JPH04107701A - ディジタル指示調節計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、炉や恒温槽の温度制御などに用いられ、制御
に必要なプロセス量や目標設定値等をディジタル表示す
るための表示手段を有するディジタル指示調節計に間し
、さらに詳しくは、ディジタル表示手段やキーボードに
備えられているキーを、簡単な操作で各種のモードで有
効に使い分は可能としたディジタル指示調節計に関する
。

〈従来の技術〉 炉や恒温槽の温度制御などに用いられる簡易調節計は、
センサからの温度信号（プロセス量）を入力し、炉や恒
温槽の温度が設定された温度（目標設定値）に維持され
るように、偏差信号に対して比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、
微分（Ｄ）演算あるいはオシ７・′オフ演算を施し、ヒ
ータなどに制御出力信号を送るように構成されている。

このように構成されるディジタル指示調節計は、ユーザ
がその調節計を購入し、プロセスにつなげて動作をさせ
る際、プロセスを最適に制御運転するために各種パラメ
ータ（例えばＰＩＤ演算パラメータ、上下限の警報値等
）の設定等を行う必要かある。

従来、この種のディジタル指示調節計は、各種のパラメ
ータを設定するための専用のキーボードや表示（指示）
手段等を設け、必要に応じてオペレータがこれらを操作
するように構成されていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この様な構成の従来のディジタル指示調
節計においては、計器に各種パラメータを設定するため
の何種類ものキーが並ぶこととなるので、構成が複雑に
なる上に、通常の制御運転では使用しないキーが混在す
ることとなり、キー操作に際して使用しないキーの存在
を意識しなくてはならず、結果的に操作が複雑になると
いう不具合かあった。

本発明は、この様な状況に鑑みてなされたもので、操作
キーの種類を少なくすると共に、制御理論などの知識を
持たないユーザでも、簡単に操作することが可能なディ
ジタル指示調節計を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 この様な目的を達成する本発明は、 プロセス量と目標設定値とをディジタル表示する表示手
段を備え、プロセス量と目標設定値との偏差に制御演算
を行いその制御出力をプロセスに出力するように構成し
たディジタル指示調節計において、 オン／オフのステータス信号を出力するスイッチと、 電源投入時にこのスイッチのオン／オフ状態を判断する
ステータス判断手段と、 セット／エンターキー、アップ／ダウンを指示するキー
を有するキーボードと、 セット／エンターキーからの信号を受け当該キーが所定
時間以上押されているかを判断する時間計測手段と、 この時間計測手段による時間計測結果に基づきセット／
エンター信号またはモード変更信号を出力する信号出力
手段と、 前記表示手段にプロセス量と目標設定値とを表示しプロ
セスを制御運転すると共に、前記キーボードからの信号
に基づいて目標設定値の設定／変更が行えるようにする
制御運転手段と、前記表示手段に制御運転を行うための
パラメータを設定するための情報を表示すると共に、前
記キーボードからの信号に基づいて設定パラメータの変
更が行えるようにする運転パラメータ設定手段と、 前記表示手段に計器の機能を設定するセットアツプパラ
メータを設定するための情報を表示すると共に、前記キ
ーボードからの信号に基づいてセットアツプパラメータ
の設定が行えるようにするセットアツプパラメータ設定
手段と、 前記ステータス判断手段からの信号と前記信号出力手段
からの信号を入力し、ステータス判断手段がスイッチの
オン状態を検出したときは、制御運転手段によるモード
に、オフの状態を検出したときはセットアツプパラメー
タ設定手段によるモードに、また、前記制御運転手段に
よるモードにおいて、前記信号出力手段からモード変更
信号を受けたときは運転パラメータ設定手段によるモー
ドにそれぞれ切替えるモード切替え手段とを設けて構成
される。

く作用〉 オン／オフ状態のステータス信号を出力するスイッチは
、通常、調節計を工場から出荷時にオン状態に設定され
る６ ステータス判断手段は、電源が投入された時点で、スイ
ッチのオン／オフ状態を判断し、その状態をモード切替
手段に伝える。

モード切替手段は、スイッチがオン状態であれば、制御
運転手段によるモード（通常の制御運転モード）に切替
え、オフ状態であれば、セットアツプパラメータの設定
モードに切り替える。

時間計測手段は、制御運転手段による制御運転モードに
おいて、キーボードのキーが所定の時間量上押されてい
ることを検出すると、モード切替手段にモード切替信号
を出力する。

