(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数のインバータがピア・ツ・ピア(Peer To Peer、P2P)によってマスタインバータ及びスレーブインバータを構成する場合、マスタインバータは、内蔵型通信機能によってインバータの所定の入出力装置を共有するが、スレーブインバータは、制御権がなくなるためスレーブインバータの入出力装置を用いることができない。
【0005】
また、通信プロトコルの制限によってインバータ本体に共有データの内容を通知することができず、インバータ本体では共有データが分からないため、データ信頼性に問題がある。
【0006】
さらに、入出力装置間の直接的な通信によって、マスタインバータで固有の内容が全部分かるわけではないため、正確な制御が難しい。
【0007】
本発明は、CAN通信によるバックグラウンド通信によってマスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力ポートを選択的に共有する、マスタインバータとスレーブインバータとの間の入出力装置共有システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるマスタインバータ又はスレーブインバータは、スレーブインバータに含まれるスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報に基づいて通信を決定するように構成される。
【0009】
本発明の他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるマスタインバータは、スレーブインバータに含まれるスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報に基づいて、スレーブインバータを介して出力データを出力するか否かを決定するように構成される。
【0010】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるマスタインバータは、スレーブインバータに含まれるスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報に基づいて、スレーブインバータを介して入力データを受信するか否かを決定するように構成される。
【0011】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報は、スレーブ入出力装置の使用許可情報又は使用不可情報を含む。
【0012】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるマスタインバータは、スレーブ入出力装置の共有可否に関する情報が使用許可情報を含む場合、スレーブインバータから送信される入力データを受信するように構成される。
【0013】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるスレーブインバータは、スレーブインバータに含まれるスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報に基づいて、マスタインバータから要求された出力データを出力するか否かを決定するように構成される。
【0014】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるスレーブインバータは、スレーブインバータに含まれるスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報に基づいて、スレーブインバータを介して受信した入力データをマスタインバータに送信するか否かを決定するように構成される。
【0015】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるマスタインバータ及びスレーブインバータは、CAN通信プロトコルによるバックグラウンド通信によってスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報を送受信するように構成される。
【0016】
本発明の更に他の態様による、マスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力装置を共有する入出力装置共有システムにおけるスレーブインバータは、スレーブインバータの制御機能を実行するスレーブメイン部と、スレーブメイン部の制御によってマスタインバータに含まれるマスタ入出力装置と通信接続するスレーブ入出力装置と、スレーブメイン部の制御によってスレーブ入出力装置の共有可否に関する情報を設定するスレーブキーパッド部とを含む。
【発明の効果】
【0017】
本発明の実施形態によるマスタインバータとスレーブインバータとの間の入出力装置共有システムは、CAN通信によるバックグラウンド通信によってマスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力ポートを選択的に共有することによって、信頼性が高く正確なデータを用いることができ、拡張モジュールを追加しないためコストを低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態によるマスタインバータとスレーブインバータとの間の入出力装置共有システムについて詳細に説明する。なお、図面番号に関係なく同一又は類似の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0020】
図1は本発明の実施形態による入出力装置共有システムの構成を示すブロック図である。
【0021】
図1に示すように、入出力装置共有システムは、マスタインバータ100とスレーブインバータ200とから構成される。なお、
