JPH0326403B2 - - Google Patents

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JPH0326403B2
JPH0326403B2 JP1865283A JP1865283A JPH0326403B2 JP H0326403 B2 JPH0326403 B2 JP H0326403B2 JP 1865283 A JP1865283 A JP 1865283A JP 1865283 A JP1865283 A JP 1865283A JP H0326403 B2 JPH0326403 B2 JP H0326403B2
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pulses
digital valve
pulse
divided
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Takahiko Takeuchi
Kyoshi Hayashi
Yasuo Shimomura
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Tokyo Keiki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
a 産業上の利用分野 本発明は、油圧制御機器に用いられるデジタル
弁制御装置の制御特性を設定するテーブル情報の
作成方法に関する。 b 従来技術 従来、パルスモータのステツプ回転により開度
を調整する所謂デジタル弁の制御としては、設定
開度に対応したパルスモータのパルス数をN分割
して各分割区分の分割パルス数をテーブル情報と
して記憶し、N分割した各分割区分の分割パルス
数の夫々に対するパルスモータ駆動パルスのパル
ス間隔を他のテーブル情報として記憶し、各テー
ブル情報のブロツク指定で対応するテーブル情報
を読み出し、各分割区分毎のパルス間隔で分割パ
ルス数に対応した数のモータ駆動パルスを順次発
生して任意の制御パターンが得られるようにした
装置が考えられている。 ところで、このようなデジタル弁制御装置の制
御特性を決めるテーブル情報の作成は、一般に装
置を製造する際に予め準備されたテーブルデータ
をROM等の読み出し専用メモリ書き込んで装置
に組み込んでいるが、デジタル弁による制御機器
にあつては、設定したテーブル情報に基づいて実
際に機器を作動してみなければ適切な制御特性が
得られるかどうかが分らず、固定的にテーブル情
報を決めておくことができないという問題があつ
た。 c 発明の目的 本発明は、このような問題点に鑑みなされたも
ので、デジタル弁の制御対象に応じた任意の制御
パターンの設定および修正変更が簡単かつ容易に
行なうことが出来るデジタル弁制御装置のテーブ
ル情報作成方法を提供することを目的とする。 d 発明の構成および作用 この目的を達成するため本発明は、デジタル弁
を駆動するパルスモータの移動パルス数をN分割
し、全区間のパルス数を積算した値が前記移動パ
ルス数となるような分割パルス数を各分割区分毎
に記憶した記憶ブロツクを有し、この記憶ブロツ
クを最大移動パルス数に対応した数だけ記憶した
第1のテーブル情報と、N分割した分割区分の
夫々に対する駆動パルスのパルス間隔の設定によ
り複数ブロツクの移動パターンを記憶した第2の
テーブル情報とを有し、指定された移動パターン
と移動パルスに基づいてデジタル弁のパルスモー
タを駆動するデジタル弁制御装置において、次の
ステツプとなる処理を行なうようにした。 まず、外部装置として接続したテーブル情報作
成装置、キーボード、およびCRTデイスプレイ
でなる支援装置で第2のテーブル情報を作成す
る。 次に、支援装置で作成した第2のテーブル情報
を支援装置よりの転送でデジタル制御装置の書込
み読だし可能なメモリに記憶する。 このようにテーブル情報の転送による記憶が終
了したら、試験作動の指令で記憶したテーブル情
報に基づいてデジタル弁を制御し、制御負荷の作
動状態を監視して制御結果を良否を見る。 続いて、この制御結果が良い場合には、支援装
