JPH0816850B2 - 熱媒体の温度自動制御ユニツトの集中管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ホッパドライヤ，金型などの複数の熱媒体
の温度自動制御ユニットを中央に設けた上位コンピュー
タによって集中管理，遠隔制御できるようにしたシステ
ムに関する。

従来の技術 熱媒体を温度制御する装置としては、ホッパドライヤ
や金型などが代表的なものであるが、このものは空気を
熱媒体としており、樹脂材料に供給される熱風の温度を
自動制御できるように構成されている。

ところで、このような装置は、その運転時の状態を監
視したり、稼働時間を設定するために自動制御に必要な
情報（ここでは、制御情報という）を刻時的に表示でき
る表示装置を備えて常に運転状態を監視できるようにな
っており、装置に異常事態が発生した時には直ちにブザ
ーや警告ランプを作動して警報を発するようになってい
るのが通例である。

しかしながら、このような装置においては、装置に異
常事態が発生した時には、単に供給電源を遮断したり、
警告ランプやブザー等を作動したりするだけであるた
め、装置の作動を停止して異常個所を探し出すのに手間
を要し、作業能率の面からも改善すべき余地があった。

そこで、このような問題点を解決するため本出願人
は、先に特願昭59−103401号において、次のような特徴
を有する表示装置を備えた熱媒体の温度自動制御装置を
提案した。

すなわち、この温度自動制御装置は、制御装置が正常
運転の状態にある時には、付設した表示装置に自動制御
に必要な制御情報（例えば、熱媒体の設定温度や現在温
度など）を表示し、装置に異常事態が発生すると、直ち
に故障個所を示す情報（故障個所指定情報という）を表
示できる基本動作をなすようにしたものである。

しかして、本発明はこのような熱媒体の温度自動制御
装置（本発明では制御ユニットと呼ぶ）を上位コンピュ
ータによる情報処理を通じて集中管理、遠隔制御すると
ともに、システム内で監視される各制御ユニット毎に、
所定期間内における運転情報を一覧表示できるようにし
たものである。

発明が解決しょうとする問題点 したがって、本発明が解決しょうとする問題点は、本
出願人が特願59−103401号において先に提案した熱媒体
の温度自動制御装置（制御ユニット）の稼働状態の監
視，遠隔制御，管理を中央の上位コンピュータにおいて
一括処理できるようにして、工場内の生産性、作業性を
改善し、異常事態発生時において迅速に対処できる管理
システムを提供することにある。

問題点を解決するための具体的手段 叙上の問題点は、次のような構成の本発明の集中管理
システムによって解決できる。

すなわち、このシステムは、複数の熱媒体の温度制御
ユニット，中央に設けられた上位コンピュータ，各制御
ユニットからの出力情報を上位コンピュータに入、出力
するためのデータ伝送回線を必須の構成としている。

ここにおいて、各々の制御ユニットは、ユニットが正
常運転の状態にある時は自動制御に必要な制御情報を表
示する一方、異常事態が生じた時には直ちにその制御情
報を故障個所を示す情報に切り換えて表示するようにし
た表示装置を備えて成り、また上位コンピュータは各々
の制御ユニットから送られて来る出力情報をリアルタイ
ムに処理蓄積し、各々の制御ユニットに対して遠隔制御
が可能な構成になっている。そして、この上位コンピュ
ータはCRTなどによって代表される表示装置を設けてお
り、システム内のすべての制御ユニットの運転状態を一
覧表示する他、アクセスした制御ユニットの情報制御、
稼働状態、情報処理されたデータを選択的に写し出した
り、所定期間内における運転情報を写し出せる構成にな
っている。

さらに、データ伝送回線は、リンクカードなどの伝送
制御装置、回線ケーブル、通信制御装置を備えており、
各制御ユニットから送られて来る出力情報と上位コンピ
ュータから送られる制御信号を相互に円滑に伝送制御す
る構成になっている。

発明の作用及び効果 本発明によれば、各制御ユニットがデータ伝送回線を
介して中央に設けられた上位コンピュータに接続されて
いるので、上位コンピュータの操作を通じて各制御ユニ
ットを遠隔操作できるばかりでなく、各制御ユニットか
ら送りだされて来る出力情報を上位コンピュータに時々
刻々と入力して情報処理するように構成されているの
で、上位コンピュータ側において、制御ユニットの遠隔
操作や制御状態の監視などのリアルタイムな集中管理
や、各々の制御ユニットについて所定期間内における運
転状態などの履歴を一覧表示させての集中管理が可能と
なる。このため、各制御ユニットに設けられた表示装置
を逐一監視したり、各制御ユニット毎に制御操作を行う
必要がなく、中央の上位コンピュータにおいて一括した
集中管理ができるので頗る利便であり、製造現場におけ
る生産性と、作業性を改善し、異常事態発生時における
迅速なる対応が可能になるなどの利点がある。

