JPH08267542A - 押出成形ラインのアナログ信号制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出成形ラインにおいて、複数の入力アナロ
グ信号に対して警報レベルを越えた入力に対応する複数
のモータの停止制御を簡単にできるようにする。 【解決手段】 アナログ信号を処理するアナログ信号系
１００からの信号とレベル設定手段１０１からの警報レ
ベルとを比較手段１０２が比較する。比較手段１０２
は、アナログ信号系１００からの信号が警報レベルを越
えるとき、モータ停止選択設定手段１０５で設定したモ
ータを停止させる警報信号を出力する。出力有無設定手
段１０３で設定した警報信号の出力有無に基づき、出力
制御手段１０４が比較手段１０２からの警報信号の出力
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は押出成形ラインのア
ナログ信号制御装置に係り、特に、押出機を含み長尺物
や積層物のプラスチック成形に用いる押出成形ラインの
アナログ信号制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】押出成形ラインは、例えば押出機に引取
機を連結させて構成されており、押出機において溶融プ
ラスチックをスクリューで押出し成形するとともに、引
取機でその押出し成形品を引取る構成を有している。こ
のような押出成形ラインでは、押出機にモータ、温度セ
ンサおよび圧力センサ等が配置されており、これらモー
タ、温度センサおよび圧力センサ等からのアナログ信号
を運転制御装置に入力するとともに、これらアナログ入
力信号に基づきその運転制御装置からモータやヒータ等
へアナログ信号を出力して運転制御される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、押出成
形ラインにおいて配置される押出機の数が増加したり、
押出機に内蔵したモータ数が多い場合には、モータ、温
度センサおよび圧力センサ等からのアナログ入力信号数
および運転制御装置からモータやヒータ等へのアナログ
出力信号数が増大するから、押出成形ラインにおける成
形運転に適した状況でこれら増大するアナログ信号を操
作制御する技術の提供が強く要望されている。

【０００４】本発明はこのような状況の下になされたも
ので、複数の入力アナログ信号に対して適切な警報出力
およびこの警報出力に対応するモータの停止制御が容易
なアナログ信号制御装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、図１のクレーム対応図で示すよう
に、押出機を含む押出成形ラインからのアナログ信号を
所定の信号形態で信号処理するアナログ信号系１００
と、このアナログ信号系１００からの信号に対する警報
レベルを設定するレベル設定手段１０１と、その押出成
形ラインに配置された複数のモータについてそのアナロ
グ信号系のどの警報に対してどのモータを停止させるか
を設定するモータ停止選択設定手段１０５と、それらア
ナログ信号系からの信号と警報レベルを比較するととも
にその信号が警報レベルを越えるときそのモータ停止選
択設定手段１０５で設定されたモータを停止制御させる
警報信号を出力する比較手段１０２と、そのアナログ信
号に関する警報信号の出力の有無を設定する出力有無設
定手段１０３と、この出力有無設定手段１０３による設
定に基づいて上記警報信号の出力有無を、上記レベル設
定手段１０１からの出力段階又はその警報信号の出力段
階で制御する出力制御手段１０４と、を具備して構成さ
れている。

【０００６】このような手段を備えた本発明は、アナロ
グ信号を信号処理するアナログ信号系１００からの信号
とレベル設定手段１０１からの警報レベルとが比較手段
１０２で比較されるとともに、アナログ信号系１００か
らの信号が警報レベルを越えるとき、上記モータ停止選
択設定手段１０５で設定されたモータを停止させる警報
信号が出力されるが、出力有無設定手段１０３にて設定
された警報信号の出力有無に基づき、出力制御手段１０
４がその警報信号を出力制御する。しかも、この警報信
号はレベル設定手段１０１からの出力段階又はその警報
信号の出力段階で制御される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図２は本発明に係るアナログ信号制
御装置を実施する押出成形ラインの一例を示す概略図で
ある。図２において、押出機１は、成形機台３内に主ス
クリュー（図示せず）を回転させる押出用モータ５と、
この押出用モータ５の回転数を検出する回転数検出用セ
ンサ７等、その他の構成を有する従来公知の構成となっ
ている。符号９は後述するケーブルである。

