WO2020110221A1 - 電流測定装置、断線検出装置および電流測定方法 - Google Patents
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
Definitions
- the present invention relates to a current measuring device for measuring a current in a power supply path to a plurality of loads, a disconnection detecting device equipped with the current measuring device, and a current measuring method.
- a current at a predetermined location is measured in its processing operation, and a current measuring circuit for that purpose is provided.
- An example of the purpose of current measurement is to detect a disconnection or a short circuit in a power supply path to a load.
- JP 04-26091 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-255945
- Patent Document 1 and Patent Document 2 in a device having a plurality of loads (heaters), it may be desired to individually detect disconnection or short circuit in the power supply path of each load.
- the configurations for detecting disconnection are integrated into one. That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 etc. of Patent Document 1, the inputs from the plurality of current detection means 104 (heater current detection circuits) are switched and input to the heater adiabatic detection means 105 (control means 41). Then, the configuration for detecting disconnection is integrated in the heater heat insulation detection means 105 (control means 41).
- a heater operation means 102 takes in a detection signal of a heater means 101 being operated from a heater having a heater current measurement condition that is satisfied, and when it is lower than a predetermined reference value, a heater for the heater means 101 is obtained. It detects that the circuit is broken (upper left column of item 3)".
- the heater current measurement condition is satisfied in Patent Document 1 is determined on the assumption that the output ON/OFF period is known (section 5, upper left column). That is, the information on the output ON/OFF period is input to the main body (microcomputer or the like) that performs the process of switching the inputs from the plurality of current detection units 104 (heater current detection circuits) or the process of the heater current measurement.
- the present invention provides a current measuring device that measures each current in a power supply path for each of a plurality of loads, the current measuring device performing current measurement by a method that has not been available in the past. With the goal.
- a current measurement signal selection output unit for switching and outputting a current measurement signal from a current measuring device provided in a power supply path for each of a plurality of loads, and an output ON signal or output of a power supply for each of the plurality of loads
- a steady state determination unit that receives a turn-off signal and a load in which the output on-signal or the output off-signal is received continues for a predetermined time or more as a steady-state load, and a load that is determined to be the steady-state load.
- a current measurement signal corresponding to a measurable unmeasured load whose current value is unmeasured is measured from the current measurement signal selection output section to measure the current, and the current whose load has been measured is measured.
- a current measuring device comprising: a measuring unit.
- the output ON signal is a steady state load that continues for a predetermined time or longer and the current value is unmeasured ON measurable unmeasured load
- the output OFF signal is a steady state load that continues for a predetermined time or longer and the current 3.
- (Structure 7) The current measuring device according to any one of configurations 1 to 6, wherein all loads are unmeasured after a lapse of a predetermined period.
- (Structure 8) An internal reference value fetching unit for fetching the A/D count value at the LOW level or the HIGH level of the signal circuit, 8.
- the current measuring device according to any one of configurations 1 to 7, wherein when there is no load determined to be the steady state load, the internal reference value capturing unit performs the capturing process.
- a wire breakage detecting device comprising the current measuring device according to any one of configurations 1 to 9.
- a load in which the output ON signal or the output OFF signal is received continues for a predetermined time or longer is determined to be a stable state, and the load becomes a stable state and is not measured. Since the current is measured from the above, the processing can be performed without the information on the output on/off period.
- Block diagram showing an outline of the configuration of a system including a current measurement device of an embodiment according to the present invention The flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment.
- the flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment.
- the flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment.
- the flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment.
- the flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment The flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment.
- the flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment The flowchart which shows the outline of the processing operation of the electric current measurement apparatus of embodiment.
- Timing diagram for explaining the operation of the current measuring device of the embodiment
- Timing diagram for explaining the operation of the current measuring device of the embodiment
- Timing diagram for explaining the operation of the current measuring device of the embodiment
- FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a system including a current measuring device according to an embodiment of the present invention.
- the system controls the temperature of a device having a plurality of loads (heaters) by targeting a plurality of heaters 6 as control targets.
- a switching element a solid state relay (in the present embodiment, a solid state relay (in this embodiment) that switches ON/OFF of power supply) is provided on a power supply path of a heater 6 that is a load and an AC power supply 5 that supplies power to the heater 6.
- SSR SSR
- CT current transformer
- the system of FIG. 1 performs temperature control by controlling power supply to the heater 6 by performing on/off control of the switching element (SSR) 21 based on time proportional control.
- a temperature controller 3 for calculating a control signal for performing the above, and a communication device 4 for performing communication with a higher-level device are provided.
- the SSR 21 and CT 22 mounted on the output device 2 are provided for 16 channels as described above.
- Each SSR 21 is connected to the microcomputer 11 mounted on the output controller 1 by wiring for 16 channels.
- each CT 22 is connected to a current measurement signal selection output unit (multiplexer (MUX) in the present embodiment) 12, and by connecting the MUX 12 and the microcomputer 11, the MUX 12 is switched under the control of the microcomputer 11 and desired.
- the signal from the CT 22 of the channel is input to the microcomputer 11.
- the output device 2 is provided with an internal reference value capturing section 23.
- the internal reference value fetching section 23 fetches the A/D count value at the LOW level or the HIGH level of the signal circuit of the output device 2, and each signal is calibrated based on the A/D count value.
- thermosensor 31 of the temperature controller 3 In the microcomputer 31 of the temperature controller 3, temperature information (PV) obtained by the temperature sensor 7 provided in the vicinity of the controlled object whose temperature is controlled by the heater 6 and the target temperature obtained via the microcomputer 41 of the communication device 4 are obtained. A process of calculating an operation amount (MV) based on the information (SV), calculating an output ON signal and an output OFF signal based on the operation amount (MV), and outputting this to the microcomputer 11 of the output controller 1 is performed. Further, the microcomputer 31 of the temperature controller 3 also performs a disconnection alarm process, a short circuit (welding) alarm process, etc. based on the current value information (based on the signal from each CT 22) obtained from the microcomputer 11 of the output controller 1. Be seen. Although not described in each place, analog signals (signals from CT22, temperature sensor 7, etc.) are A/D converted and then input to each microcomputer.
- analog signals signals from CT22, temperature sensor 7, etc.
- the present invention mainly relates to a portion that measures currents flowing in a plurality of loads, and in the present embodiment, is mainly implemented in the output controller 1.
- the output controller 1 functions as a current measuring device.
- the microcomputer 11 included in the output controller 1 receives an output on signal or an output off signal for power supply to each of the plurality of loads (heaters 6) from the microcomputer 31 of the temperature controller 3, and outputs the output on signal or the output off signal.
- a function of discriminating the heater 6 whose signal reception period has continued for a predetermined time or more as a steady state load, and the heater 6 discriminated as the steady state load and the current value measurement flag is not measured.
- the microcomputer 11 has a function of receiving a current measurement signal corresponding to a measurable unmeasured load from the MUX 12, measuring the current, and setting the current value measurement flag corresponding to the heater 6 that has measured the current to the measured value. That is, the microcomputer 11 has a function as a current measuring unit and a stable state determining unit.
- FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing an example of a process of determining whether or not each load (heater 6) is a steady state load.
- the process of FIGS. 3 and 4 is step 207 of FIG. 2, respectively. This is the process executed in 208.
- the “stable state load” means that the output on signal or the output off signal is simply input to the device (microcomputer 11) that measures the current, and the information of the output on/off period is indicated. If there is no information, that is, if the device (microcomputer 11) that measures the current has no information on when the output is turned on or off continues from the time when the output signal is kept on or off for a certain period, This is treated as the stable state of the output signal.
- This "certain period" is 20 ms in this embodiment. 20 ms is based on the cycle of the AC power supply 5 (50 Hz power supply cycle).
- the signal state is determined by waiting at least a half cycle, but it is set to one cycle with a margin. That is, the delay amount due to the zero cross being the operation reference is absorbed.
- an example is one in which it is determined whether or not the output ON signal is in a stable state and whether or not the output OFF signal is in a stable state.
- step 201 1 is substituted for n as an initialization process.
- the portion surrounded by the dotted line in FIG. 1 has 16 channels, and each channel is assigned a number from 1 to 16, and n is a variable indicating this channel number.
- this channel number will be denoted as CHn
- CT for channel 1 will be denoted as CT1
- CT for channel n will be denoted as CTn.
- the heater of the channel n is described as the heater n.
- 0 is assigned to each flag of the CHn output flag and the CHn state flag as the initialization process. The information indicated by each flag is as follows.
- CHn output flag Indicates whether the output signal to the heater n input from the microcomputer 31 of the temperature controller 3 is on or off.
- Loop 1 following step 201 repeats the processing of steps 202 to 209 until n becomes 1 to 16 (that is, for all channels).
- step 202 the state of the CHn output flag is discriminated. If it is "0”, step 203 is entered, if it is "ON”, step 207 is entered, and if it is "OFF”, step 208 is entered. To do.
- step 209 n is incremented and the processing of loop 1 is repeated.
- step 301 it is determined whether the output signal to the heater n received from the microcomputer 31 of the temperature controller 3 is on or off. If it is on, the process proceeds to step 302 and it is off. If so, the process proceeds to step 304.
- step 301 If the result of the determination in step 301 is ON, this means that the output signal is maintained in the ON state.
- step 302 it is determined whether or not the maintenance time of the ON state continues for a predetermined time (20 ms in this embodiment), and if it continues, the routine proceeds to step 303, where the CHn state flag is set to "ON stable”. (Stable state load by output ON signal)", and the ON stable state determination process ends. On the other hand, if it has not continued for the predetermined time, step 303 is skipped and the on-stable state determination processing is ended.
- the load (channel) in the stable state is determined by the output on signal by the on-stable state determination process of FIG. 3, and the information is obtained as the CHn state flag.