モード切替手段かこのモード切替信号を受けると、運転
パラメータ設定モードに切り替える。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る０図において、ｌは調節計の前面パネルを示しており
、ここには、通常の運転状態でプロセス量ＰＶと目標設
定値ＳＰとかディジタル表示される表示手段１１．１２
とが設けられている。

また、設定値ＳＰ等の値を増加させるためのアップ−’
ｒ−１３．：ｔ４少させるためのダウンキー１４および
データ設定やパラメータを選ぶとき操作するセット／エ
ンターキー１５を有するキーボード１０が設けられてい
る。

２はオン／オフのステータス信号を出力するスイッチで
、このスイッチは通常の制御運転時には操作できないよ
うな場所、例えば計器（調節計）ケースの内部あるいは
サイドなどに設けられていて、計器を工場から出荷する
時点で、オンに設定されているものとする。

３はスイッチ２のオン／オフ状態のステータスを電源を
投入した時、常に判断す−るステータス判断手段である
。４はセット／エンターキー１５からの信号を受け、そ
のキーが例えば３秒以上といった所定時間以上押されて
いるかを判断する時間計測手段、５はこの時間計測手段
４による時間計測結果に基づきセット／エンター信号ま
たはモード変更信号を出力する信号出力手段である。

６はアップキー１３．ダウンキー１４からの信号を受け
、これらのキーを押している時間に応じてクロックを加
算または減算するアップダウンカウンタ、７はディジタ
ル表示手段１１．１２の表示制御手段で、後で説明する
各モ、−ドに応じて数字やパラメータの記号等の情報を
各表示手段に表示する。

２１は制御運転手段で、表示手段１１にプロセス量ＰＶ
を表示させ、表示手段１２に目標設定値ＳＰを表示させ
、目標設定値ＳＰの値をキーボード１０からの信号に基
づいて設定／変更できるようにキー操作と表示手段を設
定し、プロセス量ＰＶと目標設定値ＳＰとの偏差信号Ｄ
Ｖに対してＰＩＤＩＩＩ御演算あるいはオン／オフ制御
演算を行い、その制御出力ＭＶをプロセスに送出して制
御運転するものである。

ここで、プロセスとしては、例えばヒータ３１を備えた
電気炉で、制御出力ＭＶがサイリスタ３２に与えられ、
ヒータ３１に供給する電力を調節するようになっている
。また、温度センサとしての測温抵抗体３３からプロセ
ス量Ｐｖを得るようになっている。

２２は運転パラメータ設定手段で、表示手段１１．１２
に制御運転を行うためのパラメータを設定するための情
報を表示すると共に、キーボード１０の各キーを表示手
段に表示したパラメータの設定／変更が行えるようにす
る。

２３はセットアツプパラメータ設定手段で、表示手段１
１．１２に計器の機能を設定するセットアツプパラメー
タを設定するための情報を表示すると共に、キーボード
１０からの信号に基づいてセットアツプパラメータの設
定／変更か行えるようにするものである。

２４はステータス判断手段３からの信号と、信号出力手
段５からの信号を入力するモード切替手段で、ステータ
ス判断手段３がスイッチ２のオン状態を検出したときは
、制御運転手段２１によるモードに、オフの状態を検出
したときはセットアツプパラメータ設定手段２３による
モードに、制御運転手段２１によるモードにおいて、信
号出力手段５からモード変更信号を受けたときは、運転
パラメータ設定手段２２によるモードにそれぞれ切替え
るものである。

制御運転手段２１には、各設定手段２２．２３によって
設定されるパラメータが格納され、制御運転時にこれら
のパラメータが用いられる。

このように構成した装置の動作を次に説明する。

第２図は動作の概念を示すフローチャートである。はじ
めに電源を投入すると、ステータス判断手段３は、スイ
ッチ２のオン／オフ状態を判断する０通常スイッチ２は
、調節計を工場から出荷するときにオン状態に設定しで
あるので、モード切替手段２４は、制御運転手段２１に
よる制御運転モードに切替える。

この制御運転モードは、計器の運転者か主として使用す
るモードであり、各表示手段１１．１２とキーボード１
０は、制御運転手段と目標設定値の変更用に設定される
。

第３図は、この制御運転モードでの画面とキー操作の動
作を示す概念図である。表示手段１１にはプロセス量Ｐ
Ｖが表示され、表示手段１２には目標設定値ＳＰが表示
されている。このような状態から、キーボード１０内の
アップキー１３またはダウンキー１４を押すと、表示手
段１２において、小数点か点滅すると共に、その目標設
定値の値も増加または減少するように変わる。

