes performed every 1 ms is increased.
Therefore, a control circuit for an inverter device that can appropriately avoid the influence of noise according to the characteristics of noise that is actually generated is provided.
実施形態によれば、電動機を可変速制御するインバータ装置に搭載され、入力端子に与えられる信号を読み込んで制御を行う制御回路において、サンプリング手段は、前記入力端子に与えられる二値レベル信号を一定周期毎にサンプリングして、サンプリングしたデータ値を記憶手段に記憶させ、ノイズ情報検出手段は、前記サンプリング手段による動作が所定時間経過すると、前記記憶手段に記憶されたデータ値について、データ値「0」が連続した期間の長さと、データ値「1」が連続した期間の長さとから、ノイズの発生によるデータ値の変化と推定されるノイズ発生周期Twと、前記データ値が変化した状態が連続するノイズ持続時間Thとを検出する。そして、サンプリング設定手段は、前記ノイズ発生周期Twと前記ノイズ持続時間Thとに基づいて、ノイズの影響を回避するように、前記サンプリング手段が通常処理時にデータをサンプリングする周期Tin及び/又は前記サンプリング周期毎に連続してデータをサンプリングする回数Rnを設定する。 According to the embodiment, in the control circuit that is mounted on the inverter device that performs variable speed control of the electric motor and performs the control by reading the signal given to the input terminal, the sampling means keeps the binary level signal given to the input terminal constant. Sampling is performed for each cycle, and the sampled data value is stored in the storage means. The noise information detection means, when the operation by the sampling means elapses for a predetermined time, the data value “0” for the data value stored in the storage means. ”And the length of the period in which the data value“ 1 ”is continuous, the noise generation cycle Tw estimated to be a change in the data value due to the occurrence of noise and the state in which the data value has changed are continuous. The noise duration Th to be detected is detected. Then, the sampling setting means, based on the noise generation period Tw and the noise duration time Th, the period Tin and / or the sampling that the sampling means samples data during normal processing so as to avoid the influence of noise. The number of times Rn for sampling data continuously for each period is set.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1ないし図16を参照して説明する。図7は、インバータ装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。インバータ装置1は、制御回路2とインバータ主回路3とを備え、制御回路2には、入力端子4に与えられる信号が入力回路5を介して与えられる。入力回路5は、例えばローパスフィルタや保護回路等を含んで構成されている。制御回路2は、CPU若しくはマイクロコンピュータで構成され、入力端子4に与えられる信号に応じてインバータ主回路3に制御信号を与え、例えば三相誘導モータからなる電動機6の駆動を制御する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the inverter device. The
制御回路2は、その内部に演算部7,入力データ格納保存部8,入力データ解析結果保存部9,連続データ取得間隔保存部10,サンプリング周期保存部11,入力データON判定時間保存部12,入力データOFF判定時間保存部13,入力端子データ収集時間保存部14,偏差値判定部15,アラーム出力部16等を備えている。尚、各保存部8〜14はメモリであり、偏差値判定部15については、演算部7により実行されるソフトウェア的な機能部分を外在化して示すものである。
The
次に、本実施例の作用について説明する。図4は、制御回路2によって一般的に行われている入力信号処理を示すフローチャートである。この処理は、入力端子4のデータをサンプリングする周期Tin(例えばTin=500μ秒)毎に発生するタイマ割り込み等により繰り返し実行される。基本的には、入力端子4のデータを1μ秒毎に読み込み、連続してn(≧3)回同一のレベルであった場合のデータを有効と判断する(多数決処理)。尚、上記1μ秒は予め連続データ取得間隔保存部10に、サンプリング周期Tinは予めサンプリング周期保存部11に保存されており、上記多数決処理の「n」については、データ値「1」の場合は入力データON判定時間保存部12に、データ値「0」の場合は入力データOFF判定時間保存部13にそれぞれ保存されている。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing input signal processing generally performed by the
先ず、入力カウンタをゼロクリアし、「前入力端子有効データ」に「入力端子有効データ」を代入して初期化を行うと(S300)、「前データ」に現在の入力端子4よりサンプリングしたデータ値を代入する(S301)。それから、データを連続して読み込む場合の周期が1μ秒となるようダミー遅延処理を行う(S302)。
次に、「新データ」に入力端子4よりサンプリングしたデータ値を代入すると(S310)、「前データ」と「新データ」とが一致するか否かを判断し(S311)、一致の場合は(YES)S3111に、不一致の場合は(NO)ステップS3115に移行する。ステップS3111では「入力カウンタ」をインクリメントし、続いて「前データ」に「新データ」を代入して更新する(S3112)。
First, when the input counter is cleared to zero and initialized by substituting "input terminal valid data" for "previous input terminal valid data" (S300), the data value sampled from the
Next, when the data value sampled from the
次に、「入力カウンタ」のカウント値が「n」か否かを判断し(S3113)、「n」であれば(YES)「入力端子有効データ」を「新データ」で更新し(S3114)、「n」でなければ(NO)ステップS310に戻る。ここでステップS311〜S3113の処理に要する時間が1μ秒である。ステップS3115(A)では、「入力端子有効データ」と「前入力端子有効データ」とが同じであれば(YES)「連続有効カウント」をインクリメントし(B)、両者が異なれば(NO)「連続有効カウント」をリセットする(C)。 Next, it is determined whether or not the count value of the “input counter” is “n” (S3113). If it is “n” (YES), “input terminal valid data” is updated with “new data” (S3114). If not "n" (NO), the process returns to step S310. Here, the time required for the processing of steps S311 to S3113 is 1 microsecond. In step S 3115 (A), if “input terminal valid data” and “previous input terminal valid data” are the same (YES), “continuous valid count” is incremented (B), and if they are different (NO) “ “Continuous valid count” is reset (C).
「連続有効カウント」は、「入力端子有効データ」として同じ値が続いた回数をカウントするもので、インバータ装置1の入力端子処理において、入力端子4のON/OFF(1/0)のデータと計測時間との両方を用いて処理を行なっている(例えばONが5ms続いた場合に運転コマンドを有効にするなど)。ステップS3115の実行後は処理を終了する。ステップS3114で「入力端子有効データ」を更新しない場合は、以前の「入力端子有効データ」のままとなる。また、図5は、上記の処理をイメージ的に説明するものである。
“Continuous valid count” counts the number of times the same value continues as “input terminal valid data”. In the input terminal processing of the
以上のような入力信号処理を行うに当たり、周期的なノイズが発生して重畳されている場合には、そのノイズ発生周期とノイズデータが連続して生じている持続時間とを検出する処理について、以下説明する。
図1は、ノイズ検出処理を示すフローチャートである。この処理は、ノイズ検出処理要求時に起動され(後述する図16参照)、一度呼ばれると、この中で1μ秒毎に処理を繰り返し、条件を満たせば終了する。先ず、「前データ」,「時間」,「A時間」,「B時間」に夫々「0」を代入すると共に、各データを格納するテーブルのポインタを初期値にセットする(S1)。それから「時間」をインクリメント(1μ秒相当)すると(S2)、「新データ」に入力端子4よりサンプリングしたデータ値を代入する(S3)。そして、「前データ」と「新データ」とが一致するか否かを判断し(S4)、両者が一致しており変化がなければ(YES)、処理時間を1μ秒にするため例えばNOP命令を実行するなどのダミー処理(S5)を行った後、ステップS7に移行する。この場合、時間のみが更新される。
In performing the input signal processing as described above, when periodic noise is generated and superimposed, the processing for detecting the noise generation cycle and the duration in which the noise data is continuously generated, This will be described below.
