JPH11175101A - 調節計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定値を切り換える際に時間がかかるばかり
でなく、操作の煩雑さのために誤操作の畏れがある等の
課題があった。 【解決手段】 ＲＤＹキーに押下によって設定値切換が
行われる機能を持たせ、押下の度に次の設定値に移行
し、同時に、選定された設定値が下段表示部に表示され
るように構成した。それ故、簡単に、迅速にかつ確実に
設定値を切り換えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、目標温
度を段階的に切り換えて制御を行う際に用いて好適な調
節計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の温度調節計のパネル部の各
モードにおける表示状態及びモードの切換方法を説明す
るための説明図である。図において、１０１は温度調節
計の正面のパネル部に配置された、測定された現在の温
度等を表示する上段表示部、１０２は設定された目標温
度等を表示する下段表示部、１０３は運転／停止等所定
の機能が選択されるＲＤＹキー、１０４は表示設定画面
を切り換えるためのＰＡＲＡキーである。

【０００３】ＲＤＹキー１０３は、このキーに対する機
能選択操作を行うことによって、１つのキーで、運転／
停止の機能、警報のホールド状態の解除の機能、オート
チューニングの起動の機能等のなかから所望の機能を選
択して利用できるように構成されている。

【０００４】また、ＰＡＲＡキー１０４によって、操作
頻度の程度によって纏められた制御量としての温度の現
在値や目標値としての目標温度等を表示するを運転モー
ド画面、ＰＩＤ定数や警報点等の設定を行うためのパラ
メータモード画面、及び各種機能の設定を行うためのセ
ットアップモード画面がサイクリックに切り換えられる
他、各画面毎に詳細な設定項目の内容が切換表示され
る。

【０００５】次に動作について説明する。この温度調節
計が適用される温度制御装置は、電気炉内の温度を、例
えば、１００℃、２００℃、３００℃と時間の経過と共
に段階的に変化させるものとする。

【０００６】まず、電源を投入すると、図５に示すよう
に、所定の時間経過後に、運転モード画面へ移行する。
次にＰＡＲＡキー１０４を３秒間押下してパラメータモ
ード画面を表示させる。ここで、制御方式が表示される
ので、制御方式としてＰＩＤ制御を選択し設定する。次
にＰＡＲＡキー１０４を２回押下して、初期設定値ＳＰ
０の設定項目を表示させて設定値を１００℃とする。

【０００７】さらに１回押下して第１設定値ＳＰ１の設
定項目を表示させて設定値を２００℃とし、同様に第２
設定値ＳＰ２の設定項目を表示させて設定値を３００℃
とする。さらに、比例帯、積分時間及び微分時間などの
ＰＩＤパラメータを設定する。

【０００８】次に、オートチューニングの設定項目を表
示させて実行する。所定の時間が経過したならば、操作
者は目標温度を初期設定値ＳＰ０から第１設定値ＳＰ１
へ切り換える。このため、運転モード画面を表示させ、
さらに、ＰＡＲＡキー１０４を所定の回数押下して、設
定値切換の画面を表示させ、上段表示部１０１に表示さ
れた設定値番号を「０」から「１」に変更する。目標温
度を第１設定値ＳＰ１から第２設定値ＳＰ２へ切り換え
る際も同様である。このようにキー操作を行って設定値
を切り換えていく。

【０００９】また、別の設定値切替方法として温度調節
計の外部接点入力端子を用いる方法が提案されている。
図６は同温度調節計の背面の入出力端子の構成を示す配
置図である。

【００１０】図において、Ｔ１，Ｔ２は時間比例出力や
ＯＮ／ＯＦＦ出力等の制御出力端子、Ｔ３〜Ｔ５はセン
サ信号の入力端子、Ｔ６〜Ｔ８は警報出力端子、Ｔ９，
Ｔ１０は電源端子、Ｔ１１，Ｔ１２はカレントトランス
入力端子、Ｔ１３〜Ｔ１５は外部接点入力端子である。

【００１１】ここで、Ｔ１３，Ｔ１４に接続されたスイ
ッチのＯＮ状態またはＯＦＦ状態について１つの設定値
が対応するように構成する。この場合には、４つの設定
値まで対応させることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の温度調節計は以
上のように構成されていたので、設定値を切り換えるた
めに多くのキー操作またはスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作
を必要とし、時間がかかるばかりでなく、操作の煩雑さ
のために誤操作の畏れがある等の課題があった。さらに
この誤操作のために重大な事故を招く危険性もあるとい
う問題もあった。