図1に示すすべての構成要素が必須構成要素であるわけではなく、本発明による入出力装置共有システムは、図示の構成要素よりも多い構成要素で実現してもよいし、それより少ない構成要素で実現してもよい。
【0022】
マスタインバータ100は、
図1に示すように、マスタメイン部110、マスタ入出力装置120及びマスタキーパッド部130から構成される。
【0023】
マスタメイン部110は、マスタインバータ100の全般的な制御機能を有する。
【0024】
また、マスタメイン部110は、CAN通信プロトコル通信線(以下、CAN通信線という)を介してバックグラウンド状態でマスタ入出力装置120と通信接続される。
【0025】
さらに、マスタメイン部110は、マスタ入出力装置120を制御してスレーブインバータ200とのP2P設定を行う。
【0026】
例えば、マスタメイン部110は、
図2に示すように、マスタ入出力装置120とはCAN通信線を介して通信接続され、スレーブインバータ200とはRS−485シリアル通信線を介して通信接続される。
【0027】
さらに、マスタメイン部110は、スレーブインバータ200からのP2P接続に対する応答を待機する。このとき、マスタメイン部110は、待機中にはトリップ(すなわち、遮断)を発生させ、スレーブインバータ200とのP2P接続時にはトリップを解除する。
【0028】
さらに、マスタメイン部110は、スレーブインバータ200とのP2P接続を行い、P2Pプロトコルでバックグラウンド通信を行う。
【0029】
さらに、マスタメイン部110は、マスタ入出力装置120によるスレーブインバータ200とのデータ送受信によって、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報及びスレーブインバータ200と送受信する少なくとも1つのデータに基づいて、少なくとも1つのデータにそれぞれ対応する予め設定された少なくとも1つの機能を実行する。ここで、複数のデータが送受信される場合、当該複数のデータにそれぞれ対応する複数の機能が同時に行われることもある。
【0030】
すなわち、マスタメイン部110は、マスタ入出力装置120によるスレーブインバータ200とのデータ送受信によって、スレーブインバータ200から送信される任意のデータを用いてもよいし、用いなくてもよい。
【0031】
さらに、マスタメイン部110は、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220を介して出力しなければならない出力データがある場合、当該出力データ及び出力装置要求情報をマスタ入出力装置120によってスレーブインバータ200に送信する。ここで、マスタメイン部110からスレーブインバータ200に送信された出力データは、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、スレーブ入出力装置220を介して外部に出力されてもよいし、出力されなくてもよい。
【0032】
さらに、マスタメイン部110は、スレーブインバータ200から受信した入力データの中にマスタインバータ100に送信しなければならない(又は、用いられる)入力データがある場合、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を確認し、スレーブインバータ200から受信した入力データをマスタ入出力装置120によって伝達してもよいし、伝達しなくてもよい。
【0033】
さらに、マスタメイン部110は、マスタインバータ100の内部でマスタインバータ100の構成要素(マスタメイン部110、マスタ入出力装置120及びマスタキーパッド部130)間で入出力(又は、送受信)される入出力データと、マスタ入出力装置120とスレーブインバータ200との間で入出力される入出力データとを、マスタキーパッド部130によってモニタし、モニタした入出力データを選択的に用いる。
【0034】
さらに、マスタメイン部110は、マスタインバータ100及び/又はスレーブインバータ200に対する運転及び/又は停止指令を、CAN通信線及び/又はRS−485シリアル通信線を介して送信し、運転及び/又は停止指令を受信したマスタインバータ100及び/又はスレーブインバータ200は、運転及び/又は停止指令に対応する機能を実行する。
【0035】
マスタ入出力装置120は、マスタメイン部110の制御によって、RS−485などの通信方式でスレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220と通信接続される。
【0036】
また、マスタ入出力装置120は、マスタメイン部110とはCAN通信線を介して通信接続され、マスタキーパッド部130とは有線又は無線通信方式で通信接続される。
【0037】
例えば、マスタ入出力装置120は、
図3に示すように、RS−485シリアル通信線を介してスレーブ入出力装置220に接続される。
【0038】
さらに、マスタ入出力装置120は、マスタメイン部110の制御によって、マスタ入出力装置120に含まれる複数のアナログ/デジタル入出力ポートを使用(又は、制御、割り当て)する。ここで、マスタ入出力装置120に含まれるアナログ/デジタル入出力ポートの数は、インバータの用途及び/又はユーザの設定などによって設定可能である。
【0039】
マスタキーパッド部130は、マスタインバータ100の全般的な動作状態を表示する。
【0040】
また、マスタキーパッド部130は、任意の運転者の操作(又は、タッチ、選択)によって運転及び/又は停止指令を生成する。
【0041】
スレーブインバータ200は、
図1に示すように、スレーブメイン部210、スレーブ入出力装置220及びスレーブキーパッド部230から構成される。
【0042】