- FIG. 4 is a flowchart showing the off-stable state determination processing in step 208.
- the off stable state determination process of FIG. 4 is a process in which the on and off states in the on stable state determination process of FIG.
- the load (channel) in the stable state is determined by the output OFF signal, and the information is obtained as the CHn state flag.
- the process for determining whether or not the load is the steady state load in FIG. 2 (and FIGS. 3 and 4) is repeatedly executed at a cycle sufficiently fast with respect to the power supply cycle of the AC power supply 5, and thus for each CHn.
- the state of the output signal is constantly monitored, and information on whether or not the load is a stable state is constantly updated.
- FIGS. 6 to 9 are flowcharts showing an example of the process of measuring the current flowing through each load (heater 6).
- the processes of FIGS. 6 to 9 are the processes executed in steps 505 to 508 of FIG. 5, respectively. is there.
- an A/D count value acquisition processing by the internal reference value acquisition unit 23 a CHn ON current value measurement flag, a CHn OFF current value measurement flag, A process of substituting 0 for each flag such as the internal reference value fetch flag and the internal reference value flag is performed.
- the information indicated by each flag is as follows.
- CHn ON current value measurement flag A flag for each channel that indicates whether or not the current in the ON state of the output signal has been measured. The numerical value corresponding to the number of measurements is stored.
- CHn off current value measurement flag A flag for each channel that indicates whether or not the current in the off state of the output signal has been measured. The numerical value corresponding to the number of measurements is stored.
- -Internal reference value fetch flag A flag indicating whether or not the internal reference value (A/D count value) has been fetched. Numerical values corresponding to the number of times the A/D count values of both the LOW level and the HIGH level are acquired are stored.
- -Internal reference value flag a switching variable for alternately fetching the LOW level A/D count value and the HIGH level A/D count value.
- step 501 the CHn state flag set by the processing of FIG. 2 (and FIGS. 3, 4) described above is “ON stable”, and the CHn ON current value measurement flag is 0. It is determined whether or not there is.
- the heater of the CHn corresponds to "on measurable unmeasured load”. If there is an “on-measurable unmeasured load”, the on-output current measurement process described later performs the current measurement process for the corresponding channel (step 501: Yes ⁇ step 505). That is, the current measurement of "on-measurable unmeasured load” is preferentially performed.
- the result measured when the output is turned on is the measured current value of the load 6, and the measured current value of the load 6 is a measured value used in various control processes other than the determination of the disconnection alarm.
- step 502 it is determined whether or not there is CHn whose CHn state flag is "off stable". When there is CHn of "off stable”, it is determined whether or not there is CHn of which CHn off current value measurement flag is 0 (step 502: Yes ⁇ step 503).
- the heater of the CHn corresponds to “off measurable unmeasured load”. If there is an “off-measurable unmeasured load”, the current measurement process of the corresponding channel is performed by the off-output current measurement process described later (step 503: Yes ⁇ step 506).
- step 504 it is determined whether or not there is CHn that is “on stable”. If there is no “on stable” CHn in the determination result of step 504, there is no stable channel for both on and off (that is, there is no current measurable channel). In this case, the process proceeds to step 508, and the internal reference value acquisition process described later is performed. When there is no current-measurable channel, an A/D count value acquisition process is performed. If the determination in step 503 is No and the determination in step 504 is Yes, the process moves to step 507 and the re-measurement process described later is performed. When there is a measurable (stable state) channel, but there is no current unmeasured channel, the measured channel is remeasured.
- FIG. 6 is a flowchart showing the ON output current measurement processing in step 505.
- this process is a current measurement process for "on measurable unmeasured load”.
- a channel having the smallest n is discriminated among CHn whose CHn state flag is "on stable” and whose CHn on current value measurement flag is 0 (that is, "on measurable unmeasured load”).
- the current measurement is started for the “ON measurable unmeasured load” of the channel selected in step 601, and the measurement time measurement is started. That is, the smaller the channel number, the more preferentially the current measurement is performed. Therefore, the channel number is also information that determines the priority order of the current measurement.
- the current measurement is performed by issuing an instruction from the microcomputer 11 to the MUX 12 to select the CT 22 of the corresponding channel, and the signal from the CT 22 of the corresponding channel is input to the microcomputer 11. ..
- step 603 it is determined whether or not the CHn state flag of the channel for which current measurement is being performed is maintained at "ON stable".
- the CHn status flag of each channel is constantly updated by the processing of FIG. 2 (and FIGS. 3 and 4), and this determines whether or not the stable state is maintained.
- the ON output current measurement process is terminated (step 603: No ⁇ end). In this case, the current measurement of the corresponding channel has not been completed and the current is not measured.
- the CHn state flag is "on stable" and is maintained for a predetermined time (50 ms in this embodiment)
- the current measurement is completed, and the measured value is stored as the current value at the time of the output ON signal of the corresponding channel.
- the CHn ON current value measurement flag is incremented (step 604: Yes ⁇ step 605).
- the measurement value is captured, the signal from the CT 22 is subjected to a calibration process based on the A/D count value captured by the internal reference value capture unit 23.
- the current measurement of "ON measurable and unmeasured load” is performed in order of priority according to the channel number.
- FIG. 7 is a flowchart showing the off output current measurement processing of step 506 of FIG.
- the off output current measurement process (FIG. 7) is a process in which the on output current measurement process (FIG. 6) is simply switched on and off, and the basic processing concept is the same, so description thereof is omitted here. To do.
- FIG. 9 is a flowchart showing the internal reference value acquisition processing of step 508 of FIG.
- Step 508 of FIG. 5 is a process that is executed when there is no stable channel, that is, when there is no current-measurable channel, and is a process of acquiring the A/D count value by the internal reference value acquisition unit 23. is there.
- step 901 the value of the internal reference value flag is determined, and if it is 0, the process proceeds to step 902, and if it is 1, the process proceeds to step 904. If the internal reference value flag is 0, the low level A/D count value is fetched (step 902) and the internal reference value flag is changed to 1. If the internal reference value flag is 1, a high level A/D count value is fetched (step 904) and the internal reference value flag is changed to 0. Further, since the A/D count values of both the Low level and the High level are fetched by the above processing, the internal reference value fetch flag is incremented (step 906).
- the Low-level and High-level A/D count values are sequentially acquired, and both the Low-level and High-level A/D count values are acquired.
- the internal reference value acquisition flag is incremented.
- FIG. 8 is a flowchart showing the remeasurement process of step 507 of FIG.
- Step 507 of FIG. 5 is a process executed when there is a measurable (stable state) channel but there is no current unmeasured channel, and the process of re-measuring the measured channel or the internal reference value acquisition. Incorporation processing is performed.
- the channel remeasured here corresponds to the “measurable and measured load”.
- step 801 the channel whose CHn state flag is "on stable” or “off stable” and whose CHn on current value measurement flag or CHn off current value measurement flag is the smallest is determined. That is, of the measurable (stable state) channels, the channel with the smallest number of measurements is determined.
- step 802 the minimum CHn ON current value measurement flag or CHn OFF current value measurement flag determined in step 801 is compared with the internal reference value acquisition flag. If the internal reference value acquisition flag is smaller, the process proceeds to step 809 to perform the internal reference value acquisition processing, and if the CHn on current value measurement flag or the CHn off current value measurement flag is smaller, step 803 and subsequent steps. Process shifts to.
- step 809 The number of times the current is measured is compared with the number of times the internal reference value is taken in, and the smaller number of times of measurement or acquisition is performed. Note that the internal reference value acquisition process of step 809 is the process of FIG. 9, and thus the description thereof is omitted here.
- step 803 when there are a plurality of channels determined in step 801, “ON stable” is preferentially selected, and the channel number with the smallest channel number is determined.
- Subsequent steps 804 to 808 are current measurement processing for the channel determined in step 803, and are the same as steps 602 to 605 in FIG. 6 or steps 702 to 705 in FIG. 7 except step 806. .
- Step 806 is CHn in which the CHn state flag is “on stable” and the CHn on current value measurement flag is 0 (that is, “on measurable unmeasured load”) or the CHn state flag during the current measurement of the channel. Is "off stable” and the CHn off current value measurement flag is 0 (that is, "off measurable unmeasured load”) is generated.
- the CHn status flag of each channel is constantly updated by the processing of FIG. 2 (and FIGS. 3 and 4), and this determines whether or not an unmeasured channel has occurred in the stable state. is there. If there is an unmeasured channel in the stable state, the current measurement process is stopped and the remeasurement process for the measured channel is terminated. As a result, the current measurement of the unmeasured channel in the stable state is started immediately.
- a channel is selected according to a predetermined priority and current measurement (or internal reference value acquisition) of the channel is performed.
- current measurement or internal reference value acquisition
- Step 510 is a time-out process, and if all the measurements and acquisitions are not completed even after the lapse of a predetermined period, CHn ON current value measurement flags and CHn OFF current value measurement flags and internal reference value acquisitions of all channels.
- the inclusion flag is reset (0 is substituted) (step 510: Yes.fwdarw.step 511) and the process returns to step 501 to repeat the above process.
- the "predetermined period" in the time-out process is appropriately determined based on the design concept. For example, the on/off state of the output is monitored, and the output cycle is judged from the number of times the on/off is switched (by switching between two times. 2 cycles), and when 24 cycles have elapsed, the “predetermined period” has elapsed.
- FIGS. 10 to 12 are timing diagrams briefly illustrating a part thereof. Note that, in FIGS. 10 to 12, for simplification, only the current measurement for the output ON signal is targeted.