FIG. 1 is a flowchart showing noise detection processing. This process is started when a noise detection process is requested (see FIG. 16 to be described later), and once called, the process is repeated every 1 μs, and ends when the condition is satisfied. First, “0” is assigned to “previous data”, “time”, “A time”, and “B time”, respectively, and a pointer of a table storing each data is set to an initial value (S1). Then, when “time” is incremented (corresponding to 1 μsec) (S2), the data value sampled from the
一方、ステップS4において、「前データ」と「新データ」とが一致せず変化した場合は(NO)、続くステップS6において「新データ」の値がON,すなわち「1」か否かを判断する。「新データ」の値がONであれば(YES)データ値は「0」→「1」に変化したことになり、この場合は「時間」を「A時間(OFF時間)」に代入して記憶させ(S610)、続いてステップS5と同様のダミー処理を行う(S611)。 On the other hand, if “previous data” and “new data” have changed without matching in step S4 (NO), it is determined in subsequent step S6 whether the value of “new data” is ON, that is, “1”. To do. If the value of “new data” is ON (YES), the data value has changed from “0” to “1”. In this case, “time” is substituted into “A time (OFF time)”. Store (S610), and then perform a dummy process similar to step S5 (S611).
ステップS6において、「新データ」の値がONでなければ(NO)データ値は「1」→「0」に変化したことになり、この場合は「時間」より「A時間」を減じたものを「B時間(ON時間)」に代入して記憶させる(S620)。更に、「時間」を「ノイズ間隔」に代入して記憶させ(S621)、ON時間,ノイズ間隔のデータを格納テーブルに保存すると(S622)、格納テーブルのポインタを更新し(インクリメント;S623)、「時間」をゼロクリアする(S624)。尚、「A時間」,「B時間」,「ノイズ間隔」等の関係については、図2に示す。この後に、ステップS5,S611と同様のダミー処理を行う(S625)。 In step S6, if the value of “new data” is not ON (NO), the data value has changed from “1” to “0”. In this case, “time A” is subtracted from “time”. Is stored in “B time (ON time)” (S620). Further, “time” is substituted for “noise interval” and stored (S621). When ON time and noise interval data are stored in the storage table (S622), the storage table pointer is updated (increment; S623). “Time” is cleared to zero (S624). The relationship between “A time”, “B time”, “noise interval”, etc. is shown in FIG. Thereafter, dummy processing similar to steps S5 and S611 is performed (S625).
そして、「前データ」に「新データ」をセットすると(S7)、続くステップS8で、データ入力処理の完了を確認する。ここではポインタが「500」に達したか否か、若しくは所定時間が経過したか否かを判断し、未完了の場合はステップS2に戻る。この処理により、500回分のノイズ周期とON時間(ノイズ持続時間Th)のデータが収集できる。サンプリングされたデータは、入力データ格納保存部8に記憶される。ここで、データのサンプリング(収集)をどれだけ行うか、並びに上記所定時間は、予め入力端子データ収集期間保存部14に保存されている。
When “new data” is set in “previous data” (S7), the completion of the data input process is confirmed in the subsequent step S8. Here, it is determined whether or not the pointer has reached “500”, or whether or not a predetermined time has elapsed. If the pointer has not been completed, the process returns to step S2. With this process, it is possible to collect 500 times of noise period and ON time (noise duration Th) data. The sampled data is stored in the input data storage / save
尚、所定時間が経過して終了となった場合にはサンプル数が「500」に満たないが、ノイズの発生回数が少ないケースであるから問題とならない。ここでの所定時間としては、例えば通常の入力端子の処理周期が500μ秒程度とすると、その2倍×(500回)とすれば500ms程度で十分である。500回に満たない場合は、後述する図4に示すS412以降のノイズ幅対策のみを行なうようにする。 Note that when the predetermined time has elapsed and the number of samples is less than “500”, there is no problem because the number of noise occurrences is small. As the predetermined time, for example, if the processing cycle of a normal input terminal is about 500 μs, about 500 ms is sufficient if it is twice that (500 times). When the number is less than 500, only noise width countermeasures after S412 shown in FIG.
次に、上記の処理により収集したデータを解析し、入力端子4の信号処理について、サンプリング周期Tin及び連続サンプリング回数Rnに反映する処理(ノイズ分析処理)を、図3のフローチャートに示す。この処理は、ノイズが発生していると判断される場合にのみ(S400:NO)実行される。すなわち、収集したデータを解析した結果、データの変化が全く生じなかった場合はノイズの発生なし(YES)と判断される。
Next, processing (noise analysis processing) that analyzes the data collected by the above processing and reflects the signal processing at the
以下では、上記ON時間をTonとして、先ずON時間Tonについて平均値Tonave,標準偏差Tonσを求め、度数分布テーブルを作成する(S401)。標準偏差Tonσが小さくある程度の幅を有している場合は、ノイズの影響による誤認識を生じる可能性が高い。また、度数分布を得る場合は、データ範囲の中心値に該当個数のデータがあるとみなし、平均値Tonave,標準偏差Tonσを求める。これらの解析結果は、入力データ解析結果保存部9に保存される。
次に、ノイズ周期Twについて同様に平均値Twave,標準偏差Twσを求め、度数分布テーブルを作成する(S402)。標準偏差Twσが小さく、入力データのサンプリング周期Tinに対して整数倍となる関係が有る場合は、やはりノイズの影響による誤認識を生じる可能性が高い。度数分布を得る場合は、データ範囲の中心値に該当個数のデータがあるとみなし、平均値Twave,標準偏差Twσを求める。
In the following, assuming that the ON time is Ton, first, an average value Tonave and standard deviation Tonσ are obtained for the ON time Ton, and a frequency distribution table is created (S401). When the standard deviation Tonσ is small and has a certain width, there is a high possibility of erroneous recognition due to the influence of noise. Further, when obtaining the frequency distribution, it is considered that there is a corresponding number of data at the center value of the data range, and the average value Tonave and the standard deviation Tonσ are obtained. These analysis results are stored in the input data analysis
Next, the average value Twave and the standard deviation Twσ are similarly obtained for the noise period Tw, and a frequency distribution table is created (S402). When the standard deviation Twσ is small and there is a relationship that is an integral multiple of the sampling period Tin of the input data, there is a high possibility that erroneous recognition due to the influence of noise will occur. When obtaining the frequency distribution, it is considered that there is a corresponding number of data at the center value of the data range, and the average value Twave and the standard deviation Twσ are obtained.
