JPH05303409A - プログラム調節計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】調節計の前面パネルあるいは操作パネル面の構
成をシンプルとすること、外部機器を接続することによ
ってプログラム・パターンの設定をパソコンを操作する
感覚で容易に設定することができるようにすること。 【構成】調節計に、プログラムされた目標設定値データ
を格納したメモリと、マンマシンインターフェイス機能
を有する外部機器と結合する接続端子と、この接続端子
を介して外部機器とデータの送受信を行うインターフェ
イスとを設け、外部機器に、前記接続端子を介して調節
計側に設けられているメモリにアクセスして、目標設定
値の時間と共に変化するプログラム・パターンを表示・
設定変更するプログラム・パターン設定表示手段と、設
定変更したプログラム・パターンのデータを前記メモリ
にローディングするプログラム・パターンローディング
手段とを設けて構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炉や恒温槽の温度制御
などに用いられ、あらかじめプログラムされたパターン
従って時間と共に変化する目標設定値に基づいて制御運
転を行うプログラム調節計に関し、さらに詳しくは、汎
用パソコンなどのマンマシンインターフェイス機能を有
する外部機器によって目標設定値となるプログラムパタ
ーンの表示や変更が行えるようにしたプログラム調節計
に関する。

【０００２】

【従来の技術】炉や恒温槽の温度制御などに用いられる
簡易形のプログラム調節計は、センサからの温度信号
（プロセス量）を入力し、炉や恒温槽の温度があらかじ
めプログラム設定された時間と共に変化するパターンに
従った設定温度（目標設定値）との偏差信号に対して、
比例（Ｐ），積分（Ｉ），微分（Ｄ）演算あるいはオン
／オフ演算を施し、ヒータなどの負荷に制御出力信号を
送るように構成されている。 このように構成されるプ
ログラム調節計は、ユーザがその調節計を購入し、プロ
セスにつなげて動作をさせる際、はじめに、プロセスに
対応してプログラム制御運転を実行させるために、目標
設定値の時間と共に変化するプログラム・パターンを設
定する必要がある。また、各種のパラメータ（例えばＰ
ＩＤ演算パラメータ，上下限の警報値，センサの種類に
応じたレンジなど）の確認や設定・変更等も行う必要が
ある。従来、この種のプログラム調節計において、プロ
グラム・パターンの作成は、専用のキーボードや表示
（指示）手段等を設け、必要に応じてオペレータがこれ
らを操作することで行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複雑な
プログラム・パターンの作成には、計器にプログラム・
パターン作成のための専用キーが何種類も並ぶこととな
るので、構成が複雑になる上に、通常の制御運転では使
用しないキーが混在することとなり、オペレータは、キ
ー操作に際して使用しないキーの存在を意識しなくては
ならない問題点がある。また、キーの数を少なくして、
それらを各種の機能で共用するようにしたものもある
が、結果的に操作が複雑になったり、扱える操作が制限
される等の不具合がある。本発明は、この様な状況に鑑
みてなされたもので、操作キーの種類を少なくすると共
に、制御理論などの知識を持たないユーザ側のオペレー
タが、簡単にプログラム・パターンの作成・設定・変更
などを行うことが可能なプログラム調節計を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
本発明は、プロセス量とあらかじめプログラムされたパ
ターンに従って時間と共に変化する目標設定値との偏差
に所定のパラメータに基づいて制御演算を行いその制御
出力をプロセスに出力するプログラム調節計において、
前記調節計に、プログラムされた目標設定値データを格
納したメモリと、マンマシンインターフェイス機能を有
する外部機器と結合する接続端子と、この接続端子を介
して外部機器とデータの送受信を行うインターフェイス
とを設け、前記外部機器に、前記接続端子を介して調節
計側に設けられているメモリにアクセスして、目標設定
値の時間と共に変化するプログラム・パターンを表示・
設定変更するプログラム・パターン設定表示手段と、設
定変更したプログラム・パターンのデータを前記メモリ
にローディングするプログラム・パターンローディング
手段とを設けるようにしたことを特徴とするプログラム
調節計である。

【０００５】

【作用】接続端子に外部機器を接続することにより、外
部機器から目標設定値を格納したメモリにアクセスを行
えるようになり、プログラム・パターンを外部機器のマ
ンマシンインターフェイス機能を用いて表示・変更・設
定することが可能となる。