置の接続を切り離し、不十分な場合には、支援装
置で第2のテーブル情報を修正して試験動作によ
り確認した後に支援装置を切り離すようにしたも
のである。 e 実施例 第1図は本発明のテーブル情報作成方法に用い
られるデジタル弁制御装置と支援装置の構成を示
したブロツク図である。 まず、構成を説明すると、1はデジタル弁制御
装置、2は支援装置、3はデジタル弁制御装置1
により制御されるデジタル弁であり、デジタル弁
3はパルスモータ4のステツプ回転で開度が調整
される可変絞り5を備えており、可変絞り5の調
整で負荷24の流量制御を行なうようになる。 次にデジタル弁制御装置1の構成を説明する
と、6はデジタル弁3の開度を設定する開度設定
器、7は開度設定器6で設定した設定開度にデジ
タル弁を作動させる移動パターンの種類を指定す
るパターン設定器である。開度設定器6の出力は
分割パルス数発生器8に供給され、この分割パル
ス数発生器8にはACテーブル情報を固定的に記
憶するP−ROM等を用いた読出し専用のメモリ
9が接続される。このメモリ9に記憶されたAC
テーブル情報は、デジタル弁3の設定開度に対応
したパルスモータ4の移動パルス数Mを、例えば
N=8分割した各分割区分の分割パルス数n0〜n7
を1つのブロツクとして記憶し、このブロツクを
最大移動パルス数に対応したブロツクぶんだけ第
1のテーブル情報として記憶している。 一方、パターン設定器7の出力は分割パルス間
隔発生器10に供給され、分解パルス間隔発生器
10にはTSテーブル情報を書込んだRAM等の
書込み読出し可能なメモリ11が接続され、メモ
リ11のTSテーブル情報としては、メモリ9の
ACテーブル情報のブロツクにおけるN=8分割
した各分割区分に対応モータ駆動パルスのパルス
間隔T0〜T7を第2のテーブル情報として記憶し
ている。 分割パルス数発生器8の出力はアツプダウンカ
ウンタを用いたACカウンタ12に供給され、AC
カウンタ12には分割パルス数発生器8によりメ
モリ9のACテーブルから読出したパルス数nが
プリセツトされ、後の説明で明らかにするタイマ
14よりのパルスを計数し、プリセツトした設定
計数値nに達すると次段のPRカウンタ13に計
数出力を生ずる。PRカウンタ13はメモリ9,
11における各テーブル情報の分割数N=8を計
数した時に出力して分割パルス数発生器8及び分
割パルス間隔発生器10にリセツトをかける機能
を有する。 更に分割パルス間隔発生器10の出力はタイマ
14に供給され、タイマ14は分割パルス間隔発
生器10より出力されたパルス間隔Tnに基づい
たパルス間隔をもつた一定パルス幅となるパルス
モータ4の駆動パルスを出力する。タイマ14の
出力はマルチプレクサ15に供給され、マルチプ
レクサ15には分割パルス数発生器8よりパルス
モータの回転方向、即ちデジタル弁3の開閉方向
を決める信号が供給され、この開閉方向を決める
信号に基づいてデジタル弁3のパルスモータ4を
時計回り方向に回転駆動するためのCWパルス
(開)、又は反時計回り方向に回転駆動するCCW
パルス(閉)を出力する。16はマルチプレクサ
15よりのパルスに基づいてデジタル弁3のパル
スモータ4を回転駆動するドライバである。 一方、デジタル弁制御装置1にはローダ18が
設けられ、ローダ18はメモリ11に接続され、
支援装置2とデジタル弁制御装置1のメモリ11
との間でメモリデータの転送を行ない、メモリ1
1については支援装置2との間におけるテーブル
情報の転送によりテーブルデータの書込み又は読
出しを行なうようにしている。 次に外部装置として設けられた支援装置2を説
明する。支援装置2はマイクロコンピユータ等を
用いたテーブル情報作成装置20と、オペレータ
の操作によりテーブル情報を入力するキーボード
21と、テーブル情報作成装置20で作られたデ
ジタル弁3の制御パターンを表示するCATデイ
スプレイ22で構成され、コネクタ17によりデ
ジタル弁制御装置1と接続される。 尚、支援装置2に付随して作成したテーブル情
報に基づいたデジタル弁3の制御結果の適否を判
断するため、負荷24の作動状態をモニタするた
めのオシロスコープ又はビジスコープ等の監視装
