(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺材の張力を制御する第１の制御機能を有する第１の制御部を備えたテンションコントローラであって、
プログラマブル表示器と、
前記プログラマブル表示器の表示制御を司る第２の制御部と、
複数のテンションコントローラの各々が備える表示器の画面に表示される画面データと、前記テンションコントローラの機能拡張部が前記テンションコントローラに接続されたか否かを示す接続有無情報と、前記テンションコントローラの設定内容を示すコンフィグレーションパラメータとを記憶する記憶部と、
を備え、
前記複数のテンションコントローラの各々に対応した前記画面データは、前記複数のテンションコントローラの各々が備える表示器の画面に表示される表示内容の画面データの種類を示す画像データ個別情報を含み、
前記第１の制御部は、前記画像データ個別情報と、前記画面データと、前記接続有無情報と、前記コンフィグレーションパラメータの設定値とに合わせて、前記テンションコントローラの動作機能を切替るための動作機能切替情報を切り替える第２の制御機能を備えることを特徴とするテンションコントローラ。
【請求項２】
前記動作機能切替情報には、動作機能を切り替えるための情報として、複数の張力制御演算機能を切り替える張力制御演算切替情報を含み、
前記第１の制御機能は、前記動作機能切替情報に含まれる前記複数の張力制御演算切替情報に対応した張力制御演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のテンションコントローラ。
【請求項３】
前記動作機能切替情報には、動作機能を切り替えるための情報として、複数の使用パラメータ選択情報を含み、
使用パラメータ選択情報を基に、パラメータの使用可否状態を変更でき、パラメータが前記複数の使用パラメータ選択情報の内の何れかの使用パラメータ選択情報に関連するかを判別するためのパラメータ種別情報を記憶する記憶部を備え、
前記第２の制御機能は、使用不可状態のパラメータを変更しようとするアクセスに対して、前記パラメータ種別情報を基に使用パラメータ選択情報を使用可能状態に変更することを促す警告を表示させることを特徴とする請求項１に記載のテンションコントローラ。
【請求項４】
前記第２の制御機能は、
複数の張力制御演算機能を切り替える張力制御演算切替情報と使用パラメータ選択情報とを手動で設定する手動設定部を備え、
前記接続有無情報と前記コンフィグレーションパラメータに対して、前記手動設定部で設定された前記複数の張力制御演算切替情報と前記使用パラメータ選択情報を照合し、照合結果に合わせて前記プログラマブル表示器に照合エラーを表示させることを特徴とする請求項１に記載のテンションコントローラ。
【請求項５】
前記動作機能切替情報には、動作機能を切り替えるための情報として、複数のパラメータ初期値情報を含み、
前記第１の制御機能の制御特性を調整するための制御特性調整パラメータを記憶する記憶部を備え、
前記第２の制御機能は、
前記パラメータ初期値情報を基に、制御特性調整パラメータの初期値を切り替えることを特徴とする請求項１に記載のテンションコントローラ。
【請求項６】
通信ネットワークを介してプログラマブルコントローラまたはパソコンに接続され張力制御用信号の入出力をする端子を備え、
前記端子とネットワーク入出力の機能を割り付けるための入出力機能割付パラメータを備え、
前記パラメータ初期値情報を基に、入出力端子とネットワーク入出力の入出力機能割付パラメータを切り替えることを特徴とする請求項５に記載のテンションコントローラ。
【請求項７】
前記テンションコントローラの操作機能を備え、
前記操作機能に連動して、プログラマブル表示器の表示内容を変更することを特徴とする請求項１に記載のテンションコントローラ。
【請求項８】
前記操作機能に連動して、プログラマブル表示器機能の操作機能の有効または無効を変更することを特徴とする請求項７に記載のテンションコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙、フィルム、糸、またはワイヤといった長尺材の張力を制御するテンションコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のテンションコントローラでは、張力検出器から出力された材料の張力を荷重換算したアナログデータを張力入力として扱い、張力入力をモニタしながら目標の張力と一致するように制御出力を調整している。このような張力制御の方式をフィードバック式の張力制御と呼ぶ。またポテンショメータや超音波センサなどを用いて現在の材料の巻径をアナログデータとして入力する機能や、近接センサやロータリエンコーダなどを用いた積算厚み方式や、比率演算方式などの巻径演算方式を用いて現在の材料径を演算する機能をユーザーが選択することができ、巻径を用いた演算処理を行うことで、現在の材料径に合わせて制御出力を出力する機能を備える張力制御方式を、オープンループ式の張力制御と呼ぶ。非特許文献１には、張力検出器から材料の張力を荷重換算したアナログデータの入力と、近接センサやロータリエンコーダなどの入力を同時に備えることで、フィードバック式とオープンループ式を組み合わせたフィードフォワード／フィードバック複合式という張力制御演算が開示されている。
【０００３】
一方、テンションコントローラはオールインワン型とコンポーネント型の２種類があり、オールインワン型はパネル面に表示機能として液晶表示器や７セグメント表示器があり、操作機能としてダイヤルやキースイッチがあり、製品内部にパウダクラッチ／ブレーキ用パワーアンプ機能が搭載されており、パウダクラッチ／ブレーキを直接接続することができる。非特許文献２と非特許文献３に開示されるテンションコントローラは何れもオールインワン型のテンションコントローラである。
【０００４】