続くステップS460では、平均値Twaveに標準偏差Twσの5倍を加算した値が、400μ秒を超えて且つ1m秒未満となる範囲内にあるか否かを判断する。すなわち、ノイズ発生周期Twが、サンプリング周期Tinの近傍(当該周期Tinを含む所定範囲内)にあるか否かを判断する。ここで「YES」であればステップS461に、「NO」であればステップS410に移行する。ステップS461に移行した場合は、ノイズ周期Twの間隔がある範囲内にまとまっていることを示すので、サンプリング周期Tinを(1)式で設定する。尚、右辺はステップS460で用いる値に等しい。
Tin=Twave+Twσ×5 …(1)
In a succeeding step S460, it is determined whether or not a value obtained by adding five times the standard deviation Twσ to the average value Twave is within a range exceeding 400 μsec and less than 1 msec. That is, it is determined whether or not the noise generation period Tw is in the vicinity of the sampling period Tin (within a predetermined range including the period Tin). If “YES” here, the process proceeds to a step S461, and if “NO”, the process proceeds to the step S410. When the process proceeds to step S461, it indicates that the intervals of the noise period Tw are within a certain range, so the sampling period Tin is set by the equation (1). The right side is equal to the value used in step S460.
Tin = Twave + Twσ × 5 (1)
ステップS410では、標準偏差Tonσが1μ秒未満か否かを判断する。Tonσ<1μ秒の場合は(YES)、平均値Tonaveの±3μにノイズが集中していることを示す。この場合、ステップS411に移行する。また、Tonσ≧1μ秒であれば(NO)ステップS420に移行する。ステップS411では、平均値Tonaveが3μ秒未満か否かを判断する。Tonave<3μ秒の場合は(YES)、入力端子のデータを連続して読み取る回数RnをステップS412以降のように設定することで、ノイズの影響を排除することが可能となる。また、Tonave≧3μ秒の場合はステップS420に移行する。 In step S410, it is determined whether or not the standard deviation Tonσ is less than 1 μsec. When Tonσ <1 μs (YES), it indicates that noise is concentrated on the average value Tonave ± 3 μm. In this case, the process proceeds to step S411. If Tonσ ≧ 1 μs (NO), the process proceeds to step S420. In step S411, it is determined whether or not the average value Tonave is less than 3 μs. In the case of Tonave <3 μs (YES), it is possible to eliminate the influence of noise by setting the number Rn of continuous reading of data at the input terminal as in step S412 and subsequent steps. On the other hand, if Tonave ≧ 3 μsec, the process proceeds to step S420.
ステップS412では、連続サンプリング回数Rnを(2)式で設定する。
Rn=Tonave+Tonσ×5 …(2)
この場合は回数Rnのみ変更すれば良い。例えばTonave=3μ,Tonσ=1μ秒であれば、Rn=8となる。そして、ノイズアラームをセットすると(S413)、続くステップS414では、入力信号処理における多数決の最小数として連続サンプリング回数Rnを「3」以上とする(Rn≧n)。したがって、Rn<3であれば(A:YES)Rn=3に設定し(B)処理を終了する。
In step S412, the number of continuous samplings Rn is set by equation (2).
Rn = Tonave + Tonσ × 5 (2)
In this case, only the number of times Rn may be changed. For example, when Tonave = 3 μ and Tonσ = 1 μsec, Rn = 8. When the noise alarm is set (S413), in the subsequent step S414, the continuous sampling count Rn is set to “3” or more (Rn ≧ n) as the minimum number of majority in the input signal processing. Therefore, if Rn <3 (A: YES), Rn = 3 is set (B) and the process is terminated.
次に、ステップS420以降の処理(Tonσ≧1μ秒,Tonave≧3μ秒の場合)について説明する。先ず、標準偏差Twσが50μ秒未満か否かを判断する(S420)。Twσ≧50μ秒であれば(NO)ノイズの分散が大きいと判断し、度数分布結果の分析処理であるステップS441以降の処理を実行する。一方、Twσ<50μ秒であれば(YES)、現在のサンプリング周期Tinと平均値Twaveとの大小関係を判定する(ステップS421)。Tin>Twaveであれば(YES)、サンプリング周期Tinの変更処理を行う(S422)。 Next, the processing after Step S420 (when Tonσ ≧ 1 μs and Tonave ≧ 3 μs) will be described. First, it is determined whether or not the standard deviation Twσ is less than 50 μs (S420). If Twσ ≧ 50 μsec (NO), it is determined that the variance of the noise is large, and processing after step S441, which is analysis processing of the frequency distribution result, is executed. On the other hand, if Twσ <50 μsec (YES), the magnitude relationship between the current sampling period Tin and the average value Twave is determined (step S421). If Tin> Twave (YES), the sampling cycle Tin is changed (S422).
以下、ステップS422で行う処理について説明する。サンプリング周期Tinが、ノイズ周期Twの整数倍に一致している場合には、入力端子4のデータをサンプリングする際にノイズの影響を受ける可能性が高い。そこで、Tin/Twaveの小数点第1位が「8,9,0,1,2」の何れかの場合は、両者の関係が整数倍に近いと判断する。すなわち、以下のモジュロ演算を行い、
AA=MOD(Tin*10/Twave,10) …(3)
このAAの値が「8,9,0,1,2」の何れかであればサンプリング周期Tinを変更する。例えば余りが「5」になるように変更するため、以下の演算を行う。
BB={INT(Tin*10/Twave)+5}*Twave/10 …(4)
Hereinafter, the process performed in step S422 will be described. When the sampling period Tin matches an integer multiple of the noise period Tw, there is a high possibility of being affected by noise when sampling the data at the
AA = MOD (Tin * 10 / Twave, 10) (3)
If the value of AA is any one of “8, 9, 0, 1, 2”, the sampling period Tin is changed. For example, in order to change the remainder to be “5”, the following calculation is performed.
