(57)【要約】【課題】別途表示器等を用いることなく、ユーザが所望する駆動特性が得られるように容易に調整できるインバータ装置を提供する。【解決手段】実施形態のインバータ装置は、運転制御に関する各種情報を所定間隔毎にトレースデータとして取得するデータ取得部と、ユーザが入力操作を行う操作部，及び前記入力操作に応じて各種情報を表示する表示部を有するユーザインターフェイス部とを備え、ユーザが前記操作部を介してモニタの対象とする項目を指定すると、当該項目に対応するモニタ情報であって、実時間で取得されているトレースデータを描画データに加工して前記表示部に表示させる描画表示部と、ユーザが前記操作部を介して調整対象とする制御パラメータを指定すると、前記描画表示部が前記描画データを表示させている画面上で、前記制御パラメータの調整を可能にするパラメータ調整部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転制御に関する各種情報を所定間隔毎にトレースデータとして取得するデータ取得部と、ユーザが入力操作を行う操作部，及び前記入力操作に応じて各種情報を表示する表示部を有するユーザインターフェイス部とを備えるインバータ装置であって、
ユーザが前記操作部を介してモニタの対象とする項目を指定すると、当該項目に対応するモニタ情報であって、実時間で取得されているトレースデータを描画データに加工して前記表示部に表示させる描画表示部と、
ユーザが前記操作部を介して調整対象とする制御パラメータを指定すると、前記描画表示部が前記描画データを表示させている画面上で、前記制御パラメータの調整を可能にするパラメータ調整部とを備えるインバータ装置。
【請求項２】
前記描画データを所定のフォーマットに変換したデータ，又は前記トレースデータを所定のフォーマットに変換したデータを、内部又は外部の記憶部に記憶させるデータ記憶制御部を備える請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記データ取得部が取得したトレースデータを記憶させるデータ記憶部を備え、
前記描画表示部は、前記項目に対応するモニタ情報であって、過去に取得されているトレースデータを描画データに加工して、前記実時間で取得されているトレースデータの描画データと重畳させて前記表示部に表示させる請求項１又は２記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記描画表示部は、ユーザが前記操作部を介して制御パラメータを設定すると、その設定に対応した、前記モニタの対象とする項目の理想的なトレースデータを生成し、
前記理想的なトレースデータを描画データに加工して、前記表示部に表示させるモニタ情報の描画データと重畳させて表示させる請求項１から３の何れか一項に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記描画表示部は、前記理想的なトレースデータ、前記実時間で取得されているトレースデータ、前記過去に取得されているトレースデータの何れを、前記描画データに加工して前記表示部に表示させるかを、ユーザが選択可能である請求項３を引用する請求項４記載のインバータ装置。
【請求項６】
ユーザが前記操作部を介して指定した制御パラメータが、前記モニタの対象とする項目の値を制限するものである際に、
前記描画表示部は、前記表示部に表示させているモニタ情報の値が、前記制限を超えると、その超えた部分の描画データの表示形態を変化させる請求項１から５の何れか一項に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記描画データと重畳させて、前記制御パラメータの値を描画データに加工して表示させる請求項１から６の何れか一項に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置では、制御対象となるモータの加減速特性や出力特性を所望の特性に変更できるよう、調整用のパラメータを設けている。これらのパラメータは、単純な加減速の特性を変更するものや、保護の観点等から出力の上限を抑制するものまで多岐に渡り、影響を与える対象も周波数・電流値・電圧値・温度等様々である。そのため、ユーザは、所望する駆動特性に近付けるためのパラメータをユーザマニュアル等のドキュメント上で確認した上で、該当のパラメータを調整する必要がある。
【０００３】
また、ユーザがモータの電流値や電圧値，回転数数等のモニタ情報の時間変化について、所望の駆動特性が得られているかを確認するためには、インバータの持つモニタ情報をパーソナルコンピュータや専用の表示器を使用して可視化するか、別途用意した測定器とデータロガー等を用いて観測する必要がある。すなわち、インバータ装置単体での調整では、ユーザの求める駆動特性を簡便、且つ直感的に設定することが難しい。
【０００４】