スレーブメイン部210は、スレーブインバータ200の全般的な制御機能を有する。
【0043】
また、スレーブメイン部210は、CAN通信線を介してバックグラウンド状態でスレーブ入出力装置220と通信接続される。
【0044】
さらに、スレーブメイン部210は、スレーブ入出力装置220を制御してマスタインバータ100とのP2P設定を行う。
【0045】
例えば、スレーブメイン部210は、
図2に示すように、スレーブ入出力装置220とはCAN通信線を介して通信接続され、マスタインバータ100とはRS−485シリアル通信線を介して通信接続される。
【0046】
さらに、スレーブメイン部210は、マスタインバータ100とのP2P接続を行い、P2Pプロトコルでバックグラウンド通信を行う。
【0047】
さらに、スレーブメイン部210は、マスタ入出力装置120とスレーブ入出力装置220とのデータ送受信によって、スレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいてスレーブ入出力装置220によって入出力される少なくとも1つのデータにそれぞれ対応する、予め設定された少なくとも1つの機能を実行する。ここで、複数のデータが送受信される場合、当該複数のデータにそれぞれ対応する複数の機能が同時に行われることもある。
【0048】
すなわち、スレーブメイン部210は、マスタ入出力装置120とスレーブ入出力装置220とのデータ送受信によってマスタ入出力装置120から送信される任意のデータを用いてもよいし、用いなくてもよい。
【0049】
さらに、スレーブメイン部210は、外部(例えば、マスタインバータ100及びスレーブインバータ200にそれぞれ接続されたセンサ、PLC、上位コントローラなどを含む。)から送信されたデータを、スレーブ入出力装置220を介して受信し、受信したデータを選択的に用いる。
【0050】
さらに、スレーブメイン部210は、スレーブ入出力装置220を介して、マスタ入出力装置120から送信されたマスタインバータ100の出力データ及び出力装置要求情報を受信する。
【0051】
さらに、スレーブメイン部210は、スレーブキーパッド部230によって予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、受信したマスタインバータ100の出力データを、スレーブ入出力装置220を介して外部に出力するか否かを決定する。
【0052】
すなわち、スレーブメイン部210は、予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用不可情報が含まれる場合、スレーブ入出力装置220を介して受信したマスタインバータ100の出力データを外部に出力しない。
【0053】
また、スレーブメイン部210は、予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用許可情報が含まれる場合は、スレーブ入出力装置220を介して受信したマスタインバータ100の出力データを、スレーブ入出力装置220を介して外部に出力する。
【0054】
さらに、スレーブメイン部210は、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データの中にマスタインバータ100に送信しなければならない(又は、用いられる)入力データがある場合、予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、受信した入力データをマスタインバータ100に送信するか否かを決定する。
【0055】
すなわち、スレーブメイン部210は、予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用不可情報が含まれる場合、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データをマスタインバータ100に送信しない。
【0056】
また、スレーブメイン部210は、予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用許可情報が含まれる場合は、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データを、マスタ入出力装置120を介してマスタインバータ100に送信する。
【0057】
さらに、スレーブメイン部210は、スレーブインバータ200の内部でスレーブインバータ200の構成要素(スレーブメイン部210、スレーブ入出力装置220及びスレーブキーパッド部230)間で入出力(又は、送受信)される入出力データと、マスタ入出力装置120とスレーブインバータ200との間で入出力される入出力データとを、スレーブキーパッド部230によってモニタし、モニタした入出力データを選択的に用いる。
【0058】
さらに、スレーブメイン部210は、スレーブインバータ200自体に対する運転及び/又は停止指令に基づいて該当機能を実行する。
【0059】
さらに、スレーブメイン部210は、マスタインバータ100から送信される運転及び/又は停止指令に基づいて該当機能を実行する。
【0060】
スレーブ入出力装置220は、スレーブメイン部210の制御によって、RS−485などの通信方式でマスタインバータ100のマスタ入出力装置120と通信接続される。
【0061】
また、スレーブ入出力装置220は、スレーブメイン部210とはCAN通信線を介して通信接続され、スレーブキーパッド部230とは有線又は無線通信方式で通信接続される。
【0062】
例えば、スレーブ入出力装置220は、
図3に示すように、RS−485シリアル通信線を介してマスタ入出力装置120に接続される。
【0063】
