JP2008108094A - オプション基板の識別回路、識別方法及びそれらを使ったインバータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続されるオプション基板の有無と種類を信号一本で識別できるようにする。
【解決手段】オプション基板（１０１、１１１）の識別信号入力を、固定抵抗１１４を介して制御用マイコン１１３の出力ポートに接続し、制御用マイコン１１３の出力ポートからの電圧出力を変化させ、出力ポートの状態に応じた識別信号入力を検出するという手順で、オプション基板（１０１、１１１）の有無と種類を識別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のオプション基板を識別する方法に関し、特にその識別方法が適用されたインバータ装置に関する。

従来、オプション基板を識別する方法として、管理側装置と被管理側のオプション基板とを複数のデジタル信号で接続し、そのうちいくつかの信号のＯＮ／ＯＦＦを管理側で認識し、オプション基板の有無や種別の識別している（例えば、特許文献１参照）。
図５は特許文献１のオプション基板の識別方法を説明する図である。図５において、５０１は管理側である管理装置であり、５１２・５１３は前記管理装置５０１に制御される被管理装置となるオプション基板である。前記管理装置５０１は選択回路５０４と接点回路５０６とを有し、これらを制御部５０３で制御する。前記管理装置５０１が前記被管理装置５１２・５１３らを識別するには、制御部５０３が、選択回路５０４からリレー５０９・５１０・５１１を一定の組合せでＯＮ／ＯＦＦし、それに応じて接点検出回路５０２のリレー５０８がＯＮ／ＯＦＦするので、この状態を検出することで被管理装置５１２・５１３らを識別している。
このように従来は、複数のオプション基板を識別する方法として、それぞれのオプションに対して、有無を確認するという手順がとられていた。
特開平５−２８７２１８１号公報（第５−７頁、図１）

従来の方法では、想定されるオプション基板一つずつに対して、その有無を確認するという手順をとっているので、選択回路の信号をコード化して省配線化を図ったとしても複数の信号を管理装置とオプション基板の間に用意しておかなければ、オプション基板を認識できないという問題があった。
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、管理装置とオプション基板の間の信号を省配線化し、一本の信号で複数のオプション基板を識別することができる方法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、次のようにしたのである。
請求項１に記載の発明は、管理側装置に接続された複数の種類のオプション基板を、前記管理側装置が識別するためのオプション基板の識別方法において、 前記管理側装置内の制御回路の出力ポートから所定の電位を送出したときの前記制御回路の入力ポートにおける第一の電圧値を前記制御回路で記憶し、前記出力ポートからＧＮＤ電位を送出したときの前記入力ポートにおける第二の電圧値を前記制御回路で記憶し、前記第一及び第二の電圧値の値に応じて前記オプション基板の有無または種類を識別するオプション基板の識別方法とした。
また、請求項２に記載の発明は、管理側装置に接続された複数の種類のオプション基板を、前記管理側装置が識別するためのオプション基板の識別回路において、前記管理装置内の制御回路の出力ポートと入力ポートとを抵抗を介して接続する入出力ポート接続回路と、前記出力ポートから所定の電位を送出したときの前記入力ポートにおける第一の電圧値を記憶する第一のレジスタと、前記出力ポートからＧＮＤ電位を送出したときの前記入力ポートにおける第二の電圧値を記憶する第二のレジスタと、を備え、前記制御回路が、前記第一及び第二の電圧値の値に応じて前記オプション基板の有無または種類を識別する制御回路と、を備えたオプション基板の識別回路とした。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載のオプション基板の識別回路を備えたオプション基板の管理側装置とした。
また、請求項４に記載の発明は、接続された複数の種類のオプション基板を識別する手段を備えたインバータ装置において、前記インバータ装置内に設けられ、前記オプション基板との間で信号を送受信する出力及び入力ポートを備えた制御回路と、前記出力ポートと前記入力ポートとを抵抗を介して接続する入出力ポート接続回路と、を備え、前記制御回路が、前記出力ポートから所定の電位を送出したときの前記入力ポートにおける第一の電圧値を記憶し、前記出力ポートからＧＮＤ電位を送出したときの前記入力ポートにおける第二の電圧値を記憶し、前記第一及び第二の電圧値の値に応じて前記オプション基板の有無または種類を識別するインバータ装置とした。
また、請求項５に記載の発明は、前記複数の種類のオプション基板は、第一及び第二のオプション基板であって、前記第一及び第二のオプション基板は、前記入出力ポート接続回路に接続される信号が、これら基板内において、ＧＮＤ電位に接続されているか、または所定の電圧に接続されている請求項４記載のインバータ装置とした。
また、請求項６に記載の発明は、前記入力ポートにさらにＡ／Ｄコンバータが備えられ、第三のオプション基板は、前記入出力ポート接続回路に接続される信号が、該基板内において、所定の分圧抵抗を介してＧＮＤ電位に接続されており、前記第一及び第二の電圧値が、前記所定の電位が前記抵抗及び前記分圧抵抗とで分圧された電位であったときに、前記オプション基板を、前記第三のオプション基板であると識別する請求項５記載のインバータ装置とした。