発明の実施例 以下に、添付図を参照して本発明の集中管理システム
の一実施例を説明する。

第１図は、本発明システムの系統図を示しており、HC
OMは集中管理室などに設置された上位コンピュータ、MD
はその表示装置、CCUは各制御ユニットU1〜UNより送ら
れてくる出力情報を上位コンピュータHCOMに取り込むた
めの伝送制御装置、LICは各制御ユニットU1〜UNに付設
された表示装置2N₁〜2N₂の各々に設けたリンクカード
（伝送制御装置）、MODEMは変復調装置であり、データ
ケーブルDDXとともにデータ伝送回線を構成している。

第１図の例では、各制御ユニットU1〜UNと上位コンピ
ュータHCOMとは、独立したデータ伝送回線で接続されて
いるが、１本のデータ伝送回線を共通にして接続構成し
たものであってもよい。また、データ伝送回線は、通常
の電気信号を伝送するものに限られず、光ファイバーを
用いたLANシステム（ローカリエリアネットワークシス
テム）などに組込んで構成してあってもよい。

第２図は本発明システムの動作系統図を示している。

上位コンピュータHCOMが作動すると、第3a図に示した
ようなデータメニューが上位コンピュータHCOMの表示装
置MDに表示される。このデータメニューは、例えば集中
管理制御のための５つのパターン、つまり温度設定，タ
イマ時間設定，温度表示，タイマ時間表示，全制御ユニ
ットデータ表示の情報がCRT画面に写し出される。ここ
に、温度設定では温度を設定しょうとする制御ユニット
を選択し、熱媒体に対して設定すべき温度を入力する。
タイマ時間設定では、各制御ユニット毎にプリセットタ
イマの作動時間（タイマのタイムアップ時間）を設定す
る。

また、温度表示では、制御ユニットの設定温度と現在
温度が表示され、タイマ時間表示では選択した制御ユニ
ットのプリセットタイマの設定時間と残時間が表示さ
れ、さらに全制御ユニットデータ表示では、すべての制
御ユニットの制御データが写し出される。

上記した５つのパターンのうち照会しょうとする１つ
のパターンを選択すると、第3b図に示したような制御ユ
ニットリストが写し出されるのでオペレータは写し出さ
れたすべての制御ユニットのなかから必要な制御ユニッ
トを適宜選択して、必要なデータを確認する。

第3c図は、制御ユニットNo.1の制御データを呼び出し
た場合の表示画面で、所定期間内における運転状態の履
歴を一覧表示している。第3d図は全制御データ表示を選
択した場合における表示画面の一例をそれぞれ示してい
る。

上記したような制御データの照会は、すべての制御ユ
ニットが正常な運転状態にある場合に行われ、制御ユニ
ットのうちに１つでも異常な事態が生じると、上位コン
ピュータHCOMは直ちにこの異常を検知し、表示装置MDの
CRT画面上に第3e図に示したように制御ユニットの番号
と、故障個所を指定した警報情報を写し出す（図のもの
は、制御ユニットNo.2の電磁接触器に異常が生じたこと
を示している）。

このような警報情報は、すべての制御ユニットU1〜UN
が正常運転状態にある時に表示装置MDのCRT画面に写し
出されていた情報に優先して写し出されるので、制御ユ
ニットのいずれかに異常が生じると、制御ユニットの自
動制御を中断させ、同時に第3e図に示したような画面に
切り換わる。

このような警報情報を表示装置MDのCRT画面上に写し
出す時には、同時にストロボランプを点滅させたり、警
報ブザーを作動したりすることが望ましい。

第４図，第５図に各制御ユニットU1〜UNの各々に付設
された表示装置2N₁〜2N_nの具体例を示す。

表示装置2Nは、これらの図に示したように、上下２つ
の部分より成る表示部20と、操作キィー21〜25を備え、
表示部はLEDにより構成されており、操作キィー21〜25
はブラックフェイスプレートにフラットキィーを組み込
むことによって構成されている。

