JPH06202743A - 温度調節ユニット及びその温度調節ユニットを用いる制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種機器の温度制御、さらにはそれら機器を
使用する装置の運転制御が簡単な構成において、より迅
速にできるようにすることを目的とする。 【構成】 制御対象機器３０側から得られる現在温度と
設定温度との関係から制御対象機器３０の温度制御のた
めの出力動作を行う出力動作制御手段４０と、当該ユニ
ット１７が接続される制御装置本体１６との間でのデー
タ通信を行う通信制御手段４０とを備えてなる温度調節
ユニット１７及び、その温度調節ユニット１７と、その
温度調節ユニット１７との間でデータのやりとりを行う
とともに、温度調節ユニット１７の温度制御動作に対応
して制御対象機器３０が備えられた制御対象装置の制御
を行う制御装置本体１６とを備えてなる制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度調節ユニット及び
その温度調節ユニットを用いる制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工場等において製品を移動加熱
する装置は、モータにより駆動するベルトにより製品を
移動させながら、所定位置に設けたヒータにより製品を
加熱するように構成されるが、モータとヒータの両方の
制御が制御盤として構成される制御装置により行われて
いる。

【０００３】上記制御装置は温度調節器と制御装置本体
とそれらの間に介在されるデータの通信ユニットとを備
え、通常の温度制御動作は温度調節器がヒータ側から得
られる現在温度とあらかじめ設定された設定温度とに基
づいて算出する制御出力をヒータに与えられることによ
り行われ、モータの運転制御は制御装置本体により行わ
れている。そして、制御装置本体によって行われるモー
タの運転制御と温度調節器の温度制御動作とは互いに関
連して行われるので、それぞれの間で通信ユニットを介
してデータのやりとりが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来にお
いては、温度調節器と制御装置本体との間に別個に通信
ユニットを必要とするので制御装置が大きくなり、ま
た、通信ユニットと温度調節器及び制御装置本体とでそ
れぞれデータのやりとりを行うので通信データが複雑と
なってデータ作成に時間を要するとともに、データ通信
に時間を要して制御動作スピードが遅くなるという問題
点があった。このような問題点は、温度制御の対象機器
が多くなって温度調節器が多数用いられる場合に顕著と
なった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みて行ったもの
で、各種機器の温度制御、さらにはそれら機器を使用す
る装置の運転制御が簡単な構成において、より迅速にで
きるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、温度調節ユニットを、制御対
象機器側から得られる現在温度と設定温度との関係から
制御対象機器の温度制御のための出力動作を行う出力動
作制御手段と、当該ユニットが接続される制御装置本体
との間でのデータ通信を行う通信制御手段とを備えてな
る構成とした。

【０００７】請求項２の発明では、制御装置を、請求項
１の温度調節ユニットと、その温度調節ユニットとの間
でデータのやりとりを行うとともに、温度調節ユニット
の温度制御動作に対応して制御対象機器が備えられた制
御対象装置の制御を行う制御装置本体とを備えてなる構
成とした。

【０００８】請求項３の発明では、請求項２の制御装置
において、温度調節ユニットに接続されて用いられる設
定表示器を備える構成とした。

【０００９】請求項４の発明では、請求項２の制御装置
において、温度調節ユニットと制御装置本体との間でや
りとりされるデータ内容が、固定のものと汎用のものと
に切り替えられる構成とした。

【００１０】請求項５の発明では、請求項２の制御装置
において、温度調節ユニットの出力動作が制御装置本体
の運転状態に対応もしくは対応することなく行われる構
成とした。

【００１１】

【作用】請求項１、請求項２の発明によれば、温度調節
ユニットが、温度制御のための出力動作を行うとともに
制御装置本体との間でのデータ通信を行う。これによ
り、従来の温度調節器の使用が省略されるとともに、従
来における通信ユニットと温度調節器間のデータやりと
りも省略できるようになる。

【００１２】請求項３の発明によれば、請求項２の制御
装置において、設定表示器により温度調節ユニットの操
作が可能となる。

【００１３】請求項４の発明によれば、請求項２の制御
装置において、温度調節ユニットと制御装置本体との間
でのデータのやりとりが、固定のデータ内容が使用され
ることにより必要最小限のものにおいて行われ、また、
汎用のデータ内容が使用されることにより多量に行われ
る。

【００１４】請求項５の発明によれば、請求項２の制御
装置において、温度調節ユニットの出力動作が制御装置
本体と独立して行われることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１６】図１は、本発明の移動加熱装置の制御装置
としての制御盤１の全体構成を示し、制御盤１は前面に
扉２が設けられたボックス３により外形が形成され、扉
の一方側には温度調節用の設定表示器５が設けられ、他
方側にはＬＥＤ表示部９、操作スイッチ１０が設けられ
ている。上記設定表示器５には上段に設定温度と現在温
度とを表示するＬＥＤ表示部６が、中段にループ表示の
ためのＬＥＤランプ７が、下段には設定操作のため等の
キー８が配置されている。回転式の操作スイッチ１０に
よっても設定温度の設定が可能な構成とされている。