本発明によると、インバータ装置など管理側装置において、オプション基板を識別するための信号を一本にするができる。また、制御回路のオプション基板の信号が入力される入力ポートにＡ／Ｄコンバータを備えてアナログ入力ポートとするとともに、オプション基板側に分圧抵抗を備えることによって、識別できるオプション基板の種類を最大でアナログ入力ポートの分解能だけ増やすことができる。

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１の方法が適用されるインバータ装置の構成を示すブロック図である。図においてインバータ装置１００は、電圧検出回路１０６と電流検出回路１０８と温度検出回路１１２で構成される検出部と、入力回路１１５と出力回路１１６とオペレータ１１７と入出力ポート接続回路１０３とオプションデータインターフェイス回路１１８で構成される外部入出力部からの情報を元に、制御用マイコン１１３でドライブ回路１０９を介して整流回路１０５とスイッチング素子１０７とで構成されるパワー部を駆動することで、モータ１１０を駆動するようになっている。

また、オプション基板接続コネクタ１０２を介して、インバータ装置１００と接続されるオプション基板には複数の種類が存在し、用途に応じて、フィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１を接続して上位コントローラからの情報を送受信したり、ＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１を接続してモータ速度を検出するＰＧエンコーダからの速度情報をインバータ１００装置に送ったりするようになっている。

フィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１は自分が何であるか示すために入出力ポート接続回路１０３と接続する信号を、基板内でＶＣＣ電位に接続されるよう構成されている。また、ＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１は入出力ポート接続回路１０３と接続する信号をＧＮＤ電位に接続してある。一方、入出力ポート接続回路１０３の内部で制御用マイコン１１３の出力ポートと入力ポートを固定抵抗１１４を介して接続してあるため、これらオプション基板を接続すると制御用マイコン１１３の出力ポートの電位に関わらず入力ポートの電位が固定され、オプション基板が接続されていないと出力ポートの電位と同じ電位が入力ポートに現れるようになっている。尚、インバータ装置１００と接続オプションの電源は電源回路１０４から供給される。

図２はインバータ装置においてオプション基板を識別するための制御用マイコン１１３の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて本発明のオプション基板の識別方法について順を追って説明する。

はじめに、ステップ１では制御用マイコン１１３の出力ポートからＶＣＣ電位を出力して、そのときの入力ポートの電位を制御用マイコン１１３のレジスタ１に保存する。ここで、オプション基板が接続されていない場合は入出力ポート接続回路１０３の固定抵抗１１４を介して、電位が入力ポートにそのままかかり、レジスタ１＝ＶＣＣとなる。また、フィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１が接続されている場合は、フィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１で入力ポートに直接接続されたＶＣＣ電位によって、レジスタ１＝ＶＣＣとなる。また、ＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１が接続されている場合は、ＰＧエンコーダ接続オプション基板で入力ポートに直接ＧＮＤ電位と接続されているので、出力ポートの電位ＶＣＣと入力ポートのＧＮＤ電位は固定抵抗で消費され、レジスタ１＝ＧＮＤとなる。

