JPH09224379A - インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め決められた手順でしか伝送を行うことが
できず、インバータ装置と通信するためにはインバータ
装置に接続する装置（例えばパーソナルコンピュータま
たはプログラマブルコントローラ）からの伝送手順がイ
ンバータ装置の伝送手順に合わせる必要があり、異なる
伝送手順のその他のインバータ装置やその他の機器と同
一伝送路では接続ができなかった。 【解決手段】 電動機を駆動するインバータ回路を制御
する制御回路部と、制御条件のデータを設定させるため
のパネルのスイッチ部および外部のコントローラから運
転指令，周波数指令値等の入力およびデータのモニタを
行う通信手段を備えたインバータ装置において、開始文
字を選択または設定する手段、テキストサイズまたは終
了文字を選択または設定する手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の可変速制
御を行うためのインバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインバータ装置は、外部から伝送
により運転指令，周波数指令値等の指令等の入力および
データのモニタ出力が可能で、通信の速度，１文字のビ
ット数，パリティの有無の設定は可能であるが、インバ
ータ装置の伝送は、予め決められた手順に従い開始文
字，コマンド，データ終了文字を伝送し、その手順は１
つの固定されたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のインバータ装置
においては、予め決められた手順でしか伝送を行うこと
ができず、インバータ装置と通信するためにはインバー
タ装置に接続する装置（例えばパーソナルコンピュータ
またはプログラマブルコントローラ）からの伝送手順が
インバータ装置の伝送手順に合わせる必要があり、異な
る伝送手順のその他のインバータ装置やその他の機器と
同一伝送路では接続ができなかった。

【０００４】このため、異なる伝送手順のその他の機器
と伝送するためには、インバータ装置内のＣＰＵ内蔵Ｒ
ＯＭまたは外部ＲＯＭのプログラムを異なる伝送手順で
通信するプログラムに置き換える必要があり、ＣＰＵの
交換または外部ＲＯＭの交換が必要であった。また、イ
ンバータ装置が運転中に通信手順の変更を行う事はでき
なかった。

【０００５】又、外部公開のコンピュータリンクの通信
とインバータ装置のオプション周辺機器（例えば、パラ
メータ一括書込み読出機等のバイナリーコードで通信す
るインバータ装置周辺機器）の通信を、小形化等のため
に同一の通信ポートを使用する場合は同一の通信手順で
行う。この為、通信テキストのデータは外部公開が必要
条件となるので、コンピュータリンク通信では標準仕様
となっているＪＩＳＸ０２０１の記号（ＪＩＳコードま
たはアスキーコード）を使用する必要があり、より高速
で通信可能なＣＰＵ内のメモリデータと同一のバイナリ
ーコード（生データ）の使用はできなかった。

【０００６】更に、１つしかない通信ポートで、外部コ
ンピュータとＪＩＳ（アスキー）コードで特定のデータ
モニタ等の通信を行うインバータの運転中に、パラメー
タ一括書込み読出機等でパラメータの一括読出しを行い
たい時は運転中の通信手順の変更はできなかった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、周波数指令または運転停止指令等
の入力およびデータのモニタ出力を通信から伝送するイ
ンバータ装置において、複数の手順または任意の手順で
通信が行え、更にインバータ装置運転中でも、通信手順
の変更が可能なインバータ装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、電動機を駆動するインバータ回路
を制御する制御回路部と、制御条件のデータを設定させ
るためのパネルのスイッチ部および外部のコントローラ
から運転指令，周波数指令値等の入力およびデータのモ
ニタを行う通信手段を備えたインバータ装置において、
開始文字を選択または設定する手段、テキストサイズま
たは終了文字を選択または設定する手段を備えている。
また通信テキストのデータをＪＩＳＸ０２０１の７ビッ
ト又は８ビットの記号（ＪＩＳコードまたはアスキーコ
ード）で伝送するか、８ビットのバイナリーコード（生
データ）で伝送するのか選択を行う手段を備えている。
さらに通信手順の設定は、パネルスイッチ部からの設定
手段の他、通信からの設定手段および入力端子からの信
号で切替える手段を備えている。

【０００９】インバータ装置は、電源初期化時に、予め
設定された開始文字，テキストサイズ，終了文字および
ＪＩＳコード（アスキーコード）またはバイナリーコー
ドの選択を読書き可能な不揮発性のメモリより読出し、
通信テキストの開始文字，テキストサイズ，終了文字お
よびテキストデータのコードとする。