非特許文献２に開示されるテンションコントローラは、前面にキャラクタ表示の液晶表示器と７セグメント表示器を備え、張力モニタ、各パラメータ設定、およびモニタ画面の表示を行う。各パラメータの設定変更の操作は、キースイッチとダイヤルを使用して行う。画面遷移用のキースイッチとして、カーソル移動キー、画面切替キー、張力設定キー、手動設定キーがある。側面には、機能拡張用の巻径演算ユニット増設用コネクタがある。パネルを開くと内部に外部接続用端子があり、張力制御信号入出力、ネットワーク機能などの配線を接続する。非特許文献２に開示されるテンションコントローラは、張力検出器からの荷重信号を増幅し、張力校正演算により張力値に換算する。機械の運転または停止と連動した張力演算用入力信号を入力して、換算した張力値が目標張力と一致するようにフィードバック制御演算を行い、演算結果を張力制御信号出力として出力する。非特許文献２に開示されるテンションコントローラによれば、制御特性調整パラメータの値により、張力制御演算の制御特性を調整することができる。
【０００５】
また非特許文献２に開示されるテンションコントローラは、張力制御演算の補助機能としてテーパテンション制御演算がある。例えばコンフィグレーションパラメータの設定によって、テーパテンション制御演算として、内部テーパ、外部直線テーパまたは外部折線テーパを切り替えることができる。外部直線テーパまたは外部折線テーパを使用するためには巻径の情報が必要であり、外部から巻径信号入力を行うか、巻径演算ユニットを接続して巻径演算ユニットから巻径情報を入力する。入出力端子の機能は入出力端子機能割付パラメータで変更可能であり、巻径信号入力は、入出力端子機能割付パラメータの設定を行うことで使用することができる。
【０００６】
また非特許文献２に開示されるテンションコントローラは、パネル面のダイヤルによる数値入力の有効／無効を切り替える機能があり、有効／無効の情報はパラメータキーロック情報として記憶手段に記憶することができる。
【０００７】
また非特許文献２に開示されるテンションコントローラは、ネットワーク通信機能により、パソコンやプログラマブルコントローラから張力演算用信号の入力、張力制御信号の出力、各パラメータの設定／モニタを行うことができる。
【０００８】
また非特許文献２に開示されるテンションコントローラは、コンフィグレーションパラメータの設定と巻径演算ユニットの接続有無で、張力制御演算の補助機能の状態が切り替わるため、画面遷移切替によりパラメータの設定内容と巻径演算ユニットの接続有無情報に合わせた画面遷移を切り替えることができる。
【０００９】
非特許文献３に開示されるテンションコントローラは、非特許文献２に開示されるテンションコントローラと比較して、ユーザーの使い易さに特化した製品であり、非特許文献２に開示されるテンションコントローラとの外観上の相違点としては、前面の液晶表示器がドットマトリクス表示になり、画面遷移用のキースイッチが画面切替キーとファンクションキーになり、各パラメータに対する数値入力の有効／無効を切り替えるキーロックキーがあり、機能拡張用の巻径演算ユニット増設用コネクタが無く、ネットワーク接続用端子が無い。非特許文献２に開示されるテンションコントローラとの機能上の相違点としては、機能拡張部が無く、テーパテンション制御演算の外部折線テーパが無く、ネットワーク通信機能が無い。また、フィードバック式張力制御演算の演算方法が異なっているため、制御特性が初期状態では異なる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「三菱テンションコントローラ  形名  ＬＥ−１０ＷＴＡ−ＣＣＬ  ＬＤ−１０ＷＴＢ−ＣＣＬ  取扱説明書（活用編）」、三菱電機株式会社、２０１４年０１月発行
【非特許文献２】「三菱張力制御装置  ＬＥ−４０ＭＴＢ  取扱説明書」、三菱電機株式会社、２００８年１０月発行
【非特許文献３】「三菱テンションコントローラ  形名  ＬＥ−３０ＣＴＮ  取扱説明書（活用編）」、三菱電機株式会社、２０１４年０３月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記各非特許文献に開示されるテンションコントローラは、製品によって表示機能、操作機能、または動作機能が異なり、表示内容または操作方法を変更することができないため、ユーザーが従来製品に慣れてしまうと、別製品を使用する際に表示内容、画面遷移、操作方法、または動作機能を新たに覚える必要がある。この問題を解決する方法としては、テンションコントローラにプログラマブル表示器機能を搭載する方法がある。プログラマブル表示器により従来の複数の製品の各々に合わせた画面データをユーザーに提供することができ、これによりユーザーはプログラマブル表示器の表示内容を任意に選択することができ、ユーザーが使い慣れた機能を実現することができる。
【００１２】
ただし、動作機能が各製品によって異なるため、動作機能が最も多い製品に合わせて動作機能を搭載する必要があり、動作機能が少ない製品を使用していたユーザーにとっては、必要なコンフィグレーションパラメータの数が増えてしまうため、テンションコントローラにパラメータを設定する際のユーザーの労力が増加してしまう。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、テンションコントローラにパラメータを設定する際のユーザーの労力を軽減することができるテンションコントローラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のテンションコントローラは、長尺材の張力を制御する第１の制御機能を有する第１の制御部を備えたテンションコントローラであって、プログラマブル表示器と、前記プログラマブル表示器の表示制御を司る第２の制御部と、複数のテンションコントローラの各々が備える表示器の画面に表示される画面データと、前記テンションコントローラの機能拡張部が前記テンションコントローラに接続されたか否かを示す接続有無情報と、前記テンションコントローラの設定内容を示すコンフィグレーションパラメータとを記憶する記憶部と、を備え、前記複数のテンションコントローラの各々に対応した前記画面データは、前記複数のテンションコントローラの各々が備える表示器の画面に表示される表示内容の画面データの種類を示す画像データ個別情報を含み、前記第１の制御部は、前記画像データ個別情報と、前記画面データと、前記接続有無情報と、前記コンフィグレーションパラメータの設定値とに合わせて、前記テンションコントローラの動作機能を切替るための動作機能切替情報を切り替える第２の制御機能を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、テンションコントローラにパラメータを設定する際のユーザーの労力を軽減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態にかかるテンションコントローラの外観図
