JP5753809B2

JP5753809B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP5753809B2
Application number: JP2012066531A
Authority: JP
Inventors: 祐介荒尾
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: WO2013140875A1; JP2013196657A; CN204129721U; WO2013140875A9

Description

本発明は、表示・設定機能付き制御装置及び電力変換装置に関する。

本技術分野の背景技術として、国際公開第２００１／０２９９４６（特許文献１）がある。この公報には、「出力周波数および周波数設定値を表示する表示部と、運転状態を表示するモニタモードまたは各種データを設定する設定モードなどの操作モードを選択する操作モード選択キー、設定値を確定するための確定キーなどのキー群と、を有する制御装置において、手動でハンドルを回転して指令パルスを発生させる手動パルス発生器と、この手動パルス発生器から出力されたパルスを計測し、単位時間当たりのパルスの変化量を算出するパルス入力手段と、このパルス入力手段から出力された単位時間当たりのパルスの変化量を基に出力周波数を算出するコントロールパネル制御手段と、を備えた、制御装置」が記載されている（特許請求の範囲参照）。

また、本技術分野の背景技術として、特開平９−６２３４５号公報（特許文献２）がある。この公報には、「制御器は回転ノブの出力パルスを監視し、その回転方向および回転量を検出する。速度検出器は、回転ノブの回転速度を検出する。制御器は、ノブの回転速度が毎秒１／２回転未満であれば数値表示器の最下位の桁の数値をノブの回転方向及び回転量に応じて増減する。ノブの回転速度が毎秒１／２回転以上になったら第２位の桁の数値を増減する。さらに、毎秒１回転以上になったら第３位の桁の数値を増減する。上位の桁ほど、１増減させるための回転量を大きくする。各桁の数値増減において、０〜９の範囲を外れる場合には繰り上げまたは繰り下げにより上位の数値を変化させる」が記載されている（要約書参照）。

国際公開第２００１／０２９９４６号特開平９−６２３４５号

特許文献１には、電力変換装置に関する操作の仕組みが記載されている。また、特許文献２には、数値設定器に関する操作の仕組みが記載されている。電力変換装置において値を大きく変更するパラメータは主にモータを駆動する周波数に関するパラメータであり、ユーザは周波数を変更する際、迅速かつ端数が出ないように設定を行うことが多い。しかし、特許文献１および２の制御装置では、ユーザが操作するハンドル回転数以上の速さでは変更ができず、ユーザが目標値に早く到達させようとして回転数を上げた場合には、設定したい目標値を超えてしまい戻す作業が発生する場合がある。また、ハンドル操作のように回転数が下がった場合に変更する桁を下位に戻すと、ユーザの操作によっては、目標値に達した後にわずかに設定値がずれてしまう可能性がある。また、電力変換装置では、ハンドルよりも、単純なキーの方が安価に回路を構成することが可能である。

そこで本発明は、電力変換装置に搭載されるキー入力を用いて、ユーザが迅速かつ簡便に操作が可能となる制御装置を提供する。

上記課題を解決するために、例えば、設定されるパラメータデータを増加または減少させる操作を行う操作部と、設定されたパラメータデータを表示する表示部と、前記操作部からの操作命令を処理する処理部と、前記処理部からのパラメータデータの変更を格納する記憶部と、を備え、前記処理部は、前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合に、前記パラメータデータが区切りの良い値に到達した場合、前記表示部に表示する前記パラメータデータの更新を自動的に停止するという
特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、設定されるパラメータデータを増加または減少させる操作を行う操作部と、前記パラメータデータを表示する表示部と、前記操作部からの操作命令を処理する処理部と、前記処理部からの前記パラメータデータの変更を格納する記憶部と、を備え、前記処理部は、操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合に、前記データパラメータが区切りの良い値に到達した場合に、自動的に変更を停止し、その後一定時間経過しても操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合には、再度変更を継続することを特徴とする。

本発明によれば、電力変換装置に搭載されるキー入力を用いて、ユーザが迅速かつ簡便に操作が可能となる仕組みを提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明にかかる電力変換装置のブロック図の一例である。実施例１における処理部の待機処理を説明するフローチャートの例である。実施例１における表示部の表示遷移を示した図の例である。実施例２における処理部の更新処理を説明するフローチャートの例である。実施例２における表示部の表示遷移を示した図の例である。実施例３における処理部の表示変更処理を説明するフローチャートの例である。実施例４における処理部の桁上げ処理を説明するフローチャートの例である。実施例４における処理部の丸め処理を説明するフローチャートの例である。実施例４における表示部の表示遷移を示した図の例である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

