本發(fā)明涉及一種使用機(jī)械繼電器來控制閥門、風(fēng)門、促動器等負(fù)荷裝置的動作的控制裝置。

背景技術(shù)：

一直以來，在控制樓宇等的空氣調(diào)節(jié)的空調(diào)控制系統(tǒng)中，為了控制閥門、風(fēng)門、促動器等負(fù)荷裝置的動作，常常使用利用電磁鐵的作用來吸引鐵片的機(jī)械繼電器。

即，在控制樓宇等的空氣調(diào)節(jié)的空調(diào)控制系統(tǒng)中，閥門、風(fēng)門、促動器等負(fù)荷裝置較多，流至這些負(fù)荷裝置的電流因設(shè)備而多種多樣。因此，接點(diǎn)額定電流更大的機(jī)械繼電器的使用頻率較高，而不是半導(dǎo)體繼電器。

但是，機(jī)械繼電器為消耗性零件，具有機(jī)械性及電性壽命，其動作次數(shù)上的壽命比半導(dǎo)體繼電器短。因此，提出有各種壽命診斷方法。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，對累積運(yùn)行時間進(jìn)行計(jì)時，根據(jù)累積運(yùn)行時間來求劣化度，在劣化度已達(dá)到規(guī)定閾值的情況下發(fā)出壽命警報(bào)，由此用于維護(hù)。此外，在專利文獻(xiàn)2中，對使用開始日、累積使用時間、進(jìn)行on驅(qū)動的累積通電時間、on/off次數(shù)的累積開閉次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將其作為趨勢信息加以存儲并顯示，由此用于壽命診斷。該專利文獻(xiàn)1、2中所展示的方法涉及的都是預(yù)防維護(hù)用的壽命診斷方法。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本專利特開2010-20511號公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】日本專利第5432102號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

【發(fā)明要解決的問題】

然而，就作為控制對象(負(fù)荷裝置)的閥門、風(fēng)門等而言，在機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)極多的情況下，表示正在發(fā)生波動，不是理想的控制狀態(tài)。因此，在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中所展示的方法中，不理想的控制狀態(tài)會持續(xù)下去，在實(shí)施預(yù)防維護(hù)的階段之前不清楚控制對象正在發(fā)生異常波動。

再者，認(rèn)為專利文獻(xiàn)2中所展示的方法在可存儲趨勢數(shù)據(jù)這一點(diǎn)上有優(yōu)點(diǎn)。但是，樓宇空調(diào)控制器等工業(yè)設(shè)備的壽命長達(dá)10～15年，趨勢數(shù)據(jù)龐大，因此需要較大的存儲部(存儲器)。具有繼電器輸出的空調(diào)控制設(shè)備本身的價(jià)格設(shè)定大多相對廉價(jià)，因此，使其具有大容量存儲器是不現(xiàn)實(shí)的。此外，每一建筑物中所引入的具有繼電器輸出的設(shè)備的臺數(shù)也較多，因此，針對每1臺設(shè)備而觀察趨勢數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)防維護(hù)是不現(xiàn)實(shí)的。

本發(fā)明是為了解決這種問題而完成的，其目的在于提供一種能夠在不使用大容量存儲器的情況下于早期階段獲知負(fù)荷裝置的異常波動、從而防止不理想的控制狀態(tài)持續(xù)下去的控制裝置。

【解決問題的技術(shù)手段】

為了達(dá)成這種目的，本發(fā)明為一種控制裝置(100)，其使用機(jī)械繼電器(11)來控制負(fù)荷裝置(200)的動作，該控制裝置(100)的特征在于包括：輸出電路部(1)，其包括機(jī)械繼電器(11)；以及運(yùn)算控制部(2)，其向輸出電路部(1)發(fā)送使機(jī)械繼電器(11)on/off的控制信號(s)，運(yùn)算控制部(2)包括：控制信號生成部(21)，其以預(yù)先規(guī)定的周期(t)生成送往輸出電路部(1)的控制信號(s)；計(jì)數(shù)部(22)，其將控制信號生成部(21)所生成的控制信號(s)的從off到on的變化以及從on到off的變化中的至少一方作為1次，對機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)在每個規(guī)定期間進(jìn)行重置，同時進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及控制周期變更部(23)，在由計(jì)數(shù)部(22)計(jì)數(shù)而得的機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)(count_on)超過預(yù)先設(shè)定的閾值(count_th)的情況下，延長控制信號生成部(21)生成控制信號(s)的生成周期(t)。

在本發(fā)明中，運(yùn)算控制部(2)以預(yù)先規(guī)定的周期生成送往輸出電路部(1)的控制信號(s)，將該控制信號(s)的從off到on的變化以及從on到off的變化中的至少一方作為1次，對機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)在每個規(guī)定期間進(jìn)行重置，同時進(jìn)行計(jì)數(shù)。

