JPH0284087A - 電動機制御装置 - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0822—Integrated protection, motor control centres
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は電動機の保護および制御、−層詳細には、電動
機始動調節を行う多重機能のプログラム可能な装置、電
動機との入力−出力インタフェース、電動機過負荷保護
、電動機診断および電動機の統計的データに関するもの
である。 電動機始動器は、手動または自動の指令に応答して電動
機の種々の巻線と電力源との間の接続を開閉することに
より電動機を始動、加速および停止させるべく機能する
制御装置である。接触器による電動機への電力の接続の
制御に加えて、始動器は典型的にパイロットランプの形
態の可視的状態指示のようなアナンシェークー機能を有
する。 接触器またはパイロットランプを制御する各出力も接点
、押ボタンまたはスイッチによる各出力も本質的に２値
である。 電動機始動調節理は特定の用途に従って相互配線された
電気機械的リレーにより実現されてきた。 しかしリレーは大形であり、また比較的高価である。従
って、固体構成要素を使用する論理回路がいくつかの用
途で配線リレー論理を置換し始めた。 これらの技術の双方が広く使用されているが、比較的非
弾力的である。配線リレー論理の場合には、用途が異な
ると、リレーの再配線および再配置のような費用と労力
のかかる操作が必要とされる。 固体論理の場合には、用途が異なると、回路の変更もし
くは別の形式の論理との置換が必要とされる。双方の場
合に、可変性の欠如は始動器の製造者が異なる用途に対
して異なる形式の始動器を製造しかつ在庫すること余儀
なくする。各形式は構成要素の量、配置および相互接続
の点で他の形式と異なっている。各形式に対する異なる
製造上の必要条件はしばしば品質管理の問題を招く、多
くの異なる形式の電動機始動器の品質を管理することは
不都合であり、困難であり、また高い費用がかかる。 不可変性の問題はプログラム可能な装置の使用によりア
プローチされてきた。プログラマブル−ロジック−コン
トロー、う（ＰＬＣ）は通常、相続く単一ビット情報に
基づいて決定をするべく設計されているディジタルプロ
セッサおよびプログラムメモリを含んでいる装置である
。メモリ内に記憶されるプログラムステップが固体要素
の組み合わせ論理およびリレー形式始動器の配線論理を
置換する。各入力および出力は特定の制御機能を実行す
るべくプログラムされ得る。用途が変わると、特有の入
力および出力が再割当てされ、また順次ステップが再プ
ログラムされ得る。電動機始動の機能に応用されるＰＬ
Ｃの１つの問題は、ＰＬＣの費用が少数の入力および出
力のみを必要とする簡単な始動器への応用では正当化困
難なことである。 ＰＬＣに加えて、簡単な始動器に使用するために設計さ
れた比較的安価なプログラム可能な集積回路が利用可能
である。これらの回路の１つの問題は、必要なサポート
回路が費用を配線リレ一方式にくらべて魅力的でないレ
ベルに高めることにある。同じことがマイクロコンピュ
ータのような汎用のプログラム可能な装置を使用するど
の用途に対しても言える。しかし、もし装置が電動機始
動の機能を過負荷保護の機能と組み合わせ得るならば、
このような装置は多くの用途でを用であり、またＩＩ）
Ｅがとれることが判明している。 過負荷リレーは成る周期を越える望ましくない電流の検
出時に電気回路内の電流の流れを中断する専用の回路保
護装置である。このような１を流レベルは電動機巻線の
過大な加熱を通じて電動機の重大な損傷に通じ得る。過
負荷条件の検出時に、過負荷リレーは負荷をその電源か
ら遮断する接触器のような回路開放機構にトリップ指令
を出力する。１ｉ動機始動器を使用する多くの用途も電
動機過負荷保護を必要とする。このような用途に対して
、過負荷リレーは典型的に電動機始動器のなかへ接続さ
れており、また始動器を内蔵する同一の制ｆｆｌユニッ
トハウジングのなかに収容されている。 最も一般的な過負荷リレーは、負荷電流が流れるヒータ
ー要素と、ヒーターにより加熱されるにつれて変形する
バイメタルストリップとを含んでいる熱形過負荷リレー
、である、もし十分に加熱されると、バイメタルストリ
ップは接触器に電動機回路を開くように指令する接点を
開くに至るまで変形する。熱形過負荷リレーの１つの問
題は異なる加熱要素の供給が異なる負部条件に対してリ
レーを調節するべく維持されなけれならないことにある
。実際上、必要とされる時に利用可能なヒーター要素は
、よしあるにしてもごく少ない、さらに、調節は利用可
能なヒーターの定格に関係するとびとびのステップで行
われる。 変流器により過負荷電流を測定し、それから加熱を計算
するマイクロコンピュータを含んでいる電子式過負荷リ
レーは熱形装置の調節問題を回避するが、より大きなコ
ストがかかる。しかし低コストの電子式過負荷リレーで
は少数のパラメータのｙ４節のみが可能である。さらに
、電子式装置のトリップ特性は、電動機が一層正確に制
御されるように設計されずに、熱形リレーのトリップ特
性を模倣するように設計されている。簡単な電子式過負
荷リレーのコストを熱形装置のコストと競争可能なコス
トに保つべく、安価で低性能のマイクロコンピュータが
使用されてきた。より高性能のマイクロコンピュータを
使用する過負荷保護装置のコストは簡単な用途には正当
化され得す、従って過負荷保護を他の必要とされる機能
と組み合わせることが望ましい。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、入力指令および計算された過負荷条件
に応答して電動機への電力の接続を制御する電動機始動
器および保護装置を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 この目的は本発明によれば、電動機を始動しかつ過負荷
条件から電動機を保護するための電動機制御装置におい
て、マイクロプロセッサを含んでいる制御回路と、電動
機条件を表す電気光学的指示器のアレーを含んでいる表
示パネルと、マイクロプロセッサへのプログラム入力が
指示器により表される条件を定めるように制御回路を指
示器に接続するための手段とを含んでいることによって
達成される。 〔発明の効果］ 本発明の利点は、過負荷、電動機ジャムおよび突然の負
荷喪失のような望ましくない作動条件を検出し、これら
の条件のいずれかの生起時に電動機回路が開かれるよう
にするための電動機回路保護手段が得られることである
。 他の利点は、電動機モデルのパラメータを、またそれに
より過負荷トリップ特性、すなわち所与の電動機温度お
よび過負荷電流に対するトリップ時間を容易に調節する
経済的な手段が得られることである。 他の利点は、始動および保護の機能を経済的に実現する
ためプログラム可能なマイクロコンピュータに基づく電
動機始動器および保護装置が得られることである。 従って、マイクロプロセッサを含んでいる制御回路と、
電動機条件を表す電気光学的指示器のアレーを含んでい
る表示パネルと、マイクロプロセッサへのプログラム入
力が指示器により表される条件を定めるように制御回路
を指示器に接続するための手段とを含んでいる電動機制
御装置が提供される。！動機制御装置は、電動機を始動
しかつ過負荷条件から電動機を保護するように機能する
。 〔実施例〕 電動機制御装置の好ましい実施例では、電動機制御は２
つのパラメータ、すなわち電動機電流および時間に基づ
いている。Ｔ！１動機制御装置の機能は、プログラム可
能な不揮発性メモリセルのなかに所与の用途に特有の入
力指令および出力制御論理を表すプログラムステップを
記憶することにより特定の用途に対してカスタマイズさ
れている。 マイクロコンピュータが実行するプログラムステップの
各セットは、その特定の用途に適合するべく始動器を構
成するために利用可能な種々の電動機回路用途を表すプ
ログラムセットの拡張可能なライブラリから成っている
。構成は、ライブラリからプログラムステップの適当な
セットをメモリのなかへ簡単にロードし、また新しい用
途に適合するべく入力および出力のラベルを変更するこ
とにより変更され得る０、後で説明されるように、電動
機フィードバック（′ｒ！１動機電流）を解析するため
に使用されるプログラムステップは電動機モデルに基づ
いている。 過負荷、電動機ジャムまたは負荷喪失はマイクロコンピ
ュータのコードで実現されており、また電動機または負
荷電流のＲＭ Ｓ （ｒｏｏｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒ
ｅ＞または実効値に基づいている。負荷電流のＲＭＳ値
を測定する方法は、単相または多相電気回路の少なくと
も１つの相のなかの瞬時電流を検出することと、各電流
を電子的処理に遺した範囲にスケーリングすることと、
スケーリングされた各値をディジタル表現に変換するこ
とと、各ディジタル表現またはサンプルを二乗すること
と、負荷電流の二乗のｄｃ値を表しまた負荷電流のＲＭ
Ｓ値の二乗でもあるディジタル語を生ずるべくサンプル
の二乗をディジタル的にフィルタすることとを含んでい
る。その結果としての語の平方根を求めることにより負
荷電流のＲＭＳ値が得られる。理解されるように、説明
される方法は実際にはフィルタおよび二乗−平方根過程
を単一の過程に複合し、別々の時間のかかる二乗−平方
根過程の必要をなくしている。 第１図の機能的概要図には、接点１０３および作動コイ
ル１０４を含んでいる接触器のような回路開閉機構によ
り保護かつ制御される電動機１０］と共に縞関電動機始
動器として接続されている本発明の実施例が示、されて
いる０作動コイルはコイルドライバ段１１３により付勢
される。コイルドライバ段１１３はそれぞれ接点１０５
および１０７ならびに作動コイル１０６および１０８を
含んでいる接触器の対のような２つまでの回路開閉機構
を独立に制御し得る。逆転、二速度および減電圧のよう
な他の電動機始動の用途には、電動機回路に１つよりも
多いこのような機構を接続する必要がある。 第１図に示されている線間始動の用途では、コイルドラ
イバ段により作動コイル１０４に供給される電流は接点
１０３を閉じさせ、電動ｌ１１０１の始動および運転に
必要な電力を供給する交流電力源！２４に電動機１ρ１
を導体１０２により直接に接続する。コイルドライバ段
が作動コイル１０４への電流の供給を中断する時、接点
１０３は開いて、交流電力源から電動機を遮断する。電
動機１０１を付勢するか除勢するかの決定はマイクロコ
ンピュータ１２３のようなプログラム可能な手段により
行われる。そのメモリ内に記憶された動作プログラムに
より動作するマイクロコンピュータ１２３はコイルドラ
イバ段１１３により電動Ｗｉ１０３への電力の供給を制
御する。マイクロコンピュータ１２３は、そのプログラ
ムに従って、入力指令および条件を出力作用に翻訳する
。さらに、電動機１０１のなかの電流を監視することに
より、マイクロコンピュータ１２３は過大な加熱に起因
する損傷から電動機１０１を保護し得る。 例として、電動機制御装置の好ましい実施例はプログラ
ム可能な手段としてモトローラのモデルＭＣ６８ＨＣ１
１マイクロコンピユータを使用している０ＭＣ６８ＨＣ
１１の構造および動作の詳細はこのマイクロコンピュー
タに関するモトローラの刊行文書に見い出され得る。 電動機制御および保護システムへの入力指令の３つの源
が存在する。第１に、７つまでのローカル指令が押ボタ
ンＰＢＩＯＩ〜１０７により入れられ得る。第２に、４
つまでのリモート指令が押ボタンまたは接点１０９〜１
１２により入れられ得る。第３に、指令が、非同期直列
通信リンク１２７を経て、典型的にコンピュータインテ
リジェンスを含んでいる外部通信装置１２５により入れ
られ得る。 ７つのローモル押ボタン指令および４つのリモート接点
指令は、マイクロコンピュータのボートＣの延長である
８ビツトの双方向データバス１１６を介してマイクロコ
ンピュータにより読まれる。 ローカルおよびリモート入力指令は入力バッファ１１７
によりバッファされており、入力バッファ１１７がボー
トＢ１２６の適当な出力線上のイネ−プレ論理レベルに
よりイネーブルされると、マイクロコンピュータは入力
指令および条件を読むことを許される。入力バッファを
ディスエーブルする論理レベルを与えることによって、
マイクロコンピュータはバッファをしてボートＣデータ
バス１１６から入力を電気的に隔離させ、従って出力指
令がバス１１６を経て発せられ得る。実際上、第１図中
に機能的に示されているバッファは、ボートＢ１２６か
らの固有の専用イネーブル線をそれぞれ必要とする複数
個の物理的バッファを含んでいてよい、リモートおよび
ローカルの両入力は木質的に２Ｊ１であり、開いた接点
または釈放された押ボタンを示す低論理レベルと、閉じ
られた接点または押された押ボタンを示す高論理レベル
とを有する。マイクロコンピュータ１２３は、正常に押
ボタンが押されたことの検出を保証するべく経験的に定
められたレートで同月的に入力を読む。 マイクロコンピュータ１２３は非同期の直列通信リンク
を経て送られたすべての入力指令をも収集する。 入力指令および条件を出力作用に翻訳する一連の論理式
はマイクロコンピュータのメモリのなかに記憶されてい
る。いったん翻訳がなされると、マイクロコンピュータ
のボートＣは出力端としてプログラムにより構成され、
また出力作用がバスを経て出力ラッチ１１５へ送り出さ
れる。出力作用はボートＣバス１１６上の２値論理レベ
ルとして実現されている。論理レベルは、ポートＢ１２
６出カイネーブル線の１つを経て出力ラッチのクロック
入力端へ送られる論理レベル転換により出力ラッチのな
かへランチされる。実際上、第１図中に示されている出
力ラッチは、ボートＢ１２６からの固有の専用のイネー
ブル線をそれぞれ必要とする複数個の物理的ラッチを含
んでいてよい。 出力ラッチ制御部１１５の出力端にラッチされた論理レ
ベルはコイルドライバ段１１３および状態指示器ドライ
バ段１１４に与えられる。コイルドライバ段１１３は作
動コイル１０４．１０６．１０８を付勢または除勢する
ことにより制御作用を行う、状態指示器ドライバ段は発
光ダイオード（Ｌ已Ｄ）ＬＥＤＩＯＩ〜１１４のような
１３までのとびとびの状態指示器を独立に制御する。 下記の例は典型的な用途に対する入力および出力機能の
割当てを示す、ことにより電動機始動制御としての実施
例の動作を明らかにするべく設計されている。第１ｒｇ
を参照されたい。 ＰＢＩＯＩ−停止（電動機を停止） ＰＢ１０２−始動（ｉｔ電動機始動） ＰＢ１０３−使用されない ＰＢ１０４−手動（手動またはローカル制御）ＰＢ１０
５−オフ（制御がディスエーブルされている） ＰＢ１０６−自動（自動またはリモート制？Ｂ）ＰＢ１
０７−特殊機能のために保留されているリモート入力割
当て（リモート人力１０９〜１１リモート人力１０９−
閉（電動機を始動）開（電動機を停止） リモート人力１１〇−使用されない リモート人力１１１−使用されない リモート人力１１２−使用されない コイルドライバ出力割当て（コイル１−４．１０６．１
０Ｂ） コイル１０４−付勢（電動機を始動） 除勢（電動機を停止） コイル１０６−使用されない コイル１０８−使用されない ＬＥＤ出力割当て（ＬＥＤＩＯＩ〜１１３）ＬＥＤＩＯ
Ｉ−特殊使用のために保留されているＬＥＤ １０２−
特殊使用のために保留されているＬＥＤ１０３−特殊使
用のために保留されているＬＥＤ１０４−特殊使用のた
めに保留されているＬＥＤ１０５−特殊使用のために保
留されているＬＥＤ１０６−特殊使用のために保留され
ているＬＥＤＩ０７−特殊使用のために保留されている
ＬＥＤｌｏＢ−自動（自動またはリモート制御モードで
の制Ｊ） ＬＥＤ Ｉ Ｏ９−オフ（制御がディスエーブルされて
いる） ＬＨＤＩＩＯ−手動（手動またはローカル制御モードで
の、制御） ＬＥＤＩＩＩ−特殊使用のために保留されているＬＥＤ
１１２−使用されない ＬＥＤ１１３−運転（電動機が付勢されている）ＬＥＤ
１１４−停止（を動機が除勢されている）定義された入
力および出力のすべては２値、たとえばオフまたはオン
、′０“または１１′、偽または真、低まなは高である
。従って、各出力は入力および出力の双方を項として含
んでいるプール論理式を解くことにより決定されている
。たとえば６つのプール論理式が必要とされる（各出力
割当てに対して１つ）、プール論理式のセットを実行す
るプログラムコードは典型的に、入力および出力の機能
割当てが用途ごとに異なるように、電動機始動話形式ご
とに異なる。電動機始動制御ユニットとしての機能に加
えて、第１図に示されている実施例は電動機１０１、導
体１０２および接触器１０３のようなすべてのインライ
ン装置を含んでいる電動機回路を過負荷に起因する損傷
から保護する。第１図中に示されている三相電動機回路
の各相の交流負荷電流１．、Ｉ、および■６は変流器Ｃ
Ｔｌ０Ｉ〜１０３により検出される。 変流器ＣＴｌ０Ｉ〜１０３の二次電流は、電流信号を比
例的な電圧信号に変換する信号コンディジぎニング回路
１１８により処理される。また信号コンディシヲニング
回路１１８は電圧信号を整流し、それによりその出力端
に変流器の二次電流の大きさ、従ってまた負荷電流１−
１Ｉｂおよび■１の大きさに比例する整流された交流電
圧信号を生ずる。３つの整流された電圧信号の各々はマ
イクロコンビエータの個々のボートＥ入力端に与えられ
る。各入力端は内部でマイクロコンピュータのＡ−Ｄ変
換器の異なるチャネルに接続されている。 Ａ−Ｄ変換器は周期的にその入力チャネルにおいて３つ
の信号の各々を標本化しかつ変換して、各相の負荷電流
の瞬時の大きさのディジタル表現を生ずる。マイクロコ
ンピュータ１２３のなかのプログラムコードは、接触器
１０３を開くことにより電動機ｌｏｔへの電力の流れを
中断するような保護作用が必要とされるか否かを決定す
るべく、３つの負荷電流のディジタル表現を使用する。 多（の応用を取り扱うべく接続されかつプログラムされ
得る電動機始動器としてのその機能では、第１図のシス
テムは、他のパラメータとなら、んで、作動条件または
手動または自動、ローカルまたはリモート指令に応答し
て電動機の始動、停止、方向および速度を制榎し得る。 負荷電流を検出することにより、マイクロコンピュータ
１２３は、接触器が開くべくまたは閉じるべく指令に正
しく応答したか否かを判定し得る。過負荷検出リレーと
してのその保護機能では、システムは負荷電流を測定す
ることにより過負荷および不平衡条件を検出する０作動
プログラムのなかで実行される電動機熱的モデルは、電
動機のハウジングおよび巻線温度を計算するのに、また
温度が損傷レベルに達する以前に電動機をトリップする
のに、負荷電流の大きさおよび電流不平衡の百分率を使
用する。 電動機始動および過負荷保護の主要機能と同じく、電動
機ジャム保護および負荷喪失保護の他の特徴も正しい作
動に対する負荷電流の正確な測定に依存している。 第２図には三相電流検出システムの単一の相のブロック
図が示されている。他の２つの相は同様に取り扱われる
。電動機線２０１の交流負荷電流は変流器２０２のなか
に比例を流を誘導する。比例定数は変流器の二次巻線の
ターン数により決定される。二次電流は負担抵抗２０３
に与えられる。 電流は負担抵抗２０３の両端に二次電流、従ってまた負
荷電流に比例する電圧を生ずる。負担抵抗２０３の両端
の電圧は全波整流器２０４または絶対値回路のなかで整
流され、負荷電流の絶対価に比例する出力電圧波形２０
５を生ずる。 整流器２０４からの整流された電圧はサンプル・アンド
・ホールド回路２０６およびＡ−Ｄ変換器２０７に与え
られる。好ましい実施例では、サンプル・アンド・ホー
ルド回路２０６およびＡ−Ｄ変換器２０７はマイクロコ
ンピュータ２１１のなかへ集積されている。サンプル・
アンド・ホールド回路はその入力波形を標本化周波数ｆ
、で標本化する。アナログ標本は次いでＡ−Ｄ変換過程
により、Ｏ■から養成電圧レベルまでの範囲をカバーす
る８ビツトにディジタル化される。 Ａ−Ｄ変換器の８
ビツトのディジタル出力はＯｖ大入力対する０（１０進
）またはｏｏｏｏｏｏｏｏ・（２進）から参照レベルに
等しい入力電圧に対する２５５ （１０進）または１１
１１１１１１（２進）までにわたっている、Ａ−Ｄ変換
器２０７のディジタル出力はプログラムの計算に使用さ
れるディジタル標本値である。プログラムは【、のレー
トでサンプル・アンド・ホールド回路２０６およびＡ−
Ｄ変換器２０７に始動変換指令を送ることにより１／ｆ
１秒ごとに他の標本値を要求する。 Ａ−Ｄ変換器２０７からのディジタル化された標本値は
乗算器２０８のなかで二乗され、またディジタル低域通
過フィルタ２０９に与えられる。 ディジタル低域通過フィルタ２０９の出力！１．は負荷
電流の平均−二乗値に比例するディジタル値である。二
乗−開平手段２１０は平均−二乗値からＲＭＳ（直Ｉ４
．を生ずる。それはプログラムによりその電流に関係す
る計算に使用される負荷電流のＲＭ Ｓ ４１１である
。 標本化は実際のｔ流測定シーケンスのなかで二乗に先行
するが、解析は二乗が標本化に先行するように行われ得
る。（２つのステップは理論的に可換である。好ましい
実施例では、二乗はソフトウェアで行われる。なぜなら
ば、ハードウェアでの二乗のコストはソフトウェアでの
二乗のコストよりも大きいからである。） 正常な条件のもとで、負荷電流は基本周波数成分（５０
Ｈｚまたは６０Ｈｚ）および基本波の奇数高調波の多数
の成分を含んでいる。負荷電流波形は基本波およびその
高調波の相対的振幅および位相関係に関係する。電流波
形は第２図の電流検出システムへの入力である。整流お
よび二乗のステシブは二乗のみと数学的に等価である。 （整流は、入力範囲を半減することによりＡ−Ｄ変換過
程の分解能を増大するべく行われる。）基本波およびそ
の高調波のような種々の周波数の正弦波の級数または和
の二乗は原級数のなかのすべての周波数の和および差で
あることはよく知られている。 原級数のなかの周波数成分の相対的振幅および位相は出
力としての二乗された級数のなかの成分の相対的振幅お
よび位相を決定する。基本波および奇数高調波を含んで
いる級数の場合には、結果としての二乗された級数は偶
数高調波のみを含んでいる。さらに、結果としての二乗
された級数のｄＣ値（すなわち第ａｍ波・・・退化偶数
高調波）は原級数の平均−二乗値である。負荷電流の二
乗のｄｃ４１１は負荷電流の平均−二乗値である。目的
は、より高い次数の偶数高調波をすべて阻止し、ｄｃ酸
成分みを通すことにより負荷電流の二乗のｄｃ値を隔離
することである。 標本化周波数は低域通過フィルタの設計における臨界的
なパラメータである。いくつかの規範が標本化周波数を
選定するのに使用され得る。 １、処理時間を最小化するべく、標本化周波数は可能な
かぎり低く選定されなければならない。 ２、標本化周波数は、規定された最も速いトリップ時間
を処理するのに十分に速い応答時間を存するフィルタが
得られるように選定されなければならない。 ３、標本化周波数は、負荷電流の二乗のなかの偶数高調
波を適当に減衰させるように選定されなければならない
。 ４、標本化周波数は、Ａ−Ｄ量子化レベルの影響を最小
化するべくサイクルからサイクルへ波形上の多くの異な
る相対的な点で標本を生ずるように選定されなければな
らない。 ５．１本化周波数は、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ系統の双
方に対して良好に働（フィルタが得られるように選定さ
れなければならない。 単一極のディジタル低域通過フィルタは下記の反復差分
式により表される。 Ｙ＊ ＝ ａ Ｙ＊−＋ ＋ （１−ａ ） Ｘ＊ここ
でＸｋはフィルタへの第１ｔ１本人力、Ｙｌは第に人力
を使用して計算されたフィルタの出力、Ｙｋ−、はフィ
ルタの先行の出力、またａは帯域に関係付けられる０と
１との間のフィルタ係数である。負荷１ｉ１の二乗に対
するフィルタでは、ＸＩｌは電流の最も新しい標本の二
乗である。標本化周波数およびフィルタ偶数の注意深い
選定により、上記の規範を満足するフィルタが得られ、
また計算された出力Ｙ、は負荷電流の平均−二乗値を表
し、またＹｋの二男平方根は負荷を流のＲＭＳ値を表す
、差分式はＲＭＳ（直（ＲＭＳ）および負荷電流標本（
１）に関して下記のように書き換えられ得る。 ＲＭＳ、震−ａ、ＲＭｓｈ−＋ ” ＋ （１ａ）１１
もし、典型的にそうであるように、ＲＭＳ値が標本から
標本へ有意に変化しないならば（すなわちＲＭＳ、が近
似的にＲＭ Ｓ ｋ＋ １に等しいならば）、上記の差
分式は、各項がＲＭＳ、、により除算された後に、下記
のように書き換えられ得る。 ＲＭＳ＊ ｘａＲＭｓｍ−＋ ＋ （１−ａ）１ｍ寞／
ＲＭＳ＊−＋ こうして、ＲＭＳ値が、時間のかかる二乗−開平ルーチ
ンを呼出すことなく、入力電流標本および先行のＲＭＳ
値から計算され得る。負荷ｔｔ＊の新しい標本が作られ
るつど、新しいＲＭＳ値が計算される。好ましい実施例
では、１７１Ｈｚの標本化周波数および１〜２−４のフ
ィルタ係数により望ましい結果が得られる。 後で図示かつ説明されるように、マイクロコンピュータ
は、電動機の性能を評価するのに、また必要とされる保
護および制御作用を行うのに、三相の負荷ｉｉ流のＲＭ
Ｓ （Ｉのディジタル表現を使用する。これらのディ
ジタル表現は電動機制御の目的で電動機モデルに与えら
れる。 再び第１ｒｌ！Ｊのｍ能図を考察する０Ｍ々の電動機お
よび始動器パラメータが手動で入れられ得るし、また種
々の状態データがパラメータ設定／表示装置１１９によ
り表示され得る。この装置１１９は手持ちユニットの形
態をとり得る。好ましい実施例では、設定／表示装置１
１９はマイクロコンピュータ１２３を収容する物理的パ
ッケージの外側の受動的装置である。設定／表示装置１
１９は電源および固有のインテリジェンスを含んでいな
いので、それはその作動のためにマイクロコンピュータ
に接続されていなければならない、マイクロコンピュー
タユニットはスレーブ設定／表示装置１１９のマスター
コイトローラとしての役割をする。設定／表示装置１１
９は携帯可能であるから、それはどのマスターコントロ
ーラと共にも使用され得る。こうして、多数の電動機制
御および保護システムを必要とする用途でも、ただ１つ
の設定／表示装置１１９しか必要とされず、このことは
コストのｌ！ｆｆ減につながる。さらに、このような装
置は、使用者が電動機保護パラメータを変更しまたいく
つかの作動条件を監視することを許す好都合な手段であ
る。第４図中に示されているように、設定／表示装置１
１９は小さい手持ちケース（図示せず）のなかに４文字
の液晶表示器（ＬＣＤ）および５ボタンのキーボードＰ
ＢＩ〜ＰＢ５を含んでいる。設定／表示装置１１９はそ
の直列周辺インタフェース、ボートＤビン２〜５を使用
する同期データ転送手段、を介してマイクロコンピュー
タにより制御される。 第１表には機能入力、各機能入力の説明および各＃ｌｌ
大入力対する設定範囲が列挙されている。 設定／表示装置１１９および第１表中のＮ１姥の一層詳
細な説明は後で行われる。 第１表 制御回路番号を表示 ＮＥＭＡサイズを表 刀マ ２速度電動機の低速 度に対するＮＥＭＡ サイズを表示 過負荷リレー＃１に 対する全負荷電流 過負荷リレー＃２に 対する全負荷１ｉ流 サービスファクタ 過負荷トリップ階級 Ｆ８ 自動リセット Ｆ９ 和本平衡保護 １０〜６４ ＩＡ、 ＩＢ、 Ｉ Ｃ，２，３，４， ５，６ ＩＡ、 ＩＢ、 Ｉ Ｃ，２，３，４， ５，６ ０，３〜５４０Ａ ０．３〜５４０Ａ １．０またはｌ、１５ ２〜２３／第２イ ンクレメント オン／オフ オン／オフ ＦＩＯ緊急再始動を許す ｉｌ タイマー＃１ Ｆ１２ タイマー＃２ Ｉ３ １Ｂ 負荷電流を表示 最終トリップ電流を 表示 １ｉ流不平衡百分率を 表示 電動機経過時間を表 不 電動機始動の＃表示 過負荷トリップの＃ 表示 電動機データを零に リセット（Ｆ１７、 Ｆ１８、Ｆ１９） 設定過程電流警報 オン／オフ ０〜２００／第２ インクレメント ０〜２００／第２ インクレメント ０．３〜５４０Ａ ０．３〜５４００Ａ 百分率 ９９９９０時間ま で ９９９９０まで ９９９９０まで ９９９９０まで 最大負荷電流の１ ００％まで Ｆ２１ ジャム保護 オン／オフＦ２２
負荷喪失 警報／保護Ｆ２３ リセットま
での時間 ９９９９秒までを表示 Ｆ２４ 蓄積された熱的メモ 最大負荷を流におすを
表示 ける巻線の温度の２５０％まで 前記のように、直列通信リンク１２７を経てマイクロコ
ンピュータ１２３の直列通信インタフェース（Ｓ ＣＩ
”）に接続されている外部通信装置１２５は電動＊＠
ｍおよび保護システムに制御指令を送り得る。指令送出
のほかに、外部通信装置１２５は、設定／表示装置１１
９と同様に、電動機制御および保護パラメータを設定し
得る。さらに、外部通信装置１２５は、通信リンク１２
７を経てマイクロコンピュータ１２３により伝送される
種々の作動条件を読み得る。もちろん、外部通信装置１
２５は、マイクロコンピュータ１２３のなかにプログラ
ムされている通信プロトコルを使用して通信するべく、
また受信データを伝送されたフォーマットからデータの
使用者に有意味のフォーマットへ翻訳するべくプログラ
ムされていなければならない。 外部通信装置１２５の他の重要な機能は電・動機始動器
のプールの式を表すコードをマイクロコンピュータ１２
３へ送ることである。ＭＣ６８ＨＣ１１が好ましい実施
例の中核として選ばれた主な理由はオンボードＥＥＰＲ
ＯＭのその５１２バイトである。已ＥＦＲＯＭ形式のメ
モリは不揮発性であり（すなわち１ｉ源が除去された時
にＥＥＦＲＯＭの内容が変化せず、高価な電池によるバ
ックアップを必要としない）、かつ電気的消去可能かつ
プログラム可能である（すなわち紫外線ランプのような
外部消去装置を使用せずにＥＥＦＲＯＭの内容が変更さ
れ得る）という特別な特性を有する。ＭＣ６８ＨＣ１１
のなかの特定のＢＥＦＲＯＭの他の利点は、プログラム
コードがセルから実行され得ること、またセルのサイズ
（５１２バイト）がコードの必要な大きさを保ち得るこ
とである。従って、ＥＥＦＲＯＭは用途ごとに異なる特
殊化されたデータおよびカスタムプログラムセグメント
を記憶するための優れた媒体である。 すべての用途に対して共通のプログラムコードおよび定
数はマイクロコンピュータのメモリのマスクされたＲＯ
Ｍ部分に永久的に記憶されている。 所与の電動機始動扉形式に対して開発されたプールの式
のセットを実行するプログラムコードはマイクロコンピ
ュータのＥＥＦＲＯＭのなかに記憶されている。好まし
い実施例でＥＥＦＲＯＭは多面的に利用され得る。単一
のハードウェア構成が多くの電動機始動扉形式の任意の
１つとして作動し得る。直列通信リンク１２７は、用途