【００１７】そして、ボックス３内の奥部には、一方側
から他方側にかけて制御装置本体としてのプログラマブ
ルコントローラ１６、入出力ユニット１５、温度調節ユ
ニット１７のそれぞれが並設配置されている。そして、
プログラマブルコントローラ１６は温度調節ユニット１
７と入出力ユニット１５とにデータバス１８により接続
され、温度調節ユニット１７は設定表示器５に信号ライ
ン２０により接続され、さらに、入出力ユニット１５は
ＬＥＤ表示部９及び操作スイッチ１０に信号ライン２０
により接続されている。２４はリレースイッチを備える
端子台であり、温度調節ユニット１７はこの端子台２４
にも信号ライン２０により接続され、この端子台２４か
らは制御対象機器である製品を加熱するヒータ３０側及
びその作動電源３１に電源ライン２６が延出し、また、
入出力ユニット１５側からも製品を移動するベルト６０
を作動するモータ側に駆動制御信号ライン２７が延出し
ている。上記端子台２４は温度調節ユニット１７からの
制御信号に基づいてリレースイッチを作動して、ヒータ
３０へ電源３１から供給する電気の量を調整する。この
実施例では、温度制御対象であるヒータ３０は２個設け
られ、これらヒータ３０に対応する温度を検出するため
のセンサ３２のそれぞれが設けられ、それらセンサ３２
それぞれからのセンサ信号ライン２８は温度調節ユニッ
ト１７に接続されている。

【００１８】この実施例では、２個のヒータ３０を一つ
の温度調節ユニット１７により温度調節する２ＬＯＯＰ
構成をとっている。

【００１９】そして、本発明の制御盤１では、上記の温
度調節ユニット１７を用いることにより従来における温
度調節器の使用を省略しているもので、次に、その温度
調節ユニット１７の構成を説明する。

【００２０】図２は温度調節ユニット１７の構成を示す
ブロック図であり、温度調節ユニット１７はマイクロコ
ンピュータにより構成される制御部４０と、動作プログ
ラムを記憶するＲＯＭ４１と、各種データを記憶するバ
ックアップ機能を有するＲＡＭ４２と、設定表示器５側
に接続される第１インタフェース４５と、端子台２４及
びセンサ３２側に接続される第２インタフェース４６
と、プログラマブルコントローラ１６側に接続される第
３インタフェース４７と、さらに、第１、第２、第３の
切り替えスイッチ５１、５２、５３とから構成されてい
る。上記制御部４０が制御対象の温度制御のための出力
動作を行う出力動作制御手段及びデータ通信を行う通信
制御手段を構成する。

【００２１】次に、図３のフローチャートを参照して温
度調節ユニット１７及びそれに関連する制御盤１の動作
を説明する。

【００２２】まず、第１、第２、第３のスイッチ５１、
５２、５３それぞれのＯＮ／ＯＦＦの切り替え状態を読
み込み記憶する（ステップ１）。これらスイッチ５１、
５２、５３それぞれによる切り替え動作内容については
後に説明する。次にセンサ３２それぞれからの現在温度
を読み込み記憶する（ステップ２）。そして、その現在
温度と、後に説明する割り込み動作によって得られる設
定温度からＰＩＤ演算を行ってヒータの制御出力を得
（ステップ３）、次にステップ１で読み込んだ第３スイ
ッチ５３のＯＮ／ＯＦＦを判別する（ステップ４）。

【００２３】この第３のスイッチ５３は移動加熱装置と
制御盤１が現場に組み込まれ制御動作の立ち上げの際に
操作されるもので、温度調節ユニット１７がプログラマ
ブルコントローラ１６の運転状態に対応して出力動作を
行うか、独立して行うかを切り替えるためのスイッチで
ある。上記の運転状態判断のためのプログラマブルコン
トローラ１６からの運転状態信号は、後に説明する割り
込み動作に際して得られる。そして、スイッチ５３が操
作されずにＯＦＦ状態となっている場合は、プログラマ
ブルコントローラ１６の運転状態に関係なく端子台２４
を介してヒータ３０側への制御出力動作を行い（ステッ
プ５）、これに対してスイッチ５３が操作されてＯＮと
なっている場合は、プログラマブルコントローラ１６が
運転中かどうかの判断を行い（ステップ６）、運転中の
場合は制御出力を行い、プログラマブルコントローラ１
６の運転が行われていない場合は制御出力の出力は行わ
ない。

