控制装置的制作方法

本发明涉及一种使用机械继电器来控制阀门、风门、促动器等负荷装置的动作的控制装置。

背景技术：

一直以来，在控制楼宇等的空气调节的空调控制系统中，为了控制阀门、风门、促动器等负荷装置的动作，常常使用利用电磁铁的作用来吸引铁片的机械继电器。

即，在控制楼宇等的空气调节的空调控制系统中，阀门、风门、促动器等负荷装置较多，流至这些负荷装置的电流因设备而多种多样。因此，接点额定电流更大的机械继电器的使用频率较高，而不是半导体继电器。

但是，机械继电器为消耗性零件，具有机械性及电性寿命，其动作次数上的寿命比半导体继电器短。因此，提出有各种寿命诊断方法。

例如，在专利文献1中，对累积运行时间进行计时，根据累积运行时间来求劣化度，在劣化度已达到规定阈值的情况下发出寿命警报，由此用于维护。此外，在专利文献2中，对使用开始日、累积使用时间、进行on驱动的累积通电时间、on/off次数的累积开闭次数进行计数，将其作为趋势信息加以存储并显示，由此用于寿命诊断。该专利文献1、2中所展示的方法涉及的都是预防维护用的寿命诊断方法。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2010-20511号公报

【专利文献2】日本专利第5432102号公报

技术实现要素：

【发明要解决的问题】

然而，就作为控制对象(负荷装置)的阀门、风门等而言，在机械继电器的on/off次数极多的情况下，表示正在发生波动，不是理想的控制状态。因此，在上述专利文献1、专利文献2中所展示的方法中，不理想的控制状态会持续下去，在实施预防维护的阶段之前不清楚控制对象正在发生异常波动。

再者，认为专利文献2中所展示的方法在可存储趋势数据这一点上有优点。但是，楼宇空调控制器等工业设备的寿命长达10～15年，趋势数据庞大，因此需要较大的存储部(存储器)。具有继电器输出的空调控制设备本身的价格设定大多相对廉价，因此，使其具有大容量存储器是不现实的。此外，每一建筑物中所引入的具有继电器输出的设备的台数也较多，因此，针对每1台设备而观察趋势数据来进行预防维护是不现实的。

本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够在不使用大容量存储器的情况下于早期阶段获知负荷装置的异常波动、从而防止不理想的控制状态持续下去的控制装置。

【解决问题的技术手段】

为了达成这种目的，本发明为一种控制装置(100)，其使用机械继电器(11)来控制负荷装置(200)的动作，该控制装置(100)的特征在于包括：输出电路部(1)，其包括机械继电器(11)；以及运算控制部(2)，其向输出电路部(1)发送使机械继电器(11)on/off的控制信号(s)，运算控制部(2)包括：控制信号生成部(21)，其以预先规定的周期(t)生成送往输出电路部(1)的控制信号(s)；计数部(22)，其将控制信号生成部(21)所生成的控制信号(s)的从off到on的变化以及从on到off的变化中的至少一方作为1次，对机械继电器(11)的on/off次数在每个规定期间进行重置，同时进行计数；以及控制周期变更部(23)，在由计数部(22)计数而得的机械继电器(11)的on/off次数(count_on)超过预先设定的阈值(count_th)的情况下，延长控制信号生成部(21)生成控制信号(s)的生成周期(t)。

在本发明中，运算控制部(2)以预先规定的周期生成送往输出电路部(1)的控制信号(s)，将该控制信号(s)的从off到on的变化以及从on到off的变化中的至少一方作为1次，对机械继电器(11)的on/off次数在每个规定期间进行重置，同时进行计数。

继而，在计数而得的机械继电器(11)的on/off次数(count_on)超过预先设定的阈值(count_th)的情况下，运算控制部(2)延长控制信号(s)的生成周期。例如，在本发明中，在将规定期间设为1天的情况下，运算控制部(2)对机械继电器(11)的on/off次数以1天为周期，每天进行重置，同时进行计数，在该计数而得的机械继电器(11)的on/off次数(count_on：1天的on/off次数)超过阈值(count_th：每1天的阈值)的情况下，延长控制信号(s)的生成周期。由此，机械继电器(11)的on/off次数减少，负荷装置(200)的波动得到抑制。

