专利名称：数字调节计的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字调节计，特别涉及提高了操作·显示用面板部分的人-机性能的可编程型数字调节计。
作为可编程型数字调节计的第一已有例，有在特开昭62-74101号公报中所揭示的。该数字调节计是仪表盘装配形式的。在正面面板部分设有TAGNo.显示部;以LED段图形指示PV(过程变量)值与SV(控制目标)值与MV(控制输出)值的数字显示器;以个别LED显示警报状态与运行方式的LED显示部;由SV设定键与手动调节操作键与运行方式切换键等组成的操作键部;PV/SV用刻度板。还有，电路部分主要由以微处理器为中心的数字电路构成，在数字调节计内部基于软件处理而准备了包含PID运算在内的几十种类的运算块。输入信号与输出信号是分别根据模拟信号与数字信号而设定了多个信号。
上述数字调节计应用于特定的控制系统时，用户为得到相应控制系统所必需的控制运算功能，可以从准备好的运算块当中选择必需的加以组合，编制成用户程序，并存到用户ROM。确定过功能的数字调节计，依据用户程序的命令，在每个运算周期内重复进行取得面板部分的操作键部的信息与输入信号、进行控制运算后，其结果显示在面板部分上、并输出输出信号这一系列动作。
作为第二已有例可以举出特开平2-228702号公报。该文献揭示的是可编程控制器的外围装置，故而构成为在操作面板部分上设有多个开关，和与这些开关分别对应来图像显示各开关功能分配的显示部分。而且在改变外围装置功能时，也就会改变各开关的功能分配，与此同时，每当这时对应的显示部分的显示内容也改变。其优点是根据该装置结构，通过在用途上对有限数的开关改变而得以有效利用，同时可进行合适的显示而富于操作性。
在已有技术中，第一数字调节计对于控制运算性能由于可由用户程序作成故而具有高的自由度。然而存在着这样的问题，即显示其结果的面板部分的显示性能与操作性能的自由度低，尽管用户编制自由的用户程序但仍然无法获得在显示·操作方面令人满意的人-机性能。就是说，控制运算性能由软件处理构成，与之相反，显示操作性能则为硬件构成。而且已确定个数的LED段图形指示计、数字显示器、个别LED显示器、以及操作键分别配置在预先确定的固定位置上，还有确定好的名称是印刷表示的。
还有，第二可编程控制器的外围装置，有效地利用很少的开关，且通过使显示部分的显示能够显示开关与各开关的功能分配从而可提高操作性能。然而，在该外围装置中必须设有与多个开关相对应的显示部，各显示部用的显示器必须对于每个开关个别地固定地设置作为各开关的专用显示器。因而在这种外围装置中操作性能以及显示的自由度还是不太充分的。
近几年的数字调节计产品正朝着面向用户的方向发展。上述问题广泛地存在于产品的促销活动中并成为严重的阻碍。特别是PID(比例-积分-微分)调节计中的自动运行操作键失去作用，想采用作为手动设定器用的人-机部分有较大改变等种种要求，而满足这些要求是必需的。
本发明的目的在于提供一种可给予面板部分的显示功能与操作功能以更高自由度，提高了操作性能的数字调节计。
本发明的数字调节计为达到上述目的而构成如下。一种具有控制运算用处理装置与存储装置，并可以改变控制运算功能以适用于所应用的控制系统这样构成的可编程数字调节计。其构成是，在面板部分上使操作键群与点阵显示器相邻设置，点阵显示器的一部分被分配给与操作键群的各操作键相对应的操作键名称显示区并且余下部分被分配给信息显示区，同时在存储装置中包括具有多种显示图形的显示图形块程序，编制用户程序时，对应于控制运算功能指定所必需的显示图形，在信息显示区与操作键名称显示区中进行显示。
