WO2006112324A1 - インバータおよびそのプログラミング装置 - Google Patents

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WO2006112324A1
WO2006112324A1 PCT/JP2006/307740 JP2006307740W WO2006112324A1 WO 2006112324 A1 WO2006112324 A1 WO 2006112324A1 JP 2006307740 W JP2006307740 W JP 2006307740W WO 2006112324 A1 WO2006112324 A1 WO 2006112324A1
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WO
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inverter
block
unit
execution code
Prior art date
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PCT/JP2006/307740
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English (en)
French (fr)
Inventor
Satoru Sokuza
Thomas B. Sasada
Ty Phillips
Michael Sergeant
Paul Htin
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00—Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907—Specific control circuit element or device
    • Y10S388/9075—Computer or microprocessor

Definitions

  • the present invention relates to an inverter that can be easily customized with high quality by an application unit.
  • FIG. 11 shows a general configuration of an inverter.
  • the inverter (1100) receives a commercial AC power supply (1109) and supplies power for driving the electric motor (1110) (1106), a control unit (1101) for controlling the power unit (1106), And an external communication interface (1111).
  • the power unit (1106) inputs a commercial AC power supply (1109) and supplies DC power to the power conversion unit (1108).
  • the power unit (1107) controls the DC power supplied with the power (1107).
  • a power converter (1108) for supplying electric power for driving the electric motor (1110) according to the operating specifications.
  • the control unit (1101) includes a CPU (1102) and an execution code unit (1103) storing an execution code executed on the CPU (1102), and the execution code unit (1103) is customized according to the application.
  • a programming device (1120) for developing an application (1104) via a communication interface unit (1111) when necessary.
  • the application unit (1104) is developed by a programming device (1120) implemented on a personal computer or the like, converted into executable code, and downloaded to the inverter (1100).
  • the application section (1104) is for realizing the application of the inverter (1100), and its development has been performed by the following method.
  • Non-patent Document 1 For one thing, you have a lot of source code that has been modularized as various functions on the programming device (1120), and you can also program function blocks corresponding to these various modularized source 'codes. There are many devices (1120), and they are displayed on the screen, and the source code corresponding to the application is created by the connection. Then, the program is compiled on the programming device (1120) to generate an execution code and downloaded onto the inverter (1100) (Non-patent Document 1).
  • the source code that is modularized for each model, application, and function as shown in Fig. 12 and Fig. 13 is pre-arranged into the inverter (1100) and the connection information.
  • the programming device (1120) prepare a modular source 'function corresponding to code' block built into the inverter (1100).
  • connection constant is a constant that represents the connection of the function block, and is simply different from the constant that each function block called “constant” uses for its calculation.
  • Non-Patent Literature 1 Control Techniques Drives, Ltd. User uuide UD70 Large Option Module and software for Unidrive, Part Number: 0447-0017, Issue Number: 2
  • Non-Patent Literature 2 SSD Drives, Inc. Instruction Manual RG352747 Issue 6.1 Invention Disclosure of
  • each function block contains many fixed processes and has a problem of low versatility.
  • the conventional technology has a narrow range of customization and can be developed. There is a problem that the degree of freedom is low and the processing of the executable code on the CPU (1102) becomes heavier as the number of functions increases.
  • the application part (1104) of the execution code part (1103) of the control part (1101) is changed from the standard in order to cope with various uses of the inverter (1100), and the quality is simple and stable.
  • Inverter (1100) and its programming device (1120) that can be used exclusively with
  • the invention according to claim 1 is a power unit composed of a power supply unit and a power conversion unit, an application unit, an execution code unit that also serves as a motor control unit, and a control unit composed of a CPU that executes the execution code, and an external
  • the interface that configures the communication interface with the connection that selects the execution code module required for the abbreviation and also specifies the execution order among the multiple execution code modules built into the inverter. Information is downloaded to the execution unit via the communication interface unit, and the execution code module is executed according to the connection information.
  • the invention according to claim 2 is a power unit composed of a power supply unit and a power conversion unit, an application unit, an execution code unit also serving as a motor control unit, and a control unit composed of a CPU that executes the execution code, and an external In the inverter programming device configured with
  • connection lines connecting them and force application source codes are created and the connection information is generated.
  • connection information is downloaded to the inverter via the communication interface unit.
  • the invention according to claim 4 is a function 'block corresponding to the function' block power and the execution code 'module incorporated in the inverter, or a combination of the function block and the connection line. Newly created function block.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that the connection line has a real value or logical value type.
  • the invention according to claim 6 is characterized in that a connected or unconnected state with the inverter can be displayed on a screen.
  • the invention according to claim 7 is characterized in that the usage rate of the connection information can be displayed on a screen.
  • the invention according to claim 8 is characterized in that the processing time occupation ratio of the application section can be displayed on a screen.
  • connection information table (114) for selecting the necessary execution code and specifying the execution order from among the execution code 'modules incorporated in the inverter (1100). Since it is not necessary to download the executable code 'module itself, it is possible to greatly improve the efficiency of application development. In addition, the execution code module is rigorously tested and embedded in the inverter (1100), thus greatly improving reliability.
  • the source code of the application can be easily created on the screen of the programming device (1120) by the function block corresponding to the execution code module and the connection line. Based on this, a connection information table (114) can be generated.
  • the generated connection information table (114) can be easily downloaded to the inverter (1100) with the programming device (1120) force.
  • a new function block combining existing function blocks can be used for creating an application.
  • connection information table (114) when connecting function 'blocks with connection lines, terminals of different types are not erroneously connected, and the quality of the connection information table (114) can be improved.
  • connection information can be downloaded to the inverter (1100) can be easily known.
  • usage rate of the connection information is displayed on the screen of the programming device (1120). So you can easily know the power to add more applications.
  • FIG. 1 Function of first embodiment of the present invention 'Block diagram and process flow'
  • FIG. 2 is a time chart of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 Function block diagram of the second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows an example of the screen of the programming device in the second embodiment of the present invention.
