JP6015068B2

JP6015068B2 - 制御機器および制御機器の更新時間表示方法

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Publication number: JP6015068B2
Application number: JP2012079703A
Authority: JP
Inventors: 明 ▲高▼石
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: CN103959183A; JP2013210768A; WO2013146308A1

Description

この発明は制御機器および制御機器の更新時間表示方法に関し、特に、通信機能を有する制御機器および制御機器の更新時間表示方法に関する。

近年、システムの統合管理や、品質管理のためのデータ収集などのニーズにより、制御機器を、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）に接続するニーズが高まっている。そのため、制御機器とPLCを接続するための通信変換器や、PLCと接続する機能をもった制御機器が商品化されている。これらの制御機器として、例えば、温度調節器は制御盤に設置するタイプしかなく、表示も単発光のLEDしか持っていない。

図６は従来の制御機器の一例としての温度調節器をＰＬＣ等と接続して使用する場合のブロック図である。従来は、ＰＬＣ５１をマスタとし、複数の温度調節器５２ａ〜５２ｃをスレーブとして通信させる場合、ＰＬＣ側で通信プログラムを作成するか（図６（Ａ））、または、ＰＬＣ６１と温度調節器６３ａ〜６３ｃの間に変換器６２を設ける必要があった（図６（Ｂ））。

従来の、図６（Ａ）に示した場合であれば、通信用のプログラム、特に、エラー処理のプログラムを作成する必要があり、時間と手間がかかるという問題があった。また、図６（Ｂ）に示した場合であれば、変換器６２が必要なため、コストアップになるとともに、設置スペースが必要となり、また、この変換器６２の設定はパソコンで行うため、パソコンや専用ソフトが必要になるという問題もあった。

さらに、ユーザが、これらの機器を使用する判断材料の一つとして、機器のデータ更新周期がある。従来はこの周期を計算で求めたり、PLCでプログラムを組んで測定したり、専用のパソコンソフトで確認するなどの方法しかなく、利便性に問題があった。また、ＰＬＣとの通信は目に見えないため、トラブル発生時の原因特定に、非常に時間がかかるという問題もあった。その結果、ＰＬＣと接続して使用される温度調節器のような制御機器がユーザにとって使いにくいという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ユーザにとって使いやすい、制御機器および制御機器の更新時間表示方法を提供することを目的とする。

この発明に係る制御機器は、所定の設定内容が設定された制御機器である。制御機器は、外部機器と自立的に通信するための通信手段と、ユーザが認識可能な表示を行う表示器とを有する。

好ましくは、制御機器はマスタとして作動し、外部機器はスレーブとして作動し、制御機器は外部機器と自動的に通信する。

自身がデータ更新する周期を計測する更新周期計測手段を含むのが好ましい。

また、表示器は更新周期を表示してもよいし、通信手段の異常を表示してもよい。

好ましくは、制御機器は複数接続され、それぞれの制御機器は、所定の設定内容を、他の制御機器にコピーする設定内容コピー手段を有する。

制御機器は温度調節器であってもよい。

この発明の他の局面においては、制御機器の更新時間表示方法は、１個のＰＬＣと、ＰＬＣに接続された複数の制御機器とからなるシステムにおけるものである。それぞれの制御機器の更新時間表示方法は、複数の制御機器のうちの特定の制御機器がＰＬＣと最初に通信を開始するステップと、複数の制御機器のうちの特定の制御機器以外の制御機器がＰＬＣと通信を行った後に、特定の制御機器が再度通信を開始するステップと、制御機器が最初に通信を開始するステップから再度通信を開始するステップまでの間の時間を検出するステップと、検出された時間を更新時間として算出するステップと算出された更新時間を表示するステップとを含む。

この発明においては、制御機器が、ユーザが認識可能な表示を行う表示器を有するため、制御機器の動作情報をユーザが容易に知ることができる。

その結果、ユーザにとって使いやすい制御機器を提供できる。

この発明の一実施の形態における、ＰＬＣと温度調節器との接続状態を示す図である。ＰＬＣ１１と３台の温度調節器が接続された場合の時間の経過を模式的に示す図である。温度調節器の制御部がＰＬＣと行う動作を示すフローチャートである。温度調節器の制御部が内部において行う動作を示すフローチャートである。温度調節器の表示部の表示状態を示す図である。従来のＰＬＣと温度調節器との接続状態を示す図である。

まず、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。ここでは、制御機器として温度調節器を例にあげて説明する。図１は、この実施の形態における、ＰＬＣ１１と温度調節器２０とを含む、温度調節器システム１０の全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、ＰＬＣ１１は外部に接続された温度調節器２０のメモリと交信可能な外部メモリ設定部１２を有する。外部メモリ設定部１２は、温度調節器２０のメモリ２５の内容を受信したり、ＰＬＣ１１で設定した内容を温度調節器２０のメモリ２５へ送信可能である。