【図２】実施の形態にかかるテンションコントローラに接続される機能拡張部の外観図
【図３】本発明の実施の形態にかかるテンションコントローラの内部構成図
【図４】図３に示す第１の制御部で実行される機能の一例を示す図
【図５】図３に示す第１の制御部に搭載されるＲＡＭまたはＥＰＲＯＭに記憶されるデータの一例を示す図
【図６】図３に示す第２の制御部で実行される機能の一例を示す図
【図７】図３に示す第２の制御部に搭載されるＲＡＭまたはフラッシュメモリに記憶されるデータの一例を示す図
【図８】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第１のフローチャート
【図９】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第２のフローチャート
【図１０】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第３のフローチャート
【図１１】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第４のフローチャート
【図１２】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における処理の結果作成される第１のデータを示す図
【図１３】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における処理の結果作成される第２のデータを示す図
【図１４】コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における処理の結果作成される第３のデータを示す図
【図１５】切替における処理の結果作成される第３のデータを示す図張力制御演算情報と使用パラメータ選択情報を手動で設定する場合の設定可能条件が示される表形式のデータを示す図
【図１６】テンションコントローラのパラメータの一例を示す図
【図１７】本実施の形態に係るテンションコントローラのネットワーク通信部の入出力機能切替機能を表した第１の図
【図１８】本実施の形態に係るテンションコントローラのネットワーク通信部の入出力機能切替機能を表した第２の図
【図１９】プログラマブル表示器通信機能のＭデバイスの一覧表の一部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態にかかるテンションコントローラ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。
【００１８】
実施の形態．
図１は実施の形態にかかるテンションコントローラの外観図である。図１（ａ）はテンションコントローラの正面図、図１（ｂ）はテンションコントローラの背面図である。テンションコントローラ１００の正面には、プログラマブル表示器１と、張力校正演算した張力値の表示または張力制御演算結果の張力制御信号出力値の表示を行う７セグメント表示器３と、プログラマブル表示器に表示されるパラメータ設定値を設定するための手段であるダイヤル４と、プログラマブル表示器の画面を手動設定画面に強制的に遷移させる手動制御切替キースイッチ５と、制御モードの自動または手動を切り替える自動制御切替キースイッチ６と、各パラメータの設定値の設定を禁止するキーロックキースイッチ７とが設けられる。
【００１９】
自動制御切替キースイッチ６を押すと、プログラマブル表示器の画面が張力設定画面に強制的に遷移し、手動制御切替キースイッチ５を押すとプログラマブル表示器の画面が手動設定画面に強制的に遷移する。キーロックキースイッチ７が押されるとダイヤル４による数値設定だけでなく、プログラマブル表示器のタッチパネル上で数値入力を行うことも禁止される。
【００２０】
プログラマブル表示器１は、各パラメータの設定画面を表示するだけでなく、プログラマブル表示器１のタッチパネル上に画面内容を切り替えるためのキースイッチが配置される。このキースイッチが画面遷移の操作手段にもなり、数値入力によりパラメータ設定値を設定する手段にもなる。すなわちパラメータの設定は、プログラマブル表示器のタッチパネルを操作して数値を入力する方法とダイヤル４を操作して設定する方法がある。またプログラマブル表示器１は、動作機能の手動設定時の照合エラー表示も行われる。
【００２１】
テンションコントローラ１００の背面には、図示しないパソコンが接続される画面データ転送用のコネクタ２と、張力演算用信号としての各接点信号またはアナログ信号が入力され、張力制御信号としての各接点信号またはアナログ信号が出力される外部接続用端子８と、機能拡張部１１０が接続されるコネクタ９とが設けられる。
【００２２】
コネクタ２をパソコンに接続し、パソコンの操作で後述する複数の画面データを切り替えることにより、プログラマブル表示器に表示される画面表示内容が変更され、プログラマブル表示器１のタッチパネル上のキースイッチが変更される。コネクタ９では、例えば、巻径演算を行うための巻軸パルス信号とメジャーパルス信号が入力され、巻軸のモータ回転速度を制限するための回転速度制限信号が出力され、機能拡張部１１０の接続有無を判断するための信号が入力される。
【００２３】