に特有のプールの式を実行するプログラムコードを転送
する手段である。コードを転送するステップは、通常は
電動機制御および保護システムの製造者によりその工場
で行われるが、タスクに対してプログラムされた外部通
信装置１２５を備えた使用者によっても行われ得る。 作動プログラムにより頻繁に更新されるいくつかの変数
はマイクロコンピュータ１２３への電源の遮断時に保存
されなシナればならない、このような変数の例は電動機
の経過運転時間、電動機始動の回数および過負荷トリッ
プの回数である。電源断検出およびリセット回路１２１
は電源断を、予測し、そのＩＲＱビンを論理的低レベル
に駆動することによりマイクロコンビエータに通報する
。■ＲＱにおける低レベルへの移行はＢＥＦＲＯＭ内の
変数の保存を開始するルーチンへプログラム実行を分岐
するマイクロコンピュータ割込みを発生する。もし電源
断が持続すれば、回路は結局論理的低レベルをマイクロ
コンピュータ１２３のリセットピンに与え、それをリセ
ットさせる。 電力供給回路１２０は制御電力変圧器ＣＰＴＩ０１から
の交流電力をマイクロコンピュータおよび他の論理回路
に対する！１！節される５ｖ直流電力源とＬＥＤおよび
演算増幅器のようないくつかの回路要素に対するｔＩ１
節されない１２Ｖ直流電力源とに変換する。電源断検出
回路は１２Ｖ直流電位を瞥視し、また電圧が特定のレベ
ル以下に低下する時には常に差し迫った電源断をマイク
ロコンピュータ１２３に通報する。 第３図には、単一チップモードで作動するモトローラモ
デルＭＣ６８ＨＣ１１がプログラム可能な手段として使
用されている好ましい実施例が一層詳細に示されている
。マイクロコンピュータは紫外線により消去可能なプロ
グラム可能なＲＯＭ（ＥＦＲＯＭ＞のような外部メモリ
のなかにプログラムが記憶され得る拡張され多重化され
たモードで作動し得るが、大量生産に対しては、マスク
されたＲＯＭのなかに記憶されたプログラムとＥＥＦＲ
ＯＭのなかに記憶されたプール論理式とを有するマイク
ロコンピュータの内蔵メモリを使用することにり有意義
なコスト１！ｆｆ減が実現されると予期される。第３図
中のマイクロコンビエータＵｌは製造者によりオプシぢ
ンとして推奨される外部発振器を使用している。８ＭＨ
ｚの共振周波数を有するクリスタルＸ１、キャパシタン
スＣ２およびＣ３ならびに抵抗器Ｒ５がマイクロコンピ
ュータのＥＸＴＡＬおよびＸＴＡＬ入力端に接続されて
いる、外部の８ＭＨｚクリスタルにより内部の２ＭＨｚ
のＥクロッ、りおよび５００ｎｓの命令サイクル時間が
得られる。第１図中の電力源回路１２０は５Ｖｄｃの電
力をマイクロコンピュータにそのＶ・、およびＶ。入力
端を通じて供給する。 キャパシタンスＣ１はマイクロコンピュータへの電力入
力端のノイズを低減する。マイクロコンピュータのＭＯ
Ｄ４ピンは抵抗器回路網ＲＮ５の１つの抵抗器を通じて
接地電位にブルーローされており、他方においてＲＯＤ
２ピンはＲＮ５の他の抵抗器を通じて５Ｖｄｃにブルー
ハイされており、単一チップモート′の作動を選択して
いる。マイクロコンピュータのＸＩＲＱビンはＲＮ５の
別の抵抗器を通じてブルーハイされており、ＸＩＲＱ中
断をディスエーブルしている。下記のビンは好ましい実
施例では使用されておらず、また接続されていないｊＰ
Ａ１％ＰＡ２、ＰＡ４、ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７、Ｒ／
Ｗ％ＡＳ、ＰＢＯ，ＰＢＩ、ＰＥ２、ＰＥ７、ＰＥ３お
よびＥ。 電力供給回路は調節されない１２Ｖｄｃおよび！１ｗ１
される５Ｖｄｃの電力源を用意する。ｙ４節されない１
２■ｄｃ電圧はドライバチップＵ５、Ｃ７およびＵｌｌ
、ＬＢＤ （ＬＥＤ−１４）、オプトトライアックドラ
イバＵ１２〜１４および、リモート警報および＋１２Ｖ
と記入されている端子の両端で端子ブロックＴＢＩに接
続されているリモート警報に電力を与える。信号コンデ
ィジ町ニングおよび電源断検出／リセット回路は、ブロ
ッキングダイオードＤ１９を通じて１２Ｖｄｃから導き
出されるＶ□１゜。から電力を与えられる。電源断の間
、キャパシタＣ４４が、電源断検出／リセット回路が電
源断以前に正しく作動するために十分な時間にわたりＶ
ＡＮＡＬ（＋。電圧を維持する。ｍ節される５Ｖｄｃ
レベルはディジタル集積回路要素Ｕ６およびＵ８〜ｌＯ
および設定／表示装置（接続されている時）を含む回路
の残りの部分に電力を与える。 制御電力変圧器（第３図中には示されていない）が電力
供給回路に電動機回路から絶縁されている１２Ｖｄｃを
供給する。チ式−り！１〜４、金属酸化物抵抗器ＭＯＶ
１〜３およびキャパシタ０２８〜３０は電力供給回路へ
のノイズフィルタリングおよび過電圧保護を行い、他方
においてヒユーズＦｌは損傷電流レベルから回路を保護
する。ダイオードＤ１５〜１日は１２Ｖｄｃの調節され
ない出力を有する全波整流器をなしている。キャパシタ
Ｃ９およびＣＩＯはフィルタキャパシタであり、Ｃ９は
交流リップルのほとんどを接地点へ分流させる。ｊｕ１
１節されないｌ２Ｖｄｃは、マイクロコンピュータおよ
び論理回路の多くに電力を与えるのに使用される５Ｖｄ
ｃレベルを生ずる線形電圧ｍｓ器ＶＲＩの入力端に接続
されている。ダイオードＤ２１は、キャパシタＣ１３に
より維持される５Ｖｄｃレベルが入力電力遮断時に！１
ｍ器のなかへ放電するのを阻止する。他のダイオードＤ
２０はダイオードＤ２１の両端の電圧降下を補償する。 キャパシタＣ１３は、入力交流電力遮断時に少なくとも
２００ｍ５にねたり５Ｖｄｃを維持して、ＥＥＦＲＯＭ
にいくつかの変数を保存するのに十分な時間をマイクロ
コンピュータに与えるライドスルーキャパシタである。 キャパシタＣ１１は５Ｖｄｃ論理レベル上の一層のノイ
ズ低減を行う。 演算増幅器Ｕ３ＤおよびＵ４Ｄ、抵抗器Ｒ９〜１０、Ｒ
８３〜８７およびＲ１２、抵抗器回路網ＲＮ５からの３
つの抵抗器、キャパシタＣ３２〜３６およびｐｎｐ ト
ランジスタＱ２を含んでいる第１図中の電源断検出／リ
セット回路１２１は下記の２つの目的を存する： ｌ、正常な停止シーケンスが開始され得るように、調節
されない１２ｖｄｃが９ｖ以下に低下していることをマ
イクロコンピュータに警報する。 ２、鋭いリセットパルスによりプロセッサをリセットす
る。 １２Ｖｄｃ供給電圧が約９ｖ以下に低下する時、コンパ
レータとして使用される演算増幅器Ｕ３Ｄの出力は低レ
ベルに低下する。抵抗ＩＲＱにより行われる正フィード
バックは出力端における迅速で非振動的な低レベルへの
移行を保証する。マイクロコンピユータ１２３のＩＲＱ
ピン上の下降エツジは、正常な電源停止を開始するルー
チンへプログラム実行を分岐する割込みを発生する。キ
ャパシタＣ３３〜３５は、ノイズまたはリップルが電源
断条件の検出に影響するのを防止する。°コンパレータ
Ｕ３Ｄの出力端は入力端ＰＡＯにも接続されている。Ｅ
ＥＦＲＯＭのなかにいくつかの変数を保存した後にＰＡ
Ｏを読むことにより、プログラムは電力源の状態をチエ
ツクする。もし電力源が保存手順の完了時に回復してい
れば、マイクロコンピュータ１２３は正常なプログラム
実行を継続する。もし電力源が回復していなければ、停
止シーケンスが最後まで進行する。 トランジスタＱ２は、ＩＲＱが最初に低レベルに移行し
てから約２００ｍｓの後に、マイクロコンピュータ！２
３のＲＥＳＥＴビンを低レベルに駆動する。演算増幅器
コンパレータＵ４Ｄおよびそれに組み合わされている抵
抗器Ｒ８５〜８８およびキャパシタＣ３６は遅延を決定
する。抵抗器Ｒ８６はソリッドリセットのために必要な
開始エツジを保証する− （ＭＣ６８８Ｃ１１（７）
Ｖ＋＋＊をその崩壊につれて追跡するＲＥＳＥＴビン上
の低レベルへの移行は、ＥＥＦＲＯＭの部分の不注意な
抹消を招き得る誤ったプログラム実行を惹起し得る。）
ｔカ供給の間、電源断検出／リセット回路１２１はラッ
チＵ６およびＵ８をクリアし、それによりすべてのＬＥ
Ｄおよびコイルドライバをターンオフする。 電動機回路内の変流器ＣＴｌ０１〜１０３の二次巻線は
、演算増幅器Ｕ４Ａ〜ＣおよびＵ３Ａ〜Ｃ１ウエナーダ
イオードＺＤＩ〜３、ダイオードＤ５〜１０、キャパシ
タＣ７〜８およびＣ３７〜３９、負担抵抗器ＲＢＩ〜３
、離散的抵抗器Ｒ１５、Ｒ２３およびＲ３１および抵抗
器回路網ＲＮｌおよびＲＮ２からの１２個の抵抗器を含
んでいる第１図中の信号コンディジ９ニング回路１１８
に端子ブロックＴＢＩにより接続されている。１つの変
流器の二次側はＴＢ上のＣＴ＃１およびＣＴ ＧＮＤ
を付されている端子点の間に接続されている。第２の変
流器の二次側はＴＢ上のＣＴ＃２とＣＴ ＧＮＤとの
間に接続されている。第３の変流器の二次側はＴＪ３上
のＣＴ＃３とＣＴ ＧＮＤとの間に接続されている。 ３つの電流信号は３つの同一の絶対値回路に供給される
。各回路は２つの演算増幅器を含んでいる（一方は信号
波形の正の半波に対して、また他方は負の半波に対して
）、負担抵抗器の値は用途に対して適当な電圧範囲を与
えるように選ばれている。ツェナーダイオードＺＤＩ〜
３は各極性の電圧スパイクからの保護を行う、正のスパ
イクは順方向にバイアスされたダイオードによりちょう
ど５ｖでクリップされ、また負のスパイクは１２Ｖツエ
ナーダイオードのツェナー作用により約−７■でクリッ
プされる。 全波整流器回路２０４の利得は演算増幅器の入力および
フィードバック抵抗器により決定されており、１である
。１つの電流信号に対する回路の作動を考察する。端子
ＣＴ＃１とＣＴ ＧＮＤとの間に接続されている変流
器の二次電流は負担抵抗器ＲＢＩの両端に比例電圧を生
ずる。電圧が接地された参照電位に関して正である時、
利得１の非反転演算増幅器Ｕ３Ｂは信号ダイオードＤ６
を順方向にバイアスする正の出力を生ずる。Ｄ６のカソ
ードからＵ３Ｂの反転入力端（−）へのフィードバック
経路は負極における電圧を出力電圧のレベルに保つ、相
補性の利得１の反転演算増幅器Ｕ３Ａの出力は正の入力
電圧により接地電位に駆動される。ダイオードＤ５は逆
バイアスされており、導通しない、従って、カソードに
おける出力は入力に等しい、負担抵抗器の両端の負電圧
に対しては、状況が逆である。非反転演算増幅器０３Ｂ
の出力は接地電位に駆動されて、Ｄ６の導通を阻止し、
他方において反転演算増幅器Ｕ３Ａの出力はＤ５のカソ
ードにおける電圧を入力のレベル、ただし反対の（正の
）極性を有するレベルに保つ。 全波整流器回路２０４の出力端は直接にマイクロコンピ
ュータ１２３のアナログ入力チャネル０ＰＥＯに接続さ
れている。他の２つの同一の回路の出力端はアナログ入
力チャネルｌおよび２ＰＥＩ〜２に接続されている。キ
ャパシタＣ３７〜３９は、改善された変換結果が得られ
るように、マイクロコンピュータ、のアナログ入力のフ
ィルタリングを助ける。キャパシタ０７〜８は演冨増幅
器へのＶ ＡＸＩＡＬ。Ｇｉｔ力供給をフィルタする。 実際の標本化およびＡ−Ｄ変換はマイクロコンビエータ
１２３により内部で実行される。 分圧抵抗器Ｒ９１およびＲ９２ならびに電界効果トラン
ジスタ（ＦＥＴ）Ｑｌは参照−スイッチング回路を形成
している。マイクロコンピュータ１２３（７）ボートＡ
ビット３ビアＰＡ３はｖ、、ビン（電圧参照高レベル）
に与えられるべき参照電圧を選定する。ＰＡ３が低レベ
ルである時、ＦＥＴはターンオフされており、電流がＲ
９１を通って流れるのを阻止し、それによりｖｒｂに５
ｖの参照電圧を与える。ＰＡ３が高レベルに移行し、Ｑ
ｌをターンオンする時、分圧器は２つの抵抗器により形
成されている。１：１の抵抗比により２．５ｖの電圧が
Ｖ、に生ずる。Ｖｒｈにおける電圧は、Ａ−り変換器が
変換する最大アナログ電圧である。 Ａ−Ｄ変換の最下位ビット（ＬＳＢ）の値はｖｒｈ／２
５６である。Ｖ、、−５Ｖに対してはＬＳＢは１９、５
ｍ Ｖ、 Ｖ−、−２，５Ｖ ニ対してはＬＳＢは９
゜７６ｍＶである。こうして、参照電圧を切換えること
により、−Ｎ正確な変換が低いほうの入力電流レベルに
おいて可能である。 ローカルおよびリモート入力指令および条件はマイクロ
コンピュータによりそのポートＣビンＰＣＯ〜７を介し
て読まれる。入力を読む前に、プログラムが入力ボート
として双方向ポー＋−Ｃを構成し、またポートＢｉ＊Ｐ
Ｂ６およびＰＢ５を経て２つの３状態反転バッファＵ９
およびＵＩＯの１つをイネーブルする。バッファＵＩＯ
はローカル入力指令の１つを除いてすべてをバッファす
る。 好ましい実施例では、ローカル指令は、マイクロコンピ
ュータを収容している物理的パフケージの正面に配置さ
れている押ボタンＰＢＩ〜７により入れられる。押ボタ
ンが押される時に、バッファＵＩＯのそれと組み合わさ
れている入力端が押ボタンを通じて接地電位に接続され
るように、押ボタンＰＢＩ〜６は電気的に接地参照電位
とバッファＵＩＯの入力端との間に接続されている。押
ボタンを放すと論理的高レベルがバッファの入力端に生
ずるように、入力端は抵抗器回路１１！ＩＲＮ４を通じ
て５ｖにブルーハイされている。ＰＢ５からのとンＯＥ
Ｉ〜２上の論理的低レベルはバヅファＵＩＯの出力を能
動化し、それがボートＣバスを駆動することを許す、バ
ッファがその入力を反転するので、押された押ボタンは
適切なポートＣ入力端に論理的高レベルを生じさせる。 ＰＢ５からのピンＯＥＩ〜２上の論理的高レベルはバッ
ファＵ’ＩＯの出力をディスエーブルし、それらを高イ
ンピーダンス出力にする。キャパシタＣＩ８〜２４はス
イッチ反跳からの高い周波数の結果を接地点へ分流させ
ることにより押ボタンの反跳消滅を助ける。 バッファＵ９はＰＢ７押ボタボタンび４つのリモート交
流入力手段に対して設けられている。リモート交流入力
手段は一般に交流電力源と端子ブロックＴＢＩ上の交流
入力１〜４端子との間に接続されている接点または押ボ
タンである。リモート接点が閉じられ、またはリモート
押ボタンが押される時、交流電流が４チヤネルのオプト
カップラー０１５の組み合わされている入力端を通って
流れる。入力端と直列に接続されている抵抗器Ｒ７４、
Ｒ７６およびＲ８０は入力電流を制限する。 ダイオードＤ１１〜１４は交流人力１ｔ２ｉ！の負の半
サイクルの間の電流経路をなしている。オプトカップラ
ー０１５の各セフシランは事実上絶縁された半波整流器
である。閉じられた接点または押ボタンに対する各々の
出力は系統周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）のＯ〜５
ｖの方形波である。開いた接点または押ボタンに対する
出力はその出カブルーアツブ抵抗器（５Ｖ供給電圧とオ
プトカップラーＵ１５のオープン・コレクタ出力端との
間に接続されている抵抗器回路網ＲＮ４からの４つの抵
抗器の１つ）により５ｖにブルーハイされたオープン・
コレクタである。４つの出力の各々はバッファＵ９の入
力端に与えられる。６入力端バツフアＵ９への予備入力
は５Ｖ電位と入力ビン１２との間に接続されている回路
網ＲＮ６からのブルーアツブ抵抗器により与えられてい
る。押ボタンＰＢ７は、ＰＢＩがバッファＵＩＯに接続
されているように、バッファＵ９に接続されている。 マイクロコンピュータ１２３はＰＢ６からのビンＯＥ１
〜２における論理的低レベルによりＵ９の３状態出力を
イネーブルすることによりリモート交流入力およびＴＥ
ＳＴ／ＲＥＳＥＴ押ボタンを読む、バツボタン９の出力
はピンＯＥＩ〜２における論理的高レベルによりディス
エーブルされている。 ボートＣバス上のコンチンシコンを防止するべく、１つ
よりも多いバッファが任意の時点でボートＣバス上で能
動的でないことと、任意のバッファの出力が能動的であ
る間はボートＣが入力端として構成されていることとが
プログラムにより保証されている。指令入力回路は、よ
り多くのバッファをボートＣバスと追加バッファのイネ
ーブルビンＯＥＩ〜２への不使用のポートＢ線とに接続
することによって、より多くの入力に拡張可能である。 ローカルオヨヒリモート入力を読むことのほかに、双方
向のボートＣがコイルドライバおよび状１！指示器をも
制御する。ボートｃが出力端として構成されている時、
それに書かれたデータはラッチのそれぞれのＧＫ入力端
上の上昇エツジにより２つの８ビツトラツチＵｎよびυ
８の１つのなかヘラクチされ得る。ｔＪ６のＣＫ入力端
に接続されているＰＢＪ上の上昇エツジはボートＣ上の
データをＵ６のなかヘラクチする。ＰＢＪ上の上昇エツ
ジはラッチＵ８に対して同一の機能を実行する。ラッチ
の出力は７チヤネルのドライバチップＵ５、Ｕ７および
Ｕｌｌを制御する。ドライバ入力端における論理的高レ
ベルはドライバを導通させ、それに接続されている装置
をターンオンする。 各ドライバチャネルの出力端は、エミッタで接地されて
いるｎｐｎ ＋−ランジスタのコレクタである。 回路は、より多くの出力ラッチをボートＣバスと追加ラ
ッチのクロック入力＠ＣＫへの不使用のポートＢ線とに
接続することによって、より多くの出力に拡張可能であ
る。 発光ダイオードＬＥＤＩ〜１４のような状態指示器がド
ライバＵ５お、よびＵ７により駆動される。 ＬＥＤ７を除いて各ＬＥＤは個々のドライバチャネルに
より駆動される。好ましい実施例で一般故障指示器とし
ての役割をするＬＥＤ７は、ＬＥＤｌ、ＬＥＤ２、ＬＥ
Ｄ４またはＬＥＤ５がターンオンする時には常にターン
オンするように接続されている。たとえばＬＥＤｌをタ
ーンオンするためには、マイクロコンピュータがＰＢＳ
上の上昇エツジによりポートＣビンＰＣ２上の論理的高
レベルをラッチＵ６の入力端Ｄ６のなかヘラクチする。 Ｕ６の出力端ヘラクチされた論理的高レベルはドライバ
Ｕ５の関連するドライバチャネルをターンオンし、その
出力トランジスタをして電流制限抵抗器Ｒ３４、ＬＥＤ
７およびＬＥＤＩを通じて１２Ｖｄｃの電圧源からの電
流をシンクさせる。 その結果、ＬＥＤ １およびＬＥＤ７は発光する。 ＬＥＤ２、ＬＥＤ４およびＬＥＤ５の作動は同様である
。ＬＥＤ３、ＬＥＤ６およびＬＥＤＩＩもドライバＵ５
により駆動されるが、ＬＥＤ７には接続されていない、
電流制限抵抗器Ｒ８０、Ｒ８１およびＲ３３はそれぞれ
ＬＥＤ３、ＬＥＤ６およびＬＥＤＩＩのなかの電流を制
限する。３つのＬＥＤ１２〜１４は、ドライバＵ７、ラ
ッチＵ８およびＰＢ４からのラッチング信号により駆動
されることを除いて、ＬＥＤＩＩと同様の仕方で駆動さ
れる。抵抗器Ｒ８５〜８７は組み合わされている電流制
限抵抗器である。３つの発光ダイオードＬＥＤ８〜１０
は共通の電流制限抵抗器Ｒ８４を共存している。なぜな
らば、好ましい実施例では、３つのＬＥＤのうちの１つ
しか典型的に同時にオンにならないからである。ＬＥＤ
４がターンオンされる場合のリモート警報指示のための
準備は、ＬＥＤ４を駆動するＵ５のなかのドライバチャ
ネルの出力端をリモート警報と記入されているＴＢＩ端
子に接続することによりなされる。リモート警報と＋１
２Ｖと記入されているＴＢＩ端子との間に接続されてい
るリモート直流コイルは、ＬＥＤ４がターンオンされる
時には常に能動化される。ダイオード０１９および金属
酸化物バリスタＭＯＶ４は、たとえばコイルからの誘導
キックにより離れた位置で発生される高電圧の過渡現象
からドライバを保護する。 またマイクロコンビエータはラッチＵ６およびＵ８と、
ドライバＵ５、Ｕ７およびＵｌｌと、光学的に絶縁され
たトライアック−ドライバＵ１２〜１４、トライアック
ＴＲＩ〜３、抵抗器Ｒ６５〜７３およびキャパシタＣ２
５〜２７を含んでいるおよびコイルドライバ回路とによ
りリモート接触器コイルを駆動し得る。コイルドライバ
回路は、ＴＢＩ端子の０ＵＴ１〜３とＲＥＴＵＲＮとの
間に接続されている電動機接触器コイルを独立して能動
化し得る３つの同一のセクシゴンを含んでいる。コイル
ドライバの１つ（ＯＵＴＩに接続されているコイルを駆
動するもの）の作動を考察する。 マイクロコンビエータは、ＰＢＪ上の上昇エツジにより
ラッチυ８の出力における論理的高レベルを、またＰＣ
１上の論理的高レベルをラッチすることにより、リモー
トコイルを付勢する。ラッチの出力端における高レベル
はドライバＵ５の組み合わされているチャネルをターン
オンし、トライアック−ドライバＵＩ４のなかのＬＥＤ
ｃＨ方向にバイアスし、その内部トライアックを導通さ
せ、またゲート電流を出力トライアックＴＲ３に与える
。ゲートドライブはＴＲ３をオンにトリガし、接続され
ている電動ｍ接触器コイルを付勢する。 抵抗器Ｒ７２はトライアック−ドライバのオン電流を制
限する。抵抗ｎＲ７１およびキャパシタＣ２７ば、スイ
ッチングの隙に生じ得る高い過渡電圧を抑制するべく、
出力トライアックに対するスナツパ−回路網を形成する
。 マイクロコンピュータのＲｘＤ＃よびＴｘＤビンＰＤＯ
およびＰＤＩは直列通信インタフェース（ＳＣｒ）の入
力および出力ビンである。２つの線がコネクタＪ１を経
て外部通信装置へ導かれている。ＲｘＤおよびＴｘＤ線
は、コネクタＪＩ上の＋５ｖおよび接地接続とならんで
、第１図中に参照符号１２７を付されている非同期直列
通信リンクの１つの端に対する最小構成をなしている。 長距離伝送またはノイズの多い環境のような物理的必要
性のためにライントライバまたは受信器または光アイソ
レータのような装置を必要とする用途に対しては、必要
な回路がマイクロコンピュータを収容するパッケージの
外部に追加され得る。 それにより、追加回路を必要としない用途での不必要な
コストが回避される０通信リンクの他端は外部通信装置
１２５からの直列入力端および出力端の類似のＲｘＤお
よびＴＸＤ対である。２つの端は典型的に多重導体ケー
ブルを通じて接続されている。データはＰＤＩ （Ｔｘ
Ｄ）を通じてマイクロコンピュータから外部通信装置へ
伝送される。 直列データはＰＤＯ（ＲｘＤ）を通じて外部通信装置か
らマイクロコンピュータにより受信される。 直列データ転送速度（ボー速度）は作動プログラムによ
り設定される。外部通信装置１２５へ転送される典型的
なデータは制御状態と負荷電流と電動機保護設定点値と
を含んでいる。外部通信装置１２５から転送される典型
的なデータは制御入力指令と保護設定点値と所望の電動
機始動器応用を表すプール式を実行するコードとを含ん
でいる。 マイクロコンビエータのビンＰＤ２〜５は直列周辺イン
タフェース（ＳＰＩ）を含んでおり、それを通じて第１
図中のパラメータ設定／表示装置１１９が制御される。 マイクロコンピュータと設定／表示装置１１９との間の
電気的接続は第３図中のコネクタＪｌおよび第４図中の
コネクタＪ１を通じて行われている。ＳＰＩはマスター
コントローラとしてマイクロコンピュータを、またスレ
ーブとして設定／表示装置を有する同期直列通信インタ
フェースである。データは８ビツトシヤンクでマスター
とスレーブとの間でビットごとに転送される。１つのビ
ットがマスターからスレーブのなかヘシフトされるにつ
れて、１つのビットがスレーブからマスターのなかヘシ
フトされる。ビットをシフトしている間、マイクロコン
ビエータ１２３はＰＤ４からＳＰＩシフトクロック信号
ＳＣＫを出力する。 第４図を考察する０種々の設定および表示されるべきデ
ータに対するリクエストは押ボタンＰＢ１〜５により設
定／表示装Ｗ１１１９からなされる。 設定およびリクエスト機能の例は第１表に列挙されてい
る０機能を選択する方法は後で説明される。 ５つの押ボタンＰＢＩ〜５が接地電位と８ビット並列入
カー直列出力シフトレジスタＵ２の個々の入力端との間
に接続されている。入力端のすべては抵抗器回路網ＲＮ
Ｉのなかの個々の抵抗器を通じて＋５■にブルー・ハイ
されている。押ボタンの状態はマイクロコンピュータ１
２３ＳＳビンＰＤ５からのＳ／Ｌ入力端における論理的
高レベルによりＵ２のなかヘラッチされる。押された押
ボタンは入力端に論理的低レベルを生じさせ、他方にお
いて放された押ボタンは論理的高レベルを生じさせる。 余分の入力端Ｆ、ＧおよびＨはブルーハイされている。 Ｕ２のなかヘラッチされ押ボタンの状態を表す８つの入
力論理レベルは、Ｓ／Ｌを高レベルに上昇させまたシフ
トクロックＳＣＫを能動化することによりビンＱからシ
フトアウトされる。８つのクロックサイクルがＵ２の出
力シフトレジスタの内容をマイクロコンビエータ１２３
のＳＰ［データレジスタのなかヘシフトする。ビットは
入力Ｈで開始し入力Ａで終了してシフトされる。こうし
て、シフトインされる最初の３ビツトは、設定／表示装
置が接続されているかぎり、常に高レベルである。マイ
クロコンピュータ１２３のＭＩＳＯ入力端、第３図中の
ＰＯ２、は第３図中の抵抗器回路！ＩＩＲＮ５からの抵
抗器を通じてブルーローされているので、もし設定／表
示装置が接続されていないならば、８つの相続く低レベ
ルビットが読まれる。マイクロコンピュータ１２３は、
受信された最初の３ビツトの状態から設定／表示装置が
接続されているか否かを知らせ得る。 押ボタン状態がＭｒＳＯ入力端を通じてＳＰＩデータレ
ジスタのなかヘシフトされている間、表示データがＭＩ
ＳＩ出力端、第３図中のＰＯ２、を通じて液晶表示器（
ＬＣＤ）ドライバＵ１のなかへシフトアウトされる。Ｌ
ＣＤドライバは３５ビツトの入力シフトレジスタを含ん
でいる。シフトインされる最初のビットは常に論理的高
レベルである（開始ビット）、第３６ビツトがシフトイ
ンされる時、開始ビットは人力シフトレジスタからシス
トアウトされ、選択された文字を表示するべくＵｌの表
示ラッチ、のなかへ後続の３３ピントをロードし、また
シフトレジスタをクリアする。 ＬＣＤドライバの出力端は４文字、７セグメントＬＣＤ
（ＬＣＤＩ）の個々のセグメントに接続されている。 ３５の出力ビットは７セグメントずつの４文字、３つの
１０進点ビットおよび４つの後縁零ビットを含んでいる
。ＬＣＤの背面はドライバのＢＰＯＵＴピンにより駆動
される。抵抗器Ｒ１およびキャパシタＣ２はＬＣＤドラ
イバへの内部の背面発振器の周波数を決定する。 設定／表示装置１１９上の構成要素を駆動する電力は、
＋５ＶおよびＧＮＤと記入されているＪ１ピンＩおよび
２を介してマスターコントローラーから導き出されてい
る。キャパシタｃ１は５■電力線上に現れ得るノイズを
低減する。キャパシタＣ３はＵ２に対するバイパスキャ
パシタである。 マイクロコンピュータは、そのメモリのなかに記憶され
ている作動プログラムを構成する命令を実行することに
より前記の機能を実行する。プログラムはＭＣ６８ＨＣ
１］のアセンブリ言語で書かれ得るが、そのほとんどは
、ソフトウェア開発時間を最小化するべく、高級言語“
Ｃ“で書かれた。 作動プログラムは９つの割込みサービスルーチンと、１
つのバックグラウンドルーチンと、リセットの際に走行
する２つの短いルーチンとを含んでいる０割込みルーチ
ンの５つはたとえばＭＣ６８ＨＣ１１のプログラム可能
なタイマー、０．００８ｍ５から５２４．２８ ｍ ｓ
までの事象のタイミングを許す１６ビツトのタイマー、
を使用して定められた規則的な間隔で走行する。たとえ
ば割込みは出力比較レジスタＴＯＣ１５と共にタイマー
を使用して定められる。５つのタイマー割込みルーチン
は、下記の優先順序を有する。 １、ｉｓｒ ａｄ（負淘電流に関するＡ−Ｄ変換ルー
チン） ２、Ｉｓｒ １ｎｐｕｉ（入力走査ルーチン）３、ｉ
ｓｒ ｈａｎｄ （設定／表示装置入力出カル−チン
） ４、ｌｓｒ ｅｅｓａｖｅ（ｉｉ源断中のＥ已ＰＲＯ
Ｍ更新） ５、ｉｓｒ ｔｉｍａｒ（長時間タイマールーチン） 第６の割込みルーチン（ｉｓｒ ｅｅｕｐ゛ｄａｔｅ
）はＥＥＦＲＯＭ内のパラメータ設定点イメージをＲＡ
Ｍ内の現在値と比較し、また必要であればＥＥＦＲＯＭ
を更新する。このルーチンは実時間クロック割込みによ
り命令される。 第７の割込みルーチン（ｉｓｒ ５ｈｕｔｄ。 ｗｌ）はマイクロコンピュータまたは中央処理装置の故
障の場合に正常な停止を試みる。プログラム実行を停止
ルーチンへ分岐させる割込みは下記の条件のいずれかの
ちとに発生される。 １、ＣＰＵウォッチドッグ・タイムアウト２、ＣＰＵク
ロック故障 ３６不正なオペコード・トラップ このルーチンはバックグラウンドタスクの故障論理に対
するＣＰＵおよび故障フラグビットをセントする。 第８の割込みルーチン（ｉｓｒ ｐｏｗｅｒｆａｉｌ
）は、！２ｖｄｃの電力供給電圧が約９ｖ以下に低下す
る時には常に発生される外部割込みにより命令される。 ｉｉ源故障ルーチンはＥＥＦＲＯＭ更新ルーチン（ｉｓ
ｒ ｅｅｓａｖｅ）を開始させる。もし、ＥＥＰＲＯ
Ｍが更新された後に、制御ｔ圧が９ｖ以下にとどまるな
らば、１ｓｒｅｅｓａｖｅはバックグラウンドタスクの
故１１１ｍ理に対する故障ビットをセットする。もし制
御電圧が回復したならば、標準プログラム実行が中断さ
れずに継続する。 第９の割込みルーチン（ｉｓｒ ５ｃｉ）は外部装置
との非同期直列通信を取り扱う、このルーチンは種々の
送信および受信条件時にＳＣ［システムにより発生され
る割込みにより命令される。 もし割込みルーチンの１つのなかで明示的にマスク解除
されなければ、タイマー割込み源、３０１割込み、も外
部電源断割込みも、割込み源の実行割込みルーチンの優
先性にかかわりなく、実行割込みルーチンの実行を中断
しない。 バックグラウンドルーチン（ｍａｉｎ）は連続的にルー
プし、割込みシレーチンによりそれに渡されるデータを
処理し、また適切に応答する０割込みルーチンがサービ
スされていない時には常に、ｍａｉｎが能動的に実行さ
れる。ｉ！方力供給リセット時ｍａｉｎは、バックグラ
ウンドループを能動化する以前に、スタックポインタを
初期化し、またマイクロコンビエータのポートおよびレ
ジスタをセットする。ループは下記のことを取り扱う。 １、リセット時の初期化（内部レジスタおよび変数を初
期化し、ＣＰＵタイマーを構成し、タイマー割込みシス
テムを始動し、ＳＰＩを準備し、Ａ−Ｄ変換過程を開始
し、またＲＥＡＤＹ ＬＥＤをターンオンする）。 ２、論理解（故障条件を取り扱い、また押しボタンおよ
びリモート入力を適切な出力に翻訳する）。 ３、設定／表示装置（ｉｓｒ ｈａｎｄ割込みサービ
スルーチンによりリクエストまたは要求されるデータを
変更しかつ検索する）。 ４、直列通信メツセージ（直列通信リンクを経て受信さ
れた設定点変更とｉｓｒ Ｌｉｍａｒにより規則的に
命じられた伝送メツセージに対するフォーマントとを処
理する）。 バックグラウンドタスクの各々は通常、適切な呼出し条
件の検出時に呼出しフラグをセントする割込みサービス
ルーチンにより命令される。フラグは通常、呼出し条件
のこの実行の完了または消滅時にバックグラウンドタス
クによりクリアされる。 電力供給リセットの後、２つの短いリセットルーチンの
後に走行する最初のルーチンはｍａｉｎである。このル
ーチンは、実行がバックグラウンドループに到達する以
前に、いくつかのハウスキーピングジョブを処理する。 ループはタスクの循環シーケンスである。各タスクはそ
の呼出しピントがセットされているかぎり順を追って実
行される。もしタスクの呼出しビットがセットされてい
なければ、タスクはスキップされ、また次のタスクの呼
出しビットがチエツクされる。最後のタスりが実行また
