JPWO2011016137A1 - インバータシステムおよびインバータ - Google Patents

Abstract

コピー元のインバータは、自インバータがコピー先のインバータと接続されたとき、記憶領域に記憶しているパラメータを読み出してＵＳＢホストコントローラにコピー先のインバータへ送信させるパラメータ情報送信制御部を備え、コピー先のインバータは、コピー元のインバータから送信されてきたパラメータを自インバータが備えるＵＳＢスレーブコントローラを介して受信すると、受信したパラメータを自インバータが備える記憶領域に記憶させるパラメータ情報受信制御部を備える。

Description

本発明は、夫々動作に関するパラメータを設定することができる複数のインバータを備えるインバータシステムおよびインバータに関する。

近年、汎用インバータ（以下、単にインバータ）には、負荷や運転仕様に合わせた動作を設定するための種々のパラメータを設定できるものがある。高機能なインバータになると数百種類にも及ぶ膨大な数量のパラメータを設定できる。従来、このようなインバータを新規に設置する場合、このような膨大な数量のパラメータを手動で入力するか、すでにパラメータ設定済みの他のインバータからパラメータを読み出して読み出したパラメータを新規のインバータに書き込むパラメータユニットと呼ばれる専用の装置を使用してパラメータを設定する必要があった。

ところで、新規のインバータを設置するシチュエーションは、生産ラインを立ち上げる場合や、生産ライン上ですでに稼動していたインバータが破損し、代替のインバータを設置する場合などに発生し、一刻も早い設置が望まれることが多い。しかしながら、膨大な数量のパラメータを手動で入力するのは非常に時間がかかる。また、パラメータユニットを使用する方法は、一台毎にしかパラメータをコピーできない上、コピー先のインバータに電源を接続して電源を投入する必要があるため、一刻も早く設置できる方法ではなかった。そのため、さらに簡単にパラメータをコピーすることができる技術が要望されていた。

インバータに関する技術には、特許文献１には、複数のインバータをシリアル回線で接続し、親局のインバータは子局のインバータに共通の運転周波数指令を与えることによって、親局と子局とが同調運転する複数インバータの運転方法が開示されている。

特開平３−９３４９４号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術は、複数のインバータの同調運転を行う方法であって、どのインバータを親局にするか設定する必要があり、簡単にパラメータをコピーできるものではなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可及的に簡単にパラメータをコピーすることができるインバータを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、夫々動作を設定するパラメータを記憶するための記憶領域を備え、夫々ＵＳＢ通信規格で接続される複数のインバータを備えるインバータシステムにおいて、前記複数のインバータのうちのＵＳＢホストとしてのインバータである第１インバータは、自第１インバータと前記複数のインバータのうちのＵＳＢスレーブとしてのインバータである第２インバータとが接続されたとき、自第１インバータの記憶領域に記憶しているパラメータを読み出して自第１インバータが備えるＵＳＢホストコントローラに前記第２インバータへ送信させるパラメータ情報送信制御部、を備え、前記第２インバータは、前記第１インバータから送信されてきたパラメータを自第２インバータが備えるＵＳＢスレーブコントローラを介して受信すると、前記受信したパラメータを自第２インバータが備える記憶領域に記憶させるパラメータ情報受信制御部、を備えることを特徴とする。

本発明にかかるインバータシステムおよびインバータは、ユーザはコピー元のインバータのＵＳＢホストのコネクタとコピー先のインバータのＵＳＢスレーブのコネクタとをＵＳＢケーブルで接続しただけでパラメータをコピーすることができるので、可及的に簡単にパラメータをコピーすることができるという効果を奏する。

図１は、一般的なインバータの構成を説明する図である。 図２は、従来のインバータのコピー動作を説明する図である。 図３は、本発明の実施の形態のインバータのコピー動作を行う際の接続について説明する図である。 図４は、コントローラの機能を説明する図である。 図５は、本実施の形態のインバータによるパラメータ情報の簡単なコピー動作を説明するフローチャートである。

以下に、本発明にかかるインバータシステムおよびインバータの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、一般的なインバータの構成を説明する図である。図示するようにインバータ１００は、負荷（ここではモータ２００）へ供給する出力を生成する主回路２０と、主回路２０を含むインバータ１００全体を制御するコントローラ１０と、を備えている。コントローラ１０は、インバータ１００全体の動作を設定するためのパラメータであるパラメータ情報２を記憶領域１に記憶しており、記憶領域１が記憶しているパラメータ情報２に基づいて全体の制御を実行する。