温度調節器２０は、温度調節器２０全体を制御するＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１に制御される、表示部２２と、キー操作部２３と、通信部２４とを含む。表示部２２はユーザが認識可能な表示を行う。キー操作部２３は、ユーザが操作可能な図示のないキーボードを含み、所望のデータを入力して温度調節器２０のメモリ２５に格納する。通信部（通信手段）２４はＰＬＣ１１と通信可能であり、メモリ２５に入力したデータをＰＬＣ１１の外部メモリ設定部１２へ送信する。

次に、温度調節器２０のＣＰＵ２１が行う動作について説明する。図２はＰＬＣ１１と３台の温度調節器２０ａ〜２０ｃが接続された場合の時間の経過を模式的に示す図であり、図３は、特定の温度調節器２０ａのＣＰＵ２１が行う処理内容のうち、ＰＬＣとの更新時間を算出する場合を示すフローチャートであり、図４は、温度調節器２０内部における処理を示すフローチャートである。

図２および３を参照して、ＰＬＣ１１と温度調節器２０ａとが更新時間の算出を行う場合は、まず、通信部２４で１回目の交信を開始するための受信処理を行う（ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。次いで、順番判定を行う。具体的には、自ユニット（温度調節器２０ａ）が交信できる順を待ち（Ｓ１２で自ユニット処理）、交信可能となったときにＰＬＣ１１と再度の交信を開始し（Ｓ１３）、処理を終了した時点で、最初の通信をしてから、再度の通信をするまでの更新時間を算出する（Ｓ１４でＹＥＳ，Ｓ１５）。したがって、ＣＰＵ２１は更新周期計測手段として作動する。

なお、自ユニット（温度調節器２０ａ）が交信できる順を待つ間、ＰＬＣ１１は他の温度調節器２０ｂ〜２０ｃと交信する。

このフローチャートをＰＬＣ１１に接続されている全ての温度調節器２０ａ〜２０ｃが行うため、算出された更新時間は全て同じ時間である。

次に、温度調節器２０ａ〜２０ｃの内部における処理について説明する。図４を参照して、内部における異常の発生の有無を検出する（Ｓ２１）。異常があれば（Ｓ２１でＹＥＳ）、その異常を表示部２２に表示する（Ｓ２３）。異常がなければ（Ｓ２１でＮＯ）、図３で算出した更新時間を表示する（Ｓ２２）。ここで、異常は通信異常を含む。

なお、ＣＰＵ２１は、ＰＬＣとの更新時間算出処理と温度調節器２０内部における処理とを順に行う。

次に、ＰＬＣ１１と複数の温度調節器２０ａ〜２０ｃの接続状態や表示部２２ａ〜２２ｃにおける表示内容について説明する。図５は、ＰＬＣ１１に複数の温度調節器２０ａ〜２０ｃが接続された状態を示すブロック図である。また、ここでは、温度調節器２０ａと２０ｃにおいては、「１３００」が表示され、温度調節器２０ｂにおいては、「Ｃ.ＥＲＲ」が表示されている。

ここで、温度調節器２０ａ、２０ｃに表示されている「１３００」は、温度調節器２０ａ、２０ｃについては異常がなく、ＰＬＣとの更新時間が例えば、１３００ｍｓであることを示している。一方、「Ｃ．ＥＲＲ」は、温度調節器２０ｂの内部に異常が生じていることを示している。ここで、「Ｃ」はエラーの内容であり、「ＥＲＲ」は異常発生を示す。

図５に示すように、表示部２２が、ユーザの認識可能な表示を行うため、異常を生じている温度調節器を容易に判別可能である。また、異常を生じていない温度調節器については、ＰＬＣ１１との更新時間を容易に知ることができる。

なお、表示部２２が行うユーザの認識可能な表示は、図に示したように、文字や数字や記号等が好ましい。また、これらの表示のために、複数のセグメントからなる表示要素を用いてもよい。

次に、この実施の形態における通信の詳細について説明する。この実施の形態においては、ＰＬＣ１１に接続された温度調節器２０がマスタとして作動し、ＰＬＣ１１はスレーブとして作動する。したがって、それぞれの温度調節器２０のＣＰＵ２１は、自律的（自発的）にＰＬＣ１１と交信する。その結果、従来のように、ＰＬＣ１１側でプログラムを作成する必要がなく、また、従来必要であった変換器も不要である。

次に、この発明のさらに他の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、温度調節器は同様に接続された他の温度調節器に対して作動用のパラメータを設定する。

図５を参照して、ここでは、温度調節器２０ａ〜２０ｃがＰＬＣ１１に直列に接続されている。なお、それぞれの温度調節器２０ａ〜２０ｃは、図１に示す構成を有している。この実施形態では、ＣＰＵ２１の図示のないＲＯＭは、制御プログラムとして、パラメータコピー用の制御プログラムを備えており、ＲＯＭには、パラメータテーブルが格納される。