  • Analog output function block 1208 Frequency command fan: Cushion block
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
  • an analog input 1 (101) and an analog input 2 (102) are added by an adder (109), and a frequency command (113 ) Will be explained as an example.
  • the application source code is created using the programming device (1120). That is, each function block of analog input 1 (101), analog input 2 (102), adder (109), and frequency command (113) is placed on the screen of the programming device (1120), and they are connected to the connection line.
  • the source code is created by connecting with.
  • This source code is compiled (122), and information about an execution code module to be executed and its execution order is generated as a connection information table (114).
  • connection constant number column of this connection information table (114) is the execution order.
  • terminal number column as the setting value of the constant, a unique terminal number possessed by each function block is set.
  • this terminal number and the execution code of the function 'block corresponding to it are associated with each other in the execution code module-table (124). 'The module will be decided.
  • connection information table (114) of the present embodiment will be specifically described.
  • Connection constant 1 of input information of connection line 1 (105) is set to output terminal number 0 1 (103) of analog input 1 (101), and connection constant 2 of output information of connection line 1 (105) is also set to The input 1 terminal number 03 (107) of the adder (109) is set.
  • output terminal number 02 (104) of analog input A2 (102) is set in connection constant 3 of input information of connection line 2 (106), and connection constant 4 of output information of connection line 2 (106) is also set. Is set to the input terminal 2 terminal number 04 (108) of the adder (109).
  • output terminal number 05 (110) of adder (109) is set to connection constant 5 of input information of connection line 3 (111), and connection constant 6 of output information of connection line 3 (111) is also set.
  • Input terminal number 06 (112) of the frequency command (113) is set.
  • connection information is downloaded to the inverter (1100) via communication (123) such as RS232C, and set in the JUMP table (115) existing in the application section (1104).
  • communication (123) such as RS232C
  • JUMP table existing in the application section (1104.
  • the execution code for performing the actual processing of analog input 1 (101), analog input 2 (102), adder (109), and frequency command (113) is in the form corresponding to these terminal numbers.
  • connection information table (114) ⁇ JUMP table (115) is a name for the programming device (1120) and the inverter (1100), respectively, and they are different from each other but have the same contents.
  • the application (1104) of the inverter (1100) is executed based on this JUMP table (115). As shown in the lower part of Fig. 1, the connection constant No. of the JUMP table (115) It is executed in the order of.
  • the execution code module corresponding to the terminal number set in the connection constant No. of the JUMP table (115) is selected by searching the execution code module table (124), and the execution is started.
  • Add (120) In this process, the value obtained by adding the contents of the work 1 ram of input 1 and input 2 of the adder function block (10 9) to the work ram for bow I passing is stored.
  • Frequency command (121) Store the contents of the previously stored workram in the frequency command function block (113). The output of this frequency command (113) is input to the motor control unit (1105) in FIG.
  • Sl (300) is the digital input terminal of the inverter (1100) 1 function 'block
  • INTV L TMR (301) is the logic' interval 'timer ⁇ function ⁇ function' block
  • NOT (302) is the logic NOT operation function ' Block
  • AND (303, 304) is the logic AND operation function block
  • FwdCMD (305) is the forward operation command function 'block that outputs the forward operation command to the motor controller (1105)
  • RevCMD (306) is the motor controller.
  • Reverse rotation operation command function that outputs reverse operation command for (1 105) 'Block
  • Q1-01 (307) is a constant input function that inputs a set value by a constant' Block 1
  • Q1-02 (308) is a set value by a constant Constant input function 'Block 2
  • NUMS (309) selects two numeric inputs 2-input numeric selection function' Block
  • FreqCMD (310) is motor control This is a frequency command function block that outputs a frequency command to control unit (1105).
  • these function blocks are provided in the Tab (407 to 411) as a standard and visually understandable function block that can be used for various models. ing.
  • the execution code corresponding to each function block is thoroughly tested and is preliminarily incorporated into the application section (1104) in the inverter (1100).
  • the function block can be dragged from the above-mentioned TAB in the programming device (1120) and dropped at an arbitrary position on the program page of the screen.
  • Terminals can be identified with logic power, real values, or their types by symbols, and they cannot be connected even if different types of terminals are connected.
  • Information (constant, name, etc.) of each function 'block is displayed in the property (504) of Fig. 5 in a state selected by clicking and can be edited.
  • the ID number is “8”
  • the label is “forward frequency command”
  • the user constant 2 is “50”. It is set to “0”.
  • the application source code of this page can be stored as a project in a folder displayed in the project 'window (503) as shown in FIG.
  • connection information As the capacity limit of the program, there is an upper limit on the number of connection information, that is, the number of rows in the connection information table (114). In order to inform the usage status, the upper limit is set to 100%.
  • the usage rate is displayed in% on the memory usage rate display (509) at the bottom of the screen in Fig. 5. In this display, the number of used connection information may be directly displayed, or the number of connection information that can be used may be displayed in% or the number thereof may be directly displayed.
  • connection between the programming device (1120) and the inverter (1100) is shown in the bottom right of the screen in Fig. 5 indicating whether the programming device (1120) and the inverter (1100) can communicate.
  • the processing time power of the application unit (1104) The processing time occupation rate monitor (511) is displayed at the bottom center of the screen in FIG. 5 as to how much of the available processing time the CPU (1102) occupies.
  • the total processing time estimate of the selected function block divided by the total processing time available to the CPU (1102) is displayed and connected. Is on-line, the actual value of the inverter (1100) is read and displayed.
  • the output terminal of the S1 function block (300) in Figure 3 is the logic output terminal (313). Is displayed. This is the logic input pin (31
  • the output of Q1-02 (308) is the numeric output terminal (315), which can be connected to the input terminal (316) of the 2-numeric input selector (309), which is the numeric input terminal, and is connected to the logic input terminal. Cannot be connected.
  • Sl (300) is input terminal 1 of the inverter (1100), and this is used as a pattern operation start command.