例えば特許文献１には、出力した位置指令パターンに応じて電動機を複数回動作させて電動機の複数の運転特性データを取得し、当該データを表示する表示装置に複数の運転特性データの情報を出力して表示させ、それらの運転特性データの中から選択された一の運転特性データに対応するパラメータを、電動機の制御パラメータとして設定可能とする電動機制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０４５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成では、電動機を複数回自動運転させた際に得られる運転特性データの中から、ユーザが選択した特性データに対応する制御パラメータを設定するものであり、必ずしもユーザが所望する運転特性を実現できるとは限らない。
そこで、別途表示器等を用いることなく、ユーザが所望する駆動特性が得られるように容易に調整できるインバータ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のインバータ装置は、運転制御に関する各種情報を所定間隔毎にトレースデータとして取得するデータ取得部と、ユーザが入力操作を行う操作部，及び前記入力操作に応じて各種情報を表示する表示部を有するユーザインターフェイス部とを備えるものであって、
ユーザが前記操作部を介してモニタの対象とする項目を指定すると、当該項目に対応するモニタ情報であって、実時間で取得されているトレースデータを描画データに加工して前記表示部に表示させる描画表示部と、
ユーザが前記操作部を介して調整対象とする制御パラメータを指定すると、前記描画表示部が前記描画データを表示させている画面上で、前記制御パラメータの調整を可能にするパラメータ調整部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態であり、インバータ装置の機能ブロック図
【図２】グラフィカルインターフェイスを示す図
【図３】表示部の画面変移の一例を示す図
【図４】トレースデータを描画する処理のフローチャート
【図５】パラメータが閾値を超えた際に描画状態を変更した一例を示す図
【図６】上限値と下限値との二つの閾値を描画した例を示す図
【図７】図３に示す画面Ｃから調整パラメータを電流制御ゲインに切り替えた例を示す図
【図８】第２実施形態であり、表示部の描画状態の一例を示す図
【図９】第３実施形態であり、表示部の描画状態の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
【００１０】
以下、第１実施形態について図１から図７を参照して説明する。図１は、インバータ装置の機能ブロック図である。インバータ装置１は、図示しないモータ等を駆動対象とするインバータ回路部２を備えている。インバータ回路部２は、制御部３によりスイッチング制御される。制御部３は、ＣＰＵ又はマイクロコンピュータ等により構成され、描画表示部，パラメータ調整部及びデータ記憶制御部に相当する。制御部３には、例えばフラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリ４が接続されている。また、制御部３には、各種情報を表示するための表示部５や、ユーザが各種の設定や制御パラメータ等の入力を行うための操作部６が接続されている。尚、以下では制御パラメータを「調整パラメータ」と称することがある。
【００１１】
また、データ取得部に相当する制御部３はインバータ回路部２を運転制御するが、その制御に関する各種情報である例えば電流，回転数，トルク等を所定間隔毎にトレースデータとして取得する。そして、取得したトレースデータを、データ記憶部に相当する不揮発性メモリ４に記憶させる。
【００１２】
図２に示すように、表示部５及び操作部６は、グラフィカルインターフェイス７を構成している。グラフィカルインターフェイス７は、ユーザインターフェイス部に相当する。表示部５は例えば液晶ディスプレイであり、操作部６は例えば複数のキー６Ｋやタッチホイール６Ｗを備えている。タッチホイール６Ｗは、ユーザの指先をホイール部分に触れさせたまま右方向へ回転させることで、表示部５に表示されている設定値の増加又は選択カーソルの下方向への移動を行う。また、タッチホイール６Ｗは、ユーザの指先を同様に左方向へ回転させることで、設定値の減少又は選択カーソルの上方向への移動操作を行う。タッチホイール６Ｗ中央のＯＫボタンは、押圧操作により設定値の反映や選択項目の決定を行う。「Ｆ１」〜「Ｆ４」からなるキー６Ｋは、画面の変移に応じて機能が変わるファンクションキーであり、後に述べる画面変移に応じた機能が割り当てられる。
【００１３】
図３は、表示部５の画面変移の一例を示す。ユーザがモータの駆動特性を調整しようとする際に、先ず画面Ａが表示され、複数のトレース対象である制御情報から任意の数だけトレース対象を選択する。この際に選択する制御情報は、単一でも複数でも良い。
【００１４】
次に、ユーザが選択した制御情報に関連する調整パラメータの一覧が画面Ｂのように表示され、ユーザは、表示された調整パラメータから任意のパラメータを選択する。尚、関連する調整パラメータが単一であった際には、制御部３が自動的に調整パラメータを選択しても良いし、自動的にパラメータを選択する際には画面Ｂの表示を省いても良い。ここで選択された調整パラメータの名称と現在の設定値は、次の画面Ｃに表示される。
【００１５】