図２は、従来のインバータのコピー動作を説明する図である。図示するように、まず、ユーザはコピー元のインバータ１００にパラメータユニット３００を接続する。パラメータユニット３００はコピー元のインバータ１００の記憶領域１からパラメータ情報２を読み出して自身が備える記憶素子に格納する。ユーザは、パラメータユニット３００をコピー元のインバータ１００から取り外し、パラメータユニット３００をすでに電源が投入されているコピー先のインバータ１００に接続し、パラメータユニット３００の記憶素子に格納されているパラメータ情報をコピー先のインバータ１００の記憶領域１にコピーする。

このように、パラメータユニットを用いてパラメータをコピーする場合、ユーザはパラメータユニットをコピー元およびコピー先のインバータに抜き差ししたり、コピー先のインバータに電源コードを接続して電源を投入したり、パラメータユニットを操作したりすることが必要となり、一刻も早く新規のインバータを立ち上げたいユーザにとっては多くの手間がかかる。また、パラメータのコピーを一台毎に行う必要があるため、複数台のインバータにコピーを行う際、コピー先のインバータの数に比例して前述の手間が増加していた。つまり、従来のインバータは、パラメータを簡単にコピーできないものであった。本発明の実施の形態では、簡単にパラメータをコピーするために、複数のインバータ１００を互いにＵＳＢケーブルで接続し、ＵＳＢケーブルを介してパラメータをコピーできるようにした。

図３は、本発明の実施の形態のインバータ１００のコピー動作を行う際の接続について説明する図である。図示するように、複数（ここでは３つ）のインバータが夫々ＵＳＢケーブルで接続されてインバータシステムが構成されている。なお、以降の説明においては、このインバータシステムを構成する３つのインバータ１００を夫々区別するために、３つのインバータ１００の符号の末尾にインバータ１００ａ、インバータ１００ｂ、インバータ１００ｃのように夫々異なるアルファベットを付すこととする。また、インバータ１００ａ〜１００ｃが夫々備える同一の構成要素についても符号の末尾に自身のインバータの符号の末尾に付されたアルファベットと同一のアルファベットを付すこととする。すなわち、インバータ１００ａは、記憶領域１ａを有するコントローラ１０ａと主回路２０ａとを備え、インバータ１００ｂは、記憶領域１ｂを有するコントローラ１０ｂと主回路２０ｂとを備え、インバータ１００ｃは、記憶領域１ｃを有するコントローラ１０ｃと主回路２０ｃとを備えている。

インバータ１００ａにはすでにパラメータ情報２ａが設定されており、インバータ１００ａをパラメータ（パラメータ情報２ａ）のコピー元とし、インバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃをコピー先とすべく接続されているとする。ＵＳＢ規格においてはホスト（ＵＳＢホスト）とスレーブ（ＵＳＢスレーブ）との関係が定められており、コピー元であるインバータ１００ａがホスト、コピー先であるインバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃがスレーブとなるように接続される。

次に、簡単にパラメータをコピーするための機能について説明する。なお、ここでは便宜的にインバータ１００ａはコピー元としての機能、インバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃはコピー先としての機能を夫々備えるとして説明するが、インバータ１００ａ、インバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃはコピー元およびコピー先のどちらにもなりうるように、夫々コピー元としての機能とコピー先としての機能の両方を有するように構成してもよい。なお、インバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃは両方とも同一のコピー先としての機能を有しているので、コピー先としての機能に関し、以降は代表としてインバータ１００ｂについてのみ説明する。

図４は、簡単にパラメータをコピーするためのコントローラの機能を説明する図である。図示するように、コピー元であるインバータ１００ａに搭載されるコントローラ１０ａは、コピー対象であるパラメータ情報２ａを記憶している記憶領域１ａのほか、ＵＳＢホスト機能を提供するＵＳＢホストコントローラ３と、ＵＳＢホストコントローラ３を介してインバータ１００ｂの接続を検知・識別する接続機器識別部４と、コピー動作を実行するためのユーザからの入力（コピー操作入力）を受け付ける操作入力受付部５と、接続機器識別部４がインバータ１００ｂの接続を検知し、かつ操作入力受付部５がコピー操作入力を受け付けたとき、記憶領域１ａに格納されているパラメータ情報２ａを読み出してＵＳＢホストコントローラ３にＵＳＢ通信規格に準拠した形式でインバータ１００ｂに送信させるパラメータ情報送信制御部６と、を備えている。コピー操作入力とは、どのような入力であってもよいが、出来るだけ簡単な入力でかつ他の入力と間違うことの無い確実な入力方法で入力されるものであることが望ましい。ここでは、インバータ１００ａの電源投入時に特定のボタンを押下されることをコピー操作入力とする。