【００１０】予め設定された開始文字，テキストサイ
ズ，終了文字およびテキストデータのコードが接続する
機器と異なる場合、パネルのスイッチ部または通信から
のコマンドにより通信の設定パラメータを読出し、接続
する機器の通信の開始文字，テキストサイズ，終了文字
およびテキストデータのコードを入力する。ＣＰＵは設
定値を読み書き可能な不揮発性メモリの設定データを入
力されたデータに書き換える。インバータ装置の電源を
オフして再投入すると、設定された開始文字，テキスト
サイズ，終了文字およびテキストコードの選択を読み書
き可能な不揮発性のメモリより読出してＣＰＵ内蔵ＲＯ
Ｍに書込み、通信テキストの開始文字，テキストサイ
ズ，終了文字及びテキストデータのコードとする。 外
部機器より通信でテキストを送ると、インバータ装置は
１文字単位で割り込み受信し、受信文字と開始文字を比
較する。開始文字と異なる時は、次の文字の受信を待
つ。開始文字と同一の文字の時は通信テキストの受信を
開始し、終了文字を受信またはテキスト文字数の文字を
受信するまでの文字を、通信テキストとする。受信文字
のチェックは設定されたコードに従い行う。

【００１１】通信手順の設定は複数設定が可能で、通信
ＡにＪＩＳ（アスキーコード）と通信Ｂにバイナリコー
ドと設定し、入力端子の１つに通信手順切替えの設定を
行う事により、割付けた入力端子の信号オフでＪＩＳコ
ード（アスキーコード），オンでバイナリーコードと、
信号入力で通信コードの切替えが可能となり、インバー
タ装置運転中でも通信コード等の通信手順の変更が可能
である。

【００１２】又、インバータ装置のパラメータのデータ
を一括で読み書きを行うパラメータ一括書込み読出機と
の通信について説明する。パラメータ一括書込み読出機
は、まず最初に標準の設定であるＪＩＳコード（アスキ
ーコード）のテキストデータでバイナリーコードへの切
替えの設定を通信し、インバータ装置はバイナリーコー
ドへの切替えの設定を受信すると、次の通信からテキス
トデータはバイナリーコードに切替える。インバータ装
置のパラメータデータの一括読み書きはバイナリーコー
ドで行う。パラメータの一括読み書きが完了すると、イ
ンバータ装置は次の通信からテキストデータはＪＩＳコ
ード（アスキーコード）が自動切替えする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施例につき図
面を参照しながら説明する。先ず、図１に従って全体の
構成につき述べる。インバータ回路１は電源側端子２，
３，４と負荷側端子５，６，７とを備えており、電源側
端子２，３，４には三相交流電源８が接続され、負荷側
端子５，６，７には電動機例えば三相誘導電動機９が接
続されている。又、インバータ回路１は直流電源回路１
０を備えている。この直流電源回路１０は、交流入力端
子が電源側端子２，３，４に接続された全波整流回路１
１と、この全波整流回路１１の直流出力端子間に接続さ
れた平滑用コンデンサ１２とから構成され、その平滑用
コンデンサ１２の両端子に直流母線１３，１４が接続さ
れている。

【００１４】更に、直流母線１３，１４間には６個のス
イッチング素子たるトランジスタ１５〜２０を三相ブリ
ッジ接続してなるインバータ主回路２１が接続され、ト
ランジスタ１５〜１７の各エミッタは負荷端子５，６，
７に接続されている。そして、インバータ主回路２１の
各トランジスタ１５〜２０のベースには、ベースドライ
ブ回路２２の６個の出力端子が夫々接続されている。な
お、インバータ回路１は制御電源回路２３を備えてお
り、その入力端子は直流母線１３，１４に接続されて、
出力端子間に直流定電圧の制御電源を出力するようにな
っている。この場合、制御電源回路２３において、Ｖｃ
ｃは制御電源電圧を示し、Ｅはアース電位を示す。

【００１５】制御回路部２４はマイクロコンピュータ
（以下ＣＰＵと略す）２５を備えている。このＣＰＵ２
５は、ＣＰＵ２５の動作を支持するプログラムを格納す
る内蔵ＲＯＭ２５ａと、メモリたる内蔵ＲＡＭ２５ｂを
有しているとともに、データバス・アドレスバスが、各
種メモリ、例えば書き換え可能な不揮発性メモリ２６に
接続されている。この不揮発性メモリ２６には通信パラ
メータである通信テキストの開始文字，終了文字，通信
テキストデータ数，通信テキストデータのコードの種
別、入力端子に通信手順切替えの割付を行うか否かのほ
か各種制御条件データが記憶されている。