はスキップされた後、最初のタスクの呼出しビットがチ
エ、ツタされ、ループを完了する。バックグラウンドタ
スクのすべては通常任意の源により割込まれ得る。マス
ク可能な割込みは、割込みがバックグラウンドプログラ
ムのなかで明示的にディスエーブルされている場合にの
み阻止され得る。バックグラウンドループの実行に先立
ってｍａｉｎにより実行される最も重要なハウスキービ
ングジゴブは、初期化タスクを走らせるように命令する
べく ＩＮＩＴＩＡＬ呼出しビットをセットすることで
ある。 ２つのリセットルーチン： 、ｒｅｓｅｔおよび、５
ｔａｒｔｕｐがある ｍ Ｃ＋＋始動ルーチン（，５ｔ
ａｒｔｕｐ）はプログラム開発の際に“Ｃ”リンカ−に
より常にプログラムのなかに挿入されている。スタック
ポインタは始動ルーチンのなかで初期化される。ルーチ
ンｍａｌｎは始動ルーチンからサブルーチンとして呼出
される。ｍａｉｎは連続的なバックグラウンドループを
含んでいるので、実行はｍａｉｎから始動ルーチンへ戻
らない、ＭＣ６８ＨＣ１１内のレジスタのいくつかは電
力供給後の最初の６４２クロツクサイクルのなかに書か
れるか全く書かれないかのいずれかでなければならない
、このためにアセンブリ言語で書かれ、ｒｅｓｅｔとラ
ベルされたコードが電力供給リセット時に分岐される。 必要とされる適切なレジスタを初期化した後、ルーチン
は実行をＣ“始動ルーチンへ飛越えさせる。 ルーチンｍａｉｎは、第５図のフローチャートに示され
ているように、バックグラウンドループを含んでいる。 ｍａｉｎは電力供給リセット時に“Ｃ”始動ルーチンに
より呼出されることにより開始される。ｒＨａｌｎは先
ず、第６ａ図のフローチャートに示されている初期化タ
スクの実行を命令するべく ＩＮＩＴＩＡＬフラグをセ
ットする。 ＩＮＩＴＩＡＬフラグをセットした後、実行はバックグ
ラウンドループへ進む。 先ず、バックグラウンドループはＩＮｒＴＩＡＬフラグ
をチエツクする。もし電力供給リセット後に生起するＩ
ＮＩＴＩＡＬフラグがセットされていれば、初期化タス
クが走る。先ず第３図中のハードウェア人カバッファＵ
９およびＵＩＯの出力をディスエーブルした後、タスク
はＲＡＭ内のいくつかの変数をＲＯＭ内に記憶されてい
る定数に、零に、もしくはＥＥＰＲＯＭ内に保存されて
いる値に初期化する。ＥＥＰＲＯＭ内に保存されている
値に初期化される変数の例は設定点、電動機の経過運転
時間、電動機始動の回数および過負荷トリップの回数を
含んでいる。タスクはＳＣＩを経て、アプリケーション
を再構成するべく論理式コードを伝送するように外部通
信装置にリクエストするメツセージを送出する。もし外
部通信装置が新しい論理式コードの伝送により応答すれ
ば、タスクは新しいコードを読み、それをＥＥＰＲＯＭ
内へプログラムする。タスクは次いで所望の作動に対し
てマイクロコンピュータ１２３の内部レジスタを設定す
る０重要な例は、ＳＰＩをイネーブルし、またそのシフ
トクロックレートを設定すること、実時間クロックレー
トを設定すること、プログラム可能なタイマーおよび実
時間クロック割込みフラグをマスク解除すること、また
ＲＥＡＤＹ ＬＥＤ、第３図中のＬＨＤＩＩ、をター
ソオンしてマイクロコンピュータがランしていることを
示すことを含んでいる０次いでＡ−Ｄ変換システム２０
７が能動化され、またその割込みルーチンがスケジュー
ルされる。呼出しフラグＩＮＩＴＩＡＬをクリアしまた
タイマー割込みシステムをイネーブルする以前に、タス
クは設定／表示装置１１９を制御するＳＰＩを準備する
。初期化タスクは次いで完了される。 入力指令の新しい組の読みがなされた後、割込みサービ
スルーチンｉｓｒ １ｎｐｕｔｓが論理解タスクにラ
ンを命令するべ（呼出しフラグ５ＯＬＶＥをセットする
。論理解はタスクローカル押しボタン、リモート接点お
よび通信リンクを経て受信された入力指令をＬＥＤ指示
器およびコイルドライバに翻訳する。 意図されるすべての電動機始動器アプリケーションに共
通でないすべての入力および出力に対するプログラムコ
ードはマイクロコンピュータのＥＥＰＲＯＭ内に記憶さ
れている。すべてのアブリケーシヅンに共通のコ、−ド
はＲＯＭ内に記憶されている。巳已ＦＲＯＭ内に記憶さ
れているコードは特定のアブリケーシッンに対するプー
ル論理式を実行しまたメモリスペースの節減のためにア
センブリ言語で書かれている実行可能コードである。 第６Ｃ図に示されている論理解タスクは先ず、故障また
は差し迫った電源断条件が存在するか否かを見るべく故
障および電源断フラグをチエツクする。もしチエツクの
結果が肯定であれば、ＬＥＤおよびコイルドライバがタ
ーンオフされ、かつ停止ＬＥＤがターンオンされ、また
実行はテスト／リセット押しボタン論理へ進む、もしチ
エツクの結果が否定であれば、特定のアプリケ−シーン
に対するプール論理式が解かれる。ＥＥＰＲＯＭ内に記
憶されている論理式コードは論理解タスクから呼出され
るサブルーチンとして実行される。 このサブルーチンは入力から出力への翻訳のほとんどを
行う、転移タイマーおよび減電圧始動器に対する不完全
シーケンスタイマー、外部設定可能なタイマー＃ｌおよ
び＃２、のようないくつかのタイミング機能のトリガリ
ングは論理式コードにより取り扱われる。上記のすべて
の４つのタイマーは制御指令または電動機事象により始
動されるので、論理式プログラムは、いつタイマーが始
動すべきか、またそれらがタイムアウトした時にどのよ
うな作用が行われるべきかを決定する。このプログラム
は始動されるべきタイマーに相当するフラグビットをセ
ットする。実行はＥＥＰＲＯＭ内の論理式コードからＲ
ＯＭ内の共通論理解コードへ戻る。 タイマーを始動させるフラグビットがチエツクされる。 もしこれらのフラグビットのいずれかがセットされてい
れば、プログラムは適切なタイマー能動的フラグビット
およびタイムアウト時間をセットすることによりタイマ
ーを始動させる。長時間タイマー割込みルーチンｌｓｒ
ｔｉｍｅｒがタイミングを取り扱う、論理解タスク
は次いで電動機始動および停止指令が正しく実行された
ことを確認するためのチエツクをする。もし停止中の電
動機が始動を指令されるならば、負荷電流が１秒以内に
検出されなければならない、もし電動機電流が検出され
なければ、プログラムは不完全シーケンスＩｓフラグビ
ットをセットする。もし電動機電流が検出されれば、接
触器の寿命の重要な因子である始動の回数がインクレメ
ントされる。 始動の回数は設定／表示装置１１９の機能Ｆ１Ｂ（第１
表参照）を通じて監視のために利用可能である。他方、
もし運転中の電動機が停止を指令され、かつ負荷電流が
１秒以内に零に低下しなければ、ＩＳフラグビットがセ
ットされる。それらの始動／停止故障をチエツクした後
、タスクはＩｓおよびＥＸＴフラグビシトをテストする
ことにより不完全シーケンスまたは外部トリップの生起
をチエツクする。■Ｓフラグは減電圧始動器アプリケー
ションにおける転移の不成功完了の際に、または上記の
ように始動／停止故障の間に論理式コードによりセット
され得る。ＥＸＴフラグビットはリモート入力割当ての
１つとして外部トリップ入力を有するアブリケーシッン
に対して論理式コードによりセントされる。もしいずれ
かのフラグビットがセットされれば、プログラムをいく
つかの正常作動にバイパスさせる故障フラグビットがセ
ットされる。 論理解タスクは次いでテスト／リセット押しボタン論理
を実行する。好ましい実施例では、第３図中の押しボタ
ンＰＢ７はテスト／リセットボタンとして専用である。 プログラムは、ボタンがメモリ内にセットされたクラス
タイムにわたり押されたか否かを判定するべくｉｓｒ
ｔｉｍａｒにより制御される長時間タイマーの１つを
使用し、０ＬＴＥＳＴフラグビツトをセットすることに
より過負荷テストを開始する。もしテスト／リセットボ
タンがタイマーのタイムアウト以前に放されていれば、
またはもし電動機が運転していれば、ＬＡＭＰＴＳＴフ
ラグビットがセットされ、ランプテストを命令する。他
の長時間タイマーはランプテストの時間を定めるのに使
用されており、２秒間にわたりＬＥＤのすべてをターン
オンする。 論理解タスクにより実行される次の機能はＬＥＤおよび
コイルドライバへの出力作用をラッチすることである。 計夏さ九た出力はボートＣを経て送られる。双方向性ポ
ートＣを経ての入力の読みとの衝突を避けるため、ｉｓ
ｒ １ｎｐｕｔｓ、入力を読むルーチン、を留保する
割込みが先ずディスエーブルされる６次いでボートＣが
入力として構成され、また第１の出力群がポートＣに書
かれ、またＰＢａ上の上昇エツジにより第３図中のラッ
チＵ６のなかヘラッチされる。この手順はＰＢ４により
第２の出力群に対して繰り返される。 もしＬＡＭＰＴＳＴフラグビットがセットされていれば
、ＬＥＤがターンオンされる０割込みが次いで再イネー
ブルされ、また呼出しフラグビット５ＯＬＶＥがクリア
される。 第６ｄ図のフローチャート中に示されている設定／表示
タスクは設定／表示割込みルーチンＩＳｒ ｈａｎｄ
によりランするように命令される。 呼出しフラグビットＩ（ＡＮＤをセットすることとなら
んで、割込みルーチンはバックグラウンドタスクに設定
／表示装置１１９から入れられた最後のキーストローク
を送る。バックグラウンドタスクはＨＡＮＤフラグビッ
トを検出し、どの作用をキーストロークが必要とするか
を決定し、また設定／表示装置の液晶表示器に送られる
べき４つの文字を表す４つのバイトを割込みルーチンに
送る。 タスクはＬＣＤ上に表示されるシーケンスを制御し、正
しい指令が入れられていることを確認し、ＬＣＤ上に表
示されるべき値またはメツセージを選択し、また必要と
される設定点変更を行う、完了時に、タスクは呼出しフ
ラグビットＨＡＮＤをクリアする。 設定／表示装置１１９の設計を簡単かつ低コストにする
ため、機能、表示、ダウン、アップおよびエントリと記
入されているただ５つの押しボタンが使用されている。 設定／表示タスクは、なにが表示されるかを制御する。 各押しボタンの使用はタイマー＃］を４７秒に設定する
例から最もよく理解される。マイクロコンピュータ１２
３に接続される時、設定／表示装置１１９は第１表から
の機能番号もしくは機能の１つに対する表示または設定
点値を表示する。もし、たとえば、ＬＣＤが機能２２（
ジャム保護）がオンにされるように準備されていること
を意味するＦ２２”を表示しているならば、スクロール
ボタン（アップまたはダウン）の１つが所望の機能Ｆ７
（タイマー＃１）にスクロールするべく使用されなけれ
ばならない、いずれかの方向のスクローリングが可能で
ある。もしアップボタンが押されるならば、表示は“Ｆ
２２″から“Ｆ２３″へ変化する。もしアップボタンが
保持されていれば、表示は′Ｆ２４”へ、次いでＦ１″
へ、次いで“Ｆ２″へと（以下次々に）変化し、連続的
に各機能がスクロールされる１表示された機能が“Ｆ７
”である時、ボタンは釈放されなければならない０表示
ボタンを押すと、既存の設定点値、この場合には、たと
えば、５２秒のタイマー設定を表す′″５２°が表示さ
れる０表示される値はダウン押しボタンを押すことによ
り特定の機能に対する可能な選択を通じてデクレメント
され得る。アップボタンは可能な値を通じてインクレメ
ントする。タイマー＃ｌに対して、可能な選択は０秒か
ら１００秒までの毎秒である。もしダウンボタンが押さ
れかつ保持されれば、表示は”５２”から５１″へ、”
４９”へ（以下次々に）デクレメントする。ボタンは、
所望の設定点値、この場合には４７″が到達された時に
釈放されなければならない、この点で新しい設定点が、
エントリボタンを押すことにより入れられ得る。もし代
わりに表示ボタンが押されれば、既存の設定点“５２”
が表示される。もし機能ボタンが押されれば、”ＦＴ”
が表示される。 もし表示器に設定点が表示されている状態でエントリボ
タンが押された時にのみ、設定点が変更される。負荷電
流のような量を単に表示する機能に対しては、エントリ
押しボタンを押すことは何の効果も示さない、設定点値
変更の過程を速くするため、高速スクローリングが可能
にされている。 もしアップまたはダウンボタンが保持されていると、機
能または設定点選定は高速でスクロールされる０例は、
どのように設定／表示バックグラウンドタスクが種々の
電動機パラメータの設定および種々の測定量の表示を設
定／表示装置内の最小のハードウェアで制振するかを示
している。 設定／表示タスクの完了時に、バックグラウンドはＩＮ
ＩＴＩＡＬ呼出しビットの状態をチエツクし、ループを
再開始する。 第７図中にフローチャートを示されているＡ−り変換ル
ーチン（ｉｓｒ ａｄ）は３Ｘ１７１Ｈ２のレート、
前記の規範に基づいて選定されたサンプリング周波数、
で走行する。ＭＣ６８ＨＣ１１の変換器は、Ａ−Ｄｉｉ
ｌｌ欄／状態レジスタしＤＣＴＬ内の５ＣＡＮおよびＭ
ＵＬＴビットをクリアすることにより皐−チャネル、不
連続作動に対して構成されている。その結果、マイクロ
コンピュータがＡＤＣＴＬ内の変換完了フラグビット（
ＣＣＦ）をセットすることにより指示される各変換サイ
クルの完了時に、選定されたチャネル上の変換の８ビツ
トの結果がＡ−Ｄ結果レしスタＡＤＲ１−ＡＤＲ内に記
憶される。 ルーチンはそれ自体を出力比較タイマーＴＯＣ１により
、１／１７１Ｈｚごとに３回または１．９５ｍ５にわた
って走行するべ（再スケジュールする。ルーチンが走行
するたびに、３つの負荷電流の１つが変換される。換言
すれば、各負荷電流波形が、ルーチンが３回走行するた
びに、または１７１Ｈｚのレートでサンプルされる。 より高い精度を得るべく、レンジ切換が可能にされてい
る。前記のレンジ切換回路により参照電圧を５ｖからλ
５ｖへ切換えることによって、より高い精度が達成され
る。５ｖの参照電圧に対しテハ、ＬＳＢ（２）値４＊１
９．５ｍＶで３５つ、２．５Ｖの参照電圧に対しては、
ＬＳＢの値は９．７６ｍＶである。読みを正しくスケー
ルするため、５ｖを参照電圧としてなされたすべての読
みは、負荷電流のＲＭＳ値の計算にあたり２．５Ｖを参
照電圧としてなされた読みと組み合わされる以前に、２
を乗算される。レンジ切換に対する規範は３つの負荷電
流の最高の計算されたＲＭＳ値に基づいている。 もし最高値がＡ−Ｄ変換器の入力端における２、５Ｖの
電圧に相当する２５６二進カウントよりも大きいならば
、変換器の飽和を防止するぺ＜５Ｖの参照電圧が必要と
される。このような状況では、ルーチンは第３図中（７
）、 Ｐ Ａ ３における論理的低レベルにより５■の
参照電圧を選定する。さもなけレバ、２．５■の参照電
圧が論理的高レベルにより選定される。 Ａ−Ｄ変換器は変換の完了時に割込みを発生しない、マ
イクロコンピュータはＡＤＣＴＬ内にＣＣＦフラグビッ
トをセットすることにより変換サイクルの完了をマーク
する。変換サイクルは約０゜０６ｍ５かかるので、Ｉｓ
ｒ ａｄルーチンが再び約１．９５ ｍ ｓ後に走行
する時点までに変換が完了されると期待することは合理
的である。 変換された値を読み、参照設定を選定し、次の割込みを
スケジュールし、また次の変換を開始した後、ｉｓｒ
ａｄは前記の差分式に従ってＲＭＳ値を計算する。 第８図中にフローチャートを示されている入力走査ルー
チン白ｓｒ １ｎｐｕｔｓ）は双方向性ボートＣを介
してローカル押しボタンおよびリモート接点入力を読む
、４つのリモート接点入力および正面パネルのテスト／
リセット押しボタン入力を含んでいる入力群１は第３図
中の入力バッファＵ９をＰＨ６上の論理的低レベルによ
りイネーブルすることによって読まれる。残りのローカ
ル押しボタン入力を含んでいる入力群１はＵＩＯをＰＨ
１上の論理的低レベルによりイネーブルすることによっ
て読まれる。走査ルーチンは２つの群の間を切換わり、
各１つの割込みを読む、ルーチンはそれ自体を、出力比
較タイマーＴＯＣ２により走行するべく再スケジュール
し、ボートＣを入力ボートとして構成し、各パスで２つ
の群の１つを読み、バッファをデセレクトしくすなわち
、それらをＰＨ５およびＰＨ６上の論理的高レベルによ
りトライステートに戻し）、また論理解タスクに走行を
命令するべく ５ＱＬＶＥ呼出しフラグビットをセット
する。論理解タスクは、他のＴＯ０２割込みのつとバッ
クグラウンド内で走行するべく命令される。こうして、
すべての入力の新しい読みが完了されるつど論理式が解
かれる。 ｌｓｒ １ｎｐｕｔｓが走行するレートは２つの因子
により決定される。第１に、押しボタンが、典型的なボ
タン押しが少なくとも２つの相続く読みにより検出され
るように十分に頻繁に読まれなければならない、第２に
、ａＣ入力が５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの双方において検
出可能でなければならない、ａＣ入力の検出における困
難は、リモート接点または押しボタンが閉じられている
時に光アイソレータ、第３図中のＵｌ５、からの信号が
０〜５ｖの方形波であることである。５０Ｈｚおよび６
０８ｚの方形波の解析は、もしサンプルされた各２７．
５ ｍ ｓ、各３つの相続くサンプルの少なくとも１つ
が波形の０１部分からのものであることを示す、０１部
分の存在は閉じられた条件を開いた条件から区別する。 従って、ｉｓｒ １ｎｐｕｔｓに対する割込みレート
はその半分または１３．７５ ｍ ｓに選定された。 バックグラウンドループが入力を処理し、また設定／表
示装置１１９への出力を決定する間に、割込みサービス
ルーチンｉｓｒ ｈａｎｄは実際に入力を読入れ、ま
た出力を送出する。第９ｒｙＪはｌｓｒ ｈａｎｄの
フローチャートを示す、ｉｓｒ ｈａｎｄが設定／表
示押しボタンを読むつど、Ｉｓｒ ｈａｎｄは同時に
８つのビットをＬＣＤドライバチップ、第４図中のＵｌ
、に出力する。 このルーチンは出力比較タイマーＴＯＣ３により３０ｍ
ｓごとに走行するべくそれ自体を再スケジュールする。 このレートは、望ましいレートでＬＣＤを更新するのに
、かつボタン押しが検出し損なわれないされないように
十分に頻繁に押しボタンを走査するのに十分に速い。 設定／表示装置１１９は１、マスターとしてマイクロコ
ンピュータ１２３を、またスレーブとして設定／１１示
装置１１９を存するＭＣ６８ＨＣ１１の直列周辺インタ
フェース（ＳＰＩ）により制御される。データは直列に
ＭＯＳＩ線を経てＬＣＤドライバヘシフトアラトされ、
またＭＩＳＯを経て押しボタンの並列入力−直列出力シ
フトレジスタ、第４図中のＵ２、かうシフトインされる
。 ８ビツトの群は各転送ごとにシフトアウトされる。 ＬＣＤに書かれた８ビツトはＳＰＩデータレジスタのな
かで、押しボタンシフトレジスタからシフトインされた
８ビツトにより置換される。 ルーチンがＴＯＣ３割込みの後に開始する時、ＳＰ夏デ
ータレジスタは押しボタンの最も新しい読みを含んでい
る０割込みルーチンは先ずＳ／Ｌ入力上の論理的低レベ
ルによりシフトレジスタをラッチ解除し、次いで次の割
込みをスケジェールする。ＳＰ！状態レジスタ５ＰＳＲ
のなかのＳＰ１転送完了フラグビットをクリアするべく
、５ＰＳＲレジスタが先ず読まれなければならない、フ
ラグビットは次いで、データレジスタ５ＰＤＲが読まれ
る時にクリアされる。データレジスタの内容は設定／表
示押しボタンを表す、さらに、押しボタンシフトレジス
タの３つの最上位ビットがブルーハイされる。このルー
チンは、これらの３つのビットをチエツクすることによ
り、設定／表示装置１１９が接続されているか否かを判
定する。 もしそれらがハイとして読まれなければ、装！が切り離
されており、また処理が必要とされないとみなされる。 もし設定／表示装置が接続されていると判定され、また
ボタンが押されていれば、呼出しフラグＨＡＮＤがセッ
トされ、バックグラウンドタスクに押しボタンデータの
処理を命令する。 ボタンは下記の順序で優先順位を定められている：機能
、表示、ダウン、アップ、エントリ、もし１つよりも多
いボタンが押されれば、最高の優先順位を有するものの
みが処理される。 入力を読んだ後、ｌｓｒ ｈａｎｄは次のデータ転送
を開始する。先ず、押しボタンがＳ／Ｌ入力における論
理的高レベルによりシフトレジスタのなかヘラッチされ
る。ＬＣＤドライバへ転送されるべき次の８ビツトがＳ
Ｐ■データレジスタに書かれ、自動的に転送を開始する
。マイクロコンピュータ１２３のなかのＳＰＩシステム
が引き継ぎ、またＬＣＤへ８ビツトをシフトアウトし、
他方において押しボタンシフトレジスタから８ビツトを
シフトインする。シフト過程は、Ｉｓｒ ｈａｎｄが
再び走行する時点よりもずっと前に完了される。 ＬＣＤドライバへの１つの完全な出力は５バイトの長さ
である。最初の４バイトは開始ビット（論理的高レベル
）、ａつの１０進点ビット（オンに対して高レベル）お
よび４つの、７セグメント文字ビットを含んでいる。第
５および最後のバイトはＬＣＤドライバのシフトレジス
タへのシフトを完了するのに使用される空バイトである
。バックグラウンドタスクは表示されるべき文字に従っ
て転送されるべき最小の４バイトのフォーマットを定め
る０割込みルーチンＩｓｒ ｈａｎｄは開始ビットを
加え、また空バイトを出力する。 ＭＣ６８ＨＣ１１内の固有のプログラム可能なタイマー
のオーバフロー時間よりもはるかに長くかかる事象の好
都合なタイミングを許すべく、ｉｓｒ ｔｉｍｅｒ割
込みサービスルーチンが書かれた。第１Ｏ図のフローチ
ャート中に示されているこのルーチンは出力比較タイマ
ーＴＯＣ５により０．１８ごとに走行するようにそれ自
体を再スケジュールする。ルーチンは、それが走行する
つど、すなわち０．ＩＳごとに１６ビツトのプログラム
可能なタイマー（ｒｔｃ ｃｏｕｎｔｅｒ）をインク
レメントする０作動の点で内蔵のプログラム可能なタイ
マーおよび出力比較レジスタに相似の８つの比較値（タ
イム【０〕〜タイム〔７〕）が００ｉｓから６５５３．
６ ｓまでの継続時間の８つの異なる事象を計時するの
に利用可能である。 タイミングシーケンスを能動化するべく、ルーチンの１
つが、比較されるべき適切なタイム値にわたりタイマー
能動的ビットをセットし、またタイム値を適切な比較値
にセットする。もし、たとえば、２秒事象がタイム（７
〕比較値を使用して計時されるべきであれば、タイミン
グを開始するルーチンはタイマー７に対するタイマー能
動的ビットをセットし、またタイマーｒｔｃ ｃｏｕ
ｎｔｅｒの内容により与えられる現在のタイムにオフセ
ットタイムを加えることによりタイム〔７〕のなかへタ
イムアウト時間をロードする。この例では、タイム〔７
〕はｒｔｃ ｃｏｕｎｔｅｒの値プラス２０の値にセ
ットされる。２０の価は、２秒が１秒の２０／１０倍で
あるので、使用される。タイム〔７〕に対するタイマー
能動的ビットがセットされているので、ｉｓｒ ｔｌ
ｍａｒはタイム〔７〕のなかの値をｒＬｃ ｃｏｕｎ
ｔｅｒのなかの値と比較する。これらの値が等しい時、
ｉｓｒ ｔｉｍｅｒルーチンはタイマー能動的ビット
をクリアし、またタイムアウトに依存する任意のルーチ
ンにより使用され得るタイムアウトビットをセットする
。 前記のように、８つのタイマーは好ましい実施例のなか
へプログラムされている。タイマーの割当ては下記のと
おりである。 タイム
機始動調節を行う多重機能のプログラム可能な装置、電
動機との入力−出力インタフェース、電動機過負荷保護
、電動機診断および電動機の統計的データに関するもの
である。 電動機始動器は、手動または自動の指令に応答して電動
機の種々の巻線と電力源との間の接続を開閉することに
より電動機を始動、加速および停止させるべく機能する
制御装置である。接触器による電動機への電力の接続の
制御に加えて、始動器は典型的にパイロットランプの形
態の可視的状態指示のようなアナンシェークー機能を有
する。 接触器またはパイロットランプを制御する各出力も接点
、押ボタンまたはスイッチによる各出力も本質的に２値
である。 電動機始動調節理は特定の用途に従って相互配線された
電気機械的リレーにより実現されてきた。 しかしリレーは大形であり、また比較的高価である。従
って、固体構成要素を使用する論理回路がいくつかの用
途で配線リレー論理を置換し始めた。 これらの技術の双方が広く使用されているが、比較的非
弾力的である。配線リレー論理の場合には、用途が異な
ると、リレーの再配線および再配置のような費用と労力
のかかる操作が必要とされる。 固体論理の場合には、用途が異なると、回路の変更もし
くは別の形式の論理との置換が必要とされる。双方の場
合に、可変性の欠如は始動器の製造者が異なる用途に対
して異なる形式の始動器を製造しかつ在庫すること余儀
なくする。各形式は構成要素の量、配置および相互接続
の点で他の形式と異なっている。各形式に対する異なる
製造上の必要条件はしばしば品質管理の問題を招く、多
くの異なる形式の電動機始動器の品質を管理することは
不都合であり、困難であり、また高い費用がかかる。 不可変性の問題はプログラム可能な装置の使用によりア
プローチされてきた。プログラマブル−ロジック−コン
トロー、う（ＰＬＣ）は通常、相続く単一ビット情報に
基づいて決定をするべく設計されているディジタルプロ
セッサおよびプログラムメモリを含んでいる装置である
。メモリ内に記憶されるプログラムステップが固体要素
の組み合わせ論理およびリレー形式始動器の配線論理を
置換する。各入力および出力は特定の制御機能を実行す
るべくプログラムされ得る。用途が変わると、特有の入
力および出力が再割当てされ、また順次ステップが再プ
ログラムされ得る。電動機始動の機能に応用されるＰＬ
Ｃの１つの問題は、ＰＬＣの費用が少数の入力および出
力のみを必要とする簡単な始動器への応用では正当化困
難なことである。 ＰＬＣに加えて、簡単な始動器に使用するために設計さ
れた比較的安価なプログラム可能な集積回路が利用可能
である。これらの回路の１つの問題は、必要なサポート
回路が費用を配線リレ一方式にくらべて魅力的でないレ
ベルに高めることにある。同じことがマイクロコンピュ
ータのような汎用のプログラム可能な装置を使用するど
の用途に対しても言える。しかし、もし装置が電動機始
動の機能を過負荷保護の機能と組み合わせ得るならば、
このような装置は多くの用途でを用であり、またＩＩ）
Ｅがとれることが判明している。 過負荷リレーは成る周期を越える望ましくない電流の検
出時に電気回路内の電流の流れを中断する専用の回路保
護装置である。このような１を流レベルは電動機巻線の
過大な加熱を通じて電動機の重大な損傷に通じ得る。過
負荷条件の検出時に、過負荷リレーは負荷をその電源か
ら遮断する接触器のような回路開放機構にトリップ指令
を出力する。１ｉ動機始動器を使用する多くの用途も電
動機過負荷保護を必要とする。このような用途に対して
、過負荷リレーは典型的に電動機始動器のなかへ接続さ
れており、また始動器を内蔵する同一の制ｆｆｌユニッ
トハウジングのなかに収容されている。 最も一般的な過負荷リレーは、負荷電流が流れるヒータ
ー要素と、ヒーターにより加熱されるにつれて変形する
バイメタルストリップとを含んでいる熱形過負荷リレー
、である、もし十分に加熱されると、バイメタルストリ
ップは接触器に電動機回路を開くように指令する接点を
開くに至るまで変形する。熱形過負荷リレーの１つの問
題は異なる加熱要素の供給が異なる負部条件に対してリ
レーを調節するべく維持されなけれならないことにある
。実際上、必要とされる時に利用可能なヒーター要素は
、よしあるにしてもごく少ない、さらに、調節は利用可
能なヒーターの定格に関係するとびとびのステップで行
われる。 変流器により過負荷電流を測定し、それから加熱を計算
するマイクロコンピュータを含んでいる電子式過負荷リ
レーは熱形装置の調節問題を回避するが、より大きなコ
ストがかかる。しかし低コストの電子式過負荷リレーで
は少数のパラメータのｙ４節のみが可能である。さらに
、電子式装置のトリップ特性は、電動機が一層正確に制
御されるように設計されずに、熱形リレーのトリップ特
性を模倣するように設計されている。簡単な電子式過負
荷リレーのコストを熱形装置のコストと競争可能なコス
トに保つべく、安価で低性能のマイクロコンピュータが
使用されてきた。より高性能のマイクロコンピュータを
使用する過負荷保護装置のコストは簡単な用途には正当
化され得す、従って過負荷保護を他の必要とされる機能
と組み合わせることが望ましい。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、入力指令および計算された過負荷条件
に応答して電動機への電力の接続を制御する電動機始動
器および保護装置を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 この目的は本発明によれば、電動機を始動しかつ過負荷
条件から電動機を保護するための電動機制御装置におい
て、マイクロプロセッサを含んでいる制御回路と、電動
機条件を表す電気光学的指示器のアレーを含んでいる表
示パネルと、マイクロプロセッサへのプログラム入力が
指示器により表される条件を定めるように制御回路を指
示器に接続するための手段とを含んでいることによって
達成される。 〔発明の効果］ 本発明の利点は、過負荷、電動機ジャムおよび突然の負
荷喪失のような望ましくない作動条件を検出し、これら
の条件のいずれかの生起時に電動機回路が開かれるよう
にするための電動機回路保護手段が得られることである
。 他の利点は、電動機モデルのパラメータを、またそれに
より過負荷トリップ特性、すなわち所与の電動機温度お
よび過負荷電流に対するトリップ時間を容易に調節する
経済的な手段が得られることである。 他の利点は、始動および保護の機能を経済的に実現する
ためプログラム可能なマイクロコンピュータに基づく電
動機始動器および保護装置が得られることである。 従って、マイクロプロセッサを含んでいる制御回路と、
電動機条件を表す電気光学的指示器のアレーを含んでい
る表示パネルと、マイクロプロセッサへのプログラム入
力が指示器により表される条件を定めるように制御回路
を指示器に接続するための手段とを含んでいる電動機制
御装置が提供される。！動機制御装置は、電動機を始動
しかつ過負荷条件から電動機を保護するように機能する
。 〔実施例〕 電動機制御装置の好ましい実施例では、電動機制御は２
つのパラメータ、すなわち電動機電流および時間に基づ
いている。Ｔ！１動機制御装置の機能は、プログラム可
能な不揮発性メモリセルのなかに所与の用途に特有の入
力指令および出力制御論理を表すプログラムステップを
記憶することにより特定の用途に対してカスタマイズさ
れている。 マイクロコンピュータが実行するプログラムステップの
各セットは、その特定の用途に適合するべく始動器を構
成するために利用可能な種々の電動機回路用途を表すプ
ログラムセットの拡張可能なライブラリから成っている
。構成は、ライブラリからプログラムステップの適当な
セットをメモリのなかへ簡単にロードし、また新しい用
