(57)【要約】  高性能なＣＰＵを用いることなく、ＰＬＣ部分の演算結果をインバータの運転制御に高速に反映させることができるインバータ制御装置を提供する。駆動制御手段１は、入力データとインバータの運転状態に基づいてインバータの運転を行う。演算処理手段６は、外部入力手段２を介して外部から入力されるデータ、駆動制御手段１から出力されるデータ、パラメータ手段４に記憶されたデータまたは通信手段５によって出力されるデータを利用した演算処理を実行し、その処理結果を駆動制御手段１に供給する。インバータ制御装置９では、駆動制御手段１としての処理を実行するプロセッサが、駆動制御手段１の制御周期に対応した処理周期に同期し、演算処理手段６の処理を実行する。
2014119054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データとインバータの運転状態とに基づくインバータの運転の制御を制御周期に同期して繰り返す駆動制御手段と、
外部から入力される信号を前記駆動制御手段の入力データとする外部入力手段と、
前記駆動制御手段の出力データを外部に出力する外部出力手段と、
前記駆動制御手段がインバータの運転の制御のために使用するデータを記憶するパラメータ手段と、
インバータの制御のための指令およびインバータの状態量を外部と入出力するための通信を行う通信手段と、
前記外部入力手段を介して外部から入力されるデータ、前記駆動制御手段から出力されるデータ、前記パラメータ手段に記憶されたデータまたは前記通信手段によって出力されるデータを利用した演算処理を実行し、その処理結果を前記駆動制御手段に供給する演算処理手段を有し、
前記駆動制御手段を実行する処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、前記演算処理手段の処理を実行することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項２】
前記処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期に対応した周期に同期し、前記外部入力手段、前記外部出力手段および前記通信手段の各処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記演算処理手段は、演算結果をパラメータとして前記パラメータ手段に格納する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記演算処理手段は、前記処理周期に同期して、演算処理の方法を各々定義した少なくとも１つの演算ブロックを実行することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
前記演算処理手段が実行する演算ブロックは、前記パラメータ手段に格納された固定値データの代わりに前記演算処理手段の演算処理結果を用いて前記駆動制御手段に出力する演算ブロックを含むことを特徴とする請求項４に記載のインバータ制御装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記演算処理手段に実行させる各処理を定義した処理構成情報であって、各処理の処理周期を指定する処理構成情報を参照し、当該処理周期情報により指定された処理周期に同期して前記各処理を前記演算処理手段に実行させることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記演算処理手段に実行させる演算処理の種類と数と、予め記憶された演算処理の種類毎の処理時間と、前記処理周期と前記制御周期との比である整数とから、前記演算処理手段の処理の所要時間を演算し、前記所要時間が予め設定された時間を越える場合に警告を出力する機能を有することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置
【請求項８】
前記演算処理手段の処理周期を実行対象である演算ブロック数に応じて切り換えることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
入力データとインバータの運転状態とに基づくインバータの運転の制御を制御周期に同期して繰り返す駆動制御手段と、
外部から入力される信号を前記駆動制御手段の入力データとする外部入力手段と、
前記駆動制御手段の出力データを外部に出力する外部出力手段と、
前記駆動制御手段がインバータの運転の制御のために使用するデータを記憶するパラメータ手段と、
インバータの制御のための指令およびインバータの状態量を外部と入出力するための通信を行う通信手段と、
前記外部入力手段を介して外部から入力されるデータ、前記駆動制御手段から出力されるデータ、前記パラメータ手段に記憶されたデータまたは前記通信手段によって出力されるデータを利用した演算処理を実行し、その処理結果を前記駆動制御手段に供給する演算処理手段を有し、
前記駆動制御手段を実行する処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、前記演算処理手段の処理を実行することを特徴とするインバータ制御装置のパラメータを設定することが可能な周辺装置であって、
