JP4093799B2

JP4093799B2 - Transmission control device

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Publication number: JP4093799B2
Application number: JP2002161300A
Authority: JP
Inventors: 文一郎亀山
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2022-06-03
Also published as: JP2004010049A

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、どのような送出状態であっても正常な送出状態との差異を明確に把握できることにより安定した異常の検出性を有し、かつ、送出開始から飲料を連続的に送出することのできる送出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、あらゆる状況において液体を適切に送出したい場合、液体の送出状態を監視して送出動作のフィードバック制御を行うことが知られている。
【０００３】
このような液体の送出制御を利用して、希釈水や液体原料（シロップ）等の複数の液体を混合することにより飲料を製造するカップ式飲料の自動販売機や飲料ディスペンサ等の飲料製造装置がある。飲料製造装置においては、販売飲料が販売毎に品質の違いを生じることのないように決められた希釈比率で複数の液体を混合することが重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料製造装置によると、飲料を構成する各液体は、供給源から配管を介して送出されるが、その送出状態に変動が生じることがある。例えば、希釈水では供給水圧の予期しない変動や、シロップでは貯蔵量の不足（売り切れ）である。また、配管の損傷といった機器の故障が起因することもある。このため、送出状態を監視してフィードバック制御を行おうとするとき、上記したような異常を含まない送出状態に対してフィードバック制御をかけることが理想的である。
【０００５】
本発明者は、液体の送出制御における上記した異常の存在に着目し、液体を送出させる駆動モータの制御量を状態監視信号として異常を検出する構成を特願２００２−９６２９６号として出願しているが、図１２に示す流量調整器に対して液体を高い値で加圧して供給する場合、あるいは、流量調整器の流入側と流出側との管路抵抗の差が小になる場合のように、その用途や指定された条件によっては正常な送出状態との差異を把握しにくいことがあり、その結果、異常の検出性が低下することがある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、どのような送出状態であっても正常な送出状態との差異を明確に把握できることにより安定した異常の検出性を有し、かつ、送出開始から飲料を連続的に送出することのできる送出制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、液体の送出命令に応じて駆動されて送出状態に応じた状態監視信号を発生する駆動モータと、前記駆動モータを一定の通電状態で前記液体の送出開始から予め定めた時間で駆動することに基づく前記状態監視信号に異常が生じたときはその異常を検出し、前記状態監視信号が正常であるときには、前記予め定めた時間の経過後、前記状態監視信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号によって前記駆動モータの逐次制御を実行する制御部とを有することを特徴とする送出制御装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は上記した目的を達成するため、加圧された液体の送出命令に応じて駆動されて送出状態に応じた状態監視信号を発生する駆動モータと、前記駆動モータを一定の通電状態で前記液体の送出開始から予め定めた時間で駆動することに基づく前記状態監視信号に異常が生じたときはその異常を検出し、前記状態監視信号が正常であるときには、前記予め定めた時間の経過後、前記状態監視信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号によって前記駆動モータの逐次制御を実行する制御部とを有することを特徴とする送出制御装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は上記した目的を達成するため、液体の送出命令に応じて駆動されて送出状態に応じた状態監視信号を発生する駆動モータと、前記駆動モータを一定の通電状態で前記液体の送出開始から予め定めた時間で駆動することに基づく前記状態監視信号に異常が生じたときはその異常を検出し、前記状態監視信号が正常であるときには、前記予め定めた時間の経過後、前記状態監視信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号によって前記駆動モータの逐次制御を前記液体の連続した送出を損なうことなく連続的に実行する制御部とを有することを特徴とする送出制御装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は上記した目的を達成するため、加圧された液体の送出命令に応じて駆動されて送出状態に応じた状態監視信号を発生する駆動モータと、前記駆動モータを一定の通電状態で前記液体の送出開始から予め定めた時間で駆動することに基づく前記状態監視信号に異常が生じたときはその異常を検出し、前記状態監視信号が正常であるときには、前記予め定めた時間の経過後、前記状態監視信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号によって前記駆動モータの逐次制御を前記液体の連続した送出を損なうことなく連続的に実行する制御部とを有することを特徴とする送出制御装置を提供する。
【００１１】
上記した送出制御装置によると、駆動モータを一定の通電条件下で予め定めた時間で駆動することにより、液体の連続的な送出が確保される。ここで、異常が生じているときは異常に応じた状態監視信号が出力されるので、常に送出動作の初期段階で異常を精度良く検出することが可能になる。続いて送出動作の逐次制御を行うときは、一定の通電条件下で出力された状態監視信号に基づく制御信号によって逐次制御を実行する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の送出制御装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る送出制御装置を概略的に示す。
この送出制御装置は、図１（ａ）に示すように管路１３に一定容積量の液体を連続して送出可能な定容積型の流量調整器１を設けて液体を送出し、その送出状態（制御量）を制御部３で監視して目標値と偏差を生じたときはこれを逐次解消するように送出制御を行い（以下、逐次制御という）、制御量に異常が生じたときはこれを検出するように構成されており、流量調整器１に設けられる直流モータである回転子駆動モータ１Ｍと、回転子駆動モータ１Ｍに電力を供給する通電部２と、回転子駆動モータ１Ｍおよびパルスエンコーダ１Ｓから出力される信号に基づいて通電部２に制御信号を出力する制御部３を有する。液体は図示しない貯蔵部から加圧されて管路１３に送出される。
【００１４】
流量調整器１は、本体１０の内部に収容されて互いに噛合して回転することにより一定容積量の液体を連続的に管路１３に送出する円形歯車状の一組の回転子１１と、一組の回転子１１の一方の軸１１Ａに接続される回転子駆動モータ１Ｍと、回転子駆動モータ１Ｍの回転速度に応じた周波数のパルスを発生するパルスエンコーダ１Ｓを有し、一組の回転子１１の歯間と本体１０の内壁との間に収容した液体を一組の回転子１１の同期した回転に基づいて移動させる。
【００１５】
パルスエンコーダ１Ｓは、図示しない構成として、軸１１Ａに接続される軸部材と、軸部材に固定されてスリットを形成された円盤部材と、円盤部材を介して対向配置された発光素子と受光素子を有しており、スリットを通過した光を受光素子で受光することによって一組の回転子１１の回転速度に応じた周波数のパルスを出力する。
【００１６】
通電部２は、パルスエンコーダ１Ｓの出力するパルスに応じて制御部３で生成された制御信号を入力することにより回転子駆動モータ１Ｍのデューティを可変させる通電制御を行う。
【００１７】
図１（ｂ）は、制御部３の回路構成を示し、送出開始から予め定めた一定の通電時間（以下、初期通電時間という）における液体送出動作の異常を検出する初期異常検出部３１と、初期通電時間経過後の液体送出動作における異常を検出する異常検出部３２と、液体の種類に応じた前記物性データ、初期通電時間、初期通電時間における異常を検出するためのデータ、およびプログラムを主として格納するメモリ３３と、図示しない基準クロック部で発生させたクロックパルスをカウントすることに基づいて計時動作を行うタイマー回路３４と、液体送出制御の目標値、回転子駆動モータ１Ｍからフィードバックされる電流値、パルスエンコーダ１Ｓから出力されるパルス、通電部２への制御信号等の種々の信号の入出力を行うインターフェース部３５と、各部の動作を制御する制御回路３６を内部バス３７を介して接続することにより構成されている。