さらに、スレーブ入出力装置220は、スレーブメイン部210の制御によって、スレーブ入出力装置220に含まれる複数のアナログ/デジタル入出力ポートを使用(又は、制御、割り当て)する。ここで、スレーブ入出力装置220に含まれるアナログ/デジタル入出力ポートの数は、インバータの用途及び/又はユーザの設定などによって設定可能である。
【0064】
このように、マスタ入出力装置120とスレーブ入出力装置220とは、RS−485シリアル通信線などを介して直接的な通信が可能である。
【0065】
一方、マスタインバータ100とスレーブインバータ200との間の入力データ及び出力データの流れは
図4及び
図5に示す通りである。
【0066】
すなわち、
図4はマスタインバータ100とスレーブインバータ200との間の入力データの流れを示す図であり、マスタインバータ100の構成要素同士(マスタメイン部110及びマスタ入出力装置120)はCAN通信線を介して接続され、マスタインバータ100とスレーブインバータ200とはRS−485シリアル通信線を介して接続され、予め設定されたスレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、スレーブインバータ200を介して受信した入力データをマスタインバータ100に送信するか否かが決定される。
【0067】
また、
図5はマスタインバータ100とスレーブインバータ200との間の出力データの流れを示す図であり、予め設定されたスレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、マスタインバータ100から送信された出力データを、スレーブインバータ200を介して出力するか否かが決定される。
【0068】
スレーブキーパッド部230は、スレーブインバータ200の全般的な動作状態を表示する。
【0069】
また、スレーブキーパッド部230は、任意の運転者の操作(又は、タッチ、選択)によって運転及び/又は停止指令を生成する。
【0070】
さらに、スレーブキーパッド部230は、
図6に示すように、運転者の操作によるスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を設定する。
【0071】
すなわち、スレーブキーパッド部230は、スレーブキーパッド部230に表示された画面上でタッチ(又は、チェック、選択)される使用許可又は使用不可項目に基づいて、スレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を設定する。ここで、スレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報は、使用許可情報(若しくは、使用許可)又は使用不可情報(若しくは、使用不可)を含む。
【0072】
また、本実施形態においては、スレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を設定する際に、スレーブキーパッド部230に表示された画面上で該当機能を設定するように構成しているが、これに限定されるものではなく、スレーブキーパッド部230又はスレーブ入出力装置220の一面に形成されたオン/オフボタン(又は、オン/オフスイッチ)などによって、スレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を設定するように構成してもよい。
【0073】
このように、マスタキーパッド部130及び/又はスレーブキーパッド部230を用いて、マスタインバータ100及び/又はスレーブインバータ200の入出力データをモニタし、当該入出力データを変更及び/又は保存することができる。
【0074】
一方、マスタインバータ100及びスレーブインバータ200のバックグラウンド通信プロトコルの構成は
図7に示す通りである。
【0075】
すなわち、一般的な通信の2msの周期を大きく変更することなく、P2P機能の追加情報を交換することができる。
【0076】
マスタインバータ100とスレーブインバータ200とのP2P通信が接続されると、通信順序は0x41⇔0x51、0x42⇔0x52、0x41⇔0x51、…から0x41⇔0x51、0x42⇔0x52、0x41⇔0x51、0x43⇔0x53、…に変わる。
【0077】
P2P通信の場合、追加情報交換のためにプロトコルが追加されるが、重要度の高い8バイトの情報は2ms周期を維持し、相対的に重要度の低い8バイトの情報と追加された8バイトの情報は4ms周期とすることによって、バックグラウンド通信に影響を与えることなく、追加データを送信することができる。
【0078】
このように、CAN通信によるバックグラウンド通信によってマスタインバータとスレーブインバータとの間で入出力ポートを選択的に共有することができる。
【0079】
以下、
図1〜
図8を参照して本発明による入出力装置共有システムの制御方法について詳細に説明する。
【0080】
図8は本発明の一実施形態による入出力装置共有システムの制御方法を示すフローチャートである。
【0081】
まず、任意の複数のインバータ100、200が相互間にP2P設定を行う。
【0082】
すなわち、マスタインバータ100及びスレーブインバータ200は、マスタインバータ100とスレーブインバータ200との間のP2P設定を行う(S810)。
【0083】
その後、マスタインバータ100は、スレーブインバータ200からのP2P接続に対する応答を待機する(S820)。このとき、マスタインバータ100は、待機中にはトリップを発生させ、スレーブインバータ200とのP2P接続時にはトリップを解除する。
【0084】
そして、マスタインバータ100は、スレーブインバータ200とのP2P接続を行い、P2Pプロトコルでバックグラウンド通信を行う。
【0085】