- FIG. 11 focuses on CH4 and simplifies that the currents of all the other channels are measured in order, but the currents of all the channels other than CH4 have been measured. Is shown. Until CH4 reaches a stable state, remeasurement is performed in the order of channel numbers for each channel that has already been measured. When CH4 becomes stable during the remeasurement of CH8, the remeasurement of CH8 is stopped and the current measurement of CH4 is started immediately. Since the measurement of all the channels is completed by the completion of the current measurement of CH4, all the channels are returned to the unmeasured state, and thereafter, the measurement process of each channel is repeated.
- FIG. 12 focuses on CH4 and simplifies the other channels, in which all the currents are measured in order.
- CH4 was in the order of channel number
- CH4 was in a stable state, so the current measurement of CH4 was started, but the output signal was turned off during the current measurement, which caused the current measurement of CH4 to change.
- the measurement is stopped (current measurement of CH4 is not completed), and measurement of CH5 is started immediately.
- CH10 is in the first current measurement and waits for the completion of the current measurement of CH10.
- CH4 having the smallest channel number among the unmeasured currents is the current measurement target.
- the current value at the time of the output ON signal of each channel and the current value at the time of the output OFF signal of each channel are efficiently measured.
- the current value at the time of the output on signal and the current value at the time of the output off signal of each channel acquired and stored based on the above processing by the microcomputer 11 are transmitted to the microcomputer 31 of the temperature controller 3.
- the microcomputer 31 performs a disconnection alarm process and a short circuit (welding) alarm process. That is, when the current value at the time of the output on signal has not reached the predetermined value, it is determined that the channel is broken, and a disconnection alarm is issued (for example, alarm information is transmitted to the host device via the communication device 4). ).
- an output controller 1 for controlling the SSR 21 and the like, an output device 2 equipped with the SSR 21 and CT 22 described above, and feedback control such as PID are provided.
- the temperature controller 3 is provided for calculating a control signal for performing on/off control of the SSR 21.
- the microcomputer 11 having such a configuration When the microcomputer 11 having such a configuration is provided with a current measuring function, it cannot be dealt with by the conventional method, or an additional configuration or processing is required to deal with it, which reduces the degree of freedom in designing the device. .. On the other hand, according to the present embodiment, such restrictions are reduced.
- the application of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and for example, all or part of the output controller 1, the output device 2, and the temperature controller 3 may be integrated in any combination. It is possible to appropriately deal with such things as those that are present or those that are further subdivided.
- the processing is controlled by the microcomputer 11, and each function is implemented as software. However, some or all of the above-described processing is implemented by hardware. It doesn't matter. Further, the control subject when each function is implemented by software is not limited to the microcomputer, and various devices capable of executing the above-described functions can be used.
- an example of acquiring both the current value at the time of the output on signal and the current value at the time of the output off signal is taken as an example, and the current measurement at the time of the output on signal is prioritized.
- the priority may not be set in. Further, only one of the current value at the time of the output on signal and the current value at the time of the output off signal may be acquired.
- the process of giving priority to each channel according to the number is taken as an example, but the process may be such that no special priority is given to each channel (process to be performed at random). ..
- the heater is taken as an example of the load, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to current measurement of various loads other than the heater.
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
複数の負荷6のそれぞれに対する電源供給路にそれぞれ設けられた電流測定器22からの電流測定信号を切り替えて出力する電流測定信号選択出力部12と、複数の負荷6のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷6を安定状態負荷とし、当該安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である測定可能未測定負荷の電流を測定し、当該電流測定した負荷6を測定済みにするマイコン11と、を備える電流測定装置。
Description
本発明は、複数の負荷への電源供給路における電流を測定するための電流測定装置、当該電流測定装置を備えた断線検出装置、および電流測定方法に関する。
各種の電気、電子回路においては、その処理動作において所定箇所の電流を測定することが行われており、そのための電流測定回路を備えている。
電流測定の目的の一例として、負荷への電源供給路における断線若しくは短絡を検知することが挙げられる。
電流測定の目的の一例として、負荷への電源供給路における断線若しくは短絡を検知することが挙げられる。