画面Ｃには、ｘ軸方向，ｙ軸方向のうち一方の軸を時間軸、他方の軸を物理量として画面Ａで選択された制御情報のトレースデータを表示する。この例では、トレース対象として選択された「電流」を実線で表示し、「一次周波数」を破線で表示している。また、調整パラメータとして「電流リミット」が選択されている。物理量の表示形態は、物理単位表記としたり、別途定められる基準値に対するパーセンテージ表記としても良い。画面Ｃで描画されるトレースデータは、任意のタイミングでトレースを開始したり、停止したり又はリセットすることができる。
【００１６】
図４は、本実施形態におけるトレースデータを描画する処理のフローチャートを示す。先ず、トレースデータの描画開始時にトレースデータを初期化する（Ｓ１）。その後、描画の停止指示である「Ｓｔｏｐ割込み」が入力されるまでは（Ｓ４；ＮＯ）、最新のモニタ値の取得及び当該モニタ値のトレースデータへの追加（Ｓ２）とトレースデータの描画（Ｓ３）とを繰り返す。停止指示が入力されると（Ｓ４；ＹＥＳ）、続くステップＳ５において、ユーザはトレースデータの表示を終了するか、トレースデータを保存するか（Ｓ６）、トレースデータを初期化して新しく描画を始めるか（Ｓ１）を選択する。
【００１７】
画面Ｃには、画面Ａで選択された制御情報の名称、画面Ｂで選択された調整パラメータの名称と現在の設定値が表示される。そして、図４に示したフローチャートにおいてステップＳ１〜Ｓ５の実行中は、対応する調整パラメータの変更を行うことができる。画面Ｃでは、例えば「電流リミット」のようにトレースデータと重畳，つまりオーバーラップさせて描画できる調整パラメータであれば、現在の設定値をトレースデータにオーバーラップさせる形態で描画できる。このように、調整パラメータの設定値を表示部５にてオーバーラップさせた形態で描画させることで、ユーザは、パラメータの調整を直観的に且つ簡便に行い得る。
【００１８】
ここで、調整パラメータが電流リミットのように閾値を設ける性質のパラメータであり、その閾値を超えた際にはモニタ情報の描画状態を変更する。図５に描画状態を変更した一例を示す。この例では、電流が閾値を超えている期間は実線を破線に変更して描画している。このように描画形態を変更することにより、表示部５の画面解像度が低い等の理由で描画が視認し難い場合でも、閾値を超えているかどうかの目視による判別が容易になる。その他、描画形態の変更は、表示色を変えたり、点滅状態で描画したり、線の太さを変える等でも良い。
【００１９】
また、例えばモータの駆動速度を、任意の速度，周波数の上下数Ｈｚで制限する際のように、閾値に上限値と下限値との二つが存在する場合には、図６に示すように、それぞれの閾値を描画する。
【００２０】
更に、図３に示す画面Ｃにおいて、調整対象であるパラメータを、画面Ｂで選択されなかった別の調整パラメータへ切り替えるようにする。調整対象は、例えばファンクションキー６Ｋの「Ｆ１」及び「Ｆ４」で切り替える。切替先は、画面Ｂで一覧表示されたパラメータであり、「Ｆ１」キーを押すことで現在表示されている調整パラメータの一つ上一の調整パラメータが、「Ｆ４」キーを押すことで一つ下の調整パラメータへ切り替わる。
【００２１】
図７に、画面Ｃから調整パラメータを「電流制御ゲイン」に切り替えた例を示す。この例では、ユーザは、制御対象となる電流値の振動を抑制するように、表示部５に表示されるトレース結果により確認しながら電流制御ゲインを調整できる。
【００２２】
本実施形態において蓄積され、描画されるトレースデータは、制御部３により、バイナリ形式又は所定のフォーマットで画像データとして不揮発性メモリ４に記憶されるようにしても良いし、ＣＳＶ（Comma Separated Value）形式等のように、パーソナルコンピュータで加工可能なテキストデータとして不揮発性メモリ４に記憶されるようにしても良い。また、描画データについても、例えばビットマップ形式のような所定フォーマットのデータ等、所定のフォーマットに変換されて同様に記憶される。それらのデータは、例えばインバータ装置１に搭載されるＷｅｂサーバ機能や、専用の設定用ツールによってパーソナルコンピュータやスマートフォンに転送できる。また、前記データはインバータ装置１に外付けされる外部メモリに記憶されても良い。記憶されたデータは、有線，無線を問わずパーソナルコンピュータや携帯端末，データサーバ等の外部機器に転送したり、ＳＤカード等の外部メモリを介して機器間で転送させても良い。
【００２３】
以上のように本実施形態によれば、インバータ装置１は、ユーザが入力操作を行う操作部６と、その入力操作に応じて各種情報を表示する表示部５とを有するグラフィカルインターフェイス７を備える。制御部３は、インバータ回路部２を運転制御し、その制御に関する各種情報を所定間隔毎にトレースデータとして取得する。そして、制御部３は、ユーザが操作部６を介してモニタの対象とする項目を指定すると、当該項目に対応するモニタ情報を描画データに加工して表示部５に実時間で表示させ、ユーザが操作部６を介して調整対象とする制御パラメータを指定すると、前記描画データを表示させている画面上で前記制御パラメータの調整を行えるようにした。
【００２４】