【０００６】

【実施例】以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に
説明する。第１図は、本発明の一実施例を示す構成ブロ
ック図である。図において、１は調節計の前面パネルを
示しており、ここには、通常のプログラム制御運転状態
でプロセス量ＰＶがディジタル表示される表示手段１
１，目標設定値ＳＰあるいはプログラム制御運転がスタ
ートしてからの時間などを表示する表示手段１２，プロ
グラムパターンなどの情報（パターンナンバー）などが
表示される表示手段１３、プログラム・パターンの運転
傾向（上昇傾向、下降傾向、ソーク傾向）を表示する表
示手段１４が設けられている。また、設定値ＳＰ等の値
を増加させるためのアップキー１５，減少させるための
ダウンキー１６およびデータ設定やパラメータを選ぶと
き操作するセット，エントリキー１７ａ，１７ｂ、リセ
ットキー１８、プログラムパターンのナンバーを選択す
るキー２１、時間と共にプログラムパターンに従った信
号発生の起動を行う（ＲＵＮを行う）スタートキー２２
などを有するキーボード１０が設けられている。２は外
部機器３との接続を可能とする接続端子で、前面パネル
１に設けられている。外部機器３は、接続端子２にリー
ド線を介して接続されるマンマシンインターフェイス機
能を有している。この外部機器としては、パソコンや電
子手帳等が使用可能である。ここで、外部機器３と調節
計に設けた接続端子２を介して行われるデータのやり取
りは、例えばＲＳ２３２Ｃなどの規格化された信号形式
で行われるものとする。

【０００７】４は調節計内部に設けられているマイクロ
プロセッサを総括的に示したものである。このマイクロ
プロセッサ４は、ディジタル表示手段１１，１２，１３
の表示制御機能（手段）４１、アップキー１６，ダウン
キー１５からの信号を受け、これらのキーを押している
時間に応じてクロックを加算または減算するアップダウ
ンカウンタ４２、キーボード１０からの信号を受けるキ
ーボードインターフェイス４３、ＰＩＤ制御演算などの
演算を行う制御演算手段４４、この制御演算手段４４で
用いる各種の制御パラメータを設定する制御パラメータ
設定手段４６、表示手段１２に表示されていて、プログ
ラム・パターンに応じて時間と共に変化する設定値信号
ＳＰを制御演算手段４４に出力するプログラム設定値出
力手段４７などの機能をプログラムによって実現してい
る。

【０００８】５は外部機器３とのインターフェイスで、
接続端子２に接続される外部機器３と例えばＲＳ２３２
Ｃなどの規格化された信号形式でデータのやり取りを行
うためのものである。６はプログラム設定値出力手段４
７から出力される設定値信号のプログラム・パターンデ
ータや、その他のデータベースが格納されるメモリ、７
はＡ／Ｄ変換器で、例えばプロセスに設置した温度セン
サからのアナログ信号をディジタル信号に変換する。８
は信号出力手段で、例えば制御演算手段４４で得られた
制御出力を、パルス幅信号あるいは４〜２０ｍＡのよう
な負荷を駆動できるような信号に変換して出力するため
のものである。負荷としては、ヒータに供給する電力を
制御するためのサイリスタなどが用いられている。外部
機器インターフェイス５やメモリ６、Ａ／Ｄ変換器７
は、いずれもバスを介してマイクロプロセッサ４に接続
されている。外部機器３において、３０はマンマシンイ
ンターフェイスとして機能する画面、３１は画面３０
に、接続端子２を介して調節計側のメモリ６から読出し
たプログラム・パーンや、各種パラメータを表示すると
共に、プログラム・パターンやその他のパラメータなど
を設定するプログラム・パターン設定表示手段である。
３２は画面に表示されたプログラム・パターンや各種の
パラメータを指定に基づいてメモリ６にローディングす
るプログラム・パターンローディング手段である。これ
らの各手段は、外部機器３のソフトウエアによって実現
される。

