JPS63118801A - 制御装置 - 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】

この発明は、主としてプロセス制御用の、マイクロプロ
セッサを備えた制御装置に関し、特に、各種の設定値、
制御定数２回路補正定数などの制御装置定数を、１個の
テンキーを介して、その制御装置定数の種類区分に対応
してメモリの各所定領域に書き込み、これに基づいて制
御演算をするようにした装置である。

【従来の技術】

従来例について、第６図のブロック図によって、説明す
る。 この従来例はマイクロコンビヱータ基調の温度調節計で
、熱電対によって温度を検出し、これに基づいて制御演
算し、その演算結果である操作量としての電流を負荷抵
抗に流す。 第６図で、２３４．２３Ｂ、　２３Ｃは調節計定数設定
用ディジタルスイッチ（０〜９まで表示された可動部を
もち、これを設定すると直接ＢＣＤ出力がなされる）で
、具体的には２３Ａが温度目標値用、２３Ｂが上限警報
値用、２３Ｃが比例帯用である。これら設定用ディジタ
ルスイッチの値は、マイクロプロセッサ１を介して表示
器４に切り替えられて表示される。メモリ２２はＲＯＭ
、ＲＡＭからなり、入力ポートロ、出力ポードアととも
に、アドレスバスｌＯ，データバス２０を介してマイク
ロプロセッサ１とデータを受は渡しする。 さて、入力ポートロは、Ａ／Ｄコンバータ８゜増幅器１
８を介して温度センサである熱電対２８と接続し、出力
ポードアは、Ｄ／Ａコンバータ９．電圧・電流変換器１
９を介して負荷抵抗２９と接続している。 したがって、熱電対２８により検出された温度と、ディ
ジタルスイッチ２３Ａにより設定された温度目標値との
偏差に基づいて制御演算され、その結果、操作量として
の電流が負荷抵抗２９に流される。このとき、ディジタ
ルスイッチ２３Ｃにより設定された比例帯に基づいて制
御動作が働くとともに、もし温度が上がり過ぎて、ディ
ジタルスイッチ２３Ｂにより設定された上限警報値を超
えると警報が発せられる。 前記の制御演算に、マイクロプロセッサ１とメモリ２２
が機能し、検出値の温度を取り入れるために、増幅器１
８．　Ａ／Ｄコンバータ８１人カポ−トロが機能し、演
算結果を出力するために、出力ポードア、Ｄ／Ａコンバ
ータ９．電圧・電流変換器１９が機能する。なお、ＭＷ
、ＭＲはメモリ２２に対し、それぞれ書込み動作、読出
し動作を指示するメモリアクセス要求信号であり、ＩＲ
，ＯＷはそれぞれ、入力ポートロに対し読出し動作を指
示し、出力ポードアに対し書込み動作を指示するＩ１０
ボートアクセス要求信号である。

【発明が解決しようとする問題点】

前記した従来の温度調節計における問題点は、設定用デ
ィジタルスイッチが調節計定数の個数だけ必要になるこ
とにある。調節計定数については詳しく後述するが、１
個の調節計に普通、少な（とも２個、多いときには６〜
８個必要とされる。 したがって、ディジタルスイッチが調節計前面に大きい
スペースを占有し、機能的にも意匠的にも不都合を生じ
る。また、仕様（使用目的）によって、ディジタルスイ
ッチに要、不要がでて、標準化が難しく、生産面の円滑
運営を阻害する。 そこで、各定数の値をプログラムに基づいて、メモリに
書き込む方式が考えられるが、誤操作やマイクロプロセ
ッサの異常によって、書き込まれるデータが書き変えら
れてしまう、というおそれがあり信顛性に不安がある。 なお、調節計定数は、一般には制御装置定数と呼ばれ、
制御装置において偏差とともに操作量を支配する定数の
ことである。この定数を分類すると、■使用時にユーザ
が設定する定数二目標値、上・下限警報値、ＰＩＤ動作
の比例帯、積分時間。 微分時間など、■初期にユーザが設定できる方が有効な
定数：表示単位のＣまたは’Ｆか、操作部の正動作また
は逆動作か、温度センサの電圧入力式または抵抗入力式
か、などの区別、■メーカだけが設定できる定数−入出
力回路の零点補正データ、測定範囲補正データ□などに
なる。 この発明の目的は、従来技術がもつ以上の問題点を解消
し、各種制御装置定数を１個のテンキーおよび表示器を
共用して設定２表示し、制御装置定数を、その種類区分
に対応してメモリの所定の書込み領域に書き込むととも
に、誤操作やマイクロプロセッサ異常によって制御装置
定数に関するデータが書き変えられるおそれを阻止する
ようにした制御装置を提供することにある。

