CN115380257B - 输入输出模块、标准输入输出模块单元及安全电路单元 - Google Patents

输入输出模块、标准输入输出模块单元及安全电路单元 Download PDF

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Abstract

减少耗电量及部件的浪费。输入输出模块(100)包含标准输入输出模块单元(4)和安全电路单元(5)。标准输入输出模块单元(4)包含：外部接口部，其与控制对象设备连接；标准输入输出模块侧控制部，其接收来自控制对象设备的输入信号而发送至控制模块部，或将从控制模块部接收到的控制信号发送至控制对象设备；以及第1连接器部(41、81)，其具有多个连接点。安全电路单元(5)包含：诊断部，其对控制对象设备和标准输入输出模块单元的动作状态进行诊断；第2连接器部(51、91)，其具有多个连接点，能够相对于第1连接器部自如地插拔；以及安全电路侧控制部，其在将第2连接器部插入至第1连接器部的情况下，对标准输入输出模块单元和诊断部的动作进行控制。

Description

输入输出模块、标准输入输出模块单元及安全电路单元
技术领域
本发明涉及输入输出模块、标准输入输出模块单元及安全电路单元。
背景技术
在构成进行定序控制的控制装置的输入输出模块中，存在对外部的控制对象设备进行输入输出控制的标准输入输出模块、对控制对象设备的配线状态及标准输入输出模块的内部电路进行诊断并且进行输入输出控制的安全输入输出模块。近年来，从对于在工厂中使用的系统的安全对应义务化及考虑的观点出发，对于功能安全的要求正在增强。因此，对于安全输入输出模块的要求急剧增加。
标准输入输出模块具有用于按照来自控制装置的CPU(Central ProcessingUnit)模块的命令，对与本身连接的控制对象设备进行输入输出控制的动作电路。另外，安全输入输出模块除了用于对在标准输入输出模块设置的控制对象设备进行输入输出控制的动作电路之外，还针对本身内部所包含的电源电路、输入输出控制电路等每个电路模块而具有诊断电路。因此，标准输入输出模块和安全输入输出模块的电路结构不同，分别构成为单独的输入输出模块。
在构建进行定序控制的控制装置时，根据控制对象设备各自分别使用标准输入输出模块和安全输入输出模块。但是，例如，在将控制装置所具有的标准输入输出模块变更为安全输入输出模块的情况下，由于更换输入输出模块本身，因此存在会花费用户的作业工时这样的问题。因此，作为用于削减用户的作业工时的技术，例如，专利文献1公开了关于输入输出模块的技术，该输入输出模块通过来自个人电脑的通信对设定信息进行改写，从而能够对作为标准输入输出模块的动作、作为安全输入输出模块的动作进行切换。
专利文献1：日本特开2006-325390号公报
发明内容
在专利文献1所公开的技术中，作为输入输出模块使用安全输入输出模块。安全输入输出模块包含各个电路模块的诊断电路，相应地，与标准输入输出模块相比，电路规模变大。因此，安全输入输出模块与标准输入输出模块相比电路规模大，相应地，与标准输入输出模块相比，耗电量变多。但是，在使安全输入输出模块作为标准输入输出模块进行动作的情况下，虽然各个电路模块的诊断电路不进行动作，但持续消耗电力。因此，在使安全输入输出模块作为标准输入输出模块进行动作的情况下，存在产生浪费的耗电量这样的问题。
另外，在使安全输入输出模块作为标准输入输出模块进行动作的情况下，即使没有各个电路模块的诊断电路也进行动作。因此，在各个电路模块的诊断电路的任意者产生故障的情况下，无法作为安全输入输出模块而使用，但能够作为标准输入输出模块继续使用。但是，在标准输入输出模块产生故障的情况下，即使各个电路模块的诊断电路没有产生故障，也无法继续使用安全输入输出模块。在该情况下，要更换安全输入输出模块整体，产生部件的浪费。
本发明就是为了解决这些问题而提出的，其目的在于提供能够减少耗电量及部件的浪费的输入输出模块、标准输入输出模块单元及安全电路单元。
为了达成上述目标，本发明涉及的输入输出模块包含标准输入输出模块单元和安全电路单元。标准输入输出模块单元包含：外部接口部，其与控制对象设备连接；标准输入输出模块侧控制部，其接收来自控制对象设备的输入信号而发送至控制模块部，或将从控制模块部接收到的控制信号发送至控制对象设备；以及第1连接器部，其具有多个连接点。安全电路单元包含：诊断部，其对控制对象设备和标准输入输出模块单元的动作状态进行诊断；第2连接器部，其具有多个连接点，该第2连接器部能够相对于第1连接器部自如地插拔；以及安全电路侧控制部，其在将第2连接器部插入于第1连接器部的情况下，对标准输入输出模块单元和诊断部的动作进行控制。
发明的效果
本发明中的输入输出模块通过能够将标准输入输出模块单元的第1连接器部和安全电路单元的第2连接器部自如地插拔，从而能够减少耗电量及部件的浪费。
附图说明
图1是表示PLC的整体结构的一个例子的图，该PLC包含本发明的实施方式涉及的输入输出模块。
图2是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块中的输入用标准模块单元和输入用安全电路单元的概要的图。
图3是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块中的输入用标准模块单元的结构的一个例子的图。
图4是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块中的输入用安全电路单元的结构的一个例子的图。
图5是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块中的输出用标准模块单元和输出用安全电路单元的概要的图。
图6是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块中的输出用标准模块单元的结构的一个例子的图。
图7是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块中的输出用安全电路单元的结构的一个例子的图。
图8是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块的变形例的图。
图9是表示本发明的实施方式涉及的输入输出模块的变形例的图。
具体实施方式
下面，一边参照附图，一边对本发明的实施方式涉及的输入输出模块100进行说明。此外，对相同或等同的部分标注相同标号。
输入输出模块100为如下模块，即，通过使安全电路单元5相对于标准输入输出模块单元4自如地插拔，从而能够使作为标准输入输出模块的动作、作为具有各个电路模块的诊断电路的安全输入输出模块的动作适当地切换执行。
图1是表示包含输入输出模块100的可编程控制器(下面，称为PLC：ProgrammableLogic Controller)101的整体结构的一个例子的图。在PLC 101中具有：基座部1，其连接各种模块；电源供给部2，其将电力供给至各种模块；CPU模块部3，其针对各种模块对各种信号进行收发；以及输入输出模块100，其进行向控制对象设备的输入输出控制。此外，PLC 101是进行定序控制的控制装置，是权利要求书中的控制装置的一个例子。
基座部1具有用于连接各种模块的连接部11a、11b、11c、11d、11e。下面，将连接部11a、11b、11c、11d、11e总称为连接部11。连接部11构成为能够插拔自如地连接各种模块。各种模块经由连接部11与基座部1连接。各种模块经由基座部1进行各种数据的收发。
电源供给部2经由连接部11a与基座部1连接。电源供给部2经由基座部1将电力供给至各种模块。CPU模块部3经由连接部11b与基座部1连接。CPU模块部3基于从外部的信息装置接收到的数据，将控制信号发送至各种模块。另外，CPU模块部3接收从各种模块发送来的输入信号。CPU模块部3对接收到的输入信号进行运算，发送至外部的信息装置。此外，CPU模块部3为权利要求书中的控制模块部的一个例子。
输入输出模块100包含：标准输入输出模块单元4，其进行向控制对象设备的输入输出控制；以及安全电路单元5，其为标准输入输出模块单元4的诊断电路。标准输入输出模块单元4经由连接部11c与基座部1连接。标准输入输出模块单元4包含输入用标准模块单元40、输出用标准模块单元80。
输入用标准模块单元40是接收来自传感器、开关等控制对象设备的输入信号的单元。另外，输出用标准模块单元80是为了使继电器、开关等控制对象设备进行动作，将输出信号发送至控制对象设备的单元。
输入用标准模块单元40具有第1连接用连接器部41。另外，输出用标准模块单元80具有第3连接用连接器部81。标准输入输出模块单元4具有用于与控制对象设备连接的第1接口部42以及第3接口部82。
安全电路单元5包含具有各个电路模块的诊断电路的输入用安全电路单元50和输出用安全电路单元90。输入用安全电路单元50是用于对输入用标准模块单元40的各个电路模块的动作状态进行诊断的诊断电路。另外，输出用安全电路单元90是用于对输出用标准模块单元80的各个电路模块的动作状态进行诊断的诊断电路。输入用安全电路单元50具有第2连接用连接器部51和用于与控制对象设备连接的第2接口部52，该第2连接用连接器部51构成为相对于输入用标准模块单元40的第1连接用连接器部41自如地插拔。另外，输出用安全电路单元90具有第4连接用连接器部91，该第4连接用连接器部91构成为相对于输出用标准模块单元80的第3连接用连接器部81自如地插拔。