前記演算処理手段に実行させる演算処理の種類と数と、予め記憶された演算処理の種類毎の処理時間と、前記処理周期と前記制御周期との比である整数とから、前記演算処理手段の処理の所要時間を演算し、前記所要時間が予め設定された時間を越える場合に警告を出力する機能を有することを特徴とするインバータ制御装置の周辺装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの入力信号に応じてインバータを運転し、その運転状態を出力信号として外部に出力するインバータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの可変速運転等を行うインバータ制御装置を機械装置等に組み込んで使用する場合に、インバータ制御装置の上位装置として、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が設置されることが多い。このＰＬＣは、必要な動作の実現のためにインバータの運転状態を監視しながら、インバータ制御装置に運転指令を与える。特許文献１は、このようなＰＬＣ機能を取り込んだインバータ装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６８２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のインバータ装置では、インバータ制御装置内において、インバータ運転部分とＰＬＣ部分は独立している。従って、ＰＬＣ部分において演算した結果をインバータの運転部分に反映するために、ＰＬＣ部分の処理とインバータの運転部分の処理を同期させるための仕組みが必要となる。このため、インバータ装置の処理が複雑化し、高性能なＣＰＵがインバータ制御装置に必要になる問題がある。【０００５】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、高性能なＣＰＵを用いることなく、ＰＬＣ部分の演算結果をインバータの運転制御に高速に反映させることができるインバータ制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、入力データとインバータの運転状態に基づいてインバータの運転を行う駆動制御手段と、外部から入力される信号を前記駆動制御手段の入力データとする外部入力手段と、前記駆動制御手段の出力データを外部に出力する外部出力手段と、前記駆動制御手段がインバータの運転の制御のために使用するデータを記憶するパラメータ手段と、インバータの制御のための指令およびインバータの状態量を外部と入出力するための通信を行う通信手段と、前記外部入力手段を介して外部から入力されるデータ、前記駆動制御手段から出力されるデータ、前記パラメータ手段に記憶されたデータまたは前記通信手段によって出力されるデータを利用した演算処理を実行し、その処理結果を前記駆動制御手段に供給する演算処理手段とを有し、前記駆動制御手段を実行する処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、前記演算処理手段の処理を実行することを特徴とするインバータ制御装置を提供する。【０００７】
かかる発明によれば、駆動制御手段としての処理を実行する処理手段が、駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、演算処理手段の処理を実行し、この演算処理手段の処理の結果が駆動制御手段に供給されるので、演算処理手段の処理の結果を駆動制御手段の処理（すなわち、インバータ運転制御）に高速に反映させることができる。また、駆動制御手段としての処理を実行する処理手段が、駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期し、演算処理手段の処理を実行するので、駆動制御手段の処理と演算処理手段の処理を同期させるための特別な仕組みは不要である。【０００８】
好ましい様態では、前記処理手段は、前記演算処理手段に実行させる演算処理の種類と数と、予め記憶された演算処理の種類毎の処理時間と、前記処理周期と前記制御周期との比である整数とから、前記演算処理手段の処理の所要時間を演算し、前記所要時間が予め設定された時間を越える場合に警告を出力する機能を有する。【０００９】
この態様によれば、演算処理手段に実行させる処理の処理時間が予め設定された時間を越える場合に警告が出力されるので、演算処理手段に実行させる処理の内容、処理周期を見直す機会をユーザに与えることができる。【００１０】
好ましい様態において、前記インバータ装置の周辺装置は、前記演算処理手段に実行させる演算処理の種類と数と、予め記憶された演算処理の種類毎の処理時間と、前記処理周期と前記制御周期との比である整数とから、前記演算処理手段の処理の所要時間を演算し、前記所要時間が予め設定された時間を越える場合に警告を出力する機能を有する。【００１１】
この態様においても、演算処理手段に実行させる処理の処理時間が予め設定された時間を越える場合に警告が出力されるので、演算処理手段に実行させる処理の内容、処理周期を見直す機会をユーザに与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態であるインバータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態におけるインバータ制御装置とその周辺装置とを示す図である。
【図３】同実施形態において演算処理手段６に実行させる処理の例である処理１の構成を示す図である。
【図４】同実施形態において演算処理手段６に実行させる処理の例である処理２の構成を示す図である。
【図５】同実施形態において演算処理手段６に実行させる処理の例である処理３の構成を示す図である。
【図６】同実施形態における処理１の処理構成情報を示す図である。
【図７】同実施形態における処理２の処理構成情報を示す図である。
【図８】同実施形態における処理３の処理構成情報を示す図である。
【図９】同実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の他の実施形態における処理周期の設定動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
図１はこの発明の一実施形態であるインバータ制御装置９の構成を示すブロック図である。図１に示すように、インバータ制御装置９は、駆動制御手段１、外部入力手段２、外部出力手段３、パラメータ手段４、通信手段５および演算処理手段６を含む。これらの各手段は、インバータ制御装置９に設けられたプロセッサが実行するプログラムである。すなわち、本実施形態によるインバータ制御装置９は、共通の演算リソースを利用して、図１に示す各手段の処理を実行するものである。