置25が設けられている。 次に第1図に示す支援装置2で作成されるデジ
タル弁3を制御するためのテーブル情報について
説明する。 第2図は本発明で用いるテーブル情報の作成原
理を示したグラフ図であり、縦軸にデジタル弁の
設定開度に対応した移動パルス数Mをとり、横軸
に分割パルス数n0〜n7に対応したパルス間隔T0
〜T7を示している。この第2図に示す座標系に
ついて本発明によるテーブル情報の作成は、縦軸
の分割パルス数MをN=8分割して分割パルス数
n0〜n7を定めると共に、各分割パルス数n0〜n7
対応したパルス間隔T0〜T7を定め、斜線部で示
す両区分の交差領域におけるデジタル弁の制御特
性、即ち時間軸に対する開度変化を各分割区分毎
に定め、分割パルス数n0〜n7についてはACテー
ブル情報としてメモリに固定的に書込み、又パル
ス間隔T0〜T7についてはTSテーブル情報として
書込み読出し可能なメモリに記憶する。 更に具体的に説明するならば、パルスモータの
移動パルス数が例えば8であり、このパルス数に
対応してデジタル弁の設定開度M=8とすると、
第2図に示す各分割パルス数はn0〜n7=M/N=16/16 =1として与えられ、ACテーブルにはn0〜n7
1となるパルスモータのパルス数が記憶される。 一方、このようなn0〜n7=1となるACテーブ
ル情報に対しては、例えば次表−1に示すような
パルス間隔T0〜T7を定めたTSテーブルが作成さ
れる。
【表】 尚、表−1に示すTSテーブル情報のパルス間
隔T0〜T7は、説明の都合上1〜5の数値を示し
ているが、実際にはパルスモータの回転速度を決
めるパルス間隔が、例えば10μsecを最小限とする
値として記憶される。 第3図はACテーブルの分解パルス数n0〜n7
1とし、TSテーブルを前記表−1とした時に得
られるデジタル弁の制御特性を示したグラフ図で
ある。 即ち、第3図の制御特性はAC及びTSテーブル
のテーブルデータを対応する記憶アドレス順に順
次読出してパルスモータの駆動パルスを発生する
ことで実現され、例えば前記表−1のTS−1を
例にとると、まず、最初のn0,T0の読出しでパ
ルスモータを1ステツプ回転し、次にT0に対応
したパルス間隔後に次のn1,T1を読出し、n1
1に基づいてパルスモータを更に1ステツプ回転
し、以下、同様にn2〜n7及びT2〜T7に基づいて
TSテーブルで指定したパルス間隔をもつてパル
スモータを1ステツプずつ回転することにより第
3図に示すTS−1の制御特性を得ることが出来
る。 このようなACテーブル及びTSテーブルに基づ
いたデジタル弁の制御特性において、ACテーブ
ルで与えられる設定開度は、デジタル弁を駆動す
るパルスモータの最大移動パルス数に依存してい
ることから、最大移動パルス数までの設定開度M
をN分割することにより、最大移動パルス数に対
応したブロツク数、例えば224ブロツクの分割パ
ルス数n0〜n7をACテーブル情報として作成して
おけば、全ての設定開度に対応することが出来
る。一方、TSテーブル情報としてのパルス間隔
の設定は、第3図から明らかなように、デジタル
弁の制御パターンの形を決めるものであり、TS
テーブル情報はほぼ無限に作成することが可能で
あるが、デジタル弁の制御負荷の特性に合わせて
選択可能な複数種類のTSテーブル情報を作つて
おき、且つTSテーブル情報については固定的に
記憶せずに必要に応じて制御パターンの形を任意
に修正変更出来るようにするため、書込み読出し
可能なメモリに記憶させる。 ところで、第3図のグラフではACテーブルを
定めるパルスモータの移動パルス数をM=8とし
ているが、実際のデジタル弁にあつてはパルスモ
ータの移動パルス数は例えば最大256パルスとい
うように更に細かなものとなる。従つてACテー
ブル情報の作成については、例えば設定開度に応
じた移動パルス数をM=32とするとn0〜n7=M/8 =32/8=4となり8個の記憶アドレスにはn0〜n7 =4が記憶される。 ところが、設定開度Mが例えばM=50であつた
とすると、M/8=50/8=6、余り2となり、同じ分 割パルス数n=6では余り2が生じ、設定開度を
与える移動パルス数M=50に達することが出来な
