JPH04131901A - 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る調節
計に関し、さらに詳しくは、熱電対、測温抵抗体といっ
た種類の異なった各種センサからの信号を入力できるよ
うに構成されると共に、制御出力信号を、４〜２０ｍＡ
の連続電流、リレー駆動のためのリレー接点出力といっ
たように各種出力形態で出力できるように構成した調節
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ａｔ設定値）に維持さ
れるように、備差信号に対して比例（Ｐ）、積分（■）
、微分（Ｄ）演算あるいはオン／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調節計は、適用する温度範囲やプ
ロセスなどにより、各種のセンサ、例えば熱電対（この
場合も測定温度範囲に応じた各種類がある）、測温抵抗
体等が選択して用いられ、また制御出力形態も、操作端
に応じてリレー出力や電圧パルスあるいは４〜２０ｍＡ
電流出力等が選択される。

従来、この種の調節計は、ユーザが調節計を購入時に、
メーカに対して使用するセンサの種類や出力信号形態を
指定し、メーカはこれらの要求に合致するようにレンジ
変更や出力信号形態を決定して出荷するようにしていた
。

〈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調節計においては
、ユーザ側において、自由にセンサの種類を選択するこ
とができない不具合があり、また、メーカ側においても
、ユーザの指定を受は各１台づつその仕様を決定しなけ
ればならないという煩わしさがあった。

本発明は、この様な状況に鑑みてなされたもので、使用
するセンサの種類や制御出力信号の形態をユーザ側が自
由にかつ簡単に選択できる調節計を捷供＋ることを目的
とする。

く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、 種類の異なった各種センサからの信号を入力できるよう
に構成されると共に、制御信号を各種出力形態で出力で
きるように構成した調節計であって、 各種センサからの信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換手段と、 入力した信号のレンジコードを設定する第１の設定スイ
ッチと、 出力する制御出力信号の形態を設定する第２の設定スイ
ッチと、 電源投入後に前記第１．第２の設定スイッチにより設定
されたレンジコードに関するデータ、出力信号形態に関
するデ〒りをそれぞれ読み込む設定スイッチ状態読込み
手段と、 Ａ／Ｄ変換手段からのディジタル信号を入力し、前記読
込み手段を介して読込んだレンジコードに対応して所定
のレンジ演算を行う演算手段と、制御演算結果に前記読
込み手段を介して読込んだ出力信号形態に対応した信号
変換を行う信号変換手段と、 を設けて構成される。

く作用〉 ユーザは、調節計の使用に先立って第１．第２の設定ス
イッチに、その調節計に適用されるセンサの種類と制御
信号形態とを設定する。

設定スイッチ状態読込み手段は、電源が投入されると、
はじめに第１．第２の設定スイッチの設定データを読込
む。

マイクロプロセッサは、設定スイッチ状態読込み手段か
ら読込まれたセンサ種類に応じて、Ａ／Ｄ変換手段を制
御したり、演算手段での演算式を選定して所定の演算を
行う、また、ＰＩＤ演算結果を設定スイッチ状態読込み
手段から読込まれた制御信号形態に変換して出力する。

〈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、１は各種センサ、例えば熱電対ＴＣ，
測温抵抗体ＲＴなどからの信号を選択し、それをディジ
タル信号に変携するＡ／Ｄ変換手段、ＳＡはＡ／Ｄ変換
手段ｌ、に入力するセンサの種類や信号のレンジを代表
するコード（レンジコード）を設定する第１の設定スイ
ッチ、ＳＢは出力する制御出力信号の形態を代表するコ
ード（制御出力コード）を設定する第２の設定スイッチ
である。これらの設定スイッチとしては、例えば１６個
のコードを設定可能のロータリスイッチが使用されてい
る。

２は電源投入後に第１．第２の設定スイッチＳＡ、ＳＢ
にそれぞれ設定されたレンジコードに関するデータ、出
力信号形態に関するデータをそれぞれ読み込む設定スイ
ッチ状態読込み手段、３はＡ／Ｄ変換手段１からのディ
ジタル信号を入力し、読込み手段２を介して読込んだレ
ンジコードに対応して所定のレンジ演算を行う演算手段
で、例えばマイクロプロセッサが用いられている。この
演算手段３では、Ａ／Ｄ変換手段１からのデータを用い
て、前述したレンジコードに従った所定の演算やその他
ＰＩＤ制御演算等必要な演算か行われる。