  • the input terminal command is closed, the output of Sl (300) becomes True “l” and the operation command rises as shown in Fig.2.
  • This output signal is input to AND (303, 304) and INTVL TMR (301).
  • INTVL TMR (301) is input, the timer starts and repeats ONZOFF accordingly. Together with the output signal of this output signal force 1 (300), it enters the AND circuit (303, 304),
  • the ON time constant and OFF time constant can be set or referred to in the property (504) on the right side of the screen in Fig. 5.
  • the output from INTVL TMR (301) and each of the constants (307,308) are input to NUMS (309) as forward rotation commands Z reverse rotation commands, and NUMS ( The output of 309) is switched as the forward rotation frequency command (307) Z reverse rotation frequency command (308) and is input to the frequency command (310) as the final frequency command.
  • the outputs of the forward rotation command (305), reverse rotation command (306), and frequency command (310) are input to the motor control unit (1105) in FIG. 1, and the operation shown in the operation frequency in FIG. 2 is realized.
  • the source code of the application is converted into connection information on the programming device (1120) and downloaded to the inverter (1100) via the communication interface (1111).
  • the inverter (1100) only the execution code corresponding to the function 'block selected by the connection information is executed according to the mechanism described in Example 1, and the function' block diagram is displayed on the screen of the programming device (1120).
  • the application being executed is executed.
  • the execution code of the application section is executed only when it is selected, waste of processing time in the CPU (1102) is reduced.
  • Fig. 7 IL: Instruction 'list
  • Fig. 8 ST: Structured text
  • Fig. 9 LD: Ladder ⁇ ⁇ Diagram
  • SFC Sequential 'function' chart can be used.
  • IL is created with a text editor and processed by a compiler that converts IL into connection information to generate a connection information table (114) as shown in Fig. 1.
  • the ST is created with a text editor and processed by the compiler that converts the ST into connection information to generate a connection information table (114) as shown in Fig. 1.
  • an LD is created with a ladder editor and processed by a compiler that converts the LD into connection information, and a connection information table (114) as shown in Fig. 1 is generated.
  • the SFC is created with the SFC editor and processed with the compiler that converts the SFC into connection information, and the connection information table (114) as shown in Fig. 1 is generated.
  • connection information table (114) After the connection information table (114) is generated, it is downloaded to the inverter and executed in the same way as in FBD.
  • the present invention can easily develop a high-quality application, which has been impossible in the past.
  • the present invention provides an inverter that can easily and with high quality and a programming device thereof for various industrial applications of the inverter.

Abstract