【０００８】成形機台３にはプラスチック原材料を供給
するホッパー１１および副スクリュー（図示せず）その
他を有する原料フィーダ装置１３が装備されており、原
料フィーダ装置１３には副スクリューを回転させるフィ
ーダ用モータ１５とこのフィーダ用モータ１５の回転数
検出用センサ１７が配置されている。押出機１におい
て、主スクリュー近傍のシリンダ部分をその押出し方向
に複数区分した複数区間には、加熱ヒータ（図示せず）
や温度測定用の温度センサ１９ａ〜１９ｅが配置され、
先端ダイス２１部分には樹脂圧を測定する圧力センサ２
３が配置されている。

【０００９】これら押出用およびフィーダ用モータ５、
１５、回転数検出用センサ７、１７、温度センサ１９ａ
〜１９ｅおよび圧力センサ２３は上述したケーブル９に
よって本発明のアナログ信号制御装置を含む運転制御装
置２５に接続されている。なお、押出機１を複数設ける
場合も多い。そして、押出用およびフィーダ用モータ
５、１５、回転数検出用センサ７、１７、温度センサ１
９ａ〜１９ｅおよび圧力センサ２３からのアナログ信号
を入力し、運転制御装置２５によって監視しながらモー
タ５、１５や加熱ヒータに制御用のアナログ信号やデジ
タル信号を出力して運転し、成形品が押出される。

【００１０】図３は本発明に係るアナログ信号制御装置
の一形態例を示すブロック図である。図３において、制
御回路２７は、後述する機能を達成する主たる要素であ
るＣＰＵ２９と、このＣＰＵ２９の動作プログラムを格
納したＲＯＭ３１と、ＣＰＵ２９の演算過程のデータを
一時的に記憶するＲＡＭ３３およびデータ入出力用のイ
ンタフェース（Ｉ／Ｏ）３５等を有して形成され、所謂
マイクロコンピュータの主要部となっている。制御回路
２７に接続された表示装置３７は、図２に示した運転制
御装置２５の操作面に形成される例えばプラズマディス
プレイ装置であり、後述する設定画面やモニタ画面等を
表示するものである。

【００１１】それら設定画面やモニタ画面は、制御回路
２７に接続されかつ図示しない外部記憶回路に予め記憶
されたレイアウト画面データに基づき、制御回路２７の
管理下で表示装置３７に表示されるとともに、後述する
各設定装置からの設定データを重ね書きするようにして
画面表示され、外部記憶回路に記憶される。制御回路２
７に接続された名称設定装置３９は、種々のアナログ入
力信号（ＡＩ信号）に対する名称を設定する装置であ
り、図２のような運転制御装置２５の操作面に配置され
たキーボード４１で構成されている。

【００１２】図４はＡＩ信号名称設定画面であり、名称
設定装置３９からの入力により、表示するアナログ入力
信号のチャンネルＣＨ（入力端子）に対応した名称、例
えばモータ１、電流１、樹脂圧１、モータ２、電流２お
よび樹脂圧２等を単位とともに設定するものである。制
御回路２７にはアナログ信号測定装置４３、使用チャン
ネル設定装置４７、警報設定装置４９、警報有効／無効
設定装置５１およびモータ停止選択設定装置５３が接続
されており、上述した名称設定装置３９と同様にキーボ
ード４１によって形成されている。アナログ信号測定装
置４３はフィルタ装置４５を介して接続されている。

【００１３】アナログ信号測定装置４３は、図２に示す
センサ１９ａ〜１９ｅ、２３等から出力されたモータの
回転数、温度、樹脂圧およびモータ電流等の物理量を示
すアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、その物
理量に応じた周波数のパルス信号を出力するもので、フ
ィルタ装置４５に接続されている。フィルタ装置４５は
従来公知のデジタルフィルタ構成を有し、ノイズを除去
するとともに元の物理量にスケール変換し、制御回路２
７に出力するものである。

【００１４】図５はフィルタに関する設定画面であり、
同図中の符号Ａはフィルタ装置４５における遅延時間の
設定欄、符号Ｂは後述する遅延装置６３における警報遅
延時間の設定欄であって具体的な数字データの入力によ
って設定される。使用チャンネル設定装置４７はアナロ
グ入力信号のチャンネルＣＨを設定するもので、制御回
路２７に接続されており、所定のアナログ入力信号に対
して不使用のチャンネルＣＨが設定されると、該当する
アナログ入力信号に関する全ての設定および表示が不能
となるようになっている。