特許文献1や特許文献2で例示されるように、複数の負荷(ヒータ)を有する装置において、それぞれの負荷の電源供給路における断線若しくは短絡の検知を個別に行いたい場合がある。このような装置において、特許文献1では、断線を検知するための構成を1つに集約している。即ち、特許文献1の図1や図2等に示されるように、複数の電流検出手段104(ヒータ電流検出回路)からの入力を切り替えてヒータ断熱検出手段105(制御手段41)に入力することで、断線を検知するための構成をヒータ断熱検出手段105(制御手段41)に集約している。このように断線を検知するための構成を1つに集約することで、低コスト化や省スペース化が図られる。
特許文献1の技術では、“ヒータ電流測定条件の整ったものから、ヒータ操作手段102で操作中のヒータ手段101の検出信号を取り込み、所定の基準値よりも低いときには当該ヒータ手段101へのヒータ回路が断線していることを検出する(3項左上欄)”ものである。ここで、特許文献1における“ヒータ電流測定条件の整ったもの”は、出力ON/OFFの期間がわかっていることを前提にして判別されるものである(5項左上欄)。即ち、複数の電流検出手段104(ヒータ電流検出回路)からの入力を切り替える処理や、ヒータ電流測定の処理を行う主体(マイコン等)に対して、出力ON/OFFの期間の情報が入力されている必要があるが、このような制約は、装置の設計の自由度を下げる一面がある。
例えば、装置全体の設計を考える上で、複数の電流検出手段からの入力を切り替えて、各負荷の電流測定の処理を行うための主体(マイコン等)に対して出力ON/OFFの期間の情報を入力させることが効率的ではない場合もあり、そのような場合には、従来の技術では対応できないものであった。
特許文献1の技術では、“ヒータ電流測定条件の整ったものから、ヒータ操作手段102で操作中のヒータ手段101の検出信号を取り込み、所定の基準値よりも低いときには当該ヒータ手段101へのヒータ回路が断線していることを検出する(3項左上欄)”ものである。ここで、特許文献1における“ヒータ電流測定条件の整ったもの”は、出力ON/OFFの期間がわかっていることを前提にして判別されるものである(5項左上欄)。即ち、複数の電流検出手段104(ヒータ電流検出回路)からの入力を切り替える処理や、ヒータ電流測定の処理を行う主体(マイコン等)に対して、出力ON/OFFの期間の情報が入力されている必要があるが、このような制約は、装置の設計の自由度を下げる一面がある。
例えば、装置全体の設計を考える上で、複数の電流検出手段からの入力を切り替えて、各負荷の電流測定の処理を行うための主体(マイコン等)に対して出力ON/OFFの期間の情報を入力させることが効率的ではない場合もあり、そのような場合には、従来の技術では対応できないものであった。
本発明は、上記の点に鑑み、複数の負荷のそれぞれに対する電源供給路におけるそれぞれの電流を測定する電流測定装置であって、従来にはない方式による電流測定を行う電流測定装置を提供することを目的とする。
(構成1)
複数の負荷のそれぞれに対する電源供給路にそれぞれ設けられた電流測定器からの電流測定信号を切り替えて出力する電流測定信号選択出力部と、前記複数の負荷のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態負荷とする安定状態判定部と、前記安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である測定可能未測定負荷に対応する電流測定信号を、前記電流測定信号選択出力部から受けて電流を測定し、当該電流測定した負荷を測定済みにする電流測定部と、を備えることを特徴とする電流測定装置。
複数の負荷のそれぞれに対する電源供給路にそれぞれ設けられた電流測定器からの電流測定信号を切り替えて出力する電流測定信号選択出力部と、前記複数の負荷のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態負荷とする安定状態判定部と、前記安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である測定可能未測定負荷に対応する電流測定信号を、前記電流測定信号選択出力部から受けて電流を測定し、当該電流測定した負荷を測定済みにする電流測定部と、を備えることを特徴とする電流測定装置。
(構成2)
前記負荷に優先順位情報が対応付けられており、前記測定可能未測定負荷が複数あった場合には、前記優先順位情報に基づく優先度が最も高い負荷の電流測定を行うことを特徴とする構成1に記載の電流測定装置。
前記負荷に優先順位情報が対応付けられており、前記測定可能未測定負荷が複数あった場合には、前記優先順位情報に基づく優先度が最も高い負荷の電流測定を行うことを特徴とする構成1に記載の電流測定装置。
(構成3)
前記出力オン信号が所定時間以上継続した安定状態負荷であって且つ電流値が未測定であるオン測定可能未測定負荷と、前記出力オフ信号が所定時間以上継続した安定状態負荷であって且つ電流値が未測定であるオフ測定可能未測定負荷が同時にあった場合、前記オン測定可能未測定負荷の電流測定を優先して行うことを特徴とする構成1又は2に記載の電流測定装置。
前記出力オン信号が所定時間以上継続した安定状態負荷であって且つ電流値が未測定であるオン測定可能未測定負荷と、前記出力オフ信号が所定時間以上継続した安定状態負荷であって且つ電流値が未測定であるオフ測定可能未測定負荷が同時にあった場合、前記オン測定可能未測定負荷の電流測定を優先して行うことを特徴とする構成1又は2に記載の電流測定装置。
(構成4)
前記測定可能未測定負荷がなく、前記安定状態負荷と判別された負荷であって電流値が測定済みである測定可能測定済負荷がある場合には、当該測定可能測定済負荷の電流測定を行うことを特徴とする構成1から3の何れかに記載の電流測定装置。
前記測定可能未測定負荷がなく、前記安定状態負荷と判別された負荷であって電流値が測定済みである測定可能測定済負荷がある場合には、当該測定可能測定済負荷の電流測定を行うことを特徴とする構成1から3の何れかに記載の電流測定装置。
(構成5)
前記測定可能測定済負荷の電流測定中に、前記測定可能未測定負荷が生じた場合には、前記測定可能測定済負荷の電流測定を中止し、前記測定可能未測定負荷の電流測定を行うことを特徴とする構成4に記載の電流測定装置。
前記測定可能測定済負荷の電流測定中に、前記測定可能未測定負荷が生じた場合には、前記測定可能測定済負荷の電流測定を中止し、前記測定可能未測定負荷の電流測定を行うことを特徴とする構成4に記載の電流測定装置。
(構成6)
前記複数の負荷の全ての電流値が測定済みとなった場合には、全ての負荷を未測定とすることを特徴とする構成1から5の何れかに記載の電流測定装置。
前記複数の負荷の全ての電流値が測定済みとなった場合には、全ての負荷を未測定とすることを特徴とする構成1から5の何れかに記載の電流測定装置。
(構成7)
所定期間の経過後に、全ての負荷を未測定とすることを特徴とする構成1から6の何れかに記載の電流測定装置。
所定期間の経過後に、全ての負荷を未測定とすることを特徴とする構成1から6の何れかに記載の電流測定装置。
(構成8)
信号回路のLOWレベル若しくはHIGHレベルにおけるA/Dカウント値を取り込む内部基準値取込部を備え、
前記安定状態負荷と判別された負荷が無い場合には、前記内部基準値取込部による取り込み処理を行うことを特徴とする構成1から7の何れかに記載の電流測定装置。
信号回路のLOWレベル若しくはHIGHレベルにおけるA/Dカウント値を取り込む内部基準値取込部を備え、
前記安定状態負荷と判別された負荷が無い場合には、前記内部基準値取込部による取り込み処理を行うことを特徴とする構成1から7の何れかに記載の電流測定装置。
(構成9)
前記内部基準値取込部による取り込み処理が行われた場合には、内部基準値を取込済みとし、全ての負荷の電流値が測定済みであり且つ内部基準値が取込済みである場合に、全ての負荷を未測定とすると共に、内部基準値を未取込とすることを特徴とする構成8に記載の電流測定装置。
前記内部基準値取込部による取り込み処理が行われた場合には、内部基準値を取込済みとし、全ての負荷の電流値が測定済みであり且つ内部基準値が取込済みである場合に、全ての負荷を未測定とすると共に、内部基準値を未取込とすることを特徴とする構成8に記載の電流測定装置。
(構成10)
構成1から9の何れかに記載の電流測定装置を備える断線検出装置。
構成1から9の何れかに記載の電流測定装置を備える断線検出装置。
(構成11)
複数の負荷のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態負荷とするステップと、前記安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である負荷の電流を測定し、当該電流測定した負荷を測定済みにするステップと、を備えることを特徴とする電流測定方法。
複数の負荷のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態負荷とするステップと、前記安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である負荷の電流を測定し、当該電流測定した負荷を測定済みにするステップと、を備えることを特徴とする電流測定方法。
本発明の電流測定装置では、出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態と判断し、安定状態となった負荷であって未測定の負荷から電流の測定を行うようにしているため、出力オン/オフの期間の情報が無くても処理をすることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。
図1は、本発明に係る実施形態の電流測定装置を含むシステムの構成の概略を示すブロック図である。
当該システムは、複数の負荷(ヒータ)を有する装置に対し、複数のヒータ6を制御対象としてその温度制御を行うものである。なお図1では簡単化のために負荷(ヒータ)への電力供給回路部分の1つのみを描いているが、点線で囲まれた部分が複数(本実施形態では16チャンネル)設けられているものである。
図1に示されるように、負荷であるヒータ6とこれに対する電力供給を行う交流電源5の電源供給路上に、電力供給のオン/オフの切り替えを行うスイッチング素子(本実施形態ではソリッドステートリレー(SSR))21と、電流測定器(本実施形態ではカレントトランス(CT))22とが設けられている。
図1のシステムは、時間比例制御に基づいて上記スイッチング素子(SSR)21のオン/オフ制御を行うことにより、ヒータ6へ電力供給を制御することで温度制御を行うものである。図1のシステムでは、その大まかな構成として、SSR21の制御等を行う出力制御器1と、前記したSSR21やCT22が搭載された出力器2と、PID等のフィードバック制御によりSSR21のオン/オフ制御を行う制御信号の演算等を行う温度制御器3と、上位装置との通信等を行う通信器4とを備えている。
当該システムは、複数の負荷(ヒータ)を有する装置に対し、複数のヒータ6を制御対象としてその温度制御を行うものである。なお図1では簡単化のために負荷(ヒータ)への電力供給回路部分の1つのみを描いているが、点線で囲まれた部分が複数(本実施形態では16チャンネル)設けられているものである。
図1に示されるように、負荷であるヒータ6とこれに対する電力供給を行う交流電源5の電源供給路上に、電力供給のオン/オフの切り替えを行うスイッチング素子(本実施形態ではソリッドステートリレー(SSR))21と、電流測定器(本実施形態ではカレントトランス(CT))22とが設けられている。