　安定した品質を保持したまま、簡単に素早くインバータのアプリケーションの開発ができるようにする。 　あらかじめインバータに十分にテストされた実行コード・モジュール(116～121)を組込んでおき、プログラミング装置上で該実行コード・モジュール(116～121)に対応したファンクション・ブロック(101,102,109,113)とそれらを接続する接続線(105,106,111)を用いてアプリケーションのソース・コードを作成し、それをコンパイル(122)することにより前記実行コード・モジュールを選択するとともにその実行順序も指定する接続情報テーブル(114)を生成し、該接続情報テーブル(114)を通信(123)を介してインバータにダウンロードして該アプリケーションを実行する。

Description

明 細 書
インバータおよびそのプログラミング装置
技術分野
[0001] 本発明は、アプリケーション部が容易にかつ高品質にカスタマイズ可能なインバー タに関する。
背景技術
[0002] 図 11にインバータの一般的構成を示す。
インバータ (1100)は商用の交流電源 (1109)を入力して電動機 (1110)を駆動するため の電力を供給するパワー部 (1106)、そのパワー部 (1106)を制御する制御部 (1101)、お よび外部との通信インタフェース (1111)から構成される。
そして、パワー部 (1106)は商用の交流電源（1109)を入力してパワー変換部 (1108) に直流電力を供給する電源部 (1107)と電源部 (1107)力も供給された直流電力を制御 して電動機 (1110)を運転仕様通りに駆動するための電力を供給するパワー変換部 (1 108)と力 構成されている。
制御部 (1101)は、 CPU(1102)とその上で実行される実行コードを記憶している実行 コード部 (1103)から構成され、さらに、実行コード部 (1103)はアプリケーションに応じて カスタマイズされるアプリケーション部 (1104)とアプリケーション力 独立したモータ制 御部 (1105)から構成される。
また、アプリケーション (1104)を開発するためのプログラミング装置 (1120)とは、必要 な時に通信インタフェース部 (1111)を介して接続される。
アプリケーション部 (1104)は、パソコン等の上で実現されているプログラミング装置 (1 120)で開発され、実行可能なコードに変換されてインバータ (1100)へダウンロードされ る。
[0003] アプリケーション部 (1104)は、インバータ (1100)のアプリケーションを実現するための ものであるが、その開発は、以下のような方法で行われていた。
従来、標準的使い方とは異なるアプリケーションを実現するためには、安定した品 質を保っため、開発規定に従って、各ステップごとに開発を進め、ソース'コードを変 更し、デバッグし、設計審査の後に認定して製品化するという手法をとる必要があつ た。この、ソース'コードを変更し、コンパイルし、実行コードをインバータ (1100)へダウ ンロードしてデバッグすると 、う工程をバグがなくなるまで繰り返す必要があり、時間 力 Sかかりすぎフレキシブルな対応が出来ないという問題があった。
[0004] これを改善するために以下のように幾つかの手法がある。
一つには、プログラミング装置 (1120)上でさまざまな機能としてモジュールィ匕された ソース ·コードを多数持ち、また、それらのさまざまなモジュール化されたソース'コー ドに対応したファンクション 'ブロックをプログラミング装置 (1120)に多数持ち、それらを 画面上に表示し、その接続によってアプリケーションに対応したソース'コードを作成 する。そしてプログラミング装置 (1120)上でコンパイルして実行コードを生成し、インバ ータ (1100)上にダウンロードするという方法である（非特許文献 1)。
[0005] もう一つには、図 12、図 13に示すような機種ごと、用途、機能ごとのモジュールィ匕さ れたソース'コードを、あら力じめインバータ (1100)内部に、接続情報で接続可能な形 態で糸且み込んでおき、一方、プログラミング装置 (1120)上には、インバータ (1100)内部 に組み込んだモジュール化されたソース 'コードに対応したファンクション'ブロックを 用意する。そして、その接続によってアプリケーションのソース'コードを作成し、その 接続情報を接続定数の組み合わせに変換してインバータ (1100)に設定する手法もあ る (非特許文献 2)。
なお、「接続定数」とはファンクション 'ブロックの接続を表す定数であり、単に「定数 」という各ファンクション 'ブロックがその計算のために使用する定数とは別のものであ る。
非特干文献 1： Control Techniques Drives, Ltd. User uuide UD70 Large Option M odule and software for Unidrive, Part Number : 0447-0017 , Issue Number: 2 非特許文献 2 : SSD Drives, Inc. Instruction Manual RG352747 Issue 6.1 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力し、前者の方法ではプログラミング装置 (1120)上でファンクション 'ブロックのソー ス 'コードを管理しているため、誤って改版したり、改版したあとのテストが不十分で計 算結果のオーバーフローが生じたり、ダウンロードしたときにメモリーのオーバーラッ プが発生する等の恐れがあり、信頼性に欠けるという問題がある。
また、アプリケーションに対応した実行コード全体を生成しているため、コンノ ィル 及びダウンロードに時間が力かり開発が効率的でないという問題もある。
[0007] その点、後者の方法は、各ファンクション ·ブロックの実行コードはあら力じめインバ ータ (1100)に組み込んであり、先に述べた信頼性の問題は大幅に低減されている。 また、ダウンロードするのは、ファンクション 'ブロックの接続情報等のみで、ファンクシ ヨン.ブロック自体の実行コードそのものはコンパイルやダウンロードの対象となってい ない。従って、コンパイルやダウンロードに時間が力かるという問題も回避されている 力 まだ、以下のような問題を抱えている。
[0008] インバータ (1100)に組み込まれて!/、るすべてのファンクション.ブロックカ^、つも動く 状況にあり、アプリケーションに関係のない処理にも CPU時間が浪費されて有効に 使える処理時間が少なくなるので、アプリケーション部 (1104)を用途別の専用ソフトと して分けて運用する必要がある。また、機種、用途ごとのファンクション 'ブロックは大 きくて処理も重たぐ汎用性がないという問題がある。
つまり、用意された機種ごとのアプリケーション図面で端子の接続と、定数の設定変 更が可能であるが、他機種で使用されたファンクション 'ブロック図を使用したり、組み 合わせて新しいファンクション ·ブロックを作ることができない。またファンクション 'ブ口 ックのそれぞれは多くの固定した処理を含み汎用性が低いという問題がある。