【００１５】設定は図６のＡＩシステム設定画面で行わ
れ、「ＣＨ使用」欄に「０」、「１」を入力することに
より不使用／使用が設定される。警報設定装置４９は、
入力したアナログ信号について下限もしくは上限の許容
値並びにシステム全体の関係で許容される値を設定して
制御回路２７に出力するものである。

【００１６】すなわち、アナログ入力信号レベルがある
限度以上にずれてはこまる場合に設定される下限警報
値、上限警報値、システム警報値等の警報レベルを設定
するものである。システム警報値は予め装置の製造メー
カがその装置全体のシステムを考慮して安全運転の見地
から設定する場合に適し、下限および上限警報値はシス
テム警報値の範囲内でユーザが個々の成形ラインとの関
係で設定する場合に適する。なお、下限警報について
は、運転開始時にアナログ入力信号が一度警報レベルを
越えて許容レベルに達しないと警報が動作しないように
待機機能を持たせることもできる。

【００１７】警報有効／無効設定装置５１は、アナログ
入力信号が警報設定装置４９で設定した警報値を越えた
ときに、そのアナログ入力信号に該当する警報信号を出
力させるか否か、換言すれば警報信号出力の有効／無効
を設定するものであり、制御回路２７に接続されてい
る。警報信号としては、下限、上限およびシステム警報
（アラーム）出力、モータを停止させる停止出力、並び
にそれらの表示装置３７への表示出力がある。

【００１８】上述した図６はシステム設定値の設定画面
でもあり、「システム警報」欄に警報設定装置４９およ
び警報有効／無効設定装置５１から入力されたシステム
警報値および警報の有効無効を入力して設定するもので
ある。なお、図６中の「ゲート」欄は、モータの回転数
等について低速の回転数まで正確に計測可能なように計
測装置のゲート時間を設定するものである。

【００１９】図７は上限および下限の警報値設定画面で
あり、警報設定装置４９や警報有効／無効設定装置５１
から入力した下限、上限警報値や警報の有効／無効の設
定が可能になっており、「０」は設定無効、「１」は設
定有効となって警報信号の出力指示となっている。制御
回路２７に接続されたモータ停止選択設定装置５３は、
後述する複数のモータ５７についてアナログ入力信号の
どの警報に対してモータを停止させるかを設定するもの
であり、制御回路２７に接続されている。これは装置の
安全、故障の防止の観点や、押出成形品の品質確保の観
点から設定される。

【００２０】図８は上限警報信号を発生する事態が生じ
たときに、停止するモータのチャンネルＣＨを設定する
モータ停止画面であり、図９はシステム警報状態が発生
したときに停止させるモータ５７を設定する画面であ
る。

【００２１】図１０はモータ起動時の遅延設定画面であ
り、図３に示す遅延装置６１における警報遅延時間を設
定する画面となっている。図３中の制御回路２７には速
度指令信号出力回路５５が接続されており、この速度指
令信号出力回路５５によって複数のモータ５７が速度制
御されるようになっている。モータ５７に対しては、速
度指令信号を出力する前にモータ５７側での起動の可否
を確認するために起動確認信号をモータ５７（正確には
モータ５７に備えたモータ制御装置５９）へ出力し、モ
ータ５７からの起動回答信号の入力を待って起動させ、
しかも、モータ起動時には一時的に定格電流以上の起動
電流が流れる場合があり、この起動電流に対して警報信
号を出力しないように遅延装置６１にて起動回答信号を
遅延させて制御回路２７に出力するようになっている。

【００２２】そして、いずれのモータ５７に対してどの
程度遅延させるかの設定が可能となっており、図１０の
警報待機設定画面への入力によって設定される。制御回
路２７に接続された遅延装置６３は、制御回路２７から
出力される警報信号が所定時間以上続いたか否かを検知
するものであり、所定時間続いた場合のみ、警報信号と
して検知する。そして、遅延装置６３は警報信号を出力
するものである。

【００２３】モータ停止信号出力装置６７は、遅延装置
６３からの警報信号に基づき各モータ５７に対するモー
タ停止信号を出力するものである。また、制御回路２７
は、上述した各制御機能を有する他、所定の回転速度に
応じた速度指令信号を速度指令信号出力回路５５へ出力
してモータ５７を回転制御するとともに、以下のような
機能を有している。