【問題点を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、本°発明は、各種制御装
置定数を１個のテンキーおよび表示器を共用して設定２
表示するとともに、制御装置定数を、その種類区分に対
応して、ディジタル回路を介して書込み領域を指定し、
電源オフであっても消去されない読出し、書込み可能な
メモリの所定の書込み領域に書き込む□という考え方に
基づいている。 すなわち、この発明は、 （１）設定値、制御定数１回路補正定数などの制御装置
定数を設定するための１個のテンキーと、（２）　　こ
のテンキーによって設定された数値データを表示するた
めの１個の表示器と、 （３）　　電源オフであっても消去されない読出し、書
込み可能なメモリと、 （４）　　マイクロプロセッサからの制御装置定数に対
応するアドレス出力に基づき、制御定数の種類区分に対
応してメモリの書込み領域を指示する信号を出力する領
域指定デコーダと、ディジタル回路とからなり、マイク
ロプロセッサの書込み指示信号に基づいて各領域指定書
込み信号を読出し、書込み可能なメモリに送出する書込
み領域指定部と、を備えることを特徴とする。 なお、ディジタル回路は、所定の各領域指定書込み信号
だけを手動でオン・オフしうるスイッチを含むことがで
きる。 さらにまた、ディジタル回路は、テンキーの操作に基づ
いて起動され、所定時間の後に停止されるタイマを含み
、その所定時間の経過後は書込み領域指定信号を送出さ
せないようにすることができる。

【作　用】

したがって、この発明の作用は次のとおりである。 まず、設定値、制御定数１回路補正定数などの制御装置
定数が、１個のテンキーによって、設定されるとともに
、表示器により表示される。 ついで、マイクロプロセッサからの制御装置定数に対応
するアドレス出力に基づき、領域指定デコーダを介して
、制御定数の種類区分に応じてメモリの書込み領域を指
示する信号が出力される。 そして、この書込み領域指示信号は、マイクロプロセッ
サの書込み指示信号に基づきディジタル回路を介して、
領域指定書込み信号として電源オフであっても消去され
ない読出し、書込み可能なメモリに送出される。 このようにして、データバスを介して与えられる内容が
、メモリの該当領域内の、アドレスバスで指示される番
地に書き込まれる。 なお、ディジタル回路で、所定の各書込み領域指定信号
だけを手動スイッチでオン・オフ操作しうるから、その
所定の制御装置定数に関しては、必要に応じて書込みを
禁止することができる。 さらにまた、ディジタル回路は、テンキーの操作に基づ
いて起動され、所定時間の後に停止されるタイマを含み
、その所定時間の経過後は書込み領域指定信号を送出さ
せないようにすることができる。誤操作やマイクロプロ
セッサに異常が発生しないときには、所定時間内に正常
な書込みが完了するが、誤操作やマイクロプロセッサの
異常動作があると、書込みに要する時間は延長する。し
たがって、所定時間で領域指定書込み信号はオフされる
から、誤操作やマイクロプロセッサ異常があったときは
、これに基づく誤ったデータの書込みは阻止される。　
　−