【００１４】
好ましい態様では、図２に示すように、インバータ制御装置９とともに、周辺装置としてのタッチパネル１０、ＰＣローダ１１が使用される。これらの周辺装置は、インバータ制御装置９のパラメータを設定するための手段として使用される。なお、この周辺装置によるインバータ制御装置のパラメータ設定については後述する。
【００１５】
図１において、駆動制御手段１は、入力信号とインバータの運転状態に基づいてインバータの運転を行う手段である。ここで、入力信号には、インバータの負荷であるモータが発生すべきトルクを指示するトルク指令値や回転速度を指示する速度指令値等の運転指令が含まれる。また、インバータの運転とは、具体的にはインバータにおいてモータに接続されたスイッチング素子に与えるゲート信号のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ；パルス幅変調）制御等を指す。インバータ制御装置９に設けられたプロセッサは、所定の制御周期に同期して駆動制御手段１としての処理を実行する。
【００１６】
外部入力手段２は、外部から与えられるデジタル信号やアナログ信号を駆動制御手段１への入力信号とする手段である。外部出力手段３は、駆動制御手段１が出力するデジタル信号やアナログ信号を外部に出力する手段である。パラメータ手段４は、駆動制御手段１がインバータの運転の制御のために参照するパラメータを記憶する手段である。このパラメータ手段４は、例えばＥＥＰＲＯＭ等、電気的に書き換えが可能な不揮発性メモリと、ＲＡＭ等の揮発性メモリとを含む。通信手段５は、駆動制御手段１へ入力すべき運転指令、駆動制御手段１から得られるインバータの運転状態、出力周波数や電流等の状態量を外部との間で入出力するための通信を行う手段である。
【００１７】
演算処理手段６は、外部入力手段２に入力される信号データ、駆動制御手段１から出力される信号データ、パラメータ手段４に記憶された信号データまたは通信手段５によって出力される信号データに対して、立ち上がりエッジや立ち下がりエッジの検出を行うエッジ検出処理、信号遅延処理、論理演算処理、比較処理または四則演算等の数値演算処理を施し、その処理結果を駆動制御手段１や外部出力手段３へ入力信号として供給し、またはパラメータ手段４に格納する手段である。
【００１８】
本実施形態において、駆動制御手段１は、演算処理手段６、外部入力手段２、外部出力手段３および通信手段５の時間管理を行い、これらの各手段を制御する処理手段を含む。そして、駆動制御手段１の処理手段は、駆動制御手段１の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して演算処理手段６の処理を実行させる。
【００１９】
図３〜図５は、本実施形態において演算処理手段６に実行させる処理の例である処理１〜３の構成を示す図である。また、図６〜図８は、この処理１〜３の構成を定義した処理構成情報を例示する図である。この処理１〜３の処理構成情報は、図示しないメモリに予め記憶される。駆動制御手段１の処理手段は、この処理構成情報を参照することにより、処理１〜３の各々を各処理毎に設定された処理周期で演算処理手段６に実行させるための制御を行う。
【００２０】
図６〜図８に示すように、処理１〜３を定義する各処理構成情報は、設定情報と、１または複数の演算ブロックとからなる。
【００２１】
ここで、各演算ブロックは、演算処理手段６に実行させる演算処理の内容、具体的には演算処理の種類、演算処理の入力データの入力元および演算処理の設定値を定義したものである。１つの処理は、１または複数の演算処理により構成される。１つの処理を定義した処理構成情報は、当該処理を構成する各演算処理についての演算ブロックを含む。
【００２２】
１つの演算ブロックは、５個のパラメータを含む。１番目のパラメータは、演算処理の種類を、２番目のパラメータは入力１を、３番目のパラメータは入力２を、４番目のパラメータは設定１を、５番目のパラメータは設定２を定義する。ここで、入力１および２は演算処理に用いる第１および第２の入力データを示す。また、設定１および２は、演算処理の種類によりその定義が変わってくる。例えばＲＥＡＤやＷＲＩＴＥの演算の場合、設定１および２を合わせたものがデータの読み出し先や書き込み先を指定する。また、例えば演算が加算である場合、設定１は加算結果の上限リミッタ、設定２は加算結果の下限リミッタとなる。
【００２３】
設定情報は、設定番号、処理周期、開始ブロック、終了ブロックの４個のパラメータからなる。各処理構成情報における設定番号は、当該処理構成情報が定義する処理の番号である。また、処理周期は、当該処理構成情報が定義する処理の処理周期が制御周期の何倍であるかを示すパラメータである。本実施形態では、処理周期を制御周期の整数倍に設定する。このため、処理周期のパラメータは整数値となる。ただし、処理周期として０が設定された場合には、その０は、当該処理構成情報が定義する処理を実施しないことを指示する。開始ブロックは、当該処理構成情報が定義する処理における最初の演算ブロックの番号である。終了ブロックは当該処理構成情報が定義する処理における最後の演算ブロックの番号である。
【００２４】
本実施形態において、駆動制御手段１の処理手段は、以上のような処理１〜３についての処理構成情報を参照することにより、各制御周期において、いずれの処理のいずれの演算ブロックの演算処理を実行するかを決定し、制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して演算処理手段６に処理１〜３を実行させる。
【００２５】
次に図３〜図５を参照しつつ、図６〜図８に示す処理構成情報により定義された処理１〜３の内容を説明する。
【００２６】
図６の処理１の処理構成情報における演算ブロック１では、種類がＲＥＡＤを意味する６０００、入力１が入力なしを意味する０、入力２が入力なしを意味する０、設定１が通信手段５の通信データ１０を意味する１０、設定２が１番目のデータを意味する１となっている。このため、演算処理手段６は、図３に示すように、演算ブロック１の実行において、通信データ１０−１を通信手段５から読み出す。