输入用标准模块单元40以单体作为从控制对象设备接收输入信号的标准输入模块进行动作。另外，在经由第2连接用连接器部51将输入用安全电路单元50插入至第1连接用连接器部41的情况下，输入用标准模块单元40能够作为安全输入模块进行动作，该安全输入模块能够从控制对象设备接收输入信号，并且对各个电路模块的动作状态进行诊断。
另外，输出用标准模块单元80以单体作为发送用于对控制对象设备进行控制的控制信号的标准输出模块进行动作。另外，在经由第4连接用连接器部91将输出用安全电路单元90插入至第3连接用连接器部81的情况下，输出用标准模块单元80能够作为安全输出模块进行动作，该安全输出模块能够发送用于对控制对象设备进行控制的控制信号，并且对各个电路模块的动作状态进行诊断。
输入用标准模块单元40、输入用安全电路单元50、输出用标准模块单元80及输出用安全电路单元90例如能够各自由在分体的印刷基板之上形成的电路构成。
接着，下面对输入用标准模块单元40和输入用安全电路单元50的具体结构进行说明。首先，在图2中示出输入用标准模块单元40和输入用安全电路单元50的结构的概要。输入用标准模块单元40具有：第1连接用连接器部41，其用于经由第2连接用连接器部51连接输入用安全电路单元50；以及总线接口部43，其用于与CPU模块部3对各种数据进行收发。另外，电压从电源供给部2被供给至输入用标准模块单元40。
在输入用标准模块单元40的第1接口部42连接有第1输入信号线420、第2输入信号线421、第3输入信号线422、第4输入信号线423、第5输入信号线424、第6输入信号线425、第7输入信号线426、第8输入信号线427。第1输入信号线420是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71a将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。第2输入信号线421是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71b将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。
第3输入信号线422是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71c将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。第4输入信号线423是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71d将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。第5输入信号线424是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71e将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。
第6输入信号线425是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71f将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。第7输入信号线426是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71g将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。第8输入信号线427是用于经由第1接口部42，从成为控制对象的设备71h将输入信号输入至输入用标准模块单元40的信号线。此外，下面，将设备71a～71h总称为设备71。
输入用安全电路单元50具有：第2连接用连接器部51，其用于连接输入用标准模块单元40；以及第2接口部52，其用于与设备71连接。输入用安全电路单元50能够对输入用标准模块单元40的动作状态进行诊断，并且还对设备71的动作状态进行诊断。
在第2接口部52连接有第1诊断线520、第2诊断线521、第3诊断线522、第4诊断线523、第5诊断线524、第6诊断线525、第7诊断线526、第8诊断线527。第1诊断线520与设备71a连接。第2诊断线521与设备71b连接。第3诊断线522与设备71c连接。第4诊断线523与设备71d连接。第5诊断线524与设备71e连接。第6诊断线525与设备71f连接。第7诊断线526与设备71g连接。第8诊断线527与设备71h连接。由此，输入用安全电路单元50能够经由第1诊断线520至第8诊断线527，分别对设备71a～71h的动作状态进行诊断。
接下来，参照图3及图4，对输入用标准模块单元40和输入用安全电路单元50的结构的一个例子进行说明。首先，图3所示的是输入用标准模块单元40的结构的一个例子。输入用标准模块单元40具有：第1连接用连接器部41，其用于连接输入用安全电路单元50；总线接口部43，其用于与CPU模块部3连接；第1变换部44，其用于对信号进行变换；第1控制部45，其进行各种控制及各种数据的变换；输入电路部46，其将设备71的输入信号发送至第1控制部45；电源电路部47，其对从电源供给部2供给的电压进行变换；以及第1动作设定用电阻部48，其用于上拉(pull up)第1控制部45。
第1连接用连接器部41包含：第1电源连接触点部410，其用于与输入用安全电路单元50的第2连接用连接器部51连接；第2电源连接触点部411；第1控制信号收发触点部412；第1动作设定用触点部413；以及第1安全控制触点部414a～414h。第1电源连接触点部410是经由第1电源接合线471与电源电路部47连接的触点部。第2电源连接触点部411是用于经由第2电源接合线472与电源电路部47连接的触点部。
第1控制信号收发触点部412是用于经由第2数据收发信号线431，在CPU模块部3和输入用安全电路单元50之间对各种数据进行收发的触点部。第1动作设定用触点部413是经由第1动作设定用信号线481与第1动作设定用电阻部48连接的触点部。第1安全控制触点部414a～414h分别是与后述的输入用安全电路单元50的第2控制部56和第3控制部57连接的连接点。
第1连接用连接器部41的第1电源连接触点部410、第2电源连接触点部411、第1控制信号收发触点部412、第1动作设定用触点部413、第1安全控制触点部414a～414h能够构成为母引脚，该母引脚可以插入在后述的第2连接用连接器部51的各触点部形成的公引脚。此外，公引脚和母引脚也可以是相反的。
第1接口部42是用于接收来自所连接的设备71的输入信号的接口。在第1接口部42连接有用于将接收到的输入信号发送至输入电路部46的第1输入信号发送线460、第2输入信号发送线461、第3输入信号发送线462、第4输入信号发送线463、第5输入信号发送线464、第6输入信号发送线465、第7输入信号发送线466、第8输入信号发送线467。
第1输入信号发送线460是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71a接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。第2输入信号发送线461是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71b接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。第3输入信号发送线462是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71c接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。第4输入信号发送线463是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71d接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。
第5输入信号发送线464是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71e接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。第6输入信号发送线465是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71f接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。第7输入信号发送线466是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71g接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。第8输入信号发送线467是用于经由第1接口部42，将从成为控制对象的设备71h接收到的输入信号发送至输入电路部46的信号线。