各温度調節器２０ａ〜２０ｃは、同じ用途、例えば、同じ制御対象の温度制御に使用されるものであり、設定されるパラメータは、同一である。この実施の形態では、複数の温度調節器２０ａ〜２０ｃに対して効率的にパラメータの設定を行なえるように、パラメータが設定された温度調節器２０ａのパラメータを、他の温度調節器２０ｂ〜２０ｃにコピー可能である。このパラメータのコピーは、コピー元、又は、コピー先となる温度調節器２０ａ〜２０ｃを指定し、この温度調節器２０ａ〜２０ｃに、キー操作部２３ａ〜２３ｃの操作による実行命令を与えることで、指定された温度調節器２０ａ〜２０ｃからのパラメータコピー（アップロード）、又は、パラメータコピー（ダウンロード）を可能としている。

この実施の形態では、キー操作部２３によって温度調節器２０ｂまたは２０ｃのユニット番号を指定する。キー操作部２３によって複数の温度調節器を指定して一括してパラメータコピーを行うことも可能である。

次に、さらに他の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、従来ＰＬＣが行っていたような、予め作成されたプログラムによるプログラム通信ではなく、プログラムの不要なプログラムレス通信を行う。

ここで、プログラムレス通信は、ＰＬＣ１１のメモリ２５を介して、温度調節器２１のパラメータを読み書きしたり、ラン/ストップしたりする機能である。PLC１１との通信は温度調節器２１ａが自動で行うので、通信プログラムの作成が不要である。

この通信には、コンポ通信と、コピー機能とが存在する。コンポ通信とは、複数の温度調節器をRS-485で接続し、目標値とRUN/STOPの一斉変更を行う機能である。

コピー機能とは、マスタ（例えば、温度調節器２０ａ）の設定値を、スレーブ（例えば、温度調節器２０ｂ）にコピーすることができる機能（設定内容コピー手段として作動）である。プログラムレス通信、またはコンポ通信で使用できる。

次に、この実施の形態に係る温度調節器の機能について説明する。この実施の形態においては、温度調節器は、複数のプロトコルを有し、その選択が可能である。したがって、プロトコルの異なる、複数の異なるＰＬＣと接続が可能になる。

なお、上記実施の形態においては、制御機器として、温度調節器を例にあげて説明したが、これに限らず、デジタルパネルメータや、インバータや、センサー等であってもよい。

上記実施の形態においては、表示部は、更新時間とエラーとを表示する場合について説明したが、これに限らず、自装置の有する機能や、ＰＬＣの作動状態や、パラメータを表示するようにしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係る制御機器はユーザが認識可能な表示を行う表示器を有し、ユーザにとって使いやすい制御機器を提供できるため、制御機器として有利に使用される。

１０温度調節器システム、１１ＰＬＣ、２０温度調節器、２１ＣＰＵ、２２表示部、２３キー操作部、２４通信部、２５メモリ。

Claims

１個のＰＬＣと、前記ＰＬＣに接続され、所定の設定内容が設定された複数の制御機器とからなるシステムにおける制御機器であって、
ＰＬＣと通信するための通信手段と、
ユーザが認識可能な表示を行う表示器と、
前記ＰＬＣと通信を開始してから再度の通信を開始するまでの更新時間の周期を計測する更新周期計測手段と、
を有し、
前記制御機器はマスタとして作動し、前記ＰＬＣはスレーブとして作動し、前記制御機器は前記ＰＬＣと自動的に通信する、制御機器。
前記表示器は前記更新周期を表示する、請求項１に記載の制御機器。
前記表示器は前記通信手段の異常を表示する、請求項１に記載の制御機器。
前記制御機器は複数接続され、
それぞれの制御機器は、前記所定の設定内容を、他の制御機器にコピーする設定内容コピ
ー手段を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の制御機器。
前記制御機器は温度調節器である、請求項１〜４のいずれかに記載の制御機器。
１個のＰＬＣと、前記ＰＬＣに接続された複数の制御機器とからなるシステムにおける、
それぞれの制御機器の更新時間表示方法であって、
前記制御機器はマスタとして作動し、前記ＰＬＣはスレーブとして作動し、前記制御機器は前記ＰＬＣと自動的に通信し、
前記更新時間表示方法は、
前記複数の制御機器のうちの特定の制御機器が前記ＰＬＣと最初に通信を開始するステ
ップと、
前記複数の制御機器のうちの特定の制御機器以外の制御機器が前記ＰＬＣと通信を行っ
た後に、前記特定の制御機器が再度通信を開始するステップと、
前記制御機器が最初に通信を開始するステップから再度通信を開始するステップまでの
間の時間を検出するステップと、
検出された時間を更新時間として算出するステップと、
算出された更新時間を表示するステップを含む、制御機器の更新時間表示方法。