図1のシステムは、時間比例制御に基づいて上記スイッチング素子(SSR)21のオン/オフ制御を行うことにより、ヒータ6へ電力供給を制御することで温度制御を行うものである。図1のシステムでは、その大まかな構成として、SSR21の制御等を行う出力制御器1と、前記したSSR21やCT22が搭載された出力器2と、PID等のフィードバック制御によりSSR21のオン/オフ制御を行う制御信号の演算等を行う温度制御器3と、上位装置との通信等を行う通信器4とを備えている。
出力器2に搭載されるSSR21やCT22は、前述のごとく16チャンネル分設けられている。出力制御器1に搭載されているマイコン11には各SSR21が16チャンネル分の配線で接続されている。一方、各CT22は、電流測定信号選択出力部(本実施形態ではマルチプレクサ(MUX))12と接続され、MUX12とマイコン11が接続されることにより、マイコン11からの制御によってMUX12が切り替えられ、所望のチャンネルのCT22からの信号がマイコン11に入力される構成となっている。
出力器2には、内部基準値取込部23が備えられる。内部基準値取込部23は、出力器2の信号回路のLOWレベル若しくはHIGHレベルにおけるA/Dカウント値を取り込むものであり、当該A/Dカウント値に基づいて、各信号が較正されるものである。
温度制御器3のマイコン31では、ヒータ6によって温度制御される制御対象の近傍に設けられた温度センサ7によって得られる温度情報(PV)と、通信器4のマイコン41を介して得られる目標温度情報(SV)に基づいて、操作量(MV)を算出し、これに基づく出力オン信号、出力オフ信号を算出し、これを出力制御器1のマイコン11に対して出力する処理が行われる。また、温度制御器3のマイコン31では、出力制御器1のマイコン11から得られる電流値情報(各CT22からの信号に基づく)に基づいて、断線警報処理や短絡(溶着)警報処理等も行われる。
なお、各所での各々の説明を省略するが、アナログ信号(CT22や温度センサ7等からの信号)はA/D変換された上で各マイコンに入力されるものである。
出力器2には、内部基準値取込部23が備えられる。内部基準値取込部23は、出力器2の信号回路のLOWレベル若しくはHIGHレベルにおけるA/Dカウント値を取り込むものであり、当該A/Dカウント値に基づいて、各信号が較正されるものである。
温度制御器3のマイコン31では、ヒータ6によって温度制御される制御対象の近傍に設けられた温度センサ7によって得られる温度情報(PV)と、通信器4のマイコン41を介して得られる目標温度情報(SV)に基づいて、操作量(MV)を算出し、これに基づく出力オン信号、出力オフ信号を算出し、これを出力制御器1のマイコン11に対して出力する処理が行われる。また、温度制御器3のマイコン31では、出力制御器1のマイコン11から得られる電流値情報(各CT22からの信号に基づく)に基づいて、断線警報処理や短絡(溶着)警報処理等も行われる。
なお、各所での各々の説明を省略するが、アナログ信号(CT22や温度センサ7等からの信号)はA/D変換された上で各マイコンに入力されるものである。
本発明は、主に、複数の負荷に流れる電流を計測する部分に関するものであり、本実施形態においては、主に出力制御器1において実装されるものである。電流計測という機能に着目した場合、出力制御器1は、電流測定装置として機能するものである。
出力制御器1に備えられるマイコン11は、複数の負荷(ヒータ6)のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を温度制御器3のマイコン31から受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続しているヒータ6を安定状態負荷として判別する機能と、当該安定状態負荷と判別されたヒータ6であって且つ電流値測定フラグが未測定である測定可能未測定負荷に対応する電流測定信号を、MUX12から受けて電流を測定し、当該電流測定したヒータ6に対応する電流値測定フラグを測定済みにする機能を有する。即ち、マイコン11は、電流測定部と、安定状態判定部としての機能を有する。
出力制御器1に備えられるマイコン11は、複数の負荷(ヒータ6)のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を温度制御器3のマイコン31から受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続しているヒータ6を安定状態負荷として判別する機能と、当該安定状態負荷と判別されたヒータ6であって且つ電流値測定フラグが未測定である測定可能未測定負荷に対応する電流測定信号を、MUX12から受けて電流を測定し、当該電流測定したヒータ6に対応する電流値測定フラグを測定済みにする機能を有する。即ち、マイコン11は、電流測定部と、安定状態判定部としての機能を有する。
次に、上記構成の図1のシステムにおける、本発明に関する処理動作部分について、図2~9のフローチャートと、図10~12のタイミング図を参照しつつ説明する。下記説明では処理主体を省略して記載しているが、下記処理は出力制御器1のマイコン11によって実行されるものである。
図2~4は、各負荷(ヒータ6)が、安定状態負荷であるか否かを判別する処理の一例を示したフローチャートであり、図3、4の処理は、それぞれ図2のステップ207、208で実行される処理である。
“安定状態負荷”とは、本実施形態のごとく、電流測定を行う機器(マイコン11)において、単に出力オン信号若しくは出力オフ信号が入力されるだけであり、出力オン/オフの期間の情報が無い場合、即ち、電流測定を行う機器(マイコン11)には出力オン若しくはオフが何時から何時まで続くのかの情報がない場合において、出力信号が一定期間オンかオフに維持されている負荷について、これを出力信号の安定状態として扱うものである。この“一定期間”を本実施形態では20msとしている。20msは交流電源5の周期(50Hzの電源の周期)に基づくものである。時間比例制御に基づいて電源のゼロクロスに基づいてスイッチングする場合、少なくとも半周期待つことで信号状態が確定するものであるが、余裕をもって1周期分としているものである。即ち、ゼロクロスが動作基準であることによる遅延分を吸収しているものである。
本実施形態においては、出力オン信号が安定状態であるか否かと、出力オフ信号が安定状態であるか否かの双方について判別をするものを例としている。
“安定状態負荷”とは、本実施形態のごとく、電流測定を行う機器(マイコン11)において、単に出力オン信号若しくは出力オフ信号が入力されるだけであり、出力オン/オフの期間の情報が無い場合、即ち、電流測定を行う機器(マイコン11)には出力オン若しくはオフが何時から何時まで続くのかの情報がない場合において、出力信号が一定期間オンかオフに維持されている負荷について、これを出力信号の安定状態として扱うものである。この“一定期間”を本実施形態では20msとしている。20msは交流電源5の周期(50Hzの電源の周期)に基づくものである。時間比例制御に基づいて電源のゼロクロスに基づいてスイッチングする場合、少なくとも半周期待つことで信号状態が確定するものであるが、余裕をもって1周期分としているものである。即ち、ゼロクロスが動作基準であることによる遅延分を吸収しているものである。
本実施形態においては、出力オン信号が安定状態であるか否かと、出力オフ信号が安定状態であるか否かの双方について判別をするものを例としている。
先ず、ステップ201(図2)では、初期化処理としてnに1を代入する。前述のごとく、本実施形態では図1の点線で囲まれた部分が16チャンネルあり、各チャンネルには1~16の数字割り当てられていて、nはこのチャンネル番号を示す変数である。以降、このチャンネル番号をCHnと表記し、チャンネル1のCTはCT1、チャンネルnのCTはCTnと表記する。またチャンネルnのヒータは、ヒータnと表記する。
なお、図2では記載を省略しているが、初期化処理として、CHn出力フラグやCHn状態フラグの各フラグに0が代入される。
各フラグが示す情報は下記の通りである。
・CHn出力フラグ:温度制御器3のマイコン31から入力されるヒータnに対する出力信号が、オンであるかオフであるかを示す。
・CHn状態フラグ:ヒータnが、1.出力オン信号で安定状態負荷、2.出力オフ信号で安定状態負荷、3.1,2の何れでもない、の何れであるかを示す。
なお、図2では記載を省略しているが、初期化処理として、CHn出力フラグやCHn状態フラグの各フラグに0が代入される。
各フラグが示す情報は下記の通りである。
・CHn出力フラグ:温度制御器3のマイコン31から入力されるヒータnに対する出力信号が、オンであるかオフであるかを示す。
・CHn状態フラグ:ヒータnが、1.出力オン信号で安定状態負荷、2.出力オフ信号で安定状態負荷、3.1,2の何れでもない、の何れであるかを示す。
ステップ201に続くループ1は、ステップ202~209の処理を、nが1から16となるまで(即ち全チャンネル分)繰り返すものである。
ステップ202では、CHn出力フラグの状態を判別し、これが“0”である場合にはステップ203、“ON”である場合にはステップ207、“OFF”である場合にはステップ208へとそれぞれ移行する。
初期状態としては、CHn出力フラグ=0であるため、最初の処理ではステップ203へと移行し、CHnタイマ(計時)をスタートする。
続くステップ204では、温度制御器3のマイコン31から受信されるヒータnに対する出力信号がオンであるかオフであるかを判別し、オンであった場合にはCHn出力フラグ=ONとし(ステップ204→ステップ205)、オフであった場合にはCHn出力フラグ=OFFとする(ステップ204→ステップ206)。なお、「フラグ=ON」等と表現するのは理解の容易のためであり、プログラム上は“1”等の数値情報等であってよい。以降で説明する各フラグについても同様である。
続くステップ209でnをインクリメントして、ループ1の処理を繰り返す。
続くステップ204では、温度制御器3のマイコン31から受信されるヒータnに対する出力信号がオンであるかオフであるかを判別し、オンであった場合にはCHn出力フラグ=ONとし(ステップ204→ステップ205)、オフであった場合にはCHn出力フラグ=OFFとする(ステップ204→ステップ206)。なお、「フラグ=ON」等と表現するのは理解の容易のためであり、プログラム上は“1”等の数値情報等であってよい。以降で説明する各フラグについても同様である。
続くステップ209でnをインクリメントして、ループ1の処理を繰り返す。
ステップ202における判別の結果、CHn出力フラグが“ON”であった場合にはステップ207のオン安定状態判断処理を行う。
図3は、ステップ207のオン安定状態判断処理を示すフローチャートである。
ステップ301では、温度制御器3のマイコン31から受信されるヒータnに対する出力信号がオンであるかオフであるかを判別し、オンであった場合にはステップ302へと移行し、オフであった場合にはステップ304へと移行する。
図3は、ステップ207のオン安定状態判断処理を示すフローチャートである。
ステップ301では、温度制御器3のマイコン31から受信されるヒータnに対する出力信号がオンであるかオフであるかを判別し、オンであった場合にはステップ302へと移行し、オフであった場合にはステップ304へと移行する。
ステップ301の判別結果がオンであった場合、これは出力信号がオン状態で維持されていることを意味する。ステップ302ではこのオン状態の維持時間が所定時間(本実施形態では20ms)以上継続しているか否かを判別し、継続している場合にはステップ303へ移行してCHn状態フラグを“オン安定(出力オン信号で安定状態負荷)”とし、オン安定状態判断処理を終了する。一方、所定時間継続していない場合にはステップ303をスキップしてオン安定状態判断処理を終了する。