途に適合するべく入力および出力のラベルを変更するこ
とにより変更され得る０、後で説明されるように、電動
機フィードバック（′ｒ！１動機電流）を解析するため
に使用されるプログラムステップは電動機モデルに基づ
いている。 過負荷、電動機ジャムまたは負荷喪失はマイクロコンピ
ュータのコードで実現されており、また電動機または負
荷電流のＲＭ Ｓ （ｒｏｏｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒ
ｅ＞または実効値に基づいている。負荷電流のＲＭＳ値
を測定する方法は、単相または多相電気回路の少なくと
も１つの相のなかの瞬時電流を検出することと、各電流
を電子的処理に遺した範囲にスケーリングすることと、
スケーリングされた各値をディジタル表現に変換するこ
とと、各ディジタル表現またはサンプルを二乗すること
と、負荷電流の二乗のｄｃ値を表しまた負荷電流のＲＭ
Ｓ値の二乗でもあるディジタル語を生ずるべくサンプル
の二乗をディジタル的にフィルタすることとを含んでい
る。その結果としての語の平方根を求めることにより負
荷電流のＲＭＳ値が得られる。理解されるように、説明
される方法は実際にはフィルタおよび二乗−平方根過程
を単一の過程に複合し、別々の時間のかかる二乗−平方
根過程の必要をなくしている。 第１図の機能的概要図には、接点１０３および作動コイ
ル１０４を含んでいる接触器のような回路開閉機構によ
り保護かつ制御される電動機１０］と共に縞関電動機始
動器として接続されている本発明の実施例が示、されて
いる０作動コイルはコイルドライバ段１１３により付勢
される。コイルドライバ段１１３はそれぞれ接点１０５
および１０７ならびに作動コイル１０６および１０８を
含んでいる接触器の対のような２つまでの回路開閉機構
を独立に制御し得る。逆転、二速度および減電圧のよう
な他の電動機始動の用途には、電動機回路に１つよりも
多いこのような機構を接続する必要がある。 第１図に示されている線間始動の用途では、コイルドラ
イバ段により作動コイル１０４に供給される電流は接点
１０３を閉じさせ、電動ｌ１１０１の始動および運転に
必要な電力を供給する交流電力源！２４に電動機１ρ１
を導体１０２により直接に接続する。コイルドライバ段
が作動コイル１０４への電流の供給を中断する時、接点
１０３は開いて、交流電力源から電動機を遮断する。電
動機１０１を付勢するか除勢するかの決定はマイクロコ
ンピュータ１２３のようなプログラム可能な手段により
行われる。そのメモリ内に記憶された動作プログラムに
より動作するマイクロコンピュータ１２３はコイルドラ
イバ段１１３により電動Ｗｉ１０３への電力の供給を制
御する。マイクロコンピュータ１２３は、そのプログラ
ムに従って、入力指令および条件を出力作用に翻訳する
。さらに、電動機１０１のなかの電流を監視することに
より、マイクロコンピュータ１２３は過大な加熱に起因
する損傷から電動機１０１を保護し得る。 例として、電動機制御装置の好ましい実施例はプログラ
ム可能な手段としてモトローラのモデルＭＣ６８ＨＣ１
１マイクロコンピユータを使用している０ＭＣ６８ＨＣ
１１の構造および動作の詳細はこのマイクロコンピュー
タに関するモトローラの刊行文書に見い出され得る。 電動機制御および保護システムへの入力指令の３つの源
が存在する。第１に、７つまでのローカル指令が押ボタ
ンＰＢＩＯＩ〜１０７により入れられ得る。第２に、４
つまでのリモート指令が押ボタンまたは接点１０９〜１
１２により入れられ得る。第３に、指令が、非同期直列
通信リンク１２７を経て、典型的にコンピュータインテ
リジェンスを含んでいる外部通信装置１２５により入れ
られ得る。 ７つのローモル押ボタン指令および４つのリモート接点
指令は、マイクロコンピュータのボートＣの延長である
８ビツトの双方向データバス１１６を介してマイクロコ
ンピュータにより読まれる。 ローカルおよびリモート入力指令は入力バッファ１１７
によりバッファされており、入力バッファ１１７がボー
トＢ１２６の適当な出力線上のイネ−プレ論理レベルに
よりイネーブルされると、マイクロコンピュータは入力
指令および条件を読むことを許される。入力バッファを
ディスエーブルする論理レベルを与えることによって、
マイクロコンピュータはバッファをしてボートＣデータ
バス１１６から入力を電気的に隔離させ、従って出力指
令がバス１１６を経て発せられ得る。実際上、第１図中
に機能的に示されているバッファは、ボートＢ１２６か
らの固有の専用イネーブル線をそれぞれ必要とする複数
個の物理的バッファを含んでいてよい、リモートおよび
ローカルの両入力は木質的に２Ｊ１であり、開いた接点
または釈放された押ボタンを示す低論理レベルと、閉じ
られた接点または押された押ボタンを示す高論理レベル
とを有する。マイクロコンピュータ１２３は、正常に押
ボタンが押されたことの検出を保証するべく経験的に定
められたレートで同月的に入力を読む。 マイクロコンピュータ１２３は非同期の直列通信リンク
を経て送られたすべての入力指令をも収集する。 入力指令および条件を出力作用に翻訳する一連の論理式
はマイクロコンピュータのメモリのなかに記憶されてい
る。いったん翻訳がなされると、マイクロコンピュータ
のボートＣは出力端としてプログラムにより構成され、
また出力作用がバスを経て出力ラッチ１１５へ送り出さ
れる。出力作用はボートＣバス１１６上の２値論理レベ
ルとして実現されている。論理レベルは、ポートＢ１２
６出カイネーブル線の１つを経て出力ラッチのクロック
入力端へ送られる論理レベル転換により出力ラッチのな
かへランチされる。実際上、第１図中に示されている出
力ラッチは、ボートＢ１２６からの固有の専用のイネー
ブル線をそれぞれ必要とする複数個の物理的ラッチを含
んでいてよい。 出力ラッチ制御部１１５の出力端にラッチされた論理レ
ベルはコイルドライバ段１１３および状態指示器ドライ
バ段１１４に与えられる。コイルドライバ段１１３は作
動コイル１０４．１０６．１０８を付勢または除勢する
ことにより制御作用を行う、状態指示器ドライバ段は発
光ダイオード（Ｌ已Ｄ）ＬＥＤＩＯＩ〜１１４のような
１３までのとびとびの状態指示器を独立に制御する。 下記の例は典型的な用途に対する入力および出力機能の
割当てを示す、ことにより電動機始動制御としての実施
例の動作を明らかにするべく設計されている。第１ｒｇ
を参照されたい。 ＰＢＩＯＩ−停止（電動機を停止） ＰＢ１０２−始動（ｉｔ電動機始動） ＰＢ１０３−使用されない ＰＢ１０４−手動（手動またはローカル制御）ＰＢ１０
５−オフ（制御がディスエーブルされている） ＰＢ１０６−自動（自動またはリモート制？Ｂ）ＰＢ１
０７−特殊機能のために保留されているリモート入力割
当て（リモート人力１０９〜１１リモート人力１０９−
閉（電動機を始動）開（電動機を停止） リモート人力１１〇−使用されない リモート人力１１１−使用されない リモート人力１１２−使用されない コイルドライバ出力割当て（コイル１−４．１０６．１
０Ｂ） コイル１０４−付勢（電動機を始動） 除勢（電動機を停止） コイル１０６−使用されない コイル１０８−使用されない ＬＥＤ出力割当て（ＬＥＤＩＯＩ〜１１３）ＬＥＤＩＯ
Ｉ−特殊使用のために保留されているＬＥＤ １０２−
特殊使用のために保留されているＬＥＤ１０３−特殊使
用のために保留されているＬＥＤ１０４−特殊使用のた
めに保留されているＬＥＤ１０５−特殊使用のために保
留されているＬＥＤ１０６−特殊使用のために保留され
ているＬＥＤＩ０７−特殊使用のために保留されている
ＬＥＤｌｏＢ−自動（自動またはリモート制御モードで
の制Ｊ） ＬＥＤ Ｉ Ｏ９−オフ（制御がディスエーブルされて
いる） ＬＨＤＩＩＯ−手動（手動またはローカル制御モードで
の、制御） ＬＥＤＩＩＩ−特殊使用のために保留されているＬＥＤ
１１２−使用されない ＬＥＤ１１３−運転（電動機が付勢されている）ＬＥＤ
１１４−停止（を動機が除勢されている）定義された入
力および出力のすべては２値、たとえばオフまたはオン
、′０“または１１′、偽または真、低まなは高である
。従って、各出力は入力および出力の双方を項として含
んでいるプール論理式を解くことにより決定されている
。たとえば６つのプール論理式が必要とされる（各出力
割当てに対して１つ）、プール論理式のセットを実行す
るプログラムコードは典型的に、入力および出力の機能
割当てが用途ごとに異なるように、電動機始動話形式ご
とに異なる。電動機始動制御ユニットとしての機能に加
えて、第１図に示されている実施例は電動機１０１、導
体１０２および接触器１０３のようなすべてのインライ
ン装置を含んでいる電動機回路を過負荷に起因する損傷
から保護する。第１図中に示されている三相電動機回路
の各相の交流負荷電流１．、Ｉ、および■６は変流器Ｃ
Ｔｌ０Ｉ〜１０３により検出される。 変流器ＣＴｌ０Ｉ〜１０３の二次電流は、電流信号を比
例的な電圧信号に変換する信号コンディジぎニング回路
１１８により処理される。また信号コンディシヲニング
回路１１８は電圧信号を整流し、それによりその出力端
に変流器の二次電流の大きさ、従ってまた負荷電流１−
１Ｉｂおよび■１の大きさに比例する整流された交流電
圧信号を生ずる。３つの整流された電圧信号の各々はマ
イクロコンビエータの個々のボートＥ入力端に与えられ
る。各入力端は内部でマイクロコンピュータのＡ−Ｄ変
換器の異なるチャネルに接続されている。 Ａ−Ｄ変換器は周期的にその入力チャネルにおいて３つ
の信号の各々を標本化しかつ変換して、各相の負荷電流
の瞬時の大きさのディジタル表現を生ずる。マイクロコ
ンピュータ１２３のなかのプログラムコードは、接触器
１０３を開くことにより電動機ｌｏｔへの電力の流れを
中断するような保護作用が必要とされるか否かを決定す
るべく、３つの負荷電流のディジタル表現を使用する。 多（の応用を取り扱うべく接続されかつプログラムされ
得る電動機始動器としてのその機能では、第１図のシス
テムは、他のパラメータとなら、んで、作動条件または
手動または自動、ローカルまたはリモート指令に応答し
て電動機の始動、停止、方向および速度を制榎し得る。 負荷電流を検出することにより、マイクロコンピュータ
１２３は、接触器が開くべくまたは閉じるべく指令に正
しく応答したか否かを判定し得る。過負荷検出リレーと
してのその保護機能では、システムは負荷電流を測定す
ることにより過負荷および不平衡条件を検出する０作動
プログラムのなかで実行される電動機熱的モデルは、電
動機のハウジングおよび巻線温度を計算するのに、また
温度が損傷レベルに達する以前に電動機をトリップする
のに、負荷電流の大きさおよび電流不平衡の百分率を使
用する。 電動機始動および過負荷保護の主要機能と同じく、電動
機ジャム保護および負荷喪失保護の他の特徴も正しい作
動に対する負荷電流の正確な測定に依存している。 第２図には三相電流検出システムの単一の相のブロック
図が示されている。他の２つの相は同様に取り扱われる
。電動機線２０１の交流負荷電流は変流器２０２のなか
に比例を流を誘導する。比例定数は変流器の二次巻線の
ターン数により決定される。二次電流は負担抵抗２０３
に与えられる。 電流は負担抵抗２０３の両端に二次電流、従ってまた負
荷電流に比例する電圧を生ずる。負担抵抗２０３の両端
の電圧は全波整流器２０４または絶対値回路のなかで整
流され、負荷電流の絶対価に比例する出力電圧波形２０
５を生ずる。 整流器２０４からの整流された電圧はサンプル・アンド
・ホールド回路２０６およびＡ−Ｄ変換器２０７に与え
られる。好ましい実施例では、サンプル・アンド・ホー
ルド回路２０６およびＡ−Ｄ変換器２０７はマイクロコ
ンピュータ２１１のなかへ集積されている。サンプル・
アンド・ホールド回路はその入力波形を標本化周波数ｆ
、で標本化する。アナログ標本は次いでＡ−Ｄ変換過程
により、Ｏ■から養成電圧レベルまでの範囲をカバーす
る８ビツトにディジタル化される。 Ａ−Ｄ変換器の８
ビツトのディジタル出力はＯｖ大入力対する０（１０進
）またはｏｏｏｏｏｏｏｏ・（２進）から参照レベルに
等しい入力電圧に対する２５５ （１０進）または１１
１１１１１１（２進）までにわたっている、Ａ−Ｄ変換
器２０７のディジタル出力はプログラムの計算に使用さ
れるディジタル標本値である。プログラムは【、のレー
トでサンプル・アンド・ホールド回路２０６およびＡ−
Ｄ変換器２０７に始動変換指令を送ることにより１／ｆ
１秒ごとに他の標本値を要求する。 Ａ−Ｄ変換器２０７からのディジタル化された標本値は
乗算器２０８のなかで二乗され、またディジタル低域通
過フィルタ２０９に与えられる。 ディジタル低域通過フィルタ２０９の出力！１．は負荷
電流の平均−二乗値に比例するディジタル値である。二
乗−開平手段２１０は平均−二乗値からＲＭＳ（直Ｉ４
．を生ずる。それはプログラムによりその電流に関係す
る計算に使用される負荷電流のＲＭ Ｓ ４１１である
。 標本化は実際のｔ流測定シーケンスのなかで二乗に先行
するが、解析は二乗が標本化に先行するように行われ得
る。（２つのステップは理論的に可換である。好ましい
実施例では、二乗はソフトウェアで行われる。なぜなら
ば、ハードウェアでの二乗のコストはソフトウェアでの
二乗のコストよりも大きいからである。） 正常な条件のもとで、負荷電流は基本周波数成分（５０
Ｈｚまたは６０Ｈｚ）および基本波の奇数高調波の多数
の成分を含んでいる。負荷電流波形は基本波およびその
高調波の相対的振幅および位相関係に関係する。電流波
形は第２図の電流検出システムへの入力である。整流お
よび二乗のステシブは二乗のみと数学的に等価である。 （整流は、入力範囲を半減することによりＡ−Ｄ変換過
程の分解能を増大するべく行われる。）基本波およびそ
の高調波のような種々の周波数の正弦波の級数または和
の二乗は原級数のなかのすべての周波数の和および差で
あることはよく知られている。 原級数のなかの周波数成分の相対的振幅および位相は出
力としての二乗された級数のなかの成分の相対的振幅お
よび位相を決定する。基本波および奇数高調波を含んで
いる級数の場合には、結果としての二乗された級数は偶
数高調波のみを含んでいる。さらに、結果としての二乗
された級数のｄＣ値（すなわち第ａｍ波・・・退化偶数
高調波）は原級数の平均−二乗値である。負荷電流の二
乗のｄｃ４１１は負荷電流の平均−二乗値である。目的
は、より高い次数の偶数高調波をすべて阻止し、ｄｃ酸
成分みを通すことにより負荷電流の二乗のｄｃ値を隔離
することである。 標本化周波数は低域通過フィルタの設計における臨界的
なパラメータである。いくつかの規範が標本化周波数を
選定するのに使用され得る。 １、処理時間を最小化するべく、標本化周波数は可能な
かぎり低く選定されなければならない。 ２、標本化周波数は、規定された最も速いトリップ時間
を処理するのに十分に速い応答時間を存するフィルタが
得られるように選定されなければならない。 ３、標本化周波数は、負荷電流の二乗のなかの偶数高調
波を適当に減衰させるように選定されなければならない
。 ４、標本化周波数は、Ａ−Ｄ量子化レベルの影響を最小
化するべくサイクルからサイクルへ波形上の多くの異な
る相対的な点で標本を生ずるように選定されなければな
らない。 ５．１本化周波数は、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ系統の双
方に対して良好に働（フィルタが得られるように選定さ
れなければならない。 単一極のディジタル低域通過フィルタは下記の反復差分
式により表される。 Ｙ＊ ＝ ａ Ｙ＊−＋ ＋ （１−ａ ） Ｘ＊ここ
でＸｋはフィルタへの第１ｔ１本人力、Ｙｌは第に人力
を使用して計算されたフィルタの出力、Ｙｋ−、はフィ
ルタの先行の出力、またａは帯域に関係付けられる０と
１との間のフィルタ係数である。負荷１ｉ１の二乗に対
するフィルタでは、ＸＩｌは電流の最も新しい標本の二
乗である。標本化周波数およびフィルタ偶数の注意深い
選定により、上記の規範を満足するフィルタが得られ、
また計算された出力Ｙ、は負荷電流の平均−二乗値を表
し、またＹｋの二男平方根は負荷を流のＲＭＳ値を表す
、差分式はＲＭＳ（直（ＲＭＳ）および負荷電流標本（
１）に関して下記のように書き換えられ得る。 ＲＭＳ、震−ａ、ＲＭｓｈ−＋ ” ＋ （１ａ）１１
もし、典型的にそうであるように、ＲＭＳ値が標本から
標本へ有意に変化しないならば（すなわちＲＭＳ、が近
似的にＲＭ Ｓ ｋ＋ １に等しいならば）、上記の差
分式は、各項がＲＭＳ、、により除算された後に、下記
のように書き換えられ得る。 ＲＭＳ＊ ｘａＲＭｓｍ−＋ ＋ （１−ａ）１ｍ寞／
ＲＭＳ＊−＋ こうして、ＲＭＳ値が、時間のかかる二乗−開平ルーチ
ンを呼出すことなく、入力電流標本および先行のＲＭＳ
値から計算され得る。負荷ｔｔ＊の新しい標本が作られ
るつど、新しいＲＭＳ値が計算される。好ましい実施例
では、１７１Ｈｚの標本化周波数および１〜２−４のフ
ィルタ係数により望ましい結果が得られる。 後で図示かつ説明されるように、マイクロコンピュータ
は、電動機の性能を評価するのに、また必要とされる保
護および制御作用を行うのに、三相の負荷ｉｉ流のＲＭ
Ｓ （Ｉのディジタル表現を使用する。これらのディ
ジタル表現は電動機制御の目的で電動機モデルに与えら
れる。 再び第１ｒｌ！Ｊのｍ能図を考察する０Ｍ々の電動機お
よび始動器パラメータが手動で入れられ得るし、また種
々の状態データがパラメータ設定／表示装置１１９によ
り表示され得る。この装置１１９は手持ちユニットの形
態をとり得る。好ましい実施例では、設定／表示装置１
１９はマイクロコンピュータ１２３を収容する物理的パ
ッケージの外側の受動的装置である。設定／表示装置１
１９は電源および固有のインテリジェンスを含んでいな
いので、それはその作動のためにマイクロコンピュータ
に接続されていなければならない、マイクロコンピュー
タユニットはスレーブ設定／表示装置１１９のマスター
コイトローラとしての役割をする。設定／表示装置１１
９は携帯可能であるから、それはどのマスターコントロ
ーラと共にも使用され得る。こうして、多数の電動機制
御および保護システムを必要とする用途でも、ただ１つ
の設定／表示装置１１９しか必要とされず、このことは
コストのｌ！ｆｆ減につながる。さらに、このような装
置は、使用者が電動機保護パラメータを変更しまたいく
つかの作動条件を監視することを許す好都合な手段であ
る。第４図中に示されているように、設定／表示装置１
１９は小さい手持ちケース（図示せず）のなかに４文字
の液晶表示器（ＬＣＤ）および５ボタンのキーボードＰ
ＢＩ〜ＰＢ５を含んでいる。設定／表示装置１１９はそ
の直列周辺インタフェース、ボートＤビン２〜５を使用
する同期データ転送手段、を介してマイクロコンピュー
タにより制御される。 第１表には機能入力、各機能入力の説明および各＃ｌｌ
大入力対する設定範囲が列挙されている。 設定／表示装置１１９および第１表中のＮ１姥の一層詳
細な説明は後で行われる。 第１表 制御回路番号を表示 ＮＥＭＡサイズを表 刀マ ２速度電動機の低速 度に対するＮＥＭＡ サイズを表示 過負荷リレー＃１に 対する全負荷電流 過負荷リレー＃２に 対する全負荷１ｉ流 サービスファクタ 過負荷トリップ階級 Ｆ８ 自動リセット Ｆ９ 和本平衡保護 １０〜６４ ＩＡ、 ＩＢ、 Ｉ Ｃ，２，３，４， ５，６ ＩＡ、 ＩＢ、 Ｉ Ｃ，２，３，４， ５，６ ０，３〜５４０Ａ ０．３〜５４０Ａ １．０またはｌ、１５ ２〜２３／第２イ ンクレメント オン／オフ オン／オフ ＦＩＯ緊急再始動を許す ｉｌ タイマー＃１ Ｆ１２ タイマー＃２ Ｉ３ １Ｂ 負荷電流を表示 最終トリップ電流を 表示 １ｉ流不平衡百分率を 表示 電動機経過時間を表 不 電動機始動の＃表示 過負荷トリップの＃ 表示 電動機データを零に リセット（Ｆ１７、 Ｆ１８、Ｆ１９） 設定過程電流警報 オン／オフ ０〜２００／第２ インクレメント ０〜２００／第２ インクレメント ０．３〜５４０Ａ ０．３〜５４００Ａ 百分率 ９９９９０時間ま で ９９９９０まで ９９９９０まで ９９９９０まで 最大負荷電流の１ ００％まで Ｆ２１ ジャム保護 オン／オフＦ２２
負荷喪失 警報／保護Ｆ２３ リセットま
での時間 ９９９９秒までを表示 Ｆ２４ 蓄積された熱的メモ 最大負荷を流におすを
表示 ける巻線の温度の２５０％まで 前記のように、直列通信リンク１２７を経てマイクロコ
ンピュータ１２３の直列通信インタフェース（Ｓ ＣＩ
”）に接続されている外部通信装置１２５は電動＊＠
ｍおよび保護システムに制御指令を送り得る。指令送出
のほかに、外部通信装置１２５は、設定／表示装置１１
９と同様に、電動機制御および保護パラメータを設定し
得る。さらに、外部通信装置１２５は、通信リンク１２
７を経てマイクロコンピュータ１２３により伝送される
種々の作動条件を読み得る。もちろん、外部通信装置１
２５は、マイクロコンピュータ１２３のなかにプログラ
ムされている通信プロトコルを使用して通信するべく、
また受信データを伝送されたフォーマットからデータの
使用者に有意味のフォーマットへ翻訳するべくプログラ
ムされていなければならない。 外部通信装置１２５の他の重要な機能は電・動機始動器
のプールの式を表すコードをマイクロコンピュータ１２
３へ送ることである。ＭＣ６８ＨＣ１１が好ましい実施
例の中核として選ばれた主な理由はオンボードＥＥＰＲ
ＯＭのその５１２バイトである。已ＥＦＲＯＭ形式のメ
モリは不揮発性であり（すなわち１ｉ源が除去された時
にＥＥＦＲＯＭの内容が変化せず、高価な電池によるバ
ックアップを必要としない）、かつ電気的消去可能かつ
プログラム可能である（すなわち紫外線ランプのような
外部消去装置を使用せずにＥＥＦＲＯＭの内容が変更さ
れ得る）という特別な特性を有する。ＭＣ６８ＨＣ１１
のなかの特定のＢＥＦＲＯＭの他の利点は、プログラム
コードがセルから実行され得ること、またセルのサイズ
（５１２バイト）がコードの必要な大きさを保ち得るこ
とである。従って、ＥＥＦＲＯＭは用途ごとに異なる特
殊化されたデータおよびカスタムプログラムセグメント
を記憶するための優れた媒体である。 すべての用途に対して共通のプログラムコードおよび定
数はマイクロコンピュータのメモリのマスクされたＲＯ
Ｍ部分に永久的に記憶されている。 所与の電動機始動扉形式に対して開発されたプールの式
のセットを実行するプログラムコードはマイクロコンピ
ュータのＥＥＦＲＯＭのなかに記憶されている。好まし
い実施例でＥＥＦＲＯＭは多面的に利用され得る。単一
のハードウェア構成が多くの電動機始動扉形式の任意の
１つとして作動し得る。直列通信リンク１２７は、用途
に特有のプールの式を実行するプログラムコードを転送
する手段である。コードを転送するステップは、通常は
電動機制御および保護システムの製造者によりその工場
で行われるが、タスクに対してプログラムされた外部通
信装置１２５を備えた使用者によっても行われ得る。 作動プログラムにより頻繁に更新されるいくつかの変数
はマイクロコンピュータ１２３への電源の遮断時に保存
されなシナればならない、このような変数の例は電動機
の経過運転時間、電動機始動の回数および過負荷トリッ
プの回数である。電源断検出およびリセット回路１２１
は電源断を、予測し、そのＩＲＱビンを論理的低レベル
に駆動することによりマイクロコンビエータに通報する
。■ＲＱにおける低レベルへの移行はＢＥＦＲＯＭ内の
変数の保存を開始するルーチンへプログラム実行を分岐
するマイクロコンピュータ割込みを発生する。もし電源
断が持続すれば、回路は結局論理的低レベルをマイクロ
コンピュータ１２３のリセットピンに与え、それをリセ
ットさせる。 電力供給回路１２０は制御電力変圧器ＣＰＴＩ０１から
の交流電力をマイクロコンピュータおよび他の論理回路
に対する！１！節される５ｖ直流電力源とＬＥＤおよび
演算増幅器のようないくつかの回路要素に対するｔＩ１
節されない１２Ｖ直流電力源とに変換する。電源断検出
回路は１２Ｖ直流電位を瞥視し、また電圧が特定のレベ
ル以下に低下する時には常に差し迫った電源断をマイク
ロコンピュータ１２３に通報する。 第３図には、単一チップモードで作動するモトローラモ
デルＭＣ６８ＨＣ１１がプログラム可能な手段として使
用されている好ましい実施例が一層詳細に示されている
。マイクロコンピュータは紫外線により消去可能なプロ
グラム可能なＲＯＭ（ＥＦＲＯＭ＞のような外部メモリ
のなかにプログラムが記憶され得る拡張され多重化され
たモードで作動し得るが、大量生産に対しては、マスク
されたＲＯＭのなかに記憶されたプログラムとＥＥＦＲ
ＯＭのなかに記憶されたプール論理式とを有するマイク
ロコンピュータの内蔵メモリを使用することにり有意義
なコスト１！ｆｆ減が実現されると予期される。第３図
中のマイクロコンビエータＵｌは製造者によりオプシぢ
ンとして推奨される外部発振器を使用している。８ＭＨ
ｚの共振周波数を有するクリスタルＸ１、キャパシタン
スＣ２およびＣ３ならびに抵抗器Ｒ５がマイクロコンピ
ュータのＥＸＴＡＬおよびＸＴＡＬ入力端に接続されて
いる、外部の８ＭＨｚクリスタルにより内部の２ＭＨｚ
のＥクロッ、りおよび５００ｎｓの命令サイクル時間が
得られる。第１図中の電力源回路１２０は５Ｖｄｃの電
力をマイクロコンピュータにそのＶ・、およびＶ。入力
端を通じて供給する。 キャパシタンスＣ１はマイクロコンピュータへの電力入
力端のノイズを低減する。マイクロコンピュータのＭＯ
Ｄ４ピンは抵抗器回路網ＲＮ５の１つの抵抗器を通じて
接地電位にブルーローされており、他方においてＲＯＤ
２ピンはＲＮ５の他の抵抗器を通じて５Ｖｄｃにブルー
ハイされており、単一チップモート′の作動を選択して
いる。マイクロコンピュータのＸＩＲＱビンはＲＮ５の
別の抵抗器を通じてブルーハイされており、ＸＩＲＱ中
断をディスエーブルしている。下記のビンは好ましい実
施例では使用されておらず、また接続されていないｊＰ
Ａ１％ＰＡ２、ＰＡ４、ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７、Ｒ／
Ｗ％ＡＳ、ＰＢＯ，ＰＢＩ、ＰＥ２、ＰＥ７、ＰＥ３お
よびＥ。 電力供給回路は調節されない１２Ｖｄｃおよび！１ｗ１
される５Ｖｄｃの電力源を用意する。ｙ４節されない１
２■ｄｃ電圧はドライバチップＵ５、Ｃ７およびＵｌｌ
、ＬＢＤ （ＬＥＤ−１４）、オプトトライアックドラ
イバＵ１２〜１４および、リモート警報および＋１２Ｖ
と記入されている端子の両端で端子ブロックＴＢＩに接
続されているリモート警報に電力を与える。信号コンデ
ィジ町ニングおよび電源断検出／リセット回路は、ブロ
ッキングダイオードＤ１９を通じて１２Ｖｄｃから導き
出されるＶ□１゜。から電力を与えられる。電源断の間
、キャパシタＣ４４が、電源断検出／リセット回路が電
源断以前に正しく作動するために十分な時間にわたりＶ
ＡＮＡＬ（＋。電圧を維持する。ｍ節される５Ｖｄｃ
レベルはディジタル集積回路要素Ｕ６およびＵ８〜ｌＯ
および設定／表示装置（接続されている時）を含む回路
の残りの部分に電力を与える。 制御電力変圧器（第３図中には示されていない）が電力
供給回路に電動機回路から絶縁されている１２Ｖｄｃを
供給する。チ式−り！１〜４、金属酸化物抵抗器ＭＯＶ
１〜３およびキャパシタ０２８〜３０は電力供給回路へ
のノイズフィルタリングおよび過電圧保護を行い、他方
においてヒユーズＦｌは損傷電流レベルから回路を保護
する。ダイオードＤ１５〜１日は１２Ｖｄｃの調節され
ない出力を有する全波整流器をなしている。キャパシタ
Ｃ９およびＣＩＯはフィルタキャパシタであり、Ｃ９は
交流リップルのほとんどを接地点へ分流させる。ｊｕ１
１節されないｌ２Ｖｄｃは、マイクロコンピュータおよ
び論理回路の多くに電力を与えるのに使用される５Ｖｄ
ｃレベルを生ずる線形電圧ｍｓ器ＶＲＩの入力端に接続
されている。ダイオードＤ２１は、キャパシタＣ１３に
より維持される５Ｖｄｃレベルが入力電力遮断時に！１
ｍ器のなかへ放電するのを阻止する。他のダイオードＤ
２０はダイオードＤ２１の両端の電圧降下を補償する。 キャパシタＣ１３は、入力交流電力遮断時に少なくとも
２００ｍ５にねたり５Ｖｄｃを維持して、ＥＥＦＲＯＭ
にいくつかの変数を保存するのに十分な時間をマイクロ
コンピュータに与えるライドスルーキャパシタである。 キャパシタＣ１１は５Ｖｄｃ論理レベル上の一層のノイ
ズ低減を行う。 演算増幅器Ｕ３ＤおよびＵ４Ｄ、抵抗器Ｒ９〜１０、Ｒ
８３〜８７およびＲ１２、抵抗器回路網ＲＮ５からの３
つの抵抗器、キャパシタＣ３２〜３６およびｐｎｐ ト
ランジスタＱ２を含んでいる第１図中の電源断検出／リ
セット回路１２１は下記の２つの目的を存する： ｌ、正常な停止シーケンスが開始され得るように、調節
されない１２ｖｄｃが９ｖ以下に低下していることをマ
イクロコンピュータに警報する。 ２、鋭いリセットパルスによりプロセッサをリセットす
る。 １２Ｖｄｃ供給電圧が約９ｖ以下に低下する時、コンパ
レータとして使用される演算増幅器Ｕ３Ｄの出力は低レ
ベルに低下する。抵抗ＩＲＱにより行われる正フィード
バックは出力端における迅速で非振動的な低レベルへの
移行を保証する。マイクロコンピユータ１２３のＩＲＱ
ピン上の下降エツジは、正常な電源停止を開始するルー
チンへプログラム実行を分岐する割込みを発生する。キ
ャパシタＣ３３〜３５は、ノイズまたはリップルが電源
断条件の検出に影響するのを防止する。°コンパレータ
Ｕ３Ｄの出力端は入力端ＰＡＯにも接続されている。Ｅ
ＥＦＲＯＭのなかにいくつかの変数を保存した後にＰＡ
Ｏを読むことにより、プログラムは電力源の状態をチエ
ツクする。もし電力源が保存手順の完了時に回復してい
れば、マイクロコンピュータ１２３は正常なプログラム
実行を継続する。もし電力源が回復していなければ、停
止シーケンスが最後まで進行する。 トランジスタＱ２は、ＩＲＱが最初に低レベルに移行し
てから約２００ｍｓの後に、マイクロコンピュータ！２
３のＲＥＳＥＴビンを低レベルに駆動する。演算増幅器
コンパレータＵ４Ｄおよびそれに組み合わされている抵
抗器Ｒ８５〜８８およびキャパシタＣ３６は遅延を決定
する。抵抗器Ｒ８６はソリッドリセットのために必要な
開始エツジを保証する− （ＭＣ６８８Ｃ１１（７）
Ｖ＋＋＊をその崩壊につれて追跡するＲＥＳＥＴビン上
の低レベルへの移行は、ＥＥＦＲＯＭの部分の不注意な
抹消を招き得る誤ったプログラム実行を惹起し得る。）
ｔカ供給の間、電源断検出／リセット回路１２１はラッ
チＵ６およびＵ８をクリアし、それによりすべてのＬＥ
Ｄおよびコイルドライバをターンオフする。 電動機回路内の変流器ＣＴｌ０１〜１０３の二次巻線は
、演算増幅器Ｕ４Ａ〜ＣおよびＵ３Ａ〜Ｃ１ウエナーダ
イオードＺＤＩ〜３、ダイオードＤ５〜１０、キャパシ
タＣ７〜８およびＣ３７〜３９、負担抵抗器ＲＢＩ〜３
、離散的抵抗器Ｒ１５、Ｒ２３およびＲ３１および抵抗