【０００９】この様に構成した装置の動作を次に説明す
る。はじめに、あらかじめ用意してある幾つかのプログ
ラム・パターンの中から所望のパターンナンバーを、キ
ー２１によって選択し（選択したプログラムパターンナ
ンバーは、表示手段１３に表示される）、キー２２を押
して、プログラム制御運転をスタートさせる。プログラ
ム制御運転モードにおいては、メモリ６にあらかじめ格
納されているプログラム・パターンデータが時間と共
に、順次読み出され、プログラム・パータンに従って時
間と共に変化するプログラム設定値（目標設定値ＳＰ）
が、プログラム設定値出力手段４７から制御演算手段４
４に出力される。表示手段１１には表示制御手段４１に
より、プロセス量ＰＶが表示されると共に、表示手段１
２には現在時点でのプログラム・パターンに基づく目標
設定値ＳＰが表示されている。また、表示手段１４に
は、現在表示されている目標設定値が上昇傾向か、下降
傾向か、ソーク傾向かを３本のいずれかを点灯すること
で表示している。プロセス量ＰＶの表示は、Ａ／Ｄ変換
器７を介して印加されるセンサからの信号に対応してお
り、また、目標設定値ＳＰの表示は、プログラム設定値
出力手段４７が、メモリ６から読出したプログラム・パ
ターンに基づいて出力する目標設定値に対応している。

【００１０】制御演算手段４４は、Ａ／Ｄ変換器７を介
して印加されているプロセス信号ＰＶと、プログラム設
定値出力手段４７からの目標設定値ＳＰとを入力し、こ
れらの偏差信号に例えばＰＩＤ制御演算を行い、制御出
力を信号出力手段８を介して負荷に出力する。ここで、
制御演算手段４４で用いる各種の演算パラメータや上下
限の制限値、さらにはセンサの種類に応じたレンジなど
各種のパラメータのデータは、メモリ６に格納されてい
て、制御演算パラメータ設定手段４６がそれらを読出し
て制御演算手段４４に設定する。

【００１１】この様なプログラム制御運転モードに先立
って、調節計には前述したようにプログラム・パターン
を設定しておく必要がある。この様なプログラム・パタ
ーンの表示や設定・変更は、前面パネル１に設けられて
いる接続端子２に外部機器３を接続して、外部機器３に
より行われる。図２は、外部機器３のプログラム・パタ
ーン設定表示手段３１がメモリ６にアクセスして、画面
に表示するプログラム・パターンの設定画面を示す図で
ある。この画面では、横軸が時間軸、縦軸が温度を表す
軸になっていて、例えばカーソルを使用して任意のパタ
ーンを作成することができるようになっている。この様
なパターンの作成は、汎用のパソコンが備えている例え
ば図形作成機能の一部を利用して行うことができる。ま
た、必要であれば、専用のソフトウェアを用意してもよ
い。パターン作成・変更・表示などの指定は、外部機器
３に設けられているキーボードなどを用いて、パソコン
等を操作する感覚で行うことができる。

【００１２】ここで、作成・変更されたプログラム・パ
ターンは、画面下部に設けられているソフトキーの「ロ
ード」を指定することにより、プログラムパターンロー
ディング手段３２が一括して調節計側のメモリ６に格納
（ダウンロード）する。また、ソフトキーの「セーブ」
を指定することにより、プログラム・パターンデータの
保存が行える。同様にソフトキー「通信」を指定するこ
とにより、他の機器にデータの転送が行え、また、ソフ
トキー「印刷」を指定することにより、印刷することが
できるようにしてある。なお、調節計には、プログラム
・パターンの外に、各種の制御パラメータを設定してお
く必要がある。この様な各種パラメータの表示や設定・
変更も、外部機器３により行うことができる。この場合
は、外部機器３からメモリ６に格納されている各種のパ
ラメータに関するデータベースにアクセスして、必要な
データを画面に表示しキーボード等を操作して設定・変
更することになる。そして、ここで、設定・変更された
各種のパラメータは、ソフトキー等の指定により、一括
して調節計側のメモリ６に格納することなる。