ステップ301の判別結果がオフであった場合、これは出力信号がオン状態からオフ状態に変化していることを意味する。よって、新たにオフ状態が開始されたとして、ステップ304ではCHnタイマ(計時)をリスタートし、ステップ305でCHn出力フラグ=OFFとする。また、CHn状態フラグを0にする(ステップ306)。前述のごとく、CHn状態フラグは、ヒータnが、
1.出力オン信号で安定状態負荷
2.出力オフ信号で安定状態負荷
3.1,2の何れでもない
の何れであるかを示す情報であり、出力信号がオン状態からオフ状態に変化した直後は3に該当し、これを示す0をCHn状態フラグに代入しているものである。
1.出力オン信号で安定状態負荷
2.出力オフ信号で安定状態負荷
3.1,2の何れでもない
の何れであるかを示す情報であり、出力信号がオン状態からオフ状態に変化した直後は3に該当し、これを示す0をCHn状態フラグに代入しているものである。
図3のオン安定状態判断処理により、出力オン信号で安定状態である負荷(チャンネル)が判別され、当該情報がCHn状態フラグとして得られる。
図2のステップ202における判別の結果、CHn出力フラグが“OFF”であった場合にはステップ208のオフ安定状態判断処理を行う。
図4は、ステップ208のオフ安定状態判断処理を示すフローチャートである。
図4のオフ安定状態判断処理は、図3のオン安定状態判断処理におけるオンとオフを入れ替えただけの処理であるため、ここでの説明を省略する。
図4のオフ安定状態判断処理により、出力オフ信号で安定状態である負荷(チャンネル)が判別され、当該情報がCHn状態フラグとして得られる。
図4は、ステップ208のオフ安定状態判断処理を示すフローチャートである。
図4のオフ安定状態判断処理は、図3のオン安定状態判断処理におけるオンとオフを入れ替えただけの処理であるため、ここでの説明を省略する。
図4のオフ安定状態判断処理により、出力オフ信号で安定状態である負荷(チャンネル)が判別され、当該情報がCHn状態フラグとして得られる。
図2(及び図3、4)の安定状態負荷であるか否かを判別する処理は、交流電源5の電源周期に対して十分に速いサイクルにて常に繰り返し実行されることで、各CHnに対する出力信号の状態を常時監視し、安定状態負荷であるか否かの情報を常時更新する。
図5~9は、各負荷(ヒータ6)に流れる電流を計測する処理の一例を示したフローチャートであり、図6~9の処理は、それぞれ図5のステップ505~508で実行される処理である。
なお、図5では記載を省略しているが、初期化処理として、内部基準値取込部23によるA/Dカウント値の取り込み処理と、CHnオン電流値測定フラグ、CHnオフ電流値測定フラグ、内部基準値取込フラグ、内部基準値フラグ等の各フラグに0を代入する処理が行われる。
各フラグが示す情報は下記の通りである。
・CHnオン電流値測定フラグ:出力信号がオン状態における電流を測定済みであるか否かを示すチャンネル毎のフラグ。測定回数に対応する数値が格納される。
・CHnオフ電流値測定フラグ:出力信号がオフ状態における電流を測定済みであるか否かを示すチャンネル毎のフラグ。測定回数に対応する数値が格納される。
・内部基準値取込フラグ:内部基準値(A/Dカウント値)を取込済みであるか否かを示すフラグ。LOWレベル及びHIGHレベルの双方のA/Dカウント値を取得した回数に対応する数値が格納される。
・内部基準値フラグ:LOWレベルのA/Dカウント値、HIGHレベルのA/Dカウント値を交互に取り込むための切り替え変数。
なお、図5では記載を省略しているが、初期化処理として、内部基準値取込部23によるA/Dカウント値の取り込み処理と、CHnオン電流値測定フラグ、CHnオフ電流値測定フラグ、内部基準値取込フラグ、内部基準値フラグ等の各フラグに0を代入する処理が行われる。
各フラグが示す情報は下記の通りである。
・CHnオン電流値測定フラグ:出力信号がオン状態における電流を測定済みであるか否かを示すチャンネル毎のフラグ。測定回数に対応する数値が格納される。
・CHnオフ電流値測定フラグ:出力信号がオフ状態における電流を測定済みであるか否かを示すチャンネル毎のフラグ。測定回数に対応する数値が格納される。
・内部基準値取込フラグ:内部基準値(A/Dカウント値)を取込済みであるか否かを示すフラグ。LOWレベル及びHIGHレベルの双方のA/Dカウント値を取得した回数に対応する数値が格納される。
・内部基準値フラグ:LOWレベルのA/Dカウント値、HIGHレベルのA/Dカウント値を交互に取り込むための切り替え変数。
先ず、ステップ501(図5)では、上記説明した図2(及び図3、4)の処理によって設定されているCHn状態フラグが“オン安定”で、CHnオン電流値測定フラグが0であるCHnがあるか否かを判別する。当該CHnのヒータは“オン測定可能未測定負荷”に該当する。“オン測定可能未測定負荷”があった場合には、後に説明するオン出力電流測定処理により、該当チャンネルの電流測定処理を行う(ステップ501:Yes→ステップ505)。即ち、“オン測定可能未測定負荷”の電流測定が優先して行われる。出力オン時に測定した結果は、負荷6の電流測定値であり、負荷6の電流測定値は、断線警報の判別以外にも各種の制御処理において利用される測定値であり、これを優先して取り込むものである。
“オン測定可能未測定負荷”が無かった場合には、ステップ502へと移行して、CHn状態フラグが“オフ安定”のCHnがあるか否かを判別する。“オフ安定”のCHnがあった場合にはCHnオフ電流値測定フラグが0のCHnがあるか否かを判別する(ステップ502:Yes→ステップ503)。当該CHnのヒータは“オフ測定可能未測定負荷”に該当する。“オフ測定可能未測定負荷”があった場合には、後に説明するオフ出力電流測定処理により、該当チャンネルの電流測定処理を行う(ステップ503:Yes→ステップ506)。
ステップ502の判別の結果、“オフ安定”のCHnが無かった場合、ステップ504へと移行して“オン安定”のCHnがあるか否かが判別される。ステップ504の判別結果で“オン安定”のCHnがない場合、オン/オフ何れについても安定状態のチャンネルが無い(即ち電流測定可能なチャンネルが無い)状態である。この場合には、ステップ508へと移行して、後に説明する内部基準値取込処理を行う。電流測定可能なチャンネルが無い場合に、A/Dカウント値の取り込み処理を行うものである。
ステップ503の判別がNoであった場合及びステップ504の判別がYesであった場合には、ステップ507へと移行して、後に説明する再測定処理を行う。測定可能(安定状態)なチャンネルは存在するが、電流未測定のチャンネルが無い場合に、測定済みのチャンネルを再測定するものである。
“オン測定可能未測定負荷”が無かった場合には、ステップ502へと移行して、CHn状態フラグが“オフ安定”のCHnがあるか否かを判別する。“オフ安定”のCHnがあった場合にはCHnオフ電流値測定フラグが0のCHnがあるか否かを判別する(ステップ502:Yes→ステップ503)。当該CHnのヒータは“オフ測定可能未測定負荷”に該当する。“オフ測定可能未測定負荷”があった場合には、後に説明するオフ出力電流測定処理により、該当チャンネルの電流測定処理を行う(ステップ503:Yes→ステップ506)。
ステップ502の判別の結果、“オフ安定”のCHnが無かった場合、ステップ504へと移行して“オン安定”のCHnがあるか否かが判別される。ステップ504の判別結果で“オン安定”のCHnがない場合、オン/オフ何れについても安定状態のチャンネルが無い(即ち電流測定可能なチャンネルが無い)状態である。この場合には、ステップ508へと移行して、後に説明する内部基準値取込処理を行う。電流測定可能なチャンネルが無い場合に、A/Dカウント値の取り込み処理を行うものである。
ステップ503の判別がNoであった場合及びステップ504の判別がYesであった場合には、ステップ507へと移行して、後に説明する再測定処理を行う。測定可能(安定状態)なチャンネルは存在するが、電流未測定のチャンネルが無い場合に、測定済みのチャンネルを再測定するものである。
図6は、ステップ505のオン出力電流測定処理を示すフローチャートである。
当該処理は、前述のごとく、“オン測定可能未測定負荷”についての電流測定処理である。
ステップ601では、CHn状態フラグが“オン安定”で、CHnオン電流値測定フラグが0であるCHn(即ち、“オン測定可能未測定負荷”)のうち、nが最も小さいチャンネルを判別する。
続くステップ602では、ステップ601で選択されたチャンネルの“オン測定可能未測定負荷”について電流測定を開始し、測定時間の計時をスタートする。即ち、チャンネル番号が小さいものほど優先して電流測定が行われるものであり、従って、チャンネル番号は電流測定の優先順位を定める情報でもある。
なお、電流測定は、マイコン11からMUX12に対して、該当チャンネルのCT22を選択させる指示を出し、これによって、該当チャンネルのCT22からの信号が、マイコン11に入力されることによって行われるものである。
当該処理は、前述のごとく、“オン測定可能未測定負荷”についての電流測定処理である。
ステップ601では、CHn状態フラグが“オン安定”で、CHnオン電流値測定フラグが0であるCHn(即ち、“オン測定可能未測定負荷”)のうち、nが最も小さいチャンネルを判別する。
続くステップ602では、ステップ601で選択されたチャンネルの“オン測定可能未測定負荷”について電流測定を開始し、測定時間の計時をスタートする。即ち、チャンネル番号が小さいものほど優先して電流測定が行われるものであり、従って、チャンネル番号は電流測定の優先順位を定める情報でもある。
なお、電流測定は、マイコン11からMUX12に対して、該当チャンネルのCT22を選択させる指示を出し、これによって、該当チャンネルのCT22からの信号が、マイコン11に入力されることによって行われるものである。
ステップ603では、電流測定を行っているチャンネルのCHn状態フラグが“オン安定”で維持されているか否かを判別する。前述のごとく、図2(及び図3、4)の処理によって、各チャンネルのCHn状態フラグが常時更新されており、これによって安定状態が維持されているか否かを判別するものである。
CHn状態フラグが“オン安定”でなくなった場合には、オン出力電流測定処理を終了する(ステップ603:No→end)。この場合には、該当チャンネルの電流測定は完了しておらず、電流未測定扱いとなる。
一方、CHn状態フラグが“オン安定”で所定時間(本実施形態では50ms)維持された場合には、電流測定が完了し、当該測定値を該当チャンネルの出力オン信号の際の電流値として記憶し、CHnオン電流値測定フラグをインクリメントする(ステップ604:Yes→ステップ605)。
なお、測定値の取り込みの際には、CT22からの信号に対し、内部基準値取込部23によって取り込まれているA/Dカウント値に基づいた較正処理が行われる。
CHn状態フラグが“オン安定”でなくなった場合には、オン出力電流測定処理を終了する(ステップ603:No→end)。この場合には、該当チャンネルの電流測定は完了しておらず、電流未測定扱いとなる。
一方、CHn状態フラグが“オン安定”で所定時間(本実施形態では50ms)維持された場合には、電流測定が完了し、当該測定値を該当チャンネルの出力オン信号の際の電流値として記憶し、CHnオン電流値測定フラグをインクリメントする(ステップ604:Yes→ステップ605)。
