逆变器控制装置及其周边装置

摘要

本发明在不导致成本提高的情况下，实现对构成逆变器控制装置的应用程序功能的各种运算处理的输入数据和输出数据进行的监视。运算处理单元(6)参照按每个处理顺序存储在参数单元(4)中的各种运算模块的定义信息，根据处理顺序来执行各运算模块。运算处理单元(6)经由通信单元(5)从周边装置接收到伴随着对处理顺序进行的指定的监视请求。在该情况下，运算处理单元(6)以一个处理顺序单位依次将监视请求中属于所指定的处理顺序的运算模块的输入数据和输出数据作为监视数据经由通信单元(5)传输到周边装置。

权利要求

1.一种逆变器控制装置，其特征在于，包括：

驱动控制单元，该驱动控制单元基于输入数据和逆变器的运转状态进行逆变器的运转；

外部输入单元，该外部输入单元将从外部输入的信号作为所述驱动控制单元的输入数据；

外部输出单元，该外部输出单元将所述驱动控制单元的输出数据输出至外部；

参数单元，该参数单元存储所述驱动控制单元为了对逆变器进行运转控制而使用的数据；

通信单元，该通信单元与外部之间进行通信，以对用于逆变器控制的运转指令以及逆变器的状态量进行输入输出；以及运算处理单元，该运算处理单元利用经由所述外部输入单元从外部输入的数据、从所述驱动控制单元输出的数据、存储在所述参数单元中的数据或者由所述通信单元输出的数据，来执行运算处理，并将该运算处理的结果输出至所述驱动控制单元，所述运算处理单元将运算种类、输入连接目的地以及基于运算种类而需要的设定信息作为参数分别进行定义，并根据一个以上的运算模块的处理顺序来执行定义了所述参数的各所述运算模块，根据指定了处理顺序的监视请求，将属于该处理顺序的运算模块的输入数据和该运算模块的运算结果即输出数据作为监视数据输出至所述通信单元。

2.一种逆变器控制装置的周边装置，其特征在于，

对权利要求1所述的逆变器控制装置指定用于取得监视数据的运算模块的处理顺序，接收经由所述通信单元发送的监视数据，并显示于显示单元。

说明书

逆变器控制装置及其周边装置

技术领域

[0001] 本发明涉及根据来自外部的输入信号来运转逆变器,并将其运转状态作为输出信号输出到外部的逆变器控制装置。

背景技术

[0002] 在将进行电动机的变速运转等的逆变器控制装置组装入机械装置等来使用的情况下，作为逆变器控制装置的上位装置，设置有PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)。利用该PLC能为了实现所需动作而监视逆变器的运转状态，并向逆变器控制装置提供运转指令。专利文献1中公开了取得这样的PLC功能的逆变器控制装置。具体而言，该专利文献1的逆变器控制装置通过利用参数来联系功能模块，从而实现逆变器控制装置的应用程序功能。此外，专利文献2中提出了在逆变器控制装置和周边装置的通信中，在进行特定数据的监视输出的通信和参数的一次性读取时，进行通信步骤的变更的方法。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本专利特开2008－178236号公报

[0006] 专利文献2：日本专利特开平9－224379号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的技术问题

[0008] 然而，在进行逆变器控制装置的应用程序功能的调试的情况下，若能进行构成应用程序功能的各种运算处理的输入数据和输出数据的监视，则对动作的确认非常有用，能缩短调试期间。此外，当在实际使用逆变器装置时进行了未预期的动作的情况下，若能进行构成应用程序功能的各种运算处理的输入数据和输出数据的监视，则能缩短弄清动作现象的时间。然而，在取得了专利文献1所公开的PLC功能的逆变器控制装置的情况下，为了进行那样的监视，设置高价且具有高性能的CPU，并且需要增加存储器容量，因此具有逆变器控制装置成本变高的问题。此外，专利文献2中公开了从逆变器控制装置向周边装置进行监视输出的情况，但没有公开任何用于解决该问题的技术。

