JP2007252102A - インバータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作パネル側からの運転と上位コントローラ側からの運転の運転モードを切替える場合に、運転状態を継続したまま運転モードを自動的に切替えることができるインバータ制御装置を提供する。
【解決手段】 インバータ制御装置２０の制御部７に、操作パネル９が制御部７に接続されているか切断されているかを検出する操作パネル接続／切断検出部１４と、操作パネル接続／切断検出部１４の検出状態により操作パネル９側から運転する運転モードと、上位コントローラ８側から運転する運転モードとを切替えるスイッチ１５と、操作パネル９側からの運転と上位コントローラ８側からの運転の運転モードを運転状態を継続したまま切替える内部運転指令処理部１６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信で接続され接続／切断の可能な操作パネルを具備し、上位コントローラとの通信手段を備えたインバータ制御装置に関する。

従来のインバータ制御装置には、通信で接続されインバータ制御装置の運転機能やパラメータ等の各種定数の設定機能を持ち、接続／切断が可能な操作パネルを備えているものがある。（例えば特許文献１参照）
この場合、操作パネル側からの運転指令で運転することが可能である。
また、操作パネルとは別に上位コントローラと通信で接続され、上位コントローラからの運転指令により運転が可能なものもあり、このインバータ制御装置では、運転モードとして、操作パネル側から運転する運転モードと上位コントローラ側から運転する運転モードがあり、運転モードを切替えることによりどちらか一方で運転ができる。
このインバータ制御装置を使用して、上位コントローラとの通信により上位コントローラから運転中に運転モードを操作パネル側に切替える場合は、一度運転を停止させてから運転モードを操作パネル側に切替えるようになっている。
同様に、操作パネル側での運転中に運転モードを上位コントローラ側に切替える場合も一度運転を停止させてから運転モードを切替えるようになっている。
このように、従来のインバータ制御装置は、運転モードを切替える場合は一度運転を停止させてから運転モードの切替えをするのである。
特許第３６９０５６６号公報（図１）

従来のインバータ制御装置は、操作パネル側からの運転と上位コントローラ側からの運転の運転モードを切替える場合は一度運転を停止させてから切替えを行うようになっていて、運転状態を継続したまま運転モードの切替えを行うことができないので、操作パネルを使用して現地で試運転や保全等を行う場合に機械を停止させたくない用途においては問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、操作パネル側からの運転と上位コントローラ側からの運転の運転モードを切替える場合に、運転状態を継続したまま運転モードを自動的に切替えることができるインバータ制御装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、商用交流電源または直流電源を直流電源へ変換するコンバータ部と、前記コンバータ部で変換した直流を可変周波数・可変電圧の交流に変換して出力するインバータ部と、前記インバータ部を駆動するゲートドライブ回路と、運転指令に基づき出力周波数と出力電圧を制御する制御部とからなり、前記制御部に、運転機能やパラメータ等の各種定数の設定機能を持つ操作パネルと通信を行う操作パネル通信処理部と、上位コントローラと通信を行う上位コントローラ通信処理部とを備えたインバータ制御装置において、前記制御部に、前記操作パネルが前記制御部に接続されているか切断されているかを検出する操作パネル接続／切断検出部と、前記操作パネル接続／切断検出部の検出状態により前記操作パネル側から運転する運転モードと、前記上位コントローラ側から運転する運転モードとを切替えるスイッチと、前記操作パネル側からの運転と前記上位コントローラ側からの運転の運転モードを運転状態を継続したまま切替える内部運転指令処理部とを備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によると、インバータ制御装置内に、操作パネルが制御部に接続されているか切断されているかを検出する操作パネル接続／切断検出部と、操作パネル接続／切断検出部の検出状態により操作パネル側から運転する運転モードと、上位コントローラ側から運転する運転モードとを切替えるスイッチと、操作パネル側からの運転と上位コントローラ側からの運転の運転モードを運転状態を継続したまま切替える内部運転指令処理部とを備えたので、操作パネル側からの運転と上位コントローラ側からの運転の運転モードを切替える場合に、運転状態を継続したまま運転モードを自動的に切替えることができる。