器回路網ＲＮｌおよびＲＮ２からの１２個の抵抗器を含
んでいる第１図中の信号コンディジ９ニング回路１１８
に端子ブロックＴＢＩにより接続されている。１つの変
流器の二次側はＴＢ上のＣＴ＃１およびＣＴ ＧＮＤ
を付されている端子点の間に接続されている。第２の変
流器の二次側はＴＢ上のＣＴ＃２とＣＴ ＧＮＤとの
間に接続されている。第３の変流器の二次側はＴＪ３上
のＣＴ＃３とＣＴ ＧＮＤとの間に接続されている。 ３つの電流信号は３つの同一の絶対値回路に供給される
。各回路は２つの演算増幅器を含んでいる（一方は信号
波形の正の半波に対して、また他方は負の半波に対して
）、負担抵抗器の値は用途に対して適当な電圧範囲を与
えるように選ばれている。ツェナーダイオードＺＤＩ〜
３は各極性の電圧スパイクからの保護を行う、正のスパ
イクは順方向にバイアスされたダイオードによりちょう
ど５ｖでクリップされ、また負のスパイクは１２Ｖツエ
ナーダイオードのツェナー作用により約−７■でクリッ
プされる。 全波整流器回路２０４の利得は演算増幅器の入力および
フィードバック抵抗器により決定されており、１である
。１つの電流信号に対する回路の作動を考察する。端子
ＣＴ＃１とＣＴ ＧＮＤとの間に接続されている変流
器の二次電流は負担抵抗器ＲＢＩの両端に比例電圧を生
ずる。電圧が接地された参照電位に関して正である時、
利得１の非反転演算増幅器Ｕ３Ｂは信号ダイオードＤ６
を順方向にバイアスする正の出力を生ずる。Ｄ６のカソ
ードからＵ３Ｂの反転入力端（−）へのフィードバック
経路は負極における電圧を出力電圧のレベルに保つ、相
補性の利得１の反転演算増幅器Ｕ３Ａの出力は正の入力
電圧により接地電位に駆動される。ダイオードＤ５は逆
バイアスされており、導通しない、従って、カソードに
おける出力は入力に等しい、負担抵抗器の両端の負電圧
に対しては、状況が逆である。非反転演算増幅器０３Ｂ
の出力は接地電位に駆動されて、Ｄ６の導通を阻止し、
他方において反転演算増幅器Ｕ３Ａの出力はＤ５のカソ
ードにおける電圧を入力のレベル、ただし反対の（正の
）極性を有するレベルに保つ。 全波整流器回路２０４の出力端は直接にマイクロコンピ
ュータ１２３のアナログ入力チャネル０ＰＥＯに接続さ
れている。他の２つの同一の回路の出力端はアナログ入
力チャネルｌおよび２ＰＥＩ〜２に接続されている。キ
ャパシタＣ３７〜３９は、改善された変換結果が得られ
るように、マイクロコンピュータ、のアナログ入力のフ
ィルタリングを助ける。キャパシタ０７〜８は演冨増幅
器へのＶ ＡＸＩＡＬ。Ｇｉｔ力供給をフィルタする。 実際の標本化およびＡ−Ｄ変換はマイクロコンビエータ
１２３により内部で実行される。 分圧抵抗器Ｒ９１およびＲ９２ならびに電界効果トラン
ジスタ（ＦＥＴ）Ｑｌは参照−スイッチング回路を形成
している。マイクロコンピュータ１２３（７）ボートＡ
ビット３ビアＰＡ３はｖ、、ビン（電圧参照高レベル）
に与えられるべき参照電圧を選定する。ＰＡ３が低レベ
ルである時、ＦＥＴはターンオフされており、電流がＲ
９１を通って流れるのを阻止し、それによりｖｒｂに５
ｖの参照電圧を与える。ＰＡ３が高レベルに移行し、Ｑ
ｌをターンオンする時、分圧器は２つの抵抗器により形
成されている。１：１の抵抗比により２．５ｖの電圧が
Ｖ、に生ずる。Ｖｒｈにおける電圧は、Ａ−り変換器が
変換する最大アナログ電圧である。 Ａ−Ｄ変換の最下位ビット（ＬＳＢ）の値はｖｒｈ／２
５６である。Ｖ、、−５Ｖに対してはＬＳＢは１９、５
ｍ Ｖ、 Ｖ−、−２，５Ｖ ニ対してはＬＳＢは９
゜７６ｍＶである。こうして、参照電圧を切換えること
により、−Ｎ正確な変換が低いほうの入力電流レベルに
おいて可能である。 ローカルおよびリモート入力指令および条件はマイクロ
コンピュータによりそのポートＣビンＰＣＯ〜７を介し
て読まれる。入力を読む前に、プログラムが入力ボート
として双方向ポー＋−Ｃを構成し、またポートＢｉ＊Ｐ
Ｂ６およびＰＢ５を経て２つの３状態反転バッファＵ９
およびＵＩＯの１つをイネーブルする。バッファＵＩＯ
はローカル入力指令の１つを除いてすべてをバッファす
る。 好ましい実施例では、ローカル指令は、マイクロコンピ
ュータを収容している物理的パフケージの正面に配置さ
れている押ボタンＰＢＩ〜７により入れられる。押ボタ
ンが押される時に、バッファＵＩＯのそれと組み合わさ
れている入力端が押ボタンを通じて接地電位に接続され
るように、押ボタンＰＢＩ〜６は電気的に接地参照電位
とバッファＵＩＯの入力端との間に接続されている。押
ボタンを放すと論理的高レベルがバッファの入力端に生
ずるように、入力端は抵抗器回路１１！ＩＲＮ４を通じ
て５ｖにブルーハイされている。ＰＢ５からのとンＯＥ
Ｉ〜２上の論理的低レベルはバヅファＵＩＯの出力を能
動化し、それがボートＣバスを駆動することを許す、バ
ッファがその入力を反転するので、押された押ボタンは
適切なポートＣ入力端に論理的高レベルを生じさせる。 ＰＢ５からのピンＯＥＩ〜２上の論理的高レベルはバッ
ファＵ’ＩＯの出力をディスエーブルし、それらを高イ
ンピーダンス出力にする。キャパシタＣＩ８〜２４はス
イッチ反跳からの高い周波数の結果を接地点へ分流させ
ることにより押ボタンの反跳消滅を助ける。 バッファＵ９はＰＢ７押ボタボタンび４つのリモート交
流入力手段に対して設けられている。リモート交流入力
手段は一般に交流電力源と端子ブロックＴＢＩ上の交流
入力１〜４端子との間に接続されている接点または押ボ
タンである。リモート接点が閉じられ、またはリモート
押ボタンが押される時、交流電流が４チヤネルのオプト
カップラー０１５の組み合わされている入力端を通って
流れる。入力端と直列に接続されている抵抗器Ｒ７４、
Ｒ７６およびＲ８０は入力電流を制限する。 ダイオードＤ１１〜１４は交流人力１ｔ２ｉ！の負の半
サイクルの間の電流経路をなしている。オプトカップラ
ー０１５の各セフシランは事実上絶縁された半波整流器
である。閉じられた接点または押ボタンに対する各々の
出力は系統周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）のＯ〜５
ｖの方形波である。開いた接点または押ボタンに対する
出力はその出カブルーアツブ抵抗器（５Ｖ供給電圧とオ
プトカップラーＵ１５のオープン・コレクタ出力端との
間に接続されている抵抗器回路網ＲＮ４からの４つの抵
抗器の１つ）により５ｖにブルーハイされたオープン・
コレクタである。４つの出力の各々はバッファＵ９の入
力端に与えられる。６入力端バツフアＵ９への予備入力
は５Ｖ電位と入力ビン１２との間に接続されている回路
網ＲＮ６からのブルーアツブ抵抗器により与えられてい
る。押ボタンＰＢ７は、ＰＢＩがバッファＵＩＯに接続
されているように、バッファＵ９に接続されている。 マイクロコンピュータ１２３はＰＢ６からのビンＯＥ１
〜２における論理的低レベルによりＵ９の３状態出力を
イネーブルすることによりリモート交流入力およびＴＥ
ＳＴ／ＲＥＳＥＴ押ボタンを読む、バツボタン９の出力
はピンＯＥＩ〜２における論理的高レベルによりディス
エーブルされている。 ボートＣバス上のコンチンシコンを防止するべく、１つ
よりも多いバッファが任意の時点でボートＣバス上で能
動的でないことと、任意のバッファの出力が能動的であ
る間はボートＣが入力端として構成されていることとが
プログラムにより保証されている。指令入力回路は、よ
り多くのバッファをボートＣバスと追加バッファのイネ
ーブルビンＯＥＩ〜２への不使用のポートＢ線とに接続
することによって、より多くの入力に拡張可能である。 ローカルオヨヒリモート入力を読むことのほかに、双方
向のボートＣがコイルドライバおよび状１！指示器をも
制御する。ボートｃが出力端として構成されている時、
それに書かれたデータはラッチのそれぞれのＧＫ入力端
上の上昇エツジにより２つの８ビツトラツチＵｎよびυ
８の１つのなかヘラクチされ得る。ｔＪ６のＣＫ入力端
に接続されているＰＢＪ上の上昇エツジはボートＣ上の
データをＵ６のなかヘラクチする。ＰＢＪ上の上昇エツ
ジはラッチＵ８に対して同一の機能を実行する。ラッチ
の出力は７チヤネルのドライバチップＵ５、Ｕ７および
Ｕｌｌを制御する。ドライバ入力端における論理的高レ
ベルはドライバを導通させ、それに接続されている装置
をターンオンする。 各ドライバチャネルの出力端は、エミッタで接地されて
いるｎｐｎ ＋−ランジスタのコレクタである。 回路は、より多くの出力ラッチをボートＣバスと追加ラ
ッチのクロック入力＠ＣＫへの不使用のポートＢ線とに
接続することによって、より多くの出力に拡張可能であ
る。 発光ダイオードＬＥＤＩ〜１４のような状態指示器がド
ライバＵ５お、よびＵ７により駆動される。 ＬＥＤ７を除いて各ＬＥＤは個々のドライバチャネルに
より駆動される。好ましい実施例で一般故障指示器とし
ての役割をするＬＥＤ７は、ＬＥＤｌ、ＬＥＤ２、ＬＥ
Ｄ４またはＬＥＤ５がターンオンする時には常にターン
オンするように接続されている。たとえばＬＥＤｌをタ
ーンオンするためには、マイクロコンピュータがＰＢＳ
上の上昇エツジによりポートＣビンＰＣ２上の論理的高
レベルをラッチＵ６の入力端Ｄ６のなかヘラクチする。 Ｕ６の出力端ヘラクチされた論理的高レベルはドライバ
Ｕ５の関連するドライバチャネルをターンオンし、その
出力トランジスタをして電流制限抵抗器Ｒ３４、ＬＥＤ
７およびＬＥＤＩを通じて１２Ｖｄｃの電圧源からの電
流をシンクさせる。 その結果、ＬＥＤ １およびＬＥＤ７は発光する。 ＬＥＤ２、ＬＥＤ４およびＬＥＤ５の作動は同様である
。ＬＥＤ３、ＬＥＤ６およびＬＥＤＩＩもドライバＵ５
により駆動されるが、ＬＥＤ７には接続されていない、
電流制限抵抗器Ｒ８０、Ｒ８１およびＲ３３はそれぞれ
ＬＥＤ３、ＬＥＤ６およびＬＥＤＩＩのなかの電流を制
限する。３つのＬＥＤ１２〜１４は、ドライバＵ７、ラ
ッチＵ８およびＰＢ４からのラッチング信号により駆動
されることを除いて、ＬＥＤＩＩと同様の仕方で駆動さ
れる。抵抗器Ｒ８５〜８７は組み合わされている電流制
限抵抗器である。３つの発光ダイオードＬＥＤ８〜１０
は共通の電流制限抵抗器Ｒ８４を共存している。なぜな
らば、好ましい実施例では、３つのＬＥＤのうちの１つ
しか典型的に同時にオンにならないからである。ＬＥＤ
４がターンオンされる場合のリモート警報指示のための
準備は、ＬＥＤ４を駆動するＵ５のなかのドライバチャ
ネルの出力端をリモート警報と記入されているＴＢＩ端
子に接続することによりなされる。リモート警報と＋１
２Ｖと記入されているＴＢＩ端子との間に接続されてい
るリモート直流コイルは、ＬＥＤ４がターンオンされる
時には常に能動化される。ダイオード０１９および金属
酸化物バリスタＭＯＶ４は、たとえばコイルからの誘導
キックにより離れた位置で発生される高電圧の過渡現象
からドライバを保護する。 またマイクロコンビエータはラッチＵ６およびＵ８と、
ドライバＵ５、Ｕ７およびＵｌｌと、光学的に絶縁され
たトライアック−ドライバＵ１２〜１４、トライアック
ＴＲＩ〜３、抵抗器Ｒ６５〜７３およびキャパシタＣ２
５〜２７を含んでいるおよびコイルドライバ回路とによ
りリモート接触器コイルを駆動し得る。コイルドライバ
回路は、ＴＢＩ端子の０ＵＴ１〜３とＲＥＴＵＲＮとの
間に接続されている電動機接触器コイルを独立して能動
化し得る３つの同一のセクシゴンを含んでいる。コイル
ドライバの１つ（ＯＵＴＩに接続されているコイルを駆
動するもの）の作動を考察する。 マイクロコンビエータは、ＰＢＪ上の上昇エツジにより
ラッチυ８の出力における論理的高レベルを、またＰＣ
１上の論理的高レベルをラッチすることにより、リモー
トコイルを付勢する。ラッチの出力端における高レベル
はドライバＵ５の組み合わされているチャネルをターン
オンし、トライアック−ドライバＵＩ４のなかのＬＥＤ
ｃＨ方向にバイアスし、その内部トライアックを導通さ
せ、またゲート電流を出力トライアックＴＲ３に与える
。ゲートドライブはＴＲ３をオンにトリガし、接続され
ている電動ｍ接触器コイルを付勢する。 抵抗器Ｒ７２はトライアック−ドライバのオン電流を制
限する。抵抗ｎＲ７１およびキャパシタＣ２７ば、スイ
ッチングの隙に生じ得る高い過渡電圧を抑制するべく、
出力トライアックに対するスナツパ−回路網を形成する
。 マイクロコンピュータのＲｘＤ＃よびＴｘＤビンＰＤＯ
およびＰＤＩは直列通信インタフェース（ＳＣｒ）の入
力および出力ビンである。２つの線がコネクタＪ１を経
て外部通信装置へ導かれている。ＲｘＤおよびＴｘＤ線
は、コネクタＪＩ上の＋５ｖおよび接地接続とならんで
、第１図中に参照符号１２７を付されている非同期直列
通信リンクの１つの端に対する最小構成をなしている。 長距離伝送またはノイズの多い環境のような物理的必要
性のためにライントライバまたは受信器または光アイソ
レータのような装置を必要とする用途に対しては、必要
な回路がマイクロコンピュータを収容するパッケージの
外部に追加され得る。 それにより、追加回路を必要としない用途での不必要な
コストが回避される０通信リンクの他端は外部通信装置
１２５からの直列入力端および出力端の類似のＲｘＤお
よびＴＸＤ対である。２つの端は典型的に多重導体ケー
ブルを通じて接続されている。データはＰＤＩ （Ｔｘ
Ｄ）を通じてマイクロコンピュータから外部通信装置へ
伝送される。 直列データはＰＤＯ（ＲｘＤ）を通じて外部通信装置か
らマイクロコンピュータにより受信される。 直列データ転送速度（ボー速度）は作動プログラムによ
り設定される。外部通信装置１２５へ転送される典型的
なデータは制御状態と負荷電流と電動機保護設定点値と
を含んでいる。外部通信装置１２５から転送される典型
的なデータは制御入力指令と保護設定点値と所望の電動
機始動器応用を表すプール式を実行するコードとを含ん
でいる。 マイクロコンビエータのビンＰＤ２〜５は直列周辺イン
タフェース（ＳＰＩ）を含んでおり、それを通じて第１
図中のパラメータ設定／表示装置１１９が制御される。 マイクロコンピュータと設定／表示装置１１９との間の
電気的接続は第３図中のコネクタＪｌおよび第４図中の
コネクタＪ１を通じて行われている。ＳＰＩはマスター
コントローラとしてマイクロコンピュータを、またスレ
ーブとして設定／表示装置を有する同期直列通信インタ
フェースである。データは８ビツトシヤンクでマスター
とスレーブとの間でビットごとに転送される。１つのビ
ットがマスターからスレーブのなかヘシフトされるにつ
れて、１つのビットがスレーブからマスターのなかヘシ
フトされる。ビットをシフトしている間、マイクロコン
ビエータ１２３はＰＤ４からＳＰＩシフトクロック信号
ＳＣＫを出力する。 第４図を考察する０種々の設定および表示されるべきデ
ータに対するリクエストは押ボタンＰＢ１〜５により設
定／表示装Ｗ１１１９からなされる。 設定およびリクエスト機能の例は第１表に列挙されてい
る０機能を選択する方法は後で説明される。 ５つの押ボタンＰＢＩ〜５が接地電位と８ビット並列入
カー直列出力シフトレジスタＵ２の個々の入力端との間
に接続されている。入力端のすべては抵抗器回路網ＲＮ
Ｉのなかの個々の抵抗器を通じて＋５■にブルー・ハイ
されている。押ボタンの状態はマイクロコンピュータ１
２３ＳＳビンＰＤ５からのＳ／Ｌ入力端における論理的
高レベルによりＵ２のなかヘラッチされる。押された押
ボタンは入力端に論理的低レベルを生じさせ、他方にお
いて放された押ボタンは論理的高レベルを生じさせる。 余分の入力端Ｆ、ＧおよびＨはブルーハイされている。 Ｕ２のなかヘラッチされ押ボタンの状態を表す８つの入
力論理レベルは、Ｓ／Ｌを高レベルに上昇させまたシフ
トクロックＳＣＫを能動化することによりビンＱからシ
フトアウトされる。８つのクロックサイクルがＵ２の出
力シフトレジスタの内容をマイクロコンビエータ１２３
のＳＰ［データレジスタのなかヘシフトする。ビットは
入力Ｈで開始し入力Ａで終了してシフトされる。こうし
て、シフトインされる最初の３ビツトは、設定／表示装
置が接続されているかぎり、常に高レベルである。マイ
クロコンピュータ１２３のＭＩＳＯ入力端、第３図中の
ＰＯ２、は第３図中の抵抗器回路！ＩＩＲＮ５からの抵
抗器を通じてブルーローされているので、もし設定／表
示装置が接続されていないならば、８つの相続く低レベ
ルビットが読まれる。マイクロコンピュータ１２３は、
受信された最初の３ビツトの状態から設定／表示装置が
接続されているか否かを知らせ得る。 押ボタン状態がＭｒＳＯ入力端を通じてＳＰＩデータレ
ジスタのなかヘシフトされている間、表示データがＭＩ
ＳＩ出力端、第３図中のＰＯ２、を通じて液晶表示器（
ＬＣＤ）ドライバＵ１のなかへシフトアウトされる。Ｌ
ＣＤドライバは３５ビツトの入力シフトレジスタを含ん
でいる。シフトインされる最初のビットは常に論理的高
レベルである（開始ビット）、第３６ビツトがシフトイ
ンされる時、開始ビットは人力シフトレジスタからシス
トアウトされ、選択された文字を表示するべくＵｌの表
示ラッチ、のなかへ後続の３３ピントをロードし、また
シフトレジスタをクリアする。 ＬＣＤドライバの出力端は４文字、７セグメントＬＣＤ
（ＬＣＤＩ）の個々のセグメントに接続されている。 ３５の出力ビットは７セグメントずつの４文字、３つの
１０進点ビットおよび４つの後縁零ビットを含んでいる
。ＬＣＤの背面はドライバのＢＰＯＵＴピンにより駆動
される。抵抗器Ｒ１およびキャパシタＣ２はＬＣＤドラ
イバへの内部の背面発振器の周波数を決定する。 設定／表示装置１１９上の構成要素を駆動する電力は、
＋５ＶおよびＧＮＤと記入されているＪ１ピンＩおよび
２を介してマスターコントローラーから導き出されてい
る。キャパシタｃ１は５■電力線上に現れ得るノイズを
低減する。キャパシタＣ３はＵ２に対するバイパスキャ
パシタである。 マイクロコンピュータは、そのメモリのなかに記憶され
ている作動プログラムを構成する命令を実行することに
より前記の機能を実行する。プログラムはＭＣ６８ＨＣ
１］のアセンブリ言語で書かれ得るが、そのほとんどは
、ソフトウェア開発時間を最小化するべく、高級言語“
Ｃ“で書かれた。 作動プログラムは９つの割込みサービスルーチンと、１
つのバックグラウンドルーチンと、リセットの際に走行
する２つの短いルーチンとを含んでいる０割込みルーチ
ンの５つはたとえばＭＣ６８ＨＣ１１のプログラム可能
なタイマー、０．００８ｍ５から５２４．２８ ｍ ｓ
までの事象のタイミングを許す１６ビツトのタイマー、
を使用して定められた規則的な間隔で走行する。たとえ
ば割込みは出力比較レジスタＴＯＣ１５と共にタイマー
を使用して定められる。５つのタイマー割込みルーチン
は、下記の優先順序を有する。 １、ｉｓｒ ａｄ（負淘電流に関するＡ−Ｄ変換ルー
チン） ２、Ｉｓｒ １ｎｐｕｉ（入力走査ルーチン）３、ｉ
ｓｒ ｈａｎｄ （設定／表示装置入力出カル−チン
） ４、ｌｓｒ ｅｅｓａｖｅ（ｉｉ源断中のＥ已ＰＲＯ
Ｍ更新） ５、ｉｓｒ ｔｉｍａｒ（長時間タイマールーチン） 第６の割込みルーチン（ｉｓｒ ｅｅｕｐ゛ｄａｔｅ
）はＥＥＦＲＯＭ内のパラメータ設定点イメージをＲＡ
Ｍ内の現在値と比較し、また必要であればＥＥＦＲＯＭ
を更新する。このルーチンは実時間クロック割込みによ
り命令される。 第７の割込みルーチン（ｉｓｒ ５ｈｕｔｄ。 ｗｌ）はマイクロコンピュータまたは中央処理装置の故
障の場合に正常な停止を試みる。プログラム実行を停止
ルーチンへ分岐させる割込みは下記の条件のいずれかの
ちとに発生される。 １、ＣＰＵウォッチドッグ・タイムアウト２、ＣＰＵク
ロック故障 ３６不正なオペコード・トラップ このルーチンはバックグラウンドタスクの故障論理に対
するＣＰＵおよび故障フラグビットをセントする。 第８の割込みルーチン（ｉｓｒ ｐｏｗｅｒｆａｉｌ
）は、！２ｖｄｃの電力供給電圧が約９ｖ以下に低下す
る時には常に発生される外部割込みにより命令される。 ｉｉ源故障ルーチンはＥＥＦＲＯＭ更新ルーチン（ｉｓ
ｒ ｅｅｓａｖｅ）を開始させる。もし、ＥＥＰＲＯ
Ｍが更新された後に、制御ｔ圧が９ｖ以下にとどまるな
らば、１ｓｒｅｅｓａｖｅはバックグラウンドタスクの
故１１１ｍ理に対する故障ビットをセットする。もし制
御電圧が回復したならば、標準プログラム実行が中断さ
れずに継続する。 第９の割込みルーチン（ｉｓｒ ５ｃｉ）は外部装置
との非同期直列通信を取り扱う、このルーチンは種々の
送信および受信条件時にＳＣ［システムにより発生され
る割込みにより命令される。 もし割込みルーチンの１つのなかで明示的にマスク解除
されなければ、タイマー割込み源、３０１割込み、も外
部電源断割込みも、割込み源の実行割込みルーチンの優
先性にかかわりなく、実行割込みルーチンの実行を中断
しない。 バックグラウンドルーチン（ｍａｉｎ）は連続的にルー
プし、割込みシレーチンによりそれに渡されるデータを
処理し、また適切に応答する０割込みルーチンがサービ
スされていない時には常に、ｍａｉｎが能動的に実行さ
れる。ｉ！方力供給リセット時ｍａｉｎは、バックグラ
ウンドループを能動化する以前に、スタックポインタを
初期化し、またマイクロコンビエータのポートおよびレ
ジスタをセットする。ループは下記のことを取り扱う。 １、リセット時の初期化（内部レジスタおよび変数を初
期化し、ＣＰＵタイマーを構成し、タイマー割込みシス
テムを始動し、ＳＰＩを準備し、Ａ−Ｄ変換過程を開始
し、またＲＥＡＤＹ ＬＥＤをターンオンする）。 ２、論理解（故障条件を取り扱い、また押しボタンおよ
びリモート入力を適切な出力に翻訳する）。 ３、設定／表示装置（ｉｓｒ ｈａｎｄ割込みサービ
スルーチンによりリクエストまたは要求されるデータを
変更しかつ検索する）。 ４、直列通信メツセージ（直列通信リンクを経て受信さ
れた設定点変更とｉｓｒ Ｌｉｍａｒにより規則的に
命じられた伝送メツセージに対するフォーマントとを処
理する）。 バックグラウンドタスクの各々は通常、適切な呼出し条
件の検出時に呼出しフラグをセントする割込みサービス
ルーチンにより命令される。フラグは通常、呼出し条件
のこの実行の完了または消滅時にバックグラウンドタス
クによりクリアされる。 電力供給リセットの後、２つの短いリセットルーチンの
後に走行する最初のルーチンはｍａｉｎである。このル
ーチンは、実行がバックグラウンドループに到達する以
前に、いくつかのハウスキーピングジョブを処理する。 ループはタスクの循環シーケンスである。各タスクはそ
の呼出しピントがセットされているかぎり順を追って実
行される。もしタスクの呼出しビットがセットされてい
なければ、タスクはスキップされ、また次のタスクの呼
出しビットがチエツクされる。最後のタスりが実行また
はスキップされた後、最初のタスクの呼出しビットがチ
エ、ツタされ、ループを完了する。バックグラウンドタ
スクのすべては通常任意の源により割込まれ得る。マス
ク可能な割込みは、割込みがバックグラウンドプログラ
ムのなかで明示的にディスエーブルされている場合にの
み阻止され得る。バックグラウンドループの実行に先立
ってｍａｉｎにより実行される最も重要なハウスキービ
ングジゴブは、初期化タスクを走らせるように命令する
べく ＩＮＩＴＩＡＬ呼出しビットをセットすることで
ある。 ２つのリセットルーチン： 、ｒｅｓｅｔおよび、５
ｔａｒｔｕｐがある ｍ Ｃ＋＋始動ルーチン（，５ｔ
ａｒｔｕｐ）はプログラム開発の際に“Ｃ”リンカ−に
より常にプログラムのなかに挿入されている。スタック
ポインタは始動ルーチンのなかで初期化される。ルーチ
ンｍａｌｎは始動ルーチンからサブルーチンとして呼出
される。ｍａｉｎは連続的なバックグラウンドループを
含んでいるので、実行はｍａｉｎから始動ルーチンへ戻
らない、ＭＣ６８ＨＣ１１内のレジスタのいくつかは電
力供給後の最初の６４２クロツクサイクルのなかに書か
れるか全く書かれないかのいずれかでなければならない
、このためにアセンブリ言語で書かれ、ｒｅｓｅｔとラ
ベルされたコードが電力供給リセット時に分岐される。 必要とされる適切なレジスタを初期化した後、ルーチン
は実行をＣ“始動ルーチンへ飛越えさせる。 ルーチンｍａｉｎは、第５図のフローチャートに示され
ているように、バックグラウンドループを含んでいる。 ｍａｉｎは電力供給リセット時に“Ｃ”始動ルーチンに
より呼出されることにより開始される。ｒＨａｌｎは先
ず、第６ａ図のフローチャートに示されている初期化タ
スクの実行を命令するべく ＩＮＩＴＩＡＬフラグをセ
ットする。 ＩＮＩＴＩＡＬフラグをセットした後、実行はバックグ
ラウンドループへ進む。 先ず、バックグラウンドループはＩＮｒＴＩＡＬフラグ
をチエツクする。もし電力供給リセット後に生起するＩ
ＮＩＴＩＡＬフラグがセットされていれば、初期化タス
クが走る。先ず第３図中のハードウェア人カバッファＵ
９およびＵＩＯの出力をディスエーブルした後、タスク
はＲＡＭ内のいくつかの変数をＲＯＭ内に記憶されてい
る定数に、零に、もしくはＥＥＰＲＯＭ内に保存されて
いる値に初期化する。ＥＥＰＲＯＭ内に保存されている
値に初期化される変数の例は設定点、電動機の経過運転
時間、電動機始動の回数および過負荷トリップの回数を
含んでいる。タスクはＳＣＩを経て、アプリケーション
を再構成するべく論理式コードを伝送するように外部通
信装置にリクエストするメツセージを送出する。もし外
部通信装置が新しい論理式コードの伝送により応答すれ
ば、タスクは新しいコードを読み、それをＥＥＰＲＯＭ
内へプログラムする。タスクは次いで所望の作動に対し
てマイクロコンピュータ１２３の内部レジスタを設定す
る０重要な例は、ＳＰＩをイネーブルし、またそのシフ
トクロックレートを設定すること、実時間クロックレー
トを設定すること、プログラム可能なタイマーおよび実
時間クロック割込みフラグをマスク解除すること、また
ＲＥＡＤＹ ＬＥＤ、第３図中のＬＨＤＩＩ、をター
ソオンしてマイクロコンピュータがランしていることを
示すことを含んでいる０次いでＡ−Ｄ変換システム２０
７が能動化され、またその割込みルーチンがスケジュー
ルされる。呼出しフラグＩＮＩＴＩＡＬをクリアしまた
タイマー割込みシステムをイネーブルする以前に、タス
クは設定／表示装置１１９を制御するＳＰＩを準備する
。初期化タスクは次いで完了される。 入力指令の新しい組の読みがなされた後、割込みサービ
スルーチンｉｓｒ １ｎｐｕｔｓが論理解タスクにラ
ンを命令するべ（呼出しフラグ５ＯＬＶＥをセットする
。論理解はタスクローカル押しボタン、リモート接点お
よび通信リンクを経て受信された入力指令をＬＥＤ指示
器およびコイルドライバに翻訳する。 意図されるすべての電動機始動器アプリケーションに共
通でないすべての入力および出力に対するプログラムコ
ードはマイクロコンピュータのＥＥＰＲＯＭ内に記憶さ
れている。すべてのアブリケーシヅンに共通のコ、−ド
はＲＯＭ内に記憶されている。巳已ＦＲＯＭ内に記憶さ
れているコードは特定のアブリケーシッンに対するプー
ル論理式を実行しまたメモリスペースの節減のためにア
センブリ言語で書かれている実行可能コードである。 第６Ｃ図に示されている論理解タスクは先ず、故障また
は差し迫った電源断条件が存在するか否かを見るべく故
障および電源断フラグをチエツクする。もしチエツクの
結果が肯定であれば、ＬＥＤおよびコイルドライバがタ
ーンオフされ、かつ停止ＬＥＤがターンオンされ、また
実行はテスト／リセット押しボタン論理へ進む、もしチ
エツクの結果が否定であれば、特定のアプリケ−シーン
に対するプール論理式が解かれる。ＥＥＰＲＯＭ内に記
憶されている論理式コードは論理解タスクから呼出され
るサブルーチンとして実行される。 このサブルーチンは入力から出力への翻訳のほとんどを
行う、転移タイマーおよび減電圧始動器に対する不完全
シーケンスタイマー、外部設定可能なタイマー＃ｌおよ
び＃２、のようないくつかのタイミング機能のトリガリ
ングは論理式コードにより取り扱われる。上記のすべて
の４つのタイマーは制御指令または電動機事象により始
動されるので、論理式プログラムは、いつタイマーが始
動すべきか、またそれらがタイムアウトした時にどのよ
うな作用が行われるべきかを決定する。このプログラム
は始動されるべきタイマーに相当するフラグビットをセ
ットする。実行はＥＥＰＲＯＭ内の論理式コードからＲ
ＯＭ内の共通論理解コードへ戻る。 タイマーを始動させるフラグビットがチエツクされる。 もしこれらのフラグビットのいずれかがセットされてい
れば、プログラムは適切なタイマー能動的フラグビット
およびタイムアウト時間をセットすることによりタイマ
ーを始動させる。長時間タイマー割込みルーチンｌｓｒ
ｔｉｍｅｒがタイミングを取り扱う、論理解タスク
は次いで電動機始動および停止指令が正しく実行された
ことを確認するためのチエツクをする。もし停止中の電
動機が始動を指令されるならば、負荷電流が１秒以内に
検出されなければならない、もし電動機電流が検出され
なければ、プログラムは不完全シーケンスＩｓフラグビ
ットをセットする。もし電動機電流が検出されれば、接
触器の寿命の重要な因子である始動の回数がインクレメ
ントされる。 始動の回数は設定／表示装置１１９の機能Ｆ１Ｂ（第１
表参照）を通じて監視のために利用可能である。他方、
もし運転中の電動機が停止を指令され、かつ負荷電流が
１秒以内に零に低下しなければ、ＩＳフラグビットがセ
ットされる。それらの始動／停止故障をチエツクした後
、タスクはＩｓおよびＥＸＴフラグビシトをテストする
ことにより不完全シーケンスまたは外部トリップの生起
をチエツクする。■Ｓフラグは減電圧始動器アプリケー
ションにおける転移の不成功完了の際に、または上記の
ように始動／停止故障の間に論理式コードによりセット
され得る。ＥＸＴフラグビットはリモート入力割当ての
１つとして外部トリップ入力を有するアブリケーシッン
に対して論理式コードによりセントされる。もしいずれ
かのフラグビットがセットされれば、プログラムをいく
つかの正常作動にバイパスさせる故障フラグビットがセ
ットされる。 論理解タスクは次いでテスト／リセット押しボタン論理
を実行する。好ましい実施例では、第３図中の押しボタ
ンＰＢ７はテスト／リセットボタンとして専用である。 プログラムは、ボタンがメモリ内にセットされたクラス
タイムにわたり押されたか否かを判定するべくｉｓｒ
ｔｉｍａｒにより制御される長時間タイマーの１つを
使用し、０ＬＴＥＳＴフラグビツトをセットすることに
より過負荷テストを開始する。もしテスト／リセットボ
タンがタイマーのタイムアウト以前に放されていれば、
またはもし電動機が運転していれば、ＬＡＭＰＴＳＴフ
ラグビットがセットされ、ランプテストを命令する。他
の長時間タイマーはランプテストの時間を定めるのに使
用されており、２秒間にわたりＬＥＤのすべてをターン
オンする。 論理解タスクにより実行される次の機能はＬＥＤおよび