図２は実施の形態にかかるテンションコントローラに接続される機能拡張部の外観図である。図２（ａ）は機能拡張部１１０の正面図、図２（ｂ）は機能拡張部１１０の背面図である。機能拡張部１１０の正面には外部接続用端子１０が設けられ、背面にはテンションコントローラ１００のコネクタ９に接続される外部コネクタ１１が設けられる。機能拡張部１１０はテンションコントローラの機能を補うための様々なオプション機能としての役割があり、機能拡張部１１０が例えば巻径演算アダプタである場合、外部接続用端子１０には、図示しない巻軸センサーで検出された巻軸パルス信号またはメジャーパルス信号が入力され、また外部接続用端子１０からは巻軸のモータ回転速度を制限するための回転速度制限信号が出力される。また機能拡張部１１０が巻径演算アダプタである場合、外部コネクタ１１とコネクタ９との間では、上記の巻軸パルス信号、メジャーパルス信号、回転速度制限信号が伝送される他にも、テンションコントローラ１００が機能拡張部１１０の接続の有無を判断するための信号も伝送される。また外部コネクタ１１にはコネクタ９を介してテンションコントローラから機能拡張部１１０へ電源が供給されている。そのため外部接続用端子１０から電源の入力を行うことなく機能拡張部１１０を動作させることが可能である。
【００２４】
次にテンションコントローラの内部構成を説明する。
【００２５】
図３は本発明の実施の形態にかかるテンションコントローラの内部構成図である。図４は図３に示す第１の制御部で実行される機能の一例を示す図である。図５は図３に示す第１の制御部に搭載されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）またはＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されるデータの一例を示す図である。図６は図３に示す第２の制御部で実行される機能の一例を示す図である。図７は図３に示す第２の制御部に搭載されるＲＡＭまたはフラッシュメモリに記憶されるデータの一例を示す図である。
【００２６】
図３に示すテンションコントローラ１００は、プログラマブル表示器１と第１の制御部１５と第２の制御部１２と外部接続用端子８とを備える。第１の制御部１５はＲＡＭ１６とＥＰＲＯＭ１７を備え、第２の制御部１２はＲＡＭ１３とフラッシュメモリ１４を備える。外部接続用端子８は、ネットワークに接続されるネットワーク通信接続用端子８１と、張力検出器信号入力端子８２と、巻径信号入力端子８３と、張力制御用接点信号入力端子８４と、張力制御用接点信号出力端子８５と、張力制御用アナログ信号出力端子８６とを備える。第２の制御部１２と第１の制御部１５との間にはプログラマブル表示器通信部２１が設けられる。また第１の制御部１５とネットワーク通信接続用端子８１との間にはネットワーク通信部２２が設けられる。ネットワーク通信接続用端子８１にはマスタ局であるパソコンまたはプログラマブルコントローラが接続されている。
【００２７】
図４に示すように第１の制御部１５は第１の制御機能１５−１と第２の制御機能１５−２とを有する。第１の制御機能１５−１は、張力制御機能である張力制御演算部１５−１ａと、テーパテンション制御機能であるテーパテンション制御演算部１５−１ｂを有する。張力制御演算部１５−１ａでは、例えばフィードフォワード／フィードバック複合式の張力制御演算、オープンループ式の張力制御演算、フィードバック式の張力制御演算、または制御特性調整が行われる。テーパテンション制御演算部１５−１ｂでは、例えばダイレクトテーパ、外部折線テーパ、外部直線テーパ、内部テーパといったテーパ制御が行われる。第２の制御機能１５−２は、動作機能手動設定照合１５−２ａ、動作機能手動設定１５−２ｂ、本体操作機能有効／無効切替１５−２ｃ、動作機能自動切替１５−２ｄ、コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限１５−２ｅ、ネットワーク入出力機能切替１５−２ｆ、入出力端子機能切替１５−２ｇ、張力校正演算１５−２ｈといった機能を有する。
【００２８】
図５に示すようにＲＡＭ１６またはＥＰＲＯＭ１７には、張力制御演算機能の制御特性を調整するための制御特性調整パラメータ３０、入出力端子機能割付パラメータ３１、コンフィグレーションパラメータ３２、パラメータキーロック情報３３、張力制御演算切替情報３４、ネットワーク入出力機能割付パラメータ３５、使用パラメータ選択情報３６、パラメータ種別情報３７、動作機能設定完了情報３８、および動作機能切替情報３９といった情報が記憶される。図５に示すＲＡＭ１６またはＥＰＲＯＭ１７には、パターン１からパターンｎ（ｎは自然数）までの複数の動作機能切替情報３９が記憶されているものとする。第１の制御部１５では、ＥＰＲＯＭ１７に記憶されたデータが電源ＯＮ時にＲＡＭ１６に読み出され、設定変更のタイミングまたは電源ＯＦＦ時に再び記憶保持される。なおＲＡＭ１６またはＥＰＲＯＭ１７に記憶される情報はこれらに限定されるものではなく、ＲＡＭ１６またはＥＰＲＯＭ１７は、例えばテンションコントローラの回路が固有に持つハードウェア特性のバラツキを補正するためのハードウェア固有値も記憶している。このハードウェア固有値は出荷試験などで特性を測定し、その値を記憶したものである。
【００２９】
このように構成された第１の制御部１５では、図示しない張力検出器から出力された信号のアナログデジタル変換制御、張力校正の演算、張力表示の演算、張力演算用信号入力のアナログデジタル変換制御、張力制御信号出力のデジタルアナログ変換制御、張力制御の演算、機能拡張部１１０を用いた巻径演算、第２の制御部１２との間で伝送されるデータの通信制御、ネットワークとの通信制御、７セグメント表示への張力表示値、７セグメント表示への張力制御信号出力値の表示制御、キースイッチによる設定変更の操作の制御、またはメモリ管理といった各種制御が行われる。
【００３０】
図６に示す第２の制御部１２は、動作機能手動設定照合エラー表示１２−１、強制画面遷移１２−２、使用パラメータ選択変更警告１２−３、画面遷移切替１２−４、および操作機能有効／無効切替１２−５といった機能を有する。
【００３１】