【００１８】
初期異常検出部３１は、初期通電時間において回転子駆動モータ１Ｍに一定の電圧を印加して回転駆動することによりパルスエンコーダ１Ｓから出力されるパルスを状態監視信号として単位時間当たりのパルス数の変化を監視する。初期通電時間は、回転子駆動モータ１Ｍの機械的特性、電気的特性、および管路１３の配管構造に応じた適切な時間で設定される。
【００１９】
異常検出部３２は、目標値に対して設けられて異常を判定するための閾値、単位時間当たりのパルス数に基づいて回転子駆動モータ１Ｍの通電量を演算する演算データ、異常判定処理に用いるデータ、および異常判定動作のプログラムを格納する格納部３２Ａと、前述のデータおよびプログラムに基づいて異常判定処理を実行する判定処理部３２Ｂを有している。閾値は回転子駆動モータ１Ｍの単位時間当たりのパルス数について、目標値のパルス数に対する許容範囲に基づいて設定している。
【００２０】
制御回路３６は、格納部３２Ａに格納されたデータおよびプログラムに基づいてパルスエンコーダ１Ｓから入力するパルスに基づく回転子駆動モータ１Ｍの回転数の算出、回転子駆動モータ１Ｍの制御量と目標値との偏差の演算、演算結果に基づく制御信号の生成、タイマー回路３４から出力される計時信号に基づくサンプリング周期（ｔ＝１…ｎ）の更新を行う。
【００２１】
また、制御回路３６は、インターフェース部３５を介して図示しない入力装置と接続することによって、格納部３２Ａやメモリ３３に格納される目標値等の種々のデータ、および異常発生時の応答動作を実行するためのプログラムを必要に応じて読み書きすることができるように構成されている。
【００２２】
図２は、流量調整器１を示し、図２（ａ）は平面方向から見た状態、図２（ｂ）は側面方向から見た状態、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ部における断面を矢印方向に見た状態である。流量調整器１は、本体１０に加圧された液体を流入させる流入部１０ａ、液体を流出させる流出部１０ｂを有し、本体１０の上部にビス等により固定されて回転子駆動モータ１Ｍで発生する回転トルクを液体の粘性に基づいて定まる減速比に減速する減速機１０Ａと、本体１０の下部に固定される蓋部１０Ｂを有し、回転子１１は、回転子駆動モータ１Ｍで発生した回転トルクを減速機１０Ａを介して伝達されることにより、本体１０の内部で矢印方向に回転する。回転子駆動モータ１Ｍの上部には、回転軸の回転速度に応じたパルスを出力するパルスエンコーダ１Ｓが取り付けられている。
【００２３】
流量調整器１は、流入部１０ａから本体１０内に加圧された液体が流入する。回転子駆動モータ１Ｍを駆動して回転子１１を図２（ｃ）に示す矢印の方向に回転させると、本体１０内に流入した液体は回転子１１の歯と本体１０の内壁との間の歯間Ｃに収容されて移動し、流出部１０ｂから連続的に送出する。このことにより、回転子駆動モータ１Ｍは通電量と加圧された液体の粘性に基づく回転速度で回転し、パルスエンコーダ１Ｓは、回転子駆動モータ１Ｍの回転速度に応じたパルスを出力する。
【００２４】
また、流量調整器１は、回転子駆動モータ１Ｍに通電していないときは、回転子駆動モータ１Ｍに駆動力は生じず、回転子１１には加圧された液体の圧力が付与される。このことにより、回転子駆動モータ１Ｍは自らの回転抵抗と加圧された液体の粘性に基づく回転速度で回転する。例えば、温度が低下して液体の粘性が大になった場合、回転子駆動モータ１Ｍの回転速度が低下してパルスエンコーダ１Ｓから出力される単位時間あたりのパルス数が減少する。
【００２５】
以下、第１の実施の形態における送出制御装置の動作について説明する。
【００２６】
図３は、初期異常検出動作のフローチャートを示し、オペレータによって送出開始が指示（送出命令）されると（Ｓ１）、制御回路３６は、初期異常検出部３１に制御信号を出力する。初期異常検出部３１は、制御信号を入力すると初期異常検出動作を実行する（Ｓ２）。初期異常検出部３１は、送出する液体に応じた物性データをメモリ３３から読み込み、物性データに応じて予め定められる一定の電圧を通電部２から回転子駆動モータ１Ｍに印加するように通電開始信号を出力する。通電開始信号はインターフェース部３５を介して通電部２に出力される。通電部２は、通電開始信号に基づいて一定の電圧を回転子駆動モータ１Ｍに印加する（Ｓ３）。流量調整器１は、回転子駆動モータ１Ｍの回転に基づいて回転子１１が駆動されることにより流入部１０ａから本体１０内に流入する液体を流出部１０ｂから連続的に送出する。初期異常検出部３１は、回転子駆動モータ１Ｍの回転に基づいてパルスエンコーダ１Ｓから出力されるパルスを状態監視信号としてインターフェース部３５を介して入力し（Ｓ４）、サンプリング周期毎に単位時間当たりのパルス数の変化を監視する。
【００２７】
図４は、初期異常検出動作における単位時間当たりのパルス数の変化を示し、図４（ａ）に示すように単位時間当たりのパルス数が閾値Ｐ_A−Ｐ_Bの範囲に収まっているとき、初期異常検出部３１は、液体の送出が正常に行われているものと判断する。初期異常検出部３１は、単位時間当たりのパルス数のデータをメモリ３３に格納する。格納されたパルス数のデータは時刻ｔ_A以降の逐次制御を実行する際に用いる。また、図４（ｂ）では、時刻ｔ_Eにおいて単位時間当たりのパルス数が閾値Ｐ_A−Ｐ_Bの範囲から外れている。この場合、初期異常検出部３１は時刻ｔ_Eにおいて異常が生じたものと判断し、制御回路３６に異常検出信号を出力する。
【００２８】
制御回路３６は、異常検出信号を入力すると、図示しない警告ランプを点灯させて送出動作をエラー終了する（Ｓ５）。異常発生の通報は警報ランプ以外に、例えば、アラーム音等の音声であっても良い。一方、異常が検出されずに初期通電時間が経過すると（Ｓ６）、初期異常検出部３１および異常検出部３２に制御信号を出力する。初期異常検出部３１は、制御信号を入力すると初期異常検出動作を終了する（Ｓ７）。
【００２９】
図５は、逐次制御を伴う液体送出動作のフローチャートを示し、制御回路３６は、初期異常検出動作から液体の連続した送出を損なわないように継続して送出動作を実行させるとともに送出動作の逐次制御を行う（Ｓ８）。制御回路３６は、メモリ３３に格納されているパルス数の最新のデータと目標値との偏差に基づいて制御信号を生成し、インターフェース部３５を介して通電部２に出力する。また、異常検出部３２は、制御回路３６から逐次制御の実行を指示する制御信号を入力すると、回転子駆動モータ１Ｍの回転状態に応じてパルスエンコーダ１Ｓから入力するパルスを状態監視信号として判定処理部３２Ｂに入力する（Ｓ９）。判定処理部３２Ｂは、状態監視信号を監視して単位時間当たりのパルス数が閾値を超えていないかを監視する。パルス数が閾値を超えたときは異常と判定して制御回路３６に異常検出信号を出力する。制御回路３６は、判定処理部３２Ｂから異常検出信号を入力すると、そのサンプリング周期の制御量Ｅについて異常が生じていることを示すフラグを付与する（Ｓ１０）。
【００３０】
制御回路３６は、フラグの付与された制御量Ｅについては偏差を算出せずに送出動作を継続する。制御回路３６は、タイマー回路３４から周期更新タイミングに応じたトリガ信号を入力（Ｓ１１）すると、サンプリング周期を更新（Ｓ１２）して新たなサンプリング周期について状態監視信号を監視することにより上記した逐次制御を行う。制御回路３６は、パルスエンコーダ１Ｓから入力するパルスが規定パルス値となったときに送出終了を指示する通電停止信号をインターフェース部３５を介して通電部２に出力する（Ｓ１３）。通電部２は通電停止信号を入力することによって回転子駆動モータ１Ｍへの通電を停止することにより送出動作を終了する（Ｓ１４）。
【００３１】
図６は、判定処理部３２Ｂにおける異常判定処理を示し、単位時間当たりのパルス数（制御量Ｅ）について設定される目標値Ａに対して閾値ｘ−ｘが設定されている。同図においては閾値ｘ−ｘを目標値Ａに対する絶対値として設定しており、異常を生じた制御量Ｅが点線で示すような振幅を伴う場合でも検出できるようにしている。判定処理部３２Ｂは、単位時間当たりのパルス数が閾値ｘ−ｘの範囲に収まっているとき（実線）は正常な状態であると判定して正常判定信号を制御回路３６に出力する。一方、判定処理部３２Ｂは、制御量Ｅが閾値ｘ−ｘの範囲から外れているときは異常が生じていると判定して異常検出信号を制御回路３６に出力する。
【００３２】
上記した判定処理部３２Ｂにおける異常判定処理では、異常が生じているサンプリング周期についてはフラグを立てて偏差を演算しないようにしているが、フラグが付与されたとき液体送出動作を停止し、オペレータに異常の発生を通報するようにしても良い。異常の通報は、例えば、警報表示用に設けられたランプを点灯させることで行うことができるが、他の警報通知装置であっても良い。
【００３３】
図７は、異常判定処理の他のアルゴリズムを示し、制御量Ｅにフラグを付与したときに直ちに液体送出動作を終了せず、第１および第２の閾値を設け、異常の程度を段階的に判定するようにしても良い。例えば、同図に示すように制御量Ｅが閾値ｘ−ｘの範囲にあるｂのときを正常、閾値ｘ−ｘから閾値ｙ−ｙにかけての範囲にあるｄのときを警告、閾値ｙ−ｙの範囲を超えているｃのときを異常とするように判定処理を行わせることもできる。この場合には、警告の発生頻度を監視することによって送出中に異常に至る傾向を事前に把握することができる。また、異常の発生タイミングを予想することもできる。また、警告状態が一定時間以上継続するときは異常と判断して液体送出動作を停止させるようにしても良い。また、先の初期異常検出動作で同様の判定処理を行うこともできる。