[0009] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能在不导致成本提高的情况下，实现构成逆变器控制装置的应用程序功能的各种运算处理的输入数据和输出数据的监视的技术手段。

[0010] 解决技术问题所采用的技术方案

[0011] 本发明提供一种逆变器的控制装置，该逆变器的控制装置的特征在于，包括：驱动控制单元，该驱动控制单元基于输入数据和逆变器的运转状态进行逆变器的运转；外部输入单元，该外部输入单元将从外部输入的信号作为所述驱动控制单元的输入数据；外部输出单元，该外部输出单元将所述驱动控制单元的输出数据输出至外部；参数单元，该参数单元存储所述驱动控制单元为了对逆变器进行运转控制而使用的数据；通信单元，该通信单元进行与外部交换用于逆变器控制的指定以及用于将逆变器的状态量的通信；以及运算处理单元，该运算处理单元利用经由所述外部输入单元从外部输入的数据、从所述驱动控制单元输出的数据、存储在所述参数单元中的数据或者由所述通信单元输出的数据，来执行运算处理，并将该运算处理结果输出至所述驱动控制单元，所述运算处理单元将运算种类、输入连接目的地以及基于运算种类而需要的设定信息作为参数分别进行定义，并根据分别被定义的处理顺序来执行各个处理顺序所定义了的一个以上的运算模块，根据指定了处理顺序的监视请求，将属于该处理顺序的运算模块的输入数据和该运算模块的运算结果即输出数据作为监视数据输出至所述通信单元。

[0012] 本发明提供一种周边装置，该周边装置的特征在于，对所述逆变器控制装置指定用于取得监视数据的运算模块的处理顺序，并接收经由所述通信单元发送的监视数据，并显示于显示单元。

[0013] 发明效果

[0014] 根据本发明，逆变器控制装置对于监视请求中所指定的处理顺序，将对应的运算模块的输入数据和输出数据作为监视数据提供给通信单元。此时，一次的传输中仅传输一个处理顺序单位的监视数据，因此该数据量较少量即可。因而，用于传输监视数据，在逆变器控制装置中无需设置高价的CPU、大容量的存储器，能在不导致逆变器控制装置的成本提高的情况下，实现运算模块的输入数据以及输出数据的监视。此外，本发明的周边装置中仅指定作为监视对象的运算模块所属的处理顺序即可，因此能容易地进行所期望的运算模块的监视。

附图说明

[0015] 图1是表示作为本发明的一个实施方式的逆变器控制装置的结构的框图。

[0016] 图2是表示上述实施方式中的逆变器控制装置和其周边装置的图。

[0017] 图3是例示上述实施方式中由运算处理单元执行的运算处理的内容的框图。

[0018] 图4是表示与构成上述运算处理的运算模块有关的定义信息的内容的图。

[0019] 图5是表示上述周边装置中的运算处理的显示例的图。

[0020] 图6是表示上述周边装置中的运算处理的显示例的图。

[0021] 图7是表示在上述实施方式中、在周边装置和逆变器控制装置之间进行的监视数据的传输处理的流程的流程图。

具体实施方式

[0022] 以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

[0023] 图1是表示作为本发明的一个实施方式的逆变器控制装置9的结构的框图。如图1所示，逆变器控制装置9包括驱动控制单元1、外部输入单元2、外部输出单元3、参数单元4、通信单元5、以及运算处理单元6。

[0024] 驱动控制单元1是基于输入数据和逆变器的运转状态来进行逆变器的运转的单元。此处，输入数据中包含指示逆变器的负载即电动机要产生的转矩的转矩指令值、指示旋转速度的速度指定值等的运转指令。此外，逆变器的运转具体是指提供给逆变器中的与电动机相连接的开关元件的栅极信号的PWM(Pulse Width Moduration：脉宽调制)控制等。设置于逆变器控制装置9的处理器与规定的控制周期同步地执行作为驱动控制单元1的处理。