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、簡単に、迅速にかつ確実に設定値
を切り換えることのできる温度調節計を得ることを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る調節計
は、少なくとも設定値を表示するための第１の表示手段
と、少なくとも現在の計測値を表示するための第２の表
示手段とを備えた調節計において、第１の表示手段によ
って表示される設定値を切り換えるための設定値切換ス
イッチを備えたものである。

【００１５】この発明に係る調節計は、複数組の設定値
を登録するための設定値登録手段と、設定値切換スイッ
チから送出された設定値切換信号を受け取ることによっ
て、設定値登録手段に登録された複数組の設定値のなか
から所定の設定値を選定し、該選定された設定値に基づ
いて、所定の演算処理を行って制御信号を出力する制御
演算手段とを備えたものである。

【００１６】この発明に係る調節計は、制御演算手段
は、設定値登録手段の設定値が設定されていない未設定
領域については選定動作を行わないように構成されたも
のである。

【００１７】この発明に係る調節計は、設定値を切り換
える設定値切換機能を含む複数の機能を備えた操作スイ
ッチが設定値切換スイッチとして用いられるものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による温
度調節計のパネル部の構成を示す正面図、図２は同温度
調節計の電気的構成を示すブロック図、図３は同温度調
節計が適用された温度制御装置の構成を示す模式図、図
４は同温度調節計の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【００１９】図において、１は例えば電気炉の温度を段
階的に変化させるように制御する温度制御装置において
用いられる温度調節計（調節計）の正面に配置されたパ
ネル部、１１は設定された目標温度や現在の測定温度等
を液晶等を用いて表示する表示部（第１及び第２の表示
手段）、１２は目標値やＰＩＤパラメータや各種機能の
設定を行うための各種キースイッチを備えた設定部（設
定値登録手段）である。

【００２０】表示部１１は、図１に示すように、測定さ
れた現在の温度等を表示する上段表示部（第２の表示手
段）１１１と、設定された目標温度等を表示する下段表
示部（第１の表示手段）１１２と、セルフチューニング
中に点滅する表示ＬＥＤ１１３と、オートチューニング
中に点滅すると共に、オートチューニングが行われてい
ない場合には、現在の設定値番号に対応した位置のＬＥ
Ｄが点灯する（例えば、第１設定値ＳＰ１が選択されて
いるときは、図中左から２番目のＬＥＤが点灯する）表
示ＬＥＤ１１４と、イベント１端子（図６参照）から警
報出力がなされているときに点灯するＥＶ１モードＬＥ
Ｄ１１５と、イベント２端子から警報出力がなされてい
るときに点灯するＥＶ２モードＬＥＤ１１６と、制御出
力がなされているときに点灯するＯＴモードＬＥＤ１１
７と、第１設定値ＳＰ１が選択されているときに点灯す
るＳＰ１モードＬＥＤ１１８と、制御停止状態のときに
点灯するＲＥＹモードＬＥＤ１１９とを備えている。上
記のように、設定値ＳＰに応じて表示ＬＥＤ１１４の点
滅位置が変化するので、この表示ＬＥＤ１１４の点滅位
置によって何番目の設定値ＳＰが選択されているかを見
ることができる。

【００２１】設定部１２は、運転／停止や設定値切替等
所定の機能が選択されるＲＤＹキー（設定値切換スイッ
チ）１２１と、表示設定画面を切り換えるためのＰＡＲ
Ａキー１２２と、設定値を増加させるためのアップキー
１２３と、設定値を減少させるためのダウンキー１２４
と、設定値の設定する桁を移動させる桁送りキー１２５
とを備えている。なお、これらのキーから２秒間キー入
力がない場合はそのときの表示内容が確定されるように
構成されている。

【００２２】ここで、ＲＤＹキー１２１は、このキーに
対する機能選択操作を行うことによって、１つのキー
で、設定値切替機能、運転／停止の機能、警報のホール
ド状態の解除の機能、オートチューニングの起動の機能
等のなかから所望の機能を選択して利用できるように構
成されている。

【００２３】また、ＰＡＲＡキー１２２によって、操作
頻度の程度によって纏められた制御量としての温度の現
在値や目標値としての目標温度等を表示する運転モード
画面、ＰＩＤ定数や警報点等の設定を行うためのパラメ
ータモード画面、及び各種機能の設定を行うためのセッ
トアップモード画面がサイクリックに切り換えられる
他、各画面毎に詳細な設定項目の内容が切換表示される
（図５参照）。なお、各モード画面間の切換はＰＡＲＡ
キー１２２を３秒間押下することによって行われる。