コイルドライバへの出力作用をラッチすることである。 計夏さ九た出力はボートＣを経て送られる。双方向性ポ
ートＣを経ての入力の読みとの衝突を避けるため、ｉｓ
ｒ １ｎｐｕｔｓ、入力を読むルーチン、を留保する
割込みが先ずディスエーブルされる６次いでボートＣが
入力として構成され、また第１の出力群がポートＣに書
かれ、またＰＢａ上の上昇エツジにより第３図中のラッ
チＵ６のなかヘラッチされる。この手順はＰＢ４により
第２の出力群に対して繰り返される。 もしＬＡＭＰＴＳＴフラグビットがセットされていれば
、ＬＥＤがターンオンされる０割込みが次いで再イネー
ブルされ、また呼出しフラグビット５ＯＬＶＥがクリア
される。 第６ｄ図のフローチャート中に示されている設定／表示
タスクは設定／表示割込みルーチンＩＳｒ ｈａｎｄ
によりランするように命令される。 呼出しフラグビットＩ（ＡＮＤをセットすることとなら
んで、割込みルーチンはバックグラウンドタスクに設定
／表示装置１１９から入れられた最後のキーストローク
を送る。バックグラウンドタスクはＨＡＮＤフラグビッ
トを検出し、どの作用をキーストロークが必要とするか
を決定し、また設定／表示装置の液晶表示器に送られる
べき４つの文字を表す４つのバイトを割込みルーチンに
送る。 タスクはＬＣＤ上に表示されるシーケンスを制御し、正
しい指令が入れられていることを確認し、ＬＣＤ上に表
示されるべき値またはメツセージを選択し、また必要と
される設定点変更を行う、完了時に、タスクは呼出しフ
ラグビットＨＡＮＤをクリアする。 設定／表示装置１１９の設計を簡単かつ低コストにする
ため、機能、表示、ダウン、アップおよびエントリと記
入されているただ５つの押しボタンが使用されている。 設定／表示タスクは、なにが表示されるかを制御する。 各押しボタンの使用はタイマー＃］を４７秒に設定する
例から最もよく理解される。マイクロコンピュータ１２
３に接続される時、設定／表示装置１１９は第１表から
の機能番号もしくは機能の１つに対する表示または設定
点値を表示する。もし、たとえば、ＬＣＤが機能２２（
ジャム保護）がオンにされるように準備されていること
を意味するＦ２２”を表示しているならば、スクロール
ボタン（アップまたはダウン）の１つが所望の機能Ｆ７
（タイマー＃１）にスクロールするべく使用されなけれ
ばならない、いずれかの方向のスクローリングが可能で
ある。もしアップボタンが押されるならば、表示は“Ｆ
２２″から“Ｆ２３″へ変化する。もしアップボタンが
保持されていれば、表示は′Ｆ２４”へ、次いでＦ１″
へ、次いで“Ｆ２″へと（以下次々に）変化し、連続的
に各機能がスクロールされる１表示された機能が“Ｆ７
”である時、ボタンは釈放されなければならない０表示
ボタンを押すと、既存の設定点値、この場合には、たと
えば、５２秒のタイマー設定を表す′″５２°が表示さ
れる０表示される値はダウン押しボタンを押すことによ
り特定の機能に対する可能な選択を通じてデクレメント
され得る。アップボタンは可能な値を通じてインクレメ
ントする。タイマー＃ｌに対して、可能な選択は０秒か
ら１００秒までの毎秒である。もしダウンボタンが押さ
れかつ保持されれば、表示は”５２”から５１″へ、”
４９”へ（以下次々に）デクレメントする。ボタンは、
所望の設定点値、この場合には４７″が到達された時に
釈放されなければならない、この点で新しい設定点が、
エントリボタンを押すことにより入れられ得る。もし代
わりに表示ボタンが押されれば、既存の設定点“５２”
が表示される。もし機能ボタンが押されれば、”ＦＴ”
が表示される。 もし表示器に設定点が表示されている状態でエントリボ
タンが押された時にのみ、設定点が変更される。負荷電
流のような量を単に表示する機能に対しては、エントリ
押しボタンを押すことは何の効果も示さない、設定点値
変更の過程を速くするため、高速スクローリングが可能
にされている。 もしアップまたはダウンボタンが保持されていると、機
能または設定点選定は高速でスクロールされる０例は、
どのように設定／表示バックグラウンドタスクが種々の
電動機パラメータの設定および種々の測定量の表示を設
定／表示装置内の最小のハードウェアで制振するかを示
している。 設定／表示タスクの完了時に、バックグラウンドはＩＮ
ＩＴＩＡＬ呼出しビットの状態をチエツクし、ループを
再開始する。 第７図中にフローチャートを示されているＡ−り変換ル
ーチン（ｉｓｒ ａｄ）は３Ｘ１７１Ｈ２のレート、
前記の規範に基づいて選定されたサンプリング周波数、
で走行する。ＭＣ６８ＨＣ１１の変換器は、Ａ−Ｄｉｉ
ｌｌ欄／状態レジスタしＤＣＴＬ内の５ＣＡＮおよびＭ
ＵＬＴビットをクリアすることにより皐−チャネル、不
連続作動に対して構成されている。その結果、マイクロ
コンピュータがＡＤＣＴＬ内の変換完了フラグビット（
ＣＣＦ）をセットすることにより指示される各変換サイ
クルの完了時に、選定されたチャネル上の変換の８ビツ
トの結果がＡ−Ｄ結果レしスタＡＤＲ１−ＡＤＲ内に記
憶される。 ルーチンはそれ自体を出力比較タイマーＴＯＣ１により
、１／１７１Ｈｚごとに３回または１．９５ｍ５にわた
って走行するべ（再スケジュールする。ルーチンが走行
するたびに、３つの負荷電流の１つが変換される。換言
すれば、各負荷電流波形が、ルーチンが３回走行するた
びに、または１７１Ｈｚのレートでサンプルされる。 より高い精度を得るべく、レンジ切換が可能にされてい
る。前記のレンジ切換回路により参照電圧を５ｖからλ
５ｖへ切換えることによって、より高い精度が達成され
る。５ｖの参照電圧に対しテハ、ＬＳＢ（２）値４＊１
９．５ｍＶで３５つ、２．５Ｖの参照電圧に対しては、
ＬＳＢの値は９．７６ｍＶである。読みを正しくスケー
ルするため、５ｖを参照電圧としてなされたすべての読
みは、負荷電流のＲＭＳ値の計算にあたり２．５Ｖを参
照電圧としてなされた読みと組み合わされる以前に、２
を乗算される。レンジ切換に対する規範は３つの負荷電
流の最高の計算されたＲＭＳ値に基づいている。 もし最高値がＡ−Ｄ変換器の入力端における２、５Ｖの
電圧に相当する２５６二進カウントよりも大きいならば
、変換器の飽和を防止するぺ＜５Ｖの参照電圧が必要と
される。このような状況では、ルーチンは第３図中（７
）、 Ｐ Ａ ３における論理的低レベルにより５■の
参照電圧を選定する。さもなけレバ、２．５■の参照電
圧が論理的高レベルにより選定される。 Ａ−Ｄ変換器は変換の完了時に割込みを発生しない、マ
イクロコンピュータはＡＤＣＴＬ内にＣＣＦフラグビッ
トをセットすることにより変換サイクルの完了をマーク
する。変換サイクルは約０゜０６ｍ５かかるので、Ｉｓ
ｒ ａｄルーチンが再び約１．９５ ｍ ｓ後に走行
する時点までに変換が完了されると期待することは合理
的である。 変換された値を読み、参照設定を選定し、次の割込みを
スケジュールし、また次の変換を開始した後、ｉｓｒ
ａｄは前記の差分式に従ってＲＭＳ値を計算する。 第８図中にフローチャートを示されている入力走査ルー
チン白ｓｒ １ｎｐｕｔｓ）は双方向性ボートＣを介
してローカル押しボタンおよびリモート接点入力を読む
、４つのリモート接点入力および正面パネルのテスト／
リセット押しボタン入力を含んでいる入力群１は第３図
中の入力バッファＵ９をＰＨ６上の論理的低レベルによ
りイネーブルすることによって読まれる。残りのローカ
ル押しボタン入力を含んでいる入力群１はＵＩＯをＰＨ
１上の論理的低レベルによりイネーブルすることによっ
て読まれる。走査ルーチンは２つの群の間を切換わり、
各１つの割込みを読む、ルーチンはそれ自体を、出力比
較タイマーＴＯＣ２により走行するべく再スケジュール
し、ボートＣを入力ボートとして構成し、各パスで２つ
の群の１つを読み、バッファをデセレクトしくすなわち
、それらをＰＨ５およびＰＨ６上の論理的高レベルによ
りトライステートに戻し）、また論理解タスクに走行を
命令するべく ５ＱＬＶＥ呼出しフラグビットをセット
する。論理解タスクは、他のＴＯ０２割込みのつとバッ
クグラウンド内で走行するべく命令される。こうして、
すべての入力の新しい読みが完了されるつど論理式が解
かれる。 ｌｓｒ １ｎｐｕｔｓが走行するレートは２つの因子
により決定される。第１に、押しボタンが、典型的なボ
タン押しが少なくとも２つの相続く読みにより検出され
るように十分に頻繁に読まれなければならない、第２に
、ａＣ入力が５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの双方において検
出可能でなければならない、ａＣ入力の検出における困
難は、リモート接点または押しボタンが閉じられている
時に光アイソレータ、第３図中のＵｌ５、からの信号が
０〜５ｖの方形波であることである。５０Ｈｚおよび６
０８ｚの方形波の解析は、もしサンプルされた各２７．
５ ｍ ｓ、各３つの相続くサンプルの少なくとも１つ
が波形の０１部分からのものであることを示す、０１部
分の存在は閉じられた条件を開いた条件から区別する。 従って、ｉｓｒ １ｎｐｕｔｓに対する割込みレート
はその半分または１３．７５ ｍ ｓに選定された。 バックグラウンドループが入力を処理し、また設定／表
示装置１１９への出力を決定する間に、割込みサービス
ルーチンｉｓｒ ｈａｎｄは実際に入力を読入れ、ま
た出力を送出する。第９ｒｙＪはｌｓｒ ｈａｎｄの
フローチャートを示す、ｉｓｒ ｈａｎｄが設定／表
示押しボタンを読むつど、Ｉｓｒ ｈａｎｄは同時に
８つのビットをＬＣＤドライバチップ、第４図中のＵｌ
、に出力する。 このルーチンは出力比較タイマーＴＯＣ３により３０ｍ
ｓごとに走行するべくそれ自体を再スケジュールする。 このレートは、望ましいレートでＬＣＤを更新するのに
、かつボタン押しが検出し損なわれないされないように
十分に頻繁に押しボタンを走査するのに十分に速い。 設定／表示装置１１９は１、マスターとしてマイクロコ
ンピュータ１２３を、またスレーブとして設定／１１示
装置１１９を存するＭＣ６８ＨＣ１１の直列周辺インタ
フェース（ＳＰＩ）により制御される。データは直列に
ＭＯＳＩ線を経てＬＣＤドライバヘシフトアラトされ、
またＭＩＳＯを経て押しボタンの並列入力−直列出力シ
フトレジスタ、第４図中のＵ２、かうシフトインされる
。 ８ビツトの群は各転送ごとにシフトアウトされる。 ＬＣＤに書かれた８ビツトはＳＰＩデータレジスタのな
かで、押しボタンシフトレジスタからシフトインされた
８ビツトにより置換される。 ルーチンがＴＯＣ３割込みの後に開始する時、ＳＰ夏デ
ータレジスタは押しボタンの最も新しい読みを含んでい
る０割込みルーチンは先ずＳ／Ｌ入力上の論理的低レベ
ルによりシフトレジスタをラッチ解除し、次いで次の割
込みをスケジェールする。ＳＰ！状態レジスタ５ＰＳＲ
のなかのＳＰ１転送完了フラグビットをクリアするべく
、５ＰＳＲレジスタが先ず読まれなければならない、フ
ラグビットは次いで、データレジスタ５ＰＤＲが読まれ
る時にクリアされる。データレジスタの内容は設定／表
示押しボタンを表す、さらに、押しボタンシフトレジス
タの３つの最上位ビットがブルーハイされる。このルー
チンは、これらの３つのビットをチエツクすることによ
り、設定／表示装置１１９が接続されているか否かを判
定する。 もしそれらがハイとして読まれなければ、装！が切り離
されており、また処理が必要とされないとみなされる。 もし設定／表示装置が接続されていると判定され、また
ボタンが押されていれば、呼出しフラグＨＡＮＤがセッ
トされ、バックグラウンドタスクに押しボタンデータの
処理を命令する。 ボタンは下記の順序で優先順位を定められている：機能
、表示、ダウン、アップ、エントリ、もし１つよりも多
いボタンが押されれば、最高の優先順位を有するものの
みが処理される。 入力を読んだ後、ｌｓｒ ｈａｎｄは次のデータ転送
を開始する。先ず、押しボタンがＳ／Ｌ入力における論
理的高レベルによりシフトレジスタのなかヘラッチされ
る。ＬＣＤドライバへ転送されるべき次の８ビツトがＳ
Ｐ■データレジスタに書かれ、自動的に転送を開始する
。マイクロコンピュータ１２３のなかのＳＰＩシステム
が引き継ぎ、またＬＣＤへ８ビツトをシフトアウトし、
他方において押しボタンシフトレジスタから８ビツトを
シフトインする。シフト過程は、Ｉｓｒ ｈａｎｄが
再び走行する時点よりもずっと前に完了される。 ＬＣＤドライバへの１つの完全な出力は５バイトの長さ
である。最初の４バイトは開始ビット（論理的高レベル
）、ａつの１０進点ビット（オンに対して高レベル）お
よび４つの、７セグメント文字ビットを含んでいる。第
５および最後のバイトはＬＣＤドライバのシフトレジス
タへのシフトを完了するのに使用される空バイトである
。バックグラウンドタスクは表示されるべき文字に従っ
て転送されるべき最小の４バイトのフォーマットを定め
る０割込みルーチンＩｓｒ ｈａｎｄは開始ビットを
加え、また空バイトを出力する。 ＭＣ６８ＨＣ１１内の固有のプログラム可能なタイマー
のオーバフロー時間よりもはるかに長くかかる事象の好
都合なタイミングを許すべく、ｉｓｒ ｔｉｍｅｒ割
込みサービスルーチンが書かれた。第１Ｏ図のフローチ
ャート中に示されているこのルーチンは出力比較タイマ
ーＴＯＣ５により０．１８ごとに走行するようにそれ自
体を再スケジュールする。ルーチンは、それが走行する
つど、すなわち０．ＩＳごとに１６ビツトのプログラム
可能なタイマー（ｒｔｃ ｃｏｕｎｔｅｒ）をインク
レメントする０作動の点で内蔵のプログラム可能なタイ
マーおよび出力比較レジスタに相似の８つの比較値（タ
イム【０〕〜タイム〔７〕）が００ｉｓから６５５３．
６ ｓまでの継続時間の８つの異なる事象を計時するの
に利用可能である。 タイミングシーケンスを能動化するべく、ルーチンの１
つが、比較されるべき適切なタイム値にわたりタイマー
能動的ビットをセットし、またタイム値を適切な比較値
にセットする。もし、たとえば、２秒事象がタイム（７
〕比較値を使用して計時されるべきであれば、タイミン
グを開始するルーチンはタイマー７に対するタイマー能
動的ビットをセットし、またタイマーｒｔｃ ｃｏｕ
ｎｔｅｒの内容により与えられる現在のタイムにオフセ
ットタイムを加えることによりタイム〔７〕のなかへタ
イムアウト時間をロードする。この例では、タイム〔７
〕はｒｔｃ ｃｏｕｎｔｅｒの値プラス２０の値にセ
ットされる。２０の価は、２秒が１秒の２０／１０倍で
あるので、使用される。タイム〔７〕に対するタイマー
能動的ビットがセットされているので、ｉｓｒ ｔｌ
ｍａｒはタイム〔７〕のなかの値をｒＬｃ ｃｏｕｎ
ｔｅｒのなかの値と比較する。これらの値が等しい時、
ｉｓｒ ｔｉｍｅｒルーチンはタイマー能動的ビット
をクリアし、またタイムアウトに依存する任意のルーチ
ンにより使用され得るタイムアウトビットをセットする
。 前記のように、８つのタイマーは好ましい実施例のなか
へプログラムされている。タイマーの割当ては下記のと
おりである。 タイム
〔０〕 ：設定／表示タイマー＃１タイム〔１〕
：設定／表示タイマー＃２タイム〔２〕 ：テスト／
リセットボタンタイマー（ボタンが過負荷クラスタイム
に わたり押されているか否かを判定 するのに使用される） タイム〔３〕 ：ランプテストタイマー（ランプテスト
の継続時間を計時するべく２ 秒にわたりセットされる） タイム〔４〕 ：始動／停止故障タイマー＜１ｔｏａが
始動または停止された後に電流 をチエツクする前に待つべく１秒 にわたりセットされる）；不完全 シーケンスタイマー（成功裡の転 移がなされていることを示すシー ルーイン接点閉路をＷ１認するべく 転移出力指令がｆＪＩｉ、１を圧始動器応用で与えられ
た後に１秒にわたりセ ットされる） タイム〔５〕 ：減電圧始動器応用に対する転移タイマ
ー（転移がなされるべき時間 に対する始動指令の後にセットさ れる） タイム［６）：電動機スピンダウンタイマー（６０ｓ、
’Ｉｔ動機が停止された後に再 始動され得る前に経過しなければ ならない最小時間、にセットされ る） タイム〔６〕：割当てられていない 電動機経過運転時間はＩｓｒ ｔｉｍｅｒによっても
インクレメントされる。電動機が付勢されているかぎり
、運転時間は０．１秒ごとにインクレメントされる。経
過運転時間は第１表のリクエスト機能Ｆ１７を通じて設
定／表示装置１１９上に表示され得る。ＳＣＩを経て外
部通信装置１・２５へ伝送されるデータメツセージはＩ
ｓｒ ｔｉｍｅ「によりスケジュールされる。ルーチ
ンが走行するつど、ルーチンは伝送に対する他のデータ
メツセージのフォーマットを定めるようにバンクグラウ
ンドタスクに命令する呼出しビットＭＥＳＳＡＧＥをセ
ットする。最後に、長時間タイマールーチンが＄ＡＡに
より続かれるバイト＄５５をＭＣ６ＢＦ（Ｃ１ｌのウォ
ッチドッグタイマーレジスタＣ０ＰＲ３Ｔに書き、その
タイムアウトおよびそれに伴うウォッチドッグタイムア
ウト割込みの発生を防止する。ウォッチドッグは、もし
前記のようにリセットされなければ２６２ｍ５のうちに
タイムアウトするように初期設定されている。 第１１図のフローチャートに示されている停止ルーチン
は３つの割込み源：ａ）ウォッチドッグタイムアウト、
ｂ）クロック故障、Ｃ）不正なオペコードトラップのい
ずれかの事象の生起時に走行する。これらの事象のいず
れかの生起時に、プログラム実行は、ＣＰＵ ＦＡＵ
ＬＴ ＬＥＤをターンオンするべくＣＰＵ ＦＡＵ
ＬＴビットをセットし、またバンクグラウンドタスクに
電動機停止を命令するべく ＦＡＵＬＴフラグビットを
セットする停止ルーチンｉｓｒ ｓｈｕｔｄｏｗｎに
分岐される。 停止ルーチンはＣＰＵ故隨故障に正常な停止を開始する
。ウォッチドッグタイムアウトは、もしｉｓｒ ｔｉ
ｍｅｒルーチンが正常な運転条件下のように２６２ｍ５
のうちにウォッチドッグをリセットしないならば、生起
する。不正なオペコードは、もしプログラム実行がどう
いうわけか消え失せるならば、生起する。クロック故障
は、もし水晶クロック周波数が過度に低く低下するなら
ば、生起する。これらの事象のすべては異常であり、ま
た一般にマイクロコンピュータ１２３または組み合わさ
れた回路内のハードウェア故障を示す。 制御ｔ圧が約９ｖ以下に低下する時には常に、電源断／
リセット回路がマイクロコンピュータ１２３上のＩＲＱ
ビンを低レベルに駆動し、下降エツジが割込みを発生す
る。ＩＲＱ割込みは実行を、第１２図中にフローチャー
トを示されている。ｉ ｓｒ ｐｏｗｅｒｆａｌｌへ
分岐することによりサービスされる。ルーチンは、先ず
ＲＡＭおよび已ＥＦＲＯＭポインタを保存されるべき第
１の変数に初期化することにより電力の喪失が実際に続
いて起こる場合にＥＥＦＲＯＭ内にいくつかの変数を保
存する手順を開始する。ＲＡＭおよびＥＥＦＲＯＭ保存
領域は各々のなかに同一の順序で保存される変数を有す
るメモリの等サイズのブロックである。ポインタを初期
化した後、ルーチンは、１０ｍｓ後に走行し始めるべく
出力比較タイマーＴＯＣ４、割込みルーチンｉｓｒ
ｅｅｓａｖｅを使用して、変数およびスケジュールのブ
ロックを含んでいるＥＥＰＲＯＭの列（１６バイト）を
消去する。最後に、ｉｓｒ ｐｏｗｅｒｆａｉｌはＰ
ＷＲＦＡＩＬフラグビットをセットし、電源断が差迫っ
ている他のルーチンを示す。 を源断ルーチンによりスケジュールされて後に最初に実
行することとして、ｌｓｒ ｅｅｓａｖｅはＲＡＭポ
インタにより指定されたＲＡＭ内のバイトをＥＥＰＲＯ
Ｍポインタにより指定された対応するＥＥＦＲＯＭ位置
のなかヘコビーする。 ＥＥＰＲＯＭプログラミング手順は各バイトをプログラ
ムするのに１０ｍｓかかるので、ｌ５ｒｅｅｓａｖｅは
１０ｍｓのうちに再び走行するべくＴＯＣ４によりそれ
自体を再スケジュールする。 バイトがＲＡＭからＥＥＦＲＯＭのなかへプログラムさ
れるつど、ポインタは、保存されるべき次のバイトを指
すようにインクレメントされる。最後のバイトが保存さ
れた後、ＩＲＱビンに直接に接続されているボートＡビ
ットＯが読まれる。もし論理的レベルがまだ低く、電力
供給電圧がまだ９ｖ以下であごとを示すならば、Ｉｓｒ
ｅｅｓａｖｅは、バックグラウンド故障論理を命令
するべくＣＰＵ ＦＡＵＬＴビシトおよびＦＡＵＬＴ
フラグビットをセットする。もし電圧がＥＥＰＲ０Ｍの
更新の完了時に回復しているならば、プログラム実行は
正常に！！絖する。いずれの場合にも、いったん保存さ
れるべき最後のバイトがＥＥＦＲＯＭのなかへプログラ
ムされていれば、ｔｓｒｅｅｓａｖｅは走行するべくそ
れ自体を再ス・ケシエールしない、フローチャートは第
１２図に示されている。 ＲＡＭ内の電動機保護設定点の像がＥＥＦＲＯＭ内に記
憶される。設定点により行われるすべての計算はＲＡＭ
内の値を使用する。すべての変更はＲＡＭ内の値になさ
れる。他のルーチンから独立して走行する第１３図のフ
ローチャート中に示されている特殊割込みルーチンｉｓ
ｒ ｅｅｕｐｄａｔｅはＥＥＦＲＯＭ内の設定点の像
を更新する。ルーチンは実時間クロック割込みにより命
令されて１６ｍ５ごとにランする。ｉｉ断条件の事象で
のみ、ルーチンはそれ自体を作動実行から免じ、代わり
にｉｓｒ ｅｅｓａｖｅルーチンヘデファーする。そ
の他の点では、ｉｓｒ ｅｅｕｐｄａｔｅはＲＡＭ内
の設定点値をそのＥＥＦＲＯＭ内の像と比較する。もし
値が同一であれば、ルーチンはポインタを、ルーチンが
次回に走行する時にチエツクされるべき設定点へインク
レメントする。もしイ直が異なるならば、ル−チンはＥ
ＥＦＲＯＭ内のバイトを消去し、また終了前にＰＧＭＣ
ＹＣフラグビッフラグピントる。ルーチンが１６ｍｓ後
に次回に実行する時、ルーチンはＰＣＭ ＣＹＣビッ
トをチエツクし、またＲＡＭ内の設定点バイトをＥＥＦ
ＲＯＭのなかへプログラムする。ポインタがインクレメ
ントされ、またＰＧＭ ＣＹＣフラグビットがルーチ
ン終了前にクリアされる。こうしてＥＥＦＲＯＭ内の設
定点像が置所のものに保たれる。 マイクロコンピュータ１２３と外部通信装置１２５との
間の直列通信は８０１割込みルーチンｉｓｒ ｓｃｌ
により＠扉される。第１４図のフローチャート中に示さ
れているルーチンは到来するおよび出発する伝送の双方
を取り扱う、下記の条件のもとに、割込みが発生され、
実行を１ｓｒｓｃｉへ分岐する：伝送データレジスタが
空、受信データレジスタがフル、または受信線がアイド
ル、ＳＣＩルーチンは割込みを生じさせた源を判定し、
それに従って応答する。ルーチンは先ず、割込みの源を
含んでいるＳＣＩ状態レジスタ５Ｏ３Ｈの状態と、受信
された最も新しいバイトを含んでいるＳＣＩデータレジ
スタ５ＣＤＨの内容とを読みかつ保存する。 状態およびデータを保存した後、ｉｓｒ ｓｃｉは、
割込み源が受信器であるか否かを見るべくチエツクする
。受信器割込みの源は、バイトが受信されていることを
示す受信データフルと、受信器アイドル、少なくとも１
０ビット回にわたる受信線上の論理的高レベルとである
。もしバイトが受信されているならば、Ｉｓｒ ｓｃ
ｌば、それが有効メツセージの部分をなすか否かを見る
べくバイトを処理する。もし肯定であれば、バイトはメ
ツセージを構成するべく他の相続いて受信されたバイト
と組み合わされる。アイドル線が受信されたメツセージ
の完了時に生起する割込みを生じさせる時には、先に受
信されたメジセージバイトが処理される。もしメツセー
ジが有効メツセージであれば、受信されたメツセージに
対応するフラグピントがセットされ、バックグラウンド
内のメツセージ処理タスクにどのメツセージを処理する
かを示す。 もし割込みの源が送信器であり、送信データレジスタが
空であり、また伝送されるべき他のバイトに対して準備
ができていることを示せば、Ｉｓｒ ｓｅｔは伝送デ
ータレジスタに次のバイトを書く、メツセージ送出中に
、ＳＣＩルーチンはメツセージ処理タスクにより選択さ
れるメツセージのフォーマットを定める０次に伝送され
べきバイトを決定した後、Ｉｓｒ ｓｃｉはそれをデ
ータレジスタ５ＣＤＨに書き、そこからＳＣＩが自動的
にそれを伝送する。メツセージ伝送の完了時に、伝送線
はアイドル状態に移行する。伝送および受信の双方に対
するＳＣｒＣｒポーは初期化タスクで設定されている。 第１図中には線間始動器として接続されて図示されてい
るが、好ましい応用例は、線間逆転、２速度およびｆＩ
＆電圧を含む多くの始動器アブリケーシッンに対して接
続か、つプログラムされ得る。始動器応用ごとの相違点
はローカルおよびリモート入力および状態表示器の割当
ておよびラベリング、リモート接点の数および接続、お
よびプール論理式を実行するプログラムコードのみであ
る。いくつかの入力および状態表示器は、機能が固定さ
れている大多数のアブリケーシゴンに対して共通である
。第３表には下記の４ａｌｌｌｒの始動器アプリケーシ
ゴンに対する人力および出力割当てが示されている： Ａ、ローカル３線、リモート２線、線間。 Ｂ、ローカル／リモート３線、線間逆転。 Ｃ，ローカル２線、２速度。 Ｄ、リモート３線、減電圧。 装置シンボルは第３図を参照されたい。 第３表 シンボル Ａ Ｂ ＣＤローカル 入力 ＦＢＩ 停止 停止 オフＰＢ２ 始
動 正転 低 ＰＢ３ 逆転 高 ＰＢ４ 手動 ＰＢ５ オフ ＰＢ６ 自動 ＰＢ７ テスト／ テスト／ テスト／ テスト／リ
セット リセット リセット リセットリモート 入力 Ａｃｔ 始動 接点 Ｃ２ Ｃ３ 停止 Ｂ 正転 Ｂ 逆転 Ｂ Ｃ４ 低 接点 高 接点 停止 Ｂ 始動 Ｂ 外部トリップ 接点 ラン シールイン コ イ ル ドライバ ＵＴＩ ＵＴ２ ＵＴ３ ＬＥＤ ＬＨＤＩ ＬＥＤ２ ＬＥＤ３ ＬＥＤ４ ＬＥＤ５ ＬＥＤ６ ＬＥＤ７ 始動 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 正転 逆転 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 低 高 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 接点 始動 運転 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 ＬＥＤ８ 自動 自動Ｌ
ＥＤ９ オフ ＬＥＤＩＯ手動 手動 手動 ＬＥＤＩＩ 準備 準備 準備 準備Ｌ
ＥＤ１２ 逆転 高ＬＥＤ１３ 運
転 正転 低 運転ＬＥＤ１４ 停止
停止 停止 停止該３表中に示されてい
る入力の２つおよび出力の９つは割当てられた機能に専
用であり、再割当てされてはならない、専用の入力は、
常に停止またはオフ押しボタンであるＦＢＩと常にテス
ト／リセット押しボタンであるＰＢ７とである。専用の
出力は下記のＬＥＤである： １、ＬＨＤＩ−ＣＰＵ故１ＩＩ（プロセッサ故障を示す
） ２、ＬＥＤ２−外部トリップ（ａｃ大入力１つを経てリ
モート装置から送られた外部故障信号を示す） ３、ＬＥＤ３−組下平衡（４０％を越える負荷１ｉｔ１
不平衡または、点滅時に２０％と４０％との間の負荷、
ｉｔ流流子平衡示す）４、ＬＥＤ４−過負荷トリップ（
１動機が過負荷条件のためにトリップオフされたことを
示す） ５、ＬＥＤ５−不完全シーケンストリップ（ｉｔ電動機
不完全な始動シーケンスのためにトリップオフされたこ
とを示す） ６、ＬＥＤ６−差迫ったトリップ（負荷電流が過負荷ｉ
ｔ流段設定１００％と２００％との間であることを示す
べく点滅する；負荷電流が設定の１１０％よりも大きい
ことを示し続ける） ７、ＬＥＤ７−一般的故障（ＣＰＵ故障、外部トリップ
、過負荷トリップまたは不完全シーケンストリップを冗
長的に示す） ８、 ＬＥＤＩＩ−ｔｌｆｆｌｌ （制御電力の存在
を示す）９、ＬＥＤ１４−停止（電動機が付勢されてい
ないことを示す） ＬＥＤ出力のうち、ＬＥＤ２ （外部トリップ）および
ＬＥＤ１４（停止）のみがプール論理式の解により制御
される。他の専用のＬＥＤの状態は選定された始動器ア
プリケーションに関係付けられていない種々の条件によ
り決定される。専用でない出力装置（３つのコイルドラ
イバおよびＬＥＤ８〜１３）および専用のＬＥＤである
ＬＥＤ２およびＬＥＤ１４の各々の状態は、他の入力お
よび出力を項とするプール論理式の解により決定される
。 ２つの外部設定可能なタイマーおよび減電圧始動器に対
する転移および不完全シーケンスタイマーのようないく
つかのタイミング機能が論理式のなかに含まれていてよ
い０選定されたアプリケーションに対する論理式を実行
するプログラムコードはマイクロコンピュータ能動化Ｅ
ＥＰＲＯＭ内に記憶されており、選定されたアプリケー
ジぢンに制御を誂える。第３表の始動器割当てに対する
論理式の組は多くのアプリケーションを表す拡張可能な
論理式のライブラリの部分である。 種々の電動機始動器アプリケーションがプール論理式に
より表されるものとしてここに説明されできたが、梯子
ダイアグラムのような他の表現が１対１に対応すること
は理解されよう、実際、ライブラリ内のプール式は通常
、種々のアプリケーションの梯子ダイアグラムから導き
出されている。 もしアプリケージテンが変化すれば、対応する論理式が
外部通信装置１２５からマイクロコンピュータへ伝送さ
れ得る。内部配線の変更は必要とされない、もちろん、
新しいアプリケーションにより必要とされるなんらかの
入力命名の再ラベリングまたはリモート接触器の再接続
がなされなければならない、ライブラリ内の論理式の各
組は同定の目的で独特な制御回路番号を有する０番号は
第１表中の機能Ｆ２１により設定／表示袋２１１９上に
表示され得る。 ２つの外部設定可能なタイマーが所与のアプリケージテ
ンに対する特殊な機能を割当てられ得る。 ２つの例は一連の電動機のスタガ始動のためのオン−遅
延と、電動機に減速する機会を与えることなしに、正方
向から逆方向への切換およびその逆の切換を阻止する遅
延とである。タイマーの機能は論理式を実行するコード
の部分としてプログラムされているので、機能はアプリ
ケーションにより変化し得る。タイマーは第１表中の設
定／表示装置のタイマーｆｉ能、Ｆ７およびＦ８、によ
り設定される。 過負荷リレーと組み合わされている機能のような専用の
機能の多くはディスエーブルされ得るので、制御は論理
式を通じてスライド弁のような電動機以外へのアプリケ
ーションに適合可能である。 第１図の回路図中に示されているものよりも多い入力お
よび出力を必要とするアプリケーションを取り扱うため
、追加的な出力ラッチおよびドライバおよび入力バッフ
ァが、必要なサポート回路および相互接続とならんで、
追加され得る。 減電圧始動器では、電動機は、電動機端子をキャパシタ
を通じて線電圧よりも低い電圧に接続することにより始
動される。電動機が運転速度に到達するにつれて、他の
接触器が閉じられ、電動機端子を運転のための全線電圧
に接続する。典型的に、減ぜられた電圧から全電圧への
転移は、始動指令が与えられる時点を計時するべく始動
するタイマーにより制御される。プラント電気技術者は
タイマーを試行ｔ！誤を通じて設定するので、設定の変