なお、測定値の取り込みの際には、CT22からの信号に対し、内部基準値取込部23によって取り込まれているA/Dカウント値に基づいた較正処理が行われる。
以上のオン出力電流測定処理により、“オン測定可能未測定負荷”の電流測定が、チャンネル番号に従った優先順にて行われる。
図7は、図5のステップ506のオフ出力電流測定処理を示すフローチャートである。
オフ出力電流測定処理(図7)は、オン出力電流測定処理(図6)のオンとオフを入れ替えただけのものであり、基本的な処理概念は同様であるため、ここでの説明を省略する。
オフ出力電流測定処理(図7)は、オン出力電流測定処理(図6)のオンとオフを入れ替えただけのものであり、基本的な処理概念は同様であるため、ここでの説明を省略する。
図9は、図5のステップ508の内部基準値取込処理を示すフローチャートである。
図5のステップ508は、安定状態のチャンネルが無い、即ち電流測定可能なチャンネルが無い場合において実行される処理であり、内部基準値取込部23によるA/Dカウント値の取り込みを行う処理である。
図5のステップ508は、安定状態のチャンネルが無い、即ち電流測定可能なチャンネルが無い場合において実行される処理であり、内部基準値取込部23によるA/Dカウント値の取り込みを行う処理である。
ステップ901(図9)では、内部基準値フラグの値を判別し、0であった場合にはステップ902、1であった場合にはステップ904へそれぞれ移行する。
内部基準値フラグが0であった場合には、LowレベルのA/Dカウント値の取り込み処理を行い(ステップ902)、内部基準値フラグを1に変更する。
内部基準値フラグが1であった場合には、HighレベルのA/Dカウント値の取り込み処理を行い(ステップ904)、内部基準値フラグを0に変更する。また、上記処理によりLowレベル及びHighレベルの双方のA/Dカウント値が取り込まれたことになるため、内部基準値取込フラグをインクリメントする(ステップ906)。
このように、内部基準値取込処理が実行される度に、LowレベルとHighレベルのA/Dカウント値が順番に取得され、Lowレベル及びHighレベルの双方のA/Dカウント値が取り込まれた際に、内部基準値取込フラグがインクリメントされる。
内部基準値フラグが0であった場合には、LowレベルのA/Dカウント値の取り込み処理を行い(ステップ902)、内部基準値フラグを1に変更する。
内部基準値フラグが1であった場合には、HighレベルのA/Dカウント値の取り込み処理を行い(ステップ904)、内部基準値フラグを0に変更する。また、上記処理によりLowレベル及びHighレベルの双方のA/Dカウント値が取り込まれたことになるため、内部基準値取込フラグをインクリメントする(ステップ906)。
このように、内部基準値取込処理が実行される度に、LowレベルとHighレベルのA/Dカウント値が順番に取得され、Lowレベル及びHighレベルの双方のA/Dカウント値が取り込まれた際に、内部基準値取込フラグがインクリメントされる。
図8は、図5のステップ507の再測定処理を示すフローチャートである。
図5のステップ507は、測定可能(安定状態)なチャンネルは存在するが、電流未測定のチャンネルが無い場合において実行される処理であり、測定済みのチャンネルを再測定する処理若しくは内部基準値取込処理を行うものである。
なお、ここで再測定されるチャンネルは“測定可能測定済負荷”に該当する。
図5のステップ507は、測定可能(安定状態)なチャンネルは存在するが、電流未測定のチャンネルが無い場合において実行される処理であり、測定済みのチャンネルを再測定する処理若しくは内部基準値取込処理を行うものである。
なお、ここで再測定されるチャンネルは“測定可能測定済負荷”に該当する。
ステップ801(図8)では、CHn状態フラグが“オン安定”又は“オフ安定”で、CHnオン電流値測定フラグ又はCHnオフ電流値測定フラグが最も小さいチャンネルを判別する。即ち、測定可能(安定状態)なチャンネルの中で、測定回数が最も少ないチャンネルを判別する。
続くステップ802では、ステップ801で判別された最小のCHnオン電流値測定フラグ又はCHnオフ電流値測定フラグと、内部基準値取込フラグを比較する。内部基準値取込フラグの方が小さかった場合にはステップ809へ移行して内部基準値取込処理を行い、CHnオン電流値測定フラグ又はCHnオフ電流値測定フラグが小さい場合にはステップ803以降の処理へと移行する。電流の測定回数と、内部基準値の取り込み回数を比較して、少ない回数の方の測定若しくは取り込みを行うものである。なお、ステップ809の内部基準値取込処理は、図9の処理であるため、ここでの説明を省略する。
続くステップ802では、ステップ801で判別された最小のCHnオン電流値測定フラグ又はCHnオフ電流値測定フラグと、内部基準値取込フラグを比較する。内部基準値取込フラグの方が小さかった場合にはステップ809へ移行して内部基準値取込処理を行い、CHnオン電流値測定フラグ又はCHnオフ電流値測定フラグが小さい場合にはステップ803以降の処理へと移行する。電流の測定回数と、内部基準値の取り込み回数を比較して、少ない回数の方の測定若しくは取り込みを行うものである。なお、ステップ809の内部基準値取込処理は、図9の処理であるため、ここでの説明を省略する。
ステップ803では、ステップ801で判別されたチャンネルが複数ある場合に、“オン安定”を優先して選別し、さらにその中でチャンネル番号が一番小さいものを判別する。
続くステップ804~808の処理は、ステップ803で判別されたチャンネルについての電流測定処理であり、ステップ806を除き、図6のステップ602~605若しくは図7のステップ702~705と同様の処理である。
ステップ806は、上記チャンネルの電流測定中において、CHn状態フラグが“オン安定”でCHnオン電流値測定フラグが0であるCHn(即ち、“オン測定可能未測定負荷”)、又は、CHn状態フラグが“オフ安定”でCHnオフ電流値測定フラグが0であるCHn(即ち、“オフ測定可能未測定負荷”)が生じているか否かを判別する。前述のごとく、図2(及び図3、4)の処理によって、各チャンネルのCHn状態フラグが常時更新されており、これによって安定状態で未測定のチャンネルが生じているか否かを判別するものである。
安定状態で未測定のチャンネルが生じている場合には、電流測定処理を中止して、測定済みのチャンネルの再測定処理を終了する。これにより、安定状態で未測定のチャンネルの電流測定が直ぐに開始されるようにしている。
続くステップ804~808の処理は、ステップ803で判別されたチャンネルについての電流測定処理であり、ステップ806を除き、図6のステップ602~605若しくは図7のステップ702~705と同様の処理である。
ステップ806は、上記チャンネルの電流測定中において、CHn状態フラグが“オン安定”でCHnオン電流値測定フラグが0であるCHn(即ち、“オン測定可能未測定負荷”)、又は、CHn状態フラグが“オフ安定”でCHnオフ電流値測定フラグが0であるCHn(即ち、“オフ測定可能未測定負荷”)が生じているか否かを判別する。前述のごとく、図2(及び図3、4)の処理によって、各チャンネルのCHn状態フラグが常時更新されており、これによって安定状態で未測定のチャンネルが生じているか否かを判別するものである。
安定状態で未測定のチャンネルが生じている場合には、電流測定処理を中止して、測定済みのチャンネルの再測定処理を終了する。これにより、安定状態で未測定のチャンネルの電流測定が直ぐに開始されるようにしている。
図5に戻って説明を続ける。
上述のステップ501~504、及びステップ505~508(図6~9)の処理によって、所定の優先度に従ってチャンネルが選択されて、当該チャンネルの電流測定(若しくは内部基準値取込)が行われる。
これに続くステップ509では、全てのチャンネルのCHnオン電流値測定フラグ及びCHnオフ電流値測定フラグが0でなく、且つ、内部基準値取込フラグが0でない状態であるか否かを判別する。即ち、すべての電流測定と内部基準値取込が行われたか否かを判別するものであり、すべての電流測定と内部基準値取込が行われていた場合には、ステップ511へと移行する。
ステップ511では、全てのチャンネルのCHnオン電流値測定フラグ及びCHnオフ電流値測定フラグと内部基準値取込フラグをリセット(0を代入)し、ステップ501へと戻って上記処理を繰り返す。
これに続くステップ509では、全てのチャンネルのCHnオン電流値測定フラグ及びCHnオフ電流値測定フラグが0でなく、且つ、内部基準値取込フラグが0でない状態であるか否かを判別する。即ち、すべての電流測定と内部基準値取込が行われたか否かを判別するものであり、すべての電流測定と内部基準値取込が行われていた場合には、ステップ511へと移行する。
ステップ511では、全てのチャンネルのCHnオン電流値測定フラグ及びCHnオフ電流値測定フラグと内部基準値取込フラグをリセット(0を代入)し、ステップ501へと戻って上記処理を繰り返す。
ステップ510はタイムアウト処理であり、所定期間が経過しても全ての測定や取込が終了しない場合には、全てのチャンネルのCHnオン電流値測定フラグ及びCHnオフ電流値測定フラグと内部基準値取込フラグをリセット(0を代入)し(ステップ510:Yes→ステップ511)、ステップ501へと戻って上記処理を繰り返すものである。
タイムアウト処理における“所定期間”は設計思想に基づいて適宜定められるものであり、例えば、出力のオン/オフ状態を監視し、オン/オフの切り替わり回数から出力周期を判断し(2回の切り替わりで2周期)、24周期経過した場合を“所定期間”の経過とする。
タイムアウト処理における“所定期間”は設計思想に基づいて適宜定められるものであり、例えば、出力のオン/オフ状態を監視し、オン/オフの切り替わり回数から出力周期を判断し(2回の切り替わりで2周期)、24周期経過した場合を“所定期間”の経過とする。
次に、上記説明した処理動作に関し、その一部を簡単に例示したタイミング図である図10~12を参照しつつ、本実施形態の電流測定の動作を説明する。なお、図10~12では、簡単化のため、出力オン信号に対する電流測定のみを対象としている。
図10は、CH4に着目し、他のチャンネルについては全てのチャンネルが順番通りに電流測定されるとして単純化したものである。
チャンネルの番号順でCH4の順番になった際に、CH4に対する出力信号はオンではないため、この時点でのCH4の電流測定はスキップされ、CH5の電流測定が行われる。
その後、CH7の電流測定中にCH4に対する出力信号がオンとなり、この状態が維持されてCH8の電流測定中にCH4が安定状態となっている。CH8はこれが最初の電流測定であり(再測定ではない)、CH8の電流測定の完了を待つ。
CH8の電流測定が完了した後は、未測定の中でチャンネル番号が一番小さいCH4が電流測定対象となる。
チャンネルの番号順でCH4の順番になった際に、CH4に対する出力信号はオンではないため、この時点でのCH4の電流測定はスキップされ、CH5の電流測定が行われる。
その後、CH7の電流測定中にCH4に対する出力信号がオンとなり、この状態が維持されてCH8の電流測定中にCH4が安定状態となっている。CH8はこれが最初の電流測定であり(再測定ではない)、CH8の電流測定の完了を待つ。
CH8の電流測定が完了した後は、未測定の中でチャンネル番号が一番小さいCH4が電流測定対象となる。
図11は、図10と同様にCH4に着目し、他のチャンネルについては全てのチャンネルが順番通りに電流測定されるとして単純化したものであるが、CH4以外のチャンネルについては、全て電流測定済みである場合を示している。