【００２７】
図６の処理１の処理構成情報における演算ブロック２では、種類がＲＥＡＤを意味する６０００、入力１が入力なしを意味する０、入力２が入力なしを意味する０、設定１がパラメータ手段４の保持するパラメータ２を意味する２、設定２がその３番目のパラメータを意味する３となっている。このため、演算処理手段６は、図３に示すように、演算ブロック２の実行において、パラメータ２−３をパラメータ手段４から読み出す。
【００２８】
図６の処理１の処理構成情報における演算ブロック３では、種類が加算を意味する１０００、入力１が演算ブロック１を意味する１、入力２が演算ブロック２を意味する２、設定１が上限リミッタの値を指定する１００、設定２が下限リミッタの値を指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図３に示すように、演算ブロック３の実行において、上限リミッタを１００、下限リミッタを０に設定して、演算ブロック１の出力データと演算ブロック２の出力データの加算を行う。
【００２９】
図６の処理１の処理構成情報における演算ブロック４では、種類がＷＲＩＴＥを意味する７０００、入力１が演算ブロック３を意味する３、入力２が外部入力手段２の信号１を意味する１０１となっている。また、設定１および２は、パラメータ手段４の不揮発性メモリに格納されるパラメータ４−１を意味する４および１となっている。このため、演算処理手段６は、図３に示すように、演算ブロック４の実行において、演算ブロック３の出力データを外部入力手段２の信号１の立ち上がりタイミングにおいてパラメータ手段４の不揮発性メモリにパラメータ４−１として格納する。
【００３０】
図６の処理１の処理構成情報における演算ブロック５では、種類がＭＰＸを意味する８０００、入力１が演算ブロック３を意味する３、入力２が外部入力手段２の信号２を意味する１０２、設定１および２がパラメータ２−３を意味する２および３となっている。このため、演算処理手段６は、図３に示すように、演算ブロック５の実行において、外部入力手段２の信号２が０の場合はパラメータ手段４に記憶されたパラメータ２−３を、０以外の場合は演算ブロック３の出力データを出力する。
【００３１】
図７の処理２の処理構成情報における演算ブロック６では、種類がＲＥＡＤを意味する６０００、入力１が入力なしを意味する０、入力２が入力なしを意味する０、設定１がパラメータ手段の保持するパラメータ５を意味する２、設定２がその１番目のパラメータを意味する１となっている。このため、演算処理手段６は、図４に示すように、演算ブロック６の実行において、パラメータ５−１をパラメータ手段４から読み出す。
【００３２】
図７の処理２の処理構成情報における演算ブロック７では、種類が加算を意味する１０００、入力１が演算ブロック６を意味する６、入力２が演算ブロック８を意味する８、設定１が上限リミッタの値を指定する１００、設定２が下限リミッタの値を指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図４に示すように、演算ブロック７の実行において、上限リミッタを１００、下限リミッタを０に設定して、演算ブロック６の出力データと演算ブロック８の出力データの加算を行う。
【００３３】
図７の処理２の処理構成情報における演算ブロック８では、種類が切換を意味する４００１、入力１が演算ブロック７を意味する７、入力２が外部入力３を意味する１０３、設定１が設定値０を意味する０、設定２が機能なしを指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図４に示すように、演算ブロック８の実行において、外部入力３が０のときは演算ブロック７を出力し、外部入力３が０以外の時には設定値０を出力する。
【００３４】
図８の処理３の処理構成情報における演算ブロック９では、種類が値の保持を意味する４１００、入力１が外部入力のアナログ１を意味する２０１、入力２が外部入力４を意味する１０４、設定１が上限リミッタの値を指定する２００、設定２が下限リミッタの値を指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図５に示すように、演算ブロック９の実行において、外部入力４が０のときは外部入力のアナログ１の値を出力し、外部入力４が０以外のときには前回出力した値を保持して出力する。
【００３５】
図８の処理３の処理構成情報における演算ブロック１０では、種類が加算を意味する１０００、入力１が演算ブロック９を意味する９、入力２が演算ブロック８を意味する８、設定１が上限リミッタの値を指定する２００、設定２が下限リミッタの値を指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図５に示すように、演算ブロック１０の実行において、上限リミッタを２００、下限リミッタを０に設定して、演算ブロック９の出力データと演算ブロック８の出力データの加算を行う。
【００３６】
演算ブロック５の出力データおよび演算ブロック１０の出力データは、図示しない他の演算ブロックに引き渡される。この演算ブロック５の出力データを受け取る演算ブロックは、例えば演算ブロック５の出力データをパラメータ２−３としてパラメータ手段４に格納するものであってもよいし、演算ブロック５の出力データに加算等のさらなる演算を施すものであってもよい。前者の場合、処理周期が繰り返される毎に、パラメータ２−３に対して通信手段５の通信データ１０−１が加算されることとなる。従って、外部入力手段２や外部出力手段３を利用することなく、外部からの通信データをインバータ制御に反映することが可能である。
【００３７】
本実施形態において、駆動制御手段１の処理手段は、処理構成情報の設定情報により制御周期の整数倍に設定された処理同期し、処理１〜３の各々の開始ブロックから終了ブロックまでの演算ブロックの処理を行う。図９は、駆動制御手段１の処理手段の処理フローを示すフローチャートである。
