控制装置的制作方法

文档序号:13109997阅读:110来源:国知局
技术领域本发明涉及显示与控制对象的控制或者监视相关的信息的控制装置。

背景技术:
在近来的生产现场,导入了各种各样的控制装置以实现自动化。作为这样的控制装置的一个例子,已知有根据PID(ProportionalIntegralDerivative:比例积分微分)控制来调整温度等的数字控制器等(参照日本特开2011-191139号公报(专利文献1)等)。除此之外,还存在获取控制对象的状态值,并且在该获取的状态值脱离了预定的正常值的范围的情况下发出警报的警报器等。专利文献1:日本特开2011-191139号公报因为设置空间等的制约,一方面期望对数字控制器或警报器的框体进行紧凑化,另一方面也期望提高视认性。由于框体的紧凑化,显示空间必然减少,难以维持视认性。即,随着显示空间的减少,不得不缩小用于显示的文字。因此,如果不靠近数字控制器或警报器,则会发生不能确认其显示内容这样的情况,有可能成为使操作效率降低的主要原因。如此,期望解决框体的紧凑化(减少显示空间)与视认性的提高这两个相互矛盾的课题。

技术实现要素:
本发明的某一方式的控制装置显示与控制对象的控制或者监视相关的信息。控制装置包括:显示部,能够显示第一数值及第二数值,所述第一数值示出与控制对象的控制或者监视相关的第一信息,所述第二数值示出与控制对象的控制或者监视相关的第二信息;控制部,控制在显示部的显示。控制部在第一及第二数值之间维持互相不同的显示方式,并且按照时间来切换第一显示状态和第二显示状态,在所述第一显示状态下将第一数值以比所述第二数值更大的尺寸来显示,在所述第二显示状态下将第二数值以比第一数值更大的尺寸来显示。优选地,控制部使第一数值以第一显示颜色来显示,使第二数值以第二显示颜色来显示。优选地,控制部使第一数值与示出第一数值的含义的第一识别信息一起显示,使第二数值与示出第二数值的含义的第二识别信息一起显示。进而优选地,控制部根据第一数值与第二数值之间的显示尺寸的关系,来变更第一识别信息及第二识别信息的显示尺寸。进而优选地,控制部以不依赖第一数值与第二数值之间的显示尺寸的关系的方式,维持第一数值及第一识别信息与第二数值及第二识别信息之间的显示上的位置关系。优选地,在第一显示状态与第二显示状态之间的切换过程中,存在第三显示状态,在所述第三显示状态下,将第一数值以比第一显示状态下的显示尺寸小的尺寸来显示,并且将第二数值以比第二显示状态下的显示尺寸小的尺寸来显示。优选地,维持第一显示状态的期间,比维持第二显示状态的期间长。发明效果通过本实施方式的控制装置,能够解决框体的紧凑化(减少显示空间)与视认性的提高这两个相互矛盾的课题。附图说明图1是示出本发明的相关技术的数字控制器的一个例子的示意图。图2是示出本实施方式的数字控制器的装置结构的示意图。图3A、图3B是用于说明本实施方式的数字控制器的显示处理的图。图4是用于说明本实施方式的数字控制器的另一显示处理的图。图5是用于说明本实施方式的数字控制器的又一显示处理的图。图6是用于说明本实施方式的数字控制器的又一显示处理的图。图7A至图7E是用于说明本实施方式的数字控制器中的信息的显示周期的一个例子的图。图8是示出本实施方式的数字控制器中的处理顺序的流程图。其中,附图标记说明如下:10数字控制器100控制部102处理器104存储器106程序模块110输入电路112模拟数字(A/D)转换部114数字模拟(D/A)转换部116输出电路120显示部122操作部124通信接口具体实施方式参照附图详细地说明本发明的实施方式。并且,对图中的相同或者相当的部分,附上相同的附图标记并省略对其进行说明。在下面的说明中,作为显示与控制对象的控制或者监视相关的信息的控制装置的一个例子,例示了数字控制器,但是也同样能够适用于警报器。这里,数字控制器以从控制对象处获取控制量,并且使该获取的控制量与预先设定的目标值一致的方式,来调整提供给控制对象的操作量。