【００２４】ここにおける第３スイッチ５３による切り
替え動作は、製品によってはベルト６０による移動状態
に対応して加熱が必要なもの、一度加熱された場合には
冷却されることが問題となるもの等種々あり、両方の場
合に対応できるように採用されている。

【００２５】次に、割り込み動作についての説明を、図
４のフローチャートを参照して説明する。

【００２６】割り込み動作は、温度調節ユニット１７と
設定表示器５及びプログラマブルコントローラ１６との
２つの対応動作であり、はじめに、ステップ１からステ
ップ６にかけての設定表示器５との対応動作を説明す
る。

【００２７】まず、設定表示器５における設定温度と現
在温度の表示データの作成を行うとともに（ステップ
１）、ＬＯＯＰの点灯データの作成を行い（ステップ
２）、それらデータの出力を行う（ステップ３）。上記
の温度調節ユニット１７からの出力により、設定表示器
５はＬＥＤ表示部６で設定温度、現在温度を表示すると
ともに、ＬＯＯＰ２表示の場合はＬＥＤランプ７を点灯
する。ここにおけるＬＥＤランプ７の点灯は、ＬＥＤ表
示部６での表示がどちらのヒータ３０についての表示か
を示すもので、第１のヒータ３０についての表示である
場合は点灯せず、第２のヒータ３０についての表示であ
る場合に点灯し、その切り替えデータは設定表示器５の
キー８の操作により与えられる。

【００２８】そして、設定表示器５からの設定温度の読
み込みを行い（ステップ４）、次に第１のスイッチ５１
のＯＮ／ＯＦＦを判定する（ステップ５）。このスイッ
チ５１も制御盤１による制御動作の立ち上げの際に操作
されるもので、スイッチ５１がＯＮされている場合には
その読み込み内容をＲＡＭ４２に記憶し（ステップ
６）、ＯＦＦの場合は記憶しない。すなわち、設定表示
器５においては常時ＬＥＤ表示部６で設定温度、現在温
度を表示するとともに、ＬＥＤランプ７でＬＯＯＰ表示
は行うものの、キー８による設定はスイッチ５１がＯＮ
されている場合のみ設定表示器５からの設定温度が温度
調節ユニット１７に取り込まれるようになっており、こ
れにより、キー８が誤操作されて設定温度が誤って設定
されることが回避されるようになっている。

【００２９】次にプログラマブルコントローラ１６との
対応動作について説明する。

【００３０】まず、第２のスイッチ５２のＯＮ／ＯＦＦ
状態を判定する（ステップ７）。このスイッチ５２も制
御盤１による制御動作が立ち上げられる際に操作され
る。この第２のスイッチ５２による切り替えは、温度調
節ユニット１７とプログラマブルコントローラ１６との
間でバス１８を介しておこなわれるデータ内容の選択の
ために行われる。切り替えられるデータ内容は、図５に
示すような、特定のデータのみからなる固定されデータ
内容Ａと、図６に示すような、温度データがデータコー
ドで区別される汎用のデータ内容Ｂとの２種類からな
る。

【００３１】図５において、ＳＰ１、ＳＰ２はそれぞれ
のヒータ設定温度でプログラマブルコントローラ１６か
ら温度調節ユニット１７に送られ、ＰＶ１、ＰＶ２は現
在温度で温度調節ユニット１７からプログラマブルコン
トローラ１６に送られ、ＳＷデータは温度調節ユニット
１７からプログラマブルコントローラ１６に送られ、運
転中判別データはプログラマブルコントローラ１６から
温度調節ユニット１７に送られるもので、データ内容Ａ
はこれらに固定されている。

【００３２】これに対して、データ内容Ｂはデータコー
ド、書き込み用データＷ、読み込み用データＲ、読み込
みＲ／書き込みＷ判別データ、ＳＷデータ、運転中判別
データとからなり、データコードと書き込み用データＷ
と読み込みＲ／書き込みＷ判別データと運転中判別デー
タとはプログラマブルコントローラ１６から温度調節ユ
ニット１７に送られ、読み込み用データＲとＳＷデータ
とは温度調節ユニット１７からプログラマブルコントロ
ーラ１６に送られる。そして、温度データはデータコー
ドにより適宜の設定温度もしくは現在温度に特定される
ようになっており、そのデータ内容に伴う書き込み用デ
ータＷもしくは読み込み用データＲ及び読み込みＲ／書
き込みＷ判別データが温度調節ユニット１７とプログラ
マブルコントローラ１６間でやりとりされる。