【００２４】すなわち、フィルタ装置４５から入力され
たデジタル信号と、警報設定装置４９で入力設定された
上限、下限値およびシステム値と比較し、デジタル信号
がその設定値を越えていれば、上限、下限警報信号およ
びシステム警報信号を出力する機能を有している。更
に、その上限、下限値警報信号およびシステム警報信号
の出力は警報有効／無効設定装置５１による警報出力の
有効／無効設定データに基づいて出力／無出力が制御さ
れるようになっている。このように制御回路２７は比較
手段および警報信号の出力制御手段として機能する。

【００２５】図１１はアナログ信号制御装置の運転時に
おいて、表示装置３７に表示される運転モニタ画面であ
り、各アナログ入力信号に対する名称等の他に運転中の
測定値がバーグラフ表示されている。図１２は、例えば
図５に示すＡＩ名称設定画面で設定された各ＡＩ名称の
種類毎に警報状態を表示するモニタ画面である。

【００２６】次に、上述した本発明のアナログ信号制御
装置についての動作を図１３の動作説明図を用いて説明
する。なお、上述した各設定装置の図示は省略した。図
１３において、押出成形ラインからのアナログ入力信号
はアナログ信号測定装置４３でＡ／Ｄ変換され、フィル
タ装置４５のデジタルフィルタ４５ａでノイズを除去さ
れるとともにスケール変換回路４５ｂにてスケール変換
されて元の物理量に戻され、制御回路２７（図示せず）
にて所定の信号処理がされて表示装置３７に表示され
る。

【００２７】図３の警報設定装置４９によって上限警報
値、下限警報値およびシステム値が設定されていれば、
スケール変換回路以降のデジタル信号とそれら上限警報
値、下限警報値およびシステム警報値が比較回路６９〜
７３で比較され、上限警報値、下限警報値およびシステ
ム警報値を越えるときには比較回路６９〜７３から信号
が出力され、続くＡＮＤゲート８１〜８５の一方の入力
端に加えられる。図３の警報有効／無効設定装置５１に
よって上限警報有効、下限警報有効およびシステム有効
が設定されている場合には、ＡＮＤゲート７５〜７９に
おいて、モータ（ｎ）からの信号であって遅延装置６１
にて遅延された信号とのＡＮＤ条件が揃ったとき、設定
有効信号がＡＮＤゲート８１〜８５の他方の入力端子に
入力される。

【００２８】従って、モータ５７が起動されている条件
下で上限警報有効、下限警報有効およびシステム有効の
設定が可能となっている。ＡＮＤゲート８１〜８５で
は、比較回路６９〜７３とＡＮＤゲート７５〜７９から
の両信号のＡＮＤ条件が揃ったときに警報信号を出力
し、各々遅延装置６３を介して警報信号が出力される。
そして、上限警報および下限警報が警報出力装置６５か
ら出力されアラームが駆動される一方、モータ停止信号
出力装置６７から各々モータ停止信号が出力されるとと
もに、それらが表示装置３７に表示される。なお、図１
３中符号Ｓ１〜Ｓ４はスイッチである。

【００２９】上述した図１３に基づく動作は１個のモー
タについての動作であるが、設定されたチャンネルＣＨ
数分のモータ５７については同一な構成が複数設けて構
成されると考えればよく、図示および動作説明を省略す
る。また、上述した動作説明では、スケール変換回路以
降のデジタル信号と上限警報値、下限警報値およびシス
テム警報値とを比較し、さらに上限警報有効、下限警報
有効およびシステム有効とのＡＮＤ条件によって警報信
号の出力を制御する構成であった。

【００３０】しかし、本発明では上限警報値、下限警報
値およびシステム警報値信号と、上限警報有効、下限警
報有効およびシステム有効とのＡＮＤ条件結果に基づ
き、スケール変換回路以降のデジタル信号と上限警報
値、下限警報値およびシステム警報値とを比較し、警報
信号の出力を制御する構成も可能である。さらに、比較
回路６９〜７３やＡＮＤゲート７５〜７９、８１〜８５
の構成は便宜上、制御回路２７の動作を分り易くするた
めに示したものであり、これに限定されない。