次にステップ２で、制御用マイコン１１３の出力ポートからＧＮＤ電位を出力して、そのときの入力ポートの電位を制御用マイコン１１３のレジスタ２に保存する。ここで、オプション基板が接続されていない場合は、固定抵抗１１４を介して電位が入力ポートにそのままかかり、レジスタ２＝ＧＮＤとなる。また、フィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１が接続されている場合は、フィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１で入力ポートに直接接続されたＶＣＣ電位と出力ポートのＧＮＤ電位が固定抵抗１１４で消費され、レジスタ２＝ＶＣＣとなる。また、ＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１が接続されている場合は、ＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１で入力ポートに直接接続されたＧＮＤ電位によって、レジスタ２＝ＧＮＤとなる。

最後にステップ３で、レジスタ１とレジスタ２の状態を確認する。ここで、レジスタ１＝ＶＣＣ、レジスタ２＝ＧＮＤであれば、オプション基板は接続されていないと判別する。また、レジスタ１＝レジスタ２＝ＶＣＣの時はフィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１が接続されていると判別する。また、レジスタ１＝レジスタ２＝ＧＮＤの時はＰＧエンコーダ接続オプション１１１が接続されていると判別する。

このように、制御用マイコン１１３の出力ポートの電位を変化させてから入力ポートの電位を検出をするので、一本の信号で入力ポートに電位がかかっていない状態と電位がかかっている状態を認することができ、電位によって複数のオプション基板を識別し、且つオプション基板が未接続の状態も識別できるのである。

図３は本発明の第２の方法が適用されるインバータ装置のオプション基板識別部分のみの構成を示すブロック図である。上記第１の方法と比べて異なる部分は、制御用マイコン１１３の入力ポートがＡ／Ｄコンバータ３０３となって、中間電圧を検出できるようにしていることと、第三のオプション基板であるその他の接続オプション基板３０１内が、オプション基板識別回路１０３と分圧抵抗３０２を介してＧＮＤ電位に接続されていることである。

図４は本発明の第２の方法を実施するための制御用マイコン１１３の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて本発明の第２の方法を順を追って説明する。

はじめに、ステップ１で出力ポートからＶＣＣ電位を出力して、そのときの入力ポートの電位をＡ／Ｄ変換してレジスタ１に保存しておく。ここで、オプション基板が接続されていない場合とフィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１が接続されている場合とＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１が接続されている場合とは第１の方法と同じようにレジスタ１に保存される。また、その他の接続オプション基板３０１が接続されている場合は、出力ポートからのＶＣＣ電位が入出力ポート接続回路１０３の固定抵抗１１４とその他接続オプション基板３０１の分圧抵抗３０２で分圧された電位が、Ａ／Ｄ入力３０３にかかるため、レジスタ１の値はＶＣＣとＧＮＤの中間電位に固定される。

次に、ステップ２で出力ポートからＧＮＤ電位を出力して、そのときの入力ポートの電位をＡ／Ｄ変換してレジスタ２に保存しておく。この場合はその他オプション基板３０１も分圧抵抗３０２両端の電位がすべてＧＮＤとなるので、ＰＧエンコーダ接続オプションが接続されている場合と同様にＡ／Ｄ入力３０３はＧＮＤ電位となる。オプション基板が接続されていない場合とフィールドバスネットワーク接続オプション基板１０１が接続されている場合とＰＧエンコーダ接続オプション基板１１１が接続されている場合は第１の方法と同じようにレジスタ２に保存される。。

最後にステップ３で、第１の方法と同様にレジスタ１とレジスタ２の値を確認し、第１の方法の判別条件に加え、レジスタ１＝レジスタ２で且つそれらが出力ポートからのＶＣＣ電位が入出力ポート接続回路１０３の固定抵抗１１４とその他接続オプション基板３０１の分圧抵抗３０２で分圧された電位であった場合に、その他の接続オプション基板３０１が接続されたと判別する。

このように、第１の方法に加えて、接続オプション基板に分圧抵抗を設けることで、分圧抵抗の抵抗値によって更に多くの接続オプション基板の識別ができるのである。

本発明の第１のオプション基板判別方法を適用するインバータ装置の構成を示すブロック図 本発明の第１のオプション基板判別方法の処理手順を示すフローチャート 本発明の第２のオプション基板判別方法を適用するインバータ装置のオプション基板識別部分の構成を示すブロック図 本発明の第２のオプション基板判別方法の処理手順を示すフローチャート 従来のオプション基板判別方法を適用したオプション基板識別部分の構成を示すブロック図