【００３８】
インバータ制御装置９は、駆動制御手段１を実行する制御周期に対応した周期、具体的には制御周期の整数倍の周期に同期し、外部入力手段２、外部出力手段３、パラメータ手段４、通信手段５および演算処理手段６の各処理を実行する。ここで、インバータの運転制御を行う駆動制御手段１は、高速で処理する必要があり、毎回の制御周期で動作させる必要がある。それに対し、外部入力手段２、外部出力手段３、パラメータ手段４および通信手段５は、低速で処理するため、駆動制御手段１が実行される周期から間引いた周期で実行してよい。そして、演算処理手段６は、本来は駆動制御手段１が実行される周期で演算を行えるのが良いが、インバータ制御装置９の演算能力の制約内の実行周期とする必要がある。
【００３９】
そこで、本実施形態において、駆動制御手段１の処理手段は、制御周期が切り換わる回数をカウントし、そのカウント値に基づいて、制御周期の回数ｎを求める。具体的には、演算処理手段６に実行させる各処理の処理周期が制御周期の何倍であるかを示す各整数の最小公倍数ｍを求め、制御周期のカウント値をこのｍにより除算した余りに１を加えることによりｎを求める。この例では、処理１の処理周期が制御周期の１倍、処理２の処理周期が制御周期の２倍、処理３の処理周期が制御周期の４倍であるので、ｍは１、２、４の最小公倍数である４となる。従って、制御周期のカウント値をｍ＝４で除算した余りに１を加えたものがｎとなり、ｎは１〜４までの値となる。そして、駆動制御手段１の処理手段は、各制御周期において、ｎに基づき、演算処理手段６に実行させる演算ブロックを決定する。
【００４０】
さらに詳述すると、駆動制御手段１の処理手段は、処理１〜３の処理毎に１制御周期当たりの処理ブロック数（端数は切り上げ）を式１に従って算出する。
処理ブロック数＝（終了ブロック−開始ブロック＋１）／処理周期・・・式１
駆動制御手段１の処理手段は、処理１〜３について算出した各処理ブロック数分に基づき、各制御周期において演算処理手段６に実行させる演算ブロックを決定する。
【００４１】
例えば、処理１の場合、設定情報において終了ブロックが５、開始ブロックが１、処理周期が１であるので、処理ブロック数は５となる。従って、駆動制御手段１の処理手段は、ｎ＝１〜４の各制御周期において、演算ブロック１から演算ブロック５までの５ブロックの処理を演算処理手段６に実行させる。
【００４２】
処理２の場合、設定情報において終了ブロックが８、開始ブロックが６、処理周期が２であるので、処理ブロック数は２となる。そこで、駆動制御手段１の処理手段は、ｎ＝１回目の制御周期では演算ブロック６から演算ブロック７までの２ブロックの処理を演算処理手段６に実行させる。次にｎ＝２回目の制御周期では演算ブロック８から２ブロック分の処理を実行させることになるが、演算ブロック８が終了ブロックであるので、演算ブロック８のみ処理を演算処理手段６に実行させる。
【００４３】
処理３の場合、設定情報において終了ブロックが１０、開始ブロックが９、処理周期が４であるので、処理ブロック数は１となる。そこで、駆動制御手段１の処理手段は、ｎ＝１回目の制御周期では演算ブロック９、ｎ＝２回目の制御周期は演算ブロック１０の処理を演算処理手段６に実行させ、ｎ＝３回目と４回目の制御周期では終了ブロックまで達しているため処理を行わせない。
【００４４】
駆動制御手段１の処理手段は、以上のようにして、設定情報により制御周期の整数倍に指定された各処理周期に同期して、処理１〜３を演算処理手段６に実行させる。
【００４５】
以上のような制御が実施される結果、例えば処理１に着目すると、その実行態様は次のようなものになる。まず、外部入力手段２の信号１が０である期間は、各処理周期（＝各制御周期）において演算ブロック１〜５が実行されることにより、パラメータ手段４に記憶されたパラメータ２−３が選択されて出力される（演算ブロック５）。
【００４６】
そして、外部入力手段２の信号２が１になると、各処理周期において演算ブロック１〜５が実行されることにより、パラメータ手段４に記憶されたパラメータ２−３と通信手段５のパラメータ１０−１とが加算され（演算ブロック１〜３）、加算結果が選択されて出力される（演算ブロック５）。従って、通信手段５のパラメータ１０−１が変化すると、その変化が直ちに演算処理手段６の演算処理に反映されることとなる。
【００４７】
従来技術の下では、インバータ制御に用いるパラメータを外部からの指令に従って変化させる必要がある場合に、そのパラメータをパラメータ手段４から外部出力手段３を介して外部に読み出し、外部において指令に合わせて加工し、加工後のパラメータを外部入力手段２を介してパラメータ手段４に格納する必要があった。この場合、外部出力手段３、外部入力手段２を利用することによる遅れが生じるため、高速なインバータ制御が困難であった。
【００４８】
これに対し、本実施形態では、演算処理手段６が、外部出力手段３および外部入力手段２を利用することなく、パラメータ手段４からパラメータを読み出して何等かの加工を施してインバータ制御に反映する処理を実行する。従って、本実施形態によれば、従来技術に比べて高速なインバータ制御が可能になる。
【００４９】
また、本実施形態では、外部入力手段２の信号１が０から１に立ち上がると、その立ち上がり時点における演算ブロック３の出力データ（すなわち、パラメータ２−３に通信手段５の通信パラメータ１０−１を加算した結果）がパラメータ４−１としてパラメータ手段４に格納される。
【００５０】
従って、例えば電源の瞬断があった場合に外部入力手段２の信号１が０から１に立ち下がるように構成しておけば、電源の瞬断時における任意のパラメータ（この例ではパラメータ２−３）をパラメータ４−１として保存することができる。
【００５１】
また、図示は省略したが、電源の復旧時のパラメータの復旧を実現することも可能である。すなわち、例えば電源が復旧した場合に外部入力手段２の信号１が１から０に立ち下がるように構成するとともに、外部入力手段２の信号１が１から０に立ち下がるときにパラメータ４−１をパラメータ２−３として格納する演算ブロックを設けておくのである。このようにすることで、電源の遮断時におけるパラメータ４−１として保存したパラメータ２−３を電源の復旧時にパラメータ２−３として復旧させることができる。