BB = {INT (Tin * 10 / Twave) +5} * Twave / 10 (4)
以下、具体数値例をいくつか挙げる。
<Twave=260,Tin=500の場合>
AA=MOD(Tin*10/Twave,10)
=MOD(5000/260,10)=9
となるので、サンプリング周期Tinを変更する。
BB={INT(Tin*10/Twave)+5)*Twave/10
={INT(5000/260)+5)*260/10=624
この場合、サンプリング周期Tinを624μ秒に変更する。
Some specific numerical examples are given below.
<Twave = 260, Tin = 500>
AA = MOD (Tin * 10 / Twave, 10)
= MOD (5000 / 260,10) = 9
Therefore, the sampling period Tin is changed.
BB = {INT (Tin * 10 / Twave) +5) * Twave / 10
= {INT (5000/260) +5) * 260/10 = 624
In this case, the sampling period Tin is changed to 624 μsec.
<Twave=240,Tin=500の場合>
AA=MOD(Tin*10/Twave,10)
=MOD(5000/240,10)=0
この場合も、サンプリング周期Tinを変更する。
BB=(INT(Tin*10/Twave)+5)*Twave/10
=(INT(5000/240)+5)*240/10=600
この場合、サンプリング周期Tinを600μ秒に変更する。
<Twave = 240, Tin = 500>
AA = MOD (Tin * 10 / Twave, 10)
= MOD (5000 / 240,10) = 0
Also in this case, the sampling period Tin is changed.
BB = (INT (Tin * 10 / Twave) +5) * Twave / 10
= (INT (5000/240) +5) * 240/10 = 600
In this case, the sampling period Tin is changed to 600 μsec.
<Twave=300,Tin=500の場合>
AA=MOD(Tin*10/Twave,10)
=MOD(5000/300,10)=6
この場合、変更は不要と判断する。
<Twave = 300, Tin = 500>
AA = MOD (Tin * 10 / Twave, 10)
= MOD (5000 / 300,10) = 6
In this case, it is determined that no change is necessary.
<Twave=26,Tin=500の場合>
AA=MOD(Tin*10/Twave,10)
=MOD(5000/26,10)=2
サンプリング周期Tinを変更する。
BB=(INT(Tin*10/Twave)+5)*Twave/10
=(INT(5000/26)+5)*26/10=512
この場合、サンプリング周期Tinを512μ秒に変更する。
<Twave = 26, Tin = 500>
AA = MOD (Tin * 10 / Twave, 10)
= MOD (5000 / 26,10) = 2
Change the sampling period Tin.
BB = (INT (Tin * 10 / Twave) +5) * Twave / 10
= (INT (5000/26) +5) * 26/10 = 512
In this case, the sampling period Tin is changed to 512 μs.
<Twave=30,Tin=500の場合>
AA=MOD(Tin*10/Twave,10)
=MOD(5000/30,10)=6
変更は不要と判断する。ステップS422の実行後は、ノイズアラームをセットする(S423)。
<Twave = 30, Tin = 500>
AA = MOD (Tin * 10 / Twave, 10)
= MOD (5000 / 30,10) = 6
It is determined that no change is necessary. After execution of step S422, a noise alarm is set (S423).
また、ステップS421においてTin≦Twaveであれば(NO)、ステップS430〜S433の処理を行う。ステップS430,S431の処理は、ステップS412,S414と同様である。続くステップS432では、Rn>20か否かを判断する。Rn>20の場合はノイズの影響が無視できないとし、ノイズアラームをセットして(S433)Tin,Rnは変更せず、そのままリターンする(すなわち、図3の処理を終了することになる)。 If Tin ≦ Twave in step S421 (NO), the processing in steps S430 to S433 is performed. The processes in steps S430 and S431 are the same as those in steps S412 and S414. In a succeeding step S432, it is determined whether or not Rn> 20. If Rn> 20, the influence of noise cannot be ignored, a noise alarm is set (S433), Tin and Rn are not changed, and the processing returns as it is (that is, the processing in FIG. 3 is terminated).
次に、ステップS441以降の度数分布データ処理について説明する。ノイズ周期データを50μ秒幅の窓(階級)で区切って度数分布を求めておく。図8には、度数分布処理を行ったデータの一例を示す。度数が100度(500回のサンプリングに対し、10個の窓で2倍以上の度数が有るものを有意と判断)以上のものが有る場合は(S441:YES)、次のステップS450に移行する。また、度数が100度以上のものがない場合は(NO)ノイズの影響は受けないと判断し、ステップS430以降で連続サンプリング回数Rnの設定を行うが、ノイズデータが有意な特徴を示していないことから正しいと限らないため、その前にステップS451でノイズアラームをセットする。 Next, frequency distribution data processing after step S441 will be described. The frequency distribution is obtained by dividing the noise period data by a window (class) having a width of 50 μsec. FIG. 8 shows an example of data subjected to frequency distribution processing. If there is a frequency of 100 degrees or more (determined that a frequency that is twice or more in 10 windows is significant for 500 samplings) (S441: YES), the process proceeds to the next step S450. . If there is no frequency of 100 degrees or more, (NO) it is determined that there is no influence of noise, and the number of continuous samplings Rn is set after step S430, but the noise data does not show a significant feature. Since this is not necessarily correct, a noise alarm is set in step S451 before that.
ステップS450では、度数が100度以上のノイズ周期が1つの場合は(YES)、その窓の範囲の中心値をTwaveとして、ステップS422の処理を実行する。一方、度数が100度以上のノイズ周期が複数存在する場合は(NO)、サンプリング周期Tinを変更することでノイズの影響を回避することは容易ではないため、ステップS430以降で連続サンプリング回数Rnを設定するが、この場合も100度以上のノイズ周期が2つ以上存在し、Rnの設定が正しいとは限らないため、ステップS451でノイズアラームをセットする。 In step S450, if there is one noise cycle with a frequency of 100 degrees or more (YES), the center value of the window range is set to Twave, and the process of step S422 is executed. On the other hand, when there are a plurality of noise periods having a frequency of 100 degrees or more (NO), it is not easy to avoid the influence of noise by changing the sampling period Tin, and therefore the number of consecutive samplings Rn is set after step S430. In this case as well, since there are two or more noise periods of 100 degrees or more and the setting of Rn is not always correct, a noise alarm is set in step S451.
尚、以上の処理では、サンプリング周期Tin,連続サンプリング回数Rnの設定に対し、簡略な演算に限定したが、高度な演算等が可能な場合には、データのスペクトル分析など高度な解析に基づいてこれらの測定したデータからの分析結果を元に、ノイズの影響を受けないTinやRnの設定を行なうことができる。 In the above processing, the setting of the sampling cycle Tin and the number of continuous samplings Rn is limited to simple calculation. However, if advanced calculation is possible, it is based on advanced analysis such as data spectrum analysis. Based on the analysis results from these measured data, it is possible to set Tin and Rn that are not affected by noise.