另一方面,警报器从控制对象处获取控制量,并且显示该获取的控制量。同时,警报器显示或者通知:获取的控制量是否处于预先设定的范围内、是否到达上限值或下限值等。即,本发明的控制装置只要具有显示与控制对象的控制或者监视相关的信息的功能,也可以安装为任意的装置。<A.相关技术及课题>一般的数字控制器获取通过设置于控制对象的检测部(例如,温度传感器等)检测到的控制量(例如,温度),显示控制量的值(PV:ProcessValue),并且计算该值与预先设定的目标值(SV:SetValue)的差,将与所述差相应的操作量(MV:ManipulatedVariable)输出给控制对象。图1是示出本发明的相关技术的数字控制器的一个例子的示意图。参照图1,数字控制器10其表面设置有显示部120及操作部122,操作者确认在显示部120上显示的信息,并且经由操作部122进行所需要的操作。通常,在显示部120上显示示出控制量PV的数值12及示出目标值SV的数值14。在图1示出的数字控制器10上,虽然显示部120占据了比较广的范围,但是由于数字控制器10被紧凑化,所以能够显示信息的显示空间不那么大。因此,本实施方式的控制装置是通过考虑如上所述的课题而提出的,其目的在于实现即使在难以确保充足的显示空间的情况下,也维持视认性并使操作性提高的结构。<B.装置结构>接着,说明本实施方式的数字控制器10的装置结构。图2是示出本实施方式的数字控制器10的装置结构的示意图。参照图2,数字控制器10包括:输入电路110、模拟数字转换部112(下面,也记作“A/D转换部112”。)、显示部120、操作部122、通信接口124、控制部100、数字模拟转换部114(下面,也记作“D/A转换部114”。)、输出电路116。输入电路110接收来自检测部的检测信号,输出预定范围的电压/电流信号。例如,在检测部为热电偶的情况下,输入电路110包括检测在热电偶的两端产生的热电动势的电路。或者,在检测部为电阻测温体的情况下,输入电路110包括检测在该电阻测温体产生的电阻值的电路。进而,输入电路110也可以包括用于除去高频分量的滤波电路。A/D转换部112将来自输入电路110的模拟信号转换为数字信号,输出给控制部100。操作部122包括设置于图1所示的操作面板的按钮或开关等,接受操作者的操作,将表示该接受的操作的信息输出给控制部100。典型地,操作部122从操作者处接受目标值SV。通信接口124与外部装置(典型地,PLC(ProgrammableLogicController:可编程逻辑控制器))之间交换各种信息。作为系统结构例,存在从配置于上一级的PLC对数字控制器10输入了目标值的情况;在这样的情况下,来自PLC的信息(例如,SV)经由通信接口124被输入控制部100。显示部120包括在图1所示的操作面板设置的显示器或指示器等,显示示出与控制对象的控制或者监视相关的信息的数值。更为具体的是,显示部120能够显示示出与控制对象的控制或者监视相关的多个信息(PV、SV、MV)的各个数值。显示部120也可以由液晶显示面板、有机EL(ElectroLuminescence:电致发光)显示面板或者七段式的液晶与LED(LightEmittingDiode:发光二极管)的组合来构成。控制部100是除了用于实现PID控制处理之外,还用于实现在显示部120的显示处理的运算主体,包括:处理器102、存储器104、程序模块106。即,控制部100控制在显示部120的显示。处理器102通过执行程序模块106,来实现后述那样的处理。此时,将读取到的程序模块106及处理所需要的数据(PV及SV等)暂时地保存于存储器104。作为处理器102,既可以使用通用的CPU(CentralProcessingUnit:中央处理单元)或MPU(Micro-ProcessingUnit:微处理单元),也可以使用面向数字信号处理的DSP(DigitalSignalProcessor:数字信号处理器)。