以下、本発明の実施の形態について図１、図２を参照して説明する。

図１は、本発明のインバータ制御装置の構成を示す図である。
図において１は商用交流電源、２は交流電源を整流するコンバータ部、３は整流された電圧を平滑する平滑コンデンサ、４は直流を交流に変換するインバータ部、５は電動機、６はインバータ部を駆動するゲートドライブ回路、７は制御部で、コンバータ部２、平滑コンデンサ３、インバータ部４、ゲートドライブ回路６、制御部７でインバータ制御装置２０を構成する。
８はインバータ制御装置２０と通信で接続される上位コントローラ、９はインバータ制御装置と通信で接続され、インバータ制御装置２０の運転機能やパラメータ等の各種定数の設定機能を持ち、接続／切断が可能な操作パネルである。
なお、このインバータ制御装置の運転モードとして、操作パネル側から運転する運転モードと上位コントローラ側から運転する運転モードがある。

制御部７において、１０は上位コントローラ８と通信を行う上位コントローラ通信処理部、１１は上位コントローラ８からの指令を入力、演算し、運転指令として上位コントローラ運転指令を作成する上位コントローラ運転指令処理部、１２は操作パネル９と通信を行う操作パネル通信処理部、１３は操作パネル１２からの指令や操作を入力、演算し、運転指令として操作パネル運転指令を作成する操作パネル運転操作処理部、１４は操作パネル通信処理部１２の受信データ出力をタイマで監視し、一定時間内にデータを受信したかどうかにより操作パネルの接続／切断を検出する操作パネル接続／切断検出部、１５は操作パネル接続／切断検出部１４の検出状態により操作パネル９側から運転する運転モードと、前記上位コントローラ８側から運転する運転モードとを切替えるスイッチ、１６は選択された運転モードにより実際に運転に使用する内部運転指令を作成し、出力周波数を演算する内部運転指令処理部、１７は前記内部運転指令処理部１６で演算された出力周波数を電圧に変換する周波数／電圧変換処理部、１８は周波数／電圧変換処理部１７により演算された電圧を出力する為のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）演算処理部となっている。
本発明が従来技術と異なるのは、操作パネル接続／切断検出部１４と操作パネル接続／切断検出部１４の検出状態により操作パネル側の運転と上位コントローラ側の運転の運転モードを切替えるスイッチ１５と、選択された運転モードにより実際に運転に使用する内部運転指令を作成する内部運転指令処理部１６を備えた点である。
なお、運転モードを自動的に切替えるかどうかは、インバータ制御装置の運転モード自動切替えのパラメータで選択できるようにしておくことにより、有効または無効の設定が可能となる。
これは、運転モードを自動的に切替えたくない場合の使用法に対応するためであり、インバータ制御装置のパラメータは上位コントローラ側からも通信で設定ができるため、上位コントローラ側から通信で制御することもできる。

以下に運転状態にあるときに、運転モードを自動的に切替える場合の詳細について説明する。
いま、操作パネル９は切断されていて、上位コントローラ８側から運転中と仮定する。このときに、操作パネル９を接続すると、操作パネル接続／切断検出部１４が操作パネル９が接続されたことを検出する。内部運転指令処理部１６は設定されたスキャン時間ごとに処理が実行され、前回スキャン時と今回スキャン時で操作パネル９の接続状態が変化したことをとらえる。そして、内部運転指令が途切れないように処理して、スイッチ１５を操作パネル運転操作処理部１３側にして、操作パネル９側からの運転を可能とする。
この状態で、操作パネル９が切断されると、操作パネル接続／切断検出部１４が操作パネル９が切断されたことを検出し、内部運転指令処理部１６は、内部運転指令が途切れないように処理をして、スイッチ１５を上位コントローラ運転指令処理部１１側にして、上位コントローラ８からの運転を可能とする。

