CN116068952A - 电磁阀控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种电磁阀控制装置，除了末端的电磁阀模块(16n)之外的电磁阀模块的第二通信电路(24)被从位于下一级电磁阀模块的切换线路(42)输入信号，没有被从切换线路输入信号的末端的电磁阀模块的第二通信电路经由接收线路(40)向通信模块(12)传递电磁阀控制信号和与多个电磁阀模块(161～16n)的诊断信息相关的信号。

Description

电磁阀控制装置
技术领域
本发明涉及一种将多个电磁阀模块与通信模块(控制模块)连接的电磁阀控制装置。
背景技术
以往，已知有如下电磁阀控制装置：将多个电磁阀模块连接至与例如PLC进行通信的通信模块(控制模块)，通过一个通信模块来控制多个电磁阀模块的电磁阀。例如，日本专利第5641447号公报记载了一种歧管化的多个电磁阀块与电磁阀控制部串联地连接的电磁阀控制装置。
日本专利第5641447号公报的电磁阀控制装置具有：电源供给线路、串口通信线路以及块选择线路。该电磁阀控制装置的电磁阀控制部经由规定的块选择线路和电磁阀块的交送配线向该控制对象的电磁阀块的电磁阀驱动电路供给块选择信号。
在通过一个通信模块控制多个电磁阀模块的电磁阀的情况下，为了在通信模块与电磁阀模块之间进行通信所需的通信线的数量可能变得非常大。随着通信线的数量增大，除了装置大型化而设置空间增大之外，将通信线连接的工序也增大。另外，当在电磁阀模块进行与电磁阀的动作状况相关的诊断的情况下，需要使通信模块能够把握诊断信息，从而通信线的数量可能进一步增大。
在日本专利第5641447号公报的电磁阀控制装置中，需要与电磁阀块的个数相同的块选择线路。因此，与电磁阀控制部连接的电磁阀块的数量产生限制。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题。
本发明是多个电磁阀模块与通信模块串联地连接的电磁阀控制装置，具备发送线路、接收线路以及切换线路，所述发送线路、所述接收线路以及所述切换线路横跨所述通信模块和多个所述电磁阀模块，所述电磁阀模块具备第一通信电路和第二通信电路，所述第二通信电路的输入端子与所述发送线路连接，所述第二通信电路的输出端子与所述接收线路连接，从所述通信模块发送到所述发送线路的电磁阀控制信号由所述电磁阀模块的所述第一通信电路接收，与诊断信息相关的信号和所述电磁阀控制信号一起从所述第一通信电路向所述发送线路发送，除了末端的所述电磁阀模块之外的所述电磁阀模块的所述第二通信电路被从位于下一级所述电磁阀模块的所述切换线路输入信号，没有被从所述切换线路输入信号的末端的所述电磁阀模块的所述第二通信电路经由所述接收线路向所述通信模块传递所述电磁阀控制信号和与多个所述电磁阀模块的所述诊断信息相关的信号。
本发明的电磁阀控制装置具备切换线路和第二通信电路，因此与多个电磁阀模块的诊断信息相关的信号自动地从末端的电磁阀模块朝向通信模块传送。由此，通信模块能够把握多个电磁阀模块的诊断信息。另外，不需要特别设置将多个电磁阀模块的诊断信息反馈至通信模块所需的通信线。而且，即使因追加电磁阀模块而改变末端的电磁阀模块，由于信号的传递路径自动地切换，因此不需要给末端的电磁阀模块特別的指示。
上述目的、特征及优点应当通过参照附图说明的以下的实施方式而容易理解。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电磁阀控制装置的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的实施方式的电磁阀控制装置10由通信模块12和歧管化的多个电磁阀模块161～16n构成。多个电磁阀模块161～16n具有彼此相同的结构，与通信模块12串联地连接。单个或多个电磁阀18安装于各电磁阀模块161～16n。各电磁阀模块161～16n具备向安装于该电磁阀模块的电磁阀18输出驱动信号的电磁阀控制电路20。
电磁阀控制装置10中的电磁阀模块161～16n的数量为n个，例如n＝16。另外，能够安装于各电磁阀模块161～16n的电磁阀18的数量为例如最大八个。在该情况下，一个电磁阀控制装置10能够搭载最大128个电磁阀18。