程序模块106保存于闪存器等非易失性存储介质中。程序模块106以能够通过各种存储介质来更新的方式构成即可。因此,程序模块106自身也能够包括在本发明的技术范围内。控制部100也可以使用FPGA(Field-ProgrammableGateArray:现场可编程门阵列)来构成。在采用FPGA的情况下,也可以不保持程序模块106。D/A转换部114将示出在控制部100计算出的操作量的数字信号转换为模拟信号,输出给输出电路116。输出电路116使来自D/A转换部114的模拟信号形成为与控制对象相应的信号并输出。例如,在操作量的0至100[%]与0至10[V]的电压信号对应的情况下,输出电路116以输出该电压范围的信号的方式进行调整。或者,输出电路116产生具有与操作量的值相应的占空比的PWM信号。<C.显示处理>图3A、图3B是用于说明本实施方式的数字控制器10的显示处理的图。如图3A所示,也可以使本实施方式的数字控制器10进行与本发明的相关技术的数字控制器相同的显示。即,也可以在显示部120上将示出控制量PV的数值12及示出目标值SV的数值14并列地显示。除此之外,如图3B所示,数字控制器10还能够使在显示部120上显示的示出控制量PV的数值22及示出目标值SV的数值24的尺寸交替地变化。例如,在某T1期间将数值22以比数值24大的方式显示,接着在T2期间将数值24以比数值22大的方式显示。重复在该T1期间及T2期间的显示处理。优选的,在各期间,以能够一面了然地把握显示的数值意味着哪个值的方式使各个数值的显示方式不同。作为一个例子,以互相不同的显示颜色来显示数值22与数值24。例如,用白色来显示数值22,用绿色来显示数值24。在使显示颜色不同的情况下,虽然能够采用任意显示颜色的组合,但是优选视认性相对较高的颜色。进而,作为不同的显示方式,不仅使显示颜色不同,而且例如,也可以采用使其中一方始终显示而使另一方闪烁等的方法,或者,也可以使用于显示的字体互相不同。如此,在数字控制器10的显示部120上显示:数值22,示出与控制对象的控制或者监视相关的控制量PV的信息;以及数值24,示出与控制对象的控制或者监视相关的目标值SV的信息。关于该显示处理,数字控制器10的控制部100(图2)在数值22及数值24之间维持互相不同的显示方式,并且按照时间来切换第一显示状态(在T1期间的显示)与第二显示状态(在T2期间的显示),在所述第一显示状态下将数值22以比数值24大的尺寸来显示,在所述第二显示状态下将数值24以比数值22大的尺寸来显示。在T1期间显示的数值22及在T2期间显示的数值24与在图3A中显示的数值12相比较,文字尺寸变大。即,通过使与控制对象的控制或者监视相关的多个数值的尺寸交替地变化,能够以更大的文字尺寸来通知信息。如此,通过交替地切换示出多个信息的数值的尺寸,能够进一步提高视认性。如上所述,虽然优选使数值22与数值24以互相不同的显示颜色来显示;但是取而代之或者除此之外,也可以使所述数值22与数值24以附加有各个数值所意味的信息的方式来显示。更为具体的是,如图3B所示,在显示部120上显示数值22以及示出数值22意味着控制量PV的“PV”的标记32。同样地,在显示部120上显示数值24以及示出数值24意味着目标值SV的“SV”的标记34。如此,数字控制器10的控制部100(图2)显示数值22以及示出数值22的含义的标记32(第一识别信息),并且显示数值24以及示出数值24的含义的标记34(第二识别信息)。此时,因为数值22及数值24的尺寸交替地变化,所以根据该数值尺寸的变化,标记32及34的尺寸也发生变化。即,数值22与标记32的组合和数值24与标记34的组合的尺寸交替地变化。通过使这样的尺寸的变化联动,能够实现不协调感较少、并且提高了视认性的显示。