【００３４】
また、フラグを付与した制御量Ｅについて、上記したように偏差を算出しない制御のほか、フラグが付与された制御量Ｅでは偏差を求めずに３回連続してフラグが付与されたときには４回目の制御量Ｅについて、フラグの有無に関わらず目標値との偏差を算出するようにしても良い。また、制御量Ｅにフラグが付与されたときに送出動作をエラー終了させても良い。また、フラグを付与した制御量Ｅをそのまま用いて目標値との偏差を算出するようにしても良い。このようなフラグ付与に対する制御回路３６の応答は、用途、液体の物性、送出形態や機器の構成によって選択することが可能である。
【００３５】
このように、流量調整器１の初期通電時間においては、一定の電圧を回転子駆動モータ１Ｍに印加して初期異常検出動作を実行するようにしたので、液体をどのような送出形態で送出させる場合であっても、その送出初期において常に異常の検出が行われるようになる。また、逐次制御を伴う液体送出動作においては、状態監視信号についてサンプリング周期毎に異常判定を実行するようにしたので、真の制御量以外の情報を分別して異常を確実に検出することが可能になる。
【００３６】
上記した送出制御装置では、回転子駆動モータ１Ｍに設けられるパルスエンコーダ１Ｓのパルスを状態監視信号として異常を検出する動作を説明したが、回転子駆動モータ１Ｍの駆動負荷は管路１３を介して送出される液体の有無によって変動することから、前述のパルスによる異常検出とあわせて回転子駆動モータ１Ｍの通電状態（デューティ）を状態監視することによって、異常をより正確に検出することが可能になる。
【００３７】
第１の実施の形態では、管路１３を介して液体を連続的に送出させるために、貯蔵部に貯蔵された液体を加圧して送出を促しており、加圧しない液体を送出させる場合と比較して管路１３の圧力損失による流量低下を低減するように加圧量に応じて調整できるという特徴を有する反面、液体を加圧することによって、例えば、図６で説明した異常の場合の制御量Ｅが現れにくくなる。つまり、液体の加圧量を上昇させるにつれて、回転子駆動モータ１Ｍの単位時間当たりのパルス数について点線で示す制御量Ｅが実線で示す制御量Ｅに近づくことになり、点線で示す制御量Ｅに含まれる偽の制御量を検出することが難しくなる。このような場合、偽の制御量の存在を意識しないで逐次制御を行うと、目標値Ａとの偏差に偽の制御量が含まれてしまうという不都合が生じる。
【００３８】
このことから、図６に示す制御量Ｅが閾値ｘ−ｘから外れた斜線部ａについては真の制御量に含まれる偽の制御量として検出するようにしたことで、システムを不安定にする逐次制御が実施されることを防ぐことができる。また、制御量Ｅの許容範囲が小であるような送出条件下でも精度の良い逐次制御を実施できるようになる。
【００３９】
また、過渡状態以降の送出中における回転子駆動モータ１Ｍのデューティについて定めた許容範囲を超えた場合、先の逐次制御による制御量とあわせて異常検出部３２で異常判定処理を行い、許容値を超えた振幅量が現れて異常が生じていると判定したときは異常検出信号を制御回路３６に出力することによって、液体送出中の何らかの異常が突発的に生じた場合であってもこれを速やかに検出することが可能になる。
【００４０】
上記した第１の実施の形態における送出制御装置によると、液体の送出状態に基づく状態監視信号を流量調整器１から制御部３に入力して異常判定を行うようにしたので、流量調整器１をセンサとしても使用でき、液体送出中に生じた異常を速やかに確実に検出することが可能になる。また、異常の検出動作は用途や指定された条件によらずに送出開始直後に行うようにしているので、どのような送出状態でも正常な送出状態との差異を明確に把握でき、安定した異常の検出性を得ることができる。このことから、全体としてだけでなく瞬間の送出精度が要求される用途に適用することで好ましい送出特性を得ることができる。
【００４１】
例えば、液体原料（シロップ）を希釈水で希釈して飲料を製造する場合には、予め定めた希釈比率を外れると味覚が変化することから、一販売動作における希釈比率を一定に保つことが要求される。但し、貯蔵されたシロップが飲料製造中に売り切れになることも考えられ、この場合には飲料に濃淡が形成されてしまう不都合がある。このような不都合を生じないようにするには、売り切れを異常として速やかに検出できることが必要である。
【００４２】
また、飲料ディスペンサ等の飲料製造装置では、販売容器への飲料注ぎ足しといった販売時間や送出量によらない販売形態がある。例えば、オペレータが飲料ディスペンサで販売ボタンを操作している間は飲料が送出されるような場合である。このような販売形態では、まず、販売ボタンが押された瞬間から飲料を遅滞なく速やかに送出することが求められる。また、送出される飲料について希釈比率を精度良く制御できることが必要である。そのためには送出初期において飲料が正常に送出されているか否かを監視する必要がある。
【００４３】
図８は、第２の実施の形態として、第１の実施の形態で説明した送出制御装置を適用した飲料ディスペンサの概略構成を示し、液体原料であるシロップと、希釈水と、炭酸水をそれぞれの供給ラインを介してマルチバルブ２９に供給し、マルチバルブ２９で混合してカップ５０に供給するものであり、第１の実施の形態で説明した管路１３はシロップを送出する。流量調整器１については図１に示す構成と同様であることから重複する説明を省略する。
【００４４】
この飲料ディスペンサは、高圧の炭酸を収容した炭酸ガスボンベＢと、液体原料としてのシロップＳを収容したシロップタンク６と、炭酸ガスをシロップタンク６に供給する炭酸ガス供給ライン７Ａと、炭酸ガス供給ライン７Ａに設けられる炭酸ガス制御弁８Ａと、シロップＳを冷却水Ｗによって冷却するシロップ冷却コイル１５と、シロップ冷却コイル１５を浸漬される冷却水Ｗを満たした冷却水槽１５Ａと、図示しない冷却ユニットから供給される冷媒の気化に基づいて冷却水Ｗを冷却するエバポレータ１５Ｂと、エバポレータ１５Ｂに冷媒を循環させる冷媒管路１５Ｃと、シロップタンク６から炭酸ガスで加圧されたシロップＳを送出するシロップ供給ライン（以下、管路という）１３と、シロップＳを一定容積量で連続的に送出させるとともにパルスエンコーダ１Ｓで流量に応じた流量信号を出力する流量調整器１と、管路１３を開閉するシロップ電磁弁１４と、シロップＳ、希釈水Ｗ_A、炭酸水Ｗｃ等の液体を混合して販売飲料としてカップ５０に排出するマルチバルブ２９と、希釈水Ｗ_Aの取水管１６と、取水管１６を開閉する水電磁弁１７と、希釈水Ｗ_Aを圧送する水ポンプ１８と、希釈水Ｗ_Aを冷却水（図示せず）によって冷却する希釈水冷却コイル１９と、希釈水Ｗ_Aを送出する希釈水供給ライン２０と、希釈水Ｗ_Aの流量に応じた流量信号を出力する希釈水流量計２１と、希釈水供給ライン２０を開閉する希釈水電磁弁２２Ａと、希釈水供給ライン２０から分岐して設けられる水分岐ライン２３と、水分岐ライン２３を開閉する電磁弁２２Ｂと、水分岐ライン２３を介して供給される希釈水Ｗ_Aと炭酸ガス供給ライン７Ｂを介して供給される炭酸ガスとを混合して炭酸水Ｗｃを形成するカーボネータ２４と、炭酸ガス供給ライン７Ｂに設けられる炭酸ガス制御弁８Ｂと、カーボネータ２４で形成された炭酸水Ｗｃを送出する炭酸水供給ライン２５と、炭酸水Ｗｃの流量に応じた流量信号を出力する炭酸水流量計２６と、炭酸水Ｗｃを冷却水（図示せず）によって冷却する炭酸水冷却コイル２７と、炭酸水供給ライン２５を開閉する炭酸水電磁弁２８を有する。
【００４５】
また、図示しない構成として、シロップ冷却コイル１５と同様に希釈水冷却コイル１９および炭酸水冷却コイル２７を冷却水によって冷却する冷却水槽、カップ５０を供給するカップ供給装置、カップ５０に氷を供給する製氷機、販売要求信号を入力する販売スイッチを有している。
【００４６】
エバポレータ１５Ｂは、冷媒管路１５Ｃを介して供給される液冷媒を気化させることによって表面に氷１５Ｄを形成し、この氷１５Ｄに基づいて冷却水槽１５Ａの冷却水Ｗを冷却する。
【００４７】
流量調整器１は、第１の実施の形態で説明した通電部２によって回転子駆動モータ１Ｍに電力を供給される。また、回転子駆動モータ１Ｍは、その駆動状態に応じた信号を第１の実施の形態で説明した制御部３に出力する。また、回転子駆動モータ１Ｍに取り付けられたパルスエンコーダ１Ｓのパルスも制御部３に出力する。
【００４８】
以下、第２の実施の形態の飲料ディスペンサでシロップＳと希釈水Ｗ_Aを混合して飲料を製造する場合の動作について説明する。
【００４９】
まず、オペレータによって飲料を選択する図示しない販売スイッチが押されると、インターフェース部３５を介して制御部３の制御回路３６に販売要求信号が入力する。制御回路３６は、販売要求信号に基づいて水電磁弁１７、水ポンプ１８、希釈水電磁弁２２Ａに通電することによって希釈水供給ライン２０を介してマルチバルブ２９に希釈水Ｗ_Aを供給する。制御回路３６には希釈水流量計２１の流量信号が入力する。また、制御回路３６は、希釈水Ｗ_Aの送出開始から一定の時間が経過した後にシロップ電磁弁１４に通電して管路１３を開き、続いて流量調整器１の回転子駆動モータ１Ｍに通電する。このことにより回転子駆動モータ１Mが回転し、流量調整器１はシロップＳをマルチバルブ２９に供給する。また、制御回路３６は、初期異常検出部３１に制御信号を出力する。
【００５０】