また、制御部３は、ユーザが操作部６を介してトレースの対象とする項目を指定すると、当該項目に対応するモニタ情報であって、過去に取得され不揮発性メモリ４に記憶されているトレースデータを描画データに加工して表示部５に表示させる。そしてこの場合も、ユーザが操作部６を介して調整対象とする制御パラメータを指定すると、前記描画データを表示させている画面上で前記制御パラメータの調整を行えるようにした。
【００２５】
これにより、インバータ装置１以外の外部機器を使用せずに制御特性の時間変化をグラフィカルに確認でき、且つ制御パラメータを調整することによる駆動特性への影響を簡便に把握することで、インバータ装置１の調整工程を大幅に短縮でき、調整の精度を向上させることができる。
【００２６】
また、制御部３は、ユーザが操作部６を介して指定した制御パラメータが、モニタの対象とする項目の値を制限するものである際に、表示部５に実時間で表示させているモニタ情報の値が閾値を超えると、その超えた部分の描画データの表示形態を変化させるようにした。これにより、表示部５の画面解像度が低い等の理由で描画が視認し難い場合でも、閾値を超えているかどうかの目視による判別が容易になる。
【００２７】
また、制御部３は、モニタ情報の描画データを所定のフォーマットに変換したデータ，又はトレースデータを所定のフォーマットに変換したデータを、内部又は外部の記憶部に記憶させる。これにより、モニタ情報の解析をより柔軟な形態で行うことが可能になる。
（第２実施形態）
【００２８】
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第２実施形態では、インバータ装置１の調整パラメータによって設定された制御対象の理想的な時間変化を、制御部３が予め描画する。例えば図８に示すように、速度制御ゲインが「２０」である場合に、インバータ装置１の制御対象である一次周波数の理想的な時間変化の曲線が破線で表示され、トレースデータを実線でオーバーラップさせて描画する。尚、理想的な曲線とトレースデータとの描画の前後は逆でも良い。
【００２９】
これにより、ユーザは理想的な時間変化と実際に取得されたトレースデータを比較することで、制御パラメータが適切に調整されているか、又はどのように調整するべきかという調整指針について、視覚的な判断材料を容易に得ることができる。尚、描画するトレースデータは、リアルタイムで取得されたデータ，過去に取得されて不揮発性メモリ４に記憶されたデータの何れでも良い。
（第３実施形態）
【００３０】
第３実施形態では、過去に取得したトレースデータ及び理想曲線を、リアルタイムで蓄積されるトレースデータとオーバーラップして描画させる。尚、何れのデータを先に描画させるかは任意である。例えば図９に示す例では、過去に取得されて不揮発性メモリ４に記録された一次周波数のトレースデータを、破線により「Ｍ１」として描画している。これにより、ユーザは第２実施形態と同様に、制御パラメータが適切に調整されているか、又はどのように調整するべきかという調整指針について、視覚的な判断材料を容易に得ることができる。尚、リアルタイムで蓄積されるトレースデータではなく、過去に取得されたトレースデータを２つ以上描画させることで、過去に取得されたトレースデータ同士を比較させても良い。
（その他の実施形態）
【００３１】
各実施形態における画面構成はあくまでも一例であり、各情報の表示の有無，表示形態や表示箇所は実施形態と異なっても良い。また、実施形態におけるキー操作とこれに応じた挙動も一例であり、キーの数、名称、機能、形状、動作は実施形態と異なっていても良い。また、画面変移の例も一例であり、これら画面変移のうち単独の画面を個々に表示する形態や、単独の画面のみを実装する形態でも良いし、他の表示画面との組み合わせにより画面変移を行ってもよい。
【００３２】
また、「電流」や「電流リミット」等の名称もこれらの用途に限る目的ではなく、あくまで一例として提示されており、インバータ装置が保持し得る全てのモニタ、調整パラメータと読み替えることができる。また、画面Ｃで描画されるデータは、リアルタイムに蓄積されていくトレースデータであっても良いし、過去に取得され、不揮発性メモリ４に保存されていたトレースデータを描画しても良い。
【００３３】
尚、トレースデータの単位，倍率及びオフセットは、ユーザ操作によって自由に調整できる。また、インバータ装置１側で自動的に単位，倍率及びオフセットの何れか、又は複数の項目を自動的に調整しても良い。
【００３４】
理想的なトレースデータ、リアルタイムで取得されているトレースデータ、過去に取得されているトレースデータ，理想的な時間変化のトレースデータの何れを、描画データに加工して表示部５に表示させるかを、ユーザが選択可能としても良い。
各実施形態を組み合わせて実施しても良い。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
図面中、１はインバータ装置、３は制御部、４は不揮発性メモリ、５は表示部、６は操作部、７はグラフィカルインターフェイスを示す。
【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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