繼而，在計(jì)數(shù)而得的機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)(count_on)超過預(yù)先設(shè)定的閾值(count_th)的情況下，運(yùn)算控制部(2)延長控制信號(s)的生成周期。例如，在本發(fā)明中，在將規(guī)定期間設(shè)為1天的情況下，運(yùn)算控制部(2)對機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)以1天為周期，每天進(jìn)行重置，同時進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該計(jì)數(shù)而得的機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)(count_on：1天的on/off次數(shù))超過閾值(count_th：每1天的閾值)的情況下，延長控制信號(s)的生成周期。由此，機(jī)械繼電器(11)的on/off次數(shù)減少，負(fù)荷裝置(200)的波動得到抑制。

再者，在上述說明中，作為一例，利用了帶括號的參考符號來表示與發(fā)明的構(gòu)成要素相對應(yīng)的附圖上的構(gòu)成要素。

【發(fā)明的效果】

根據(jù)本發(fā)明，將控制信號生成部所生成的控制信號的從off到on的變化以及從on到off的變化中的至少一方作為1次，對機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)在每個規(guī)定期間進(jìn)行重置，同時進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該計(jì)數(shù)而得的機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，延長控制信號的生成周期，因此，可在不使用大容量存儲器的情況下于早期階段獲知負(fù)荷裝置的異常波動、從而減少機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)來防止不理想的控制狀態(tài)持續(xù)下去。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的控制裝置的主要部分的圖。

圖2為表示該控制裝置中的運(yùn)算控制部所執(zhí)行的處理動作的流程圖。

圖3為執(zhí)行遵循圖2所示的流程圖的處理動作的運(yùn)算控制部的功能框圖。

圖4為加入動作上限閾值的情況下的運(yùn)算控制部的功能框圖。

具體實(shí)施方式

下面，根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的控制裝置的主要部分的圖。

圖1中，100為本實(shí)施方式所涉及的控制裝置(控制器)，200為由控制裝置100控制其動作的閥門、風(fēng)門等負(fù)荷裝置(控制對象)。

控制裝置100包括：輸出電路部1，其包括機(jī)械繼電器11；運(yùn)算控制部2，其向輸出電路部1發(fā)送使機(jī)械繼電器11on/off的控制信號s；程序存儲部3，其存儲供運(yùn)算控制部2執(zhí)行的程序；存儲部(存儲器)4，其保存控制設(shè)定等參數(shù)；以及通信電路部5，其進(jìn)行與未圖示的上位裝置(其他設(shè)備)的通信。

在該控制裝置100中，在存儲部4中保存有正常運(yùn)行模式時的運(yùn)算控制部2中的控制信號s的生成周期(基本控制周期)tb、每1天的機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)的閾值(動作次數(shù)閾值)count_th、以及后文敘述的降級運(yùn)行模式時所使用的降級率a(a＞1)作為控制設(shè)定等參數(shù)。在本實(shí)施方式中，降級率a設(shè)為a＝2。

下面，使用圖2所示的流程圖，對運(yùn)算控制部2所執(zhí)行的本實(shí)施方式特有的處理動作進(jìn)行說明。運(yùn)算控制部2按照程序存儲部3中所存儲的程序來執(zhí)行該流程圖所示的處理動作。

運(yùn)算控制部2在開始負(fù)荷裝置200的控制動作時，讀出存儲部4中所保存的基本控制周期tb、動作次數(shù)閾值count_th及降級率a(步驟s101)。

接著，運(yùn)算控制部2將動作模式設(shè)為“normal(正常運(yùn)行模式)”、將控制信號s的生成周期(控制周期)t設(shè)為基本控制周期tb(步驟s102)，開始控制信號s的生成(步驟s103)。由此，開始在每一基本控制周期tb生成送往輸出電路部1的、使機(jī)械繼電器11on/off的控制信號s。

運(yùn)算控制部2一邊觀察控制信號s的電平的變化、一邊重復(fù)每基本控制周期tb的控制信號s的生成(步驟s103、s104)。在該每基本控制周期tb的控制信號s的生成的重復(fù)中，在控制信號s從off變?yōu)閛n的情況下(步驟s104的yes)，運(yùn)算控制部2將該從off到on的變化作為1次而對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)(步驟s105)。

此外，在步驟s105中，是對控制信號s從off變?yōu)閛n的次數(shù)，即機(jī)械繼電器11的on次數(shù)count_on進(jìn)行計(jì)數(shù)，但在該實(shí)施方式中，將該機(jī)械繼電器11的on次數(shù)count_on作為機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)對待。運(yùn)算制御部2以每1天重置一次地重復(fù)該機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on的計(jì)數(shù)。

當(dāng)對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on進(jìn)行計(jì)數(shù)時(步驟s105)，運(yùn)算控制部2檢驗(yàn)該機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on是否為步驟s101中所讀出的動作次數(shù)閾值count_th以下(步驟s106)。

此處，若機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on為動作次數(shù)閾值count_th以下(count_on≤count_th)(步驟s106中為“是”)，即，若以每1天重置一次地持續(xù)計(jì)數(shù)的機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on為作為每1天的閾值而規(guī)定的動作次數(shù)閾值count_th以下，則運(yùn)算控制部2判斷負(fù)荷裝置200未發(fā)生波動，從而重復(fù)步驟s103～s106的處理動作。