【００１６】そして、ＣＰＵ２５は、その出力ポートが
ベースドライブ回路２２に接続されていて、スイッチン
グ素子であるトランジスタ１５〜２０のスイッチングを
制御し、誘導電動機９の回転を制御する。制御回路部２
４はすべてＣＰＵ２５により管理され、内蔵ＲＡＭ２５
ｂのデータに従い、制御する。内蔵ＲＡＭ２５ｂの制御
条件データは、現在の設定データを記憶する読み書き可
能な不揮発性メモリー２６に記憶され、イニシャライズ
時に内蔵ＲＡＭ２５ｂに転送される。更に、ＣＰＵ２５
のシリアルポートは送受信回路２７を介してコネクタ３
９に接続され、図示しない外部機器例えばプログラマブ
ルコントローラまたはコンピュータまたはパラメータ一
括書込み読出機等に接続される。

【００１７】制御回路部２４はさらに電源監視回路２８
を備えている。この電源監視回路２８は、入力端子が制
御電源回路２３の出力端子に接続され、且つ出力端子が
ＣＰＵ２５の入力ポートに接続されていて、制御電源回
路２３からの制御電源電圧Ｖｃｃが設定レベルに達する
まではＣＰＵ２５をリセット（パワーオンリセット）状
態にするようになっている。

【００１８】そして、制御回路部２４は端子台２９を備
えている。この端子台２９は、複数の端子の例えば８端
子がバッファ３０を介してＣＰＵ２５の入力ポートに接
続され、さらに１つまたは複数の端子例えば２端子のア
ナログ入力端子は、Ａ／Ｄ変換器３１を介してＣＰＵ２
５の入力ポートに接続される。また複数の端子、例えば
４端子がバッファ３２を介してＣＰＵ２５の出力ポート
に接続され、さらに１つまたは複数の端子例えば２端子
はローパスフィルター回路３３を介して、ＣＰＵ２５の
アナログ出力に接続されていると共に、その複数の端子
が図示しない外部操作器に接続されている。

【００１９】パネル（設定操作部）３４は、設定操作用
のキーマトリックス回路３５を備えており、これらの
入，出力端子は、ＣＰＵ２５の入，出力ポートに接続さ
れている。また、データ及び運転状況表示用ＬＥＤ３６
を備えており、これらはドライバー回路３７，３８を介
してＣＰＵ２５の出力ポートに接続されている。

【００２０】この様に構成されたインバータ装置の動作
について図１乃至図３を参照して説明する。まず装置の
３相交流電源ＡＣを投入して制御電源回路２３から制御
回路部２４に直流電源Ｖｃｃを供給すると、ＣＰＵ２５
は内蔵ＲＯＭ２５ａに格納されたプログラムにより動作
を開始し、まず内蔵ＲＡＭ２５ｂのデータを一旦クリア
して初期化を図る。この初期化後、不揮発性メモリ２６
に記憶されている通信パラメータを含む制御条件データ
を読出し、内蔵ＲＡＭ２５ｂに書込む。制御条件データ
には予め設定した各種条件データとして、例えば通信は
ＪＩＳコード（アスキーコード）を使用する事、開始文
字は“（”を使用する事、終了文字は“（”を使用する
事等が設定されている。

【００２１】インバータ装置は、プログラムに従い外部
コントローラ例えばＰＬＣからの通信テキストデータを
手順に従い受信する。即ち、１文字受信するとＣＰＵ２
５に割込みが発生し、ＣＰＵ２５は受信文字と内蔵ＲＡ
Ｍ２５ｂ上の開始文字“（”を比較する。一致しない時
は受信文字を捨て次の文字の受信を待つ。受信文字が開
始文字“（”と一致した時にテキストの受信を開始し、
終了文字“（”を受信するまで又はテキストデータ数分
のデータを受信するまでテキストの受信を行う。ＣＰＵ
２５は受信テキストを解読して処理する。

【００２２】ここで接続する外部機器が２種類あり、運
転中に通信のコネクタ３９に接続するケーブルを切替え
て、２種類の通信手順が異なる外部機器に接続する場合
について説明する。図２に制御内容のフローチャート
を、図３に２種類の通信手順Ａと通信手順Ｂの例を示
す。１つの外部機器は開始文字“（”、終了文字“）”
でＪＩＳ（アスキー）コードで通信し、別の機器の通信
手順は、開始文字が“ｓｔｘ”で終了文字はなく、１６
文字のバイナリコードのテキストデータ数とする。