根据本发明的数字调节计，通过控制运算用处理装置与存储装置，要适应于所应用的控制系统，控制运算功能由用户程序来实现，面板部分的显示·操作部作为硬件构成是使操作键群与点阵显示器相邻设置，点阵显示器的一部分分配为与操作键群的各操作键相对应的操作键名称显示区，并且余下部分被分配为信息显示区。同时使得在存储装置中具备具有多种显示图形的显示图形块程序，而在编制用户程序时，对应于控制运算功能指定所必需的显示图形，在信息显示区与操作键名称显示区中进行必要的显示。因此，用户在编制可获得所应用的控制系统(例如温度、流量、压力、液面水平控制等)中所必需的控制运算功能的用户程序时，同时能从显示图形块程序内选择所必需的显示图形并指定给用户程序，而存储在用户ROM中。基于这样编制出的与控制运算功能有关的用户程序和与点阵显示器的显示图形有关的用户程序，执行显示图形处理，分别在点阵显示器的操作键名称显示区与信息显示区内显示操作键名称与信息显示图形，显示与已有的数字调节计同样的画面。操作员进行到此后的操作，就过渡到数字调节器的通常动作。
如上所述，由点阵构成显示部，对于操作键不显示固定名称，通过设有作为软件处理的用户程序用显示图形块，用户在形成控制运算功能时，能够以同运算块选择指定一样简单的手法自由地形成画面，与运算功能一样显示操作功能也变为可编程的，从而提高了显示功能与操作功能的自由度。
图1是示出本发明一实施例的数字调节计外观的斜视图。
图2是示出内置于图1中所示实施例的调节计中的电路的方框图。
图3是说明图2中所示电路的动作用的流程图。
图4是示出图1中所示实施例的面板分割的显示图形的第一例的正面图。
图5是示出图1中所示实施例的面板分割的显示图形的第二例的正面图。
以下参考
本发明的实施例。
图1是本发明实施例数字调节计的外观斜视图，图2是示出内置于数字调节计内部的电路结构的方框图。
数字调节计的仪器构造是收容于长方体盒1中并呈仪表盘装配构造。盒1的前面就是显示以及操作用的面板面。在该面板面上，点阵显示器2与操作键群3相邻而配置。点阵显示器2的显示区由操作键名称显示区2a与信息显示器区2b这2个显示区形成。广义地说，操作键名称显示区2a形成点阵显示器2的一部分，其他余下部分成为信息显示区2b。在图示出的例子中，点阵显示器2的右侧部分即操作键群3相接的一侧分配为操作键名称显示区2a，在左侧宽的部分分配为信息显示区2b。操作键群3中是纵向一列地配置多个操作键3a的。在本实施例中各操作键3a未给予有关功能分配的名称。即各操作键3a是无显示的。操作键群3中的操作键3a的排列，例如也可在下部横向配置。
数字调节计的内部结构全部示于图2中。2、3用方框示出的分别是前述点阵显示器与操作键群。4是输入端子部，5是输出端子部，分别具有可输入或输出多个模拟信号与数字信号的结构。6为由多路转换器与A/D变换电路等构成的输入处理部，7为由D/A变换电路等构成的输出处理部。在中央部分配置由CPU8a与内部存储器8b与靠仪器侧面装着的脱卸自如的用户程序存储器用的用户ROM8c构成的运算处理部8。用户ROM8c在图1中盒1的侧面由虚线示出。在上述内部存储器8b中存储了可获得控制运算功能所采用的多达几十种的运算块8d与可获得面板面的显示图形以及操作键名称所采用的具有多种显示图形的显示图形块8e。还在运算处理部与点阵显示器2之间配置了显示驱动部9。
上述结构中，分别从输入端子部4与操作键群3产生的输入信号与操作信号的各种信号通过输入处理部6输入到运算处理部8。输入的数据按照存储于用户ROM8c中的程序进行运算处理生成所需的数据。在运算处理部8中生成的数据，根据需要经由输出处理部7传送到输出端子部5，作为模拟信号或数字信号输出。还有在运算处理部8中生成的数据中，在点阵显示器2的信息显示区2b中显示所必需的数据，以及在指定好的控制中用来将在操作键群3中让使用对象指定的操作键的指示与其名称显示在操作键名称显示区中用的数据，分别经由显示驱动部9从运算处理部8传送到点阵显示器2。