接下来，总线接口部43是用于与CPU模块部3对各种数据进行收发的接口。总线接口部43经由第1数据收发信号线430将从CPU模块部3接收到的控制数据、设定数据等发送至第1变换部44。另外，总线接口部43将从第1变换部44经由第1数据收发信号线430接收到的各种数据发送至CPU模块部3。总线接口部43例如能够使用总线ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、总线连接器等能够对数据进行收发的接口构成。
第2数据收发信号线431的一端与第1数据收发信号线430连接，另一端与第1控制信号收发触点部412连接。第1控制信号收发触点部412与图2所示的输入用安全电路单元50的第2连接用连接器部51所具有的第2控制信号收发触点部512连接。由此，能够将来自CPU模块部3的控制信号及来自设备71的输入信号发送至输入用安全电路单元50。另外，CPU模块部3能够接收从输入用安全电路单元50发送的各种数据。
第1变换部44是将经由第1数据收发信号线430从CPU模块部3接收到的控制数据、设定数据等变换为能够发送至第1控制部45的传输形式的变换部。第1变换部44将变换后的数据经由第1控制用数据信号线440和第1控制用地址信号线441发送至第1控制部45。另外，第1变换部44将经由第1控制用数据信号线440和第1控制用地址信号线441从第1控制部45接收到的数据变换为能够发送至CPU模块部3的传输形式。第1变换部44将变换后的数据经由第1数据收发信号线430发送至总线接口部43。例如在能够发送至CPU模块部3和第1控制部45中的一者的传输形式为串行，能够发送至另一者的传输形式为并行的情况下，第1变换部44能够使用串行/并行变换IC(Integrated Circuit)构成。
第1控制部45是基于从CPU模块部3接收到的控制数据、设定数据等，对输入用标准模块单元40的动作进行控制的控制部。另外，第1控制部45将从与第1接口部42连接的设备71接收到的输入信号变换为CPU模块部3可处理的数据形式。第1控制部45将变换后的数据发送至第1变换部44。第1控制部45例如能够使用标准输入输出控制用ASIC构成。
输入电路部46是将从与第1接口部42连接的设备71取得的输入信号发送至第1控制部45的电路。输入电路部46例如能够使用输入电阻、能够与外部绝缘的光电耦合器等构成。
第1控制部45和输入电路部46经由第1信号接收线450a、第2信号接收线451a、第3信号接收线452a、第4信号接收线453a、第5信号接收线454a、第6信号接收线455a、第7信号接收线456a及第8信号接收线457a进行连接。第1控制部45通过第1信号接收线450a至第8信号接收线457a，接收从设备71a～71h发送来的输入信号。
另外，第1信号接收线450a、第2信号接收线451a、第3信号接收线452a、第4信号接收线453a、第5信号接收线454a、第6信号接收线455a、第7信号接收线456a及第8信号接收线457a各自分支，与第1安全控制触点部414a～414h连接。
电源电路部47是将从电源供给部2供给来的电压变换为在输入用标准模块单元40的内部电路使用的电压的电路。例如，从电源供给部2供给来的电压为24V，在输入用标准模块单元40的内部电路使用的电压为5V或3.3V。在该情况下，电源电路部47将从电源供给部2供给的电压24V变换为在输入用标准模块单元40的内部电路使用的电压5V或3.3V。
电源电路部47包含驱动用电源470。另外，电源电路部47经由第1电源接合线471与第1连接用连接器部41的第1电源连接触点部410连接。电源电路部47经由第2电源接合线472与第1连接用连接器部41的第2电源连接触点部411连接。
第1动作设定用电阻部48是用于针对第1控制部45的动作对开启和关闭进行切换的电阻。第1动作设定用电阻部48包含上拉用驱动电源480。第1控制部45通过利用第1动作设定用电阻部48将本身所具有的特定引脚上拉而进行动作。
接着，参照图4对输入用安全电路单元50的结构的一个例子进行说明。输入用安全电路单元50具有：第2连接用连接器部51，其用于与输入用标准模块单元40连接；第2接口部52，其用于与设备71a～71h连接；第1电源监视/断路电路部53及第2电源监视/断路电路部54，它们对图3所示的电源电路部47进行监视；第2变换部55，其对与输入用标准模块单元40收发的信号的传输形式进行变换；第2控制部56及第3控制部57，它们对输入用标准模块单元40的动作进行控制并且进行安全诊断；第1测试脉冲输出电路部58及第2测试脉冲输出电路部59，它们输出测试脉冲；以及第2动作设定用电阻部60，其对第2控制部56及第3控制部57进行动作设定。输入用安全电路单元50通过与输入用标准模块单元40进行连接，从而能够使输入用标准模块单元40和输入用安全电路单元50合在一起作为安全输入模块进行动作。特别地，优选将输入用安全电路单元50的结构冗余化，以满足由安全规格ISO13849-1规定的安全类别4。因此，在本实施方式中，各使用2个电路而将电源监视/断路电路、控制部、测试脉冲输出电路设为双重构造。
第2连接用连接器部51包含用于与输入用标准模块单元40的第1连接用连接器部41连接的第1电源监视/断路用触点部510、第2电源监视/断路用触点部511、第2控制信号收发触点部512、第2动作设定用触点部513、第2安全控制触点部514a～514h。
第1电源监视/断路用触点部510是经由第1电源监视/断路信号线530与第1电源监视/断路电路部53连接的触点部。另外，第1电源监视/断路用触点部510与第1连接用连接器部41的第1电源连接触点部410连接。第2电源监视/断路用触点部511是经由第2电源监视/断路信号线540与第2电源监视/断路电路部54连接的触点部。另外，第2电源监视/断路用触点部511与第1连接用连接器部41的第2电源连接触点部411连接。由此，第1电源监视/断路电路部53及第2电源监视/断路电路部54能够与图3所示的电源电路部47连接。
第2控制信号收发触点部512是经由第3数据收发线550与第2变换部55连接的触点部。第2动作设定用触点部513是经由第1动作设定用电阻连接线600与第2动作设定用电阻部60连接的触点部。
第2安全控制触点部514a～514h各自是与第2控制部56或第3控制部57连接的触点部。具体而言，第2安全控制触点部514a经由第1安全信号线560与第2控制部56连接。第2安全控制触点部514b经由第2安全信号线570与第3控制部57连接。第2安全控制触点部514c经由第3安全信号线561与第2控制部56连接。第2安全控制触点部514d经由第4安全信号线571与第3控制部57连接。
第2安全控制触点部514e经由第5安全信号线562与第2控制部56连接。第2安全控制触点部514f经由第6安全信号线572与第3控制部57连接。第2安全控制触点部514g经由第7安全信号线563与第2控制部56连接。第2安全控制触点部514h经由第8安全信号线573与第3控制部57连接。
第2连接用连接器部51的第1电源监视/断路用触点部510、第2电源监视/断路用触点部511、第2控制信号收发触点部512、第2动作设定用触点部513、第2安全控制触点部514a～514h例如能够构成为可以插入至在第1连接用连接器部41的各触点部形成的母引脚的公引脚。此外，公引脚和母引脚也可以是相反的。
第2接口部52是用于将由第1测试脉冲输出电路部58或第2测试脉冲输出电路部59生成的测试脉冲输出至所连接的设备71的接口。
第1电源监视/断路电路部53及第2电源监视/断路电路部54是对图3所示的电源电路部47进行监视，在产生了问题时使电源电路部47的电源断路的电路。第1电源监视/断路电路部53经由第1断路指示信号线531与第2控制部56连接。另外，第2电源监视/断路电路部54经由第2断路指示信号线541与第3控制部57连接。
第1电源监视/断路电路部53对图3所示的电源电路部47进行监视，将监视结果发送至第2控制部56。另外，第2电源监视/断路电路部54对电源电路部47进行监视，将监视结果发送至第3控制部57。第2控制部56及第3控制部57在接收到的电源电路部47的监视结果为这两者均表示异常的结果的情况下，将使电源电路部47的电源断路的指示发送至第1电源监视/断路电路部53及第2电源监视/断路电路部54。第1电源监视/断路电路部53及第2电源监视/断路电路部54基于接收到的指示，使电源电路部47的电源断路。
第2变换部55将在输入用标准模块单元40和第2控制部56之间收发的各种数据的传输形式变换为各自可处理的形式。第2变换部55经由第3数据收发线550与输入用标准模块单元40连接。另外，经由第2控制用数据信号线551和第2控制用地址信号线552与第2控制部56连接。例如在输入用标准模块单元40和第2控制部56中的一者所使用的传输形式为串行，另一者所使用的传输形式为并行的情况下，第2变换部55能够使用串行/并行变换IC(Integrated Circuit)构成。