すなわち、表示部20はそれぞれ主，副欄部を設けた上
下２段構成になっており、上段201の主欄には熱媒体、
つまり熱風の現在温度，副欄には熱風の設定温度が表示
され、また下段202の主欄にはプリセットタイマの残時
間，副欄には設定時間がそれぞれ表示されるようになっ
ている。一方、操作キィー21〜25は、21が制御ユニット
の自動運転指令キィーであり、操作することによってプ
リセットタイマの動作を開始させる。22は自動運転を停
止させるキィー、表示部20の上下２段201,202の各々に
設けた23,24は、それぞれ設定温度，設定時間をカウン
トアップ，カウントダウンするための数値設定用のキィ
ーを示している。また、図では省略されているが制御モ
ードの切換スイッチが設けられており、これを操作する
ことによって後述する温調スタート，温調稼働の２つの
制御モードが選択でき、更に異常事態が発生した時に点
滅作動するストロボランプも図では省略されている。

このような構成の表示装置2Nは、制御ユニットUNの制
御盤としても兼用され、第４図，第５図に示したような
情報を表示することができる。

第４図は制御ユニットUNが正常運転の状態にある場合
における表示装置2Nの外観図、第５図は制御ユニットUN
に異常事態が発生した場合における表示装置2Nの外観図
であり、第１表は異常事態発生時に表示装置2Nの表示部
20に表示される故障個所の指定情報を示した図である。

第６図は、制御ユニットUNの制御部の一構成例を示す
図である。

制御ユニットUNは、ホッパドライヤ１の自動制御系を
構成しており、MCは制御回路、NFBはノーフューズブレ
ーカ、M1はファンモータの電磁接触器、THはファンモー
タの過負荷時にファンモータを電源から遮断するために
作動するサーマルリレー、M2はヒータ用の電磁接触器、
CTはヒータの断線を検出する電流検出器、SBは異常事態
発生時に点滅作動するストロボランプ（前述の表示装置
21側に設けられる）、Ptはホッパドライヤの熱風供給路
内に設けられた熱風の温度検出用測温抵抗体、TCは加熱
防止用サーモ、Ｔはディレイタイマをそれぞれ示してい
る。

なお、WTはウィークリタイマであり、ホッパドライヤ
の一週間の稼働時間を日単位で管理設定できるものであ
り、ARMは異常事態発生時に付設のアラーム等に出力す
るための回路であり、a/MC−ALはその駆動接点、接点a/
MC−Ｔは制御モードの切り換え設定用のもので温調スタ
ートモード、温調稼働モードの設定時には、その接点は
開，閉に設定される。

次に、制御ユニットUNの動作について説明する。この
制御ユニットUNでは、マイクロコンピュータを用いたPI
D制御により２つの制御モード、つまり温調スタートモ
ード，温調稼働モードを実行することができる。

温調スタートモードは第７図に示されているように、
プリセットタイマがタイムアップした場合に温調制御が
開始され、また温調稼働モードは第８図に示されている
ように、プリセットタイマがタイムアップした時に温度
制御が終了するが、これらの図において、Ｔ＝T₁＋T
₂は、設定時間を示しており、ａは電源投入設定時の状
態、ｂはタイマ作動時、ｃはタイマのタイムアップ時、
ｄは異常事態の発生時を示している。

しかして、制御ユニットUNの動作を温調スタートモー
ドを例にとって説明すると、プリセットタイマがタイム
アップすると、接点a/MC−Ｔが開から閉に変わって励磁
コイルMc1が励磁されて、ファンモータ用電磁接触器M1
が作動し、ファンモータが回転する。また、ファンモー
タ用電磁接触器M1が作動するとリレー接点a/M1が閉じる
ので、励磁コイルMc2が励磁されて、ヒータ用電磁接触
器M2が作動してヒータが加熱される。

これらの結果、ホッパドライヤ１には設定された温度
の熱風が送給されて制御回路MCによるPID制御が実行さ
れる。

一方、温調稼働モードの場合には、プリセットタイマ
がタイムアップすると、接点a/MC−Ｔが閉から開に切り
換わるので、励磁コイルMc1が消磁して、ファンモータ
用電磁接触器M1の接点が開く。電磁接触器M1の接点が開
くと、そのリレー接点a/M1も開となるので、ファンモー
タの作動が停止され、同時にヒータ用電磁接触器M2の接
点も開かれる。