图3示出具有上述结构的数字调节计的工作流程图。数字调节计在接通电源时，首先按照内部存储器8b的程序执行起动处理11。接着确认存储在用户ROM8c中的用户程序18的显示图形编号，执行相应的显示图形模块8e的显示图形处理12。显示驱动部9从运算处理部8接收其结果，分别在点阵显示器2的操作键名称显示区2a与信息显示区2b显示画面。数字调节计的面板部的显示画面一建立，操作员就可进行方式和控制目标值的设定。在数字调节计中继续进行从输入处理部6获得操作员用操作键群3所给予的信息的键输入处理13，以及从输入处理部6获得输入到输入端子部4的信息的输入信号处理14。接着对输入信息的数据顺序地执行在用户ROM8c内的用户程序中所指定好的运算块8d的控制·运算处理15，其结果对得出的输出数据进行数据显示处理16与输出信号处理17。在数据显示处理16中，将输出数据送到显示驱动部9，在信息显示区2b中显示数据，在输出信号处理17中输出数据通过输出处理部7输出到输出端子部5。此后相应于操作员操作的操作键，例如在0.1-0.2秒周期中重复上述处理步骤13-17。
在上述工作流程中，显示图形处理12是根据数字调节计的使用目的，通过操作员任意地选择各种显示模式中的任意一种来建立点阵显示器2的显示画面。这时，在操作键名称显示区2a中，在操作键群3中作为使用对象的任意个数的操作键的相邻位置上显示标明了相应操作键的功能分配的名称。因而是由操作键群3与操作键名称显示区2a靠位置与显示的键名称的对应关系来确定操作键的。此后，操作员仅采用给予操作键名称显示的操作键进行操作。而且对于未显示操作键名称的操作键，即使对它操作，也不会产生操作信号，是即使使用也不起作用。
图4示出本实施例的数字调节计的控制画面的显示图形例，图5示出本实施例的数字调节计的手动调节画面的显示图形例。在用户程序18中，图4或图5这类画面的种类由显示图形编号指定。另外，同时一同指定仪器的TAGNo.(TIC-101)，刻度定标，单位也是可以的。还有，如上所述，在图4画面的操作键中不使用运行方式C的场合不使文字C的显示出现这样的改动也是可以的。操作键名称显示区2a中无显示的操作键，如上所述，由于进行锁定，即使误按也不会作为输入数据获得。
图4的显示例中，TAG.No由TIC-101显示过程参量(ProcessValue)PV示出了68.5℃。控制目标(SetValue)SV示出了68.0℃。还有控制输出MV指示72%。FL意味着失败指示灯(FailLamp)，AL意味着报警指示灯(AlarmLamp)。操作键名称显示区2a内的SV和MV是在改变控制目标和控制输出时使用的，F则示出快速传送用的快键(fastkey)。还有，在操作键名称显示区2a内的A以及M分别示出自动方式(Auto)以及手动方式(manual)。在图4中A亮示出自动方式，在图5中M亮则示出手动方式。
图5因为是手动方式当然就不显示控制目标SV。
还有，在如本实施例这类数字调节计中，通常操作员为在停电时保护设定好的各种参数，在内部设有EEPROM或电池。因此一度设定好的显示画面即使断电也没必要保护数据、再设定。还有，由于操作键群3与一般数字调节计相同配置在显示画面的右侧，并且在点阵显示器2的邻接的操作键名称显示区2a中显示其名称，故而能以与已有产品同类的图像操作，而不会使操作性降低。
如上所述根据本实施例，由点阵显示器2与不显示固定名称的操作键群3构成面板部分的操作·显示部，并通过设有多种作为软件处理的用户程序用显示图形块，用户在作成控制运算功能时就能以与运算块选择指定同样简单的手段指定显示图形，能自由地制作画面，与控制运算功能相同显示·操作功能也变成可编程的，而能够在显示功能与操作功能上获得高的自由度。