【００２３】従来のインバータ装置では、２つの外部機
器と通信するには、ＣＰＵ２５の内蔵ＲＯＭ２５ａに格
納されたプログラムの通信手順を書き換える必要があ
り、通信手順を書き換えたプログラムを内蔵ＲＯＭ２５
ａに格納したＣＰＵ２５に交換する必要があり、運転中
の通信手順切替えは不可能で、インバータ装置の運転を
停止してからＣＰＵ２５を交換する必要があった。

【００２４】本発明のインバータ装置では、パネルのス
イッチ部より通信の設定パラメータを読みだし、２種類
の通信手順を設定する。通信Ａは開始文字“（”，終了
文字“）”，ＪＩＳ（アスキー）コード、通信Ｂは開始
文字“ｓｔｘ”，テキストサイズ１６文字、テキストデ
ータはバイナリコードの設定を入力する。さらに、入力
端子１に通信Ａ／Ｂ切替えを設定する。ＣＰＵ２５は設
定値を読み書き可能な不揮発性メモリ２６の設定データ
を入力されたデータに書き換える。

【００２５】インバータ装置の電源をオフして再投入す
ると、設定された開始文字，テキストサイズおよびテキ
ストコードの選択を読み書き可能な不揮発性のメモリ２
６より読みだし、通信テキストの開始文字，テキストサ
イズまたは終了文字およびテキストデータのコードとし
て、内蔵ＲＡＭ２５ｂに通信Ａ，通信Ｂの通信データを
書込む。ＣＵＰ２５は入力端子１の信号を監視し、入力
信号がオフの時は通信Ａ、入力信号がオンの時は通信Ｂ
を通信手順とする。

【００２６】入力端子１が信号がオフの時、外部機器よ
り通信でテキストを送ると、インバータ装置は１文字単
位で割り込み受信し、受信文字と内蔵ＲＡＭ２５ｂに書
かれた開始文字“（”を比較する。開始文字“（”と異
なる時は、次の文字の受信を待つ。開始文字“（”と同
一の文字の時、通信テキストの受信を開始し、終了文字
“）”を受信するまでの受信データを通信テキストとす
る。受信文字のチェックは設定されたＪＩＳ（アスキ
ー）コードに従い行う。

【００２７】インバータ運転中にコネクタを別の接続機
器に接続を変える時は、入力端子１の信号をオンにす
る。入力端子１の信号がオンの時、外部機器より通信で
テキストを送ると、インバータ装置は１文字単位で割り
込み受信し、受信文字と内蔵ＲＡＭ２５ｂに書かれた開
始文字“ｓｔｘ”を比較する。開始文字“ｓｔｘ”と異
なる時は次の文字の受信を待つ。開始文字“ｓｔｘ”と
同一の文字の時、通信テキストの受信を開始し、１６文
字分のバイナリコードの受信データを通信テキストとす
る。受信文字のチェックは設定されたバイナリコードに
従い行う。

【００２８】又、インバータ装置のパラメータのデータ
を一括で読み書きを行うパラメータ一括書込み読出機と
の通信について説明する。パラメータ一括書込み読出機
は、まず最初に標準の設定であるＪＩＳコード（アスキ
ーコード）のテキストデータでバイナリーコードへの切
替えの設定を通信し、インバータ装置は切替えの設定を
受信すると、次の通信からテキストデータはバイナリー
コードに切替える。インバータ装置のパラメータデータ
の一括読み書きをバイナリーコードで行う。パーラメー
タの一括読み書きが完了すると、インバータ装置は次の
通信からテキストデータはＪＩＳコード（アスキーコー
ド）に自動切替えする。

【００２９】本実施例によれば、開始文字を選択または
設定する手段、テキストサイズまたは終了文字を選択ま
たは設定する手段を備え、さらに通信テキストのデータ
をＪＩＳＸ０２０１７ビットまたは８ビットの記号（Ｊ
ＩＳコードまたはアスキーコード）で伝送するか、８ビ
ットのバイナリー記号で伝送するかの選択を行う手段を
備えているため、複数の手段または任意の手段で通信を
行うことができる。

【００３０】これにより、インバータ装置の伝送手段
を、異なる伝送手段のその他のインバータ装置やその他
の機器と同一の伝送手段に設定する事により、インバー
タ装置内のＣＰＵの交換やＣＰＵのプログラム格納ＲＯ
Ｍの交換等のインバータ装置のハードウェアの変更を行
う事なく、同一の伝送路で接続が可能である。また複数
の通信手順の設定を入力端子の信号で切替える手段を備
えているため、インバータ装置が運転中でも通信手段の
切替えが可能で、運転を停止させる事なく通信手順の異
なる外部機器との通信の切替えが可能である。