再者，在上述说明中，作为一例，利用了带括号的参考符号来表示与发明的构成要素相对应的附图上的构成要素。

【发明的效果】

根据本发明，将控制信号生成部所生成的控制信号的从off到on的变化以及从on到off的变化中的至少一方作为1次，对机械继电器的on/off次数在每个规定期间进行重置，同时进行计数，在该计数而得的机械继电器的on/off次数超过预先设定的阈值的情况下，延长控制信号的生成周期，因此，可在不使用大容量存储器的情况下于早期阶段获知负荷装置的异常波动、从而减少机械继电器的on/off次数来防止不理想的控制状态持续下去。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式所涉及的控制装置的主要部分的图。

图2为表示该控制装置中的运算控制部所执行的处理动作的流程图。

图3为执行遵循图2所示的流程图的处理动作的运算控制部的功能框图。

图4为加入动作上限阈值的情况下的运算控制部的功能框图。

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的实施方式进行详细说明。图1为表示本发明的实施方式所涉及的控制装置的主要部分的图。

图1中，100为本实施方式所涉及的控制装置(控制器)，200为由控制装置100控制其动作的阀门、风门等负荷装置(控制对象)。

控制装置100包括：输出电路部1，其包括机械继电器11；运算控制部2，其向输出电路部1发送使机械继电器11on/off的控制信号s；程序存储部3，其存储供运算控制部2执行的程序；存储部(存储器)4，其保存控制设定等参数；以及通信电路部5，其进行与未图示的上位装置(其他设备)的通信。

在该控制装置100中，在存储部4中保存有正常运行模式时的运算控制部2中的控制信号s的生成周期(基本控制周期)tb、每1天的机械继电器11的on/off次数的阈值(动作次数阈值)count_th、以及后文叙述的降级运行模式时所使用的降级率a(a＞1)作为控制设定等参数。在本实施方式中，降级率a设为a＝2。

下面，使用图2所示的流程图，对运算控制部2所执行的本实施方式特有的处理动作进行说明。运算控制部2按照程序存储部3中所存储的程序来执行该流程图所示的处理动作。

运算控制部2在开始负荷装置200的控制动作时，读出存储部4中所保存的基本控制周期tb、动作次数阈值count_th及降级率a(步骤s101)。

接着，运算控制部2将动作模式设为“normal(正常运行模式)”、将控制信号s的生成周期(控制周期)t设为基本控制周期tb(步骤s102)，开始控制信号s的生成(步骤s103)。由此，开始在每一基本控制周期tb生成送往输出电路部1的、使机械继电器11on/off的控制信号s。

运算控制部2一边观察控制信号s的电平的变化、一边重复每基本控制周期tb的控制信号s的生成(步骤s103、s104)。在该每基本控制周期tb的控制信号s的生成的重复中，在控制信号s从off变为on的情况下(步骤s104的yes)，运算控制部2将该从off到on的变化作为1次而对机械继电器11的on/off次数进行计数(步骤s105)。

此外，在步骤s105中，是对控制信号s从off变为on的次数，即机械继电器11的on次数count_on进行计数，但在该实施方式中，将该机械继电器11的on次数count_on作为机械继电器11的on/off次数对待。运算制御部2以每1天重置一次地重复该机械继电器11的on/off次数count_on的计数。

当对机械继电器11的on/off次数count_on进行计数时(步骤s105)，运算控制部2检验该机械继电器11的on/off次数count_on是否为步骤s101中所读出的动作次数阈值count_th以下(步骤s106)。

此处，若机械继电器11的on/off次数count_on为动作次数阈值count_th以下(count_on≤count_th)(步骤s106中为“是”)，即，若以每1天重置一次地持续计数的机械继电器11的on/off次数count_on为作为每1天的阈值而规定的动作次数阈值count_th以下，则运算控制部2判断负荷装置200未发生波动，从而重复步骤s103～s106的处理动作。