第2控制部56及第3控制部57对输入用标准模块单元40的动作进行控制并且进行安全诊断。第2控制部56和第3控制部57通过控制状态确认线564双向地连接。第2控制部56能够经由控制状态确认线564对第3控制部57的动作状态是否正常进行检测。第3控制部57能够经由控制状态确认线564对第2控制部56的动作状态是否正常进行检测。由此，第2控制部56和第3控制部57彼此能够交叉检验动作状态是否正常。
另外，第2控制部56通过第1安全信号线560，经由第2安全控制触点部514a与从图3所示的第1信号接收线450a分支出的第1信号接收线450b连接。在第1信号接收线450b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71a。第2控制部56通过第3安全信号线561，经由第2安全控制触点部514c与从图3所示的第3信号接收线452a分支出的第3信号接收线452b连接。在第3信号接收线452b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71c。
第2控制部56通过第5安全信号线562，经由第2安全控制触点部514e与从图3所示的第5信号接收线454a分支出的第5信号接收线454b连接。在第5信号接收线454b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71e。第2控制部56通过第7安全信号线563，经由第2安全控制触点部514g与从图3所示的第7信号接收线456a分支出的第7信号接收线456b连接。在第7信号接收线456b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71g。
另外，第3控制部57通过第2安全信号线570，经由第2安全控制触点部514b与从图3所示的第2信号接收线451a分支出的第2信号接收线451b连接。在第2信号接收线451b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71b。第3控制部57通过第4安全信号线571，经由第2安全控制触点部514d与从图3所示的第4信号接收线453a分支出的第4信号接收线453b连接。在第4信号接收线453b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71d。
第3控制部57通过第6安全信号线572，经由第2安全控制触点部514f与从图3所示的第6信号接收线455a分支出的第6信号接收线455b连接。在第6信号接收线455b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71f。第3控制部57通过第8安全信号线573，经由第2安全控制触点部514h与从图3所示的第8信号接收线457a分支出的第8信号接收线457b连接。在第8信号接收线457b的前端连接有图3所示的控制对象的设备71h。
因此，第2控制部56接收来自图3所示的控制对象的设备71a、71c、71e、71g的输入信号。另外，第3控制部57接收来自图3所示的控制对象的设备71b、71d、71f、71h的输入信号。此外，也可以构成为能够由第2控制部56及第3控制部57这两者对来自设备71a～71h的输入信号的每一者进行接收。在该情况下，对同一设备71进行双重配线。具体而言，分别准备各2根用于发送来自设备71a的输入信号的第1输入信号线420、第1输入信号发送线460、第1信号接收线450a及第1安全信号线560。而且，使第1信号接收线450b从第1信号接收线450a的第1根分支，进行配线，以使得来自设备71a的输入信号经由第1安全信号线560输入至第2控制部56。另外，使第2根第1信号接收线从第2根未图示的第1信号接收线分支。第2根第1信号接收线设为用于使来自设备71a的输入信号经由第2根第1安全信号线输入至第3控制部57的配线。由此，能够设为双重配线。相同地，关于设备71b～71h也能够进行双重配线。
第1测试脉冲输出电路部58是通过来自第2控制部56的控制生成测试脉冲而进行输出的电路。第1测试脉冲输出电路部58经由第1测试脉冲指示信号线565与第2控制部56连接。第1测试脉冲输出电路部58经由第2接口部52，将测试脉冲发送至分别与第1诊断线520、第3诊断线522、第5诊断线524、第7诊断线526连接的设备71a、71c、71e、71g。由此，第2控制部56能够对包含设备71a、71c、71e、71g在内的、将来自设备71a、71c、71e、71g的输入信号发送至第2控制部56的路径的故障进行诊断。此外，在对同一设备71进行双重配线的情况下，分别准备各2根第1诊断线520、第3诊断线522、第5诊断线524、第7诊断线526。第1根第1诊断线520、第3诊断线522、第5诊断线524、第7诊断线526分别与设备71a、71c、71e、71g连接。第2根未图示的第1诊断线、第3诊断线、第5诊断线、第7诊断线分别与设备71b、71d、71f、71h连接。由此，也可以进行双重配线，能够将来自第1测试脉冲输出电路部58的测试脉冲发送至设备71a～71h。
第2测试脉冲输出电路部59是通过来自第3控制部57的控制生成测试脉冲而进行输出的电路。第2测试脉冲输出电路部59经由第2测试脉冲指示信号线575与第3控制部57连接。第2测试脉冲输出电路部59经由第2接口部52，将测试脉冲发送至分别与第2诊断线521、第4诊断线523、第6诊断线525、第8诊断线527连接的设备71b、71d、71f、71h。由此，第3控制部57能够对包含设备71b、71d、71f、71h在内的、将来自设备71b、71d、71f、71h的输入信号发送至第3控制部57的路径的故障进行诊断。此外，如上所述，在对相同设备71进行双重配线的情况下，也可以各准备2根第2诊断线521、第4诊断线523、第6诊断线525、第8诊断线527，以将第1根第2诊断线521、第4诊断线523、第6诊断线525、第8诊断线527分别如上所述与设备71b、71d、71f、71h连接，将第2根未图示的第2诊断线、第4诊断线、第6诊断线、第8诊断线分别与设备71a、71c、71e、71g连接的方式进行双重配线，将来自第2测试脉冲输出电路部59的测试脉冲发送至设备71a～71h。
例如，第1测试脉冲输出电路部58及第2测试脉冲输出电路部59在从第2控制部56及第3控制部57向设备71a～71h输出ON的诊断信号时，输出变为OFF的测试脉冲。通过该测试脉冲，在设备71a～71h分别输出了关闭信号的情况下，第2控制部56及第3控制部57判断为包含设备71a～71h在内的、将来自设备71a～71h的输入信号发送至第2控制部56及第3控制部57的路径没有故障。另外，在设备71a～71h的任意者没有输出关闭信号，而是输出了开启信号的情况下，第2控制部56及第3控制部57判断为输出开启信号的设备71或将来自设备71的输入信号发送至第2控制部56及第3控制部57的路径存在故障。
第2动作设定用电阻部60是用于针对第1控制部45的动作对开启和关闭进行切换的电阻。具体而言，如果将第2连接用连接器部51连接于输入用标准模块单元40的第1连接用连接器部41，则第2动作设定用电阻部60使图3所示的第1控制部45的特定引脚下拉(pulldown)。由此，第1控制部45与第1信号接收线450a至第8信号接收线457a的连接全部变为开路。因此，输入信号不会从设备71输入至第1控制部45。
从设备71输入的输入信号经由第1接口部42、图3所示的输入电路部46、第1连接用连接器部41、第2连接用连接器部51被发送至第2控制部56及第3控制部57。之后，从设备71输入的输入信号由第2变换部55进行变换，经由第1连接用连接器部41及第2连接用连接器部51被发送至图3所示的总线接口部43。总线接口部43将接收到的从设备71输入的输入信号发送至图3所示的CPU模块部3。
根据以上结构，通过输入用安全电路单元50与输入用标准模块单元40进行连接，从而作为由输入用标准模块单元40和输入用安全电路单元50构成的安全输入模块，将从设备71接收到的输入信号发送至CPU模块部3。另外，除此之外，输入用安全电路单元50能够对图3所示的电源电路部47、包含设备71在内的第2接口部52的触点的故障进行诊断。由此，输入用安全电路单元50通过与输入用标准模块单元40进行连接，从而能够将输入用标准模块单元40和输入用安全电路单元50合在一起作为实施各种诊断的安全输入模块进行动作。
接着，下面对输出用标准模块单元80和输出用安全电路单元90的具体结构进行说明。首先，在图5中示出输出用标准模块单元80和输出用安全电路单元90的结构的概要。输出用标准模块单元80具有：第3连接用连接器部81，其用于经由第4连接用连接器部91连接输出用安全电路单元90；以及总线接口部83，其用于与CPU模块部3对各种数据进行收发。另外，电压从电源供给部2被供给至输出用标准模块单元80。
在输出用标准模块单元80的第3接口部82连接有第1输出信号线820、第2输出信号线821、第3输出信号线822、第4输出信号线823、第5输出信号线824、第6输出信号线825、第7输出信号线826、第8输出信号线827。第1输出信号线820是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71a的信号线。第2输出信号线821是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71b的信号线。