[0009] たとえば、図 12に示すアプリケーション図面 1ではワインダー用途のためのアプリケ ーシヨンのファンクション 'ブロック図を示している力 これは機種 A用として用意され た図面であり、図 3に示す機種 Bに使用することもしくは応用することは出来ない。ま た図 3に示すアプリケーション図面 2も同じように機種 Aに使用することはできない。 このように、大幅な変更及び、一度作成した特定アプリケーションの他機種への展開 や、実行コードの再利用が不可能である。また用意されたファンクション 'ブロックは接 続線で接続されている力否かにかかわらず、常時動いており、多機能であるほど処 理時間の無駄が大きくなつて 、る。
[0010] 以上に述べたように、従来技術にはカスタマイズ可能な範囲が狭い、機種展開でき ないという自由度の低さ、また、多機能であるほど CPU(1102)での実行コードの処理 が重くなるなどの問題がある。
本発明では、インバータ (1100)の多種多様な用途に対応するために、制御部 (1101) の実行コード部 (1103)のうちアプリケーション部 (1104)を標準より変更し、簡単かつ安 定した品質で専用対応することが可能なインバータ (1100)およびそのプログラミング 装置 (1120)を提供する。
課題を解決するための手段
請求項 1に記載の発明は、電源部とパワー変換部からなるパワー部、アプリケーシ ヨン部とモータ制御部力もなる実行コード部と該実行コードを実行する CPUとからな る制御部、および、外部との通信インタフェース部力 構成されるインバータにおいて あら力じめ前記インバータに組み込まれた複数の実行コード'モジュールのうちアブ リケーシヨンに必要な前記実行コード ·モジュールを選択するとともにその実行順序も 指定する接続情報が前記通信インタフェース部を介して前記実行部へダウンロード され、該接続情報に従って前記実行コード'モジュールが実行されることを特徴とす るものである。
請求項 2に記載の発明は、電源部とパワー変換部からなるパワー部、アプリケーシ ヨン部とモータ制御部力もなる実行コード部と該実行コードを実行する CPUとからな る制御部、および、外部との通信インタフェース部力 構成されるインバータのプログ ラミング装置において、
ファンクション'ブロックとそれらを接続する接続線と力 アプリケーションのソース ·コ ードを作成し、前記接続情報を生成することを特徴とするものである。
請求項 3に記載の発明は、前記接続情報が、前記通信インタフェース部を介して前 記インバータへダウンロードされることを特徴とするものである。
請求項 4に記載の発明は、前記ファンクション 'ブロック力 あら力じめ前記インバー タに組み込まれた前記実行コード'モジュールに対応したファンクション 'ブロック、又 は、該ファンクション 'ブロックと前記接続線を組み合わせて新たに作成されたファン クシヨン 'ブロックであることを特徴とするものである。 請求項 5に記載の発明は、前記接続線が、実数値又は論理値の型を持っているこ とを特徴とするものである。
請求項 6に記載の発明は、前記インバータとの接続又は未接続の状態を画面上に 表示できることを特徴とするものである。
請求項 7に記載の発明は、前記接続情報の使用率を画面上に表示できることを特 徴とするちのである。
請求項 8に記載の発明は、前記アプリケーション部の処理時間占有率を画面上に 表示できることを特徴とするものである。
発明の効果
請求項 1に記載の発明によれば、あら力じめインバータ (1100)に組み込まれた実行 コード'モジュールのうちアプリケーションに必要なものを選択するとともに実行順序も 指定する接続情報テーブル（114)をダウンロードすればよぐ実行コード'モジュール そのものをダウンロードする必要がないので、アプリケーションの開発効率が大幅に 向上する。また、実行コード'モジュールは十分にテストされた上であら力じめインバ ータ (1100)内部に組み込まれて 、るので信頼性も大幅に向上する。
請求項 2に記載の発明によると、プログラミング装置 (1120)の画面上において、実行 コード'モジュールに対応したファンクション 'ブロックと前記接続線により、容易にァ プリケーシヨンのソースコードを作成でき、それをもとに接続情報テーブル（114)を生 成することができる。
請求項 3に記載の発明によると、生成される接続情報テーブル (114)をプログラミン グ装置 (1120)力もインバータ (1100)へ容易にダウンロードできる。
請求項 4に記載の発明によると、現存のファンクション 'ブロックを組み合わせた新た なファンクション 'ブロックをアプリケーションの作成に利用できる。
請求項 5に記載の発明によると、ファンクション 'ブロックを接続線で接続する際に、 型の異なる端子を誤接続することがなくなり、接続情報テーブル (114)の質を向上させ ることがでさる。
請求項 6に記載の発明によれば、プログラミング装置 (1120)とインバータ (1100)の接 続又は未接続の状態がプログラミング装置 (1120)の画面上に表示されるので、前記 接続情報をインバータ (1100)へダウンロード可能かどうかを容易に知ることができる 請求項 7に記載の発明によれば、プログラミング装置 (1120)の画面上に、前記接続 情報の使用率が表示されるので、アプリケーションをさらに追加できる力容易に知るこ とがでさる。
請求項 8に記載の発明によれば、プログラミング装置 (1120)の画面上に、前記アプリ ケーシヨン部 (1104)の処理時間占有率が表示されるので、制御部 (1101)の CPU(110 2)の処理能力に余裕がある力否かを容易に知ることが可能である。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の第一実施例のファンクション 'ブロック図及び処理の流れ
[図 2]本発明の第二実施例のタイムチャート
[図 3]本発明の第二実施例のファンクション 'ブロック図
[図 4]ファンクション 'ブロックのタブ画面構成
[図 5]本発明の第二実施例におけるプログラミング装置の画面例
[図 6]第二実施例における、コンパイル ·エラー画面表示
[図 7]IL (インストラクション 'リスト）
[図 8]ST (ストラクチャード 'テキスト）
[図 9]LD (ラダー ·ダイアグラム）
[図 10]SFC (シーケンシャル.ファンクション.チャート）
[図 11]インバータの一般的構成
[図 12]アプリケーション図面例 1
[図 13]アプリケーション図面例 2
符号の説明
[0014] 101 アナログ入力 1ファンクション 'ブロック
102 アナログ入力 2ファンクション 'ブロック
103 アナログ入力 1出力端子番号
104 アナログ入力 2出力端子番号
105 接続線 1
106 接続線 2 107 加算器入力 1端子番号
108 加算器入力 2端子番号
109 加算器ファンクション 'ブロック
110 加算器出力端子番号
111 接続線 3
112 周波数指令入力端子番号
113 周波数指令ファンクション 'ブロック
114 接続情報テーブル
115 JUMPテーブル
116 端子番号 01処理フローチャート
117 端子番号 03処理フローチャート
118 端子番号 02処理フローチャート