【００３１】このように本発明では、種々のアナログ信
号に対して種々の警報レベルと比較し、アナログ信号が
警報レベルを越えたときにはそのアナログ信号に応じた
警報信号を出力し、警報信号に対応して選択されたモー
タを停止制御するとともに、その警報出力をするか否か
の設定条件に基づいてその警報信号の出力制御が可能と
なっているし、アナログ信号、警報レベルおよび警報出
力の有効無効設定に対して名称やレベルを任意に設定し
て動作させることができる。また、システム警報値と上
下限警報値をレベル設定手段で設定すれば、システム全
体の安全を確保した成形運転ができるし、そのシステム
警報値の範囲内でユーザーが個々の成形ラインとの関係
で設定した上下限警報値内で成形運転ができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、種々のア
ナログ信号に対して警報レベルと比較し、そのアナログ
信号が警報レベルを越えたとき、そのアナログ信号に応
じたモータを停止する警報信号を出力するとともに、そ
の警報出力をするか否かの設定条件に基づいてその警報
信号の出力制御が可能となるように構成したので、複数
のアナログ入力信号に対して適切な警報出力および割付
けが可能となり、そのアナログ信号の警報に応じたモー
タを停止制御が可能となり、押出成形ラインにおいて的
確な押出し成形運転を簡単に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る特許請求の範囲に対応するクレー
ム対応図である。

【図２】本発明のアナログ信号制御装置が用いられる押
出成形ラインを示す概略図である。

【図３】本発明に係るアナログ信号制御装置の一形態例
を示すブロック図である。

【図４】本発明について表示手段で表示させながら設定
される種々の設定データの設定画面である。

【図５】本発明について表示手段で表示させながら設定
される種々の設定データの設定画面である。

【図６】本発明について表示手段で表示させながら設定
される種々の設定データの設定画面である。

【図７】本発明について表示手段で表示させながら設定
される種々の設定データの設定画面である。

【図８】本発明について表示手段で表示させながら設定
される種々の設定データの設定画面である。

【図９】本発明について表示手段で表示させながら設定
される種々の設定データの設定画面である。

【図１０】本発明について表示手段で表示させながら設
定される種々の設定データの設定画面である。

【図１１】本発明について表示手段で表示させながら設
定される種々の設定データの設定画面である。

【図１２】本発明について表示手段で表示させながら設
定される種々の設定データの設定画面である。

【図１３】本発明の動作を説明する動作説明図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ３、１５、５７ モータ ７、１７、１９ａ〜１９ｅ、２３ センサ ２７ 制御回路 ３７ 表示装置 ３９ 名称設定装置 ４１ キーボード ４３ アナログ信号測定装置 ４５ フィルタ装置 ４７ 使用チャンネル設定装置 ４９ 警報設定装置 ５１ 警報有効／無効設定装置 ５３ モータ停止選択設定装置 ５５ 速度指令信号出力回路 ５７ モータ ６１、６３ 遅延装置 ６５ 警報出力装置 ６７ モータ停止信号出力装置 ６９〜７３ 比較回路 ７５〜７９、８１〜８５ ＡＮＤゲート １００ アナログ信号系 １０１ レベル設定手段 １０２ 比較手段 １０３ 出力有無設定手段 １０４ 出力制御手段 １０５ モータ停止選択設定手段

フロントページの続き (72)発明者 岩間 龍則 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理化 工業株式会社内 (72)発明者 宮木 敏久 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理化 工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出機を含む押出成形ラインからのアナ
   ログ信号を所定の信号形態で信号処理するアナログ信号
   系と、 前記アナログ信号に対する警報レベルを設定するレベル
   設定手段と、 前記押出成形ラインに配置された複数のモータについて
   前記アナログ信号系のどの警報に対してどのモータを停
   止させるかを設定するモータ停止選択設定手段と、 前記アナログ信号系からの信号と前記警報レベルを比較
   するとともに前記アナログ信号系からの信号が前記警報
   レベルを越えるとき、前記モータ停止選択設定手段で設
   定されたモータを停止制御させる警報信号を出力する比
   較手段と、 前記アナログ信号系からの信号に関する前記警報信号の
   出力の有無を設定する出力有無設定手段と、 この出力有無設定手段による設定に基づいて前記警報信
   号の出力有無を制御する出力制御手段と、 を具備してなることを特徴とする押出成形ラインのアナ
   ログ信号制御装置。