第3输出信号线822是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71c的信号线。第4输出信号线823是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71d的信号线。第5输出信号线824是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71e的信号线。
第6输出信号线825是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71f的信号线。第7输出信号线826是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71g的信号线。第8输出信号线827是用于经由第3接口部82，将输出信号从输出用标准模块单元80输出至成为控制对象的设备71h的信号线。此外，图3所示的第1接口部42和第3接口部82为权利要求书中的外部接口部的一个例子。
输出用安全电路单元90具有用于与输出用标准模块单元80连接的第4连接用连接器部91。输出用安全电路单元90能够对输出用标准模块单元80的动作状态进行诊断，并且还对设备71的动作状态进行诊断。
接下来，参照图6及图7，对输出用标准模块单元80和输出用安全电路单元90的结构的一个例子进行说明。首先，图6所示的是输出用标准模块单元80的结构的一个例子。输出用标准模块单元80具有：第3连接用连接器部81，其用于连接输出用安全电路单元90；总线接口部83，其用于与CPU模块部3连接；第3变换部84，其用于对信号进行变换；第4控制部85，其进行各种控制及各种数据的变换；输出电路部86，其将来自第4控制部85的输出信号发送至设备71；电源电路部87，其对从电源供给部2供给的电压进行变换；以及第3动作设定用电阻部88，其用于上拉第4控制部85。
第3连接用连接器部81包含：第3电源连接触点部810，其用于与输出用安全电路单元90的第4连接用连接器部91连接；第4电源连接触点部811；第3控制信号收发触点部812；第4动作设定用触点部813；第3安全控制触点部814a～814h、第1回读触点部815a～815h。第3电源连接触点部810是经由第3电源接合线871与电源电路部87连接的触点部。第4电源连接触点部811是用于经由第4电源接合线872与电源电路部47连接的触点部。
第3控制信号收发触点部812是用于经由第5数据收发信号线831，在CPU模块部3和输出用安全电路单元90之间对各种数据进行收发的触点部。第4动作设定用触点部813是经由第2动作设定用信号线881与第3动作设定用电阻部88连接的触点部。第3安全控制触点部814a～814h分别是与后述的输出用安全电路单元90的第5控制部95和第6控制部96连接的连接点。第1回读触点部815a～815h是分别与后述的输出用安全电路单元90的第1回读电路部97或第2回读电路部98连接的连接点。
第3连接用连接器部81的第3电源连接触点部810、第4电源连接触点部811、第3控制信号收发触点部812、第4动作设定用触点部813、第3安全控制触点部814a～814h、第1回读触点部815a～815h能够构成为母引脚，该母引脚可以插入在后述的第4连接用连接器部91的各触点部形成的公引脚。此外，公引脚和母引脚也可以是相反的。此外，图3所示的第1连接用连接器部41和第3连接用连接器部81为权利要求书中的第1连接器部的一个例子。
第3接口部82是用于将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71的接口。第3接口部82与输出电路部86经由第1输出信号发送线860a、第2输出信号发送线861a、第3输出信号发送线862a、第4输出信号发送线863a、第5输出信号发送线864a、第6输出信号发送线865a、第7输出信号发送线866a、第8输出信号发送线867a进行连接。
第1输出信号发送线860a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71a的信号线。第2输出信号发送线861a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71b的信号线。第3输出信号发送线862a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71c的信号线。第4输出信号发送线863a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71d的信号线。
第5输出信号发送线864a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71e的信号线。第6输出信号发送线865a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71f的信号线。第7输出信号发送线866a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71g的信号线。第8输出信号发送线867a是用于经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到的输出信号发送至设备71h的信号线。
另外，第1输出信号发送线860a至第8输出信号发送线867a分别分支出第1输出信号发送线860b至第8输出信号发送线867b。分支出的第1输出信号发送线860b至第8输出信号发送线867b分别与第1回读触点部815a～815h连接。
总线接口部83是用于与CPU模块部3对各种数据进行收发的接口。总线接口部83经由第4数据收发信号线830将从CPU模块部3接收到的控制数据、设定数据等发送至第3变换部84。总线接口部83例如能够使用总线ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、总线连接器等能够对数据进行收发的接口构成。
第5数据收发信号线831的一端与第4数据收发信号线830连接，另一端与第3控制信号收发触点部812连接。第3控制信号收发触点部812与图7所示的输出用安全电路单元90的第4连接用连接器部91所具有的第4控制信号收发触点部912连接。由此，能够将来自CPU模块部3的控制信号发送至输出用安全电路单元90。
第3变换部84是将经由第4数据收发信号线830从CPU模块部3接收到的控制数据、设定数据等变换为能够发送至第4控制部85的传输形式的变换部。第3变换部84将变换后的数据经由第3控制用数据信号线840和第3控制用地址信号线841发送至第4控制部85。另外，第3变换部84将经由第3控制用数据信号线840和第3控制用地址信号线841从第4控制部85接收到的数据变换为能够发送至CPU模块部3的传输形式。第3变换部84将变换后的数据经由第4数据收发信号线830发送至总线接口部83。例如在能够发送至CPU模块部3和第4控制部85中的一者的传输形式为串行，能够发送至另一者的传输形式为并行的情况下，第3变换部84能够使用串行/并行变换IC(Integrated Circuit)构成。
第4控制部85是基于经由第3变换部84从CPU模块部3接收到的控制数据、设定数据等，对输出用标准模块单元80的动作进行控制的控制部。另外，第4控制部85将从CPU模块部3接收到的控制信号变换为能够输出至与第3接口部82连接的设备71的数据形式。第4控制部85例如能够使用标准输入输出控制用ASIC构成。此外，图3所示的第1控制部45和第4控制部85为权利要求书中的标准输入输出模块侧控制部的一个例子。
输出电路部86是经由第3接口部82将从CPU模块部3接收到控制信号输出至设备71的电路。输出电路部86例如能够使用输出晶体管、能够与外部绝缘的光电耦合器等构成。
第4控制部85和输出电路部86经由第1信号发送线850a、第2信号发送线851a、第3信号发送线852a、第4信号发送线853a、第5信号发送线854a、第6信号发送线855a、第7信号发送线856a及第8信号发送线857a进行连接。第4控制部85通过第1信号发送线850a至第8信号发送线857a，将输出信号发送至设备71a～71h。
另外，第1信号发送线850a、第2信号发送线851a、第3信号发送线852a、第4信号发送线853a、第5信号发送线854a、第6信号发送线855a、第7信号发送线856a及第8信号发送线857a各自分支，与第3安全控制触点部814a～814h连接。
电源电路部87是将从电源供给部2供给来的电压变换为在输出用标准模块单元80的内部电路使用的电压的电路。例如，从电源供给部2供给来的电压为24V，在输出用标准模块单元80的内部电路使用的电压为5V或3.3V。在该情况下，电源电路部87将从电源供给部2供给的电压24V变换为在输出用标准模块单元80的内部电路使用的电压5V或3.3V。