以下，将多个电磁阀模块161～16n中的位于最靠近通信模块12的位置的电磁阀模块161称作“开端的电磁阀模块”。另外，将位于最远离通信模块12的位置的电磁阀模块16n称作“末端的电磁阀模块”。另外，关于相邻的两个电磁阀模块，将从靠近通信模块12的电磁阀模块观察时的远离通信模块12的电磁阀模块称作“下一级电磁阀模块”。反过来，将从远离通信模块12的电磁阀模块观察时的靠近通信模块12的电磁阀模块称作“上一级电磁阀模块”。
通信模块12具备经由总线54与作为上位控制器的PLC52进行双向通信的控制电路14。通信模块12从PLC52接收控制多个电磁阀模块161～16n的电磁阀18的信号。在通信模块12连接有控制系电源62。从控制系电源62经由控制系电力线64向控制电路14供给控制电路14的动作所需的电力。
在通信模块12连接有驱动系电源56。从驱动系电源56延伸的驱动系电力线58横跨通信模块12和多个电磁阀模块161～16n。驱动系电力线58包含：配置于通信模块12的分割电力线600和配置于各电磁阀模块161～16n的分割电力线601～60n。
通过将多个电磁阀模块161～16n连接至通信模块12，通信模块12的分割电力线600和多个电磁阀模块161～16n的分割电力线601～60n被彼此连接。在各电磁阀模块161～16n中，经由电磁阀模块161～16n的分割电力线601～60n向电磁阀控制电路20供给为了驱动电磁阀18所需的电力。
电磁阀控制装置10具备从通信模块12的控制电路14延伸的发送线路32。发送线路32是用于通信模块12向多个电磁阀模块161～16n发送信号的通信线。发送线路32由第一通信线～第三通信线34、36、38这三条通信线构成。第一通信线～第三通信线34、36、38横跨通信模块12和多个电磁阀模块161～16n。
第一通信线34包含配置于通信模块12的第一分割通信线340和配置于各电磁阀模块161～16n的第一分割通信线341～34n。同样地，第二通信线36包含配置于通信模块12的第二分割通信线360和配置于各电磁阀模块161～16n的第二分割通信线361～36n。另外，第三通信线38包含配置于通信模块12的第三分割通信线380和配置于各电磁阀模块161～16n的第三分割通信线381～38n。
通过将多个电磁阀模块161～16n连接至通信模块12，通信模块12的第一分割通信线340和多个电磁阀模块161～16n的第一分割通信线341～34n被彼此连接。同样地，通信模块12的第二分割通信线360和多个电磁阀模块161～16n的第二分割通信线361～36n被彼此连接。另外，通信模块12的第三分割通信线380和多个电磁阀模块161～16n的第三分割通信线381～38n被彼此连接。
通信模块12的控制电路14基于从PLC52接收到的信号而向通信模块12的第一通信线～第三通信线34、36、38发送用于控制作为控制对象的电磁阀模块的电磁阀18的信号。从控制电路14向第一通信线34发送的信号是用于实现同步的时钟信号。从控制电路14向第二通信线36发送的信号是用于选择控制对象的电磁阀模块的信号(选择信号)。从控制电路14向第三通信线38发送的信号是与电磁阀18的控制数据相关的信号(电磁阀控制信号)。
各电磁阀模块161～16n的电磁阀控制电路20具备第一通信电路22。各电磁阀模块161～16n的第一分割通信线341～34n在中途分支而与第一通信电路22连接。由此，各电磁阀模块161～16n的第一通信电路22能够经由第一通信线34接收时钟信号。各电磁阀模块161～16n的第二分割通信线361～36n在中途分支而与第一通信电路22连接。由此，各电磁阀模块161～16n的第一通信电路22能够经由第二通信线36接收选择信号。
第一通信电路22插入到各电磁阀模块161～16n的第三分割通信线381～38n的中途。由此，各电磁阀模块161～16n的第一通信电路22能够经由第三通信线38接收电磁阀控制信号，并将接收到的电磁阀控制信号经由第三通信线38转发至下一级电磁阀模块。各电磁阀模块161～16n的电磁阀控制电路20在该电磁阀模块为控制对象的情况下，基于接收到的电磁阀控制信号向电磁阀18输出驱动信号。
各电磁阀模块161～16n的电磁阀控制电路20进行与该电磁阀模块的电磁阀18的动作状况相关的诊断。具体而言，对电磁阀18的线圈是否熔化而发生短路、该电磁阀模块内的温度是否超过容许的温度的上限等进行诊断。与该诊断内容(诊断信息)相关的信号和电磁阀控制信号一起被从第一通信电路22向第三通信线38发送，而传递至下一级电磁阀模块。