以上の処理を行った結果、サンプリング周期Tin,並びに連続サンプリング回数Rnの変更を行う処理について図6を参照して説明する。ノイズ診断の結果の反映は、入力端子4のデータ値「0;OFF」若しくは「1;ON」が特定の時間(例えば1秒)継続した時に入力端子4のデータ値の変更はないと判断し、サンプリング周期Tin及び読込み回数Rnの変更を行う。図6に変更処理のフローチャートを示す。
As a result of the above processing, processing for changing the sampling period Tin and the continuous sampling count Rn will be described with reference to FIG. The result of the noise diagnosis is that the data value of the
先ず、ノイズの影響による変更要求があるか否かを判断する(ステップS11)。上記変更要求は、電源投入時には初期設定処理によりリセットされ、ステップS412,S422,S430,S433,S451の処理を実行した際にセットされる。変更要求がある場合は(YES)、入力端子4のデータ値が変化しない状態が一定時間を超えたか否かを判断し(ステップS12)、一定時間を超えた場合は(YES)以上の処理に基づいて変更すべき対象,すなわち、サンプリング周期Tin,連続サンプリング回数Rnの何れかを変更する(ステップS13)。それから、変更要求をリセットする(ステップS14)。
First, it is determined whether there is a change request due to the influence of noise (step S11). The change request is reset by the initial setting process when the power is turned on, and is set when the processes of steps S412, S422, S430, S433, and S451 are executed. When there is a change request (YES), it is determined whether or not the state in which the data value of the
以下、具体的なノイズデータ例について、上記の処理を適用した結果を説明する。
<ノイズデータ例A>
図9において、No.1の「15」は、データ値「1」(入力端子ON)の状態が1μ秒毎に15回連続したこと示しており、No.2の「998」は、データ値「0」(入力端子OFF)の状態が998回連続したことを示す。
このデータが所定の個数(例えば1000)に至ったところでデータの解析を行なう。No.1とNo.2,No.3とNo.4,すなわち、奇数番目と偶数番目とを対にすることでデータ値が「0」から「1」に変化する間隔を、また奇数番目のデータでデータ値「1」の状態が継続する幅を得る。例えば図8のようなデータについて、ノイズ発生周期Tw,オン時間Tonの平均と標準偏差Twσとを求めた結果が、図10に示すようになったとする。
Hereinafter, the result of applying the above processing will be described for a specific example of noise data.
<Noise data example A>
In FIG. 9, “15” of No. 1 indicates that the state of the data value “1” (input terminal ON) continues 15 times every 1 μsec, and “998” of No. 2 indicates the data value. This indicates that the state of “0” (input terminal OFF) continues for 998 times.
When the data reaches a predetermined number (for example, 1000), the data is analyzed. No. 1 and No. 2, no. 3 and no. 4, that is, an interval in which the data value changes from “0” to “1” by pairing the odd number and the even number, and a width in which the state of the data value “1” continues in the odd number data. obtain. For example, for the data as shown in FIG. 8, it is assumed that the results of obtaining the average of the noise generation period Tw and the on-time Ton and the standard deviation Twσ are as shown in FIG.
このように、ノイズ発生周期Twの平均値Twaveが999μ秒,標準偏差Twσが28.8μ秒であるから、(Twave+Twσ×5)を求めると1143μ秒となり、Tin>Twaveであるから、ステップS421で「YES」と判断してステップS422を実行する。
AA=MOD(10000/999,10)=0
BB={INT(Tin*10/Twave)+5)*Twave/10
={INT(10000/999)+5)*999/10=1498
この場合、サンプリング周期Tinを1498μ秒に変更する。
Thus, since the average value Twave of the noise generation period Tw is 999 μs and the standard deviation Twσ is 28.8 μs, (Twave + Twσ × 5) is calculated to be 1143 μs, and since Tin> Twave, in step S421. It judges "YES" and performs Step S422.
AA = MOD (10000 / 999,10) = 0
BB = {INT (Tin * 10 / Twave) +5) * Twave / 10
= {INT (10000/999) +5) * 999/10 = 1498
In this case, the sampling period Tin is changed to 1498 μsec.
<ノイズデータ例B>
また、図11は異なるデータ例Bであり、同様に図12に示すように解析すると、ノイズ発生周期Twの平均値754μ秒に対して、標準偏差が245.4μ秒のように比較的大きくなった場合である。この場合、これらのデータの度数分布を求めてみると、図13に示すように、500μ秒と1000μ秒の二つの周期でノイズが発生していることが判る。
この場合、(Twave+Twσ×5)を求めると1981μ秒となり、ステップS420で「NO」と判断し、ステップS440以降の度数分布処理を行う。図13に示すように、度数が「100」以上の時間が2つあるので、ステップS450で「NO」と判断し、ステップS430において連続サンプリング回数Rnの設定を行う。
<Noise data example B>
FIG. 11 shows a different data example B. Similarly, when the analysis is performed as shown in FIG. 12, the standard deviation becomes relatively large as 245.4 μsec with respect to the
In this case, when (Twave + Twσ × 5) is obtained, it is 1981 μs, “NO” is determined in the step S420, and the frequency distribution processing from the step S440 onward is performed. As shown in FIG. 13, since there are two times when the frequency is “100” or more, “NO” is determined in step S450, and the continuous sampling count Rn is set in step S430.
<ノイズデータ例C>
また、図14及び図15は、ノイズデータ例Cの図10及び図11相当図である。この場合、(Twave+Twσ×5)を求めると1003.5μ秒となり、Tonσ=0.8μ秒<1μ秒,Tonave=1.7μ秒<3μ秒であるから、ステップS412の処理を実行する。
Tonave+Tonσ×5=1.7+0.8×5=5.7
→n=6
となる。したがって、サンプリング周期Tinはそのままで、連続サンプリング回数Rn=6に設定する。
<Noise data example C>
14 and 15 are diagrams corresponding to FIGS. 10 and 11 of the noise data example C. FIG. In this case, when (Twave + Twσ × 5) is obtained, it is 1003.5 μsec, and Tonσ = 0.8 μsec <1 μsec and Tonave = 1.7 μsec <3 μsec, so the process of step S412 is executed.
Tonave + Tonσ × 5 = 1.7 + 0.8 × 5 = 5.7
→ n = 6
It becomes. Therefore, the number of continuous samplings Rn = 6 is set with the sampling period Tin unchanged.