CH4が安定状態となるまでは、既に測定済みの各チャンネルについて、チャンネル番号順に再測定が行われる。
CH8の再測定中にCH4が安定状態となると、CH8の再測定を中止し、すぐにCH4の電流測定が開始される。CH4の電流測定完了によって、全てのチャンネルの測定が完了するため、全てのチャンネルが未測定に戻され、以降、各チャンネルの測定処理が繰り返される。
CH4が安定状態となるまでは、既に測定済みの各チャンネルについて、チャンネル番号順に再測定が行われる。
CH8の再測定中にCH4が安定状態となると、CH8の再測定を中止し、すぐにCH4の電流測定が開始される。CH4の電流測定完了によって、全てのチャンネルの測定が完了するため、全てのチャンネルが未測定に戻され、以降、各チャンネルの測定処理が繰り返される。
図12は、図10と同様にCH4に着目し、他のチャンネルについては全てのチャンネルが順番通りに電流測定されるとして単純化したものである。
チャンネルの番号順でCH4の順番になった際に、CH4は安定状態であったため、CH4の電流測定が開始されるが、電流測定の途中で出力信号がオフとなり、これによりCH4の電流測定が中止され(CH4の電流測定は未完了)、すぐにCH5の測定が開始される。その後、再度CH4が安定状態となった時点では、CH10が最初の電流測定中であり、CH10の電流測定の完了を待つ。
CH10の電流測定が完了した後は、未測定の中でチャンネル番号が一番小さいCH4が電流測定対象となる。
チャンネルの番号順でCH4の順番になった際に、CH4は安定状態であったため、CH4の電流測定が開始されるが、電流測定の途中で出力信号がオフとなり、これによりCH4の電流測定が中止され(CH4の電流測定は未完了)、すぐにCH5の測定が開始される。その後、再度CH4が安定状態となった時点では、CH10が最初の電流測定中であり、CH10の電流測定の完了を待つ。
CH10の電流測定が完了した後は、未測定の中でチャンネル番号が一番小さいCH4が電流測定対象となる。
上記のごとく、本実施形態によれば、各チャンネルの出力オン信号の際の電流値及び各チャンネルの出力オフ信号の際の電流値の測定が効率的に行われる。
マイコン11による上記処理に基づき取得、記憶されている各チャンネルの出力オン信号の際の電流値及び出力オフ信号の際の電流値は、温度制御器3のマイコン31へと送信される。これを利用して、マイコン31では、断線警報処理や短絡(溶着)警報処理が行われる。即ち、出力オン信号の際の電流値が所定の値に達していない場合には、該当チャンネルにおける断線と判断し、断線警報を発する(例えば通信器4を介して上位装置へと警報情報を送信)。また、出力オフ信号の際の電流値が所定の値以上である場合には、該当チャンネルにおける溶着と判断し、溶着警報を発する(例えば通信器4を介して上位装置へと警報情報を送信)。
マイコン11による上記処理に基づき取得、記憶されている各チャンネルの出力オン信号の際の電流値及び出力オフ信号の際の電流値は、温度制御器3のマイコン31へと送信される。これを利用して、マイコン31では、断線警報処理や短絡(溶着)警報処理が行われる。即ち、出力オン信号の際の電流値が所定の値に達していない場合には、該当チャンネルにおける断線と判断し、断線警報を発する(例えば通信器4を介して上位装置へと警報情報を送信)。また、出力オフ信号の際の電流値が所定の値以上である場合には、該当チャンネルにおける溶着と判断し、溶着警報を発する(例えば通信器4を介して上位装置へと警報情報を送信)。
以上のごとく、本実施形態によれば、マイコン11において、出力信号のオン/オフの期間の情報が無い場合、即ち、電流測定を行う機器(マイコン11)には出力オン若しくはオフが何時から何時まで続くのかの情報がない場合においても、各チャンネルの電流測定を効率的に行うことができる。
本実施形態では、図1に示されるように、大まかな構成として、SSR21の制御等を行う出力制御器1と、前記したSSR21やCT22が搭載された出力器2と、PID等のフィードバック制御によりSSR21のオン/オフ制御を行う制御信号の演算等を行う温度制御器3とを備えている。このような構成におけるマイコン11に、電流測定機能を持たせる場合、従来方式では対応できないか、対応させるための追加的な構成や処理等を要するため、装置の設計の自由度を下げる一面がある。これに対し、本実施形態によれば、そのような制約が低減されるものである。
なお、本発明の適用が図1のような構成に限られるというものでなく、例えば、出力制御器1、出力器2、温度制御器3の全て若しくは一部が任意の組みあわせで一体化しているようなもの、或いはさらに細分化されているもの等、適宜対応することができる。
また、本実施形態では処理の制御主体をマイコン11とし、各機能がソフトウェア的に実装されるものとして説明しているが、上記説明した処理の一部若しくは全てをハードウェア的に実現するものであっても構わない。また、各機能がソフトウェア的に実装される際の制御主体をマイコンに限るものではなく、上記説明した機能を実行できる各種のデバイスを用いることができる。
本実施形態では、図1に示されるように、大まかな構成として、SSR21の制御等を行う出力制御器1と、前記したSSR21やCT22が搭載された出力器2と、PID等のフィードバック制御によりSSR21のオン/オフ制御を行う制御信号の演算等を行う温度制御器3とを備えている。このような構成におけるマイコン11に、電流測定機能を持たせる場合、従来方式では対応できないか、対応させるための追加的な構成や処理等を要するため、装置の設計の自由度を下げる一面がある。これに対し、本実施形態によれば、そのような制約が低減されるものである。
なお、本発明の適用が図1のような構成に限られるというものでなく、例えば、出力制御器1、出力器2、温度制御器3の全て若しくは一部が任意の組みあわせで一体化しているようなもの、或いはさらに細分化されているもの等、適宜対応することができる。
また、本実施形態では処理の制御主体をマイコン11とし、各機能がソフトウェア的に実装されるものとして説明しているが、上記説明した処理の一部若しくは全てをハードウェア的に実現するものであっても構わない。また、各機能がソフトウェア的に実装される際の制御主体をマイコンに限るものではなく、上記説明した機能を実行できる各種のデバイスを用いることができる。
本実施形態では、出力オン信号の際の電流値及び出力オフ信号の際の電流値の双方を取得するものを例とし、出力オン信号時の電流測定を優先するものとしているが、オン/オフで優先度を設けないものであってよい。また、出力オン信号の際の電流値又は出力オフ信号の際の電流値の何れか一方のみを取得するものであっても構わない。
本実施形態では、各チャンネルに対してその番号に従って優先させる処理とするものを例としているが、各チャンネル間に特段優先順位を付与しないもの(ランダム的に処理するもの)であっても構わない。ただし、複数ある負荷の中でその重要度に高低が存在するような場合には、これに対応させた優先情報を付与すると好適である。
本実施形態では、負荷としてヒータを例としているが、これに限られるものではなく、ヒータ以外の各種の負荷の電流測定として本発明を適用することができる。
本実施形態では、負荷としてヒータを例としているが、これに限られるものではなく、ヒータ以外の各種の負荷の電流測定として本発明を適用することができる。
1...出力制御器(電流測定装置)
11...マイコン(安定状態判定部、電流測定部)
12...MUX(電流測定信号選択出力部)
2...出力器
21...SSR
22...CT(電流測定器)
23...内部基準値取込部
3...温度制御器(断線検出装置)
6...ヒータ(負荷)
11...マイコン(安定状態判定部、電流測定部)
12...MUX(電流測定信号選択出力部)
2...出力器
21...SSR
22...CT(電流測定器)
23...内部基準値取込部
3...温度制御器(断線検出装置)
6...ヒータ(負荷)
Claims (11)
- 複数の負荷のそれぞれに対する電源供給路にそれぞれ設けられた電流測定器からの電流測定信号を切り替えて出力する電流測定信号選択出力部と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態負荷とする安定状態判定部と、
前記安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である測定可能未測定負荷に対応する電流測定信号を、前記電流測定信号選択出力部から受けて電流を測定し、当該電流測定した負荷を測定済みにする電流測定部と、を備えることを特徴とする電流測定装置。 - 前記負荷に優先順位情報が対応付けられており、前記測定可能未測定負荷が複数あった場合には、前記優先順位情報に基づく優先度が最も高い負荷の電流測定を行うことを特徴とする請求項1に記載の電流測定装置。
- 前記出力オン信号が所定時間以上継続した安定状態負荷であって且つ電流値が未測定であるオン測定可能未測定負荷と、前記出力オフ信号が所定時間以上継続した安定状態負荷であって且つ電流値が未測定であるオフ測定可能未測定負荷が同時にあった場合、前記オン測定可能未測定負荷の電流測定を優先して行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の電流測定装置。
- 前記測定可能未測定負荷がなく、前記安定状態負荷と判別された負荷であって電流値が測定済みである測定可能測定済負荷がある場合には、当該測定可能測定済負荷の電流測定を行うことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の電流測定装置。
- 前記測定可能測定済負荷の電流測定中に、前記測定可能未測定負荷が生じた場合には、前記測定可能測定済負荷の電流測定を中止し、前記測定可能未測定負荷の電流測定を行うことを特徴とする請求項4に記載の電流測定装置。
- 前記複数の負荷の全ての電流値が測定済みとなった場合には、全ての負荷を未測定とすることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の電流測定装置。
- 所定期間の経過後に、全ての負荷を未測定とすることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の電流測定装置。
- 信号回路のLOWレベル若しくはHIGHレベルにおけるA/Dカウント値を取り込む内部基準値取込部を備え、
前記安定状態負荷と判別された負荷が無い場合には、前記内部基準値取込部による取り込み処理を行うことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の電流測定装置。 - 前記内部基準値取込部による取り込み処理が行われた場合には、内部基準値を取込済みとし、全ての負荷の電流値が測定済みであり且つ内部基準値が取込済みである場合に、全ての負荷を未測定とすると共に、内部基準値を未取込とすることを特徴とする請求項8に記載の電流測定装置。
- 請求項1から9の何れかに記載の電流測定装置を備える断線検出装置。
- 複数の負荷のそれぞれに対する電源供給の出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信し、当該出力オン信号若しくは出力オフ信号を受信している期間が所定時間以上継続している負荷を安定状態負荷とするステップと、
前記安定状態負荷と判別された負荷であって且つ電流値が未測定である負荷の電流を測定し、当該電流測定した負荷を測定済みにするステップと、を備えることを特徴とする電流測定方法。
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