[0025] 外部输入单元2是将从外部提供的数字信号、模拟信号作为输入至驱动控制单元1的输入信号的单元。外部输出单元3是将驱动控制单元1输出的数字信号、模拟信号输出至外部的单元。参数单元4是为了由驱动单元1对控制逆变器的运转进行控制而参照的参数进行存储的单元。该参数单元4包括例如EEPROM等能进行电改写的非易失性存储器、RAM等易失性存储器。通信单元5是进行通信的单元，该通信用于将要输入到驱动控制单元1的运转指令、从驱动控制单元1获得的逆变器的运转状态、输出频率、电流等状态量与外部之间进行输入输出。

[0026] 运算处理单元6是如下单元：对输入到外部输入单元2的信号数据、从驱动控制单元1输出的信号数据、存储在参数单元4中的信号数据或者由通信单元5输出的信号数据实施进行上升沿边缘、下降沿边缘的检测的边缘检测处理、信号延迟处理、逻辑运算处理、比较处理或者四则运算等数值运算处理，将其处理结果作为输入信号提供给驱动控制单元1、外部输出单元3，或者存储在参数单元4中。

[0027] 本实施方式中，如图2所示，与逆变器控制装置9一起使用作为周边装置的触摸面板10、PC机(PC loader)11。这些周边装置作为用于在逆变器控制装置9的参数单元4中设定参数的单元、用于对由运算处理单元6执行的运算处理进行监视的单元来使用。

[0028] 运算处理单元6以各个处理内容所定义的运算模块单位来进行运算处理。参数单元4对于成为运算处理单元6的执行对象的各运算模块，存储对各个处理内容、输入数据、输出数据以及设定值进行定义的信息。根据各运算模块的处理顺序，将与该各运算模块有关的定义信息预先存储在参数单元4中。运算处理单元6在与驱动控制单元1的控制周期相对应的处理周期中，对与存储在该参数单元4中的各运算模块有关的定义信息进行解释，并执行各运算模块。

[0029] 图3是例示本实施方式中由运算处理单元6执行的运算处理的内容的框图。图4是表示与构成上述运算处理的运算模块有关的定义信息的内容的图。此处，各运算模块对运算处理单元6所执行的运算处理的内容、具体而言是运算处理的种类、运算处理的输入数据的输入源以及运算处理的设定值进行定义。与各运算模块的处理顺序相对应地将与该各运算模块有关的定义信息预先存储在参数单元4中。本实施方式中，上述PC机11等周边装置将在该各处理顺序中执行的运算模块的定义信息经由通信单元5存储至参数单元4，此外，能对存储在参数单元4中的运算模块的定义信息进行编辑。

[0030] 如图4所示，一个运算模块包含五个参数。第一个参数定义运算处理的种类，第二个参数定义输入1，第三个参数定义输入2，第四个参数定义设定1，第五个参数定义设定2。此处，输入1以及输入2表示运算处理中所使用的第一输入数据及第二输入数据。此外，设定
1及设定2基于运算的处理的种类其定义会发生改变。例如，在进行READ(读)、WRITE(写)的运算的情况下，通过使设定1及设定2匹配来指定数据的读取目的地、写入目的地。此外，例如在运算是加法运算的情况下，设定1是加法运算结果的上限限制，设定2是加法运算结果的下限限制。

[0031] 图4中，在分配为处理顺序1的运算模块1中，种类是指值的保持的9000、输入1是指外部输入的模拟1的201、输入2是指端子1的104、设定1是指定上限限制值的200、设定2是指定下限限制值的0。因此，如图3所示，运算处理单元6在运算模块1的执行中，当端子1为0时输出外部输入的模拟1的值，当端子1为0以外时保持上一次输出的值来进行输出。

[0032] 在分配为处理顺序2的运算模块2中，种类是指READ的6000、输入1是指没有输入的0、输入2是指没有输入的0、设定1是指参数单元4保持的参数10的10、设定2是指其第一个参数的1。因此，如图3所示，运算处理6在运算模块2的执行中，从参数单元4读取参数10-1。