図７に示すようにＲＡＭ１３またはフラッシュメモリ１４には、表示情報４１、操作情報４２、および画面データ個別情報４３といった情報が画面データ４０として記憶される。画面データ４０は図３に示すパソコンから入力される複数の画面データ１，２…ｎ（ｎは自然数）の各々に対応する。画面データ１，２…ｎの各々は、テンションコントローラの表示器に表示される表示内容に関するデータである。例えば図３に示す画面データ１は前述した非特許文献２に示す従来のテンションコントローラの表示器に表示される表示内容に関するデータである。画面データ２は非特許文献３に示す従来のテンションコントローラの表示器に表示される表示内容に関するデータである。画面データｎは、これらのテンションコントローラ以外のテンションコントローラの表示器に表示される表示内容に関するデータである。このように画面データ１，２…ｎの各々は、表示機能が異なる複数のテンションコントローラの表示器に表示される表示内容に関するデータである。画面データ個別情報４３は、複数のテンションコントローラの各々が備える表示器の画面に表示される表示内容の画面データの種類を示す情報である。
【００３２】
第２の制御部１２では、フラッシュメモリ１４に記憶されたこれらのデータが電源ＯＮ時にＲＡＭ１３に読み出され、設定変更のタイミングまたは電源ＯＦＦ時に再び記憶保持される。
【００３３】
このように構成された第２の制御部１２では、パソコンとの間で伝送される複数の画面データ１，２…ｎの転送通信制御、プログラマブル表示器１の表示制御、プログラマブル表示器１のタッチパネル操作の動作制御、メモリ管理、第１の制御部１５との間で伝送されるデータの通信制御といった各種制御が行われる。
【００３４】
機能拡張部１１０は接続有無判別回路１８を備える。接続有無判別回路１８がコネクタ９に接続された場合、第１の制御部１５と接続有無判別回路１８との間でループ回路が形成され、第１の制御部１５で検出されるデジタル信号がＨｉレベルとなり、テンションコントローラ１００に機能拡張部１１０が接続されたことが検知される。接続有無判別回路１８がコネクタ９に接続されていない場合、第１の制御部１５で検出されるデジタル信号がＬｏｗレベルとなり、テンションコントローラ１００に機能拡張部１１０が接続されていないことが検知される。以下の説明では接続有無判別回路１８がコネクタ９に接続されたか否かを表す情報を「接続有無情報」と称する。接続有無情報はＲＡＭ１６またはＥＰＲＯＭ１７に格納されているものとする。
【００３５】
第１の制御部１５と張力検出器信号入力端子８２と巻径信号入力端子８３との間にはアナログデジタル変換器１９が設けられ、第１の制御部１５と張力制御用アナログ信号出力端子８６との間にはデジタルアナログ変換器２０が設ける。アナログデジタル変換器１９は、張力検出器信号入力端子８２を介して入力された張力検出器の出力信号と巻径信号入力端子８３を介して入力された巻径信号をデジタル信号に変換して第１の制御部１５へ出力する。第１の制御部１５ではアナログデジタル変換器１９から出力された信号を用いて校正値演算および張力制御演算が行われる。張力制御演算の結果である張力制御出力信号はデジタルアナログ変換器２０に出力され、デジタルアナログ変換器２０で変換されたアナログの張力制御出力信号は張力制御用アナログ信号出力端子８６を介して制御対象に出力される。
【００３６】
次にコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限１５−２ｅと、動作機能自動切替１５−２ｄに関して説明する。
【００３７】
コンフィグレーションパラメータ３２の自動設定と設定制限を行うためには、ユーザーが本実施の形態に係るテンションコントローラを、従来の複数のテンションコントローラの何れかに合わせて使用するのか、又は新製品すなわち従来のテンションコントローラ以外のものとして使用するのかを判断する必要がある。この判断を行うため、第１の制御部１５は、第１の制御部１５に記憶される動作機能設定完了情報３８と、第２の制御部１２に記憶される画面データ個別情報４３と、機能拡張部１１０の接続有無情報とを使用する。なお、以下の説明では、説明を簡単化するため、非特許文献２に示す従来のテンションコントローラを「従来テンションコントローラ１」と称し、非特許文献３に示す従来のテンションコントローラを「従来テンションコントローラ２」と称する。
【００３８】
図８はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第１のフローチャートである。図９はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第２のフローチャートである。図１０はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第３のフローチャートである。図１１はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における自動切替判断の第４のフローチャートである。図１２はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における処理の結果作成される第１のデータを示す図である。図１３はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における処理の結果作成される第２のデータを示す図である。図１４はコンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限と動作機能自動切替における処理の結果作成される第３のデータを示す図である。図１２に示す第１のデータは張力制御演算切替情報の自動切替に関するデータであり、図１３に示す第２のデータは使用パラメータ選択情報の自動切替に関するデータであり、図１４に示す第３のデータは初期値情報の自動切替に関するデータである。図１２には画面データ、機能拡張、コンフィグレーションパラメータおよび張力制御演算切替情報が対応付けられている。図１３には図１２の張力制御演算切替情報に代えて使用パラメータ選択情報が対応付けられ、図１４には図１２の張力制御演算切替情報に代えて初期値情報が対応付けられている。図１３，１４のデータでは使用パラメータ選択情報が７種類、初期値情報が１５種類とされているが、使用パラメータ選択情報数と初期値情報数はこの限りではない。なお図８から図１４では「テーパテンション」を「テーパ」と略している。
【００３９】