【００３１】更に、外部のコンピュータとの通信を行う
コンピュータリンク用の通信ポートと同一の通信ポート
にパラメータ一括書込み読出機を接続してパラメータ一
括書込み読出機と通信を行う場合でも、コンピュータリ
ンクの通信で通常使用されるＪＩＳコード（アスキーコ
ード）でなく、生データをそのまま通信するバイナリー
コードで通信が可能となりパラメータ一括書込み読出機
での一括読み書きの時間の短縮が可能である。

【００３２】（他の実施例）他の実施例として、通信パ
ラメータを読み書き可能な不揮発性メモリに格納するの
ではなく、各種設定可能な不揮発性のメモリパックを格
納したメモリパックを準備し、メモリパックの内容を任
意に書き換えた後、メモリパックを装着する事により、
任意の手順で通信を行う構成のインバータ装置がある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、電動機
を駆動するインバータ回路を制御する制御回路部と、制
御条件のデータを設定させるためにパネルのスイッチ部
および該スイッチ部により設定された条件のデータ及び
現在の運転状況を表示する表示部と、外部のコントロー
ラから運転指令，周波数指令値等の入力およびデータの
モニタを行う通信機能を備えたインバータ装置におい
て、開始文字を選択または設定する手段、テキストサイ
ズまたは終了文字を選択または設定する手段を備え、さ
らに通信テキストのデータをＪＩＳＸ０２０１の７ビッ
トまたは８ビットの記号（ＪＩＳコードまたはアスキー
コード）で伝送するか、８ビットのバイナリー記号で伝
送するかの選択を行う手段を備え、入力端子からの信号
や通信からのコマンドで通信手段の設定を切替える手段
を備えているので、複数の手順または任意の手順で通信
を行え、運転中でも通信手順の変更が可能なインバータ
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成図，

【図２】本発明の一実施例の制御内容のフローチャー
ト，

【図３】本発明の一実施例の通信手順Ａと通信手順Ｂを
示す図。

【符号の説明】

１…インバータ回路， ９…電動機，２１
…インバータ主回路， ２２…ベースドライブ
回路，２３…制御電源回路， ２４…制御
回路部，２５…マイクロコンピュータ（ＣＰＵ），２６
…読み書き可能な不揮発性メモリー，２７…送受信回
路， ２８…電源監視回路，３０…バッ
ファ， ３１…Ａ／Ｄ交換器，３２…
バッファ， ３３…ローパスフィルタ
回路，３４…パネル（設定操作部）， ３５…キー
マトリックス，３６…表示ＬＥＤ部， ３
７…ドライバー，３８…ドライバー。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機を駆動するインバータ回路を制御
   する制御回路部と、制御条件のデータを設定させるため
   のパネルのスイッチ部および外部のコントローラとの通
   信機能を備えたインバータ装置において、前記通信機能
   の通信テキストの開始文字および終了文字を選択する手
   段を備えたことを特徴とするインバータ装置。
2. 【請求項２】 電動機を駆動するインバータ回路を制御
   する制御回路部と、制御条件のデータを設定させるため
   のパネルのスイッチ部および外部のコントローラとの通
   信機能を備えたインバータ装置において、前記通信機能
   の通信テキストの開始文字および受信テキストデータ数
   を選択する手段を備えたことを特徴とするインバータ装
   置。
3. 【請求項３】 電動機を駆動するインバータ回路を制御
   する制御回路部と、制御条件のデータを設定させるため
   のパネルのスイッチ部および外部のコントローラとの通
   信機能を備えたインバータ装置において、前記通信機能
   の通信テキストのデータをＪＩＳＸ０２０１の記号で伝
   送するか、バイナリー記号で伝送するかを選択する手段
   を備えたことを特徴とするインバータ装置。
4. 【請求項４】 電動機を駆動するインバータ回路を制御
   する制御回路部と、制御条件のデータを設定させるため
   のパネルのスイッチ部および外部のコントローラとの通
   信機能を備えたインバータ装置において、前記通信機能
   の通信テキストの開始文字または終了文字を任意の記号
   で設定する手段を備えたことを特徴とするインバータ装
   置。
5. 【請求項５】 通信手順の設定切替えを通信により行う
   手段を備えた事を特徴とする請求項１乃至４記載のイン
   バータ装置。
6. 【請求項６】 通信手順の設定切替えを入力端子からの
   信号で行う手段を備えた事を特徴とする請求項１乃至４
   記載のインバータ装置。