その後、マスタインバータ100は、スレーブインバータ200とのデータ送受信によって、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報及び送受信される少なくとも1つのデータに基づいて、少なくとも1つのデータにそれぞれ対応する予め設定された少なくとも1つの機能を実行する。
【0086】
そして、スレーブインバータ200は、マスタインバータ100とのデータ送受信によって、スレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいてスレーブインバータ200によって入出力される少なくとも1つのデータにそれぞれ対応する、予め設定された少なくとも1つの機能を実行する。ここで、複数のデータが送受信される場合、当該複数のデータにそれぞれ対応する複数の機能が同時に行われることもある。
【0087】
一例として、マスタインバータ100は、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220を介して出力しなければならない出力データがある場合、当該出力データ及び出力装置要求情報をスレーブインバータ200に送信する。その後、スレーブインバータ200は、マスタインバータ100から送信された出力データ及び出力装置要求情報を受信し、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を確認し、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220によってマスタインバータ100から送信された出力データを出力してもよいし、出力しなくてもよい。
【0088】
すなわち、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用許可情報が含まれる場合、スレーブインバータ200によって受信した出力データを、スレーブ入出力装置220を介して出力する。それに対して、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用不可情報が含まれる場合は、スレーブインバータ200によって受信した出力データはスレーブ入出力装置220を介して出力しない。
【0089】
このように、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、出力データを用いてもよいし、用いなくてもよい。
【0090】
他の例として、スレーブインバータ200は、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データの中にマスタインバータ100に送信しなければならない(又は、用いられる)入力データがある場合、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報を確認し、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データをマスタインバータ100に送信してもよいし、送信しなくてもよい。
【0091】
すなわち、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用許可情報が含まれる場合、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データをマスタインバータ100に送信する。それに対して、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200の予め設定されたスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に使用不可情報が含まれる場合は、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データをマスタインバータ100に送信しない。
【0092】
このように、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200のスレーブ入出力装置220の共有可否に関する情報に基づいて、スレーブ入出力装置220を介して受信した入力データをマスタインバータ100に送信してもよいし、送信しなくてもよい。
【0093】
更に他の例として、マスタインバータ100は、マスタインバータ100の内部で入出力される入出力データと、スレーブインバータ200を介して入出力される入出力データをモニタし、当該入出力データを選択的に用いる。
【0094】
また、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200の内部で入出力される入出力データと、マスタインバータ100を介して入出力される入出力データとをモニタし、当該入出力データを選択的に用いる。
【0095】
更に他の例として、マスタインバータ100は、マスタインバータ100及び/又はスレーブインバータ200に対する運転及び/又は停止指令を送信し、当該運転及び/又は停止指令を受信したマスタインバータ100及び/又はスレーブインバータ200は該当機能を実行する。
【0096】
そして、スレーブインバータ200は、スレーブインバータ200自体に対する運転及び/又は停止指令に基づいて該当機能を実行する(S830)。
【0097】
前述した実施形態は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想から逸脱しない限り様々な修正及び変形が可能であろう。つまり、前述した実施形態は本発明の技術思想を説明するためのものにすぎず、前述した実施形態によって本発明の権利範囲が限定されるものではない。よって、本発明の権利範囲は添付の特許請求の範囲によって定められるべきであり、同等の範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。