JPH0919152A - 電力変換装置の外部信号入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】制御装置用ＣＰＵの処理タスク量が低減され、
汎用性の接点入出力選択機能を有するシリアル通信を用
いた電力変換装置の外部信号入出力装置を提供するもの
である。 【構成】制御装置の外部信号入出力部をアナログ信号入
出力部分および接点入出力部分に分割するとともに、ア
ナログ信号入出力部分を第１の（Ｉ／Ｏ）ポートを介し
て第１のＣＰＵに接続し、かつ接点入出力部分を第２の
（Ｉ／Ｏ）ポートを介して第２のＣＰＵに接続し、第２
のＣＰＵにより選定可能な予め用意された複数の接点入
出力機能が割付された機能割付部分を第２のＣＰＵに接
続し、第１ＣＰＵおよび第２のＣＰＵ間をシリアル通信
する部分を、具備して構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動機駆動を行うインバ
ータ装置等の電力変換装置に係り、特に電力変換装置の
制御装置と信号授受器との信号入出力を行う電力変換装
置の外部信号入出力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力変換を行う電力変換装置は、電動機
駆動を行うインバータ装置や無停電電源装置いわゆるＵ
ＰＳなどに、多用されているところである。この種の電
力変換装置においては、電力変換器の制御を行う制御装
置の本体と、別体として配設される信号授受器との信号
やりとりを行うものが、一般的であって、かような信号
授受器との信号入出力を行うための外部信号入出力装置
が、制御装置に具備される。以下に、理解を容易にする
ため、インバータ装置を例にとり説明する。

【０００３】図３は従来技術を説明するため電力変換装
置の入出力装置の要部系統を示したもので、１は制御装
置２と外部信号の授受を行う信号授受器である。ここ
に、外部信号授受器１において、11は速度設定部、12は
アナログ信号入力器、13は接点などのディジタル信号出
力器、14はディジタル信号入力器である。制御装置２
は、外部信号入出力部21，（Ｉ／０）ポート22，ＣＰＵ
23，運転シーケンス制御部24からなり、その外部信号入
出力部21がアナログ入出力部分 211および外部入出力部
分 212からなるものである。

【０００４】すなわち、外部信号授受器１と電力変換装
置の制御を行う制御装置２との間にて、外部信号のやり
とりを行う外部信号入出力装置においては、速度設定部
11からの設定周波数等のアナログ入力をアナログ入出力
部分 211に取り込み、（Ｉ／０）ポート22を経由して、
例えばインバータ全ての制御を行っているＣＰＵ23に直
接入力される。また、ディジタル信号出力器13からの運
転指令等を外部入出力部 212に得て、同様にＣＰＵ23に
取り込む。ここで、外部入出力部分 212に入力されたイ
ンバータ指令等より、ＣＰＵ23は運転シーケンス制御部
24を操作してその運転シーケンスが変更されるものとな
る。

【０００５】逆に、アナログ出力値がアナログ入出力部
分 211からアナログ信号入力器12に信号発生されるもの
であり、また、運転シーケンス制御部24からインバータ
運転状態等をＣＰＵ24が取り込み、ディジタル信号とし
て（Ｉ／０）ポート22を介して外部入出力部分 212に得
られ、ディジタル信号入力器14に与えられるものとな
る。かように、制御装置２の外部信号入出力部21におい
て、外部接点入出力にはさまざまな機能が各入出力部分
に割付がされ、また同時にアナログ入出力も混在してい
る。さらには、かような外部信号入出力部21の信号授受
を行うには、接続のためのターミナル（端子台）を用い
ているものが殆どである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に電力変換装置
は、例えばインバータ装置において全制御を一つのＣＰ
Ｕを用いて行っているため、高速な制御を必要とする制
御演算部等と、比較的遅くてもよいシーケンス制御演算
部とが、混在している。ここで、外部信号入出力装置に
おいては、運転や監視の仕様の点で多機能が要請されて
きており、特に、外部接点入出力機能の点で著しい。そ
のため、多様化する外部接点入出力機能を、インバータ
の全制御を行っているＣＰＵに盛り込むことは、高速な
制御を必要とする制御演算部の負担である。また、外部
接点入出力機能が多様化しても、実際にはその中から選
択して使用することになるため、最適化をすることは難
しいそのうえ、外部接点入出力への導入または導出にタ
ーミナルが使用されているため、外部接点装入出力部の
小型化ができないものであった。しかして、本発明の目
的とするところは、制御装置用ＣＰＵの処理するタスク
量が低減され、汎用性の接点入出力選択機能を有してシ
リアル通信を用いてなる格別な装置を、提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段は、つ
ぎの如く構成したものである。 （イ） 制御装置の外部信号入出力部は、アナログ入出
力部分と接点入出力部分に分離し、それぞれ（Ｉ／０）
ポートおよびＣＰＵを配してなる。 （ロ） 接点入出力関係ＣＰＵにより選択可能な予め用
意された複数の接点入出力機能が割付けされた機能割付
部分を具備してなる。 （ハ） 二つのＣＰＵ間をシリアル通信を介して接続し
てなる。

【０００８】

【作用】かかる解決手段により、つぎのように作用し得
る。すなわち、外部信号入出力部のアナログ入出力部分
をアナログ信号入出力機能のみを挿着とし、接点入出力
関係ＣＰＵを接点入出力情報の送受信を行うものとして
効用でき、その接点入出力機能が数種類に分割用意され
て変更し得るものとなって、接点入出力部分のターミナ
ル接続に支障をきたさず、汎用性の高い機能の割付が可
能となる。また、制御用ＣＰＵが処理するタスク量が低
減し得ることは、勿論である。さらに、本発明を図面に
基づいて、詳細説明する。