コピー先であるインバータ１００ｂに搭載されるコントローラ１０ｂは、記憶領域１ｂのほか、ＵＳＢスレーブ機能を提供するＵＳＢスレーブコントローラ７と、インバータ１００ａからパラメータ情報２ａがＵＳＢスレーブコントローラ７を介して送信されてきたとき、送信されてきたパラメータ情報２ａを記憶領域１ｂに格納するパラメータ情報受信制御部８と、を備えている。ここで、ＵＳＢホストコントローラ３は、ＵＳＢスレーブコントローラ７に給電する機能を備えており、コントローラ１０ｂは、電源コード（図示せず）が接続されていない場合、ホストコントローラ３からＵＳＢスレーブコントローラ７を介して供給される電力により駆動される。

図５は、上述した機能構成要素により実現するパラメータ情報２ａの簡単なコピー動作を説明するフローチャートである。図示するように、まず、インバータ１００ａに電源が投入されると、インバータ１００ａが備える接続機器識別部４は、ＵＳＢホストコントローラ３を介してインバータ１００ｂが接続されているか否かを判定する（ステップＳ１）。インバータ１００ｂが接続されている場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、操作入力受付部５は、電源投入時にコピー操作入力があったか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、インバータ１００ａおよびインバータ１００ｂがＵＳＢケーブルで接続されている場合、インバータ１００ａに電源が投入されると、コントローラ１０ｂはＵＳＢホストコントローラ３から供給される電力により動作が開始する。コピー操作入力があった場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、パラメータ情報送信制御部６は、記憶領域１ａからパラメータ情報２ａを読み出して、ＵＳＢホストコントローラ３に前記読み出したパラメータ情報２ａを送信させる（ステップＳ３）。

インバータ１００ｂにおいては、パラメータ情報受信制御部８は、ＵＳＢスレーブコントローラ７を介してパラメータ情報２ａを受信すると（ステップＳ４）、パラメータ情報受信制御部８は、受信したパラメータ情報２ａを記憶領域１ｂに書き込み（ステップＳ５）、書き込みを終了すると、書き込み終了の旨を示す書き込み終了通知をインバータ１００ａに送信する（ステップＳ６）。インバータ１００ｂは、書き込み終了通知を送信すると、パラメータ情報２ａのコピー先としてのコピー動作を終了する。インバータ１００ａにおいては、インバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃから書き込み終了通知を受信すると（ステップＳ７）、パラメータ情報２ａのコピー元としてのコピー動作を終了し、インバータシステムのコピー動作は終了となる。

インバータ１００ｂの接続が検出されなかった場合（ステップＳ１、Ｎｏ）や、電源投入時にコピー操作入力がなかった場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、インバータシステムのコピー動作は終了となる。

なお、以上の機能および動作の説明においてはコピー先のインバータの代表としてインバータ１００ｂについてのみ説明したが、インバータ１００ｃもインバータ１００ｂと同様の機能を有し、かつ同様の動作を実行することはいうまでもない。なお、インバータ１００ａは、パラメータ情報を一回の通信でインバータ１００ｃまたはインバータ１００ｂに送信するのではなく、通信速度やパラメータ情報の書き込み処理に応じたサイズ毎に送信するようにしてもよい。また、インバータ１００ａは、通信速度やパラメータ情報の書き込み処理に応じた所定サイズ毎にパラメータ情報を送信する場合、インバータ１００ｂが全ての所定サイズ毎のパラメータ情報の書き込みを終了した後、インバータ１００ｃへの所定サイズ毎のパラメータ情報の送信を開始するようにしてもよいし、所定サイズ毎のパラメータ情報を、インバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃへ交互に送信するようにしてもよい。このように、図３のようにインバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃが同時にインバータ１００ａに接続されている場合、図５に示した動作を一回だけ行うだけでインバータ１００ａのパラメータ情報２ａをインバータ１００ｂおよびインバータ１００ｃに一度にコピーすることができる。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、コピー元のインバータ１００ａは、コピー操作入力を受け付ける操作入力受付部５と、自インバータ１００ａがコピー先のインバータ１００ｂと接続され、かつ操作入力受付部５がコピー操作入力を受け付けたとき、記憶領域１ａに記憶しているパラメータを読み出してＵＳＢホストコントローラ３にコピー先のインバータ１００ｂへ送信させるパラメータ情報送信制御部６と、を備え、コピー先のインバータ１００ｂは、コピー元のインバータ１００ａから送信されてきたパラメータを自インバータ１００ｂが備えるＵＳＢスレーブコントローラ７を介して受信すると、受信したパラメータを自インバータ１００ｂが備える記憶領域１ｂに記憶させるパラメータ情報受信制御部８を備えるように構成したので、ユーザはコピー元のインバータ１００ａのＵＳＢホストのコネクタとコピー先のインバータ１００ｂのＵＳＢスレーブのコネクタとをＵＳＢケーブルで接続し、コピー操作入力を入力するだけでパラメータをコピーすることができるので、図２にて説明したコピー動作に比べて簡単にパラメータコピーを行うことができる。すなわち、可及的に簡単にパラメータをコピーすることができる。