ここで図1の処理において、入力端子4のノイズ監視を行うために、1μ秒毎に500msの間データの蓄積を行うと、必要となるデータビット数は
500ms/1μ秒=500000となる。これを1バイト単位でデータを記憶するメモリの容量に換算すると、500000/8=62.5(kバイト)が必要となる。また、ノイズの分析度数として500度数があれば十分信頼性があると言えるので、必要となるメモリの容量は500×2×2=2000,すなわち2kバイトで十分である。
Here, in the processing of FIG. 1, if data is accumulated for 500 ms every 1 μs in order to monitor noise at the
ノイズの周期が2バイトを越えるのは、1μ秒単位の場合は65.536mSであるから、これで十分である。また、度数を、ノイズ周期に関係なく500度数と一定にできるため、分析がノイズ周期の影響を受けないメリットがある。上記のノイズデータ例A〜Cについても、500度数のデータで解析することができる。また、図8に示すように、50μ秒の幅毎の度数を記憶する方法であれば、メモリ容量は10×2×1=20(バイト)と非常に少なくすることができる。 The reason why the noise period exceeds 2 bytes is 65.536 mS in the unit of 1 μsec, which is sufficient. Further, since the frequency can be made constant as 500 degrees regardless of the noise period, there is an advantage that the analysis is not affected by the noise period. The above noise data examples A to C can also be analyzed with data of 500 degrees. Further, as shown in FIG. 8, if the method stores the frequency for each width of 50 μs, the memory capacity can be extremely reduced to 10 × 2 × 1 = 20 (bytes).
また、実際にインバータ装置1を使用する際には、入力端子4を介して指令が入力されることはそれほど頻繁にない。したがって、上記のノイズ診断をインバータ装置1の通常の動作中に行なうことも、制御回路2に使用されるCPUの処理能力が高い場合には可能である。ただし、CPUの処理能力がそれほど高くない場合や、他の機能の処理を優先して行なう必要がある場合は、電源投入後にこのノイズ診断を行ってアラームの出力や入力端子のサンプリング周期Tin、連続サンプリング回数Rnの設定を行なう。
Further, when the
尚、図1に示すノイズ検出処理(ノイズデータのサンプリング)は、例えばインバータ装置1が動作していない状態で行うようにする。ここで「インバータが動作していない状態」とは、インバータ装置1の電源投入直後やリセット直後,インバータ装置1の運転開始前や運転停止完了後の等を意味する。これにより、インバータ装置1の運転効率や処理性能を低下させることなくノイズの検出処理を行うことができる。また、ノイズの検出処理は、インバータ装置1の動作状態に関係なく周期的に行うようにしても良い。
The noise detection process (noise data sampling) shown in FIG. 1 is performed, for example, in a state where the
図16は、上述のようにノイズ検出処理を起動するためのフローチャートである。ステップS21において、インバータ装置1の電源投入直後,リセット直後,運転開始前,運転停止完了後等にセットされたり、周期的にセットされるノイズ検出要求の有無を判断し、検出要求が有れば(YES)図1に示すノイズ検出処理を実行する(ステップS22)。それから、ノイズ検出要求を「無」にセットする(ステップS23)。
FIG. 16 is a flowchart for starting the noise detection process as described above. In step S21, it is determined whether or not there is a noise detection request that is set immediately after turning on the power of the
以上のように本実施形態によれば、電動機6を可変速制御するインバータ装置1に搭載され、入力端子4に与えられる信号を読み込んで制御を行う制御回路2において、演算部7は、入力端子4に与えられる二値レベル信号を一定周期毎にサンプリングし、サンプリングしたデータ値を入力データ格納保存部8に記憶させる。サンプリング動作が所定時間経過すると、入力データ格納保存部8に記憶されたデータ値について、データ値「0」が連続した期間の長さと、データ値「1」が連続した期間の長さとから、ノイズの発生によるデータ値の変化と推定されるノイズ発生周期Twと、そのデータ値が変化した状態(0→1になった状態)が連続するノイズ持続時間Tonとを検出する。
As described above, according to the present embodiment, in the
そして、ノイズ発生周期Twとノイズ持続時間Tonとに基づいてノイズの影響を回避するように、通常処理時にデータをサンプリングする周期Tin及び/又はサンプリング周期毎に連続してデータをサンプリングする連続サンプリング回数Rnを設定する。したがって、実際に発生しているノイズの特性を解析した結果に応じて、通常処理時のサンプリング周期Tin及び/又は連続サンプリング回数Rnを設定でき、ノイズの影響を回避してデータのサンプリングを行うことが可能となる。 Then, in order to avoid the influence of noise based on the noise generation period Tw and the noise duration Ton, the period Tin for sampling data during normal processing and / or the number of continuous samplings for sampling data continuously for each sampling period Set Rn. Therefore, according to the result of analyzing the characteristics of the noise that is actually generated, the sampling cycle Tin and / or the number of continuous samplings Rn during normal processing can be set, and data sampling is performed while avoiding the influence of noise. Is possible.
また、制御回路2の偏差値判定部15は、ノイズ持続時間Tonについて平均値Tonaveと標準偏差値Tonσとを求め、各値がそれぞれについて定められた所定値(3μ秒,1μ秒)未満の場合は、平均値Tonaveと標準偏差値Tonσとに基づいて連続サンプリング回数Rnを(2)式で設定する。すなわち、この場合は、平均値Tonaveの±3μにノイズのON幅が集中していることを示すので、ノイズの影響を排除することが可能となる。この場合、演算部7は、連続サンプリング回数Rnが「3」未満となった場合は、当該回数Rnを「3」に設定するので、多数決処理に最低限必要なデータ数を確保することができる。
Further, the deviation
また、演算部7は、平均値Tonaveと標準偏差値Tonσとが、それぞれについて定められた所定値を超え得る場合は、ノイズ発生周期Twについて平均値Twaveと標準偏差値Twσとを求め、標準偏差値Twσが予め定められた所定値未満であり、且つ平均値Twaveが現在のサンプリング周期Tin未満である場合は、(3)式のモジュロ演算を行い、その演算結果に基づきサンプリング周期Tinが平均値Twaveの整数倍に近いと判断すると、サンプリング周期Tinを変更する。すなわち、この場合は、通常処理時のサンプリングが周期的に発生しているノイズの影響を受ける可能性が極めて高いので、サンプリング周期Tinを変更することでその可能性を解除できる。この場合、演算部7は、前記モジュロ演算の値が「5」になるようにサンプリング周期Tinを変更するので、変更後のサンプリング周期Tinがノイズ発生周期の平均値Twaveの整数倍とならないように確実に変更することができる。
In addition, when the average value Tonave and the standard deviation value Tonσ can exceed predetermined values determined for each, the
更に、演算部7は、標準偏差値Twσが前記所定値以上である場合は、ノイズ発生周期Twについて、所定時間幅の階級に属するデータ値の度数分布を求め,サンプリングデータ数と前記階級数とから有意と判断される度数の階級が1つだけ存在する場合には、その階級の中心値を平均値Twaveとして前記モジュロ演算を行う。すなわち、この場合には、上記階級の中心値がノイズ発生周期の平均値であると妥当に見做すことができるので、モジュロ演算の結果によりノイズ発生周期を確実に回避したサンプリングを行うことが可能となる。
Further, when the standard deviation value Twσ is equal to or greater than the predetermined value, the
加えて、演算部7は、有意と判断される度数の階級が複数存在する場合には、平均値Tonaveと標準偏差値Tonσとに基づいて連続サンプリング回数Rnを設定する。この場合は、度数分布の結果からは、ノイズの影響を確実に回避するために、サンプリング周期Tinについては妥当な変更設定を行うことができないので、平均値Tonaveと標準偏差値Tonσとから連続サンプリング回数Rnを設定する。
In addition, the
(第2実施形態)