初期異常検出部３１は、制御信号に基づいて回転子駆動モータ１Ｍの初期通電時間における初期異常検出動作を実行する。制御回路３６は、初期通電時間経過後にシロップの連続した送出を損なわないように継続して逐次制御を伴うシロップＳの送出動作を実行する。制御回路３６は、メモリ３３に格納されているパルス数の最新のデータと目標値との偏差に基づいて制御信号を生成し、インターフェース部３５を介して通電部２に出力する。異常検出部３２は、パルスエンコーダ１Ｓから出力されるパルスを監視する。また、制御回路３６は、予め定められたサンプリング周期毎に、希釈水流量計２１から入力する希釈水Ｗ_Aの流量信号とパルスエンコーダ１Ｓの出力するパルスに基づいて飲料の希釈比率を演算する。
【００５１】
図１１は、予め設定された送出時間（例えば、５秒間）において逐次制御を行ったときの希釈比率とデューティの変化を示し、実線はシロップＳが安定して連続的に送出される場合の変化を示す。制御回路３６は、サンプリング周期毎に希釈水Ｗ_Ａの流量を監視しながら飲料について定められた希釈比率（目標値）Ｉを実現するように制御信号を通電部２に出力して送出制御を行う。同図において、送出開始後は、パルスエンコーダ１Ｓの出力するパルスに基づいて把握される希釈比率が目標値Ｉに対して大（飲料のシロップ濃度が薄い状態）であることより、制御回路３６からシロップＳの流量を増大させるように通電部２へ制御信号が出力される。この制御信号に基づいて回転子駆動モータ１Ｍのデューティが増加し、目標値Ｉに近づくにつれてデューティの増加量が減少している。また、制御回路３６はサンプリング周期毎にパルスエンコーダ１Ｓの出力パルスに基づいて回転子駆動モータ１Ｍの単位時間の回転数が閾値の範囲にあるか否かを監視しており、閾値を超えたサンプリング周期については異常発生を示すフラグを立てる。また、制御回路３６は、回転子駆動モータ１Ｍのデューティが閾値を超えた振幅量を生じている場合についてもそのサンプリング周期について異常発生を示すフラグを立てる。
【００５２】
一方、シロップＳが売り切れの場合では、一点鎖線に示すように、送出開始後にパルスエンコーダ１Ｓの出力パルスに基づいて把握される希釈比率が目標値Ｉに対して小（飲料のシロップ濃度が濃い状態）になっている。これに対して制御回路３６からシロップＳの流量を減少させるように通電部２へ制御信号が出力されるが、管路１３内のシロップＳが不足して気液混合状態となっているためにパルスエンコーダ１Ｓの出力パルスおよび回転子駆動モータ１Ｍのデューティは実際の液体の送出状態と異なる偽の情報を含んだ値となり、逐次制御は目標値Ｉを実現することができない。
【００５３】
このようなシロップＳの送出動作の異常に際し、パルスエンコーダ１Ｓのパルスおよび回転子駆動モータ１Ｍのデューティを状態監視信号として異常検出部３２でサンプリング周期毎に監視することにより、シロップＳの売り切れを異常として速やかに検出することができる。
【００５４】
制御回路３６は、希釈水流量計２１から入力する希釈水Ｗ_Aの流量信号が規定値となったときに送出終了を指示する通電停止信号をインターフェース部３５を介して通電部２に出力する。通電部２は通電停止信号を入力することによって回転子駆動モータ１Ｍへの通電を停止する。また、制御回路３６は、シロップ電磁弁１４、水電磁弁１７、水ポンプ１８、希釈水電磁弁２２Ａへの通電を停止することにより飲料の販売動作を終了する。
【００５５】
図１０は、飲料毎のシロップ送出量を示し、上記した飲料ディスペンサで種々の飲料を送出する場合、ある飲料Ｊについては送出時間ｔにおけるシロップ送出量がａであっても、他の飲料Ｋについては希釈比率の違いによってシロップ送出量がｂの場合もありえる。このように飲料によって希釈比率が異なる場合であっても、異常判定に必要な閾値等のパラメータを変更することにより、図９に示す希釈比率Ｌの飲料の場合であっても状態監視信号に基づいて売り切れを検出することが可能である。なお、図９における実線と一点鎖線の図示は図１１に示すものと同一である。
【００５６】
上記した第２の実施の形態によると、飲料ディスペンサに設けられるシロップ供給用の流量調整器１について、初期通電時間におけるシロップ送出動作の異常を実行し、初期通電時間経過後はパルスエンコーダ１Ｓの出力パルスおよび回転子駆動モータ１Ｍのデューティを状態監視信号として監視することにより、流量調整器１を売り切れセンサとしてシロップＳの売り切れを速やかに検出することができる。
【００５７】
例えば、飲料の送出形態が上記したような予め設定された送出時間によるものでない場合であっても、送出形態によらずに送出開始から遅滞なく飲料を送出できるとともに送出動作についての異常を検出でき、逐次制御の対象を限定しないで広範囲に適用することができる。
【００５８】
上記した実施の形態は、飲料製造に用いられるシロップを監視対象の液体として説明したが、シロップ以外の他の液体を送出する際の異常を検出することも可能であり、その用途についても飲料製造以外の用途に適用することが可能である。例えば、飲料を構成する主原料としてのシロップ以外の、ミルク、クリーム等の補助原料を飲料の表層にトッピングするために微量で、低流量で送出させる用途においても有効である。
【００５９】
また、上記した実施の形態では、送出する液体についても、貯蔵部（シロップタンク）で気体加圧した液体に限定されず、貯蔵部の容積変化に基づいて加圧された液体、供給水圧に基づいて加圧された液体、重力に基づいて加圧された液体、あるいは、無加圧の液体であっても送出形態によらずに異常を速やかに確実に検出することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の送出制御装置によると、逐次制御を伴う液体送出動作の前に流量調整器を一定の通電状態で駆動して初期異常検出動作を行うようにしたため、どのような送出状態であっても正常な送出状態との差異を明確に把握できることにより安定した異常の検出性を有し、かつ、送出開始から飲料を連続的に送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る送出制御装置の概略構成図
（ｂ）は、制御部の構成を示す回路図
【図２】流量調整器の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ部における断面図
【図３】初期異常検出動作のフローチャート
【図４】（ａ）は、初期異常検出動作において液体の送出状態が正常のときの状態図
（ｂ）は、初期異常検出動作において液体の送出状態が異常のときの状態図
【図５】逐次制御を伴う液体送出動作のフローチャート
【図６】判定処理部における異常判定処理の概略図
【図７】異常判定処理の他のアルゴリズムを示す概略図
【図８】第２の実施の形態に係る飲料ディスペンサの概略構成図
【図９】飲料ディスペンサでの飲料送出動作における希釈比率とデューティの変化を示す説明図
【図１０】希釈比率が異なる場合のシロップ送出量の違いを示す説明図
【図１１】飲料ディスペンサでの他の飲料送出動作における希釈比率とデューティの変化を示す説明図
【図１２】流量調整器の概略構成図
【符号の説明】
１、流量調整器１Ｍ、回転子駆動モータ１Ｓ、パルスエンコーダ
２、通電部３、制御部６、シロップタンク７Ａ、炭酸ガス供給ライン
７Ｂ、炭酸ガス供給ライン８Ａ、炭酸ガス制御弁８Ｂ、炭酸ガス制御弁
１０、本体１０Ａ、減速機１０Ｂ、蓋部１０ａ、流入部
１０ｂ、流出部１１、回転子１１Ａ、軸１３、管路
１４、シロップ電磁弁１５、シロップ冷却コイル１５Ａ、冷却水槽
１５Ｂ、エバポレータ１５Ｃ、冷媒管路１５Ｄ、氷１６、取水管
１７、水電磁弁１８、水ポンプ１９、希釈水冷却コイル
２０、希釈水供給ライン２１、希釈水流量計２２Ａ、希釈水電磁弁
２２Ｂ、電磁弁２３、水分岐ライン２４、カーボネータ
２５、炭酸水供給ライン２６、炭酸水流量計２７、炭酸水冷却コイル
２８、炭酸水電磁弁２９、マルチバルブ３１、初期異常検出部
３２、異常検出部３２Ａ、格納部３２Ｂ、判定処理部３３、メモリ
３４、タイマー回路３５、インターフェース部３６、制御回路
３７、内部バス５０、カップBACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]
The present invention has a stable abnormality detection ability by clearly grasping the difference from the normal delivery state in any delivery state, and is capable of continuously delivering beverages from the start of delivery. The present invention relates to a transmission control apparatus that can perform transmission.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when it is desired to properly deliver a liquid in any situation, it is known to perform a feedback control of the delivery operation by monitoring the delivery state of the liquid.