[0033] 在分配为处理顺序3的运算模块3中，种类是指加法运算的1000、输入1是指运算模块1的1、输入2是指运算模块2的2、设定1是指定上限限制值的100、设定2是指定下限限制值的0。因此，如图3所示，运算处理单元6在运算模块3的执行中，将上限限制设为100、下限限制设为0，进行运算模块1的输出数据和运算模块2的输出数据的加法运算。该运算模块3的输出数据被作为频率指令输出。

[0034] 本实施方式中，运算处理单元6通过按照每个以上所述的处理顺序来参照存储在参数单元4中的运算模块的定义信息，执行运算处理。

[0035] 本实施方式中，运算处理单元6与设定为控制周期的整数倍的处理周期同步，并且执行每个处理顺序所定义的各运算模块的处理。若进行详细叙述，则逆变器控制装置9的CPU在驱动控制单元1的一个控制周期中，按处理顺序1、2、3的顺序在运算处理单元6中执行分配给各处理顺序的运算模块。在处理顺序1、2、3的各处理的处理周期与控制周期长度相同的情况下，通过执行一个控制周期的各运算模块，结束处理顺序1、2、3的各处理的一个处理周期量的全部处理。在处理顺序1、2、3的各处理的处理周期的长度是控制周期的2倍的情况下，在一个控制周期中，进行处理顺序1、2、3的各处理的前半的处理，在下一个控制周期中，进行处理顺序1、2、3的各处理的后半的处理。此外，处理顺序1、2、3的各处理的处理周期也可能互不相同。例如，处理顺序1的处理周期与控制周期长度相同，处理顺序2的处理周期的长度是控制周期的两倍，处理顺序3的处理周期的长度是控制周期的四倍。在该情况下，关于处理顺序1的处理，每一个控制周期进行一个处理周期量的处理。此外，关于处理顺序2的处理，需要两个控制周期来进行一个处理周期量的处理。关于处理顺序3的处理，需要四个控制周期来进行一个处理周期量的处理。

[0036] 以上是本实施方式中的运算处理的执行方式的详细。

[0037] 本实施方式中，运算处理单元6有时在以上所说明的各运算模块的执行过程中，经由通信单元5从周边装置接受到伴随着对处理顺序进行的指定的监视请求。在该情况下，运算处理单元6将对应的处理顺序的运算模块的输入数据以及输出数据作为监视数据经由通信单元5输出。

[0038] 此时，运算处理单元6可以将作为监视对象的运算模块的输入数据以及输出数据作为监视数据而直接输出至通信单元5，为了使通信单元5以与其它的参数的读写相同的步骤来进行，运算处理单元6可以将监视数据输出至参数单元4的监视用区域，使通信单元5能读取该监视用区域的监视数据。

[0039] 在监视请求中指定了一个处理顺序的情况下，运算处理单元6将分配给该一个处理顺序的运算模块的输入数据以及输出数据作为监视数据经由通信单元5输出。在该情况下，监视数据的个数较少，因此在运算处理单元6进行运算处理中使用的存储器区域中的、监视数据的传输所使用的存储器区域只要为较小容量即可。

[0040] 在监视请求中指定了多个处理顺序的情况下，运算处理单元6以处理顺序单位依次将分配给该处理顺序的运算模块的输入数据以及输出数据作为监视数据经由通信单元5输出。在该情况下，一次传输的是分配给一个处理顺序的运算模块的监视数据，其个数较少，因此监视数据的传输所使用的存储器区域只要为较小容量即可。

[0041] 通信单元5将从运算处理单元6直接取得或者经由参数单元4取得的监视数据提供给周边装置即PC机11。PC机11将经由通信单元5取得的监视数据显示在显示画面中。图5及图6示出了该情况下的监视数据的显示例。

[0042] 本实施方式中，PC机11将逆变器控制装置9的参数单元4中设定的与各处理顺序的运算模块有关的定义信息存储在内置的存储器中。PC机11参照这些各运算模块的定义信息中的、与对逆变器装置9进行监视请求的处理编号相对应的运算模块的定义信息，将由这些运算模块实现的运算处理的内容显示在显示画面中。另外，与参数单元4中设定的各处理顺序的运算模块有关的定义信息也可以利用其它的周边装置来进行改写，因此也可以在PC机11中设置从逆变器控制装置9的参数单元4读取与各处理顺序的运算模块有关的定义信息。