図17は第2実施形態であり、制御回路2がアラーム出力を行う場合の出力例を示す。制御回路2は、アラーム出力部16を用いて以下のようにアラーム出力を行う。アラーム出力部16がアラームデータとして16ビットのデータを出力する場合に、例えば
ビット0:Tin変更アラーム検出 (ノイズデータ例A,S422を実行)
ビット1:Rn信頼性アラーム検出(ノイズデータ例B,S430を実行)
ビット2:Rn変更アラーム検出 (ノイズデータ例C,S412を実行)
ビット3:Rn応答時間超過アラーム検出 (S433を実行)
と割当てておき、対応するアラームのビットを「1」にセットすることでアラーム出力を行う。これにより、ユーザはどのようなパターンのノイズが発生しているのかを知ることができる。
(Second Embodiment)
FIG. 17 shows an output example when the
Bit 1: Rn reliability alarm detection (Noise data example B, S430 executed)
Bit 2: Rn change alarm detection (Noise data example C, S412 is executed)
Bit 3: Rn response time exceeded alarm detection (S433 is executed)
And the alarm output is performed by setting the corresponding alarm bit to “1”. Thereby, the user can know what pattern of noise is generated.
すなわち、ノイズデータ例Aのように、ノイズ周期Twが入力端子4のデータサンプリング周期Tinの整数倍に近い場合には、ノイズの影響を受けて入力データ値を誤認識する可能性が非常に高い。また、ノイズデータ例Bのように複数のノイズ周期がある場合は、サンプリング周期Tinを変更してノイズの影響を回避することが困難であるから、制御回路2としては連続サンプリング回数Rnを変更して対応するが、必ずしも十分な対応とは言えない。またノイズデータ例Cのような場合は、(1)式の計算結果が所定の範囲内にあるためノイズ周期Twがサンプリング周期Tinに比較的近く、且つノイズ持続時間Tonの標準偏差値Tonσと平均値Tonaveが何れも所定値未満であることから、この場合もサンプリング周期Tinを変更してノイズの影響を回避することが困難である。結果としてノイズデータ例Bと同様に、連続サンプリング回数Rnを変更して対応するが、この場合、ノイズの影響を受ける可能性はより低い。
That is, when the noise cycle Tw is close to an integral multiple of the data sampling cycle Tin of the
実際のアラーム出力としては、例えばインバータ装置のパネル面の周波数表示等を行なう表示手段に表示をしたり、リレーやオープンコレクタにて用意されている出力端子にアラーム信号として出力したり、上位機器に対してデータ通信により出力することが可能である。したがって、図17に示すデータはパラレル/シリアルの何れの形式でも良い。 As an actual alarm output, for example, display on the display means for displaying the frequency of the panel surface of the inverter device, output as an alarm signal to the output terminal prepared in the relay or open collector, On the other hand, it can be output by data communication. Accordingly, the data shown in FIG. 17 may be in either parallel / serial format.
また、アラーム出力を使用者が通信等にて確認し、ノイズデータ例Bの検出がセットされている場合は、制御回路2ではノイズ分析が満足に行なわれていないことが判る。この場合、ノイズ周期Tw、ノイズ幅Tonの各度数分布のデータを通信等により外部に送信し、ホストコンピュータなど上位機器によりノイズの分析を行わせることも可能である。例えば、それぞれのノイズ周期Twの整数倍と入力端子4のサンプリング周期Tinが近いか否かでノイズの影響が及ぶか否かを判断し、サンプリング周期Tinや、連続サンプリング回数Rnを変更するかどうかを決定したり、ノイズの影響を受けないようなTin,Rnを決定することもできる。そして、決定したTin,Rnを通信にて制御回路2に送信し設定させれば、同様の効果をより高度に得ることができる。
Further, when the user confirms the alarm output by communication or the like and the detection of the noise data example B is set, it is understood that the
また、同様に、ノイズの検出周期Twや、入力データON判定時間,入力データOFF判定時間若しくはそれらの度数分布データを外部に読み出すことも可能である。斯様に構成すれば、外部に読み出したこれらの情報から上位機器によりサンプリング周期Tin,連続サンプリング回数Rnを算出し、その結果をインバータ装置1に書き込むことで、ノイズの影響を受けない入力信号端子処理を実現できる。
Similarly, the noise detection cycle Tw, the input data ON determination time, the input data OFF determination time, or their frequency distribution data can be read out to the outside. With such a configuration, an input signal terminal that is not affected by noise by calculating the sampling period Tin and the continuous sampling number Rn from the information read out to the outside by the host device and writing the result into the
以上のように第2実施形態によれば、演算部7は、連続サンプリング回数Rnを設定した場合と、サンプリング周期Tinを変更した場合(ノイズデータ例A)と、連続サンプリング回数Rnを変更した場合(ノイズデータ例B,C)とについて、外部にアラーム出力を行うようにした。また、後者については、ノイズ発生周期Twがサンプリング周期Tinを含む所定の範囲内にある場合(ノイズデータ例B)と、ノイズ発生周期Twが複数存在する場合(ノイズデータ例C)とで異なるアラームを出力するようにした。したがって、ユーザは、そのアラーム出力結果を参照することで、インバータ装置1が動作している環境下でどのようなノイズが発生しているのかを知ることができ、ノイズ対策等を行うことが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the
(第3実施形態)
図18及び図19は第3実施形態を示すものである。第3実施形態のインバータ装置21では、入力回路5の出力信号がマルチプレクサ22を介して演算部2に替わる演算部23に与えられるようになっており、マルチプレクサ22のもう一方の入力端子には、演算部23より出力されるデータが与えられている。そして、マルチプレクサ22の切替え制御は演算部23が行う。演算部23は、ノイズ診断のために読み込み、入力データ格納保存部8に記憶させてデータを、入力端子4より入力されるデータに替えてマルチプレクサ22を介して出力し、自身に入力することで、ノイズ診断を実施した後に再度ノイズ診断を行い、誤検出の回避有無のチェックを行う。
(Third embodiment)
18 and 19 show a third embodiment. In the
図19は、演算部23が入力データ格納保存部8に記憶させて、検証のため出力するデータの一例である。毎時0μから4μ秒の5回連続してデータ「1(ON)」と認識した場合に、入力端子4のデータをONとする入力処理が行なわれている場合、図19に示すように、端子認識が「1」のタイミングで本来OFFであるべきデータをONと認識してしまうことが確認できる。
以上のように第3実施形態によれば、入力端子4を介して信号を入力する経路に替えて、入力データ格納保存部8に記憶させたデータを入力させるマルチプレクサ22を備えたので、例えば、ノイズ情報に基づいて実際にサンプリング周期Tinや連続サンプリング回数Rnを変更した結果により、ノイズの影響を回避できるかどうか等を検証することが可能となる。
FIG. 19 is an example of data that the
As described above, according to the third embodiment, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、ノイズ診断等を、インバータ装置1の処理負荷がそれほど高くない電動機6の停止中に行なっても良い。
サンプリング周期Tinや、連続読み込み回数Rn,データ値を確定するための多数決の数n等については適宜変更して良い。また、ノイズ情報を解析するためのデータサンプリング数についても同様である。
例えばステップS460や(1)式で用いる値については、必ずしも標準偏差値の5倍を加算したものにする必要はなく、適宜変更して良い。
ノイズデータは、デフォルトの信号レベルが「1(ON)」の場合は、「0(OFF)」を対象としても良い。
For example, noise diagnosis or the like may be performed while the
The sampling period Tin, the number of continuous readings Rn, the majority number n for determining the data value, etc. may be appropriately changed. The same applies to the number of data samplings for analyzing noise information.