电源电路部87包含驱动用电源870。另外，电源电路部87经由第3电源接合线871与第3连接用连接器部81的第3电源连接触点部810连接。电源电路部87经由第4电源接合线872与第3连接用连接器部81的第4电源连接触点部811连接。
第3动作设定用电阻部88是用于针对第4控制部85的动作对开启和关闭进行切换的电阻。第3动作设定用电阻部88包含上拉用驱动电源880。第4控制部85通过利用第3动作设定用电阻部88将本身所具有的特定引脚上拉而进行动作。此外，图3所示的第1动作设定用电阻部48和图6所示的第3动作设定用电阻部88为权利要求书中的第1动作设定部的一个例子。
接着，参照图7对输出用安全电路单元90的结构的一个例子进行说明。输出用安全电路单元90具有：第4连接用连接器部91，其用于与输出用标准模块单元80连接；第3电源监视/断路电路部92及第4电源监视/断路电路部93，它们对图6所示的电源电路部87进行监视；第4变换部94，其对与输出用标准模块单元80收发的信号的传输形式进行变换；第5控制部95及第6控制部96，它们对输出用标准模块单元80的动作进行控制并且进行安全诊断；第1回读电路部97及第2回读电路部98，它们对信号进行回读处理；以及第4动作设定用电阻部99。此外，图4所示的第2动作设定用电阻部60和图7所示的第4动作设定用电阻部99为权利要求书中的第2动作设定部的一个例子。
通过输出用安全电路单元90与输出用标准模块单元80进行连接，从而能够使输出用标准模块单元80和输出用安全电路单元90合在一起作为安全输出模块进行动作。特别地，优选将输出用安全电路单元90的结构冗余化，以满足由安全规格ISO13849-1规定的安全类别4。因此，在本实施方式中，各使用2个电路而将电源监视/断路电路、控制部、回读电路设为双重构造。
此外，图4所示的第1电源监视/断路电路部53、第2电源监视/断路电路部54、第1测试脉冲输出电路部58及第2测试脉冲输出电路部59、图7所示的第3电源监视/断路电路部92、第4电源监视/断路电路部93、第1回读电路部97及第2回读电路部98为权利要求书中的诊断部的一个例子。另外，图4所示的第2控制部56及第3控制部57、图7所示的第5控制部95及第6控制部96为权利要求书中的安全电路侧控制部的一个例子。
第4连接用连接器部91包含用于与输出用标准模块单元80的第3连接用连接器部81连接的第3电源监视/断路用触点部910、第4电源监视/断路用触点部911、第4控制信号收发触点部912、第4动作设定用触点部913、第4安全控制触点部914a～914h、第2回读触点部915a～915h。
第3电源监视/断路用触点部910是经由第3电源监视/断路信号线920与第3电源监视/断路电路部92连接的触点部。另外，第3电源监视/断路用触点部910与第3连接用连接器部81的第3电源连接触点部810连接。第4电源监视/断路用触点部911是经由第4电源监视/断路信号线930与第4电源监视/断路电路部93连接的触点部。另外，第4电源监视/断路用触点部911与第3连接用连接器部81的第4电源连接触点部811连接。由此，第3电源监视/断路电路部92及第4电源监视/断路电路部93能够与图6所示的电源电路部87连接。
第4控制信号收发触点部912是经由第6数据收发线940与第4变换部94连接的触点部。第4动作设定用触点部913是经由第2动作设定用电阻连接线990与第4动作设定用电阻部99连接的触点部。
第3安全控制触点部814a～814h各自是与第5控制部95或第6控制部96连接的触点部。具体而言，第3安全控制触点部814a经由第1诊断控制信号线950与第5控制部95连接。第3安全控制触点部814b经由第2诊断控制信号线960与第6控制部96连接。第3安全控制触点部814c经由第3诊断控制信号线951与第5控制部95连接。第3安全控制触点部814d经由第4诊断控制信号线961与第6控制部96连接。
第3安全控制触点部814e经由第5诊断控制信号线952与第5控制部95连接。第3安全控制触点部814f经由第6诊断控制信号线962与第6控制部96连接。第3安全控制触点部814g经由第7诊断控制信号线953与第5控制部95连接。第3安全控制触点部814h经由第8诊断控制信号线963与第6控制部96连接。
第4连接用连接器部91的第3电源监视/断路用触点部910、第4电源监视/断路用触点部911、第4控制信号收发触点部912、第4动作设定用触点部913、第4安全控制触点部914a～914h、第2回读触点部915a～915h例如能够构成为可以插入至在第3连接用连接器部81的各触点部形成的母引脚的公引脚。此外，公引脚和母引脚也可以是相反的。此外，图3所示的第2连接用连接器部51和图7所示的第4连接用连接器部91为权利要求书中的第2连接器部的一个例子。
第3电源监视/断路电路部92及第4电源监视/断路电路部93是对图6所示的电源电路部87进行监视，在产生了问题时使电源电路部87的电源断路的电路。第3电源监视/断路电路部92经由第3断路指示信号线921与第5控制部95连接。另外，第4电源监视/断路电路部93经由第4断路指示信号线931与第6控制部96连接。
第3电源监视/断路电路部92对图6所示的电源电路部87进行监视，将监视结果发送至第5控制部95。另外第4电源监视/断路电路部93对电源电路部87进行监视，将监视结果发送至第6控制部96。第5控制部95及第6控制部96在接收到的电源电路部87的监视结果为这两者均表示异常的结果的情况下，将使电源电路部87的电源断路的指示发送至第3电源监视/断路电路部92及第4电源监视/断路电路部93。第3电源监视/断路电路部92及第4电源监视/断路电路部93基于接收到的指示，使电源电路部87的电源断路。
第4变换部94将在输出用标准模块单元80和第5控制部95之间收发的各种数据的传输形式变换为各自可处理的形式。第4变换部94经由第6数据收发线940与输出用标准模块单元80连接。另外，经由第4控制用数据信号线941和第4控制用地址信号线942与第5控制部95连接。例如在输出用标准模块单元80和第5控制部95中的一者所使用的传输形式为串行，另一者所使用的传输形式为并行的情况下，第4变换部94能够使用串行/并行变换IC构成。
第5控制部95及第6控制部96对输出用标准模块单元80的动作进行控制并且进行安全诊断。第5控制部95和第6控制部96通过控制状态确认线954双向地连接。第5控制部95能够经由控制状态确认线954对第6控制部96的动作状态是否正常进行检测。第6控制部96能够经由控制状态确认线954对第5控制部95的动作状态是否正常进行检测。由此，第5控制部95和第6控制部96彼此能够交叉检验动作状态是否正常。
另外，第5控制部95通过第1诊断控制信号线950，经由第4安全控制触点部914a与从图6所示的第1信号发送线850a分支出的第1信号发送线850b连接。在第1信号发送线850b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71a。第5控制部95通过第3诊断控制信号线951，经由第4安全控制触点部914c与从图6所示的第3信号发送线852a分支出的第3信号发送线852b连接。在第3信号发送线852b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71c。
第5控制部95通过第5诊断控制信号线952，经由第4安全控制触点部914e与从图6所示的第5信号发送线854a分支出的第5信号发送线854b连接。在第5信号发送线854b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71e。第5控制部95通过第7诊断控制信号线953，经由第4安全控制触点部914g与从图6所示的第7信号发送线856a分支出的第7信号发送线856b连接。在第7信号发送线856b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71g。
另外，第6控制部96通过第2诊断控制信号线960，经由第4安全控制触点部914b与从图6所示的第2信号发送线851a分支出的第2信号发送线851b连接。在第2信号发送线851b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71b。第6控制部96通过第4诊断控制信号线961，经由第4安全控制触点部914d与从图6所示的第4信号发送线853a分支出的第4信号发送线853b连接。在第4信号发送线853b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71d。
另外，第6控制部96通过第6诊断控制信号线962，经由第4安全控制触点部914f与从图6所示的第6信号发送线855a分支出的第6信号发送线855b连接。在第6信号发送线855b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71f。第6控制部96通过第8诊断控制信号线963，经由第4安全控制触点部914h与从图6所示的第8信号发送线857a分支出的第8信号发送线857b连接。在第8信号发送线857b的前端连接有图6所示的控制对象的设备71h。