これらの結果、ホッパドライヤ１への熱風の送給は停
止される。

以上の制御モードを実行している時には、表示装置2N
の表示部20には、設定温度，現在温度，プリセットタイ
マの設定時間，プリセットタイマの残時間などの制御ユ
ニットUNの制御情報を時々刻々と表示するが、制御ユニ
ットUNに次のような異常事態が発生すると、制御回路MC
は直ちにこの状態を検知して、制御ユニットUNの制御動
作を中断して、表示装置2Nの表示部20に第１表に示した
ような故障個所指定情報を切り換え表示する。

１）測温抵抗体Ptに断線，短絡等の異常を生じた場合 測温抵抗体Ptからの出力により制御回路MCは直ちにこ
の状態を検知し、制御出力を遮断して制御ユニットUNの
制御動作を中断するとともに、接点a/MC−ALを閉じてス
トロボSBを点滅させて警報を出す。

また、同時に表示装置2Nの表示部20には、上段201に 下段に測温抵抗体Ptの異常を示す情報 が点滅表示される。

２）ヒータが断線した場合 電流検出器CTの検出電流から制御回路MCは直ちにこの
状態を検知し、制御出力を遮断して制御ユニットUNの制
御動作を中断するとともに、接点a/MC−ALを閉じてスト
ロボSBを点滅させて警報を出す。

また、同時に表示装置2Nの表示部20には、上段201に 下段202にヒータの断線を示す情報 が点滅表示される。

３）熱風がオーバフロー，アンダフローになった場合 ここに、オーバフロー，アンダフローとは、熱風の温
度制御の上限値，下限値をいう。

制御回路MCは直ちにこの状態を検知し、制御出力を遮
断して制御ユニットUNの制御動作を中断するとともに、
接点a/MC−ALを閉じてストロボSBを点滅させて警報を出
す。

また、同時に表示装置2Nの表示部20には、上段201に 下段202にオーバフロー，アンダフローを示す情報 が点滅表示される。

４）電磁接触器M1,M2に異常を生じた場合 ５）制御回路MC内のA/Dコンバータに異常を生じた場合 ６）制御回路MCに異常を生じた場合 これらは、いすれも制御回路MCによって検知され、検
知時には制御出力を遮断して制御動作を中断するととも
に、接点a/MC−ALの接点を閉じてストロボSBを点滅さ
せ、同時に表示装置2Nの表示部20の上段201には 下段202には異常個所指定情報、つまりメモリ異常を生
じた場合には 制御回路に異常を生じた場合には を点滅表示する。

７）ファンモータの異常 例えば、ファンモータが誤接続されているような場合
が該当する。

この状態は、逆転防止リレー（不図示）の出力によっ
て検知され、検知時には制御回路MCは制御出力を遮断し
て、制御動作を中断するとともに、接点a/MC−ALを閉じ
てストロボSBを点滅させ、同時に表示装置2Nの表示部20
には、上段201に 下段202に の情報を点滅表示する。

８）熱風が過熱状態になった場合 過熱防止サーモTCが作動して、その作動接点b/TCを閉
じるので、ディレイタイマＴが作動して接点a/Tを閉じ
て、ストロボSBを点滅させて警報を出し、同時に接点b/
Tを開いて制御回路MCへ供給電源を遮断する。

ここに、過熱防止サーモTCは、制御回路MCに故障が生
じた場合のバックアップとして有益であり、制御回路MC
がが正常に動作している間は、熱風の温度異常は、前述
のオーバフロー，アンダフローによって検知される。

第９図は、制御ユニットUNの制御回路MCの構成を示す
ブロック線図である。

制御回路MCは、図に示したように、マイクロコンピュ
ータシステムを用いて構成されており、制御に必要な演
算処理が行われている。

マイクロコンピュータは、CPUにROM,RAMを設けた基本
構成を成しており、I/O拡張ポートは、CPUと外部の入，
出力装置を接続しており、I/O拡張ポートに入力された
信号は、制御バスを介してCPUに送られている。

ここに、温度制御に必要なPID制御の定数は初期設定
用ディップスイッチSW1,制御モードの選択は設定用回転
DIPスイッチSW2,熱風の温度設定とプリセットタイマの
時間設定は、キィースイッチSW3（前述した表示装置２
の操作キィーに相当する）の操作により、それぞれI/O
拡張ポートを介してRAM内に記憶される。

また、RAMにはメモリバックアップ回路BUを設けてあ
るので、電源ユニットからの供給電源が遮断された時に
もRAM内に記憶されたデータを保持できる。

なお、電源検出回路CDは、電源が遮断された時に作動
してバックアップ回路BUに駆動信号を出力する。ROMに
は温度制御に必要なプログラムなどの情報を記憶させて
いる。