本実施例では、電力変換装置のパラメータデータである周波数設定値データを変更する際に、操作部を連続的に操作し、操作桁が０となるような区切りの良い周波数設定値データ、例えば小数点以下の桁が０となるような値を設定する例を説明する。

図１は、本実施例にかかる交流電動機１０２を駆動する電力変換装置１０１に制御装置１０３が取り付けられた電力変換装置１０１のブロック図の一例である。本実施例にかかる電流変換装置１０１では、制御装置１０３、表示部１１０、表示器１１１、操作部１２０、上操作器１２１、下操作器１２２、処理部１３０、記憶部１４０、を有する。

制御装置１０３は、例えば表示部１１０と操作部１２０を備えて構成される。制御装置１０３は、電力変換装置１０１に直接組み込まれていても、電力変換装置１０１と制御装置１０３とを通信を介して接続してもよい。表示部１１０は、処理部１３０で処理された周波数設定データを入力とし、表示用データに変換して、表示器１１１に出力する。

表示器１１１は、例えば図１に示されるような8セグメントの表示器であり、表示部１１０からの表示データを入力とし、8セグメントの表示を行う。表示器１１１は、データが表示されるならば、液晶ディスプレイのようなデジタルディスプレイでも構わない。

操作部１２０は、上操作器１２１または下操作器１２２から入力されたユーザの操作情報を入力とし、上操作器１２１が操作された場合には上操作指令を、下操作器１２２が操作された場合には下操作指令を、それぞれ処理部１３０に出力する。上操作器１２１および下操作器１２２は、接点で構成されていることを想定しているが、上下操作が可能なデバイスで構成されていても本内容の意図は変わらない。

処理部１３０は、操作部１２０からの操作指令と記憶部１４０の周波数設定データを入力とし、操作指令に従って周波数設定データを操作し、操作された周波数設定データを表示部１１０または記憶部１４０に出力する。操作指令は例えば、上操作指令ならば周波数設定データを１加算し、下操作指令ならば周波数設定データを１減算する。

記憶部１４０は、例えば揮発性メモリで構成され、処理部１３０で操作された周波数設定データを入力として記憶する。また、記憶部１４０は、処理部１３０が周波数設定データを参照した場合に、参照された周波数設定データを出力する。

処理部１３０は、操作指令が連続的に入力されている場合、周波数設定データの更新待機を行う。その具体的な方法について、図２の処理部が行うフローチャートを用いて説明する。

まず、処理部１３０は、記憶部１４０から取得した周波数設定データと、操作部１２０からの操作指令を取得する（Ｓ２０１）。処理部１３０は、周波数設定データの現在の操作桁が０かを判定し（Ｓ２０２）、０でないならば周波数設定データの増減を行う（Ｓ２０６）。処理部１３０は、現在の操作桁が０ならば、待機状態として更新待機状態のカウンタを更新する。処理部１３０は、例えば待機する規定値として、待機時間を１秒とし、１秒を１０００カウンタとした場合、待機カウンタが１０００未満であれば（Ｓ２０３）、待機カウンタの加算を行う（Ｓ２０４）。処理部が待機カウンタの加算を行っている間は、現在の操作桁は０のままとなるため、待機状態が継続する。

処理部１３０は、待機カウンタが１０００以上であれば、待機カウンタを０にクリアし（Ｓ２０５）、周波数設定データの増減を行う（Ｓ２０６）。処理部１３０が、周波数設定データの増減を行えば、現在の操作桁は０ではなくなり待機状態から解除される。処理部１３０は、操作指令が入っていれば、周波数設定データの更新を行い、操作桁が０になれば、再び待機状態とする。操作桁が０になる場合に待機させるのは、周波数設定データとして設定する場合、操作桁を０にした区切りの良い周波数を用いるためである。

処理部１３０は、操作指令が入っていなければ、ただちに周波数設定データの更新を停止する。処理部１３０はデータ更新を待機させることによって、ユーザが操作する操作指令を把握し、操作が止まった値で更新を止めることができる。