【００２４】図２において、２は温度調節計、３はセン
サからの温度検出信号が入力され、所定の信号変換処理
が為される入力部、４は目標温度と現在の測定温度とに
基づいて例えばＰＩＤ演算を行う制御演算部（制御演算
手段、設定値登録手段）、５は制御演算部４で演算され
た結果に基づいて所定の信号変換処理を施して操作部へ
送る制御信号や警報信号を生成する出力部、１は上述し
たパネル部である。

【００２５】また、制御演算部４は、各種演算処理を行
うと共に構成各部を制御するＣＰＵ（制御演算手段、設
定値登録手段）４１と、ＣＰＵ４１がＰＩＤ演算等の演
算処理を行う際に用いる処理手順や各種データが記憶さ
れているＲＯＭ４２と、ＣＰＵ４１の作業領域が設定さ
れるワーキングエリアと各種データを記憶するデータエ
リアとを有する不揮発性のＲＡＭ（設定値登録手段）４
３とを備えている。

【００２６】ＲＯＭ４２には、各種の演算処理手順と共
に、設定値の切換の判断の手順やＲＤＹキー１２１の機
能の切替の手順等が格納されている。また、ＲＡＭ４３
のデータエリアは設定値番号とこれに対応する設定値
（この実施形態では目標温度）とを登録するための設定
値データエリアと、このときの制御において用いられる
設定値番号を記憶するための現在設定値番号エリアと、
最大設定値数を記憶するための最大設定値数エリアとを
備えている。

【００２７】また、出力部５は操作部へ、例えば、サイ
クルタイム（周期）に対するＯＮ時間の割合がＰＩＤ演
算値に比例する時間比例の制御信号を送出する制御出力
部５１と、警報信号を出力する警報出力部５２とを備え
ている。

【００２８】図３において、２は電気炉の温度を制御す
る温度制御装置において用いられる温度調節計、６はセ
ラミック材料等の被処理物Ｓを加熱処理するための電気
炉、７は電気炉内を加熱するためのヒータ、８は熱電対
等からなる温度センサ、９は温度調節計２からの制御信
号に基づいてヒータ７に供給される電力を調節するサイ
リスタである。

【００２９】次に動作について説明する。まず、電源を
投入すると装置の各部は初期設定され（ステップＳＴ１
（図４））、所定の時間経過後に、運転モード画面へ移
行する。

【００３０】次にＰＡＲＡキー１２２を３秒間押下して
パラメータモード画面を表示させる。ここで、制御方式
が表示されるので、制御方式として例えばＰＩＤ制御を
選択し設定する。次にＰＡＲＡキー１２２を２回押下し
て、初期設定値ＳＰ０の設定項目を表示させ、アップキ
ー１２３、ダウンキー１２４、桁送りキー１２５を用い
て設定値を９００℃とする。なお、この設定は２秒間キ
ー入力がない場合は確定されて、ＣＰＵ４１は初期設定
値ＳＰ０の値を９００℃としてＲＡＭ４３の設定値デー
タエリアに格納する。

【００３１】ＰＡＲＡキー１２２をさらに１回押下して
第１設定値ＳＰ１の設定項目を表示させて設定値を１０
００℃とし、同様に第２設定値ＳＰ２の設定項目を表示
させて設定値を１１００℃とする。これらの操作によっ
て、ＲＡＭ４３の設定値データエリアには表１に示すよ
うな内容が記憶される（ステップＳＴ２）。

【００３２】この設定値データエリアのうち、設定値番
号「０」〜「２」に対応する設定値が記憶された領域は
設定領域、これ以外の設定値番号「３」〜「７」に対応
する初期値「０」のままの領域は未設定領域として扱わ
れる。

【００３３】次に、最大設定値数を「３」とし、入力す
る。これにより、ＣＰＵ４１はＲＡＭ４３の最大設定値
数エリアに最大設定値数「３」を格納する（ステップＳ
Ｔ３）。そして、後述するステップＳＴ９において、現
在の設定値番号をこの最大設定値数「３」と比較するこ
とによって、設定領域の設定値に対応する設定値番号で
あるか否か判断される。

【００３４】

【表１】

【００３５】さらにＰＡＲＡキー１２２を押下してそれ
ぞれの表示画面を表示させて、比例帯、積分時間及び微
分時間のＰＩＤパラメータを設定しておく。次に、ＰＡ
ＲＡキー１２２を３秒間押下してセットアップモード画
面を表示させる。ここで、ＰＡＲＡキー１２２をさらに
所定の回数押下して、ＲＤＹキー１２１の機能選択の画
面を表示させ、設定値切替機能を選択する（ステップＳ
Ｔ４）。同時にＣＰＵ４１は現在の設定値番号を「０」
として、ＲＡＭ４３の現在設定値番号エリアに格納する
（ステップＳＴ５）。そして、現在の設定値番号「０」
に対応する初期設定値ＳＰ０＝９００℃を下段表示部１
１２に表示させる（ステップＳＴ６）。