【発明の実施例】

この発明の実施例を、以下に図を参照しながら説明する
。なお、第１図はこの発明に係る一実施例の構成を示す
ブロック図、第２図は書込み領域指示信号とメモリ格納
領域の説明図、第３図はこの発明に係る別の実施例の構
成を示すブロック図、第４図はこの実施例のタイマの構
成を示すブロック回路図、第５図はタイマ関連の信号の
タイムチャートを示し、同図（ａｌはキー人力完了信号
（タイマ起動信号）、同図（ｂｌはカウンタ出力信号（
タイマ信号）である。 第１図の一実施例はマイクロコンピュータ基調の制御装
置、特に温度調節計であり、１はマイクロプロセッサ、
２はメモリで、プログラム用の読出し専用メモリとデー
タ用の書込み、読出し可能なメモリとからなる。特に、
この書込み、読出し可能なメモリは、バッテリ・バック
アンプされたＲＡＭまたはＥＥＲＯＭで、いずれにして
も電源オフであっても消去されずその機能を発揮しうる
メモリである。 ３はテンキーで、温度調節計定数を設定するためのもの
、４はその定数を表示するためのＬＥＤ表示器、５は定
数書込みのためにマイクロプロセッサｌから出力される
アドレス信号を解読し、後述する書込み領域指示信号に
変換するためのデコーダである。このデコーダ５とメモ
リ２との間にディジタル回路が挿入される。このディジ
タル回路は手動スイッチＳｌ、Ｓ２）ＯＲ回路０１、Ａ
ＮＤ回路ＡＬＡ２．Ａ３　、ＮＯＲＯＲ回路０１反転器
Ｈ１、抵抗１４からなっている。 また、入力ポートロ、Ａ／Ｄコンバータ８．増幅器１８
．温度センサとしての熱電対２８．および出カポ−）７
．Ｄ／Ａコンバータ９．電圧・電流変換器１９．操作器
としての負荷抵抗２９は、第６図に基づ〈従来例におけ
るものと同じ符号および機能をもつものであるから、こ
こでは説明を省略する。 また、１０はアドレスバス、２０はデータバスであり、
ＭＷ、ＭＲはメモリ２に対し、それぞれ書込み動作、読
出し動作を指示するメモリアクセス要求信号、ＩＲ，Ｏ
Ｗはそれぞれ、入力ポートロに対し読出し動作を指示し
、出力ポードアに対し書込み動作を指示するＩ１０ボー
トアクセス要求信号である。 この実施例の作用は、定数データの書込みを主に説明す
ると次のようになる。 まず、この実施例での調節計定数は、■温度目標値、上
・下限警報値などの設定値、■制御動作を規定する比例
帯、積分時間、微分時間など、■零点補正データ、スパ
ン補正データなど□であるとする。 さて、一般のメモリ書込みでは、マイクロプロセッサ１
は、テンキー３によって設定された各種調節計定数に関
して、アドレスバス１０に定数データの書込み先の番地
を、また、データバス２０に書込みデータとしての定数
データを出力する。次に、マイクロプロセッサ１はその
ＶＷに一定時間だけアクティブロウ（以下、Ｌと表記す
る）を出力して、メモリ２に対して書込みを要求する。 一方、メモリ２はＭＷがＬになったことにより、書込み
要求が与えられたことを知り、そのときにアドレスバス
１０で示される番地に、データバス２０で与えられる定
数データを書き込む。 しかし、この実施例では、デコーダ５およびディジタル
回路によって事情は異なる。デコーダ５は、アドレス信
号を入力し、これを解読して、定数の種類に対応して固
有の書込み領域を指示する信号Ｄｏ、ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３
を出力する。なお、書込み領域指示信号Ｄｏは温度目標
値、上・下警報値に、Ｄｌは比例帯、積分時間、微分時
間に、Ｄ２は零点補正データに、Ｄ３はスパン補正デー
タにそれぞれ対応する。そして、信号Ｄ２．Ｄ３に対し
てだけは、元来メーカだけによって書き込まれる定数で
あるから、ユーザ側の定数設定時に不注意で書き込まれ
ることを防止する必要から、手動スイッチＳｌ、Ｓ２が
安全装置として付加されている。また、ディジタル回路
については、既に説明したとおりである。 したがって、デコーダ５での解読の結果、信号Ｄｏが出
力されると、この書込み領域指示信号り。 と書込み指示信号ＭＷとに基づき、ＯＲ回路０１゜ＡＮ
Ｄ回路ＡＬ反転器Ｈ１，ＮＯＲ回路Ｎ１を介し、メモリ
２に対して信号Ｄｏに対応する定数を、それ用に区分さ
れた書込み領域に書き込む指示が出される。他の書込み
領域指示信号Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３についても同様である。 ただ補足すれば、信号Ｄ２．Ｄ３のときには、スイッチ