図３は、処理部１３０が図２で示されたフローチャートの動作を行っている時の表示器１１１に表示される様子を示している。

表示器１１１は、表示部１１０からの指令によって数値を表示する。上操作器１２１が連続的に押されている場合、処理部１３０はデータを更新し（Ｓ２０６）、表示部１１０にデータを送る。図３に示すように例えば、表示部１１０は表示器１１１の表示を［６.９］（３０１）から［７.０］（３０２）に更新する。表示器１１１の表示が［７.０］、すなわちデータが［７.０］となった場合、操作桁が０となったので待機時間分待機させる（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。図３の例のように例えば、表示部１１０は表示器１１１の表示を［７.０］（３０２）から更新せず、［７.０］（３０３）のままとする。この時、操作入力がなくなれば［７.０］の値が確定される。操作入力が続いていれば、処理部１３０がデータを更新し（Ｓ２０５，Ｓ２０６）、待機状態から解除されれば再び表示は更新される。図３に示すように例えば、表示部１１０は表示器１１１の表示を［７.０］（３０３）から［７.１］（３０４）に更新する。

上記のように、処理部１３０が更新を一時停止させることにより、設定すべき周波数設定データを設定することが容易となる。本実施例では小数点以下が０となった場合に一時更新を停止する例をあげているが、操作桁が一の位、十の位あるいはそれ以上となっていても、区切りの良い値となっている場合に実施すれば、本発明の意図は変わらない。また、本発明は区切りの良い値で必ず更新を止める必要はなく、例えば［１.０］、［１０.０］、［１００.０］というように、更新する最大桁が上昇した場合にだけ更新を止めるようにした場合でも、本発明の意図は変わらない。

本実施例では、電力変換装置のパラメータデータである周波数設定値データを変更する際に、操作部を連続的に操作し、操作桁が０となるような区切りの良い周波数設定値データ、例えば小数点以下の桁が０となるような値を設定するとともに、操作時間を短縮する例を説明する。

本実施例は、実施例１と同様の構成をとり、同一の機能を有するので、それらの詳しい説明は省略する。本実施の電流変換装置１０１の例では、制御装置１０３、表示部１１０、表示器１１１、操作部１２０、上操作器１２１、下操作器１２２、処理部１３０、記憶部１４０、を有する。

処理部１３０は、操作指令が連続的に入力されている場合、周波数設定データの更新および待機表示を行う。その具体的な方法について、図４の処理部が行うフローチャートを用いて説明する。

まず、処理部１３０は、記憶部１４０から取得した周波数設定データと、操作部１２０からの操作指令を取得する（Ｓ４０１）。処理部１３０は、周波数設定データの現在の操作桁が０かを判定し（Ｓ４０２）、０ならば待機データとして周波数設定データを記憶部１４０に記憶させ、待機表示指令を表示部１１０に与える（Ｓ４０３）。処理部１３０は、待機表示指令があるかどうかを判定する（Ｓ４０４）。処理部１３０は、例えば待機する規定値として、待機時間を１秒とし、１秒を１０００カウンタとした場合、待機カウンタが１０００未満であれば（Ｓ４０５）、待機カウンタの加算を行う（Ｓ４０６）。処理部が待機カウンタの加算を行っている間は、表示部１１０に待機データを送り、待機データを表示させる（Ｓ４０７）。処理部１３０は、待機データとは別の操作データを更新しておく（Ｓ４１１）。処理部１３０は待機カウンタが１０００以上であれば、待機カウンタを０にクリアし（Ｓ４０８）、待機表示指令をクリアし（Ｓ４０９）、操作データを表示するように表示部１１０に指令を与える（Ｓ４１０）。処理部１３０は、操作データを操作指令に従い更新する（Ｓ４１１）。

処理部１３０は、操作指令が入っていなければ、ただちに周波数設定データの更新を停止する。処理部１３０は、表示部１１０に待機データを表示している状態で操作指令が入らなくなれば、待機データを操作データとして記憶部１４０に記憶させる。処理部１３０は、表示を待機させておいた状態で、操作データを更新しているので、操作指令が続いている場合には、待機状態中に更新された情報を待機状態終了後に継続させることができる。操作データの更新を継続させることによって、ユーザが操作する操作指令を把握し、操作が止まった値で更新を止め、操作が継続している場合には迅速に目標値に到達させることができる。