４１．４２は制御演算結果に、設定スイッチ状態読込み
手段２を介して読込んだ出力信号形態（制御出力コード
）に対応した信号変換を行う信号変換手段、５はディジ
タル指示手段、６はディジタル指示手段の指示制御手段
である。この指示制御手段６は、電源投入直後の一定時
間は、ディジタル指示手段５に設定スイッチ状態読込み
手段２が読込んだ、レンジコードに関するデータ、制御
出力コードに間するデータを表示させ、一定時間経過後
は、例えばセンサからの温度信号あるいは目標設定値等
を指示するように制御するように構成されている。

第２図は、このように構成した調節計において、その前
面パネルを内器から引き出した状態を示す斜視図である
。前面パネルには、電源投入時に一定の時間、レンジコ
ードに関するデータや出力信号形態に関するデータが表
示され、一定の時間経過後の通常の運転状態では、プロ
セス量Ｐ■と目標設定値ＳＰとがディジタル表示される
ディジタル指示手段５１．５２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キーや、
減少させるためのダウンキー６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７が設
けられている。

前面パネルを引き出した内部のサイドには、第１、第２
の設定スイッチＳＡ、ＳＢが設けである。

これらのスイッチの設！位置は、このように通常の制御
運転時には操作できないような場所に設けられているこ
とが望ましく、使用に先立ってユーザがドライバーを用
いて図示するように、所定のコードが設定されるものと
する。

第３図は、第１の設定スイッチＳＡによって設定された
センサの種類とコードとの関係を示す図である。この例
では、センサの種類は熱電対、測温抵抗体が用意され、
この他に直流電圧を入力することができるようにしであ
る。各入力の種類に対して、それぞれ計器レンジが定め
てあり、ユーザはこれらの中から該当するものを選定し
、そこに決めである該当の入力レンジコードと、第１の
設定スイッチＳＡの設定ポジション番号とか同じになる
ように設定する。

第４図は、第２の設定スイッチＳＢによって設定される
出力信号形態（種類）と制御出力コードとの関係を示す
図である。この例では、出力種類としてはリレー出力（
時間比例ＰＩＤ）、電圧パルス出力（時間比例ＰＩＤ）
、連続出力ＰＩＤが用意しである。そして、各出力種類
に対して、それぞれ制御出力コードが定めてあり、ユー
ザはこれらの中から該当するものを選定し、そこに決め
である該当の制御出力コードと、第２の設定スイッチＳ
Ｂの設定ポジション番号とが同じになるように設定する
。

このように構成した装！の動作を次に説明する。

ｒｊ＆源を投入すると、信号読込み手段２は、第３図お
よび第４図に示すようにあらかじめ第１．第２に設定し
である入力レンジコードと、制御出力コードとを読込む
、ここで読込まれた入力レンジコードと、制御出力コー
ドは、ディジタル指示手段５に、電源投入後の一定時間
、例えば２〜５秒程度の時間表示される。この様な各種
のコード信号の表示は、指示制御手段６によって行われ
る。

第５図は、電源投入後の一定時間、ディジタル指示手段
５に表示されるデータの一例を示す図である。ここでは
、第１位の桁に第２の設定スイッチＳＡに設定されてい
る制御出力コード「２」が表示され、第十位の桁に第１
の設定スイッチＳＡに設定されている入力レンジコード
「４」が表示されている。

第６図は、第２の設定スイッチＳＢにあらかじめ規定し
てないようなコード、すなわちこの例では設定スイッチ
ＳＢのポジションを、０，１．２以外のポジションに設
定した場合に、ディジタル指示手段５に表示されるデー
タを示す図である。

ここでは、設定ポジションが誤りであることを示す、「
Ｅ」が表示される。

オペレータは、ｔａ投入時に表示されるこれらのデータ
から、入力の種類、計器レンジ、出力種類を知ることが
できる。

信号読込み手段２に読込まれた第１．第２に設定しであ
る入力レンジコードと、制御出力コードは、演算手段（
マイクロプロセッサ）３に印加され、マイクロプロセッ
サ３は入力レンジコードに応じて、Ａ／Ｄ変換手段１で
の入力端子の切替えや、制御条件（Ａ／Ｄ変換レンジな
ど）を設定する。また、制御出力コードに応じて、信号
変換手段４１．４２を選択する。