[0003]
Beverage production apparatuses such as cup-type beverage vending machines and beverage dispensers that produce beverages by mixing a plurality of liquids such as dilution water and liquid raw material (syrup) using such liquid delivery control is there. In a beverage production apparatus, it is important to mix a plurality of liquids at a dilution ratio determined so that a beverage sold does not cause a difference in quality every sale.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional beverage manufacturing apparatus, each liquid constituting the beverage is delivered from the supply source through the pipe, but the delivery state may vary. For example, there is an unexpected fluctuation in the supply water pressure with dilution water, or a shortage of storage (sold out) with syrup. In addition, equipment failures such as pipe damage may be caused. For this reason, when feedback control is performed by monitoring the transmission state, it is ideal to apply feedback control to the transmission state that does not include the abnormality as described above.
[0005]
The present inventor has applied for a configuration for detecting an abnormality using a control amount of a drive motor for delivering a liquid as a state monitoring signal, paying attention to the above-described abnormality in the liquid delivery control, as Japanese Patent Application No. 2002-96296. However, as shown in FIG. 12, when the liquid is pressurized and supplied at a high value, or the difference in the pipe resistance between the inflow side and the outflow side of the flow rate regulator is small. Depending on the application and specified conditions, it may be difficult to grasp the difference from the normal transmission state, and as a result, the detectability of the abnormality may be lowered.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to have a stable abnormality detectability by clearly grasping the difference from the normal delivery state regardless of the delivery state, and to continuously drink the beverage from the start of delivery. An object of the present invention is to provide a transmission control device that can perform transmission.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is driven in response to a liquid delivery command and generates a state monitoring signal in accordance with the delivery state, and the drive motor is kept in a constant energized state. From the start of delivery of the liquid When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving at a predetermined time, the abnormality is detected, When the state monitoring signal is normal, After elapse of the predetermined time ,in front Based on the state monitoring signal Generate a control signal, and by that control signal And a control unit that executes sequential control of the drive motor.
[0008]
In order to achieve the above object, the present invention is driven in response to a pressurized liquid delivery command and generates a state monitoring signal in accordance with the delivery state, and the drive motor is in a certain energized state. so From the start of delivery of the liquid When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving at a predetermined time, the abnormality is detected, When the state monitoring signal is normal, After elapse of the predetermined time ,in front Based on the state monitoring signal Generate a control signal, and by that control signal And a control unit that executes sequential control of the drive motor.
[0009]
In order to achieve the above object, the present invention is driven in response to a liquid delivery command and generates a state monitoring signal in accordance with the delivery state, and the drive motor is kept in a constant energized state. From the start of delivery of the liquid When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving at a predetermined time, the abnormality is detected, When the state monitoring signal is normal, After elapse of the predetermined time ,in front Based on the state monitoring signal Generate a control signal, and by that control signal And a controller that continuously executes the sequential control of the drive motor without impairing the continuous delivery of the liquid.
[0010]
In order to achieve the above object, the present invention is driven in response to a pressurized liquid delivery command and generates a state monitoring signal in accordance with the delivery state, and the drive motor is in a certain energized state. so From the start of delivery of the liquid When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving at a predetermined time, the abnormality is detected, When the state monitoring signal is normal, After elapse of the predetermined time ,in front Based on the state monitoring signal Generate a control signal, and by that control signal And a controller that continuously executes the sequential control of the drive motor without impairing the continuous delivery of the liquid.
[0011]
According to the delivery control device described above, continuous delivery of liquid is ensured by driving the drive motor under a predetermined energization condition for a predetermined time. Here, when an abnormality has occurred, a state monitoring signal corresponding to the abnormality is output, so that it is always possible to detect the abnormality with high accuracy at the initial stage of the sending operation. Subsequently, when performing sequential control of the sending operation, it is based on the state monitoring signal output under a certain energizing condition. By control signal Perform sequential control.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the transmission control apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 schematically shows a transmission control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1 (a), this delivery control device is provided with a constant volume flow rate regulator 1 capable of continuously delivering a fixed volume of liquid in a pipe line 13 to deliver the liquid. When (control amount) is monitored by the control unit 3 and a deviation from the target value is generated, transmission control is performed so as to eliminate this sequentially (hereinafter referred to as sequential control). The rotor drive motor 1M, which is a direct current motor provided in the flow regulator 1, the energization unit 2 that supplies power to the rotor drive motor 1M, the rotor drive motor 1M, and the pulse The control unit 3 outputs a control signal to the energization unit 2 based on a signal output from the encoder 1S. The liquid is pressurized from a storage unit (not shown) and delivered to the pipe 13.
[0014]
The flow rate regulator 1 is housed in a main body 10, meshed with each other, and rotated to continuously feed a predetermined volume of liquid to a conduit 13. A rotor drive motor 1M connected to one shaft 11A of the set of rotors 11 and a pulse encoder 1S for generating pulses having a frequency corresponding to the rotation speed of the rotor drive motor 1M are provided. The liquid accommodated between the 11 teeth and the inner wall of the main body 10 is moved based on the synchronized rotation of the pair of rotors 11.
[0015]
The pulse encoder 1S includes a shaft member connected to the shaft 11A, a disk member that is fixed to the shaft member and formed with a slit, and a light-emitting element and a light-receiving element that are arranged to face each other via the disk member. The light having passed through the slit is received by the light receiving element, and a pulse having a frequency corresponding to the rotational speed of the pair of rotors 11 is output.
[0016]
The energization unit 2 performs energization control to vary the duty of the rotor drive motor 1M by inputting a control signal generated by the control unit 3 in accordance with a pulse output from the pulse encoder 1S.
[0017]
FIG. 1B shows a circuit configuration of the control unit 3, and an initial abnormality detection unit 31 that detects an abnormality of the liquid delivery operation during a predetermined energization time (hereinafter referred to as initial energization time) from the start of delivery, The abnormality detection unit 32 that detects an abnormality in the liquid delivery operation after the initial energization time has passed, the physical property data according to the type of liquid, the initial energization time, the data for detecting an abnormality in the initial energization time, and a program are mainly used. A memory 33 to be stored, a timer circuit 34 that performs a timing operation based on counting clock pulses generated by a reference clock unit (not shown), a target value for liquid delivery control, and a current fed back from the rotor drive motor 1M Interface that inputs and outputs various signals such as values, pulses output from the pulse encoder 1S, and control signals to the energization unit 2. A scan unit 35 is configured by connecting a control circuit 36 for controlling the operation of each part through an internal bus 37.
[0018]
The initial abnormality detection unit 31 applies a constant voltage to the rotor drive motor 1M during the initial energization time to drive the rotation to change the number of pulses per unit time using a pulse output from the pulse encoder 1S as a state monitoring signal. To monitor. The initial energization time is set to an appropriate time according to the mechanical characteristics and electrical characteristics of the rotor drive motor 1M and the piping structure of the pipeline 13.
[0019]
The abnormality detection unit 32 is provided for the target value and is used for abnormality determination processing, calculation data for calculating the energization amount of the rotor drive motor 1M based on the threshold value for determining abnormality, the number of pulses per unit time, and the like. It has a storage unit 32A for storing data and a program for abnormality determination operation, and a determination processing unit 32B for executing abnormality determination processing based on the data and program described above. The threshold is set based on an allowable range for the number of pulses of the target value for the number of pulses per unit time of the rotor drive motor 1M.
[0020]
The control circuit 36 calculates the number of rotations of the rotor drive motor 1M based on the pulses input from the pulse encoder 1S based on the data and program stored in the storage unit 32A, and the control amount and target value of the rotor drive motor 1M. Deviation, generation of a control signal based on the calculation result, and update of the sampling period (t = 1... N) based on the time signal output from the timer circuit 34.
[0021]
Further, the control circuit 36 is connected to an input device (not shown) via the interface unit 35 to execute various data such as a target value stored in the storage unit 32A and the memory 33 and a response operation when an abnormality occurs. It is configured to be able to read and write a program for doing as needed.
[0022]
2 shows the flow rate regulator 1, FIG. 2 (a) is a state seen from the plane direction, FIG. 2 (b) is a state seen from the side surface direction, and FIG. 2 (c) is A in FIG. 2 (b). It is the state which looked at the cross section in -A part in the arrow direction. The flow regulator 1 has an inflow portion 10a for injecting a pressurized liquid into the main body 10 and an outflow portion 10b for outflowing the liquid, and is fixed to the upper portion of the main body 10 by screws or the like and is generated by the rotor drive motor 1M. The rotor 11 has a speed reducer 10A that decelerates to a reduction ratio determined based on the viscosity of the liquid, and a lid 10B that is fixed to the lower part of the main body 10, and the rotor 11 is a rotation generated by the rotor drive motor 1M. The torque is transmitted through the speed reducer 10 </ b> A, so that it rotates in the direction of the arrow inside the main body 10. A pulse encoder 1S that outputs a pulse corresponding to the rotational speed of the rotary shaft is attached to the upper portion of the rotor drive motor 1M.