119 端子番号 04処理フローチャート
120 端子番号 05処理フローチャート
121 端子番号 06処理フローチャート
122 コンパイル
123 通信
124 実行コード'モジュール 'テーブル
300 ディジタル入力端子 1ファンクション 'ブロック
301 ロジック ·インターバル ·タイマ^ ~ ·ファンクション'ブロック
302 ロジック NOT演算ファンクション，ブロック
303、 304 ロジック AND演算ファンクション 'ブロック
305 正転運転指令ファンクション 'ブロック
306 逆転運転指令ファンクション 'ブロック
307 定数入力ファンクション 'ブロック 1
308 定数入力ファンクション 'ブロック 2
309 2入力数値選択ファンクション 'ブロック
310 周波数指令ファンクション 'ブロック 311 ロジック出力状態モニター
312 数値出力モニター
313 ロジック出力端子
314 ロジック入力端子
315 数値出力端子
316 数値入力端子
400 ファンクション 'ブロック 'タブ'ウィンドウ
401 ロジック AND演算ファンクション 'ブロック
402 ロジック OR演算ファンクション 'ブロック
403 ロジック NOT演算ファンクション 'ブロック
404 ロジックフリップフロップ回路ファンクション ·ブロック
405 ロジックディレイタイマー回路ファンクション 'ブロック
406 ロジックインターバルタイマー回路ファンクション 'ブロック 407 定数出力ファンクション ·ブロック 'タブ
408 ロジック演算ファンクション ·ブロック，タブ
409 数値演算ファンクション ·ブロック 'タブ
410 複合機能ファンクション 'ブロック 'タブ
411 固定値ファンクション'ブロック'タブ
412 サブノレ一チン'ファンクション 'ブロック 'タブ
500 プログラミング装置の編集画面
501 メニューバー
502 ファンクション 'ブロック図編集ページ
503 プロジェクト 'ウィンドウ
504 プロパティ.ウィンドウ
505 ファンクション 'ブロック 'タブ'ウィンドウ
506 ページ'アイコン
507 サブノレ一チン'フォノレダ
508 サブルーチン 'アイコン 509 メモリ使用率表示
510 接続 Z未接続状態表示
511 処理時間占有率モニタ
512 ファンクション 'ブロック選択カーソル
513 ファンクション'ブロック'ラベル
514 ファンクション 'ブロック ID番号
601 ディジタル入力端子 2ファンクション 'ブロック
602 コンパイル結果出力ウィンドウ
1100 インノ ータ
1101 制御部
1102 CPU
1103 実行コード部
1104 アプリケーション部
1105 モータ制御部
1106 パワー部
1107 電源部
1108 パワー変換部
1109 交流電源
1110 電動機
1111 通信インタフ ース部 (IZF部）
1200 編集画面
1201 アナログ入力 1ファンクション.ブロック
1202 アナログ入力 2ファンクション 'ブロック
1203 ディジタル入力 1ファンクション 'ブロック
1204 ディジタル入力 2ファンクション'ブロック
1205 径演算ファンクション 'ブロック
1206 シーケンス/ロジック指令ファンクション 'ブロック
1207 アナログ出力ファンクション.ブロック 1208 周波数指令ファン:クシヨン'ブロック
1209 インバータ本体
1300 編集画面
1301 アナログ入力 1ファンクシヨン'ブロック
1302 アナログ入力 2ファンクシヨン'ブロック
1303 アナログ入力 3ファンクシヨン'ブロック
1304 ディジタル入力 1フ 'アンクシヨン，ブロック
1305 ディジタル入力 2ファンクション'ブロック
1306 ディジタル入力 3ファンクション'ブロック
1307 加算器
1308 シーケンス z口ジ、 'ク指令ファンクション
1309 PIDファンクション 'ブロック
1310 周波数指令ファン:クシヨン'ブロック
1311 インバータ本体
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
実施例 1
[0016] 本発明の第 1の実施例を図 1に示すが、分かり易くするため、アナログ入力 1(101)と アナログ入力 2(102)を加算器 (109)で加算して周波数指令 (113)を作成するというアブ リケーシヨンを例にとって説明する。
まず、図 1の上側に示すように、アプリケーションのソース'コードをプログラミング装 置 (1120)を使って作成する。すなわち、アナログ入力 1(101)、アナログ入力 2(102)、加 算器 (109)、周波数指令 (113)の各ファンクション 'ブロックをプログラミング装置 (1120) の画面上に配置し、それらを接続線で接続することによってソースコードが作成され る。
[0017] このソースコードはコンパイル (122)されて、実行されるべき実行コード'モジュールと その実行順序に関する情報が、接続情報テーブル (114)として生成される。
つまり、この接続情報テーブル (114)の接続定数 No.の欄の定数番号は実行順序 を表しており、その定数の設定値としての端子番号の欄には、各ファンクション'プロ ックが持っている固有の端子番号が設定される。
インバータ内にお 、て、この端子番号とそれに対応するファンクション'ブロックの実 行コード .モジュールは、実行コード .モジュール -テーブル (124)で対応付けられて!/ヽ るので、端子番号力 実行コード'モジュールが決定されることになる。
なお、各ファンクション 'ブロックの実行コードはあら力じめインバータ内部に組み込 まれて!/、るので、あらためてダウンロードされる必要はな！/、。
[0018] 本実施例の接続情報テーブル (114)について具体的に説明する。
接続線 1(105)の入力情報の接続定数 1にはアナログ入力 1(101)の出力端子番号 0 1(103)が設定され、同じく接続線 1(105)の出力情報の接続定数 2には加算器 (109)の 入力 1端子番号 03(107)が設定される。次に接続線 2(106)の入力情報の接続定数 3 にはアナログ入力 A2(102)の出力端子番号 02(104)が設定され、同じく接続線 2(106) の出力情報の接続定数 4には加算器 (109)の入力端子 2端子番号 04(108)が設定さ れる。最後に接続線 3(111)の入力情報の接続定数 5には加算器 (109)の出力端子番 号 05(110)が設定され、同じく接続線 3(111)の出力情報の接続定数 6に周波数指令（ 113)の入力端子番号 06(112)が設定される。
[0019] これら接続情報は RS232C等の通信 (123)を経由してインバータ（1100)に、ダウン口 ードされ、アプリケーション部（1104)に存在する JUMPテーブル (115)に設定される。 なお、アナログ入力 1(101)、アナログ入力 2(102)、加算器 (109)、周波数指令 (113)の 実際の処理を行うための実行コードは、それらの端子番号に対応した形で、インバー タ (1100)のアプリケーション部 (1104)にあら力じめ組み込まれているので、新たにダウ ンロードする必要はない。