図５は、処理部１３０が図４で示されたフローチャートの動作を行っている時の表示器１１１に表示される様子を示している。

表示器１１１は、表示部１１０からの指令によって数値を表示する。上操作器１２１が連続的に押されている場合、処理部１３０はデータを更新し（Ｓ４１１）、表示部１１０にデータを送る。図５の例のように例えば、表示部１１０は表示器１１１の表示を［６.９］（５０１）から［７.０］（５０２）に更新する。表示器１１１の表示が［７.０］、すなわちデータが［７.０］となった場合、操作桁が０となったので表示を待機時間分待機させる（Ｓ４０６、Ｓ４０７）。図５の例のように例えば、表示部１１０は表示器１１１の表示を［７.０］（５０２）から更新せず、［７.０］（５０３）のままとする。この時、操作入力がなくなれば［７.０］の値が確定される。操作入力が続いていれば、処理部１３０は待機カウンタが規定値以上となった場合に待機表示指令をクリアし（Ｓ４０９）、操作データを表示する。図５の例のように例えば、表示部１１０は表示器１１１の表示を表示データの［７.０］（５０３）から操作データの［７.２］（５０４）に更新する。

本実施例では、電力変換装置１０１のパラメータデータである周波数設定値データを変更する際に、表示部１１０が表示しているデータと、操作部１２０の操作対象の周波数設定値データとで異なるデータの場合に、操作部１２０に周波数設定値データの操作指令が連続的に入っている状態で、表示部１１０に操作する周波数設定値データを自動的に表示させる例を説明する。例えば、表示部１１０が実際に交流電動機１０２に出力している出力周波数を表示している際、処理部１３０は周波数設定データを変更する場合、表示部１１０の表示を自動的に周波数設定に変更し表示させる。

本実施例は、実施例１と同様の構成をとり、同一の機能を有するので、それらの詳しい説明は省略する。本実施例の電流変換装置１０１は、制御装置１０３、表示部１１０、表示器１１１、操作部１２０、上操作器１２１、下操作器１２２、処理部１３０、記憶部１４０、を有する。

処理部１３０は、操作部１２０からの操作指令が入力されていて、表示部１１０に周波数設定データと別のデータ、例えば電力変換装置が出力している出力周波数のデータが表示されている場合、周波数設定データを表示するように表示部に指令する。また、処理部１３０は操作部１２０からの操作指令がなくなった後、すぐさま出力周波数データの表示に戻すと、どの周波数設定データに変更したかが分からなくなるため、操作指令がなくなってから、しばらくの間は表示を周波数設定データのままにする。その具体的な方法について、図６の処理部が行うフローチャートを用いて説明する。

まず、処理部１３０は、操作部１２０からの操作指令を取得する（Ｓ６０１）。処理部１３０は、操作指令があるかどうかを判定し（Ｓ６０２）、操作する対象が表示されているかを判断し（Ｓ６０３）、表示されていなければ、元々の表示対象を記憶部１４０に記憶させ（Ｓ６０４）、表示部１１０に表示対象の変更を指令する（Ｓ６０５）。処理部１３０は、操作部１２０からの操作指令が入力されなくなった場合、操作する対象が表示されているかを判断し（Ｓ６０６）、表示されていれば、例えば表示待機する規定値として、待機時間を１秒とし、１秒を１０００カウンタとした場合、表示カウンタが１０００未満であれば（Ｓ６０７）、表示カウンタの加算を行う（Ｓ６０８）。処理部が表示カウンタの加算を行っている間は、表示部１１０に操作対象データを表示させる。処理部１３０は、表示カウンタが１０００以上であれば、待機カウンタを０にクリアし（Ｓ６０９）、元々表示していた周波数設定データを表示するように表示部１１０に指令を与える（Ｓ６１０）。

上記のように、本実施例では、処理部１３０が周波数設定データを変更することを判断して表示部１１０に指令することで、変更中のデータを表示することを示している。実施例１もしくは実施例２と組み合わせて用いることにより、目標となる周波数設定データを設定することが可能である。

本実施例では、電力変換装置１０１の周波数設定値データを変更する際に、操作部１２０の操作対象のデータを迅速に操作するため、操作部１２０に連続的に操作指令が入っている状態で、操作データのデータ変更桁を自動的に上位に移行させ、変更桁の下の桁を丸め操作する例を説明する。

処理部１３０は、実施例１または実施例２を行うと同時に、操作指令が連続的に入力されている時間を計測し、自動的に操作桁を上げていく。その具体的な方法について、図７の処理部が行うフローチャートを用いて説明する。