表示手段１２に表示されている値が目標の値に達したら
、アップキー１３またはダウンキー１４の押圧を解き、
表示された値が正しいことを確認後、次にセット／エン
ターキー１５を押す。このキーの押圧は、３秒以下の短
時間で行われるものとする。信号出力手段５はこれを検
出し、セット／エンター信号を出力して、表示手段１２
に新たに表示されている目標設定値を、制御運転手段２
１に格納する。制御運転手段２１は、以後この新しい目
標設定値に基づいてプロセスを制御運転する。

このような、制御運転モードにおいて、セット／エンタ
ーキー１５を３秒以上の長い時間押し続けると、時間計
測手段４がこれを検出し、信号出力手段５からモード切
替信号か出力される。モード切替手段２４は、これを受
けて、運転パラメータ設定手段２２による運転パラメー
タ設定モードに切替える。このモードへの切替は、前述
したように、３秒といった比較的長い時間キーを押し続
ける手順を踏まないと切り替えられず、従って、定常運
転時でのパラメータ設定ミスを防止することかできるよ
うになっている。

第４図はこの運転パラメータ設定モードでの動作概念図
である。このモードは、運転状態の調整を行うモードで
、主として計器の調整者が用いる。

このモードでは表示手段１１．１２は運転パラメータ設
定画面になり、また、キーボード１０において、セット
／エンター−’ｒ−１５は運転パラメータの種類の変更
（設定画面の変更）用に、アップキー／ダウンキー１３
．１４は表示されている運転パラメータの数値の設定用
として用いることができるようになる。

第５図は、このモードで設定できる運転パラメータの種
類の一例を示す図である。

表示手段１１に表示される記号は、日常の運転操作で必
要な警報設定値ＡＩ、Ａ２．比例帯Ｐ。

積分時間Ｉ、ＩＩ分時間り、これらの演算定数をオート
チューニングするかしないかの指示ＡＴ等を表しており
、これらの各運転パラメータについて対応する設定範囲
内でアップキー／ダウンキー１３．１４を用いて必要な
値あるいはｒＯＮＪ　。

ｒＯＦＦ」などを設定する。

これらの運転パラメータは、セット／エンターキー１５
を押すごとに、表示手段１２に表示されているパラメー
タ値が制御運転手段２１に格納され、また、矢印のよう
に別の種類の運転パラメータに順次変更される。そして
、−巡すると最初の設定画面（この例では警報設定値の
設定画面）に戻る。

ここで、各運転パラメータ値の変更は、アップキー／ダ
ウンキー１３，１４を用いて行うことかできる。

このような運転パラメータ設定モードにおいて一セット
／エンターキー１５を３秒以上の長い時間押し続けるか
、または１分程度のさらに長い時間キー操作を行わない
場合、時間計測手段４がこれを検出し、モード切替手段
２４は、制御運転手段２１による制御運転モードに切替
える。

第２図に戻り、電源投入時にスイッチ２かオフ状態にあ
る場合、ステータス判断３がこれを検出し、モード切替
手段２４は、セットアツプパラメータ設定手段２３によ
るセットアツプパラメータ設定モードに切替える。

第６図は、このセットアツプパラメータ設定モードの動
作概念図である。

このモードは、計器の機能を決定するパラメータ（例え
ばアラームの種別、アラームのヒステリシス、計器レン
ジ範囲、入力フィルタ定数９適信仕様など）を設定する
モードで、主として計器の設置者か使用するモードであ
る。

このモードでは、表示手段１１にセットアツプパラメー
タの種類を示す記号（例えば警報の種類を示す符号ＡＬ
Ｌ＞が表示され、表示手段１２にその設定値が表示され
る。セットアツプパラメータの種類の変更は、セット／
エンターキー１５により行え、これを順次押すことによ
り設定画面が変更し、−巡するともとの画面に戻る。ま
た表示手段１２に表示されるパラメータの数値の変更は
、アップキー／ダウンキー１３，１４を用いて行える。

第７図は、このモードで設定できるセットアツプパラメ
ータの種類の一例を示す図である。

表示手段１１に表示される記号ＡＬ１．ＡＬ２゜ＨＹＩ
、ＨＹ２．ＲＨ，ＲＬ、ＰＬ、ＢＰＳ等は、計器の機能
の一つであるアラームの種別、アラームのヒステリシス
、計器レンジ範囲、入力フィルタ定数１通信仕様等を表
しており、各運転パラメータについて対応する設定範囲
内でアップキー／タウンキー１３，１４を用いて必要な
値あるいはｒＯＮ、、ｒＯＦＦ、などが設定される。