【００１３】以上のように、調節計に設定されるプログ
ラム・パターンや各種のパラメータは、外部機器３を調
節計の前面パネル１に設けた接続端子に接続し、外部機
器の画面に表示されるプログラム・パターン設定画面と
キーボードなどを用いて、任意のプログラム・パターン
をパソコンを操作する感覚で容易に設定することができ
る。そして、プログラム・パターンの作成・変更した後
は、そのデータを調節計本体のメモリにダウンロード
し、その後外部機器３と調節計との接続を解き、調節計
単体で通常のプログラム制御運転ができる。また、いっ
たん調節計側にダウンロードしたプログラム・パターン
のデータは、必要に応じて再び外部機器３を調節計に接
続し、読出して表示したり変更することができる。な
お、接続端子３はキーボードの一部に設けてもよい。ま
た、外部機器としては、パソコンを用いることを想定し
たが、パラメータを設定・表示するための画面とキーボ
ードあるいはマウスなどのデータ入力手段を持つ電子手
帳や専用機器であってもよい。また、外部機器にデータ
印字機能やデータ保存機能を持つものを使用すれば、こ
れらの設定データを他の調節計にも利用することができ
る。また、調節計本体には、外部機器３を接続しなくて
も、プログラム・パターンの設定・変更が行える機能を
併せて備えるようにしてもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、調節計の前面パネルあるいは操作パネル面の構
成を、シンプルな構成とすることができ、オペレータが
任意のプログラム・パターン作成・設定を簡単に行うこ
とができる。また、調節計の前面や操作面を簡単な構成
にできる。そして、調節計の前面パネルなどはシンプル
な構成であるにもかかわらず、外部機器を接続すること
によって複雑かつ任意のプログラム・パターンをパソコ
ンを操作する感覚で容易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】外部機器のマンマシンインターフェイスとして
機能する画面に表示されたプログラム・パターン設定画
面を示す図である。

【符号の説明】

１ 調節計の前面パネル １０ キーボード １１，１２，１３，１４ 表示手段 １５ アップキー １６ ダウンキー １７ セット／エンターキー ２１ パターンナンバー選択キー ２２ プログラムスタートキー ２ 接続端子 ３ 外部機器 ３０ 画面 ３１ プログラム・パターン設定表示手段 ３２ プログラム・パターンローディング手段 ４ マイクロプロセッサ ４１ 表示制御手段 ４２ アップダウンカウンタ ４３ キーボードインターフェイス ４４ 制御演算手段 ４６ 制御パラメータ設定手段 ４７ プログラム設定値出力手段 ５ 外部機器インターフェイス ６ メモリ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 信号出力手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、調節計の前面パネルあるいは操作パネル面の構
成を、シンプルな構成とすることができ、オペレータが
任意のプログラム・パターン作成・設定を簡単に行うこ
とができる。また、調節計の前面や操作面を簡単な構成
にできる。そして、調節計の前面パネルなどはシンプル
な構成であるにもかかわらず、外部機器を接続すること
によって複雑かつ任意のプログラム・パターンをパソコ
ンを操作する感覚で容易に設定することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】外部機器のマンマシンインターフェイスとして
機能する画面に表示されたプログラム・パターン設定画
面を示す図である。

【符号の説明】 １ 調節計の前面パネル １０ キーボード １１，１２，１３，１４ 表示手段 １５ アップキー １６ ダウンキー １７ セット／エンターキー ２１ パターンナンバー選択キー ２２ プログラムスタートキー ２ 接続端子 ３ 外部機器 ３０ 画面 ３１ プログラム・パターン設定表示手段 ３２ プログラム・パターンローディング手段 ４ マイクロプロセッサ ４１ 表示制御手段 ４２ アップダウンカウンタ ４３ キーボードインターフェイス ４４ 制御演算手段 ４６ 制御パラメータ設定手段 ４７ プログラム設定値出力手段 ５ 外部機器インターフェイス ６ メモリ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 信号出力手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセス量とあらかじめプログラムされた
   パターンに従って時間と共に変化する目標設定値との偏
   差に所定のパラメータに基づいて制御演算を行いその制
   御出力をプロセスに出力するプログラム調節計におい
   て、 前記調節計に、プログラムされた目標設定値データを格
   納したメモリと、 マンマシンインターフェイス機能を有する外部機器と結
   合する接続端子と、 この接続端子を介して外部機器とデータの送受信を行う
   インターフェイスとを設け、 前記外部機器に、前記接続端子を介して調節計側に設け
   られているメモリにアクセスして、目標設定値の時間と
   共に変化するプログラム・パターンを表示・設定変更す
   るプログラム・パターン設定表示手段と、 設定変更したプログラム・パターンのデータを前記メモ
   リにローディングするプログラム・パターンローディン
   グ手段とを設けるようにしたことを特徴とするプログラ
   ム調節計。