まず、処理部１３０は、操作部１２０からの操作指令を取得する（Ｓ７０１）。処理部１３０は、操作指令があるかどうかを判定し（Ｓ７０２）、操作指令がない場合には、桁上げカウンタをクリアする（Ｓ７０３）。処理部１３０は、操作指令がある場合には、桁上げカウンタを増加させる（Ｓ７０４）。例えば桁を上げる規定値として、規定時間を１秒とし、１秒を１０００カウンタとした場合、桁上げカウンタが１０００未満であれば（Ｓ７０５）、操作桁のパラメータの増減処理を行い、桁上げカウンタが１０００以上であれば、桁上げカウンタを０にクリアし（Ｓ７０６）、操作桁を上昇させ（Ｓ７０７）、上がった操作桁に対してパラメータの増減処理を行う（Ｓ７０８）。

次に、処理部１３０は、操作桁が上昇した場合に図７のＳ７０８において下位の桁のデータを丸める操作を行う。その具体的な方法について、図８の処理部が行うフローチャートを用いて説明する。

処理部１３０は、現在の操作桁未満の桁データが０かどうかを判定する（Ｓ８０１）。処理部１３０は、桁データが０でない場合、操作桁に丸め処理を行う（Ｓ８０２）。処理部１３０は、桁データが０の場合、操作桁のデータを操作指令に従い増減させる（Ｓ８０３）。丸め処理とは例えばＩＥＥＥ７５４で定められた丸めモードを指す。例えば図９に示されるように、処理部１３０は、上操作指令が入力され、一桁目が操作対象である場合、［６.５］（９０１）から［６.６］（９０２）のようにデータが更新される。処理部１３０は、桁上りが発生した場合、例えばデータである［６.６］（９０２）の二桁目を増加させ［７.６］とした際に、［７.６］に対して負の無限大への丸めを行い、［７.０］（９０３）と演算する。次に、処理部１３０は、操作桁を増加させ、データを［８.０］（９０４）とする。

上記のように、本実施例では一定区間入力が連続した場合に操作桁を上昇する方法を示している。実施例１もしくは実施例２と組み合わせて用いることにより、目標となる周波数設定データを迅速に設定することが可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０１・・・電力変換装置、１０２・・・交流電動機、１０３・・・制御装置、１１０・・・表示部、１１１・・・表示器、１２０・・・操作部、１２１・・・上操作器、１２２・・・下操作器、１３０・・・処理部、１４０・・・記憶部

Claims

設定されるパラメータデータを増加または減少させる操作を行う操作部と、
設定されたパラメータデータを表示する表示部と、
前記操作部からの操作命令を処理する処理部と、
前記処理部からのパラメータデータの変更を格納する記憶部と、
を備え、
前記処理部は、前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合に、前記パラメータデータが区切りの良い値に到達した場合、前記記憶部に区切りの良い値を到達データとして記憶させ、前記表示部に到達データを表示するように指令し、パラメータデータの更新を続け、
前記処理部は、前記表示部に到達データを表示させている区間が一定時間を経過しても前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合、前記表示部に前記処理部が変更を続けているパラメータデータに表示を切り替えるよう指令し、変更を継続することを特徴とする制御装置。
前記処理部は、前記表示部にパラメータデータとは異なるデータを表示させている場合、操作部からの操作指令がパラメータデータに対し連続的に入力されている場合には、前記表示部にパラメータデータを一時的に表示させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記処理部は、前記表示部にパラメータデータと異なるデータを表示させている場合、前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている状態から入力がなくなった場合に、前記表示部に前記パラメータデータを一定時間自動的に表示させることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
設定されるパラメータデータを増加または減少させる操作を行う操作部と、
設定されたパラメータデータを表示する表示部と、
前記操作部からの操作命令を処理する処理部と、
前記処理部からのパラメータデータの変更を格納する記憶部と、
を備え、
前記処理部は、前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合に、前記パラメータデータが区切りの良い値に到達した場合、前記表示部に表示する前記パラメータデータの更新を自動的に停止し、
前記処理部は、前記表示部に到達データを表示させている区間が一定時間を経過しても前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている場合、前記表示部に前記処理部が変更を続けているパラメータデータに表示を切り替えるよう指令し、変更を継続することを特徴とする制御装置。
前記処理部は、前記表示部にパラメータデータとは異なるデータを表示させている場合、操作部からの操作指令がパラメータデータに対し連続的に入力されている場合には、前記表示部にパラメータデータを一時的に表示させることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
前記処理部は、前記表示部にパラメータデータと異なるデータを表示させている場合、前記操作部からの操作指令が連続的に入力されている状態から入力がなくなった場合に、前記表示部に前記パラメータデータを一定時間自動的に表示させることを特徴とする請求項５に記載の制御装置。