因此，第5控制部95向图6所示的控制对象的设备71a、71c、71e、71g发送输出信号。另外，第6控制部96向图6所示的控制对象的设备71b、71d、71f、71h发送输出信号。
第1回读电路部97通过第1回读电路连接线955与第5控制部95连接。另外，第1回读电路部97通过第1回读信号线970，经由第2回读触点部915a与从图6所示的第1输出信号发送线860a分支出的第1输出信号发送线860b连接。第1回读电路部97通过第2回读信号线971，经由第2回读触点部915c与从图6所示的第3输出信号发送线862a分支出的第3输出信号发送线862b连接。
第1回读电路部97通过第3回读信号线972，经由第2回读触点部915e与从图6所示的第5输出信号发送线864a分支出的第5输出信号发送线864b连接。第1回读电路部97通过第4回读信号线973，经由第2回读触点部915g与从图6所示的第7输出信号发送线866a分支出的第3输出信号发送线866b连接。第1回读电路部97经由第1回读信号线970、第2回读信号线971、第3回读信号线972及第4回读信号线973对从第5控制部95输出的输出信号进行回读，对输出信号进行诊断。
第2回读电路部98通过第2回读电路连接线946与第6控制部96连接。另外，第2回读电路部98通过第5回读信号线980，经由第2回读触点部915b与从图6所示的第2输出信号发送线861a分支出的第2输出信号发送线861b连接。第2回读电路部98通过第6回读信号线981，经由第2回读触点部915d与从图6所示的第4输出信号发送线863a分支出的第4输出信号发送线863b连接。第2回读电路部98通过第7回读信号线982，经由第2回读触点部915f与从图6所示的第6输出信号发送线865a分支出的第6输出信号发送线865b连接。第2回读电路部98通过第8回读信号线983，经由第2回读触点部915h与从图6所示的第8输出信号发送线867a分支出的第8输出信号发送线867b连接。
第2回读电路部98经由第5回读信号线980、第6回读信号线981、第7回读信号线982及第8回读信号线983对从第6控制部96输出的输出信号进行回读，对输出信号进行诊断。第1回读电路部97及第2回读电路部98对来自第5控制部95及第6控制部96的输出信号进行回读，进行诊断。第1回读电路部97及第2回读电路部98将诊断出的诊断结果发送至第5控制部95及第6控制部96。第5控制部95及第6控制部96在接收到的诊断结果没有异常的情况下，以原状态继续执行处理。另外，第5控制部95及第6控制部96在接收到的诊断结果存在异常的情况下，将产生了异常这一状况发送至CPU模块部3。
此外，也可以构成为能够从第5控制部95及第6控制部96这两者分别对设备71a～71h发送输出信号。在该情况下，对同一设备71进行双重配线。具体而言，分别准备各2根用于向设备71a发送输出信号的第1信号发送线850a、第1输出信号发送线860a、第1输出信号线820及第1诊断控制信号线950、用于对输出信号进行回读的第1回读信号线970及第1回读电路连接线955。首先，使第1信号发送线850b从第1根第1信号发送线850a分支。然后进行配线，以使得来自第5控制部95的输出信号经由第1诊断控制信号线950、第1信号发送线850a、850b、第1输出信号发送线860a及第1输出信号线820输出至设备71a。
接下来，使第2根第1信号发送线从第2根未图示的第1信号发送线分支。然后，进行配线，以使得来自第6控制部96的输出信号经由第2根第1诊断控制信号线、第1信号发送线、第1输出信号发送线及第1输出信号线输出至设备71a。并且，使第1输出信号发送线860b从第1根第1输出信号发送线860a分支。进行配线，以使得来自第5控制部95的输出信号经由第1回读信号线970输入至第1回读电路部97。进行配线，以使得来自第1回读电路部97的输出经由第1根第1回读电路连接线955输入至第5控制部95。
另外，使第2根第1输出信号发送线从第2根未图示的第1输出信号发送线分支。进行配线，以使得来自第6控制部96的输出信号经由第2根第1回读信号线输入至第1回读电路部97。而且，进行配线，以使得来自第1回读电路部97的输出经由第2根第1回读电路连接线输入至第6控制部96。通过设为上述配线，能够设为双重配线。此外，关于设备71b～71h也能够相同地进行双重配线。此外，上述第2根各配线是未图示的配线。
第4动作设定用电阻部99是用于针对第4控制部85的动作对开启和关闭进行切换的电阻。具体而言，如果将第4连接用连接器部91连接于输出用标准模块单元80的第3连接用连接器部81，则第4动作设定用电阻部99使图6所示的第4控制部85的特定引脚下拉。由此，第4控制部85与第1信号发送线850a至第8信号发送线857a的连接全部变为开路。因此，来自CPU模块部3的控制信号不会从第4控制部85输出至设备71。
从CPU模块部3输出的控制信号从第5数据收发信号线831经由第3连接用连接器部81、第4连接用连接器部91、第4变换部94，发送至第5控制部95及第6控制部96。之后，控制信号从第5控制部95，经由第3连接用连接器部81和第4连接用连接器部91，输出至设备71a、71c、71e、71g。另外，控制信号从第6控制部96，经由第3连接用连接器部81和第4连接用连接器部91，输出至设备71b、71d、71f、71h。
根据以上结构，通过输出用安全电路单元90与输出用标准模块单元80进行连接，从而能够作为由输出用标准模块单元80和输出用安全电路单元90构成的安全输出模块，将从CPU模块部3输出的控制信号输出至设备71。除此之外，输出用安全电路单元90能够对图6所示的电源电路部87和设备71进行诊断。由此，通过输出用安全电路单元90与输出用标准模块单元80进行连接，从而能够将输出用标准模块单元80和输出用安全电路单元90合在一起作为实施各种诊断的安全输出模块进行动作。
如上所述，根据实施方式，输入输出模块100通过将安全电路单元5相对于标准输入输出模块单元4进行插拔，从而能够使作为标准输入输出模块的动作、作为具有各个电路模块的诊断电路的安全输入输出模块的动作适当地切换执行。由此，在作为标准输入输出模块进行动作的情况下，能够使标准输入输出模块单元4以单体进行动作，因此与使安全输入输出模块作为标准输入输出模块进行动作的情况相比，能够减少浪费的耗电量。
另外，根据实施方式，将标准输入输出模块单元4、安全电路单元5构成为分体的单元。由此，在标准输入输出模块单元4产生了故障的情况下，如果更换标准输入输出模块单元4，则能够继续使用安全电路单元5。相反，在安全电路单元5产生了故障的情况下，如果更换安全电路单元5，则能够继续使用标准输入输出模块单元4。因此，能够减少部件的浪费。
(变形例1)
在上述实施方式中，输入输出模块100向PLC 101的连接是通过图1所示的PLC 101的基座部1所具有的连接部11进行的。并不限于此，例如，也可以设为图8所示的结构。在图8所示的PLC 101A连接有网络接口12。网络接口12具有网络连接部120。输入输出模块100A的总线接口部43、83经由网络线缆121与网络连接部120连接。由此，能够实现远程型的输入输出模块100A。
(变形例2)
在上述实施方式及变形例中，也可以将输入输出模块100、100A内置于具有防水性的框体。在图9中示出一个例子。将标准输入输出模块单元4、安全电路单元5分别内置于具有防水性的框体。在标准输入输出模块单元4的第1连接用连接器部41和第3连接用连接器部81安装具有弹力的密封垫517。另外，在安全电路单元5的第2连接用连接器部51和第4连接用连接器部91安装具有弹力的密封垫518。由此，能够使标准输入输出模块单元4、安全电路单元5具有防水功能。此外，在不连接安全电路单元5而仅使用标准输入输出模块单元4的情况下，在第1连接用连接器部41和第3连接用连接器部81安装盖。由此，能够维持连接器部分的防水性能。此外，密封垫517、518为权利要求书中的密封部件的一个例子。
(变形例3)
在上述实施方式及变形例中，输入输出模块100、100A具有从控制对象的设备71接收输入信号的输入用标准模块单元40及输入用安全电路单元50、和将控制信号发送至设备71的输出用标准模块单元80及输出用安全电路单元90这两者。并不限于此，也可以仅具有任意一者。即，在输入输出模块100、100A仅具有输入用标准模块单元40及输入用安全电路单元50的情况、或在输入输出模块100、100A仅具有输出用标准模块单元80及输出用安全电路单元90的情况的任何情况下，均可称为输入输出模块。
本发明在不脱离本发明的广义的精神和范围的情况下，能够设为各种实施方式及变形。另外，上述实施方式用于对本发明进行说明，并不是对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围不是由实施方式，而是由权利要求书表示。而且，将在权利要求范围内及与其等同的公开意义的范围内实施的各种变形视为本发明的范围内。
工业实用性
本发明能够适用于输入输出模块、标准输入输出模块单元及安全电路单元。
标号的说明