【００３３】そして、スイッチ５２がＯＮされている場
合には、固定データ内容Ａが使用されて（ステップ
８）、プログラマブルコントローラ１６からＳＰ１、Ｓ
Ｐ２、運転中判別データのそれぞれが与えられ、ＰＶ
１、ＰＶ２、ＳＷデータはＲＡＭ４２から読み出されて
プロクラマブルコントローラ１６に送られる。これに対
し、スイッチ５２がＯＦＦとなっている場合には汎用デ
ータ内容Ｂが使用され（ステップ９）、まず、例えば、
温度データがＳＰ１である場合は、プログラマブルコン
トローラ１６からＳＰ１に相当するデータコードと書き
込みＷ判別データと書き込み用データ（温度）と運転中
判別データとが与えられる。また、温度データがＰＶ１
の場合は、プログラマブルコントローラからＰＶ１に相
当するデータコードと読み込みＲ判別データと運転中判
別データとが与えられる。そして、これに対応して読み
込み用データＲ（温度）とＳＷデータとがプログラマブ
ルコントローラ１６に送られる。

【００３４】上記のようにして、一方では固定のデータ
内容Ａが使用されることにより必要最小限のデータの通
信を行って、通信時間、温度調節ユニット１７及びプロ
グラマブルコントローラ１６の制御動作時間を短縮でき
るようにし、他方では、汎用のデータ内容Ｂが使用され
ることにより不特定の多量のデータを通信できるように
して、制御がより綿密にできるようにしている。

【００３５】そして、次に、第１のスイッチ５１がＯＮ
しているかどうかを判別し（ステップ１０）、ＯＮして
いない場合にプログラマブルコントローラ１６側から与
えられた設定温度をＲＡＭ４２に書き込むようになって
いる（ステップ１１）。

【００３６】上記のように第１のスイッチ５１が切り替
えられることにより、温度調節ユニット１７には、設定
表示器５もしくはプログラマブルコントローラ１６から
の設定温度が選択的に与えられる構成とされている。そ
して、設定表示器５の使用により従来における温度調節
装置と同様な操作により温度の設定動作が可能な構成と
している。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、温度調節ユニットが、温度制御のための出力
動作を行うとともに制御装置本体との間でのデータ通信
を行うので、これにより、従来の温度調節器の使用が省
略されるとともに、従来における通信ユニットと温度調
節器間のデータやりとりも省略できるようになり、その
結果、制御装置の小型化が可能となるとともに、通信デ
ータが簡単となってデータ作成の手間が省け、さらに、
データ通信及びデータ処理の時間を短縮できて制御動作
スピードが向上される。

【００３８】さらに、そのような制御装置において、設
定表示器により温度調節ユニットの操作が可能とされる
ことにより操作性、安全性が向上される。

【００３９】また、そのような制御装置において、温度
調節ユニットと制御装置本体との間でのデータのやりと
りが、固定のデータ内容が使用されることにより必要最
小限のものにおいて行われ、また、汎用のデータ内容が
使用されることにより多量に行われるようにされること
により、制御能力が高められる。

【００４０】また、そのような制御装置において、温度
調節ユニットの出力動作が制御装置本体と独立して行わ
れることが可能とされることにより、制御動作の安全性
が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置の全体構成図。

【図２】温度調節ユニットのブロック図。

【図３】温度調節ユニットの全体動作説明のためのフロ
ーチャート。

【図４】温度調節ユニットの割り込み動作説明のための
フローチャート。

【図５】データフォーマットの構成図。

【図６】データフォーマットの構成図。

【符号の説明】

１ 制御盤（制御装置） １６ プログラマブルコントローラ（制御装置本体） １７ 温度調節ユニット ３０ ヒータ（制御対象機器） ４０ 制御部（出力動作制御手段、通信制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 誠 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象機器側から得られる現在温度と
   設定温度との関係から制御対象機器の温度制御のための
   出力動作を行う出力動作制御手段と、 当該ユニットが接続される制御装置本体との間でのデー
   タ通信を行う通信制御手段と、 を備えてなる温度調節ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１の温度調節ユニットと、 その温度調節ユニットとの間でデータのやりとりを行う
   とともに、温度調節ユニットの温度制御動作に対応して
   制御対象機器が備えられた制御対象装置の制御動作を行
   う制御装置本体と、 を備えてなる制御装置。
3. 【請求項３】 前記温度調節ユニットに接続されて用い
   られる設定表示器を備える請求項２の制御装置。
4. 【請求項４】 前記温度調節ユニットと前記制御装置本
   体との間でやりとりされるデータ内容が、固定のものと
   汎用のものとに切り替えられることを特徴とする請求項
   ２の制御装置。
5. 【請求項５】 前記温度調節ユニットの出力動作が、前
   記制御装置本体の運転状態に対応もしくは対応すること
   なく行われることを特徴とする請求項２の制御装置。