Ａ／Ｄ変換手段１は、入力レンジコードに応じて切り替
えられた入力端子に印加される信号を、その入力レンジ
に応じてＡ／Ｄ変換し、これをマイクロプロセッサ３に
与える。マイクロプロセッサ３は、与えられたデータを
もとに、例えばりニアライズの為の演算や、目標設定値
ＳＰとの偏差を演算すると共に、この偏差信号に対して
ＰＩＤ制御演算などを行う、また、指示制御手段６を経
て、センサからの入力信号を温度信号（ＰＶ）としてデ
ィジタル指示手段５に表示したり、目標設定値（ＳＰ）
を表示したりする。

ＰＩＤ制御演算結果は、制御出力コードに応じて選択さ
れた信号変換手段４１あるいは４２を経て、操作端に出
力される。操作端としては、例えば電磁弁であったり、
ヒータを制御するトライアックやサイリスタであったり
する。

第７図は、信号変換手段４１の一例を示す構成ブロック
図である。この例では、マイクロプロセッサ３は、電圧
パルス出力と、電流出力は、共に同じ出力ボートを用い
、マイクロプロセッサ３からのパルスの周波数を変化さ
せることにより使い分けている。すなわち、ホトカプラ
ーＰｃｔを周波数パルス信号によりオン／オフすること
により、基準電圧ＥＳの発生をオン／オフ制御する。そ
して、ホトカプラーＰＣ２をオンとすることにより、基
準電圧ＥＳを、積分手段の一部を構成するＯＰアンプＯ
ＰＩの入力端に直接印加させて電流出力に対応させる。

また、ホトカプラーＰＣ２をオフとすることにより、基
１！電圧ＥＳを抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して印加させて電圧
出力に対応させるように構成しである。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によれば、使用する
センサの種類やレシンの選択と、出力したい制御出力信
号の形態の選択をユーザ自身か簡単に行うことができる
柔軟な調節計を提供できる。

また、メーカー側においては、各種の仕様に応じてその
都度入出力部を調整する手間が不要になり、コストを低
減することができる。

【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
図はこのように構成した調節計において、その前面パネ
ルを内器から引き出した状態を示す斜視図、第３図は第
１の設定スイッチによって設定されるセンサのａＭとコ
ードとの関係を示す図、第４図は第２の設定スイッチに
よって設定される出力信号形態（種類）とコードとの関
係を示す図、第５図は電源投入後の一定時間、ディジタ
ル指示手段に表示されるデータの一例を示す図、第６図
は第２の設定スイッチにあらかじめ規定してないような
コードに設定した場合にディジタル指示手段に表示され
るデータを示す図、第７図は信号変換手段の一例を示す
構成ブロック図である。 １・・・Ａ／Ｄ変換手段、 ＳＡ・・・第１の設定スイッチ、 ＳＢ・・・第２の設定スイッチ、 ２・・・設定スイッチ状態読込み手段、３・・・演算手
段（マイクロプロセッサ）、４１．４２・・・信号変換
手段、 ５・・・ディジタル指示手段、 ６・・・指示制御手段、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 種類の異なった各種センサからの信号を入力できるよう
   に構成されると共に、制御信号を各種出力形態で出力で
   きるように構成した調節計であって、 各種センサからの信号をディジタル信号に変換するＡ／
   Ｄ変換手段と、 入力した信号のレンジコードを設定する第１の設定スイ
   ッチと、 出力する制御出力信号の形態を設定する第２の設定スイ
   ッチと、 電源投入後に前記第１、第２の設定スイッチにより設定
   されたレンジコードに関するデータ、出力信号形態に関
   するデータをそれぞれ読み込む設定スイッチ状態読込み
   手段と、 Ａ／Ｄ変換手段からのディジタル信号を入力し、前記読
   込み手段を介して読込んだレンジコードに対応して所定
   のレンジ演算を行う演算手段と、制御演算結果に前記読
   込み手段を介して読込んだ出力信号形態に対応した信号
   変換を行う信号変換手段と、 を設けたことを特徴とする調節計。