[0023]
In the flow regulator 1, the pressurized liquid flows into the main body 10 from the inflow portion 10 a. When the rotor drive motor 1M is driven to rotate the rotor 11 in the direction of the arrow shown in FIG. 2C, the liquid that has flowed into the main body 10 is between the teeth of the rotor 11 and the inner wall of the main body 10. It moves while accommodated in the interdental C, and is continuously sent out from the outflow part 10b. As a result, the rotor drive motor 1M rotates at a rotation speed based on the energization amount and the viscosity of the pressurized liquid, and the pulse encoder 1S outputs a pulse corresponding to the rotation speed of the rotor drive motor 1M.
[0024]
Further, when the flow rate regulator 1 is not energized to the rotor drive motor 1M, no drive force is generated in the rotor drive motor 1M, and the pressure of the pressurized liquid is applied to the rotor 11. As a result, the rotor drive motor 1M rotates at a rotation speed based on its rotation resistance and the viscosity of the pressurized liquid. For example, when the temperature decreases and the viscosity of the liquid increases, the rotation speed of the rotor drive motor 1M decreases and the number of pulses per unit time output from the pulse encoder 1S decreases.
[0025]
Hereinafter, the operation of the transmission control apparatus in the first embodiment will be described.
[0026]
FIG. 3 shows a flowchart of the initial abnormality detection operation. When an instruction to start transmission (transmission command) is given by the operator (S1), the control circuit 36 outputs a control signal to the initial abnormality detection unit 31. When the control signal is input, the initial abnormality detection unit 31 performs an initial abnormality detection operation (S2). The initial abnormality detection unit 31 reads physical property data corresponding to the liquid to be delivered from the memory 33, and applies an energization start signal so as to apply a predetermined voltage from the energization unit 2 to the rotor drive motor 1M according to the physical property data. Is output. The energization start signal is output to the energization unit 2 via the interface unit 35. The energization unit 2 applies a constant voltage to the rotor drive motor 1M based on the energization start signal (S3). The flow rate regulator 1 continuously sends out the liquid flowing into the main body 10 from the inflow portion 10a through the outflow portion 10b by driving the rotor 11 based on the rotation of the rotor drive motor 1M. The initial abnormality detection unit 31 inputs a pulse output from the pulse encoder 1S based on the rotation of the rotor drive motor 1M as a state monitoring signal via the interface unit 35 (S4), and per unit time for each sampling period. Monitor changes in the number of pulses.
[0027]
FIG. 4 shows changes in the number of pulses per unit time in the initial abnormality detection operation, and the number of pulses per unit time is a threshold value P as shown in FIG. _A -P _B The initial abnormality detection unit 31 determines that the liquid is normally delivered. The initial abnormality detection unit 31 stores data on the number of pulses per unit time in the memory 33. The stored pulse count data is the time t _A Used when executing subsequent sequential control. In FIG. 4B, the time t _E , The number of pulses per unit time is the threshold value P _A -P _B Is out of range. In this case, the initial abnormality detection unit 31 receives the time t _E It is determined that an abnormality has occurred, and an abnormality detection signal is output to the control circuit 36.
[0028]
When receiving the abnormality detection signal, the control circuit 36 turns on a warning lamp (not shown) and terminates the sending operation with an error (S5). The notification of the occurrence of abnormality may be, for example, a sound such as an alarm sound other than the alarm lamp. On the other hand, when the initial energization time has elapsed without detecting any abnormality (S6), a control signal is output to the initial abnormality detecting unit 31 and the abnormality detecting unit 32. The initial abnormality detection unit 31 ends the initial abnormality detection operation when a control signal is input (S7).
[0029]
FIG. 5 shows a flowchart of the liquid delivery operation with sequential control. The control circuit 36 continuously executes the delivery operation so as not to impair continuous liquid delivery from the initial abnormality detection operation, and sequentially controls the delivery operation. (S8). The control circuit 36 generates a control signal based on the deviation between the latest data of the number of pulses stored in the memory 33 and the target value, and outputs the control signal to the energization unit 2 via the interface unit 35. Further, when the abnormality detection unit 32 receives a control signal instructing execution of sequential control from the control circuit 36, the abnormality detection unit 32 performs determination processing using a pulse input from the pulse encoder 1S as a state monitoring signal according to the rotation state of the rotor drive motor 1M. Input to the unit 32B (S9). The determination processing unit 32B monitors the state monitoring signal to monitor whether the number of pulses per unit time exceeds the threshold value. When the number of pulses exceeds the threshold value, it is determined as abnormal and an abnormality detection signal is output to the control circuit 36. When the abnormality detection signal is input from the determination processing unit 32B, the control circuit 36 gives a flag indicating that an abnormality has occurred in the control amount E in the sampling period (S10).
[0030]
The control circuit 36 continues the sending operation without calculating the deviation for the control amount E to which the flag is assigned. When the control circuit 36 receives a trigger signal corresponding to the cycle update timing from the timer circuit 34 (S11), the control circuit 36 updates the sampling cycle (S12) and monitors the state monitoring signal for the new sampling cycle, thereby performing the sequential control described above. I do. The control circuit 36 outputs an energization stop signal instructing the end of transmission to the energization unit 2 via the interface unit 35 when the pulse input from the pulse encoder 1S reaches the specified pulse value (S13). The energization unit 2 inputs the energization stop signal to stop the energization to the rotor drive motor 1M, and ends the sending operation (S14).
[0031]
FIG. 6 shows an abnormality determination process in the determination processing unit 32B, in which a threshold value xx is set for a target value A set for the number of pulses per unit time (control amount E). In the figure, the threshold value xx is set as an absolute value with respect to the target value A so that the control amount E in which an abnormality has occurred can be detected even when the amplitude is indicated by a dotted line. When the number of pulses per unit time is within the range of the threshold value xx (solid line), the determination processing unit 32B determines that the state is normal and outputs a normal determination signal to the control circuit 36. On the other hand, when the control amount E is outside the range of the threshold value xx, the determination processing unit 32B determines that an abnormality has occurred and outputs an abnormality detection signal to the control circuit 36.
[0032]
In the abnormality determination process in the above-described determination processing unit 32B, a deviation is not calculated by setting a flag for the sampling cycle in which an abnormality has occurred, but when the flag is given, the liquid delivery operation is stopped and the operator is informed. You may make it report generation | occurrence | production of abnormality. The notification of abnormality can be performed by, for example, lighting a lamp provided for alarm display, but other alarm notification devices may be used.
[0033]
FIG. 7 shows another algorithm for abnormality determination processing. When a flag is added to the control amount E, the liquid delivery operation is not immediately terminated, and first and second threshold values are provided, and the degree of abnormality is stepwise. It may be determined. For example, as shown in the figure, when the control amount E is b in the range of the threshold value xx, it is normal, when it is d in the range from the threshold value xx to the threshold value yy, the threshold value yy It is also possible to cause the determination process to be performed so as to make an abnormality when c exceeds the range. In this case, by monitoring the frequency of occurrence of warnings, it is possible to grasp in advance the tendency to become abnormal during transmission. In addition, the occurrence timing of an abnormality can be predicted. Further, when the warning state continues for a certain time or more, it may be determined as abnormal and the liquid delivery operation may be stopped. Also, the same determination process can be performed in the previous initial abnormality detection operation.
[0034]
In addition to the control that does not calculate the deviation as described above for the control amount E to which the flag is assigned, the control amount E to which the flag is assigned is the fourth time when the flag is assigned three times without obtaining the deviation. For the control amount E, the deviation from the target value may be calculated regardless of the presence or absence of the flag. Further, the sending operation may be terminated with an error when a flag is given to the control amount E. Alternatively, the deviation from the target value may be calculated using the control amount E to which the flag is assigned as it is. The response of the control circuit 36 to such flag assignment can be selected according to the application, the physical properties of the liquid, the delivery form, and the device configuration.
[0035]
As described above, during the initial energization time of the flow rate regulator 1, since a constant voltage is applied to the rotor drive motor 1M to perform the initial abnormality detection operation, the liquid is sent out in any delivery form. Even in such a case, an abnormality is always detected in the initial transmission stage. In addition, in the liquid delivery operation with sequential control, the abnormality determination is performed for each sampling period with respect to the state monitoring signal, so that it is possible to reliably detect abnormality by separating information other than the true control amount. Become.
[0036]
In the above-described delivery control device, the operation of detecting an abnormality using the pulse of the pulse encoder 1S provided in the rotor drive motor 1M as a state monitoring signal has been described. However, the drive load of the rotor drive motor 1M is connected via the pipeline 13. Since it varies depending on the presence / absence of the liquid to be delivered, it is possible to detect the abnormality more accurately by monitoring the energization state (duty) of the rotor drive motor 1M together with the abnormality detection by the pulse described above. Become.