【００３６】この後、パラメータモード画面においてオ
ートチューニングの設定項目を表示させて実行する。オ
ートチューニングが完了すると、目標温度を９００℃と
する温度制御が実行される。

【００３７】図３に示すように、ＣＰＵ４１は温度セン
サ８によって検知される現在の電気炉６内の温度と、Ｒ
ＡＭ４３内に格納されている目標温度とに基づいて、オ
ートチューニングの結果得られたパラメータを用いてＰ
ＩＤ演算を行い、この演算結果に基づいて、制御出力部
５１は、サイリスタ９へ制御信号を送出する。これによ
って、ヒータ７へは所定の電力が供給され、被処理物Ｓ
は略９００℃に加熱され、焼成される。

【００３８】所定の時間が経過して、ＲＤＹキー１２１
が押下され（ステップＳＴ７）、切替信号が出力される
と、ＣＰＵ４１は、この切替信号を受け取ると同時に、
ＲＡＭ４３の現在設定値番号エリアに格納された設定値
番号を「０」から「１」へ書き換える（ステップＳＴ
８）。これにより、目標温度は９００℃から１０００℃
に変更され、即時この目標温度での制御に切り替わり、
被処理物Ｓは一定時間焼成される。

【００３９】なお、ステップＳＴ８の処理が行われる
と、現在の設定値番号が（最大設定値数−１）よりも大
きいか否か判断される（ステップＳＴ９）。この場合
は、現在の設定値番号が「２」よりも大きいときはステ
ップＳＴ６に戻る。今は設定値番号が「１」であるの
で、ステップＳＴ６に戻り、現在の設定値番号「１」に
対応する第１設定値ＳＰ１＝１０００℃を下段表示部１
１２に表示させる。

【００４０】さらに所定の時間が経過して、ＲＤＹキー
１２１が再び押下されると（ステップＳＴ７）、同様に
して、設定値番号を「１」から「２」へ書き換え（ステ
ップＳＴ８）、目標温度は１０００℃から１１００℃に
変更され、被処理物Ｓは略この温度で一定時間焼成され
る。

【００４１】この結果、例えば、硬質なセラミック部材
が生成される。製品が完成したならば、同じサイクルを
繰り返すために、再びＲＹＤキー１２１が押下される
（ステップＳＴ７）。この実施の形態では、最大設定値
数が「３」に設定されており、ステップＳＴ９におい
て、現在の設定値番号が２よりも大きいと判断され、設
定値番号は「２」から「０」に戻され（ステップＳＴ１
０）、未設定領域に格納されている値が選定されること
はない。そして、引き続き上記加熱処理が繰り返される
こととなる。

【００４２】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、ＲＤＹキー１２１にワンタッチで設定値切換が行わ
れる機能を持たせるように構成したので、簡単に、迅速
にかつ確実に設定値を切り換えることのできる効果が得
られる。それ故、例えば、電気炉内の温度を確実かつ正
確に制御し、信頼性の高い製品の製造に寄与することが
できる。しかも、プログラム調節計等の高価な温度調節
計を用いることなく低コストで上記効果を得ることがで
きる。

【００４３】また、最大設定値数を予め設定しておき、
この値を越えたら最初の設定値に戻して、ＲＡＭ４３の
未設定領域に格納されている値を選定しないように構成
したので、繰り返し動作を効率的に行うことができる効
果がある。

【００４４】また、１つのキーが機能切換操作によって
多くの機能を兼ねるように構成したので、パネル部をコ
ンパクトにまとめ、コストも抑えることができる効果が
得られる。

【００４５】実施の形態２．この発明の実施の形態２が
上述の実施の形態１と大きく異なるところは、一連の温
度制御で用いる設定値の組み合わせを２種類用意し、異
なる２種類の被制御装置に適用できるように構成した点
である。これ以外は実施の形態１と略同一の構成である
ので、その説明を簡略にする。

【００４６】予め、ＲＡＭ４３の設定値データエリアに
は表２に示すように、設定値番号「０」〜「２」に対応
させて最初に制御する被制御装置のための設定値を、設
定値番号「４」〜「６」に対応させて次に制御する被制
御装置のための設定値をそれぞれ記憶させておく。ま
た、設定値番号「３」には、例えば、９９９９℃を対応
させて記憶させ、最初の被制御装置の制御が完了した
後、９９９９という値を検知することによって、設定値
番号「０」の状態に戻らず、すぐに、次の被制御装置の
制御のための設定に移行するようにする。