符号の説明

１００ インバータ装置
１０１ フィールドバスネットワーク接続オプション基板
１０２ オプション基板接続コネクタ
１０３ 入出力ポート接続回路
１０４ 電源回路
１０５ 整流回路
１０６ 電圧検出回路
１０７ スイッチング素子
１０８ 電流検出回路
１０９ ドライブ回路
１１０ モータ
１１１ ＰＧエンコーダ接続オプション基板
１１２ 温度検出回路
１１３ 制御用マイコン
１１４ 固定抵抗
１１５ 入力回路
１１６ 出力回路
１１７ オペレータ
１１８ オプションデータインターフェイス回路
３０１ その他の接続オプション基板
３０２ 分圧抵抗
３０３ Ａ／Ｄコンバータ
５０１ 管理回路
５０２ 接点検出回路
５０３ 制御部
５０４ 選択回路
５０５ 電源
５０６ 接点回路
５０８、５０９、５１０、５１１ リレー
５１２、５１３ 被管理回路

Claims (6)

1. 管理側装置に接続された複数の種類のオプション基板を、前記管理側装置が識別するためのオプション基板の識別方法において、
   前記管理側装置内の制御回路の出力ポートから所定の電位を送出したときの前記制御回路の入力ポートにおける第一の電圧値を前記制御回路で記憶し、
   前記出力ポートからＧＮＤ電位を送出したときの前記入力ポートにおける第二の電圧値を前記制御回路で記憶し、
   前記第一及び第二の電圧値の値に応じて前記オプション基板の有無または種類を識別することを特徴としたオプション基板の識別方法。
2. 管理側装置に接続された複数の種類のオプション基板を、前記管理側装置が識別するためのオプション基板の識別回路において、
   前記管理装置内の制御回路の出力ポートと入力ポートとを抵抗を介して接続する入出力ポート接続回路と、
   前記出力ポートから所定の電位を送出したときの前記入力ポートにおける第一の電圧値を記憶する第一のレジスタと、
   前記出力ポートからＧＮＤ電位を送出したときの前記入力ポートにおける第二の電圧値を記憶する第二のレジスタと、を備え、
   前記制御回路が、前記第一及び第二の電圧値の値に応じて前記オプション基板の有無または種類を識別する制御回路と、を備えたことを特徴とするオプション基板の識別回路。
3. 請求項２記載のオプション基板の識別回路を備えたことを特徴とするオプション基板の管理側装置。
4. 接続された複数の種類のオプション基板を識別する手段を備えたインバータ装置において、
   前記インバータ装置内に設けられ、前記オプション基板との間で信号を送受信する出力及び入力ポートを備えた制御回路と、
   前記出力ポートと前記入力ポートとを抵抗を介して接続する入出力ポート接続回路と、を備え、
   前記制御回路が、前記出力ポートから所定の電位を送出したときの前記入力ポートにおける第一の電圧値を記憶し、前記出力ポートからＧＮＤ電位を送出したときの前記入力ポートにおける第二の電圧値を記憶し、前記第一及び第二の電圧値の値に応じて前記オプション基板の有無または種類を識別することを特徴とするインバータ装置。
5. 前記複数の種類のオプション基板は、第一及び第二のオプション基板であって、
   前記第一及び第二のオプション基板は、前記入出力ポート接続回路に接続される信号が、これら基板内において、ＧＮＤ電位に接続されているか、または所定の電圧に接続されていることを特徴とする請求項４記載のインバータ装置。
6. 前記入力ポートにさらにＡ／Ｄコンバータが備えられ、
   第三のオプション基板は、前記入出力ポート接続回路に接続される信号が、該基板内において、所定の分圧抵抗を介してＧＮＤ電位に接続されており、
   前記第一及び第二の電圧値が、前記所定の電位が前記抵抗及び前記分圧抵抗とで分圧された電位であったときに、前記オプション基板を、前記第三のオプション基板であると識別することを特徴とする請求項５記載のインバータ装置。

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