図２は図１の内部運転指令処理部１６の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて内部運転指令処理部１６での運転モード切替えの詳細を説明する。
はじめにステップＳ１で運転モード自動切替えのパラメータが予め設定されているかを判断する。ステップＳ１で運転モード自動切替えのパラメータが設定されていなければ、ステップＳ２で運転モードの設定を判断し、設定に従って内部運転指令を作成する。
ステップＳ１で運転モード自動切替えのパラメータが設定されていれば、ステップＳ３で操作パネル９の接続状態を判断し、操作パネル９が接続されていなければ、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４で前回スキャン時の操作パネル９の接続状態を判断し、操作パネル９が接続されていなければステップＳ６へ進み、図１の上位コントローラ運転指令処理部１１で演算された上位コントローラ運転指令を内部運転指令にセットする。ステップＳ４で前回スキャン時の操作パネル９の接続状態が接続であればステップＳ５へ進み、図１の上位コントローラ運転指令処理部１１で演算される上位コントローラ運転指令に内部運転指令をセットし、ステップＳ１０に進む。

一方、ステップＳ３で操作パネル９の接続状態が接続であれば、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７で前回スキャン時の操作パネル９の接続状態を判断し、操作パネル９が接続されていればステップＳ９へ進み、図１の操作パネル運転操作処理部１３で演算された操作パネル運転指令を内部運転指令にセットする。ステップＳ７で前回スキャン時の操作パネル９の接続状態が接続でなければステップＳ８へ進み、図１の操作パネル運転操作処理部１３で演算される操作パネルタ運転指令に内部運転指令をセットする。
次にステップＳ１０で内部運転指令の指令周波数と前回スキャン時の出力周波数より加減速演算を行い図１の周波数／電圧変換手段１７へ渡す出力周波数を演算する。
このように、運転モード自動切替えのパラメータの設定に従い、パラメータがセットされている場合は、操作パネル９の接続／切断状態を検出して、運転停止することなく操作パネル９の接続／切断時の運転状態を継続して運転モードを自動的に切替えることができるのである。
また、図１では、コンバータ部２は交流電源を整流するものを例示したが、本発明は直流電源を入力とするインバータ制御装置等、上位コンピュータと操作パネルからの運転モードがあるインバータ装置にはすべて適用が可能である。

本発明のインバータ制御装置の構成を示す図 図１の内部運転指令処理部の処理手順を示すフローチャート

符号の説明

１ 交流電源
２ コンバータ部
３ 平滑コンデンサ
４ インバータ部
５ 電動機
６ ゲートドライブ回路
７ 制御部
８ 上位コントローラ
９ 操作パネル
１０ 上位コントローラ通信処理部
１１ 上位コントローラ運転指令処理部
１２ 操作パネル通信処理部
１３ 操作パネル運転操作処理部
１４ 操作パネル接続／切断検出部
１５ スイッチ
１６ 内部運転指令処理部
１７ 周波数／電圧変換処理部
１８ ＰＷＭ演算処理部
２０ インバータ制御装置

Claims (1)

1. 商用交流電源（１）または直流電源を直流電源へ変換するコンバータ部（２）と、
   前記コンバータ部（２）で変換した直流を可変周波数・可変電圧の交流に変換して出力するインバータ部（４）と、
   前記インバータ部（４）を駆動するゲートドライブ回路（５）と、
   運転指令に基づき出力周波数と出力電圧を制御する制御部（７）とからなり、
   前記制御部（７）に、運転機能やパラメータ等の各種定数の設定機能を持つ操作パネル（９）と通信を行う操作パネル通信処理部（１２）と、
   上位コントローラ（８）と通信を行う上位コントローラ通信処理部（１０）とを備えたインバータ制御装置（２０）において、
   前記制御部（７）に、前記操作パネル（９）が前記制御部（７）に接続されているか切断されているかを検出する操作パネル接続／切断検出部（１４）と、
   前記操作パネル接続／切断検出部（１４）の検出状態により前記操作パネル（９）側から運転する運転モードと、前記上位コントローラ（８）側から運転する運転モードとを切替えるスイッチ（１５）と、
   前記操作パネル（９）側からの運転と前記上位コントローラ（８）側からの運転の運転モードを運転状態を継続したまま切替える内部運転指令処理部（１６）とを備えることを特徴とするインバータ制御装置。

Images