如此,数字控制器10的控制部100(图2)根据数值22与数值24之间的显示尺寸的关系,来变更标记32(第一识别信息)及标记34(第二识别信息)的显示尺寸。在本实施方式中,因为仅通过数值22及数值24示出的文字不能一目了然地把握各个数值的含义,所以通过不同的显示颜色及/或者附加识别信息,使显示方式互相不同来提高视认性。如上所述,本实施方式的数字控制器10在数值22及数值24之间维持互相不同的显示方式,并且按照时间来切换第一显示状态(T1期间)及第二显示状态(T2期间),在所述第一显示状态下将数值22以比数值24大的尺寸来显示,在所述第二显示状态下将数值24以比数值22大的尺寸来显示。由此,因为即使由于框体的紧凑化导致显示空间减少,也能够将各个数值的文字尺寸以相对较大的方式来显示,所以能够使操作者的视认性提高。<D.显示处理的变形例>在上述的实施方式中,说明了通过使显示颜色不同并且附加标记(识别信息),使各个数值的显示方式不同的实施例。对此,进一步说明提高识别性的显示方式的若干其他例子。(d1:预定的显示位置关系)图4是用于说明本实施方式的数字控制器10的另一显示处理的图。在图4所示的数字控制器10上,维持了示出控制量PV的数值22与示出目标值SV的数值24在显示上的位置关系。即,在第一显示状态(在T1期间的显示)及第二显示状态(在T2期间的显示)中任一状态下,示出控制量PV的数值22及“PV”的标记32都配置在显示空间内的相对左侧;示出目标值SV的数值24及“SV”的标记34都配置在显示空间内的相对右侧。即,在任一显示状态下,控制量PV的信息都在左侧显示,而目标值SV的信息都在右侧显示。并且,能够任意地设定使两个数值中的哪一个位于左侧/右侧。如此,以不依赖数值22及数值24的显示尺寸的方式,来维持数值22与标记32(第一识别信息)的组合和数值24与标记34(第二识别信息)的组合的显示位置关系。因为通过采用这样的显示方式,能够一目了然地识别左侧为控制量PV而右侧为目标值SV,所以能够进一步提高双方的识别性。即,如此,数字控制器10的控制部100(图2)以不依赖数值22与数值24之间的显示尺寸的关系的方式,维持数值22及标记32(第一识别信息)与数值24及标记34(第二识别信息)之间的显示上的位置关系。(d2:显示尺寸的依次变化)图5是用于说明本实施方式的数字控制器10的又一显示处理的图。在图5所示的数字控制器10中,并不选择性地切换图4所示的两种显示状态,而是渐渐地变更显示尺寸。例如,如下进行显示:从以较大的尺寸来显示示出控制量PV的数值22的显示状态一向以较大的尺寸来显示示出目标值SV的数值24的显示状态二变化,在其相反方向变化的过程中,渐渐地放大/缩小数值22及数值24。在图5所示的显示例中,(1)从显示状态一向显示状态三变化,接着,(2)从显示状态三向显示状态二变化。进而,(3)从显示状态二向显示状态三变化,接着,(4)从显示状态三向显示状态一变化。在规定周期内重复该(1)至(4)。通过这样的显示状态的变化,使数值22及数值24的显示位置保持不变,而看起来好像放大或者缩小。此时,根据数值22及数值24的尺寸的变化,标记32及34的尺寸也发生变化。并且,显示状态一至三之间的变化既可以是渐进式的,也可以是阶段式的。在第一显示状态与第二显示状态之间的切换过程中,也可以存在显示状态三,在所述显示状态三下,数值22以比显示状态一中的显示尺寸小的尺寸来显示,并且数值24以比显示状态二中的显示尺寸小的尺寸来显示。如此,通过使数值22及标记32(第一识别信息)和数值24及标记34(第二识别信息)的尺寸渐进式/阶段式地变化,例如,能够避免在操作者关注某一数值时该数值的尺寸急剧地变小等问题。由此,能够确保对各个数值的视认性,能够与文字尺寸的放大相结合,使操作性提高。(d3:更多信息的显示)在上述说明中,作为与控制对象的控制或者监视相关的信息,虽然例示了显示控制量PV及目标值SV的结构,但是作为显示信息不限于此,还可以显示操作量MV。