[0037]
In the first embodiment, in order to continuously send the liquid through the pipe line 13, the liquid stored in the storage unit is pressurized and urged to be sent, and the liquid that is not pressurized is sent. Compared with the feature of being able to adjust according to the amount of pressurization so as to reduce the flow rate drop due to the pressure loss of the conduit 13 in comparison, for example, the control in the case of abnormality described in FIG. 6 by pressurizing the liquid The amount E is less likely to appear. That is, as the amount of pressurization of the liquid is increased, the control amount E indicated by the dotted line approaches the control amount E indicated by the solid line with respect to the number of pulses per unit time of the rotor drive motor 1M. It becomes difficult to detect a false control amount included in the. In such a case, if the sequential control is performed without being aware of the presence of the false control amount, there is a disadvantage that the false control amount is included in the deviation from the target value A.
[0038]
Therefore, the hatched portion a in which the control amount E shown in FIG. 6 deviates from the threshold value xx is detected as a false control amount included in the true control amount, thereby destabilizing the system. It is possible to prevent the sequential control from being performed. Also, accurate sequential control can be performed even under sending conditions where the allowable range of the control amount E is small.
[0039]
In addition, when the allowable range for the duty of the rotor drive motor 1M during delivery after the transient state is exceeded, the abnormality detection unit 32 performs abnormality determination processing together with the control amount by the previous sequential control, and the allowable value is set. When it is determined that an abnormality has occurred due to the appearance of an excess amplitude amount, an abnormality detection signal is output to the control circuit 36, so that even if an abnormality occurs suddenly during liquid delivery, this is quickly detected. Can be detected.
[0040]
According to the delivery control device in the first embodiment described above, since the state monitoring signal based on the delivery state of the liquid is input from the flow rate regulator 1 to the control unit 3 to perform the abnormality determination, the flow rate regulator 1 Can also be used as a sensor, and it is possible to quickly and reliably detect an abnormality occurring during liquid delivery. In addition, because the abnormality detection operation is performed immediately after the start of transmission regardless of the application or specified conditions, it is possible to clearly grasp the difference from the normal transmission state in any transmission state, and stable abnormality Detectability can be obtained. From this, it is possible to obtain a preferable transmission characteristic by applying not only to the whole but also to an application that requires instantaneous transmission accuracy.
[0041]
For example, when a beverage is manufactured by diluting a liquid ingredient (syrup) with dilution water, the taste will change if the dilution ratio deviates from a predetermined dilution ratio, so it is necessary to keep the dilution ratio constant in one sales operation. Is done. However, it is conceivable that the stored syrup is sold out during the production of the beverage. In this case, there is an inconvenience that a shade is formed in the beverage. In order to prevent such inconvenience, it is necessary to be able to quickly detect sold-out as an abnormality.
[0042]
Moreover, in beverage manufacturing apparatuses, such as a drink dispenser, there exists a sales form which does not depend on sales time and delivery amount, such as a drink addition to a sales container. For example, the beverage is delivered while the operator operates the sales button with the beverage dispenser. In such a sales form, first, it is required to promptly deliver a beverage without delay from the moment the sales button is pressed. Moreover, it is necessary to be able to control the dilution ratio with high accuracy for the beverage to be delivered. For this purpose, it is necessary to monitor whether or not the beverage is normally delivered at the beginning of delivery.
[0043]
FIG. 8 shows a schematic configuration of a beverage dispenser to which the delivery control device described in the first embodiment is applied as a second embodiment, and each of syrup, a dilution water, and carbonated water that is a liquid material. Are supplied to the multi-valve 29 through the supply line, mixed by the multi-valve 29, and supplied to the cup 50. The pipe line 13 described in the first embodiment delivers syrup. Since the flow rate regulator 1 is the same as the configuration shown in FIG.
[0044]
This beverage dispenser includes a carbon dioxide cylinder B containing high-pressure carbon dioxide, a syrup tank 6 containing syrup S as a liquid raw material, a carbon dioxide supply line 7A for supplying carbon dioxide to the syrup tank 6, and a carbon dioxide supply line From the carbon dioxide gas control valve 8A provided in 7A, the syrup cooling coil 15 that cools the syrup S with the cooling water W, the cooling water tank 15A filled with the cooling water W in which the syrup cooling coil 15 is immersed, and a cooling unit (not shown) An evaporator 15B for cooling the cooling water W based on vaporization of the supplied refrigerant, a refrigerant line 15C for circulating the refrigerant to the evaporator 15B, and a syrup supply for sending syrup S pressurized with carbon dioxide gas from the syrup tank 6 The line (hereinafter referred to as the pipe line) 13 and the syrup S are continuously sent out at a constant volume. With a flow regulator 1 that outputs a flow rate signal corresponding to the flow rate in the pulse encoder 1S, a syrup electromagnetic valve 14 for opening and closing the conduit 13, a syrup S, diluting water W _A A multi-valve 29 that mixes a liquid such as carbonated water Wc and discharges it as a beverage to the cup 50; _A Water intake pipe 16, water solenoid valve 17 for opening and closing the water intake pipe 16, and dilution water W _A Water pump 18 for pumping water and dilution water W _A Dilution water cooling coil 19 for cooling the cooling water with cooling water (not shown), and dilution water W _A Dilution water supply line 20 for feeding _A Dilution water flow meter 21 that outputs a flow signal corresponding to the flow rate of the dilution water, a dilution water electromagnetic valve 22A that opens and closes the dilution water supply line 20, a water branch line 23 that branches from the dilution water supply line 20, and water Solenoid valve 22B for opening and closing the branch line 23 and dilution water W supplied via the water branch line 23 _A And carbon dioxide supplied through the carbon dioxide supply line 7B to form carbonated water Wc, a carbon dioxide control valve 8B provided in the carbon dioxide supply line 7B, and the carbonator 24. Carbonated water supply line 25 for delivering carbonated water Wc, carbonated water flow meter 26 for outputting a flow rate signal corresponding to the flow rate of carbonated water Wc, and carbonated water cooling for cooling carbonated water Wc with cooling water (not shown) A coil 27 and a carbonated water electromagnetic valve 28 for opening and closing the carbonated water supply line 25 are provided.
[0045]
Further, as a configuration not shown, like the syrup cooling coil 15, a cooling water tank that cools the dilution water cooling coil 19 and the carbonated water cooling coil 27 with cooling water, a cup supply device that supplies the cup 50, and ice is supplied to the cup 50. The ice machine has a sales switch for inputting a sales request signal.
[0046]
The evaporator 15B forms ice 15D on the surface by vaporizing the liquid refrigerant supplied via the refrigerant pipe 15C, and cools the cooling water W in the cooling water tank 15A based on the ice 15D.
[0047]
The flow rate regulator 1 is supplied with electric power to the rotor drive motor 1M by the energization unit 2 described in the first embodiment. Further, the rotor drive motor 1M outputs a signal corresponding to the drive state to the control unit 3 described in the first embodiment. The pulse of the pulse encoder 1S attached to the rotor drive motor 1M is also output to the control unit 3.
[0048]
Hereinafter, syrup S and dilution water W in the beverage dispenser of the second embodiment _A The operation in the case of producing a beverage by mixing the ingredients will be described.
[0049]
First, when a sales switch (not shown) for selecting a beverage is pressed by an operator, a sales request signal is input to the control circuit 36 of the control unit 3 via the interface unit 35. The control circuit 36 supplies the diluted water W to the multi-valve 29 via the diluted water supply line 20 by energizing the water electromagnetic valve 17, the water pump 18, and the diluted water electromagnetic valve 22A based on the sales request signal. _A Supply. The control circuit 36 receives the flow rate signal of the dilution water flow meter 21. In addition, the control circuit 36 uses the dilution water W. _A After a lapse of a certain time from the start of delivery, the syrup solenoid valve 14 is energized to open the conduit 13 and then the rotor drive motor 1M of the flow regulator 1 is energized. As a result, the rotor drive motor 1M rotates, and the flow rate regulator 1 supplies the syrup S to the multi-valve 29. In addition, the control circuit 36 outputs a control signal to the initial abnormality detection unit 31.
[0050]
The initial abnormality detector 31 performs an initial abnormality detection operation during the initial energization time of the rotor drive motor 1M based on the control signal. The control circuit 36 continuously performs the sending operation of the syrup S with the sequential control so as not to impair the continuous sending of the syrup after the initial energization time has elapsed. The control circuit 36 generates a control signal based on the deviation between the latest data of the number of pulses stored in the memory 33 and the target value, and outputs the control signal to the energization unit 2 via the interface unit 35. The abnormality detection unit 32 monitors the pulses output from the pulse encoder 1S. In addition, the control circuit 36 dilutes water W input from the diluting water flow meter 21 at every predetermined sampling period. _A The beverage dilution ratio is calculated based on the flow rate signal and the pulse output from the pulse encoder 1S.