以上が処理１の実行態様の例である。
【００５２】
駆動制御手段１の処理手段は、図９に示すように、高速性が要求される処理１については制御周期と同じ処理周期に同期して実行させるが、高速性が要求されない処理２、３については制御周期の２倍以上の整数倍の処理周期に同期して実行させる。このようにしている理由は次の通りである。
【００５３】
インバータ制御装置９において、インバータの電圧、電流、周波数といった物理量は高速に処理する必要があるので、この処理を行うための処理周期は短くする必要がある。しかし、マンマシンインタフェースの部分はそれほど高速な処理は不要であるので、この処理を行うための処理周期は長くてよい。本実施形態における駆動制御手段１の処理手段は、図９に示すように、設定情報により制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して各処理を演算処理手段６に実行させるので、処理に要求される高速性に合わせて処理周期を最適化することができる。
【００５４】
ただし、処理毎に処理周期や１制御周期当たりの処理ブロック数が異なるため、１制御周期における演算ブロックの処理時間が１制御周期内で許容されている処理時間内に収まるかどうか分からない課題がある。そこで、駆動制御手段１の処理手段において、式２に示す演算を行うことでｎ＝１〜４回目の各制御周期での全演算ブロックの処理時間を求める。
ｎ回目の制御周期における全演算ブロックの処理時間（ｎ）
＝Σ（演算ブロックの種類毎の使用回数×演算ブロックの種類毎の処理時間）・・式２
【００５５】
この式２において求めるのは、ｎ回目の制御周期において実行する処理１、２、３の演算ブロックの処理時間の総和である。処理１〜３の各々では、複数種類の演算ブロックを実行する。そこで、駆動制御手段１の処理手段は、それらの演算ブロックの中からｎ回目の制御周期において実行するものを選び、選んだ演算ブロックを種類毎に分類する。そして、演算ブロックの種類毎にｎ回目の制御周期における使用回数を求め、この使用回数に当該演算ブロックの処理時間を乗算し、ｎ回目の制御周期における演算ブロックの種類毎の総処理時間を算出する。そして、このようにして得られる演算ブロックの種類毎の総処理時間を合計することにより、ｎ回目の制御周期における全演算ブロックの処理時間を算出するのである。
【００５６】
式２において、演算ブロックの種類毎の使用回数は、処理１〜３の処理構成情報に含まれる演算ブロックのうちｎ回目の制御周期において実行する演算ブロックの個数を演算ブロックの種類毎にカウントすることにより求める。また、演算ブロックの種類毎に定められた処理時間は、予めメモリに記憶された値を用いる。
【００５７】
駆動制御手段１の処理手段は、この処理時間（ｎ）が、予め設定しておいた処理可能な時間を越えた時に警告を出力する。これによりユーザは処理構成情報の設定の見直しを行い、メモリ内の処理構成情報を妥当な内容に修正することができる。
【００５８】
図２に示すように、インバータ制御装置９とともに周辺機器であるタッチパネル１０やＰＣローダ１１を用いる態様では、周辺装置により処理構成情報の設定を行えるように構成してもよい。この場合、ユーザが周辺装置を利用して、インバータ制御装置９のメモリ（図示略）に処理構成情報の設定を行うときに、周辺装置が式１および式２を用いて処理時間（ｎ）を算出し、この処理時間（ｎ）が１制御周期内に実行可能な処理時間内に収まっていない場合に警告を行う。このようにすることで、処理構成情報の間違いを見つけ、ユーザに見直しを指示することが可能となる。
【００５９】
そして、警告が出た場合には、ユーザは、例えば処理周期の設定を２回から４回に増やし、あるいは演算ブロックの変更を行ってもよい。この場合、周辺装置は、再度、式２の演算を行い、処理時間（ｎ）が１制御周期内に実行可能な処理時間内に収まっているか否かの再判定を行う。従って、処理周期や演算ブロックの修正の妥当性を容易に確認することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、駆動制御手段１としての処理を実行するプロセッサが、駆動制御手段１の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期し、演算処理手段６の処理を実行し、この演算処理手段６の処理の結果が駆動制御手段１に供給されるので、演算処理手段６の処理の結果を駆動制御手段１の処理（すなわち、インバータ運転制御）に高速に反映させることができる。また、駆動制御手段１としての処理を実行するプロセッサが、駆動制御手段１の制御周期に対応した処理周期に同期し、演算処理手段６の処理を実行するので、駆動制御手段１の処理と演算処理手段６の処理を同期させるための特別な仕組みは不要である。従って、簡単な構成で、ＰＬＣ部分の演算結果をインバータの運転制御に高速に反映させることができるインバータ制御装置を実現することができる。また、本実施形態によれば、外部入力手段２からの信号の変化に応じて、演算処理手段６の演算結果をパラメータ手段４に保存することができる。従って、この保存機能を利用して、例えば電源の瞬断時に演算結果をパラメータ手段４に保存し、電源の復旧時にこの保存した演算結果を読み出して。電源の瞬断前の状態から演算処理を続行する、といった処理を行うことが可能である。また、本実施形態によれば、制御周期の整数倍である任意の周期を処理周期とすることができるので、制御の高速性に関する要求に応じた適切な長さの処理周期を設定し、ＰＬＣ部分を実現するための演算ブロック群を演算処理手段６に実行させることができる。また、本実施形態によれば、制御周期内において実行すべき演算ブロックの処理時間が１制御期間内に実行可能な処理時間内に収まらない場合に警告が出力されるので、演算処理手段に実行させる処理の構成や処理周期が妥当でない場合に、その旨をユーザに知らせ、処理の構成や処理周期を妥当な内容に修正させることができる。