For example, the values used in step S460 and equation (1) do not necessarily need to be added with 5 times the standard deviation value, and may be changed as appropriate.
The noise data may be targeted for “0 (OFF)” when the default signal level is “1 (ON)”.
図面中、1はインバータ装置、2は制御回路(サンプリング手段,ノイズ情報検出手段,サンプリング設定手段)、3はインバータ主回路、4は入力端子、6は電動機、7は演算部、8は入力データ格納部(記憶手段)、16はアラーム出力部(アラーム出力手段)、22はマルチプレクサ(入力切替え手段)、23は演算部を示す。 In the drawings, 1 is an inverter device, 2 is a control circuit (sampling means, noise information detecting means, sampling setting means), 3 is an inverter main circuit, 4 is an input terminal, 6 is an electric motor, 7 is an arithmetic unit, and 8 is input data. A storage unit (storage unit), 16 an alarm output unit (alarm output unit), 22 a multiplexer (input switching unit), and 23 an arithmetic unit.
Claims (11)
前記入力端子に与えられる二値レベル信号を一定周期毎にサンプリングして、サンプリングしたデータ値を記憶手段に記憶させるサンプリング手段と、
このサンプリング手段による動作が所定時間経過すると、前記記憶手段に記憶されたデータ値について、データ値「0」が連続した期間の長さと、データ値「1」が連続した期間の長さとから、ノイズの発生によるデータ値の変化と推定されるノイズ発生周期Twと、前記データ値が変化した状態が連続するノイズ持続時間Thとを検出するノイズ情報検出手段と、
前記ノイズ発生周期Twと前記ノイズ持続時間Thとに基づいて、ノイズの影響を回避するように、前記サンプリング手段が通常処理時にデータをサンプリングする周期Tin及び/又は前記サンプリング周期毎に連続してデータをサンプリングする回数Rnを設定するサンプリング設定手段とを備えることを特徴とするインバータ装置の制御回路。 In a control circuit that is mounted on an inverter device for variable speed control of an electric motor and performs control by reading a signal given to an input terminal,
Sampling means for sampling the binary level signal applied to the input terminal at regular intervals and storing the sampled data value in the storage means;
When the operation by the sampling means has elapsed for a predetermined time, the data value stored in the storage means is determined from the length of the period in which the data value “0” is continuous and the length of the period in which the data value “1” is continuous. Noise information detection means for detecting a noise generation period Tw estimated to be a change in the data value due to occurrence of the noise, and a noise duration Th in which the state in which the data value has changed continues,
Based on the noise generation period Tw and the noise duration time Th, the sampling means samples the data during normal processing and / or continuously at every sampling period so as to avoid the influence of noise. And a sampling setting means for setting the number of times Rn is sampled.
前記サンプリング設定手段は、前記標準偏差値Thσと前記平均値Thaveとがそれぞれについて定められた所定値未満の場合は、前記平均値Thaveと前記標準偏差値Thσとに基づいて、前記回数Rnを設定することを特徴とする請求項1記載のインバータ装置の制御回路。 The noise information detecting means obtains an average value Thave and a standard deviation value Thσ for the noise duration Th,
The sampling setting means sets the number of times Rn based on the average value Thave and the standard deviation value Thσ when the standard deviation value Thσ and the average value Thave are less than a predetermined value determined for each. The control circuit for an inverter device according to claim 1.
前記標準偏差値Twσが予め定められた所定値未満であり、且つ平均値Twaveが現在のサンプリング周期Tin未満である場合は、以下のモジュロ演算
MOD(Tin*10/Twave,10)
を行い、その演算結果に基づきサンプリング周期Tinが平均値Twaveの整数倍に近いと判断すると、前記サンプリング周期Tinを変更することを特徴とする請求項2ないし4の何れかに記載のインバータ装置の制御回路。 The sampling setting means obtains an average value Twave and a standard deviation value Twσ for the noise generation period Tw when the average value Thave and the standard deviation value Thσ can exceed predetermined values determined for each.
When the standard deviation value Twσ is less than a predetermined value and the average value Twave is less than the current sampling period Tin, the following modulo calculation is performed.
MOD (Tin * 10 / Twave, 10)
5. If the sampling cycle Tin is determined to be close to an integral multiple of the average value Twave based on the calculation result, the sampling cycle Tin is changed. 5. Control circuit.
サンプリングデータ数と前記階級数とから有意と判断される度数の階級が1つだけ存在する場合には、その階級の中心値を前記平均値Twaveとして、前記モジュロ演算を行うことを特徴とする請求項5又は6記載のインバータ装置の制御回路。 When the standard deviation value Twσ is equal to or greater than the predetermined value, the sampling setting means obtains a frequency distribution of data values belonging to a class having a predetermined time width for the noise generation period Tw,
When there is only one frequency class that is determined to be significant from the number of sampling data and the class number, the modulo operation is performed with the center value of the class as the average value Twave. Item 7. An inverter device control circuit according to Item 5 or 6.
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