図８において、テンションコントローラ１００の電源が投入されたとき、第１の制御部１５に記憶されている動作機能設定完了情報３８の読み出しを行い（Ｓ１００１）、読み出した動作機能設定完了情報３８により動作機能の設定が完了済みか否かを判別する（Ｓ１００２）。既に動作機能設定が完了済みの場合（Ｓ１００２，Ｎｏ）、動作機能データの切替は行わずに動作が完了する（Ｓ１００３）。動作機能設定が未完了の場合（Ｓ１００２，Ｙｅｓ）、プログラマブル表示器機能の記憶手段に記憶されている画面データ個別情報４３の読み出しを行う（Ｓ１００４）。
【００４０】
読み出した画面データが従来テンションコントローラ１の画面データか否かを判別し（Ｓ１００５）、画面データが従来テンションコントローラ１の場合（Ｓ１００５，Ｙｅｓ）、機能拡張部１１０の接続有無情報の読み出しを行う（Ｓ１００６）。読み出した接続有無情報にて機能拡張部１１０の接続有無を判別する（Ｓ１００７）。機能拡張部１１０が接続無の場合（Ｓ１００７，Ｙｅｓ）、テーパテンション機能をダイレクトに設定することを制限する（Ｓ１００８）。ユーザーによりテーパテンション機能の設定（Ｓ１００９）と軸切替機能の設定（Ｓ１０１０）が行われると、巻径演算機能は設定値＝無に自動設定される（Ｓ１０１１）。これらの設定された内容に合わせて動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ１〜８に自動設定される（Ｓ１０１２）。
【００４１】
Ｓ１００７の判別結果が接続有の場合（Ｓ１００７，Ｎｏ）、テーパテンション機能を内部またはダイレクトに設定することを制限する（Ｓ１０１３）。ユーザーによりテーパテンション機能の設定（Ｓ１０１４）と軸切替機能の設定（Ｓ１０１５）が行われると、巻径演算機能は設定値＝比率に自動設定される（Ｓ１０１６）。これらの設定された内容に合わせて動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ９〜１４に自動設定される（Ｓ１０１７）。
【００４２】
Ｓ１００５の判別結果として、画面データが従来テンションコントローラ１でなかった場合（Ｓ１００５，Ｎｏ）、図９に示すように、読み出した画面データが従来テンションコントローラ２の画面データか否かを判別する（Ｓ１０１８）。画面データが従来テンションコントローラ２の場合（Ｓ１０１８，Ｙｅｓ）、機能拡張部１１０の接続有無情報の読み出しを行う（Ｓ１０１９）。読み出した接続有無情報にて機能拡張部１１０の接続有無を判別する（Ｓ１０２０）。接続無の場合（Ｓ１０２０，Ｙｅｓ）、テーパテンション機能は設定値＝無に自動設定し（Ｓ１０２１）、軸切替機能は設定値＝無に自動設定し（Ｓ１０２２）、巻径演算機能は設定値＝無に自動設定される（Ｓ１０２３）。動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ１５に自動設定される（Ｓ１０２４）。
【００４３】
Ｓ１０２０の判別結果が接続有の場合（Ｓ１０２０，Ｎｏ）、テーパテンション機能は設定値＝無に自動設定し（Ｓ１０２５）、軸切替機能は設定値＝無に自動設定し（Ｓ１０２６）、巻径演算機能は設定値＝比率に自動設定される（Ｓ１０２７）。動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ１６に自動設定される（Ｓ１０２８）。
【００４４】
Ｓ１０１８の判別結果として、画面データが従来テンションコントローラ２でなかった場合（Ｓ１０１８，Ｎｏ）、図１０に示すように、読み出した画面データが新製品の画面データかを判別する（Ｓ１０２９）。画面データが新製品の場合（Ｓ１０２９，Ｙｅｓ）、機能拡張部１１０の接続有無情報の読み出しを行う（Ｓ１０３０）。読み出した接続有無情報にて機能拡張部１１０の接続有無を判別する（Ｓ１０３１）。接続無の場合（Ｓ１０３１，Ｙｅｓ）、ユーザーによりテーパテンション機能の設定（Ｓ１０３２）と軸切替機能の設定（Ｓ１０３３）が行われると、巻径演算機能は設定値＝無に自動設定される（Ｓ１０３４）。設定された内容に合わせて、動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ１７〜２６に自動設定される（Ｓ１０３５）。
【００４５】
Ｓ１０３１の判別結果が接続有の場合（Ｓ１０３１，Ｎｏ）、テーパテンション機能を内部またはダイレクトに設定することを制限する（Ｓ１０３６）。ユーザーによりテーパテンション機能の設定（Ｓ１０３７）と、軸切替機能の設定（Ｓ１０３８）と巻径演算機能の設定（Ｓ１０３９）が行われると、これらの設定された内容に合わせて、動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ２７〜３８に自動設定される（Ｓ１０４０）。
【００４６】
Ｓ１０２９の判別結果として、画面データが新製品でなかった場合（Ｓ１０２９，Ｎｏ）、図１１に示すように、画面データがユーザー作成データであると判断し、機能拡張部１１０の接続有無情報の読み出しを行う（Ｓ１０４１）。読み出した接続有無情報にて機能拡張部１１０の接続有無を判別する（Ｓ１０４２）。接続無の場合（Ｓ１０４２，Ｙｅｓ）はテーパテンション機能は設定値＝無に自動設定し（Ｓ１０４３）、軸切替機能は設定値＝無に自動設定し（Ｓ１０４４）、巻径演算機能は設定値＝無に自動設定される（Ｓ１０４５）。動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ３９に自動設定される（Ｓ１０４６）。
【００４７】
Ｓ１０４２の判別結果が接続有の場合（Ｓ１０４２，Ｎｏ）、テーパテンション機能は設定値＝無に自動設定し、軸切替機能は設定値＝無に自動設定し、巻径演算機能は設定値＝比率に自動設定される（Ｓ１０４７〜Ｓ１０４９）。動作機能切替情報は図１２，１３，１４に示すデータのＮＯ４０に自動設定される（Ｓ１０５０）。
【００４８】
図１２に示すデータでは、プログラマブル表示器の画面データが従来テンションコントローラ１、２の場合、機能拡張部１１０の接続有無に関係なくフィードバック制御（ＦＢ）となり、プログラマブル表示器の画面データが新製品の場合は機能拡張部１１０の接続有無に合わせて、フィードバック制御（ＦＢ）とフィードフォワード／フィードバック複合制御（ＦＦ／ＦＢ）の切替を行っている。
【００４９】