图6是用于说明本实施方式的数字控制器10的又一显示处理的图。在图6所示的数字控制器10中,除了显示控制量PV及目标值SV以外,还显示操作量MV。在显示部120的显示空间中,显示示出控制量PV的数值22与”PV”的标记32的组合、示出目标值SV的数值24与”SV”的标记34的组合及示出操作量MV的数值26与“MV”的标记36的组合。在显示状态A中,将示出控制量PV的数值22及标记32以比其他的数值及标记大的尺寸来显示;在显示状态B中,将示出目标值SV的数值24及标记34以比其他的数值及标记大的尺寸来显示;在显示状态C中,将示出操作量MV的数值26及标记36以比其他的数值及标记大的尺寸来显示。并且,如后述所示,在维持各个显示状态期间,根据各个数值的重要性等,进行恰当设定或者变更即可。此外,除了上述这样的信息以外,也可以依次显示级联控制中的主动侧PID控制系统及从动侧PID控制系统各自的值。如此,因为本实施方式的数字控制器10按照时间切换文字尺寸来显示多个信息,所以对显示的信息的数量没有制约,根据需要恰当决定作为显示对象的信息种类即可。即,因为根据数字控制器10控制或监视的控制对象特定或重要度等,能够自由地选择在显示部120上显示的信息,所以能够提高对控制对象的适用性。(d4:任意组合)虽然在图3A至6中例示了多个显示方式,但是既可以选择所有这些显示方式安装在数字控制器10上,也可以仅安装一部分。进而,也可以恰当组合多个显示方式。<E.显示周期>如上所述,在按照时间来切换与控制对象的控制或者监视相关的信息的显示尺寸的方式中,对于将各个信息放大显示的期间(即,显示尺寸的切换周期),能够根据用途或状况进行各种设定。图7A至图7E是用于说明本实施方式的数字控制器10中的信息的显示周期的一个例子的图。参照图7A,例如,在显示两个信息(控制量PV及目标值SV)的情况下,也可以将示出各个信息的数值以较大的尺寸来显示的期间设为相同。即,在图7A所示的例子中,将控制量PV及目标值SV双方分别都在T1期间以较大的尺寸来显示。然而,若假设考虑实际的控制对象(例如,某种制造品牌)运转,则在稳定状态(通常情况下)下,将目标值SV维持在恒定值的情况较多。相对于此,因为控制量PV根据对控制对象的操作量或外部干扰发生变动,所以与目标值SV相比较需要以更高的频度来确认所述控制量PV。因此,如图7B所示,存在优选与将目标值SV以较大的尺寸来显示的期间T3相比较,将控制量PV以较大的尺寸来显示的T2期间长的情况。即,在图7B所示的例子中,与以较大的尺寸来显示示出目标值SV的数值24的期间T3相比较,将以较大的尺寸来显示示出控制量PV的数值22的T2期间设定得较长。另一方面,在实际的控制对象运转时,作为用于开始处理的操作,存在变更目标值SV的情况。在这样的情况下,存在随着目标值SV的变更,操作量MV发生大的变动的情况,需要监视操作量MV有无异常。因此,例如,优选在目标值SV刚发生了变更之后,采用上述图6所示这样的显示方式。更为具体的是,在T4期间将控制量PV以较大的尺寸来显示,接着,在T5期间将操作量MV以较大的尺寸来显示,在T6期间将目标值SV以较大的尺寸来显示。此时,鉴于显示的信息量的重要性,与T6期间相比较,将T4期间及T5期间设定得较长。并且,在如图7C所示的状态下,也可以在变为使控制量PV与目标值SV大致一致而稳定的控制状态之后,返回如图3A至图6所示这样的显示方式。在该情况下,以图7B所示的显示方式来显示信息。此外,在图7D及图7E中,示出了从控制对象处获取的控制量PV到达了预先设定的限制值的情况的显示例。更为具体的是,在图7D中,在控制量PV超过了预先设定的上限值的情况下,由于假设作为一个原因,操作量MV的值并未恰当地输出,所以也可以以显示控制量PV及操作量MV的方式来变更显示内容。