また、所定の入力ボタンを押下されながらの電源投入をコピー操作入力とすることとしたので、簡単かつ確実にパラメータのコピーを開始することができる。

また、コピー先のインバータ１００ｂの記憶領域１ｂ、ＵＳＢスレーブコントローラ７、およびパラメータ情報受信制御部８は、ＵＳＢホストコントローラ３から供給される電力により動作するので、ユーザはコピー先のインバータ１００ｂを電源ケーブルに接続する手間を省くことができるので、可及的に簡単にパラメータをコピーすることができる。

なお、以上の説明においては、コピー元のインバータ１００ａは、コピー操作入力を受け付ける操作入力受付部５を備え、パラメータ情報送信制御部６は、自インバータ１００ａがコピー先のインバータ１００ｂと接続され、かつ操作入力受付部５がコピー操作入力を受け付けたとき、ＵＳＢホストコントローラ３にパラメータ情報２ａをコピー先のインバータ１００ｂへ送信させる、と説明したが、コピー元のインバータ１００ａの構成から操作入力受付部５を省略し、パラメータ情報送信制御部６は、自インバータ１００ａがコピー先のインバータ１００ｂと接続されたとき、パラメータ情報２ａを送信させるようにしてもよい。このようにすることによって、さらに簡単にパラメータをコピーすることができるようになる。

また、ＵＳＢ規格においては、ＵＳＢホストのコネクタ形状とＵＳＢスレーブのコネクタ形状とが異なっているため、インバータ１００ａ〜１００ｃにコピー元としての機能とコピー先としての機能の両方の機能を持つとき、ユーザは、インバータ１００ａ〜１００ｃのうちのコピー元として機能させるインバータのＵＳＢホスト用のコネクタにＵＳＢケーブルを挿し、コピー先として機能させるインバータ１００のＵＳＢスレーブ用のコネクタにＵＳＢケーブルを挿すこととなる。ＵＳＢホスト用のコネクタにＵＳＢケーブルが接続されていないインバータについてコピー操作入力を行ってもパラメータ情報２のコピーが行われないので、ユーザがコピー先のインバータ１００のパラメータ情報２をコピー元のインバータ１００に書き込んでしまうミスをさらに減らし、簡単かつ確実にパラメータのコピーを開始することができる。

以上のように、本発明にかかるインバータおよびインバータシステムは、夫々動作に関するパラメータを設定することができる複数のインバータを備えるインバータシステムおよびインバータに適用して好適である。

１、１ａ〜１ｃ 記憶領域
２ａ パラメータ情報
３ ＵＳＢホストコントローラ
４ 接続機器識別部
５ 操作入力受付部
６ パラメータ情報送信制御部
７ ＵＳＢスレーブコントローラ
８ パラメータ情報受信制御部
１０、１０ａ〜１０ｃ コントローラ
２０、２０ａ〜２０ｃ 主回路
１００、１００ａ〜１００ｃ インバータ
２００ モータ
３００ パラメータユニット

Claims (5)

1. 夫々動作を設定するパラメータを記憶するための記憶領域を備え、夫々ＵＳＢ通信規格で接続される複数のインバータを備えるインバータシステムにおいて、
   前記複数のインバータのうちのＵＳＢホストとしてのインバータである第１インバータは、
   自第１インバータと前記複数のインバータのうちのＵＳＢスレーブとしてのインバータである第２インバータとが接続されたとき、自第１インバータの記憶領域に記憶しているパラメータを読み出して自第１インバータが備えるＵＳＢホストコントローラに前記第２インバータへ送信させるパラメータ情報送信制御部、
   を備え、
   前記第２インバータは、
   前記第１インバータから送信されてきたパラメータを自第２インバータが備えるＵＳＢスレーブコントローラを介して受信すると、前記受信したパラメータを自第２インバータが備える記憶領域に記憶させるパラメータ情報受信制御部、
   を備えることを特徴とするインバータシステム。
2. 前記第１インバータは、前記パラメータを前記第２インバータの記憶領域にコピーするためのコピー操作入力を受け付ける操作入力受付部をさらに備え、
   前記パラメータ情報送信制御部は、自第１インバータと前記第２インバータとが接続され、かつ前記操作入力受付部が前記コピー操作入力を受け付けたとき、前記パラメータを前記第２インバータへ送信させる、ことを特徴とする請求項１に記載のインバータシステム。
3. 前記コピー操作入力は、所定の入力ボタンを押下されながらの電源投入である、ことを特徴とする請求項２に記載のインバータシステム。
4. 前記第２インバータが備える記憶領域、前記ＵＳＢスレーブコントローラ、および前記パラメータ情報受信制御部は、前記ＵＳＢホストコントローラから供給される電力により動作する、ことを特徴とする請求項１に記載のインバータシステム。
5. 請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載のインバータシステムを構成するインバータ。

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