[0051]
FIG. Indicates a change in dilution ratio and duty when sequential control is performed during a preset delivery time (for example, 5 seconds), and a solid line indicates a change when syrup S is stably and continuously delivered. . The control circuit 36 performs dilution water W every sampling cycle. _A The control signal is output to the energization unit 2 so as to realize the dilution ratio (target value) I determined for the beverage while monitoring the flow rate of the beverage. In the figure, after starting the delivery, the control circuit 36 determines that the dilution ratio grasped based on the pulse output from the pulse encoder 1S is larger than the target value I (the syrup concentration of the beverage is low). A control signal is output to the energization unit 2 so as to increase the flow rate of the syrup S. Based on this control signal, the duty of the rotor drive motor 1M increases, and as the target value I is approached, the amount of increase in duty decreases. Further, the control circuit 36 monitors whether or not the number of rotations of the rotor drive motor 1M per unit time is within the threshold range based on the output pulse of the pulse encoder 1S every sampling period, and sampling exceeding the threshold value. For the period, a flag indicating the occurrence of an abnormality is set. The control circuit 36 also sets a flag indicating that an abnormality has occurred in the sampling cycle even when the amplitude of the rotor drive motor 1M having an amplitude exceeding the threshold value is generated.
[0052]
On the other hand, when the syrup S is sold out, as shown by the one-dot chain line, the dilution ratio grasped based on the output pulse of the pulse encoder 1S after the start of delivery is smaller than the target value I (the syrup concentration of the beverage is high). )It has become. On the other hand, a control signal is output from the control circuit 36 to the energization unit 2 so as to reduce the flow rate of the syrup S. However, since the syrup S in the conduit 13 is insufficient and is in a gas-liquid mixed state. The output pulse of the pulse encoder 1S and the duty of the rotor drive motor 1M have values including false information different from the actual liquid delivery state, and the sequential control cannot realize the target value I.
[0053]
When such a syrup S sending operation is abnormal, the abnormality detection unit 32 monitors the pulse of the pulse encoder 1S and the duty of the rotor drive motor 1M as a state monitoring signal at every sampling period, thereby abnormally selling out the syrup S. As soon as possible.
[0054]
The control circuit 36 receives the dilution water W input from the dilution water flow meter 21. _A When the flow rate signal reaches the specified value, an energization stop signal for instructing the end of transmission is output to the energization unit 2 via the interface unit 35. The energization unit 2 stops energization to the rotor drive motor 1M by inputting an energization stop signal. Further, the control circuit 36 terminates the beverage sales operation by stopping energization of the syrup solenoid valve 14, the water solenoid valve 17, the water pump 18, and the diluted water solenoid valve 22A.
[0055]
FIG. 10 shows the amount of syrup delivered for each beverage. When various beverages are delivered by the beverage dispenser described above, for some beverages J, even if the amount of syrup delivered at the delivery time t is a, for other beverages K In some cases, the amount of syrup delivered is b depending on the dilution ratio. Thus, even if the dilution ratio differs depending on the beverage, by changing parameters such as a threshold necessary for abnormality determination, FIG. Even if it is a case of the drink of the dilution ratio L shown in (4), it is possible to detect sold-out based on a state monitoring signal. In addition, FIG. The solid line and the alternate long and short dash line in FIG. It is the same as shown in.
[0056]
According to the second embodiment described above, the syrup supply flow regulator 1 provided in the beverage dispenser performs an abnormality in the syrup delivery operation during the initial energization time, and the output of the pulse encoder 1S after the initial energization time has elapsed. By monitoring the pulse and the duty of the rotor drive motor 1M as a state monitoring signal, it is possible to quickly detect the sellout of the syrup S using the flow rate regulator 1 as a soldout sensor.
[0057]
For example, even if the beverage delivery mode is not based on the preset delivery time as described above, the beverage can be delivered without delay from the delivery start regardless of the delivery mode, and an abnormality in the delivery operation can be detected. The present invention can be applied in a wide range without limiting the target of sequential control.
[0058]
In the above-described embodiment, the syrup used for beverage production has been described as the liquid to be monitored. However, it is also possible to detect an abnormality when sending a liquid other than syrup, and the beverage production is also used for that purpose. It is possible to apply to other uses. For example, in addition to syrup as a main ingredient constituting a beverage, supplementary ingredients such as milk and cream are topped on the surface of the drink and are also effective in applications where they are delivered at a low flow rate.
[0059]
In the above-described embodiment, the liquid to be sent is not limited to the liquid pressurized by the storage unit (syrup tank), but is based on the liquid pressurized based on the volume change of the storage unit and the supply water pressure. Even if the liquid is pressurized under pressure, the liquid is pressurized based on gravity, or is a non-pressurized liquid, the abnormality can be detected quickly and reliably regardless of the delivery mode.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the delivery control device of the present invention, since the flow rate regulator is driven in a constant energized state before the liquid delivery operation with sequential control, the initial abnormality detection operation is performed. Even if it is in a state, it is possible to clearly grasp the difference from the normal delivery state, so that it has a stable abnormality detection property, and the beverage can be continuously delivered from the start of delivery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a transmission control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
(B) is a circuit diagram showing the configuration of the control unit
FIGS. 2A and 2B show the configuration of a flow regulator, where FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a flowchart of initial abnormality detection operation;
FIG. 4A is a state diagram when the liquid delivery state is normal in the initial abnormality detection operation;
(B) is a state diagram when the liquid delivery state is abnormal in the initial abnormality detection operation.
FIG. 5 is a flowchart of a liquid delivery operation with sequential control.
FIG. 6 is a schematic diagram of abnormality determination processing in a determination processing unit.
FIG. 7 is a schematic diagram showing another algorithm for abnormality determination processing;
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a beverage dispenser according to a second embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change in dilution ratio and duty in a beverage delivery operation with a beverage dispenser.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the difference in the amount of syrup delivered when the dilution ratio is different
FIG. 11 is an explanatory diagram showing changes in dilution ratio and duty in another beverage delivery operation by the beverage dispenser.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a flow regulator.
[Explanation of symbols]
1. Flow controller 1M, rotor drive motor 1S, pulse encoder
2, current-carrying unit 3, control unit 6, syrup tank 7A, carbon dioxide supply line
7B, carbon dioxide supply line 8A, carbon dioxide control valve 8B, carbon dioxide control valve
10, body 10A, speed reducer 10B, lid portion 10a, inflow portion
10b, outflow part 11, rotor 11A, shaft 13, pipe line
14, syrup solenoid valve 15, syrup cooling coil 15A, cooling water tank
15B, evaporator 15C, refrigerant line 15D, ice 16, intake pipe
17, water solenoid valve 18, water pump 19, dilution water cooling coil
20, dilution water supply line 21, dilution water flow meter 22A, dilution water solenoid valve
22B, solenoid valve 23, water branch line 24, carbonator
25, carbonated water supply line 26, carbonated water flow meter 27, carbonated water cooling coil
28, carbonated water solenoid valve 29, multi-valve 31, initial abnormality detector
32, abnormality detection unit 32A, storage unit 32B, determination processing unit 33, memory
34, timer circuit 35, interface unit 36, control circuit
37, internal bus 50, cup

Claims

A drive motor that is driven in response to a liquid delivery command and generates a state monitoring signal in accordance with the delivery state;
When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving the drive motor in a predetermined energized state for a predetermined time from the start of delivery of the liquid, the abnormality is detected, and the state monitoring signal is normal sometimes, the rear lapse of a predetermined time, generates a control signal based on the previous SL state monitoring signals, sends control, characterized in that a control unit for executing sequential control of the drive motor by the control signal apparatus.

A drive motor driven in response to a pressurized liquid delivery command to generate a status monitoring signal in accordance with the delivery status;
When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving the drive motor in a predetermined energized state for a predetermined time from the start of delivery of the liquid, the abnormality is detected, and the state monitoring signal is normal sometimes, the rear lapse of a predetermined time, generates a control signal based on the previous SL state monitoring signals, sends control, characterized in that a control unit for executing sequential control of the drive motor by the control signal apparatus.

A drive motor that is driven in response to a liquid delivery command and generates a state monitoring signal in accordance with the delivery state;
When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving the drive motor in a predetermined energized state for a predetermined time from the start of delivery of the liquid, the abnormality is detected, and the state monitoring signal is normal sometimes, after the said predetermined time, it generates a control signal based on the previous SL state monitoring signals continuously performed without damaging the continuous delivery of the liquid sequential control of the drive motor by the control signal A transmission control device.

A drive motor driven in response to a pressurized liquid delivery command to generate a status monitoring signal in accordance with the delivery status;
When an abnormality occurs in the state monitoring signal based on driving the drive motor in a predetermined energized state for a predetermined time from the start of delivery of the liquid, the abnormality is detected, and the state monitoring signal is normal sometimes, after the said predetermined time, it generates a control signal based on the previous SL state monitoring signals continuously performed without damaging the continuous delivery of the liquid sequential control of the drive motor by the control signal A transmission control device.

5. The liquid delivery device according to claim 1, wherein the drive motor includes a pulse encoder that outputs a pulse corresponding to the number of rotations of the drive motor.

The said control part monitors the pulse according to the rotation speed of the said drive motor as the said state monitoring signal at the time of the said fixed energization condition, The said any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. Sending control device.

The control unit monitors a pulse and a current value corresponding to the rotation speed of the drive motor as the state monitoring signal after the predetermined time under the constant energization condition. Item 5. The transmission control device according to any one of Items 4 to 4.

The transmission control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit determines the abnormality stepwise based on the state monitoring signal.