測温抵抗体Ptからの温度検知信号は、平衡プリッジBG
の偏差電流を増幅回路AMPを介して取り出しており、取
り出した信号は更にA/Dコンバータを介してアナログ信
号からデジタル信号に変換されてCPUに送られている。

I/O拡張ポートの出力端には、上記した表示装置２の
要部を成すセグメントドライバ３と３桁の４つのLED41
〜44を設けている。

実施例では、LEDを用いているが、LEDの代わりにLCD
を用いて構成してあってもよい。

ここに、この４つのLED41〜44は、２つが一対となっ
て上記した上段，下段の表示部201,202を成しており、
正常運転時にはI/O拡張ポートより送られて来る制御信
号によってセグメントドライバ３が駆動されて上記した
ように制御に必要な情報（この実施例では、熱風の現在
温度と設定温度、及びプリセットタイマがタイムアップ
するまでの残り時間と設定時間）が点灯表示されるが、
異常事態発生時にはI/O拡張ポートは異なる信号を出力
してドライバ３が付勢される結果、表示部20の上段に
は、ERRORを示す の文字と、異常個所に応じた故障情報が点滅される。

なお、I/O拡張ポートには、異常事態の発生時に検知
されるヒータ断線信号，ファンモータの逆転検出信号，
過負荷検出信号などが異常事態検出信号として入力され
ており、また正常運転時にはPID制御に必要な制御信号
が制御出力としてヒータとファンモータに送り出されて
いる。

第10図に、制御ユニットの制御動作のフローチャート
を示す。

本発明は、以上に詳述した複数の制御ユニットU1〜UN
を、データ伝送回線を介して中央に設けた上位コンピュ
ータHCOMで集中管理するものであるから、任意の制御ユ
ニットを中央の上位コンピュータHCOMで呼び出して、温
度設定やタイマの時間設定などが容易できるばかりでな
く、各制御ユニットより取り出した制御情報を中央の上
位コンピュータHCOMにおいて情報処理して蓄積すること
によって、制御ユニットU1〜UNの稼働状態などの情報を
参照し、集中的に管理できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す系統図、第２図は本発明制
御の動作系統図、第3a図〜第3e図はいずれも本発明の制
御時に上位コンピュータの表示装置の画面に表れる情報
パターンの一例図、第４図は制御ユニットが正常運転状
態にある時に表示装置の表示部に表れる制御情報の一例
を示す表示装置の外観図、第５図は制御ユニットに異常
事態を生じた時に表示装置の表示部に表れる故障個所を
示す情報の一例を示す表示装置の外観図、第６図は制御
ユニットの電気回路の構成を示す概略図、第７図は制御
ユニットの制御回路部の構成をしめす系統図、第８図は
温調スタートモードにおけるタイミングチャート、第９
図は温調稼働モードにおけるタイミングチャート、第10
図は制御ユニットの制御動作を示すフローチャートであ
る。 （符号の説明） 図において、HCOMは上位コンピュータ、MDはその制御装
置、CCUは通信制御装置、LICはリンクカード（伝送制御
装置）、MODEMは変復調器、DDXはデータ伝送ケーブル、
2N,2N₁〜2N_nは表示装置、U1〜UNは制御ユニットをそれ
ぞれ示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御ユニットが正常運転の状態にあるとき
   には自動制御に必要な制御情報を表示する一方、制御ユ
   ニットに異常事態が生じた時には直ちに上記制御情報を
   異常箇所を示す情報に切り換えて表示するようにした表
   示装置を個々に備えた複数の熱媒体の温度自動制御ユニ
   ットと、 上記各々の制御ユニットの表示装置から送られて来る出
   力情報をデータ伝送回線を介して入力して情報処理を行
   うとともに、上記各々の制御ユニットを遠隔制御するよ
   うにした表示装置を備えて構成された上位コンピュータ
   とを備え、 常時は、個々の制御ユニットの制御状態を上位コンピュ
   ータ画面に一覧表示して監視し、該上位コンピュータの
   表示画面を通じて各制御ユニットを遠隔制御でき、何れ
   かの制御ユニットに異常事態が生じたときには、上位コ
   ンピュータ画面に異常情報を優先的に切り換え表示でき
   るようにし、 かつ上位コンピュータで監視する制御ユニット毎に、所
   定期間内の運転情報を一覧表示できる構成としたことを
   特徴とする熱媒体の温度自動制御ユニットの集中管理シ
   ステム。