また、接続情報テーブル (114)^JUMPテーブル (115)はそれぞれプログラミング装 置 (1120)、インバータ (1100)における呼称であり、お互いに異なっているが内容は同 じである。
[0020] 次に、インバータ (1100)でのアプリケーション部 (1104)の実行について説明する。
インバータ (1100)のアプリケーション部 (1104)の実行は、この JUMPテーブル (115) に基いて行われるが、図 1の下側に示すように、 JUMPテーブル (115)の接続定数 No . の順番で実行される。
すなわち、 JUMPテーブル (115)の接続定数 No.に設定された端子番号に対応した 実行コード .モジュールが、実行コード .モジュール .テーブル (124)を検索して選択さ れ、実行に移される。
[0021] JUMPテーブル (115)の端子番号に対応した処理を、上力も順に説明する。
Al(116) :本処理では、引渡し用のワーク'ラムにアナログ入力 1ファンクション 'ブ口 ック (101)のデータを格納する。
+入力 1(117) :先に格納されたワーク'ラムの内容を接続先の加算器ファンクション •ブロック (109)の入力 1のワーク'ラムに格納する。
A2(118) :本処理では、引渡し用のワーク'ラムにアナログ入力 2ファンクション 'ブ口 ック (102)のデータを格納する。
+入力 2(119)：先に格納されたワーク ·ラムの内容を接続先の加算器ファンクション .ブロック (109)の入力 2のワーク .ラムに格納する。
Add(120)：本処理では、弓 I渡し用のワーク ·ラムに加算器ファンクション ·ブロック (10 9)の入力 1と入力 2のワーク'ラムの内容を加算した値を格納する。
周波数指令 (121) :先に格納されたワークラムの内容を周波数指令ファンクション'ブ ロック (113)に格納する。この周波数指令 (113)の出力は図 1のモータ制御部（1105)に 入力される。
このようにして、本発明によれば、 自由度の高いカスタム対応を簡単にかつ、安定し た品質で実現することが可能になる。
実施例 2
[0022] 次に、第 2の実施例について説明するが、図 2のような、簡単なパターン運転アプリ ケーシヨンの作成を例にとって説明する。
図 2のタイムチャートにおいて実線で示す運転周波数通りのパターン運転を行わせ るためには、同図において破線で示す周波数指令をモータ制御部 (1105)に与える必 要がある。そのような周波数指令を生成するには、まずは、アプリケーションのソース' コードとして図 3に示すようなファンクション 'ブロック図を、プログラミング装置 (1120)を 使用して作成する。 [0023] Sl(300)はインバータ (1100)のディジタル入力端子 1ファンクション 'ブロック、 INTV L TMR(301)はロジック 'インターバル 'タイマ^ ~ ·ファンクション 'ブロック、 NOT(302) はロジック NOT演算ファンクション 'ブロック、 AND(303,304)はロジック AND演算フ アンクシヨン'ブロック、 FwdCMD(305)はモータ制御部 (1105)に対する正転運転指令 を出力する正転運転指令ファンクション 'ブロック、 RevCMD(306)はモータ制御部 (1 105)に対する逆転運転指令を出力する逆転運転指令ファンクション 'ブロック、 Q1— 01(307)は定数による設定値を入力する定数入力ファンクション 'ブロック 1、Q1— 02 (308)は定数による設定値を入力する定数入力ファンクション 'ブロック 2、 NUMS(30 9)は 2つの数値入力を選択する 2入力数値選択ファンクション 'ブロック、 FreqCMD( 310)はモータ制御部 (1105)に対する周波数指令を出力する周波数指令ファンクショ ン.ブロックとなっている。
[0024] これらのファンクション ·ブロックは図 4に示すように Tab(407〜411)内部に、いろん な機種'用途に使用できる、標準的なかつ視覚的に機能を理解できるファンクション' ブロックとして用意されている。かつ、各ファンクション 'ブロックに対応した実行コード は、十分にテストされた上で、あら力じめインバータ (1100)内のアプリケーション部 (110 4)に組み込まれている。
[0025] ソース'コード作成時は、ファンクション 'ブロックはプログラミング装置 (1120)におい て、前述の TAB上よりドラッグして、画面のプログラムページの任意位置にドロップし 配置できる。
ファンクション 'ブロックを画面上に配置した後、端子部分をクリックし他のファンクショ ン 'ブロックに接続することが出来る。端子は記号でロジック力、実数値かその種類を 判別できるようになっており、異なる種類の端子同士を接続しょうとしても接続できな い。
また、機能的に不可能な接続もあるがそれも、コンパイル時にエラーとして表示され る。例えば、図 6のように、既存のページに端子入力 S2(601)なるディジタル入力端子 2ファンクション 'ブロックを追加し、他のファンクション 'ブロックのいずれとも接続せず にコンパイルを行うと、コンパイル結果出力ウィンドウ (602)に、エラーの内容とエラー の数を示し、コンノィルを終了する。なお、コンパイル結果出力ウィンドウ (602)はコン パイル開始時に画面上に現れる。
[0026] それぞれのファンクション 'ブロックの情報（定数、名称、等）はクリックして選択され た状態で図 5のプロパティ (504)内に表示され、編集が可能となる。図 5の例では、正 転周波数指令ファンクション ·ブロック (512)のプロパティ (504)内に表示されており、 ID 番号が「8」、ラベルが「正転周波数指令」、ユーザー定数 2が「50. 0」に設定されて いる。
[0027] また、このページのアプリケーションのソース'コードはプロジェクトとして、図 5のよう にプロジェクト 'ウィンドウ (503)に表示されるフォルダーに格納できる。
同じように図 5プロジェクト ·ウィンドウ (503)のサブルーチン ·フォルダ (507)にお!/ヽて 新規ページを作成して、新たなサブルーチンを作成することができる。ここで作成し たファンクション 'ブロック図は一つのサブノレ一チン'ファンクション 'ブロックとして、図 4のファンクション'ブロック ·タブ ·ウィンドウのサブルーチン ·タブ (412)から選択し、使 用することが出来る。
[0028] プログラムの容量制限としては、接続情報の個数すなわち接続情報テーブル (114) の行数の上限があるが、その使用状況を知らせるために、この上限を 100%として現 在の接続情報の使用率を％で、図 5の画面下部のメモリ使用率表示 (509)に表示する 。この表示は、使用している接続情報の数を直接表示しても構わないし、さらに使用 することができる接続情報の数を％表示又はその数を直接表示しても構わない。
[0029] プログラミング装置 (1120)とインバータ (1100)が通信可能かどうかを示すベぐ図 5の 画面右下に、例えば、青 Z赤でプログラミング装置 (1120)とインバータ (1100)本体との 接続 Z未接続状態 (510)を表示する。
