JPS61208521A - 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

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、ホンパトライヤ、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、遠隔制御すること
を可能にしたものである。

発明が解決しようとする問題点 したがって、本発明が解決しようとする問題点は、本出
願人が特別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人、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に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、アクセスした制御ユニットの制御情報、稼働状態
、情報処理されたデータを選択的に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］り伝送回線を介
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、作業性を飛躍的に向上できる利点がある。

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〜Ｕ
Ｎより送られてくる出力情報を上位コンピュータＨＣＯ
Ｍに取り込むための伝送制御装置、ＬＩＣは各制御ユニ
ッ）Ｕｌ〜ＵＮに付設された表示装置２Ｎ、〜２　Ｎ　
ｚの各々に設けたリンクカード（伝送制御装置）　、Ｍ
ＯＤＥＭは変復調装置であり、データケーブルＤＤＫ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、各制御ユニソ）Ｕｌ〜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
の表示部ＷＭＤ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９全制御ユニツトデータ表示の情
報がＣＲＴ画面に写し出される。ここに、温度設定では
温度を設定しよ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ントタイマの作動時間（
タイマのタイムアンプ時間）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
トのプリセン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ようとする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Ｎ０９１の制御データを呼び
出した場合の表示画面、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Ｍ
Ｄ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１−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〜Ｕ
Ｎ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Ｉ−Ｕｌ〜ＵＮの各々に
付設された表示装置２Ｎ、〜２Ｎ、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、操作キイー２１〜２５を
備え、表示部はＬＥＤにより構成されており、操作キイ
ー２１〜２５はブラックフェイスプレートにフラットキ
イ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はそれぞれに主、副欄部を設けた
上下２段構成になっており、上段２０１の主構には熱媒
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の主構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、操作キイー２１〜２５は、２１が制御ユニットの
自動運転指令キイーであり、操作することによってプリ
セン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イー、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ンプ、カウントダ
ウンするための数値設定用のキイーを示している。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、温潤稼働の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図は制御ユニソ）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）
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、制御ユニソ）ＵＮの制御部の一構成例を示す
図である。

制御ユニッ）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はノーフユーズ
ブレーカ、Ｍｌ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はディレィタイ
マをそれぞれ示している。

なお、ＷＴはライ−クリタイマであり、ホンパトライヤ
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　／　Ｍ　Ｃ−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
ＰＩＤ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ツプした場合に温度制御が開
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ンプした時に温度制
御が終了するが、これらの図において、Ｔ＝Ｔ、＋Ｔ、
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ツプ時、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
アツプすると、接点ａ　／　Ｍ　Ｃ−Ｔが開から閉に変
わって励磁コイルＭｃｌ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　／　Ｍ　１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、ホンパトライヤ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＠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
タイムアツプすると、接点ａ／ＭＣ−Ｔが閉から開に切
り換わるので、励磁コイルＭｃｌ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　／　Ｍ　１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、プリセン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
ユニソ）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Ｕ
Ｎ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ソ）Ｕ
Ｎの制御動作を中断するとともに、接点ａ　／　Ｍ　Ｃ
−Ａ　Ｌ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２０
１にｒＥ、−、Ｊ　、下段に測温抵抗体ｐｔの異常を示
す情報「５Ｆ」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　／　Ｍ　Ｃ−
Ａ　Ｌ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２０
１に「ｂ−ｔ−Ｊ　、下段２０２にヒータの断線を示す
情Ｈｒ　ｊ−ｊＥＪ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２０
１に′Ｅ？、　、７”−ｊ、下段２０２にオーバフロー
、アンダフローを示す情報ｒ、’、”　Ｊ　、　　ｒ　
　　Ｊが点滅表示される。

４）電磁接触器Ｍｌ、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、いずれも制御回路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２０
１にはｒＦ＋−１−Ｊ、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「ｊ掃ご　」、
制御回路に異常を生じた場合には１　Ｆ口」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「ｊ：ｒ−、−Ｊ　、
下段２０２に「ＦＧ 旨」の情報を点滅表示する。

９）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、ディレィタイマ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を開いて制御口＠ＭＣへの供給電源を遮断
する。

ここに、過熱防止サーモＴＣは、制御回路ＭＣに故障が
生じた場合のバンクアップとして有益であり、制御回路
ＭＣ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、Ｉ１０拡張ボートは、ＣＰ
Ｕと外部の人、出力装置を接続しており、Ｉ１０拡張ボ
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ＳＷＩ、制御モードの選択は設定用
回転ＤＴＰスイッチＳＷ２．熱風の温度設定とプリセン
トタイマの時間設定は、キイースイッチＳＷ３　（前述
した表示装置２の操作キイーに相当する）の操作により
、それぞれＩ１０拡張ポートを介してＲＡＭ内に記憶さ
れる。

また、ＲＡＭにはバンクアンプ回路ＢＵを設けであるの
で、電源ユニットからの供給電源が遮断された時にもＲ
ＡＭ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
してバンクアンプ回路ＢＵに駆動信号を出力する。ＲＯ
Ｍ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、平衡ブリッジＢ
Ｇ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。

Ｉ１０拡張ボートの出力端には、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ＬＥＤ
４１〜４４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Ｉ１０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、及びプリセントタイマが
タイムアン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Ｉ１０拡張ボートは異
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［Ｅ＋−１’の文
字と、異常個所に応じた故障情報が点滅表示される。

なお、Ｉ１０拡張ボートには、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。

以下余白 第　　　ｌ　　　表 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〜Ｕ
Ｎ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、ＬｒＣはリンクカー
ド（伝送制御装置ｉ）　、ＭＯＤＥＭは変復調器、ＤＤ
Ｘはデータ伝送ケーブル、２Ｎ。 ２Ｎｌ〜２Ｎ、、は表示装置、Ｕｌ−ＵＮは制御ユニッ
トをそれぞれ示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ユニットが正常運転の状態にある時には自動制御に
   必要な制御情報を表示する一方、ユニットに異常事態が
   生じた時には直ちにその制御情報を異常個所を示す情報
   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て成る
   熱媒体温度の自動制御ユニットの集中管理システム。