[0043] 此外，PC机11在监视请求的对象即运算模块的输入数据的产生节点和输出数据的产生节点中显示监视用单元(box)MB，这些监视用单元内显示从逆变器控制装置9的通信单元5取得的对应的监视数据。用户通过参照该PC机11中所显示的监视数据，能进行逆变器控制装置9的参数单元4中设定的各运算模块的调试。

[0044] 另外，图示的示例中，运算模块2未设定输入1和输入2，因此，输入数据必定为零。因此，运算模块2的输入部中不显示监视用单元MB。

[0045] 图7是表示在本实施方式中的PC机11和逆变器控制装置9之间进行的监视数据的传输处理的流程的流程图。

[0046] 首先，PC机11根据用户进行的操作，向逆变器装置9发送伴随着对监视对象即运算模块的处理顺序进行的指定的监视请求(步骤S1)。该监视请求经由通信单元5传输到运算处理单元6。

[0047] 运算处理单元6若接收到该监视请求，则根据监视请求中所指定的处理顺序，设定处理顺序的初始值和最终值(步骤S2)。在此例中，监视请求中指定了处理顺序1～3。因此，运算处理单元6将处理顺序i的初始值设定为0，将最终值设定为3。

[0048] 接着，运算处理单元6使处理顺序i递增1(步骤S3)。然后，运算处理单元6将处理顺序i的运算模块的输入数据和输出数据设定为监视数据(步骤S4)。在i＝1的情况下，将运算模块1分配给处理顺序1，因此运算处理单元6将运算模块1的输入数据和输出数据设定为监视数据。

[0049] 接着，运算处理单元6将表示处理顺序i的运算模块的监视数据的设定已完成的消息经由通信单元5发送给PC机11(步骤S5)。

[0050] 由此，PC机11从运算处理单元6经由通信单元5读取处理顺序i的运算模块的监视数据(步骤S6)。PC机11将由此读取到的处理顺序i的运算模块的监视数据显示在显示画面的对应的监视用单元MB内。

[0051] 接着，运算处理单元6判断处理顺序i是否小于最终值，若判断结果为“是”，则重复步骤S3～S6，若为“否”，则结束处理。

[0052] 通过上述处理，将处理顺序1～3的各运算模块的输入数据和输出数据从运算处理单元6发送到PC机11，并显示在PC机11的显示画面中。

[0053] 如上述说明的那样，根据本实施方式，逆变器控制装置9的应用程序功能通过按处理顺序进行运算模块的设定来实现，在对每个该运算模块进行输入数据和输出数据的监视的情况下，监视数据以处理顺序单位从运算处理单元6传输至周边装置。在该情况下，一个处理顺序中产生的监视数据的数据量较为少量。因而，用于传输监视数据而使用的存储器区域的容量只要为较少量即可，能在不导致逆变器控制装置9的成本提高的情况下进行监视数据的传输。根据本实施方式，在周边装置中，能仅通过指定希望进行输入数据和输出数据的监视的运算模块的处理顺序，利用与逆变器控制装置9之间的通信来读取并显示监视数据。因此，在逆变器控制装置9的现有应用程序发生问题的情况下，若知道想要确认的部位的运算模块的处理顺序，就能显示该运算模块的输入数据和输出数据，由于不需要除此以外的监视用的设定，因此能迅速地对问题进行调查。

[0054] 以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明还可考虑其它实施方式。例如上述实施方式中，在监视请求中，将处理顺序指定为1～3这样连续的处理顺序，但也可以在监视请求中指定例如1、3、5这样离散的处理编号。

[0055] 标号说明

[0056] 9逆变器控制装置，2外部输入单元，3外部输出单元，4参数单元，5通信单元，6运算处理单元。