い。そこで、ACテーブル情報の作成について分
割数N=8に対し余りが生ずる場合には、例えば
M=50については50=6×6+7×2とし、6ア
ドレスについてはn=6を記憶し、残りの2アド
レスについては余りを1つ加えたn=7を記憶す
るようにし、移動パルス数MのN分割で余りが生
じても、必ず移動パルス数M=n0+n1+……+n7
の関係が成立するようにACテーブルを作成する。 次に第1図の装置によるテーブル情報の作成方
法を具体的に説明する。 まず、ACテーブルについてはパルスモータの
最大移動パルス数が決つているので、デジタル弁
制御装置1のメモリ9に固定的に記憶させてい
る。 第4図はメモリ9に固定的に記憶されるACテ
ーブル情報を示した説明図であり、このテーブル
情報はパルスモータ4の最大移動パルス数を225
ステツプとした場合を例にとつており、ステツプ
数を対応した設定開度M=1からM=224のブロ
ツクで示す224ブロツクぶんのテーブル情報がメ
モリ9に固定的に記憶されている。 第5図は第1図の装置構成におけるTSテーブ
ル情報の作成方法を示したフロー図である。 まず、ブロツクAに示すように支援装置2で作
成しようとするTSテーブルのブロツクNo.Kを指
定し、鈴いてブロツクBに示すように8分割した
テーブルブロツクのアドレスA0〜A7のパルス間
隔T0〜T7をキーボード21の操作で指定する。
このパルス間隔T0〜T7を指定すると、ブロツク
Cに示すように支援装置2のCRTデイスプレイ
22に、例えば第3図のグラフに示したように設
定開度、即ち移動パルス数の各分割パルス数に対
するパルス間隔T0〜T7の指定で与えられる移動
パターンが写し出される。従つてTSテーブルの
作成については、メモリ9のACテーブル情報か
ら適宜に設定開度を対応したブロツクNo.Mを指定
してCRTデイスプレイ22に移動パターンの表
示が行なえるようにしておく。 続いて判別ブロツクDに示すようにCRTデイ
スプレイ22に表示された移動パターンの形を見
ながら修正を指令し、この修正指令に基づいてブ
ロツクE及びFで修正アドレスのパルス間隔を再
度指令し、この修正の表示パターンは修正された
パルス間隔による制御特性に変わる。勿論、修正
を必要としない場合にはブロツクE,Fは行なわ
れない。 このようにしたTSテーブルの作成が終了する
と、キーボード21よりの指令でブロツクGに示
すように、テーブル情報作成装置20に内臓した
メモリのアドレスA0〜A7に設定したパルス間隔
T0〜T7が書込まれ、判別ブロツクHでデジタル
弁制御装置1に対するロード命令の待期状態とな
る。 このようなブロツクA〜Hに示す処理を繰り返
して複数種類の移動パターンを作り、最終的にキ
ーボード21の操作でデジタル弁制御装置1への
ロード命令を与えると、支援装置2のテーブル情
報作成装置20よりデジタル弁制御装置1のロー
ダ18に作成されたTSテーブル情報がシリアル
転送されメモリ11に書込まれる。 第6図は第5図のフローに従つて作成された
TSテーブル情報の一例を示した説明図であり、
TS−1〜31となる31種類のTSテーブル情報を示
しており、各ブロツクはA0〜A7の8アドレスに
分割され、各アドレスには10μsecを単位としたパ
ルス間隔を与える時間が書き込まれている。 一方、第5図に示すフローに従つて作成される
ACテーブル情報、即ちデジタル弁の移動パター
ンの設定は、デジタル弁制御装置1の製造時には
最適な制御特性とすることができないので、デジ
タル弁の制御負荷に応じた基本的な移動パターン
を作成するに留まる。 従つて最終的にデジタル弁制御装置1で使用す
るTSテーブル情報は、ユーザー側において実際
の機器、例えばプラスチツク射出成形機の制御装
置として組み込んだ状態において第1図に示すよ
うに支援装置2をコネクタ17により接続し、第
5図に示すフローに従つて作成したTSテーブル
情報に基づいてデジタル弁3を制御し、この制御
結果をオシロスコープ又はビジスコープ等の監視
装置25でモニタし、制御結果が不充分な場合に
は再度支援装置2においてTSテーブル情報の修
正変更を行ない、デジタル弁制御装置1のメモリ