【００６１】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００６２】
（１）上記実施形態では、制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、演算処理手段６に各種の処理を実行させる処理手段が駆動制御手段１に設けられていたが、この処理手段を駆動制御手段１とは別のプログラムとして構成し、インバータ制御装置９のプロセッサに実行させてもよい。
【００６３】
（２）上記実施形態では、演算処理手段６に実行させる複数の処理の各々について設定情報により処理周期を指定させた。しかし、そのようにする代わりに、演算処理手段６に実行させる全処理について１種類の処理周期を自動的に設定するようにしてもよい。すなわち、演算処理手段６に実行させる処理の演算ブロック数が少ない場合には、処理周期の長くし、演算ブロック数が多い場合には処理周期を短くする、という具合に処理周期を演算ブロック数に応じて決定するのである。図１０はこの処理周期の自動設定の動作を示すフローチャートである。図１０に示す例では、演算処理手段６の処理対象である演算ブロック数がインバータ制御装置９に設けることが可能な演算ブロック数の最大値の１／４以下か否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」である場合は制御周期の１回分を演算処理手段６の処理周期とする。この判断結果が「ＮＯ」である場合は、演算処理手段６の処理対象である演算ブロック数がインバータ制御装置９に設けることが可能な演算ブロック数の最大値の１／２以下か否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」である場合は制御周期の２回分を演算処理手段６の処理周期とする。そして、この判断結果が「ＮＯ」である場合は制御周期の４回分を演算処理手段６の処理周期とするのである。
【００６４】
この態様によれば、演算処理手段６が使用する演算ブロック数に応じて処理周期が自動的に設定されるので、ユーザは処理周期の設定のための操作から解放される。
【符号の説明】
【００６５】
９…インバータ制御装置、２…外部入力手段、３…外部出力手段、４…パラメータ手段、５…通信手段、６…演算処理手段。
【図１】
2014119054.tif 000003
【図２】
2014119054.tif 000004
【図３】
2014119054.tif 000005
【図４】
2014119054.tif 000006
【図５】
2014119054.tif 000007
【図６】
2014119054.tif 000008
【図７】
2014119054.tif 000009
【図８】
2014119054.tif 000010
【図９】
2014119054.tif 000011
【図１０】
2014119054.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月21日(2015.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データとインバータの運転状態とに基づくインバータの運転の制御を制御周期に同期して繰り返す駆動制御手段と、
外部から入力される信号を前記駆動制御手段の入力データとする外部入力手段と、
前記駆動制御手段の出力データを外部に出力する外部出力手段と、
前記駆動制御手段がインバータの運転の制御のために使用するデータを記憶するパラメータ手段と、
インバータの制御のための指令およびインバータの状態量を外部と入出力するための通信を行う通信手段と、
前記外部入力手段を介して外部から入力されるデータ、前記駆動制御手段から出力されるデータ、前記パラメータ手段に記憶されたデータまたは前記通信手段によって出力されるデータを利用した演算処理を実行し、その処理結果を前記駆動制御手段に供給する演算処理手段を有し、
前記駆動制御手段を実行する処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、前記演算処理手段の処理を実行することを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項２】
前記処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期に対応した周期に同期し、前記外部入力手段、前記外部出力手段および前記通信手段の各処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記演算処理手段は、演算結果をパラメータとして前記パラメータ手段に格納する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記演算処理手段は、前記処理周期に同期して、演算処理の方法を各々定義した少なくとも１つの演算ブロックを実行することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
前記演算処理手段が実行する演算ブロックは、前記パラメータ手段に格納された固定値データの代わりに前記演算処理手段の演算処理結果を用いて前記駆動制御手段に出力する演算ブロックを含むことを特徴とする請求項４に記載のインバータ制御装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記演算処理手段に実行させる各処理を定義した処理構成情報であって、各処理の処理周期を指定する処理構成情報を参照し、当該処理構成情報により指定された処理周期に同期して前記各処理を前記演算処理手段に実行させることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記演算処理手段に実行させる演算処理の種類と数と、予め記憶された演算処理の種類毎の処理時間と、前記処理周期と前記制御周期との比である整数とから、前記演算処理手段の処理の所要時間を演算し、前記所要時間が予め設定された時間を越える場合に警告を出力する機能を有することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置