在本发明中可以考虑以下这些变形实施例。在上述实施例中对于点阵显示器2是使操作键名称显示区2a与操作键群3邻接这样分配的，但不限于此。即可以把操作键名称显示区2a分配给点阵显示器2的任意位置。在这种场合，由于不能采用靠相邻的位置关系的对应关系，有必要在各操作键上附加识别符号而通过该识别符号取得对应关系。
还有操作键群3本身也不是由固定好的操作键切换开关而是由显示装置进行设置这样的构造也是可以的。在这种场合其构成是，即分别给予显示的操作键切换开关以功能分配的显示。而且可这样构成，即仅显示计量控制所必需的操作键，而不显示不需要的操作键。在这种场合，假如使显示的操作键集中地显示在显示区域的一部分，就还会产生能确保信息显示区较大这样的优点。
由以上说明，很显然根据本发明会有以下效果。
由于能够以用户程序中指定显示画面与操作键名称，与控制运算功能相同显示操作功能也变成可编程的，产品对控制系统的应用性增加，从而能提高人-机性能。
还因相同的理由，用户购置多台同一种类的产品，可以让具有所必需的功能与画面的产品来完成，互换性以及维护性就会提高。
还能够向制造商指定用户程序，让用户以不公开用户ROM的方法来使用。这种情况，制造商就能制造一种产品，而使显示画面不同来进行销售。因而可改善制造商的产量，利润、库存和服务。
由于显示画面是点阵，仪器的TAGNo.、刻度定标、单位等可由用户指定并显示。以往这类由制造商完成的专用铭牌的制作就不需要了，在缩短产品交货期、降低进货价、变更式样的情况下减少手续和费用。
在面板部分的画面组成是仅由点阵显示器与未表示的操作键群构成时，就能使组成简单、产品进价便宜。
权利要求
1.一种数字调节计，是具有控制运算用处理装置和存储装置、能改变控制运算功能以适用于所应用的控制系统的可编程的数字调节计，其特征在于，在面板部分上与点阵显示器相邻设置操作键群，在所述点阵显示器中分配与所述操作键群的各操作键对应的操作键名称显示区，在所述存储装置中包括具有多种显示图形的显示图形块程序，在编制用户程序时，相应于所述控制运算功能指定所必需的显示图形，使得在所述操作键名称显示区中进行显示。
2.如权利要求1所述的数字调节计，其特征在于，所述操作键分别是未表示的，把所述操作键名称显示区分配给所述点阵显示器中与所述操作键群相邻的位置，而使所述操作键与所述操作键名称显示对应给出。
3.如权利要求1所述的数字调节计，其特征在于，在所述操作键上分别加上识别符号，通过所述识别符号，使所述操作键名称显示区中显示出的各操作键名称显示与所述操作键对应给出。
4.如权利要求2或3所述的数字调节计，其特征在于，在所述操作键名称显示区中不存在相应名称显示的操作键是即使使用也不起作用的。
5.如权利要求1所述的数字调节计，其特征在于，所应用的控制系统是温度控制系统。
6.如权利要求1所述的数字调节计，其特征在于，所应用的控制系统是流量控制系统。
7.如权利要求1所述的数字调节计，其特征在于，所应用的控制系统是压力控制系统。
8.如权利要求1所述的数字调节计，其特征在于，所应用的控制系统是液面水平控制系统。
全文摘要
一种可编程型的过程控制用数字调节计。它在内部存储装置中设有具有多种显示图形的显示图形模块，通过在编制用户程序时指定对应于各个控制运算功能的显示图形，在由点阵显示器与未表示固定名称的操作键群所构成的面板部分的点阵显示器的信息显示区与操作键名称显示区中显示所必需的显示图形，而能使控制运算功能成为适用于各控制系统的功能。它能在面板的显示功能和操作功能上保持高的自由度，提高人—机性能并使应用性更高。
文档编号G05B19/048GK1068664SQ9210531
公开日1993年2月3日 申请日期1992年6月30日 优先权日1991年7月11日
发明者中村泉 申请人:株式会社日立制作所