[0030] アプリケーション部 (1104)の処理時間力 CPU(1102)が利用可能な処理時間全体 のどれくらいを占めるのかについては、図 5の画面中央下に処理時間占有率モニタ（ 511)を表示する。インバータ (1100)本体と未接続 (オフライン)の場合、選択されたファ ンクシヨン ·ブロックの処理時間予想の総和を CPU(1102)が利用可能な処理時間全 体で除したものを表示し、接続されている (オンライン)場合、インバータ (1100)の持つ 実績値を読み込んで表示する。
[0031] 図 3の S1ファンクション ·ブロック (300)の出力端子はロジック出力端子 (313)でありの ように表示される。これはインターバルタイマ (301)の入力として、ロジック入力端子 (31
4)であると接続可能であるが数値入力端子には接続不可能となる。
同じように Q1— 02(308)の出力は数値出力端子 (315)であり、数値入力端子である 2数値入力選択器 (309)の入力端子 (316)に接続可能であり、ロジック入力端子には接 続不可能となる。
[0032] 次に、図 3の実施例の動作を説明する。
Sl(300)はインバータ (1100)の入力端子 1であり、これをパターン運転の開始指令とす る。入力端子指令を閉とすると Sl(300)の出力は True"l"となり、図 2に示すように運 転指令が立ち上がる。
この出力信号は AND(303,304)、 INTVL TMR(301)に入力され、 INTVL TMR(3 01)は入力されるとタイマーが作動し、に従って ONZOFFを繰り返す。この出力信号 力 1(300)の出力信号と一緒に AND回路 (303,304)に入り、それぞれが正転指令 (30
5)、逆転指令 (306)に入力される。なお、 ON時間定数ならびに OFF時間定数は図 5 の画面右のプロパティ (504)にて設定又は参照可能である。
[0033] また、 INTVL TMR(301)からの出力と、定数 (307,308)のそれぞれを正転指令 Z逆 転指令として NUMS(309)に入力し、 INTVL TMR(301)の出力の ONZOFFにより NUMS(309)の出力が正転時周波数指令 (307)Z逆転時周波数指令 (308)として切り 替わり、周波数指令 (310)に最終的な周波数指令として入力される。
これらの正転指令 (305)、逆転指令 (306)、周波数指令 (310)の出力は、図 1のモータ 制御部（1105)に入力され、図 2の運転周波数に示すような運転が実現される。
[0034] 上記のように、アプリケーションのソース'コードはプログラミング装置 (1120)上で接 続情報に変換され、インバータ (1100)に通信インタフェース (1111)を介してダウンロー ドされる。インバータ (1100)では実施例 1で述べたしくみにより、接続情報により選択さ れたファンクション 'ブロックに対応する実行コードのみが実行され、プログラミング装 置 (1120)の画面上にファンクション 'ブロック図で表現されているアプリケーションが実 行される。このように、アプリケーション部の実行コードは選択された時のみ実行され るので、 CPU(1102)での処理時間の無駄が低減される。
[0035] また、アプリケーションのソース'コードの作成については、上記のようなファンクショ ン.ブロック図（FBD :ファンクション'ブロック'ダイアグラム）だけでなぐ図 7のような I L :インストラクション 'リスト、図 8のような ST:ストラクチャード 'テキスト、図 9のような L D :ラダ^ ~ ·ダイアグラム、図 10のような SFC :シーケンシャル 'ファンクション 'チャート 等ち使用することがでさる。
図 7の場合、 ILをテキストエディタで作成し、 ILを接続情報に変換するコンパイラで 処理して、図 1に示すような接続情報テーブル (114)を生成する。
図 8の場合、 STをテキストエディタで作成し、 STを接続情報に変換するコンパイラ で処理して、図 1に示すような接続情報テーブル (114)を生成する。
図 9の場合、 LDをラダーエディタで作成し、 LDを接続情報に変換するコンパイラで 処理して、図 1に示すような接続情報テーブル (114)を生成する。
図 10の場合、 SFCを SFCエディタで作成し、 SFCを接続情報に変換するコンパィ ラで処理して、図 1に示すような接続情報テーブル (114)を生成する。
接続情報テーブル (114)が生成されたあと、それがインバータへダウンロードされて 実行されるしくみは、 FBDの場合と同様である。
このように、従来は不可能であった、高品質のアプリケーションを手軽に開発するこ とが、本発明により実現できるのである。
産業上の利用可能性
本発明は、インバータの産業上の多種多様なアプリケーションに、容易かつ高品質 に対応可能なインバータおよびそのプログラミング装置を提供するものである。

Claims

請求の範囲
[1] 電源部とパワー変換部からなるパワー部、アプリケーション部とモータ制御部からな る実行コード部と該実行コードを実行する CPUとからなる制御部、および、外部との 通信インタフェース部力も構成されるインバータにおいて、
あら力じめ前記インバータに組み込まれた複数の実行コード'モジュールのうちアブ リケーシヨンに必要な前記実行コード ·モジュールを選択するとともにその実行順序も 指定する接続情報が前記通信インタフェース部を介して前記実行部へダウンロード され、該接続情報に従って前記実行コード'モジュールが実行されることを特徴とす るインノ ータ。
[2] 電源部とパワー変換部からなるパワー部、アプリケーション部とモータ制御部からな る実行コード部と該実行コードを実行する CPUとからなる制御部、および、外部との 通信インタフェース部力 構成されるインバータのプログラミング装置において、 ファンクション'ブロックとそれらを接続する接続線と力 アプリケーションのソース ·コ ードを作成し、前記接続情報を生成することを特徴とするプログラミング装置。
[3] 前記接続情報は、前記通信インタフェース部を介して前記インバータへダウンロー ドされることを特徴とする請求項 2に記載のプログラミング装置。
[4] 前記ファンクション 'ブロックは、あら力じめ前記インバータに組み込まれた前記実行 コード'モジュールに対応したファンクション 'ブロック、又は、該ファンクション'ブロッ クと前記接続線を組み合わせて新たに作成されたファンクション 'ブロックであることを 特徴とする請求項 2に記載のプログラミング装置。
[5] 前記接続線は実数値又は論理値の型を持って ヽることを特徴とする請求項 2に記 載のプログラミング装置。
[6] 前記インバータとの接続又は未接続の状態を画面上に表示できることを特徴とする 請求項 2に記載のプログラミング装置。
[7] 前記接続情報の使用率を画面上に表示できることを特徴とする請求項 2に記載の プログラミング装置。
[8] 前記アプリケーション部の処理時間占有率を画面上に表示できることを特徴とする 請求項 2に記載のプログラミング装置。
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