相對于此，若機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on超過了動作次數(shù)閾值count_th(count_on＞count_th，步驟s106中為“否”)，則運(yùn)算控制部2一邊將該情況通過通信電路部5而通知上位裝置(其他設(shè)備)(步驟s107)，一邊判斷負(fù)荷裝置200發(fā)生了波動，從而將動作模式設(shè)為“fallback(降級運(yùn)行模式)”，將控制信號s的生成周期(控制周期)t設(shè)為t＝tb×a(步驟s108)，并返回至步驟s103。

在該例中，由于存儲部4中所保存的降級率a設(shè)為a＝2，因此降級運(yùn)行模式時的控制信號s的生成周期(控制周期)t為t＝tb×2。即，降級運(yùn)行模式時的控制周期t為正常運(yùn)行模式時的控制周期t的2倍，比正常模式時的控制周期t長。

由此，機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)減少，負(fù)荷裝置200的波動得到抑制。如此一來，在本實(shí)施方式中，可在不使用大容量存儲器的情況下于早期階段獲知負(fù)荷裝置200的異常波動，從而防止不理想的控制狀態(tài)持續(xù)下去。

圖3表示上述控制裝置100中的運(yùn)算控制部2的功能框圖。運(yùn)算控制部2包括控制信號生成部21、計(jì)數(shù)部22、控制周期變更部23以及信息通知部24作為進(jìn)行遵循圖2所示的流程圖的處理動作的功能塊。

在該運(yùn)算控制部2中，控制信號生成部21以預(yù)先規(guī)定的生成周期t(t＝tb)生成使機(jī)械繼電器11on/off的控制信號s。計(jì)數(shù)部22將控制信號生成部21所生成的控制信號s的從off到on的變化作為1次，對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on以1天為周期，每天進(jìn)行重置，同時進(jìn)行計(jì)數(shù)。在由計(jì)數(shù)部22計(jì)數(shù)而得的機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)count_on超過動作次數(shù)閾值(每1天的閾值)count_th的情況下，控制周期變更部23將控制信號生成部21所生成的控制信號s的生成周期(控制周期)t設(shè)為t＝tb×a。信息通知部24將機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)count_on超過動作次數(shù)閾值count_th這一情況的信息通過通信電路部5而通知上位裝置(其他設(shè)備)。

此外，在上述實(shí)施方式中，除了每1天的動作次數(shù)閾值count_th以外，也能以大于該動作次數(shù)閾值count_th的值來規(guī)定動作上限閾值count_th_max，在機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on超過動作次數(shù)閾值count_th、進(jìn)而超過動作上限閾值count_th_max的情況下向上位裝置(其他設(shè)備)發(fā)出警報(bào)。

圖4表示加入了動作上限閾值count_th_max的情況下的運(yùn)算控制部2'的功能框圖。該運(yùn)算控制部2'除了圖3所示的運(yùn)算控制部2的構(gòu)成以外，還包括警報(bào)輸出部25。在由計(jì)數(shù)部22計(jì)數(shù)而得的機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on超過動作上限閾值count_th_max(＞count_th)的情況下，警報(bào)輸出部25通過通信電路部5而向上位裝置(其他設(shè)備)輸出警報(bào)。

另外，在上述實(shí)施方式中，是將機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)count_on超過動作次數(shù)閾值count_th這一情況通過通信電路部5而通知上位裝置，但也可在控制裝置100側(cè)進(jìn)行顯示。在機(jī)械繼電器的on/off次數(shù)count_on超過動作上限閾值count_th_max的情況下也一樣，也可在控制裝置100側(cè)發(fā)出警報(bào)。

另外，在上述實(shí)施方式中，也可為用戶能夠視需要設(shè)定向降級運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)變的許可/禁止。此外，也可為用戶也能夠自由設(shè)定降級運(yùn)行模式時的降級率a、動作次數(shù)閾值count_th等。

另外，在上述實(shí)施方式中，是以每1天重置一次地對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)count_on進(jìn)行計(jì)數(shù)，但對該on/off次數(shù)count_on進(jìn)行計(jì)數(shù)的期間并不限于1天。例如，也可為用戶能夠以參數(shù)(例如，1天～7天左右)的形式自由設(shè)定變更該期間。

另外，在上述實(shí)施方式中，是將控制信號s的從off到on的變化作為1次而對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)(on次數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)，但也可將控制信號s的從on到off的變化作為1次而對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)(off次數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外，也可將控制信號s的從off到on的變化以及從on到off的變化分別作為1次而對機(jī)械繼電器11的on/off次數(shù)(on次數(shù)+off次數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)。

〔實(shí)施方式的擴(kuò)展〕

以上，參考實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式?？稍诒景l(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)對本發(fā)明的構(gòu)成、細(xì)節(jié)進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的各種變更。

符號說明

1輸出電路部

2、2'運(yùn)算控制部

3程序存儲部

4存儲部

5通信電路部

11機(jī)械繼電器

21控制信號生成部

22計(jì)數(shù)部

23控制周期變更部

24信息通知部

25警報(bào)輸出部

100控制裝置

200負(fù)荷裝置。