在该情况下,在T7期间将控制量PV以较大的尺寸来显示,接着,在T8期间将操作量MV以较大的尺寸来显示。虽然也可以将T7期间与T8期间设定为相同的长度,但是也可以与T7期间相比较将T8期间设定得较长。在该情况下,也存在操作者操作操作部122,调整与PID控制相关的参数的情况。此外,在图7E中,在控制量PV超过了预先设定的上限值的情况下,由于假设作为一个原因,未恰当地设定目标值SV的值,所以也可以以显示控制量PV及目标值SV的方式进一步变更显示内容。在该情况下,在T9期间将控制量PV以较大的尺寸来显示,接着,在T10期间将目标值SV以较大的尺寸来显示。虽然也可以将T9期间与T10期间设定为相同的长度,但是也可以与T9期间相比较将T10期间设定得较长。在该情况下,也存在操作者操作操作部122,变更目标值SV的情况。虽然在图7A至图7E中例示了若干显示方式,但是不限于此,根据控制对象的特性或操作上的期望等,恰当设计显示内容和显示顺序及显示期间等即可。此外,也可以对发生了预先设定的任意事件的情况进行响应,恰当变更显示内容和显示顺序及显示期间。<F.处理顺序>接着,说明本实施方式的数字控制器10中的处理顺序。图8是示出本实施方式的数字控制器10中的处理顺序的流程图。图8所示的各步骤由控制部100的处理器102通过执行程序模块106来实现(全都参照图2)。参照图8,若指示开始PID控制,则控制部100判断是否指示了显示设定(步骤S100)。即,控制部100接受对图3A至图6所示这样的与控制对象的控制或者监视相关的信息的显示方式中任一个的选择。在指示了显示设定的情况(在步骤S100中为“是”的情况)下,控制部100提示能够选择的显示方式的列表,并且接受对所提示的列表的选择(步骤S102)。而且,控制部100根据选择来设定显示方式(步骤S104)。在执行了步骤S104后,或者,在未指示显示设定的情况(在步骤S100中为“否”的情况)下,执行通常的PID控制。更为具体的是,控制部100判断是否指示了目标值SV的变更(步骤S106)。在指示了目标值SV的变更的情况(在步骤S106中为“是”的情况)下,控制部100将目标值SV更新为所指示的值(步骤S108)。在执行了步骤S108后,或者,在未指示目标值SV的变更的情况(在步骤S106中为“否”的情况)下,控制部100从控制对象的检测部获取检测信号,计算控制量PV(步骤S110)。然后,控制部100使用获取的控制量PV与设定的目标值SV的偏差,进行与PID参数相应的PID控制运算,计算操作量MV(步骤S112)。最终,控制部100将与计算出的操作量MV相应的操作信号输出给控制对象(步骤S114)。控制部100根据当前的时机,并按照设定的显示方式,使目标值SV、控制量PV、操作量MV中任一个与其他值相比较以更大的尺寸在显示部120上显示(步骤S116)。控制部100判断是否指示了中止PID控制(步骤S118)。在未指示中止PID控制的情况(在步骤S118中为“否”的情况)下,重复执行步骤S100以下的处理。现对于此,在指示了中止PID控制的情况(步骤S118中为“是”的情况)下,结束处理。<G.优点>本实施方式的控制装置(数字控制器10或警报器)在与控制对象的控制或者监视相关的第一数值及第二数值之间维持互相不同的显示方式,并且按照时间来切换第一显示状态和第二显示状态;在所述第一显示状态下将第一数值以比第二数值更大的尺寸来显示,在所述第二显示状态下将第二数值以比第一数值更大的尺寸来显示。通过采用这样的结构,能够解决控制装置的框体的紧凑化(减少显示空间)与视认性的提高这两个相互矛盾的课题。应当认为本次公开的实施方式在各方面是例示而非限制。本发明的范围并非由上述的说明而是由权利要求书的范围示出,其意图在于包括与权利要求书的范围均等的含义及在权利要求书范围内的所有变更。
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