図１３に示すデータでは、使用パラメータ選択情報が○の場合、該当するパラメータが使用可能状態と判断され、パラメータの設定値に合わせてテンションコントローラの動作が切り替わる。使用パラメータ選択情報が×の場合、該当するパラメータが使用不可状態と判断され、パラメータの設定値に関わらずその動作機能は動作しなくなる。
【００５０】
図１４に示すデータでは、フィードバック制御の制御ゲインと入出力端子の機能割付とネットワーク入出力の機能割付の切替を行っている。画面データが従来テンションコントローラ１、２の場合、画面データに合わせてパラメータの初期値が決まっており、画面データが新製品の場合、接続有無情報とコンフィグレーションパラメータ３２の設定値に合わせて、パラメータの初期値は大きく変更される。また、画面データがユーザー作成データの場合、ユーザーがどの機能を使用するかが不明なため、使用パラメータ選択情報とパラメータ初期値情報は最低限の設定しかされない。
【００５１】
このように第１の制御部１５の第２の制御機能１５−２は、図８から図１１の処理を行うことにより、動作機能設定完了情報３８と画面データ個別情報４３と機能拡張部１１０の接続有無情報とコンフィグレーションパラメータ３２の設定値に合わせて、ユーザーがテンションコントローラをどのように使用したいかの判断を行い、この状況判断結果に合わせて動作機能切替情報を図１２から図１４に示すデータに切り替える。これによりユーザーのパラメータ設定を簡略化することができる。
【００５２】
図１５は張力制御演算情報と使用パラメータ選択情報を手動で設定する場合の設定可能条件が示される表形式のデータを示す図である。図１５のデータでは、設定可能条件として、張力制御演算情報と機能拡張部の接続有無情報とコンフィグレーションパラメータとが対応付けられている。張力制御演算情報と使用パラメータ選択情報を手動設定する際、動作機能手動設定照合１５−２ａは、機能拡張部１１０の接続有無情報とコンフィグレーションパラメータが図１５に示すデータと一致するか否かを判断し、一致する場合、動作機能手動設定１５−２ｂは手動設定の内容を有効にする。不一致だった場合、動作機能手動設定１５−２ｂは、手動設定の内容を無効にして、照合エラーをプログラマブル表示器に表示する。
【００５３】
図１６はテンションコントローラのパラメータの一例を示す図である。各パラメータには、デバイス番号と設定内容とパラメータの種類を判別するためのパラメータ種別情報とが対応付けられている。Ｄ０の張力設定とＤ１の手動設定は全ての状態で使用可能な共通パラメータであり、Ｄ４〜Ｄ７は使用パラメータ選択の張力校正補正に関するパラメータである。図示例では張力校正補正が使用可能状態である。このような使用可能なパラメータがないないときに、設定値を変更しようとするアクセスに対して、第２の制御機能１５−２は、パラメータ種別情報３７を基に使用パラメータ選択情報３６の張力校正補正を使用可能状態にするよう警告を表示させる。
【００５４】
Ｄ１００４は張力制御演算切替の設定値になり、Ｄ１００８〜Ｄ１０１０はコンフィグレーションパラメータの設定値になり、Ｄ１０１６〜Ｄ１０２２は使用パラメータ選択の設定値になる。これらの設定値はプログラマブル表示器通信部２１を介してプログラマブル表示器で認識され、これらの設定値に合わせて不要なパラメータの画面を飛ばすように画面遷移を切り替えることができる。従来テンションコントローラの画面データで、他の従来テンションコントローラの機能や新製品に合わせた新機能を使用する場合、張力制御演算切替やコンフィグレーションパラメータや使用パラメータ選択の設定を変更することで、他の従来製品の機能や新製品に合わせた新機能のパラメータ設定画面を表示するように画面遷移を切り替えることができ、機能を使用することができる。
【００５５】
次にネットワーク通信部２２の入出力機能切替について説明する。
【００５６】
図１７は本実施の形態に係るテンションコントローラのネットワーク通信部の入出力機能切替機能を表した第１の図である。図１８は本実施の形態に係るテンションコントローラのネットワーク通信部の入出力機能切替機能を表した第２の図である。
【００５７】
図３に示すネットワーク通信接続用端子８１にマスタ局であるパソコンまたはプログラマブルコントローラが接続されている場合、テンションコントローラのネットワーク入出力データには、マスタ局であるパソコンまたはプログラマブルコントローラからスレーブ局であるテンションコントローラ１００に送られる信号であるリモートレジスタＲＷｗと、スレーブ局からマスタ局に送られる信号であるリモートレジスタＲＷｒとがある。ネットワーク通信部２２からのパラメータ設定方法は、リモートレジスタＲＷｗに割り付けられたパラメータの設定値を入力する連続設定方法と、要求コマンドと要求コードと設定データによりユーザーが任意に選んだパラメータに対して設定する要求コマンド実行方法の２種類がある。なお、連続設定方法は連続的にパラメータを書き込むためＲＡＭへの書込みを行っており、要求コマンド実行方法はＲＡＭとＥＰＲＯＭへの書込みを要求コマンドでユーザーが任意に選択することができる。また、ネットワーク通信部２２からのパラメータモニタ方法は、リモートレジスタＲＷｒに割り付けられたパラメータの値をモニタする連続モニタ方法と、要求コマンドと要求コードによりユーザーが任意に選んだパラメータに対してモニタする要求コマンド実行方法の２種類がある。
【００５８】
本実施の形態のテンションコントローラでは、パラメータ設定は連続設定の使用有無を切り替えることができ、連続設定を使用する場合にはリモートレジスタＲＷｗの半分を連続設定用として機能が割付けられ、残り半分を要求コマンド実行用として機能が割付けられる。連続設定を使用しない場合には全てのリモートレジスタＲＷｗを要求コマンド実行用として機能が割付けられる。また、連続設定を使用するばあいは連続設定のリモートレジスタＲＷｗにどのパラメータの連続設定として使用するかをユーザーが任意に設定することができる。
【００５９】