動はしばしば電動機特性の変動に起因するよりも電気技
術者の変動に起因する。負荷電流の尺度の利用可能性は
、当て推量の代わりに、電動機の作動状態に基づく滑ら
かでインテリジェントな転移を可能にする。 始動から運転への転移は、始動電流が全負荷電流値に低
下する時に最良になされる。減電圧始動器に対する論理
式は、Ａ−Ｄ変換ルーチン（ｉｓｒ ａｄ）内のコー
ドと共同して、インテリジェントなＶｔ電圧始動を達成
する。始動指令が与えられる時、論理式コードは長時間
タイマーの１つを始動させ、それを拘束回転子時間の１
５０％でタイムアウトするように設定する。（種々のサ
イズの電動機に対する拘束回転子時間はＲＯＭ内にテー
ブルとして記憶されている。）そうしている間に、負荷
電流を連続的に計算するＡ−Ｄ変換ルーチンがタイマー
をディスエーブルし、また、もし電流が全負荷電流設定
点値に低下するならば、前記のようにたとえば設定／表
示装置１１９の機能Ｆ２（第１表参照）によりタイムア
ウトフラグをセットする。論理式コードは次いでタイム
アウトフラグを検出し、また転移を開始する。しかし、
もし′ｒｌ流が全負荷電流値に低下しないならば、タイ
マーは拘束回転子時間の１５０％の予め設定された時間
でタイムアウトし、その時点で論理式コードが転移を開
始する。いったん転移指令が与えられると、論理式コー
ドは１秒の不完全シーケンスタイマーを始動させ、また
、もしシール−イン接点の閉路がタイマーのタイムアウ
ト以前に検出されないならば、不完全シーケンスＬＥＤ
を点灯しまた電動機を停止するべくＩｓフラグビットを
セットする。このようにして、滑らかな転移が達成され
る。 電動機モデル 電動機モデルの好ましい実施例は、ディジタルにシミュ
レートされ、また電動機制御Ｂ装置のマイクロプロセッ
サにより実行され得るプログラムのなかに定義され得る
モデルを提供する６時間および電動機の相のなかの、負
荷電流のＲＭＳ値のディジタル表現に基づいて、プログ
ラムにより実行される電動機のディジタルシミュレーシ
ョンが、電動機制御装置が電動機の状態に従って実際の
電動機負荷を流を操作し得るように電動機制御装置のマ
イクロプロセッサが出力を生ずることを許す。 電動機モデルの目的は下記の値を推定するための周波数
帯域を提供することであるニ ー電動機の巻線の温度； 一電動機の巻線の温度の時間的変化； 電動機のハウジングの温度；および −電動機のハウジングの温度の時間的変化。 これらの価は実際の電動機ｉｉ流およびその時間的変化
に基づいている。これらの値は次いで、もし特定の値が
その受容可能な範囲の外側にあるならばマイクロプロセ
ッサが適切な作用を開始し得るように、それらの受容可
能な範囲と比較される。 電動機モデルのこの好ましい実施例は第１５図中に示さ
れている２キヤパシタ、４抵抗器回路に相位の熱的モデ
ルに基づいている。２つのキャパシタＣｗおよびｃｈの
値は電動機巻線および電動機ハウジングの熱容量に相似
であり、また４つの抵抗器Ｒｗ、Ｒｗｃ ： Ｒｈおよ
びＲｈｃの値は巻線とハウジングとの間およびハウジン
グと環境との間の熱抵抗に相似である。キャパシタの両
端の電圧ＴｗおよびＴｈは巻線およびハウジング温度に
相似であり、また回路に供給される電流Ｐは電動機に供
給されるエネルギーのレートに相似である。 一層詳細には、Ｒｗは巻線温度の上昇中の巻線の熱抵抗
に相位であり、Ｒｈはハウジング温度の上昇中のハウジ
ングの熱抵抗に相似であり、ＲｗＣは巻線温度の低下中
の巻線の熱抵抗に相似であり、Ｒｈｃはハウジング温度
の低下中のハウジングの熱抵抗に相似である０種々の要
素の価は経験的な電動機データおよび電動機銘板データ
に関係する。過負荷リレーにより使用される保護の方法
と異なり、電動機モデルは多くのサイズおよびクラスの
電動機を保護するのに十分に一般的であり、他方におい
て各電動機に対してカスタム化された保護を行うのに十
分くフレキシブルである。 モデルへの入力Ｐは電動機相に対して計算されたＲ Ｍ
Ｓ Ｔｌ流値の最大の値の関数である。ＰはＲＭＳｔ
流４ｔｌ（１）および電動機の定格全負荷電流（Ｌｔ−
）の最大の値に関係付けられている。０と１１との間の
Ｉｒａｔｉｏ （Ｅ／Ｉｔｌｃ ）に対しては、ＰはＩ
ｒａｔｌｏに等しく、１１と１．６との間のＩ ｒ ａ
、ｔ Ｉ ｏに対しては、Ｐは付録Ａの表に基づいてお
り、また１、６よりも大きいＥｒａｔｌｏに対しては、
ＰはＩｒａｔｌｏ’に等しい。 例として、８０６ＣがクラスＢの絶縁を有するほとんど
すべての電動機巻線に対する適切かつ安全な作動温度（
Ｔｗ）として認識されており、また８０℃が電動機ハウ
ジング（Ｔｈ）に対する基準作動温度として選ばれてい
る。これらの温度は周囲温度に対して相対的な温度であ
る。これらの定常状態温度Ｔｗ、Ｔｈに対しては、Ｒｗ
が３０”Ｃ／Ｗ、またＲｈが５０°Ｃ／Ｗであることが
モデルから見られ得る。 加熱に対する電動機モデル回路の過渡的解は下記の式の
解を含んでいる： （Ｔ１．（Ｌｌ ／Ｔｏ）＝ （丁、。パ。）＋ （（
Ｐ／Ｐｏ）−（ＰＩ／Ｐ６））ｍｄｔ／（Ｃｗ／Ｃｏ）
” ・” ’ （１）（Ｐ、。、／ｐｏ） −（（
Ｔ−／ＴＯ） −（Ｔｂ／Ｔｏ））／（札／Ｒ０）
・・・・・ （２）（↑１ｔ１／↑。）−（ｔｂ。 ／Ｔ（１） ＋ （（Ｐ、／Ｐｌ＋） ＝ （Ｐ２／Ｐ
Ｏ））本ｄ Ｌ／Ｃｈ／Ｃｏ ・ ・ ・ ・ ・
・ （３）（Ｐｚ＋ｔ＋／Ｐｏ）＝（Ｔｂ／Ｔｏ）−（
Ｒｈ ／Ｒｅ） ・・・（４）この電動機モデルの好
ましい実施例に対して、Ｃｗに対する（直は０，３Ａか
ら５４ＯＡまでの２．４．６および８極電動機に対する
経験的な電動機データから導き出された。１ｉ動機デー
タの解析から、第１１１に示されている関係が導き出さ
れた。 第１６図から、始動Ｔ１１流の二乗（１ｓｔ”）または
拘束回転子電流（Ｉｌｒ）と、電動機巻線温度がその回
転子を拘束さた状態で周囲温度から１４０°Ｃ上昇する
のに要する時間（Ｔｌｒ）との積は電動機全負荷電流１
ｆｌに関係付けられていることが見られ得る。電動ＲＳ
線に対するクラスＢの絶縁は４０°Ｃの周囲温度よりも
上の１８５°Ｃに耐えるように定格を規定されている。 １４０°Ｃの温度上昇がＴｌｒ時間に対する基礎として
選ばれた。 なぜならば、それは１８５℃の定格絶縁温度に対して２
５％の安全係数を与えるからである。 この電動機モデルの好ましい実施例では、先ず１ｓｔが
その全負荷電流（Ｉｆｌｃ）の６倍であることが仮定さ
れている。第１６図から、Ｔｌｒは２５ｓとして計算さ
れ得る。２５ＳのＴｌｒ時間は、検査された電動機およ
びおそらく類イ以の電動機の巻線温度がその回転子を拘
束さた状態で１４０°Ｃ上昇するのに要する時間に相当
する。（（９ＸＩＯ’ ）／ （６Ｘ１０” ）＝２５
ｓ）、安全係数の目的で、２５ｇの時間は２０％減じて
２０Ｓにされた。２０Ｓの時定数と、電動機に対する始
動を流（１ｓｔ）が全負荷電流１ｆｌの値の近（以的に
６倍であるという観察とに基づいて、Ｃｗの価は５．１
４ＷＳ／’Ｃとして計算された。 （Ｃｗ＝（Ｉｒａ
ｔｌｏ）” ＸＴＩｒ／温度上昇Ｈｒｒａ ｔ ｉ ｏ
−６に対して、Ｔｌｒ−２０、また温度上昇−１４０，
） ｃｈに対する値は第１７図から導き出される。 第１７図は電動機ハウジングに対する観察された時定数
（ｔｃ）を示す、示されているように、電動機ハウジン
グに対する時定数は電動機の全負荷電流に関係付けられ
ている。この関係は下式により近（以されるｒ ｔｃ＝７＋５３（１−ｅ−、ｏ＋＋ｒｔ）この関係から
ｃｈＯ値が、ＲｈによりｔＣを除算することにより求め
られ得る。こうして下式が得られる： Ｃｈ＝ （１／Ｒｈ） ＊ （７＋５３（１−ｓ”””
） ）ＲｈｃおよびＲｗｃの値は電動機の実際の観察
された時定数に依存する。この電動機モデルの好ましい
実施例では、ＲｈｃはＲｈの値の３倍として推定されて
おり、またＲｗｃはＲｗの値の３倍として推定されてい
る。これらの推定は実際のデータに基づいている。 電動機モデルに対するパラメータが確立されると、電動
機モデルが電動機制御装置のマイクロプロセッサにより
実行可能なプログラムの形態で実行され得る。ｉｉ勧機
孟デルの実行は以下に第１８ａ図〜第１８ｅ図を参照し
て説明される。 ブロック１では、正規化値が初期化されて与えられる。 これらの値は、電動機モデルに対して使用される式が無
単位形式で扱われ得るように与えられる。ブロック２で
は、電動機モデルに使用されるパラメータおよび値が初
期化される１時間（Ｌ）、巻線温度（Ｔｗ） 、ハウジ
ング温度（Ｔ ｈ’）およびＰｌおよびＰ８の値（モデ
ル式を解くのに使用される初ｊｌＪ値）はＯに設定され
る。 Ｔｗ ｒｅｓｔａｒｔは８０Ｔ０に設定される。 Ｔｗ ｒｅｓｔａｒｔは電動機モデルに基づいて計算
された巻ａｕｉ度（Ｔｗ）の値と比較される。 Ｔｗ ｍａｘがＴｗより超過される時には、電動機制
御装置は、オーバーライド指令が与えられないかぎり、
ＴｗがＴｗ ５ｔａｒｔよりも大きい間は電動機が再
始動されることを許さない。 Ｔｈ ｔｒｉｐは６０Ｔ、に設定される。Ｔｈｔｒｉ
ｐは計算されたハウジング温度（Ｔｆｉ）の確と比較さ
れる。ＴｈがＴｈ ｔｒｉｐよりも大きい時には、電動
機制御装置が電動機を停止する。 Ｒｗ、Ｒｈ、ＣｗおよびｃｈＯ値は上に説明され、また
示されているように設定される。 Ｔｈ ｆｌｃおよびＴｗｆｌｃはそれぞれ５０Ｔ、お
よび８０Ｔ、に設定される。これらの値は電動機の銘板
データからの電動機全負荷電流（Ｉｆｌｃ）をｖｓｍす
るのに使用され得る。この調節が行われる理由は、電動
機のデータシート上の全負荷＠ｆｉｌｆｌｃが電動機の
実際のＩｆｌｃと同一ではない場合もあるからである。 ！ｌ１節を行うため、電動機モデルを定めるプログラム
が、電動機が正常条件下で定常状態で運転している時に
ハウジングのｉ廣ＴｈがＴｈ ｆｌｃに等しく、また
巻線の温度ＴｗがＴｗｆｌｃに等しいように、Ｉｆｌｃ
をｉｉｍｔ、得る。 プｏ７り３は、巻線温度、（Ｔ ｗ ）がＴｗ ５ｔ
ａｒｔと比較される判定ブロックである。もしＴｗがＴ
ｗ ５ｔａｒｔよりも小さいならば、最大巻線温度（
Ｔｗ ｍａｘ）が到達されていることに関する警報が
クリア、される、もしＴｗがＴｗｓｔａｒｔよりも大き
いならば、警報は持続し、また電動機の始動を防止する
。 ブロック４は、トリップに対する巻線の温度限界（Ｔｗ
ｔｒｉｐ）を再び定めるべくＳ能する判定ブロック
である。もしＴｗ ｔｒｉｐが、電動機階級に基づい
て、Ｔｗ ｍａｘよりも大きいならば、Ｔｗ、ｔｒｉ
ｐは電動機に対してより大きな保護を与えるべ（Ｔｗ
ｍａｘに設定される。 もしＴｗ ｔｒｊｆｌが、電動機階級に基づいて、Ｔ
ｗ ｍａｘよりも小さいならば、Ｔｗ ｔｒｉｐは
変更されない。 ブロック５の後に、もし電動機が停止されていないなら
ば、電動機電流が測定され、また、もし電動機が多相で
あれば、電動機に対するｔｉ不平衡が決定される。もし
電流不平衡が０．４よりも大きいならば、Ｐはｔ流下平
衡を考慮に入れるべく大きくされる。 プ０７り６では、電動機負荷１ｉ？ｊｉＮｍａｘ）と電
動機の全負荷電流１ｆｌｃとの比（Ｉｒａｔｉｏ）が計
算される。 ブロック７では、電動機が運転しているか否かを判定す
るべく、電動機の状態が再びチエツクされる。続いて、
もし電動機が運転しているならば、電動機運転タイマー
が設定され、またもしタイマーが既にランしていないな
らば始動される。ブロック７ａでは、電動機に対する運
転タイマーがチエツクされ、またもし運転時間が電動機
のトリップクラスの５倍よりも小さいならば、第１８ｄ
図のジャム保護および負荷喪失保ｍ論理はバイパスされ
る。もし運転時間がトリップクラスの５倍よりも大きい
ならば、ジャム保護および負荷喪失保護ループが入れら
れる。 ジャム保護は、Ｉｒａｔｌｏが１．５よりも大きくかつ
１０よりも小さい時に生起する。ジャム保護は、電動機
が０．５ｓ以上にわたりＩｒａｔｌ。 〉１．５で運転している時に電動機が停止するように作
動する。負荷喪失保護は、もし１ｒａｔｌ。 に対する変化が０．５ｓ周期にわたり０．２よりも大き
いならば、電動機が停止されるように構成されている。 もし負荷喪失声たはジャムが存在しなければ、ブロック
１０は通り越される。１０よりも大きいＩｒａｔｌｏに
対しては、電動機保護は電動機線路遮断器により行われ
る。 ブロック９は電動機モデルの基礎であり、この段で、電
動機モデルを定める式がＴｗおよびＴｈを決定するべく
解かれる。ブロックｌＯでは、ＴＷおよびＴｈが参線温
度およびハウジング温度に対する限界値（Ｔｗ ｔ
ｒ ｌ ｐおよびＴｈ ｔｒｉｐ）と比較される。も
し限界のいずれかが超過されれば、電動機は停止される
。 ブロック１１（データブロック）は、電動機制御装置が
表示装置によりアクセスされている時に下記のようなデ
ータが表示され得るように構成され得るニ ー平均電動機電流 一トリップの際の電動機電流 一電動機が再始動され得る以前の時間 −電動ａｉｍ転の全経過時間 一電動機始動の全回数 一過負荷トリップの全回数 ブロック１１から、監視プロセスがブロック４へ戻るよ
うに再開始される。 電動機モデルの他の実施例は第１９図に示されている２
キヤパシタ、４抵抗器の電気回路に相位の熱的モデルに
基づいている。このモデルに対して、Ｔｗ、Ｔｈ、Ｃｗ
％Ｃｈ、Ｒｗ％Ｒｗｃ、ＲｈおよびＲｈｃの値は好まし
い実施例のモデル中の１と同、−である、モデル中の相
違点はＰの計算およびモデルを解くのに使用される式に
見い出される。 このモデルの実施例では、０と１．０５との間のＩｒａ
む１０に対してはＰはＩｒａＬｌｏに等しく、また１、
０５よりも大きいＩｒａｔｉｏに対してはＰは（Ｉｒａ
ｔｉｏ）”に等しい、モデルを解くため、ＴｗおよびＴ
ｈを決定するのにブロック１０のなかで下記の式が使用
される。 −〜（Ｔ、、／Ｔ。）＋（双山と−Ｃｐｒ／Ｐａ））
＊ｄｔ丁−ＩＬＩ ↑。 （Ｃ，／Ｃｏ）ＰＩ（１）
（（Ｔ１．、−／Ｔｏ）−（ｋｌ Ｔｈ／Ｔｏ））Ｐ６
（Ｒ，／Ｒ＠） Ｐｏ （Ｒｗ／Ｒｅ） 定数ｋｌおよびに２は、電動機モデルが所与の電動機の
一層正確なモデルに調節され得るように計算される。 電動機制御装置の１つの実施例およびいくつかの変形を
詳細に図示し説明してきたが、本発明の範囲内で種々の
他の変更および変形が行われ得る。 付１１１Ａ：Ｉｒａｔｉｏの関数としての全負荷電流Ｉ
ｆｌｃのルックアップテーブル
：設定／表示タイマー＃２タイム〔２〕 ：テスト／
リセットボタンタイマー（ボタンが過負荷クラスタイム
に わたり押されているか否かを判定 するのに使用される） タイム〔３〕 ：ランプテストタイマー（ランプテスト
の継続時間を計時するべく２ 秒にわたりセットされる） タイム〔４〕 ：始動／停止故障タイマー＜１ｔｏａが
始動または停止された後に電流 をチエツクする前に待つべく１秒 にわたりセットされる）；不完全 シーケンスタイマー（成功裡の転 移がなされていることを示すシー ルーイン接点閉路をＷ１認するべく 転移出力指令がｆＪＩｉ、１を圧始動器応用で与えられ
た後に１秒にわたりセ ットされる） タイム〔５〕 ：減電圧始動器応用に対する転移タイマ
ー（転移がなされるべき時間 に対する始動指令の後にセットさ れる） タイム［６）：電動機スピンダウンタイマー（６０ｓ、
’Ｉｔ動機が停止された後に再 始動され得る前に経過しなければ ならない最小時間、にセットされ る） タイム〔６〕：割当てられていない 電動機経過運転時間はＩｓｒ ｔｉｍｅｒによっても
インクレメントされる。電動機が付勢されているかぎり
、運転時間は０．１秒ごとにインクレメントされる。経
過運転時間は第１表のリクエスト機能Ｆ１７を通じて設
定／表示装置１１９上に表示され得る。ＳＣＩを経て外
部通信装置１・２５へ伝送されるデータメツセージはＩ
ｓｒ ｔｉｍｅ「によりスケジュールされる。ルーチ
ンが走行するつど、ルーチンは伝送に対する他のデータ
メツセージのフォーマットを定めるようにバンクグラウ
ンドタスクに命令する呼出しビットＭＥＳＳＡＧＥをセ
ットする。最後に、長時間タイマールーチンが＄ＡＡに
より続かれるバイト＄５５をＭＣ６ＢＦ（Ｃ１ｌのウォ
ッチドッグタイマーレジスタＣ０ＰＲ３Ｔに書き、その
タイムアウトおよびそれに伴うウォッチドッグタイムア
ウト割込みの発生を防止する。ウォッチドッグは、もし
前記のようにリセットされなければ２６２ｍ５のうちに
タイムアウトするように初期設定されている。 第１１図のフローチャートに示されている停止ルーチン
は３つの割込み源：ａ）ウォッチドッグタイムアウト、
ｂ）クロック故障、Ｃ）不正なオペコードトラップのい
ずれかの事象の生起時に走行する。これらの事象のいず
れかの生起時に、プログラム実行は、ＣＰＵ ＦＡＵ
ＬＴ ＬＥＤをターンオンするべくＣＰＵ ＦＡＵ
ＬＴビットをセットし、またバンクグラウンドタスクに
電動機停止を命令するべく ＦＡＵＬＴフラグビットを
セットする停止ルーチンｉｓｒ ｓｈｕｔｄｏｗｎに
分岐される。 停止ルーチンはＣＰＵ故隨故障に正常な停止を開始する
。ウォッチドッグタイムアウトは、もしｉｓｒ ｔｉ
ｍｅｒルーチンが正常な運転条件下のように２６２ｍ５
のうちにウォッチドッグをリセットしないならば、生起
する。不正なオペコードは、もしプログラム実行がどう
いうわけか消え失せるならば、生起する。クロック故障
は、もし水晶クロック周波数が過度に低く低下するなら
ば、生起する。これらの事象のすべては異常であり、ま
た一般にマイクロコンピュータ１２３または組み合わさ
れた回路内のハードウェア故障を示す。 制御ｔ圧が約９ｖ以下に低下する時には常に、電源断／
リセット回路がマイクロコンピュータ１２３上のＩＲＱ
ビンを低レベルに駆動し、下降エツジが割込みを発生す
る。ＩＲＱ割込みは実行を、第１２図中にフローチャー
トを示されている。ｉ ｓｒ ｐｏｗｅｒｆａｌｌへ
分岐することによりサービスされる。ルーチンは、先ず
ＲＡＭおよび已ＥＦＲＯＭポインタを保存されるべき第
１の変数に初期化することにより電力の喪失が実際に続
いて起こる場合にＥＥＦＲＯＭ内にいくつかの変数を保
存する手順を開始する。ＲＡＭおよびＥＥＦＲＯＭ保存
領域は各々のなかに同一の順序で保存される変数を有す
るメモリの等サイズのブロックである。ポインタを初期
化した後、ルーチンは、１０ｍｓ後に走行し始めるべく
出力比較タイマーＴＯＣ４、割込みルーチンｉｓｒ
ｅｅｓａｖｅを使用して、変数およびスケジュールのブ
ロックを含んでいるＥＥＰＲＯＭの列（１６バイト）を
消去する。最後に、ｉｓｒ ｐｏｗｅｒｆａｉｌはＰ
ＷＲＦＡＩＬフラグビットをセットし、電源断が差迫っ
ている他のルーチンを示す。 を源断ルーチンによりスケジュールされて後に最初に実
行することとして、ｌｓｒ ｅｅｓａｖｅはＲＡＭポ
インタにより指定されたＲＡＭ内のバイトをＥＥＰＲＯ
Ｍポインタにより指定された対応するＥＥＦＲＯＭ位置
のなかヘコビーする。 ＥＥＰＲＯＭプログラミング手順は各バイトをプログラ
ムするのに１０ｍｓかかるので、ｌ５ｒｅｅｓａｖｅは
１０ｍｓのうちに再び走行するべくＴＯＣ４によりそれ
自体を再スケジュールする。 バイトがＲＡＭからＥＥＦＲＯＭのなかへプログラムさ
れるつど、ポインタは、保存されるべき次のバイトを指
すようにインクレメントされる。最後のバイトが保存さ
れた後、ＩＲＱビンに直接に接続されているボートＡビ
ットＯが読まれる。もし論理的レベルがまだ低く、電力
供給電圧がまだ９ｖ以下であごとを示すならば、Ｉｓｒ
ｅｅｓａｖｅは、バックグラウンド故障論理を命令
するべくＣＰＵ ＦＡＵＬＴビシトおよびＦＡＵＬＴ
フラグビットをセットする。もし電圧がＥＥＰＲ０Ｍの
更新の完了時に回復しているならば、プログラム実行は
正常に！！絖する。いずれの場合にも、いったん保存さ
れるべき最後のバイトがＥＥＦＲＯＭのなかへプログラ
ムされていれば、ｔｓｒｅｅｓａｖｅは走行するべくそ
れ自体を再ス・ケシエールしない、フローチャートは第
１２図に示されている。 ＲＡＭ内の電動機保護設定点の像がＥＥＦＲＯＭ内に記
憶される。設定点により行われるすべての計算はＲＡＭ
内の値を使用する。すべての変更はＲＡＭ内の値になさ
れる。他のルーチンから独立して走行する第１３図のフ
ローチャート中に示されている特殊割込みルーチンｉｓ
ｒ ｅｅｕｐｄａｔｅはＥＥＦＲＯＭ内の設定点の像
を更新する。ルーチンは実時間クロック割込みにより命
令されて１６ｍ５ごとにランする。ｉｉ断条件の事象で
のみ、ルーチンはそれ自体を作動実行から免じ、代わり
にｉｓｒ ｅｅｓａｖｅルーチンヘデファーする。そ
の他の点では、ｉｓｒ ｅｅｕｐｄａｔｅはＲＡＭ内
の設定点値をそのＥＥＦＲＯＭ内の像と比較する。もし
値が同一であれば、ルーチンはポインタを、ルーチンが
次回に走行する時にチエツクされるべき設定点へインク
レメントする。もしイ直が異なるならば、ル−チンはＥ
ＥＦＲＯＭ内のバイトを消去し、また終了前にＰＧＭＣ
ＹＣフラグビッフラグピントる。ルーチンが１６ｍｓ後
に次回に実行する時、ルーチンはＰＣＭ ＣＹＣビッ
トをチエツクし、またＲＡＭ内の設定点バイトをＥＥＦ
ＲＯＭのなかへプログラムする。ポインタがインクレメ
ントされ、またＰＧＭ ＣＹＣフラグビットがルーチ
ン終了前にクリアされる。こうしてＥＥＦＲＯＭ内の設
定点像が置所のものに保たれる。 マイクロコンピュータ１２３と外部通信装置１２５との
間の直列通信は８０１割込みルーチンｉｓｒ ｓｃｌ
により＠扉される。第１４図のフローチャート中に示さ
れているルーチンは到来するおよび出発する伝送の双方
を取り扱う、下記の条件のもとに、割込みが発生され、
実行を１ｓｒｓｃｉへ分岐する：伝送データレジスタが
空、受信データレジスタがフル、または受信線がアイド
ル、ＳＣＩルーチンは割込みを生じさせた源を判定し、
それに従って応答する。ルーチンは先ず、割込みの源を
含んでいるＳＣＩ状態レジスタ５Ｏ３Ｈの状態と、受信
された最も新しいバイトを含んでいるＳＣＩデータレジ
スタ５ＣＤＨの内容とを読みかつ保存する。 状態およびデータを保存した後、ｉｓｒ ｓｃｉは、
割込み源が受信器であるか否かを見るべくチエツクする
。受信器割込みの源は、バイトが受信されていることを
示す受信データフルと、受信器アイドル、少なくとも１
０ビット回にわたる受信線上の論理的高レベルとである
。もしバイトが受信されているならば、Ｉｓｒ ｓｃ
ｌば、それが有効メツセージの部分をなすか否かを見る
べくバイトを処理する。もし肯定であれば、バイトはメ
ツセージを構成するべく他の相続いて受信されたバイト
と組み合わされる。アイドル線が受信されたメツセージ
の完了時に生起する割込みを生じさせる時には、先に受
信されたメジセージバイトが処理される。もしメツセー
ジが有効メツセージであれば、受信されたメツセージに
対応するフラグピントがセットされ、バックグラウンド
内のメツセージ処理タスクにどのメツセージを処理する
かを示す。 もし割込みの源が送信器であり、送信データレジスタが
空であり、また伝送されるべき他のバイトに対して準備
ができていることを示せば、Ｉｓｒ ｓｅｔは伝送デ
ータレジスタに次のバイトを書く、メツセージ送出中に
、ＳＣＩルーチンはメツセージ処理タスクにより選択さ
れるメツセージのフォーマットを定める０次に伝送され
べきバイトを決定した後、Ｉｓｒ ｓｃｉはそれをデ
ータレジスタ５ＣＤＨに書き、そこからＳＣＩが自動的
にそれを伝送する。メツセージ伝送の完了時に、伝送線
はアイドル状態に移行する。伝送および受信の双方に対
するＳＣｒＣｒポーは初期化タスクで設定されている。 第１図中には線間始動器として接続されて図示されてい
るが、好ましい応用例は、線間逆転、２速度およびｆＩ
＆電圧を含む多くの始動器アブリケーシッンに対して接
続か、つプログラムされ得る。始動器応用ごとの相違点
はローカルおよびリモート入力および状態表示器の割当
ておよびラベリング、リモート接点の数および接続、お
よびプール論理式を実行するプログラムコードのみであ
る。いくつかの入力および状態表示器は、機能が固定さ
れている大多数のアブリケーシゴンに対して共通である
。第３表には下記の４ａｌｌｌｒの始動器アプリケーシ
ゴンに対する人力および出力割当てが示されている： Ａ、ローカル３線、リモート２線、線間。 Ｂ、ローカル／リモート３線、線間逆転。 Ｃ，ローカル２線、２速度。 Ｄ、リモート３線、減電圧。 装置シンボルは第３図を参照されたい。 第３表 シンボル Ａ Ｂ ＣＤローカル 入力 ＦＢＩ 停止 停止 オフＰＢ２ 始
動 正転 低 ＰＢ３ 逆転 高 ＰＢ４ 手動 ＰＢ５ オフ ＰＢ６ 自動 ＰＢ７ テスト／ テスト／ テスト／ テスト／リ
セット リセット リセット リセットリモート 入力 Ａｃｔ 始動 接点 Ｃ２ Ｃ３ 停止 Ｂ 正転 Ｂ 逆転 Ｂ Ｃ４ 低 接点 高 接点 停止 Ｂ 始動 Ｂ 外部トリップ 接点 ラン シールイン コ イ ル ドライバ ＵＴＩ ＵＴ２ ＵＴ３ ＬＥＤ ＬＨＤＩ ＬＥＤ２ ＬＥＤ３ ＬＥＤ４ ＬＥＤ５ ＬＥＤ６ ＬＥＤ７ 始動 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 正転 逆転 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 低 高 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 接点 始動 運転 ＣＰＵ 故障 外部 トリップ 組下平衡 過負荷 トリップ 不完全シ ーケンス 差迫った トリップ 一般的 故障 ＬＥＤ８ 自動 自動Ｌ
ＥＤ９ オフ ＬＥＤＩＯ手動 手動 手動 ＬＥＤＩＩ 準備 準備 準備 準備Ｌ
ＥＤ１２ 逆転 高ＬＥＤ１３ 運
転 正転 低 運転ＬＥＤ１４ 停止
停止 停止 停止該３表中に示されてい
る入力の２つおよび出力の９つは割当てられた機能に専
用であり、再割当てされてはならない、専用の入力は、
常に停止またはオフ押しボタンであるＦＢＩと常にテス
ト／リセット押しボタンであるＰＢ７とである。専用の
出力は下記のＬＥＤである： １、ＬＨＤＩ−ＣＰＵ故１ＩＩ（プロセッサ故障を示す
） ２、ＬＥＤ２−外部トリップ（ａｃ大入力１つを経てリ
モート装置から送られた外部故障信号を示す） ３、ＬＥＤ３−組下平衡（４０％を越える負荷１ｉｔ１
不平衡または、点滅時に２０％と４０％との間の負荷、
ｉｔ流流子平衡示す）４、ＬＥＤ４−過負荷トリップ（
１動機が過負荷条件のためにトリップオフされたことを
示す） ５、ＬＥＤ５−不完全シーケンストリップ（ｉｔ電動機
不完全な始動シーケンスのためにトリップオフされたこ
とを示す） ６、ＬＥＤ６−差迫ったトリップ（負荷電流が過負荷ｉ
ｔ流段設定１００％と２００％との間であることを示す
べく点滅する；負荷電流が設定の１１０％よりも大きい
ことを示し続ける） ７、ＬＥＤ７−一般的故障（ＣＰＵ故障、外部トリップ
、過負荷トリップまたは不完全シーケンストリップを冗
長的に示す） ８、 ＬＥＤＩＩ−ｔｌｆｆｌｌ （制御電力の存在
を示す）９、ＬＥＤ１４−停止（電動機が付勢されてい
ないことを示す） ＬＥＤ出力のうち、ＬＥＤ２ （外部トリップ）および
ＬＥＤ１４（停止）のみがプール論理式の解により制御
される。他の専用のＬＥＤの状態は選定された始動器ア
プリケーションに関係付けられていない種々の条件によ
り決定される。専用でない出力装置（３つのコイルドラ
イバおよびＬＥＤ８〜１３）および専用のＬＥＤである
ＬＥＤ２およびＬＥＤ１４の各々の状態は、他の入力お
よび出力を項とするプール論理式の解により決定される
。 ２つの外部設定可能なタイマーおよび減電圧始動器に対
する転移および不完全シーケンスタイマーのようないく
つかのタイミング機能が論理式のなかに含まれていてよ
い０選定されたアプリケーションに対する論理式を実行
するプログラムコードはマイクロコンピュータ能動化Ｅ
ＥＰＲＯＭ内に記憶されており、選定されたアプリケー
ジぢンに制御を誂える。第３表の始動器割当てに対する
論理式の組は多くのアプリケーションを表す拡張可能な
論理式のライブラリの部分である。 種々の電動機始動器アプリケーションがプール論理式に
より表されるものとしてここに説明されできたが、梯子
ダイアグラムのような他の表現が１対１に対応すること
は理解されよう、実際、ライブラリ内のプール式は通常
、種々のアプリケーションの梯子ダイアグラムから導き
出されている。 もしアプリケージテンが変化すれば、対応する論理式が
外部通信装置１２５からマイクロコンピュータへ伝送さ
れ得る。内部配線の変更は必要とされない、もちろん、
新しいアプリケーションにより必要とされるなんらかの
入力命名の再ラベリングまたはリモート接触器の再接続
がなされなければならない、ライブラリ内の論理式の各
組は同定の目的で独特な制御回路番号を有する０番号は
第１表中の機能Ｆ２１により設定／表示袋２１１９上に
表示され得る。 ２つの外部設定可能なタイマーが所与のアプリケージテ
ンに対する特殊な機能を割当てられ得る。 ２つの例は一連の電動機のスタガ始動のためのオン−遅
延と、電動機に減速する機会を与えることなしに、正方
向から逆方向への切換およびその逆の切換を阻止する遅
延とである。タイマーの機能は論理式を実行するコード
の部分としてプログラムされているので、機能はアプリ
ケーションにより変化し得る。タイマーは第１表中の設
定／表示装置のタイマーｆｉ能、Ｆ７およびＦ８、によ
り設定される。 過負荷リレーと組み合わされている機能のような専用の
機能の多くはディスエーブルされ得るので、制御は論理
式を通じてスライド弁のような電動機以外へのアプリケ
ーションに適合可能である。 第１図の回路図中に示されているものよりも多い入力お
よび出力を必要とするアプリケーションを取り扱うため
、追加的な出力ラッチおよびドライバおよび入力バッフ
ァが、必要なサポート回路および相互接続とならんで、
追加され得る。 減電圧始動器では、電動機は、電動機端子をキャパシタ
を通じて線電圧よりも低い電圧に接続することにより始
動される。電動機が運転速度に到達するにつれて、他の
接触器が閉じられ、電動機端子を運転のための全線電圧
に接続する。典型的に、減ぜられた電圧から全電圧への
転移は、始動指令が与えられる時点を計時するべく始動
するタイマーにより制御される。プラント電気技術者は
タイマーを試行ｔ！誤を通じて設定するので、設定の変
動はしばしば電動機特性の変動に起因するよりも電気技
術者の変動に起因する。負荷電流の尺度の利用可能性は
、当て推量の代わりに、電動機の作動状態に基づく滑ら
かでインテリジェントな転移を可能にする。 始動から運転への転移は、始動電流が全負荷電流値に低
下する時に最良になされる。減電圧始動器に対する論理
式は、Ａ−Ｄ変換ルーチン（ｉｓｒ ａｄ）内のコー
ドと共同して、インテリジェントなＶｔ電圧始動を達成
する。始動指令が与えられる時、論理式コードは長時間
タイマーの１つを始動させ、それを拘束回転子時間の１
５０％でタイムアウトするように設定する。（種々のサ
イズの電動機に対する拘束回転子時間はＲＯＭ内にテー