11にローダ18を介して書き込むことで変更
し、再び試験動作を行なつてその制御結果を確認
し、この繰返しにより最適なデジタル弁の制御特
性を与えるテーブル情報を作り出す。 勿論、メモリ11のTSテーブル情報に基づい
て最適な制御結果が得られた場合には、コネクタ
17により接続している支援装置2の接続を切り
離し、制御パターンの変更の必要が生じた時に改
めてコネクタ接続によりテーブル情報の新たな作
成若しくは修正変更を同様にして行なうようにな
る。 次に第7図のプログラムフローを参照して第1
図に示したデジタル弁制御装置1の動作を説明す
る。 まず、操作者は開度設定器6により、開度M
(ACテーブルのブロツク番号)を設定し、併せて
パターン設定器7によりメモリ11のTSテーブ
ルで準備されている中から希望する移動パターン
K(TSテーブルのブロツク番号)を選択して設定
する。このように開度M及び移動パターンKが指
定されると、ブロツクaにおいて開度M及びパタ
ーンKを読み込み、ブロツクbに進んでPRカウ
ンタ13をPR=0にプリセツトし、ブロツクc
においてメモリ9に記憶してACテーブルのブロ
ツクM及びメモリ11に記憶しているTSテーブ
ルのブロツクKを選択する。続いて、ブロツクd
でPRテーブルにおけるブロツクMの第1アドレ
スA0に記憶しているパルス数n0をACカウンタに
セツトし、次のブロツクeでTSテーブルについ
て選択したブロツクKの第1アドレスA0に記憶
しているパルス間隔T0をタイマ7にセツトする。
このようにパルス間隔T0がセツトされたタイマ
14はブロツクfに示すように、パルス間隔T0
となる一定パルス幅のパルスを発生し、このタイ
マ14よりのパルスはマルチプレクサ15を介し
てドライバ16に供給されるデジタル弁3のパル
スモータ4を1ステツプ設定された回転方向に転
駆動する。同時にタイマ14の出力パルスはAC
カウンタ12に供給され、ブロツクgを示すよう
にACカウンタ12がインクリメントされる。続
いて判別ブロツクhにおいてACカンウンタ12
の計数値がブロツクdでセツトしたパルス数n0
一致するかどうかを判別し、一致しなければブロ
ツクfに戻つてパルス間隔T0で次のパルスを出
力する。従つてブロツクf〜hにおいては、AC
カウンタ12にブロツクdでセツトされたパルス
数n0に一致する数のパルスが出力されるまでタイ
マ14によるパルス出力を繰り返す。 一方、判別ブロツクhでACカウンタ12の計
数値が設定パルス数n0に一致したとすると、AC
カウンタ12が計数出力を生じ、ブロツクiに示
すようにPRカウンタ13がインクリメントされ
る。続いて判別ブロツクjでPRカウンタ13の
計数値が分割数8に一致するかどうかを判別し、
PRカウンタ13の計数値が8未満の時には制御
の途中であることからブロツクkに進んでアドレ
スA0をインクリメントし、ブロツクdに戻つて
ブロツクMのアドレスA1のパルス数n1のACカウ
ンタ12に対するセツト及びブロツクeにおける
ブロツクkのアドレスA1のパルス間隔T1のタイ
マ7に対するセツトを行ない、同様にブロツクf
〜hでパルス間隔T1となるパルスをn1個発生す
る。 以下、同様にテーブルブロツクM,Kにおける
アドレスA2〜A7に基づいたタイマ14よりのパ
ルス出力が行なわれ、アドレスA15によるパルス
出力が終了して判別ブロツクjに至ると、PRカ
ウンタ13の計数値は8となることから指定され
たPR及びTSテーブルに基づいた制御を終了す
る。 尚、上記の実施例は分割数をN=8とした場合
を例にとるものであつたが、分割数Nの値は必要
に応じて任意の整数を定めることができる。また
デジタル弁としては絞り開度を変える流量制御用
デジタル弁を例にとつているが、リリーフ弁のセ
ツトスプリング荷重をパルスモータにより変える
ようにした圧力制御用デジタル弁についてもその
まま適用できる。 f 発生の効果 次に本発明の効果を説明すると、外部装置とし
て接続した支援装置によりデジタル弁の制御特性
を決めるテーブル情報を自由に作ることができる
ので、デジタル弁制御装置を製造する際にテーブ
ル情報を完全な状態に準備しておかなくてもユー