Ｓ１．Ｓ２を介していることである。これらスイッチ５
ＬＳ２の機能については既に述べたように、ユーザの不
注意による書込みの防止である。 第２図は前記した、書込み領域指示信号Ｄｏ。 Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３に対応するメモリ格納領域の説明図で
ある。すなわち、メモリ２の調節計定数を書き込むため
の領域は４つに大別され、Ｄｏ＝１のときの温度目標値
、上・下限警報値、ＤＩ＝１のときの比例帯、積分時間
、微分時間、Ｄ２＝１のときの零点補正データ、Ｄ３＝
１のときのスパン補正データ、にそれぞれ対応する。 前記したように、この実施例では、メモ゛Ｊ２への書込
みが、書込み領域指示信号とともに書込み指示信号に基
づき、領域指定書込み信号としてディジタル回路を介し
てなされるから、従来のプログラムに基づいて書込みさ
れるのと異なり、誤操作やマイクロプロセッサ１の異常
により書込みデータが変化する、というおそれが解消さ
れる。 また、以上は書込みの場合であったが、定数データの読
出しのときには、マイクロプロセッサ１がアドレスバス
１０を介してその番地の値を出力し、ＭＲがＬになった
期間にメモリ２は、該当する番地の内容をデータバス２
０を介して出力する。 さらにまた、−ｇに入力ポートロ、出力ポードアに対す
る指示については、ＩＲ倍信号人力ポートロに対して読
出し動作を指示し、ＯＷ倍信号出力ポードアに対して書
込み動作（データを受は取るよう）を指示する。 別の実施例の構成を示すブロック図の第３図においては
、第１図による実施例に対してタイマ１１が追加され、
同じ（第１図のＮＯＲ回路Ｎ１の代わりに、ＯＲ回路０
２とＮＡＮＤ回路ＮＡＩが挿入され、テンキー１３の機
能内容がテンキー３（第１図参照）より変更されている
。つまり、テンキー１３は、マイクロプロセッサ１に設
定信号を出力するとともに、タイマ１１にその起動信号
を出力する。なお、タイマ１１については後述する。 ブロック図としては、ＡＮＤ回路Ａｌ、　Ａ２．　Ａ３
の出力がＯＲ回路ｏ２に入力され、このＯＲ回路０２の
出力が、タイマ１１の出力とともに、ＮＡＮＤ回路ＮＡ
Ｉに入力される。そして、このＮＡＮＤ回路ＮＡＩの出
力がメモリ２に送出される。 したがって、各書込み領域指示信号Ｄ　ｏ　＋　Ｄ　Ｉ
　＋Ｄ２．Ｄ３と書込み指示信号ＭＷとのＡＮＤをとっ
た信号（ＯＲ回路０２の出力信号）は、タイマ！■の出
力信号の継続する時間、つまりテンキー１３によって定
数設定を完了してから所定のタイマ時間だけメモリ２へ
書込み可能である。なお、この所定のタイマ時間は、少
なくとも正常の定数データ書込みに要する時間である。 さて第４図で、タイマ１１はカウンタ１２９反転器Ｈ２
，ゲート回路としてのＯＲ回路０３を備え、図示してな
いテンキー１３の各桁の置数が完了すると、つまり定数
設定が終わると、キー人力完了信号がタイマ１１の入力
端子１５に入力される。この信号によって、カウンタ１
２はリセットされ、その結果カウンタ１２の出力がＬに
なる。そしてこの出力は、さらに反転器Ｈ２をへて出力
端子１７からは出力Ｈとなる。また、カウンタ１２の出
力りがゲート回路０３を開き、入力端子１６からクロッ
クパルスがカウンタ１２に人力される。したがって、ク
ロックパルスが計数され、あらかじめ定められた値にな
るまで、出力端子１７からは′ｍ続して出力Ｈが出力さ
れる。すなわち、このカウンタ１２の出力Ｈ（タイマ信
号）の継続時間がタイマ時間に相当する。 第５図で、同図（ａ）はキー人力完了信号のタイムチャ
ートで、この信号は、定数設定が終わると入力端子１５
に入力され、カウンタ１２をリセットするから、いわば
タイマ起動信号である。また、同図（ｂ）はタイマ１１
の出力端子１７からの出力信号のタイムチャートで、Ｔ
は所定のタイマ時間である。 したがって、前記のタイマ１１は、テンキーの設定操作
完了に基づいて起動され、所定時間Ｔの後に停止される
から、その所定時間Ｔの経過後は領域指定書込み信号を
送出させないようにすることができる。誤操作がなく、
またマイクロプロセッサに異常が発生しないときには、
所定時間Ｔ内に正常な書込みが完了する。しかし、誤操
作やマイクロプロセッサの異常動作があると、一般に書
込みに要する時間は延長する。しかも、所定時間Ｔで領
域指定書込み信号はオフされるから、誤操作やマイクロ
プロセッサ異常に基づく誤ったデータの書込みは阻止さ
れる。