【００４７】

【表２】

【００４８】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、実施の形態１で述べたと同様の効果を得ることがで
きる。加えて、２つ以上の被制御装置を連続して制御す
る場合にも迅速に対応することができる効果が得られ
る。

【００４９】なお、上記実施の形態１では、セラミック
部材を焼成する場合について述べたが、例えば、１つの
生産ラインで異なる温度で食品等の製品を包装するよう
な場合にも適用することができる。また、温度に限ら
ず、液面や圧力等も制御するために用いても良い。例え
ば、半導体装置の製造工程において、洗浄水の水位を製
品毎に制御するような場合に適用しても良い。

【００５０】また、ＲＡＭ４３を不揮発性のものを用い
たが、揮発性として電源に接続しておいてバックアップ
しておくようにしても良い。また、設定値はＲＯＭ等に
予め記憶しておくようにしても良い。また、遠隔操作で
設定値等を設定部１２に入力するようにしても良い。

【００５１】また、キー入力操作において、２秒で確定
するように構成したが、確定キーを設けてこのキーの押
下によってキー入力が確定するようにしても良い。ま
た、多機能のＲＤＹキー１２１の機能切替による方法に
代えて、新たに専用の設定値切替キーを設けるようにし
ても良い。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、設定
値切換スイッチを操作して、第１の表示手段によって表
示される設定値を切り換えるように構成したので、簡単
に、迅速にかつ確実に設定値を切り換えることができる
効果がある。

【００５３】この発明によれば、制御演算手段が、設定
値切換スイッチから設定値切換信号を受け取ることによ
って、設定値登録手段に登録された複数組の設定値のな
かから所定の設定値を選定するように構成したので、簡
単に、迅速にかつ確実に設定値を切り換えることができ
る効果がある。

【００５４】この発明によれば、制御演算手段は設定値
登録手段の未設定領域については選定しないように構成
したので、例えば、設定値の数を予め設定しておき、こ
の値を越えたら最初の設定値に戻るようにすることによ
り、繰り返し動作を効率的に行うことができる効果があ
る。

【００５５】この発明によれば、１つのキーが機能切換
操作によって、設定値切換機能を含む多くの機能を兼ね
るように構成したので、パネル部がコンパクトにまとめ
られ、コストも抑えることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による温度調節計のパ
ネル部の構成を示す正面図である。

【図２】同温度調節計の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図３】同温度調節計が適用された温度制御装置の構成
を示す模式図である。

【図４】同同温度調節計の動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】従来の温度調節計のパネル部の各モードにおけ
る表示状態及びモードの切換方法を説明するための説明
図である。

【図６】同温度調節計の背面の入出力端子の構成を示す
配置図である。

【符号の説明】

２ 温度調節計（調節計） ４ 制御演算部（制御演算手段、設定値登録手段） １１ 表示部（第１及び第２の表示手段） １２ 設定部（設定値登録手段） ４１ ＣＰＵ（制御演算手段、設定値登録手段） ４３ ＲＡＭ（設定値登録手段） １１１ 上段表示部（第２の表示手段） １１２ 下段表示部（第１の表示手段） １２１ ＲＹＤキー（設定値切換スイッチ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも設定値を表示するための第１
   の表示手段と、少なくとも現在の計測値を表示するため
   の第２の表示手段とを備えた調節計において、前記第１
   の表示手段によって表示される前記設定値を切り換える
   ための設定値切換スイッチを備えたことを特徴とする調
   節計。
2. 【請求項２】 複数組の設定値を登録するための設定値
   登録手段と、設定値切換スイッチから送出された設定値
   切換信号を受け取ることによって、前記設定値登録手段
   に登録された前記複数組の設定値のなかから所定の設定
   値を選定し、該選定された設定値に基づいて、所定の演
   算処理を行って制御信号を出力する制御演算手段とを備
   えたことを特徴とする請求項１記載の調節計。
3. 【請求項３】 制御演算手段は、設定値登録手段の設定
   値が設定されていない未設定領域については選定動作を
   行わないことを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の調節計。
4. 【請求項４】 設定値を切り換える設定値切換機能を含
   む複数の機能を備えた操作スイッチが設定値切換スイッ
   チとして用いられることを特徴とする請求項１から請求
   項３のうちのいずれか１項記載の調節計。