ザー側に装置を設置した状態で支援装置の接続に
より簡単にテーブル情報の作成、修正変更をもつ
て最適な制御特性を実現することができ、特に作
成したテーブル情報に基づいた試験動作による制
御結果との比較によりテーブル情報の作成及び修
正変更が行なえるために最適条件となるテーブル
情報を作ることができる。 またテーブル情報の作成については時間軸に対
するデジタル弁の開度をパターン表示しているこ
とから単なる数値データの設定に留まらず、実際
の制御状態を想定したテーブル状態の作成を容易
に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のテーブル情報作成方法に用い
る装置構成を示したブロツク図、第2図は本発明
のテーブル情報の原理説明図、第3図はテーブル
情報により得られる制御特性図、第4図は作成さ
れたACテーブル情報の説明図、第5図は本発明
によるTSテーブル情報の作成手順を示したフロ
ー図、第6図は作成されたTSテーブル情報の説
明図、第7図はテーブル情報に基づいたデジタル
弁制御装置の動作を示したプログラムフロー図で
ある。 1……デジタル弁制御装置、2……支援装置、
3……デジタル弁、4……パルスモータ、5……
可変絞り、6……開度設定器、7……パターン設
定器、8……分割パルス数発生器、9……メモリ
(P−ROM)、10……分割パルス間隔発生器、
11……メモリ(RAM)、12……ACカウン
タ、13……PRカウンタ、14……タイマ、1
5……マルチプレクサ、16……ドライバ、17
……コネクタ、18……ローダ、19……ポテン
シヨメータ、20……テーブル情報作成装置、2
1……キーボード、22……CRTデイスプレイ、
24……負荷、25……監視装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デジタル弁を駆動するパルスモータの移動パ
    ルス数をN分割し、全区分のパルス数を積算した
    値が前記移動パルス数となるような分割パルス数
    を各分割区分毎に記憶した記憶ブロツクを所望の
    移動パルス数毎に1つ設け、該記憶ブロツクを最
    大移動パルス数に対応するブロツク数ぶん記憶し
    た第1のテーブル情報と、 前記分割区分の各々に対するモータ駆動パルス
    のパルス間隔の設定により決まる所望の移動パタ
    ーンを1ブロツクとして複数ブロツクぶん記憶し
    た第2のテーブル情報と、 指定された移動パターンと指定された移動パル
    ス数に従つて前記第1のテーブル情報の対応する
    ブロツクの各分割区分における分割パルス数を前
    記第2のテーブル情報の対応するブロツクの各分
    割区分に格納されたパルス間隔で順次発生してデ
    ジタル弁のパルスモータに供給するパルス発生器
    とを備えたデジタル弁制御装置のテーブル情報作
    成方法において、 キーボードおよびCRTデイスプレイでなる支
    援装置で前記第2のテーブル情報を作成し、 該支援装置よりの転送で前記デジタル弁制御装
    置の書き込み読み出し可能なメモリに作成した第
    2のテーブル情報を記憶し、 該転送による各メモリへの記憶後に試験作動の
    指令でデジタル弁を制御し、所望の制御特性が得
    られたときには、前記支援装置の接続を切り離
    し、所望の制御特性が得られないときには、前記
    支援装置で第2のテーブル情報を修正して試験動
    作後に支援装置の接続を切り離すようにしたこと
    を特徴とするデジタル弁制御装置のテーブル情報
    作成方法。
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DE3404206A1 (de) 1984-08-30
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US4833593A (en) 1989-05-23
GB2136154A (en) 1984-09-12
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