【請求項８】
前記演算処理手段の処理周期を実行対象である演算ブロック数に応じて切り換えることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
入力データとインバータの運転状態とに基づくインバータの運転の制御を制御周期に同期して繰り返す駆動制御手段と、
外部から入力される信号を前記駆動制御手段の入力データとする外部入力手段と、
前記駆動制御手段の出力データを外部に出力する外部出力手段と、
前記駆動制御手段がインバータの運転の制御のために使用するデータを記憶するパラメータ手段と、
インバータの制御のための指令およびインバータの状態量を外部と入出力するための通信を行う通信手段と、
前記外部入力手段を介して外部から入力されるデータ、前記駆動制御手段から出力されるデータ、前記パラメータ手段に記憶されたデータまたは前記通信手段によって出力されるデータを利用した演算処理を実行し、その処理結果を前記駆動制御手段に供給する演算処理手段を有し、
前記駆動制御手段を実行する処理手段が、前記駆動制御手段の制御周期の整数倍に設定された処理周期に同期して、前記演算処理手段の処理を実行することを特徴とするインバータ制御装置のパラメータを設定することが可能な周辺装置であって、
前記演算処理手段に実行させる演算処理の種類と数と、予め記憶された演算処理の種類毎の処理時間と、前記処理周期と前記制御周期との比である整数とから、前記演算処理手段の処理の所要時間を演算し、前記所要時間が予め設定された時間を越える場合に警告を出力する機能を有することを特徴とするインバータ制御装置の周辺装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
設定情報は、処理番号、処理周期、開始ブロック、終了ブロックの４個のパラメータからなる。各処理構成情報における処理番号は、当該処理構成情報が定義する処理の番号である。また、処理周期は、当該処理構成情報が定義する処理の処理周期が制御周期の何倍であるかを示すパラメータである。本実施形態では、処理周期を制御周期の整数倍に設定する。このため、処理周期のパラメータは整数値となる。ただし、処理周期として０が設定された場合には、その０は、当該処理構成情報が定義する処理を実施しないことを指示する。開始ブロックは、当該処理構成情報が定義する処理における最初の演算ブロックの番号である。終了ブロックは当該処理構成情報が定義する処理における最後の演算ブロックの番号である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図７の処理２の処理構成情報における演算ブロック８では、種類がＭＰＸを意味する８０００、入力１が演算ブロック７を意味する７、入力２が外部入力３を意味する１０３、設定１が設定値０を意味する０、設定２が機能なしを指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図４に示すように、演算ブロック８の実行において、外部入力３が０のときは演算ブロック７を出力し、外部入力３が０以外の時には設定値０を出力する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図８の処理３の処理構成情報における演算ブロック９では、種類が値の保持を意味する９０００、入力１が外部入力のアナログ１を意味する２０１、入力２が外部入力４を意味する１０４、設定１が上限リミッタの値を指定する２００、設定２が下限リミッタの値を指定する０となっている。このため、演算処理手段６は、図５に示すように、演算ブロック９の実行において、外部入力４が０のときは外部入力のアナログ１の値を出力し、外部入力４が０以外のときには前回出力した値を保持して出力する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
従って、例えば電源の瞬断があった場合に外部入力手段２の信号１が０から１に立ち上がるように構成しておけば、電源の瞬断時における任意のパラメータ（この例ではパラメータ２−３）をパラメータ４−１として保存することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
（２）上記実施形態では、演算処理手段６に実行させる複数の処理の各々について設定情報により処理周期を指定させた。しかし、そのようにする代わりに、演算処理手段６に実行させる全処理について１種類の処理周期を自動的に設定するようにしてもよい。すなわち、演算処理手段６に実行させる処理の演算ブロック数が少ない場合には、処理周期の短くし、演算ブロック数が多い場合には処理周期を長くする、という具合に処理周期を演算ブロック数に応じて決定するのである。図１０はこの処理周期の自動設定の動作を示すフローチャートである。図１０に示す例では、演算処理手段６の処理対象である演算ブロック数がインバータ制御装置９に設けることが可能な演算ブロック数の最大値の１／４以下か否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」である場合は制御周期の１回分を演算処理手段６の処理周期とする。この判断結果が「ＮＯ」である場合は、演算処理手段６の処理対象である演算ブロック数がインバータ制御装置９に設けることが可能な演算ブロック数の最大値の１／２以下か否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」である場合は制御周期の２回分を演算処理手段６の処理周期とする。そして、この判断結果が「ＮＯ」である場合は制御周期の４回分を演算処理手段６の処理周期とするのである。
【国際調査報告】
2014119054.tif 000013
2014119054.tif 000014