相对于此，若机械继电器11的on/off次数count_on超过了动作次数阈值count_th(count_on＞count_th，步骤s106中为“否”)，则运算控制部2一边将该情况通过通信电路部5而通知上位装置(其他设备)(步骤s107)，一边判断负荷装置200发生了波动，从而将动作模式设为“fallback(降级运行模式)”，将控制信号s的生成周期(控制周期)t设为t＝tb×a(步骤s108)，并返回至步骤s103。

在该例中，由于存储部4中所保存的降级率a设为a＝2，因此降级运行模式时的控制信号s的生成周期(控制周期)t为t＝tb×2。即，降级运行模式时的控制周期t为正常运行模式时的控制周期t的2倍，比正常模式时的控制周期t长。

由此，机械继电器11的on/off次数减少，负荷装置200的波动得到抑制。如此一来，在本实施方式中，可在不使用大容量存储器的情况下于早期阶段获知负荷装置200的异常波动，从而防止不理想的控制状态持续下去。

图3表示上述控制装置100中的运算控制部2的功能框图。运算控制部2包括控制信号生成部21、计数部22、控制周期变更部23以及信息通知部24作为进行遵循图2所示的流程图的处理动作的功能块。

在该运算控制部2中，控制信号生成部21以预先规定的生成周期t(t＝tb)生成使机械继电器11on/off的控制信号s。计数部22将控制信号生成部21所生成的控制信号s的从off到on的变化作为1次，对机械继电器11的on/off次数count_on以1天为周期，每天进行重置，同时进行计数。在由计数部22计数而得的机械继电器的on/off次数count_on超过动作次数阈值(每1天的阈值)count_th的情况下，控制周期变更部23将控制信号生成部21所生成的控制信号s的生成周期(控制周期)t设为t＝tb×a。信息通知部24将机械继电器的on/off次数count_on超过动作次数阈值count_th这一情况的信息通过通信电路部5而通知上位装置(其他设备)。

此外，在上述实施方式中，除了每1天的动作次数阈值count_th以外，也能以大于该动作次数阈值count_th的值来规定动作上限阈值count_th_max，在机械继电器11的on/off次数count_on超过动作次数阈值count_th、进而超过动作上限阈值count_th_max的情况下向上位装置(其他设备)发出警报。

图4表示加入了动作上限阈值count_th_max的情况下的运算控制部2'的功能框图。该运算控制部2'除了图3所示的运算控制部2的构成以外，还包括警报输出部25。在由计数部22计数而得的机械继电器11的on/off次数count_on超过动作上限阈值count_th_max(＞count_th)的情况下，警报输出部25通过通信电路部5而向上位装置(其他设备)输出警报。

另外，在上述实施方式中，是将机械继电器的on/off次数count_on超过动作次数阈值count_th这一情况通过通信电路部5而通知上位装置，但也可在控制装置100侧进行显示。在机械继电器的on/off次数count_on超过动作上限阈值count_th_max的情况下也一样，也可在控制装置100侧发出警报。

另外，在上述实施方式中，也可为用户能够视需要设定向降级运行模式的转变的许可/禁止。此外，也可为用户也能够自由设定降级运行模式时的降级率a、动作次数阈值count_th等。

另外，在上述实施方式中，是以每1天重置一次地对机械继电器11的on/off次数count_on进行计数，但对该on/off次数count_on进行计数的期间并不限于1天。例如，也可为用户能够以参数(例如，1天～7天左右)的形式自由设定变更该期间。

另外，在上述实施方式中，是将控制信号s的从off到on的变化作为1次而对机械继电器11的on/off次数(on次数)进行计数，但也可将控制信号s的从on到off的变化作为1次而对机械继电器11的on/off次数(off次数)进行计数。此外，也可将控制信号s的从off到on的变化以及从on到off的变化分别作为1次而对机械继电器11的on/off次数(on次数+off次数)进行计数。

〔实施方式的扩展〕

以上，参考实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。可在本发明的技术思想的范围内对本发明的构成、细节进行本领域技术人员可理解的各种变更。

符号说明

1输出电路部

2、2'运算控制部

3程序存储部

4存储部

5通信电路部

11机械继电器

21控制信号生成部

22计数部

23控制周期变更部

24信息通知部

25警报输出部

100控制装置

200负荷装置。