ブルとして記憶されている。）そうしている間に、負荷
電流を連続的に計算するＡ−Ｄ変換ルーチンがタイマー
をディスエーブルし、また、もし電流が全負荷電流設定
点値に低下するならば、前記のようにたとえば設定／表
示装置１１９の機能Ｆ２（第１表参照）によりタイムア
ウトフラグをセットする。論理式コードは次いでタイム
アウトフラグを検出し、また転移を開始する。しかし、
もし′ｒｌ流が全負荷電流値に低下しないならば、タイ
マーは拘束回転子時間の１５０％の予め設定された時間
でタイムアウトし、その時点で論理式コードが転移を開
始する。いったん転移指令が与えられると、論理式コー
ドは１秒の不完全シーケンスタイマーを始動させ、また
、もしシール−イン接点の閉路がタイマーのタイムアウ
ト以前に検出されないならば、不完全シーケンスＬＥＤ
を点灯しまた電動機を停止するべくＩｓフラグビットを
セットする。このようにして、滑らかな転移が達成され
る。 電動機モデル 電動機モデルの好ましい実施例は、ディジタルにシミュ
レートされ、また電動機制御Ｂ装置のマイクロプロセッ
サにより実行され得るプログラムのなかに定義され得る
モデルを提供する６時間および電動機の相のなかの、負
荷電流のＲＭＳ値のディジタル表現に基づいて、プログ
ラムにより実行される電動機のディジタルシミュレーシ
ョンが、電動機制御装置が電動機の状態に従って実際の
電動機負荷を流を操作し得るように電動機制御装置のマ
イクロプロセッサが出力を生ずることを許す。 電動機モデルの目的は下記の値を推定するための周波数
帯域を提供することであるニ ー電動機の巻線の温度； 一電動機の巻線の温度の時間的変化； 電動機のハウジングの温度；および −電動機のハウジングの温度の時間的変化。 これらの価は実際の電動機ｉｉ流およびその時間的変化
に基づいている。これらの値は次いで、もし特定の値が
その受容可能な範囲の外側にあるならばマイクロプロセ
ッサが適切な作用を開始し得るように、それらの受容可
能な範囲と比較される。 電動機モデルのこの好ましい実施例は第１５図中に示さ
れている２キヤパシタ、４抵抗器回路に相位の熱的モデ
ルに基づいている。２つのキャパシタＣｗおよびｃｈの
値は電動機巻線および電動機ハウジングの熱容量に相似
であり、また４つの抵抗器Ｒｗ、Ｒｗｃ ： Ｒｈおよ
びＲｈｃの値は巻線とハウジングとの間およびハウジン
グと環境との間の熱抵抗に相似である。キャパシタの両
端の電圧ＴｗおよびＴｈは巻線およびハウジング温度に
相似であり、また回路に供給される電流Ｐは電動機に供
給されるエネルギーのレートに相似である。 一層詳細には、Ｒｗは巻線温度の上昇中の巻線の熱抵抗
に相位であり、Ｒｈはハウジング温度の上昇中のハウジ
ングの熱抵抗に相似であり、ＲｗＣは巻線温度の低下中
の巻線の熱抵抗に相似であり、Ｒｈｃはハウジング温度
の低下中のハウジングの熱抵抗に相似である０種々の要
素の価は経験的な電動機データおよび電動機銘板データ
に関係する。過負荷リレーにより使用される保護の方法
と異なり、電動機モデルは多くのサイズおよびクラスの
電動機を保護するのに十分に一般的であり、他方におい
て各電動機に対してカスタム化された保護を行うのに十
分くフレキシブルである。 モデルへの入力Ｐは電動機相に対して計算されたＲ Ｍ
Ｓ Ｔｌ流値の最大の値の関数である。ＰはＲＭＳｔ
流４ｔｌ（１）および電動機の定格全負荷電流（Ｌｔ−
）の最大の値に関係付けられている。０と１１との間の
Ｉｒａｔｉｏ （Ｅ／Ｉｔｌｃ ）に対しては、ＰはＩ
ｒａｔｌｏに等しく、１１と１．６との間のＩ ｒ ａ
、ｔ Ｉ ｏに対しては、Ｐは付録Ａの表に基づいてお
り、また１、６よりも大きいＥｒａｔｌｏに対しては、
ＰはＩｒａｔｌｏ’に等しい。 例として、８０６ＣがクラスＢの絶縁を有するほとんど
すべての電動機巻線に対する適切かつ安全な作動温度（
Ｔｗ）として認識されており、また８０℃が電動機ハウ
ジング（Ｔｈ）に対する基準作動温度として選ばれてい
る。これらの温度は周囲温度に対して相対的な温度であ
る。これらの定常状態温度Ｔｗ、Ｔｈに対しては、Ｒｗ
が３０”Ｃ／Ｗ、またＲｈが５０°Ｃ／Ｗであることが
モデルから見られ得る。 加熱に対する電動機モデル回路の過渡的解は下記の式の
解を含んでいる： （Ｔ１．（Ｌｌ ／Ｔｏ）＝ （丁、。パ。）＋ （（
Ｐ／Ｐｏ）−（ＰＩ／Ｐ６））ｍｄｔ／（Ｃｗ／Ｃｏ）
” ・” ’ （１）（Ｐ、。、／ｐｏ） −（（
Ｔ−／ＴＯ） −（Ｔｂ／Ｔｏ））／（札／Ｒ０）
・・・・・ （２）（↑１ｔ１／↑。）−（ｔｂ。 ／Ｔ（１） ＋ （（Ｐ、／Ｐｌ＋） ＝ （Ｐ２／Ｐ
Ｏ））本ｄ Ｌ／Ｃｈ／Ｃｏ ・ ・ ・ ・ ・
・ （３）（Ｐｚ＋ｔ＋／Ｐｏ）＝（Ｔｂ／Ｔｏ）−（
Ｒｈ ／Ｒｅ） ・・・（４）この電動機モデルの好
ましい実施例に対して、Ｃｗに対する（直は０，３Ａか
ら５４ＯＡまでの２．４．６および８極電動機に対する
経験的な電動機データから導き出された。１ｉ動機デー
タの解析から、第１１１に示されている関係が導き出さ
れた。 第１６図から、始動Ｔ１１流の二乗（１ｓｔ”）または
拘束回転子電流（Ｉｌｒ）と、電動機巻線温度がその回
転子を拘束さた状態で周囲温度から１４０°Ｃ上昇する
のに要する時間（Ｔｌｒ）との積は電動機全負荷電流１
ｆｌに関係付けられていることが見られ得る。電動ＲＳ
線に対するクラスＢの絶縁は４０°Ｃの周囲温度よりも
上の１８５°Ｃに耐えるように定格を規定されている。 １４０°Ｃの温度上昇がＴｌｒ時間に対する基礎として
選ばれた。 なぜならば、それは１８５℃の定格絶縁温度に対して２
５％の安全係数を与えるからである。 この電動機モデルの好ましい実施例では、先ず１ｓｔが
その全負荷電流（Ｉｆｌｃ）の６倍であることが仮定さ
れている。第１６図から、Ｔｌｒは２５ｓとして計算さ
れ得る。２５ＳのＴｌｒ時間は、検査された電動機およ
びおそらく類イ以の電動機の巻線温度がその回転子を拘
束さた状態で１４０°Ｃ上昇するのに要する時間に相当
する。（（９ＸＩＯ’ ）／ （６Ｘ１０” ）＝２５
ｓ）、安全係数の目的で、２５ｇの時間は２０％減じて
２０Ｓにされた。２０Ｓの時定数と、電動機に対する始
動を流（１ｓｔ）が全負荷電流１ｆｌの値の近（以的に
６倍であるという観察とに基づいて、Ｃｗの価は５．１
４ＷＳ／’Ｃとして計算された。 （Ｃｗ＝（Ｉｒａ
ｔｌｏ）” ＸＴＩｒ／温度上昇Ｈｒｒａ ｔ ｉ ｏ
−６に対して、Ｔｌｒ−２０、また温度上昇−１４０，
） ｃｈに対する値は第１７図から導き出される。 第１７図は電動機ハウジングに対する観察された時定数
（ｔｃ）を示す、示されているように、電動機ハウジン
グに対する時定数は電動機の全負荷電流に関係付けられ
ている。この関係は下式により近（以されるｒ ｔｃ＝７＋５３（１−ｅ−、ｏ＋＋ｒｔ）この関係から
ｃｈＯ値が、ＲｈによりｔＣを除算することにより求め
られ得る。こうして下式が得られる： Ｃｈ＝ （１／Ｒｈ） ＊ （７＋５３（１−ｓ”””
） ）ＲｈｃおよびＲｗｃの値は電動機の実際の観察
された時定数に依存する。この電動機モデルの好ましい
実施例では、ＲｈｃはＲｈの値の３倍として推定されて
おり、またＲｗｃはＲｗの値の３倍として推定されてい
る。これらの推定は実際のデータに基づいている。 電動機モデルに対するパラメータが確立されると、電動
機モデルが電動機制御装置のマイクロプロセッサにより
実行可能なプログラムの形態で実行され得る。ｉｉ勧機
孟デルの実行は以下に第１８ａ図〜第１８ｅ図を参照し
て説明される。 ブロック１では、正規化値が初期化されて与えられる。 これらの値は、電動機モデルに対して使用される式が無
単位形式で扱われ得るように与えられる。ブロック２で
は、電動機モデルに使用されるパラメータおよび値が初
期化される１時間（Ｌ）、巻線温度（Ｔｗ） 、ハウジ
ング温度（Ｔ ｈ’）およびＰｌおよびＰ８の値（モデ
ル式を解くのに使用される初ｊｌＪ値）はＯに設定され
る。 Ｔｗ ｒｅｓｔａｒｔは８０Ｔ０に設定される。 Ｔｗ ｒｅｓｔａｒｔは電動機モデルに基づいて計算
された巻ａｕｉ度（Ｔｗ）の値と比較される。 Ｔｗ ｍａｘがＴｗより超過される時には、電動機制
御装置は、オーバーライド指令が与えられないかぎり、
ＴｗがＴｗ ５ｔａｒｔよりも大きい間は電動機が再
始動されることを許さない。 Ｔｈ ｔｒｉｐは６０Ｔ、に設定される。Ｔｈｔｒｉ
ｐは計算されたハウジング温度（Ｔｆｉ）の確と比較さ
れる。ＴｈがＴｈ ｔｒｉｐよりも大きい時には、電動
機制御装置が電動機を停止する。 Ｒｗ、Ｒｈ、ＣｗおよびｃｈＯ値は上に説明され、また
示されているように設定される。 Ｔｈ ｆｌｃおよびＴｗｆｌｃはそれぞれ５０Ｔ、お
よび８０Ｔ、に設定される。これらの値は電動機の銘板
データからの電動機全負荷電流（Ｉｆｌｃ）をｖｓｍす
るのに使用され得る。この調節が行われる理由は、電動
機のデータシート上の全負荷＠ｆｉｌｆｌｃが電動機の
実際のＩｆｌｃと同一ではない場合もあるからである。 ！ｌ１節を行うため、電動機モデルを定めるプログラム
が、電動機が正常条件下で定常状態で運転している時に
ハウジングのｉ廣ＴｈがＴｈ ｆｌｃに等しく、また
巻線の温度ＴｗがＴｗｆｌｃに等しいように、Ｉｆｌｃ
をｉｉｍｔ、得る。 プｏ７り３は、巻線温度、（Ｔ ｗ ）がＴｗ ５ｔ
ａｒｔと比較される判定ブロックである。もしＴｗがＴ
ｗ ５ｔａｒｔよりも小さいならば、最大巻線温度（
Ｔｗ ｍａｘ）が到達されていることに関する警報が
クリア、される、もしＴｗがＴｗｓｔａｒｔよりも大き
いならば、警報は持続し、また電動機の始動を防止する
。 ブロック４は、トリップに対する巻線の温度限界（Ｔｗ
ｔｒｉｐ）を再び定めるべくＳ能する判定ブロック
である。もしＴｗ ｔｒｉｐが、電動機階級に基づい
て、Ｔｗ ｍａｘよりも大きいならば、Ｔｗ、ｔｒｉ
ｐは電動機に対してより大きな保護を与えるべ（Ｔｗ
ｍａｘに設定される。 もしＴｗ ｔｒｊｆｌが、電動機階級に基づいて、Ｔ
ｗ ｍａｘよりも小さいならば、Ｔｗ ｔｒｉｐは
変更されない。 ブロック５の後に、もし電動機が停止されていないなら
ば、電動機電流が測定され、また、もし電動機が多相で
あれば、電動機に対するｔｉ不平衡が決定される。もし
電流不平衡が０．４よりも大きいならば、Ｐはｔ流下平
衡を考慮に入れるべく大きくされる。 プ０７り６では、電動機負荷１ｉ？ｊｉＮｍａｘ）と電
動機の全負荷電流１ｆｌｃとの比（Ｉｒａｔｉｏ）が計
算される。 ブロック７では、電動機が運転しているか否かを判定す
るべく、電動機の状態が再びチエツクされる。続いて、
もし電動機が運転しているならば、電動機運転タイマー
が設定され、またもしタイマーが既にランしていないな
らば始動される。ブロック７ａでは、電動機に対する運
転タイマーがチエツクされ、またもし運転時間が電動機
のトリップクラスの５倍よりも小さいならば、第１８ｄ
図のジャム保護および負荷喪失保ｍ論理はバイパスされ
る。もし運転時間がトリップクラスの５倍よりも大きい
ならば、ジャム保護および負荷喪失保護ループが入れら
れる。 ジャム保護は、Ｉｒａｔｌｏが１．５よりも大きくかつ
１０よりも小さい時に生起する。ジャム保護は、電動機
が０．５ｓ以上にわたりＩｒａｔｌ。 〉１．５で運転している時に電動機が停止するように作
動する。負荷喪失保護は、もし１ｒａｔｌ。 に対する変化が０．５ｓ周期にわたり０．２よりも大き
いならば、電動機が停止されるように構成されている。 もし負荷喪失声たはジャムが存在しなければ、ブロック
１０は通り越される。１０よりも大きいＩｒａｔｌｏに
対しては、電動機保護は電動機線路遮断器により行われ
る。 ブロック９は電動機モデルの基礎であり、この段で、電
動機モデルを定める式がＴｗおよびＴｈを決定するべく
解かれる。ブロックｌＯでは、ＴＷおよびＴｈが参線温
度およびハウジング温度に対する限界値（Ｔｗ ｔ
ｒ ｌ ｐおよびＴｈ ｔｒｉｐ）と比較される。も
し限界のいずれかが超過されれば、電動機は停止される
。 ブロック１１（データブロック）は、電動機制御装置が
表示装置によりアクセスされている時に下記のようなデ
ータが表示され得るように構成され得るニ ー平均電動機電流 一トリップの際の電動機電流 一電動機が再始動され得る以前の時間 −電動ａｉｍ転の全経過時間 一電動機始動の全回数 一過負荷トリップの全回数 ブロック１１から、監視プロセスがブロック４へ戻るよ
うに再開始される。 電動機モデルの他の実施例は第１９図に示されている２
キヤパシタ、４抵抗器の電気回路に相位の熱的モデルに
基づいている。このモデルに対して、Ｔｗ、Ｔｈ、Ｃｗ
％Ｃｈ、Ｒｗ％Ｒｗｃ、ＲｈおよびＲｈｃの値は好まし
い実施例のモデル中の１と同、−である、モデル中の相
違点はＰの計算およびモデルを解くのに使用される式に
見い出される。 このモデルの実施例では、０と１．０５との間のＩｒａ
む１０に対してはＰはＩｒａＬｌｏに等しく、また１、
０５よりも大きいＩｒａｔｉｏに対してはＰは（Ｉｒａ
ｔｉｏ）”に等しい、モデルを解くため、ＴｗおよびＴ
ｈを決定するのにブロック１０のなかで下記の式が使用
される。 −〜（Ｔ、、／Ｔ。）＋（双山と−Ｃｐｒ／Ｐａ））
＊ｄｔ丁−ＩＬＩ ↑。 （Ｃ，／Ｃｏ）ＰＩ（１）
（（Ｔ１．、−／Ｔｏ）−（ｋｌ Ｔｈ／Ｔｏ））Ｐ６
（Ｒ，／Ｒ＠） Ｐｏ （Ｒｗ／Ｒｅ） 定数ｋｌおよびに２は、電動機モデルが所与の電動機の
一層正確なモデルに調節され得るように計算される。 電動機制御装置の１つの実施例およびいくつかの変形を
詳細に図示し説明してきたが、本発明の範囲内で種々の
他の変更および変形が行われ得る。 付１１１Ａ：Ｉｒａｔｉｏの関数としての全負荷電流Ｉ
ｆｌｃのルックアップテーブル
第１図は線間電動機始動器として接続されている本発明
の好ましい実施例のｗ１能ブロック図、第２図は電流検
出システムの単相のブロック図、第３Ａ〜３Ｄ図はパラ
メータ設定／表示装置、外部通信装置、リモート入力、
変圧器および電動機回路を含んでいる第１図の好ましい
実施例の回路図、第４図は設定／表示装置の好ましい実
施例の回路図、１１！！５図は好ましい実施例に使用さ
れるモトローラ社のモデルＭＣ６Ｂ＋（Ｃ１ｌに対する
作動プログラムの構造の概要を示すフローチャート、第
６Ａ図〜第６Ｄ図は第５図のバックグラウンドタスクの
なかのプログラムステップのシーケンスを示すフローチ
ャート、第７図〜ｍ！１１図、第１２Ａ図、′１４１２
Ｂ図、第１３図、第１４Ａ図および第１４Ｂ図は第５図
の割込みサービスルーチンのフローチャート、第１５図
は電動機モデルの回路表現、第１６図および第１７図は
電動機テストデータのグラフ表現、第１８Ａ図〜第１８
Ｅ図は電動機モデルの実行を表すフローチャート、第１
９図は電動機の熱的モデルを示す図である。 １０１・・・電動機 １０３・・・接点 １０４・・・作動コイル １０５．１０７・・・接点 １０６．１０Ｂ・・・作動コイル １０９〜１１２・・・押しボタンまたは接点１１３・・
・コイルドライバ段 １１４・・・状態指示器ドライバ段 １１５・・・出力ラッチ １１６・・・双方向性データバス ｔｔ’ｙ・・・入力バッファ ＋１９・・・設定／表示装置 １２３・・・マイクロコンピュータ １２４・・・電力源 １２５・・・外部通信装置 １２７・・・非間期直列通信リンク ２０２・・・変波、器 ２０３・・・負担抵抗器 ２０４・・・全波整流器回路 ２０６・・・サンプル・アンド・ホールド手段２０７・
・・Ａ−Ｄ変換手段 ２０８・・・乗算器 ２０９・・・ディジタル低域通過フィルタ２１０・・・
二乗−開平手段 ２１１・・・マイクロコンピュータ ＣＴｌ０Ｉ〜１０３・・・変流器 嘉啼込りノ１ノ−チン メノセーノ処理タスク 初期化タスク 鍮理解タスク 設定／表示タスク ＴＯＣ３大く込みにより実Ｉｔされる ｎ父ン′表歌装置ルー（ン ’ｒｏｃｓ割込みにより′Ｘ行さｈる 長時ｇ覇タイマールーチン ＴＯＣ４Ｘ４込みにより実行される 電動機データ保存ルーチツ ＦＩＧ １２８ ＦＩＧ １２Ａ 送信器または受信４により 実行される直ｊ−佑ルーチン Ｉ６１５ ＩＧ １９ １＋ｌｃ Ｉ６１６ 手 続 主相 正 書 （方式） ％式％ 事件の表示 特願平１−１５６９１、発明の名称
電動機制御装置 補正をする者 名 称 シーメンス、 （番地なし） アクチェンゲゼルシャフト ４゜ 代 理 人 ■１ ５、補正命令の日付 ６６補正の対象 平成元年９月２６日発送 明細書の図面の簡単な説明の欄
の好ましい実施例のｗ１能ブロック図、第２図は電流検
出システムの単相のブロック図、第３Ａ〜３Ｄ図はパラ
メータ設定／表示装置、外部通信装置、リモート入力、
変圧器および電動機回路を含んでいる第１図の好ましい
実施例の回路図、第４図は設定／表示装置の好ましい実
施例の回路図、１１！！５図は好ましい実施例に使用さ
れるモトローラ社のモデルＭＣ６Ｂ＋（Ｃ１ｌに対する
作動プログラムの構造の概要を示すフローチャート、第
６Ａ図〜第６Ｄ図は第５図のバックグラウンドタスクの
なかのプログラムステップのシーケンスを示すフローチ
ャート、第７図〜ｍ！１１図、第１２Ａ図、′１４１２
Ｂ図、第１３図、第１４Ａ図および第１４Ｂ図は第５図
の割込みサービスルーチンのフローチャート、第１５図
は電動機モデルの回路表現、第１６図および第１７図は
電動機テストデータのグラフ表現、第１８Ａ図〜第１８
Ｅ図は電動機モデルの実行を表すフローチャート、第１
９図は電動機の熱的モデルを示す図である。 １０１・・・電動機 １０３・・・接点 １０４・・・作動コイル １０５．１０７・・・接点 １０６．１０Ｂ・・・作動コイル １０９〜１１２・・・押しボタンまたは接点１１３・・
・コイルドライバ段 １１４・・・状態指示器ドライバ段 １１５・・・出力ラッチ １１６・・・双方向性データバス ｔｔ’ｙ・・・入力バッファ ＋１９・・・設定／表示装置 １２３・・・マイクロコンピュータ １２４・・・電力源 １２５・・・外部通信装置 １２７・・・非間期直列通信リンク ２０２・・・変波、器 ２０３・・・負担抵抗器 ２０４・・・全波整流器回路 ２０６・・・サンプル・アンド・ホールド手段２０７・
・・Ａ−Ｄ変換手段 ２０８・・・乗算器 ２０９・・・ディジタル低域通過フィルタ２１０・・・
二乗−開平手段 ２１１・・・マイクロコンピュータ ＣＴｌ０Ｉ〜１０３・・・変流器 嘉啼込りノ１ノ−チン メノセーノ処理タスク 初期化タスク 鍮理解タスク 設定／表示タスク ＴＯＣ３大く込みにより実Ｉｔされる ｎ父ン′表歌装置ルー（ン ’ｒｏｃｓ割込みにより′Ｘ行さｈる 長時ｇ覇タイマールーチン ＴＯＣ４Ｘ４込みにより実行される 電動機データ保存ルーチツ ＦＩＧ １２８ ＦＩＧ １２Ａ 送信器または受信４により 実行される直ｊ−佑ルーチン Ｉ６１５ ＩＧ １９ １＋ｌｃ Ｉ６１６ 手 続 主相 正 書 （方式） ％式％ 事件の表示 特願平１−１５６９１、発明の名称
電動機制御装置 補正をする者 名 称 シーメンス、 （番地なし） アクチェンゲゼルシャフト ４゜ 代 理 人 ■１ ５、補正命令の日付 ６６補正の対象 平成元年９月２６日発送 明細書の図面の簡単な説明の欄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）電動機を始動しかつ過負荷条件から電動機を保護す
るための電動機制御装置において、マイクロプロセッサ
を含んでいる制御回路と、 電動機条件を表す電気光学的指示器のアレーを含んでい
る表示パネルと、 マイクロプロセッサへのプログラム入力が指示器により
表される条件を定めるように制御回路を指示器に接続す
るための手段と を含んでいることを特徴とする電動機制御装置。 ２）少なくとも１つの手動スイッチおよび制御回路を手
動スイッチに接続するための手段をも含んでおり、手動
スイッチの機能がマイクロプロセッサへのプログラム入
力により定められることを特徴とする請求項１記載の装
置。 ３）入力および出力制御論理を記憶するための不揮発性
メモリセルをも含んでいることを特徴とする請求項２記
載の装置。 ４）電流を監視するための手段をも含んでおり、電流を
監視するための手段が電動機の少なくとも１つの相のな
かの電流を監視するべく適合されていることを特徴とす
る請求項３記載の装置。 ５）電動機を電力源に接続するための接触器手段をも含
んでいることを特徴とする請求項４記載の装置。 ６）電動機の少なくとも１つの相のなかの電流のＤＣ値
を絶縁するためのディジタル低域通過フィルタをも含ん
でいることを特徴とする請求項４記載の装置。 ７）複数個の文字表示を含んでいる表示手段をも含んで
いることを特徴とする請求項５記載の装置。 ８）マイクロプロセッサにパラメータを入力するための
入力手段をも含んでいることを特徴とする請求項７記載
の装置。 ９）複数個の文字表示を含んでいる表示手段およびマイ
クロプロセッサにパラメータを入力するための入力手段
をも含んでいることを特徴とする請求項５記載の装置。 １０）電動機を始動しかつ保護するための電動機制御装
置において、 電動機制御回路と、 電動機制御回路に接続されているマイクロプロセッサと
、 電動機条件を表す電気光学的指示器のアレーと、 マイクロプロセッサへのプログラム入力が指示器により
表される条件を定めるように制御回路を指示器に接続す
るための手段と、 少なくとも１つの手動スイッチと、 手動スイッチの機能がマイクロプロセッサへのプログラ
ム入力により定められるように制御回路を手動スイッチ
に接続するための手段と、 電動機の少なくとも１つの相のなかの電流を監視するべ
く適合されている、電流を監視するための手段と、 電力源に電動機を接続するための手段とを含んでいるこ
とを特徴とする電動機制御装置。１１）入力および出力
制御論理を記憶するための不揮発性メモリセルをも含ん
でいることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２）電動機の少なくとも１つの相のなかの電流のＤＣ
値を絶縁するためのディジタル低域通過フィルタをも含
んでいることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １３）複数個の文字表示を含んでいる表示手段をも含ん
でいることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １４）マイクロプロセッサにパラメータを入力するため
の入力手段をも含んでいることを特徴とする請求項１０
記載の装置。 １５）複数個の文字表示を含んでいる表示手段およびマ
イクロプロセッサにパラメータを入力するための入力手
段をも含んでいることを特徴とする請求項１１記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US20980388A | 1988-06-22 | 1988-06-22 | |
| US209803 | 1988-06-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0284087A true JPH0284087A (ja) | 1990-03-26 |
Family
ID=22780355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1156914A Pending JPH0284087A (ja) | 1988-06-22 | 1989-06-21 | 電動機制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0347702A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0284087A (ja) |
| CA (1) | CA1329827C (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136079A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-24 | Ohbayashi Corp | 開閉器 |
| JP2003500993A (ja) * | 1999-05-21 | 2003-01-07 | パプスト−モトーレン ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 電気モータの少なくとも１つの駆動データ値を不揮発性に記憶するための方法、およびこの方法を実施するための電気モータ |
| JP2018147443A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-20 | 安川情報システム株式会社 | 故障予知方法、故障予知装置および故障予知プログラム |
| KR20200022647A (ko) * | 2018-08-23 | 2020-03-04 | 현대자동차주식회사 | 모터 제어 장치 및 이 장치를 이용한 모터의 오동작 검출 방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2643518B1 (fr) * | 1989-02-21 | 1993-03-12 | Telemecanique Electrique | Appareil composable de protection et de commande pour moteur |
| US5483458A (en) * | 1993-12-09 | 1996-01-09 | Pitney Bowes Inc. | Programmable clock module for postage metering control system |
| US5610579A (en) * | 1995-11-14 | 1997-03-11 | Eaton Corporation | Apparatus and method for selecting a control source for an electrical switching device |
| DE19641832C1 (de) * | 1996-10-10 | 1998-04-30 | Siemens Ag | Drehstromsteller mit interruptgesteuerter Phasenanschnittsteuerung |
| DE19826458A1 (de) | 1998-06-13 | 1999-12-16 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Anordnung mit einem Elektromotor |
| ES2157747B1 (es) * | 1998-10-21 | 2002-03-01 | Internat Electronics S A | Sistema de potencia y control para arranque y aceleracion de motores de induccion en media y baja tension e instalacion para llevar a la practica dicho sistema. |
| DE10126177A1 (de) * | 2000-06-09 | 2001-12-20 | Moeller Gmbh | Schalteinrichtung zur Überwachung einer elektrischen Last |
| US8587240B2 (en) | 2011-07-20 | 2013-11-19 | Eaton Corporation | Operationally dependent filtering for soft starter current measurements |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4319298A (en) * | 1979-08-28 | 1982-03-09 | General Electric Company | Motor protection device |
| US4331998A (en) * | 1980-04-15 | 1982-05-25 | Westinghouse Electric Corp. | Circuit interrupter with digital trip unit and style designator circuit |
| EP0057970A3 (en) * | 1981-01-19 | 1982-09-01 | Honeywell Inc. | Control systems including control panels |
| US4434390A (en) * | 1982-01-15 | 1984-02-28 | Westinghouse Electric Corp. | Motor control apparatus with parallel input, serial output signal conditioning means |
| US4470092A (en) * | 1982-09-27 | 1984-09-04 | Allen-Bradley Company | Programmable motor protector |
-
1989
- 1989-04-19 CA CA 597087 patent/CA1329827C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-12 EP EP89110603A patent/EP0347702A1/en not_active Withdrawn
- 1989-06-21 JP JP1156914A patent/JPH0284087A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136079A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-24 | Ohbayashi Corp | 開閉器 |
| JPH0834705B2 (ja) * | 1988-11-16 | 1996-03-29 | 株式会社大林組 | 開閉器 |
| JP2003500993A (ja) * | 1999-05-21 | 2003-01-07 | パプスト−モトーレン ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 電気モータの少なくとも１つの駆動データ値を不揮発性に記憶するための方法、およびこの方法を実施するための電気モータ |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1329827C (en) | 1994-05-24 |
| EP0347702A1 (en) | 1989-12-27 |
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