【発明の効果】

この発明においては、制御装置定数が、１個のテンキー
によって、設定されるとともに、表示器により表示され
、ついで、マイクロプロセッサからの制御装置定数に対
応するアドレス出力に基づき、領域指定デコーダを介し
て、制御定数の種類区分に応じてメモリの書込み領域を
指示する信号が出力される。そして、この書込み領域指
示信号は、マイクロプロセッサの書込み指示信号に基づ
きディジタル回路を介して、領域指定書込み信号として
電源オフであっても消去されない読出し。 書込み可能なメモリに送出される。このようにして、デ
ータバスを介して与えられる内容が、メモリの該当領域
内の、アドレスバスで指定される番地に書き込まれる。 なお、ディジタル回路で、所定の各書込み領域指示信号
だけを手動スイッチでオン・オフ操作しうるから、その
所定の制御装置定数に関しては、必要に応じて書込みを
禁止することができる。 さらにまた、ディジタル回路は、テンキーの操作に基づ
いて起動され、所定時間の後に停止されるタイマを含む
、誤操作やマイクロプロセッサに異常が発生しないとき
には、所定時間内に正常な書込みが完了するが、誤操作
やマイクロプロセッサの異常動作があると、書込みに要
する時間は延長する。したがって、所定時間で領域指定
書込み信号はオフされ、誤操作やマイクロプロセッサ異
常があったときは、これに基づく誤ったデータの書込み
は阻止される。 したがって、この発明によれば、従来のものに比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１１テンキーが１個だけでよいから、制御装置前面の
設置スペースは大幅に節約されるとともに、指示計、操
作器などの配置が合理化され、かつ意匠的にもすっきり
する。 （２）前項に関連して、制御装置の標準化ができ、生産
面の合理化が図れる。 （３）デコーダ、ディジタル回路を介して、書込み指示
信号に基づいて、所定の書込み領域に書込みがおこなわ
れるから、プログラムに基づいて書込みされるのと違っ
て、誤操作やマイクロプロセッサの異常に影響されて書
込み定数が変わるおそれがない。 （４）メモリは停電によっても消去されないから、保存
性に優れそれだけ信頼性が高い。 （５）実施態様によれば、必要に応じて特定の定数を書
き込むためにはスイッチをオンする必要があるので、不
注意による書込みが防止される。 （６）ディジタル回路にタイマを含む、別の実施態様に
よれば、誤操作やマイクロプロセッサ異常に基づく誤っ
たデータの書込みが、より高い確度で阻止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例の構成を示すブロック
図、 第２図は書込み領域指示信号とメモリ格納領域の説明図
、 第３図はこの発明に係る別の実施例の構成を示すブロッ
ク図、 第４図はこの実施例のタイマの構成を示すブロック回路
図、 第５図はタイマ関連の信号のタイムチャートを示し、 同図（ａ）はキー人力完了信号（タイマ起動信号）、同
図（ｂ）はカウンタ出力信号（タイマ信号）、第６図は
従来例の構成を示すブロック図である。 符号説明 Ｄｏ、　ＤＩ、　Ｄ２．　Ｄ３　　：書込み領域指示信
号、ＳＬ、Ｓ２　　：手動スイッチ、０１，０２　　：
ＯＲ回路、ＡＩ、Ａ２．Ａ３　　：ＡＮＤ回路、Ｎ１：
ＮＯＲ回路、ＮＡＩ　　：ＮＡＮＤ回路、Ｈｌ　：反転
器、１：マイクロプロセッサ、２：メモリ、３．１３：
テンキー、４：表示器、５：デコーダ、６：入力ボート
、７：出力ポート、 １０ニアドレスバス、１１：タイマ、２０；データバス
。 晃２藺 も４図 第５閉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）マイクロプロセッサ、入出力ポート、メモリを備え
   た装置であって、 （ａ）設定値、制御定数、回路補正定数などの制御装置
   定数を設定するための１個のテンキーと、（ｂ）このテ
   ンキーによって設定される数値データを表示するための
   １個の表示器と、 （ｃ）電源オフであっても消去されない読出し、書込み
   可能なメモリと、 （ｄ）前記マイクロプロセッサからの前記制御装置定数
   に対応するアドレス出力に基づき、前記制御装置定数の
   種類区分に対応してメモリの書込み領域を指示する信号
   を出力する領域指定デコーダと、ディジタル回路とから
   なり、前記マイクロプロセッサの書込み指示信号に基づ
   いて前記各領域指定書込み信号を前記読出し、書込み可
   能なメモリに送出する書込み領域指定部と を備えてなることを特徴とする制御装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、ディジ
   タル回路は、前記テンキーの操作に基づいて起動され所
   定時間の後に停止されるタイマを含み、前記所定時間の
   経過後は前記領域指定書込み信号を送出させないことを
   特徴とする制御装置。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置にお
   いて、ディジタル回路は、前記所定の各領域指定書込み
   信号だけを手動でオン・オフしうるスイッチを含むこと
   を特徴とする制御装置。