これらのセットアツプパラメータは、セット／エンター
キー１５を押すごとに、矢印のように別の種類のセット
アツプパラメータに順次変更され、−巡すると最初の設
定画面（この例では警報の種別の設定画面）に戻る。

各セットアツプパラメータの値の変更は、アップキー／
ダウンキー１３．１４を用いて行うことかできる。

セットアツプパラメータ設定モードへの切替えは、前述
したように、計器の内部に設けられているスイッチ２を
オフにして、電源を投入する手順を経てはじめて切り替
わるもので、これにより制御運転中に計器の機能が変わ
ることかないようにしている。

セットアツプパラメータ設定後は、スイッチ２をオンに
して、電源を投入することで制御運転モードにすること
ができる。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によれば、計器を運
転するオペレータは、制御運転モードでの画面とキー操
作を、計器を設置する工事担当者は、セットアンプパラ
メータ設定モードでの画面とキー操作を、また、調整担
当者は運転パラメータっていモードでの画面とキー操作
を理解すればよい。

従って、計器を運転するオペレータにとっては、用意さ
れているキーを操作することで、必要な制御運転を行う
ことができるので、操作性が良好な調節計が実現できる
。

また、各モードにおいてパネル前面に設けられているキ
ーは、いずれも不要なキーは存在しておらす、構成か簡
単になる上に、制御理論など余り知らない素人でも、調
節計をプロセスにつなげた後、簡単な操作で正常に制御
運転を行わせることが可能な調節計が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は動作の概念を示すフローチャート、第３図は制御運
転モードでの画面とキー操作の動作を示す概念図、第４
図は運転パラメータ設定モードでの動作概念図、第５図
は、運転パラメータ設定モードで設定できる運転パラメ
ータの種類の一例を示す図、第６図はセットアツプパラ
メータ設定モードの動作概念図、第７図は、セットアツ
プパラメータ設定モードで設定できるセットアラ１パラ
メータの種類の一例を示す図である。 １５・・・セット／エンターキー ２・・・スイッチ ３・・・ステータス判断手段 ４・・・時間計測手段、５・・・信号出力手段７・・・
表示制御手段 ２１・・・制御運転手段 ２２・・・運転パラメータ設定手段 ２３・・・セットアツプパラメータ設定手段２４・・・
モード切替手段 １・・・調節計の前面パネル １０・・・キーボード １１．１２・・・表示手段 １３・・・アップキー、１４・・・タウンキー第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プロセス量と目標設定値とをディジタル表示する表示手
   段を備え、プロセス量と目標設定値との偏差に制御演算
   を行いその制御出力をプロセスに出力するように構成し
   たディジタル指示調節計において、 オン／オフのステータス信号を出力するスイッチと、 電源投入時にこのスイッチのオン／オフ状態を判断する
   ステータス判断手段と、 セット／エンターキー、アップ／ダウンを指示するキー
   を有するキーボードと、 セット／エンターキーからの信号を受け当該キーが所定
   時間以上押されているかを判断する時間計測手段と、 この時間計測手段による時間計測結果に基づきセット／
   エンター信号またはモード変更信号を出力する信号出力
   手段と、 前記表示手段にプロセス量と目標設定値とを表示しプロ
   セスを制御運転すると共に、前記キーボードからの信号
   に基づいて目標設定値の設定／変更が行えるようにする
   制御運転手段と、 前記表示手段に制御運転を行うためのパラメータを設定
   するための情報を表示すると共に、前記キーボードから
   の信号に基づいて設定パラメータの変更が行えるように
   する運転パラメータ設定手段と、 前記表示手段に計器の機能を決めるセットアップパラメ
   ータを設定するための情報を表示すると共に、前記キー
   ボードからの信号に基づいてセットアップパラメータの
   設定が行えるようにするセットアップパラメータ設定手
   段と、 前記ステータス判断手段からの信号と前記信号出力手段
   からの信号を入力し、ステータス判断手段がスイッチの
   オン状態を検出したときは、制御運転手段によるモード
   に、オフの状態を検出したときはセットアップパラメー
   タ設定手段によるモードに、前記制御運転手段によるモ
   ードにおいて、前記信号出力手段からモード変更信号を
   受けたときは運転パラメータ設定手段によるモードにそ
   れぞれ切替えるモード切替え手段と を設けたことを特徴とするディジタル指示調節計。