技術分野
外部からの運転指令に応じてインバータ内の電力変換器を運転するためのインバータ制御装置であって、用途別のアプリケーションプログラムによってインバータを制御するインバータ制御装置に関するものである。
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】アプリ部の処理が設定時間内に終了しなかった場合でも継続して負荷を運転可能なインバータ制御装置を提供する。 【解決手段】処理の起動、時間管理等を行うシステム部101と、電力変換器1Bとの間の入出力等を行う入出力I/F部102と、制御信号を演算するドライブ制御部103と、アプリケーションプログラムを実行するアプリ部105と、アプリ部105との間でデータを読み書きするメモリI/F部104と、を備える。定周期処理されるアプリ部105の出力データをドライブ制御部103が用いる時に、システム部101は、アプリ部105の処理が設定時間内に終了した時には今回の出力データをメモリI/F部104に複製し、設定時間内に終了しない時には、今回の処理を終了させて前回の処理によりメモリI/F部104に複製したデータをアプリ部105の今回の出力データとしてドライブ制御部103に使用させる。 【選択図】図1
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
図4の従来技術では、PLC部40が実行するアプリケーションプログラムとドライブ制御部60が実行するアプリケーションプログラムとが互いに独立している。従って、PLC部40における演算結果をドライブ制御部60に反映させるために、制御スキャン同期部30によって両者の制御動作を同期させる必要がある。
このため、制御スキャン同期部30を制御するCPU10の処理が複雑になり、高性能なCPU10が必要になるという問題がある。
また、インバータ制御装置により交流電動機を高精度かつ安定的に可変速駆動する場合には、インバータ制御装置の演算周期を短くして演算処理を高速化する必要がある。しかし、インバータ制御装置の演算周期内にPLCにおけるアプリケーションプログラムが終了しない場合には、アプリケーションプログラムの出力である運転指令が正しくなくなり、電動機の正常な運転が困難になるおそれがある。
通常、PLCにおいてアプリケーションプログラムを定周期処理する場合には、タイマによってアプリケーションプログラムの処理時間を計測し、その最小処理時間、最大処理時間を計測している。PLCでは、アプリケーションプログラムの処理時間が設定時間(最大処理時間)を超えた場合でも演算を継続し、アプリケーションプログラムの処理が終了した時に出力が更新される。このため、入力に対して出力が遅れることになるが、動作を継続できるという特徴がある。
ただし、このやり方をインバータ制御装置に適用した場合には、インバータに固有のプログラムであるドライブ制御部の処理を定周期内に完了することができず、PWM(Pulse Width Modulation)信号等の出力が更新されなくなって電動機を適切に制御できなくなる。
例えば、PLCがアプリケーションプログラムにより電動機の運転周波数指令を出力し、ドライブ制御部では電動機の運転周波数の位相に合わせたPWM信号を出力する場合を考えてみる。この場合、運転周波数指令が更新されずに前回値のままであっても、動作の継続は可能であるが、PWM信号は、電動機の運転周波数に応じて定周期で進むだけの位相に応じて出力されないと、電動機の運転を継続できなくなる。
このため、前述した特許文献1に記載された従来技術によると、PLC部40によるアプリケーションプログラムの処理時間が設定時間を経過した場合に、ドライブ制御部60から適正なPWM信号が出力されず、ドライブ主回路70による電動機の安定した運転が困難になるおそれがあった。
そこで、本発明の解決課題は、高性能なCPUを用いることなく、高速かつ一定周期内でアプリケーションプログラムの実行部分とドライブ制御部分とを連携させ、しかも、アプリケーションプログラムの処理が設定時間内に終了しなかった場合でも、継続して負荷を運転可能としたインバータ制御装置を提供することにある。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
課題を解決するため、請求項1に係る発明は、インバータを構成する電力変換器を運転して負荷に交流電力を供給するためのインバータ制御装置であって、外部からの運転指令に応じて前記電力変換器の半導体スイッチング素子を制御するインバータ制御装置において、
前記インバータ制御装置の固有プログラムにより、処理の起動、時間管理及びデータ管理を行うシステム部と、
前記固有プログラムにより、前記運転指・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明によれば、システム部によりアプリケーション部を起動させ、メモリI/F部が、アプリケーション部との間でデータの読み書きを実行することにより、従来技術におけるPLC部とドライブ制御部のように両者の制御動作を同期させるための特別な仕組みが不要になる。
また、アプリケーション部の処理時間が設定時間を超過した場合には前回の定周期処理によるアプリケーション部の出力データを使用することにより、安定的に運転を継続すると共に、設定時間を超過した回数が所定値を超えた場合にはアラームを出力して必要な保護動作を行うことで、システムの信頼性を高めることができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の実施形態を示すインバータ制御装置の構成図である。
【図2】 本発明の実施形態における、通常時の処理の流れを示すシーケンス図である。
【図3】 本発明の実施形態における、設定時間超過時の処理の流れを示すシーケンス図である。
【図4】 特許文献1に記載された従来技術の全体的な構成図である。
1:インバータ
1A:インバータ制御装置
1B:電力変換器
101: システム部
102:入出力I/F部
103:ドライブ制御部
104:メモリI/F部
105:アプリケーション部
2:電源
3:交流電動機
4:PC
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