【０００９】

【実施例】図１は図３に類して表した本発明の一実施例
の要部系統を示すものであって、３は制御装置である。
ここに、制御装置３は、アナログ入出力部分31と接点入
出部分32と（Ｉ／０）ポート33，33′とＣＰＵ34，34′
と運転シーケンス制御部35とシリアル通信部分36，36′
と機能割付部分37とを、具備してなるものである。ま
た、図２は機能割付部分の一例を示すものであって、 3
71〜 375は接点機能Ａ〜接点機能Ｅ、 341′はＣＰＵ3
4′の選択機能部分である。

【００１０】すなわち、図１に示す制御装置３にあっ
て、アナログ入出力部分31は、例えば入力には設定周波
数，出力には出力周波数等の電圧換算値の如き設定値や
出力値のように機能として、決められた割付をされるも
のである。このアナログ入出力部分31の入力は（Ｉ／
０）ポート33を介して直接的にＣＰＵ34に取り込まれ運
転シーケンス制御部35へ、あるいは運転シーケンス制御
部35の運転状態におけるアナログ出力値がＣＰＵ34から
（Ｉ／０）ポート33を介して直接的にアナログ入出力部
分31へ出力される。ここで、信号授受器１の速度設定部
11およびアナログ信号入力器12とアナログ入出力部分31
との間にて、かような信号の導入・導出がなされること
は明らかである。

【００１１】一方、接点入出力部分32での入力信号が
（Ｉ／０）ポート33′を介してＣＰＵ34′に取り込ま
れ、この入力信号指令に基づきＣＰＵ34′は、選択機能
部分341′により機能割付部分37から選択された接点入
出力機能を取り出し、それをシリアル通信部36，36′に
てシリアル通信し、ＣＰＵ34に取り込む。さらに、機能
割付部分37からの指令された機能の入力がＣＰＵ34から
運転シーケンス制御部35に与えられ、したがって、指令
された機能として例えばインバータは運転されるものと
なる。

【００１２】ここで、図２に例示されるように、機能割
付部分37には予め用意された複数の接点入出力機能であ
る接点機能Ａ，接点機能Ｂ，接点機能Ｃ，接点機能Ｄお
よび接点機能Ｅ等が割付けされてなり、ＣＰＵ34′は、
接点入出力部分32の入力に基づき選択された接点入出力
機能を指定できるものとしている。さらには、機能割付
部分37には数種類の機能を収納し選択可能としたことに
より、汎用性を有する接点入出力機能を実現できる。ま
た、逆に接点入出力部分への出力信号は、運転シーケン
ス制御部35の例えばインバータの運転状態を、ＣＰＵ34
を介してシリアル通信部分36から運転状態のデータとし
て送信されてシリアル通信部分36′で受信される。受信
された運転状態データがＣＰＵ34′にて機能割付部分37
で指定された機能と比較され、ＣＰＵ34′より（Ｉ／
０）ポート33′を介して接点入出力部分32に与えられ
る。

【００１３】ところで、かかるＣＰＵ34，34′間のシリ
アル通信を高速にすることで、図３に示される外部入出
力部分 212，（Ｉ／０）ポート22およびＣＰＵ23によ
り、直接的に入出力する場合と同様の応答を得ることが
できる。なお、図１において、信号授受器１と制御装置
３のアナログ入出力部分31および接点入出力部分32との
間における外部信号のやりとりは、図３と同様に効用さ
れるものであり、その詳細説明を省略する。また、接点
入出力部分32においてフォトカプラなどのディジタル信
号を含むものとしてもよい、ことは言うまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、制
御装置用ＣＰＵの処理するタスク量が低減されて高速制
御演算の妨げが解消され、限られた接点入出力機能を有
するにも拘わらず種類の汎用性をもつ機能選択を行い得
る格別な装置を、提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す要部系統図であ
る。

【図２】図２は図１の機能割付部分の一例を示す構成図
である。

【図３】図３は従来技術を説明するため示した系統図で
ある。

【符号の説明】

１ 信号授受器 11 速度設定部 12 アナログ信号入力器 13 ディジタル信号出力器 14 ディジタル信号入力器 ２ 制御装置 21 外部信号入出力部 22 （Ｉ／０）ポート 23 ＣＰＵ 24 運転シーケンス制御部 ３ 制御装置 31 アナログ入出力部分 32 接点入出力部分 33 （Ｉ／０）ポート 33′ （Ｉ／０）ポート 34 ＣＰＵ 34′ ＣＰＵ 35 運転シーケンス制御部 36 シリアル通信部分 36′ シリアル通信部分 37 機能割付部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力変換器を制御する制御装置と該制御
   装置に外設される信号授受器との信号入出力を行う電力
   変換装置の外部信号入出力装置において、 前記制御装置の外部信号入出力部をアナログ信号入出力
   部分および接点入出力部分に分割するとともに、該アナ
   ログ入出力部分を第１の（Ｉ／０）ポートを介して第１
   のＣＰＵに接続し、かつ接点入出力部分を第２の（Ｉ／
   ０）ボートを介して第２のＣＰＵに接続し、 該第２のＣＰＵにより選定可能な予め用意された複数の
   接点入出力機能が割付された機能割付部分を第２のＣＰ
   Ｕに接続し、 前記第１のＣＰＵおよび第２のＣＰＵ間をシリアル通信
   可能なシリアル通信部分を具備し、 構成したことを特徴とする電力変換装置の外部信号入出
   力装置。