パラメータモニタは要求コマンド実行結果の使用有無を切り替えることができ、要求コマンド実行結果を使用する場合にはリモートレジスタＲＷｗの要求コマンド実行の数に合わせて、リモートレジスタＲＷｒに要求コマンド実行結果の機能が割付けられる。要求コマンド実行結果を使用しない場合には全てのリモートレジスタＲＷｒに連続モニタ用として機能が割付けられる。また、連続モニタも連続設定と同様にどのパラメータの連続モニタとして使用するかをユーザーが任意に設定することができる。
【００６０】
連続設定と連続モニタの機能割付けの設定は上述の動作機能自動切替により自動で設定することが可能で、図８〜図１１に示す状態判断結果に合わせたネットワーク入出力の自動機能割付が可能となっている。なお図１７，１８では各リモートレジスタの情報量は８つとなっているがテンションコントローラの情報量はこの限りではない。
【００６１】
次に本実施の形態のテンションコントローラの本体操作機能とプログラマブル表示器表示機能と操作機能の連動について説明する。
【００６２】
図１９はプログラマブル表示器通信機能のＭデバイスの一覧表の一部を示す図である。プログラマブル表示器にはトリガ機能と呼ばれるＭデバイスやＤデバイスなどのプログラマブル表示器通信機能でテンションコントローラと受渡しできるデータ情報を基に、強制的に画面を遷移したり、操作機能の有効／無効を切り替える機能がある。テンションコントローラの操作機能の自動制御切替キーを押した場合、Ｍ１０００の張力設定画面遷移トリガがＯＮされ、プログラマブル表示器で通信を通してＭ１０００がＯＮされたことを認識すると、トリガ機能によりプログラマブル表示器の画面は張力設定画面に遷移する。張力設定画面に遷移すると同時に、Ｍ１０００をＯＦＦすることで次の自動制御切替キーの入力に備えることができる。同様に、手動制御切替キーを押した場合、Ｍ１００１の手動設定画面遷移トリガがＯＮされ、プログラマブル表示器で通信を通してＭ１００１がＯＮされたことを認識すると、トリガ機能によりプログラマブル表示器の画面は手動設定画面に遷移する。手動設定画面に遷移すると同時に、Ｍ１００１をＯＦＦすることで次の自動制御切替キーの入力に備えることができる。
【００６３】
また、Ｍ１０１６〜Ｍ１０４７はパラメータのキーロック信号になっており、プログラマブル表示器にパラメータ（１）の設定画面が表示されている時にキーロックキーを押すと、Ｍ１０１６のパラメータ（１）キーロックがＯＮされパラメータ（１）の設定が禁止状態になり、プログラマブル表示器で通信を通してＭ１０１６がＯＮされたことを認識すると、トリガ機能によりプログラマブル表示器のパラメータ（１）の数値入力を無効にする。さらに、Ｍ１０１６がＯＮされると本体のダイヤルからの数値入力も無効になり、本体パネル面からの設定ができない状態になる。この状態でキーロックキーを押すと、Ｍ１０１６がＯＦＦされプログラマブル表示器の数値入力と本体のダイヤルからの数値入力は有効になる。同様に、Ｍ１０１７〜Ｍ１０４７のＯＮ、ＯＦＦにより各パラメータの数値入力の有効／無効を切り替えることができる。なお、図１９ではＭデバイスのパラメータキーロックは３２個になっているが、本実施の形態に係るテンションコントローラのパラメータキーロックの数はこの限りではない。
【００６４】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  プログラマブル表示器、２  コネクタ、３  ７セグメント表示器、４  ダイヤル、５  手動制御切替キースイッチ、６  自動制御切替キースイッチ、７  キーロックキースイッチ、８  外部接続用端子、９  コネクタ、１０  外部接続用端子、１１  外部コネクタ、１２  第２の制御部、１２−１  動作機能手動設定照合エラー表示、１２−２  強制画面遷移、１２−３  使用パラメータ選択変更警告、１２−４  画面遷移切替、１２−５  操作機能有効／無効切替、１３  ＲＡＭ、１４  フラッシュメモリ、１５  第１の制御部、１５−１  第１の制御機能、１５−１ａ  張力制御演算部、１５−１ｂ  テーパテンション制御演算部、１５−２  第２の制御機能、１５−２ａ  動作機能手動設定照合、１５−２ｂ  動作機能手動設定、１５−２ｃ  本体操作機能有効／無効切替、１５−２ｄ  動作機能自動切替、１５−２ｅ  コンフィグレーションパラメータ自動設定／設定制限、１５−２ｆ  ネットワーク入出力機能切替、１５−２ｇ  入出力端子機能切替、１５−２ｈ  張力校正演算、１６  ＲＡＭ、１７  ＥＰＲＯＭ、１８  接続有無判別回路、１９  アナログデジタル変換器、２０  デジタルアナログ変換器、２１  プログラマブル表示器通信部、２２  ネットワーク通信部、３０  制御特性調整パラメータ、３１  入出力端子機能割付パラメータ、３２  コンフィグレーションパラメータ、３３  パラメータキーロック情報、３４  張力制御演算切替情報、３５  ネットワーク入出力機能割付パラメータ、３６  使用パラメータ選択情報、３７  パラメータ種別情報、３８  動作機能設定完了情報、３９  動作機能切替情報、４０  画面データ、４１  表示情報、４２  操作情報、４３  画面データ個別情報、８１  ネットワーク通信接続用端子、８２  張力検出器信号入力端子、８３  巻径信号入力端子、８４  張力制御用接点信号入力端子、８５  張力制御用接点信号出力端子、８６  張力制御用アナログ信号出力端子、１００  テンションコントローラ、１１０  機能拡張部。
【要約】
【課題】テンションコントローラにパラメータを設定する際のユーザーの労力を軽減することができるテンションコントローラを得る。
【解決手段】テンションコントローラ１００は、長尺材の張力を制御する第１の制御機能を有する第１の制御部と、プログラマブル表示器１の表示制御を司る第２の制御部と、複数のテンションコントローラ１００の各々が備える表示器の画面に表示される画面データと、テンションコントローラ１００の機能拡張部がテンションコントローラ１００に接続されたか否かを示す接続有無情報と、テンションコントローラ１００の設定内容を示すコンフィグレーションパラメータとを記憶する記憶部と、を備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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