1基座部，2电源供给部，3CPU模块部，4标准输入输出模块单元，5安全电路单元，11、11a、11b、11c、11d、11e连接部，12网络接口，40输入用标准模块单元，41第1连接用连接器部，42第1接口部，43、83总线接口部，44第1变换部，45第1控制部，46输入电路部，47、87电源电路部，48第1动作设定用电阻部，50输入用安全电路单元，51第2连接用连接器部，52第2接口部，53第1电源监视/断路电路部，54第2电源监视/断路电路部，55第2变换部，56第2控制部，57第3控制部，58第1测试脉冲输出电路部，59第2测试脉冲输出电路部，60第2动作设定用电阻部，71、71a、71b、71c、71d、71e、71f、71g、71h设备，80输出用标准模块单元，81第3连接用连接器部，82第3接口部，84第3变换部，85第4控制部，86输出电路，88第3动作设定用电阻部，90输出用安全电路单元，91第4连接用连接器部，92第3电源监视/断路电路部，93第4电源监视/断路电路部，94第4变换部，95第5控制部，96第6控制部，97第1回读电路部，98第2回读电路部，99第4动作设定用电阻部，100、100A输入输出模块，101、101A PLC，120网络连接部，121网络线缆，410第1电源连接触点部，411第2电源连接触点部，412第1控制信号收发触点部，413第1动作设定用触点部，414a～414h第1安全控制触点部，420第1输入信号线，421第2输入信号线，422第3输入信号线，423第4输入信号线，424第5输入信号线，425第6输入信号线，426第7输入信号线，427第8输入信号线，430第1数据收发信号线，431第2数据收发信号线，440第1控制用数据信号线，441第1控制用地址信号线，450a、450b第1信号接收线，451a、451b第2信号接收线，452a、452b第3信号接收线，453a、453b第4信号接收线，454a、454b第5信号接收线，455a、455b第6信号接收线，456a、456b第7信号接收线，457a、457b第8信号接收线，460第1输入信号发送线，461第2输入信号发送线，462第3输入信号发送线，463第4输入信号发送线，464第5输入信号发送线，465第6输入信号发送线，466第7输入信号发送线，467第8输入信号发送线，470、870驱动用电源，471第1电源接合线，472第2电源接合线，480、880上拉用驱动电源，481第1动作设定用信号线，510第1电源监视/断路用触点部，511第2电源监视/断路用触点部，512第2控制信号收发触点部，513第2动作设定用触点部，514a、514b、514c、514d、514e、514f、514g、514h第2安全控制触点部，517、518密封垫，520第1诊断线，521第2诊断线，522第3诊断线，523第4诊断线，524第5诊断线，525第6诊断线，526第7诊断线，527第8诊断线，530第1电源监视/断路信号线，531第1断路指示信号线，540第2电源监视/断路信号线，541第2断路指示信号线，550第3数据收发线，551第2控制用数据信号线，552第2控制用地址信号线，560第1安全信号线，561第3安全信号线，562第5安全信号线，563第7安全信号线，564、954控制状态确认线，565第1测试脉冲指示信号线，570第2安全信号线，571第4安全信号线，572第6安全信号线，573第8安全信号线，575第2测试脉冲指示信号线，600第1动作设定用电阻连接线，810第3电源连接触点部，811第4电源连接触点部，812第3控制信号收发触点部，813、913第4动作设定用触点部，814a、814b、814c、814d、814e、814f、814g、814h第3安全控制触点部，815a、815b、815c、815d、815e、815f、815g、815h第1回读触点部，820第1输出信号线，821第2输出信号线，822第3输出信号线，823第4输出信号线，824第5输出信号线，825第6输出信号线，826第7输出信号线，827第8输出信号线，830第4数据收发信号线，831第5数据收发信号线，840第3控制用数据信号线，841第3控制用地址信号线，850a、850b第1信号发送线，851a、851b第2信号发送线，852a、852b第3信号发送线，853a、853b第4信号发送线，854a、854b第5信号发送线，855a、855b第6信号发送线，856a、856b第7信号发送线，857a、857b第8信号发送线，860a、860b第1输出信号发送线，861a第2输出信号发送线，862a第3输出信号发送线，863a第4输出信号发送线，864a第5输出信号发送线，865a第6输出信号发送线，866a第7输出信号发送线，867a、867b第8输出信号发送线，871第3电源接合线，872第4电源接合线，881第2动作设定用信号线，910第3电源监视/断路用触点部，911第4电源监视/断路用触点部，912第4控制信号收发触点部，914a、914b、914c、914d、914e、914f、914g、914h第4安全控制触点部，915a、915b、915c、915d、915e、915f、915g、915h第2回读触点部，920第3电源监视/断路信号线，930第4电源监视/断路信号线，940第6数据收发线，941第4控制用数据信号线，942第4控制用地址信号线，946第2回读电路连接线，950第1诊断控制信号线，951第3诊断控制信号线，952第5诊断控制信号线，953第7诊断控制信号线，955第1回读电路连接线，960第2诊断控制信号线，961第4诊断控制信号线，962第6诊断控制信号线，963第8诊断控制信号线，990第2动作设定用电阻连接线。

Claims (7)

1.一种输入输出模块，其具有标准输入输出模块单元和安全电路单元，
该标准输入输出模块单元包含：标准输入输出模块侧控制部，其接收来自控制对象设备的输入信号而发送至控制模块部，或将从所述控制模块部接收到的控制信号发送至所述控制对象设备；以及第1连接器部，其具有多个连接点，
该安全电路单元包含：诊断部，其对所述控制对象设备和所述标准输入输出模块单元的动作状态进行诊断；第2连接器部，其具有多个连接点，该第2连接器部能够相对于所述第1连接器部自如地插拔；以及安全电路侧控制部，其在将所述第2连接器部插入至所述第1连接器部的情况下，对所述标准输入输出模块单元和所述诊断部的动作进行控制。
2.根据权利要求1所述的输入输出模块，其中，
所述标准输入输出模块单元还具有第1动作设定部，该第1动作设定部进行所述标准输入输出模块侧控制部的动作的开启及关闭的切换，
所述安全电路单元还具有第2动作设定部，该第2动作设定部进行所述安全电路侧控制部的动作的开启及关闭的切换，
在所述安全电路单元没有插入于所述标准输入输出模块单元的情况下，所述第1动作设定部将所述标准输入输出模块侧控制部的动作设为开启，使所述标准输入输出模块侧控制部对所述标准输入输出模块单元的动作进行控制，
在所述安全电路单元插入于所述标准输入输出模块单元的情况下，所述第2动作设定部将所述安全电路侧控制部的动作设为开启，使所述安全电路侧控制部对所述标准输入输出模块单元和所述诊断部的动作进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的输入输出模块，其中，
所述标准输入输出模块单元包含用于接收来自所述控制对象设备的输入信号的输入用标准模块单元、和用于将控制信号发送至所述控制对象设备的输出用标准模块单元，
所述安全电路单元包含能够相对于所述输入用标准模块单元自如地插拔的输入用安全电路单元、和能够相对于所述输出用标准模块单元自如地插拔的输出用安全电路单元。
4.根据权利要求1或2所述的输入输出模块，其中，
所述标准输入输出模块单元还具有能够与所述安全电路单元一起远程地连接于外部的控制装置的网络接口。
5.根据权利要求1或2所述的输入输出模块，其中，
所述标准输入输出模块单元和所述安全电路单元各自容纳于防水性的框体，在所述第1连接器部和所述第2连接器部配置具有弹力的密封部件。
6.一种标准输入输出模块单元，其包含：标准输入输出模块侧控制部，其接收来自控制对象设备的输入信号而发送至控制模块部，或将从所述控制模块部接收到的控制信号发送至所述控制对象设备；以及第1连接器部，其具有多个连接点，
在该标准输入输出模块单元中，
所述标准输入输出模块单元所包含的所述第1连接器部构成为，相对于安全电路单元所包含的具有多个连接点的第2连接器部自如地进行插拔，该安全电路单元包含安全电路侧控制部，该安全电路侧控制部控制对所述控制对象设备及所述标准输入输出模块单元的动作状态进行诊断的诊断部的动作。
7.一种安全电路单元，其与标准输入输出模块单元连接，该标准输入输出模块单元包含：标准输入输出模块侧控制部，其接收来自控制对象设备的输入信号而发送至控制模块部，或将从所述控制模块部接收到的控制信号发送至所述控制对象设备；以及第1连接器部，其具有多个连接点，
该安全电路单元具有：
诊断部，其对与所述控制对象设备的动作状态进行诊断；
第2连接器部，其具有多个连接点，该第2连接器部能够相对于所述第1连接器部自如地插拔；以及
安全电路侧控制部，其在将所述第2连接器部插入于所述第1连接器部的情况下，对所述标准输入输出模块单元和所述诊断部的动作进行控制。
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