从各电磁阀模块161～16n的第一通信电路22向第三通信线38发送的信号还包含与在从开端的电磁阀模块161到上一级电磁阀模块为止的电磁阀模块中生成的诊断信息相关的信号。在末端的电磁阀模块16n中，从第一通信电路22向第三通信线38发送的信号包含与在所有的电磁阀模块161～16n中生成的诊断信息相关的信号。
电磁阀控制装置10具备从通信模块12的控制电路14延伸的接收线路40。接收线路40是用于通信模块12从末端的电磁阀模块16n接收信号的通信线。接收线路40由一条通信线构成，并横跨通信模块12和多个电磁阀模块161～16n。
接收线路40包含配置于通信模块12的第四分割通信线400和配置于各电磁阀模块161～16n的第四分割通信线401～40n。通过将多个电磁阀模块161～16n连接至通信模块12，通信模块12的第四分割通信线400和多个电磁阀模块161～16n的第四分割通信线401～40n被彼此连接。
各电磁阀模块161～16n的电磁阀控制电路20具备由通用逻辑IC构成的第二通信电路24。第二通信电路24具备：输入端子26、输出端子28以及输出使能端子30。在各电磁阀模块161～16n中，第二通信电路24的输入端子26经由第一连接线48与从第一通信电路22朝向下一级电磁阀模块延伸的第三分割通信线381～38n连接。另外，在各电磁阀模块161～16n中，第二通信电路24的输出端子28经由第二连接线50与构成接收线路40的第四分割通信线401～40n连接。
电磁阀控制装置10具备从通信模块12的控制电路14延伸的切换线路42。切换线路42总是被供给恒定的电压(High信号)。切换线路42横跨通信模块12和多个电磁阀模块161～16n。
切换线路42包含配置于通信模块12的分割切换线420和配置于各电磁阀模块161～16n的分割切换线421～42n。通过将多个电磁阀模块161～16n连接至通信模块12，通信模块12的分割切换线420和多个电磁阀模块161～16n的分割切换线421～42n被彼此连接。
各电磁阀模块161～16n具备从分割切换线421～42n分支的第一分支切换线44和从第二通信电路24的输出使能端子30延伸的第二分支切换线46。通过将多个电磁阀模块161～16n连接至通信模块12，各电磁阀模块161～16n的第二分支切换线46的端部与下一级电磁阀模块的第一分支切换线44的端部连接。但是，对于末端的电磁阀模块16n，由于不存在下一级电磁阀模块，因此第二分支切换线46的端部开放。
因此，除了末端的电磁阀模块16n之外的电磁阀模块的第二通信电路24的输出使能端子30与切换线路42连接。详细地说，这些输出使能端子30经由该电磁阀模块的第二分支切换线46和下一级电磁阀模块的第一分支切换线44与下一级电磁阀模块的分割切换线连接。
另一方面，末端的电磁阀模块16n的第二通信电路24的输出使能端子30与切换线路42分离。与切换线路42连接的输出使能端子30被输入High信号，与切换线路42分离的输出使能端子30被输入Low信号。
在输出使能端子30被输入High信号的情况下，第二通信电路24不论输入到输入端子26的信号如何，都将输出端子28设为高阻抗。另一方面，在输出使能端子30被输入Low信号的情况下，第二通信电路24从输出端子28输出与输入到输入端子26的信号相同的信号。即，如果输入端子26被输入Low信号，则第二通信电路24从输出端子28输出Low信号，如果输入端子26被输入High信号，则第二通信电路24从输出端子28输出High信号。
因此，除了末端的电磁阀模块16n，在各电磁阀模块中，第二通信电路24的输出端子28为高阻抗。因此，第二通信电路24成为被从第四分割通信线切断的状态，信号不会被传送至接收线路40。
另一方面，在末端的电磁阀模块16n中，从第一通信电路22发送到第三分割通信线38n的信号经由第一连接线48、第二通信电路24以及第二连接线50而被传送至构成接收线路40的第四分割通信线40n。即，末端的电磁阀模块16n经由接收线路40向通信模块12传递通过第三通信线38传送来的信号。
由此，电磁阀控制信号和与所有的电磁阀模块161～16n的诊断信息相关的信号被反馈至通信模块12，通信模块12能够把握各电磁阀模块161～16n的诊断信息。此外，在图1中，用箭头表示电磁阀控制信号和与诊断信息相关的信号的流动。
各电磁阀模块161～16n具备从分割切换线421～42n分支而到达电磁阀控制电路20的电磁阀控制电路用电力线47。各电磁阀模块161～16n的电磁阀控制电路20的动作所需的电力从控制系电源62经由通信模块12的控制电路14、切换线路42以及电磁阀控制电路用电力线47被供给。
基于发送线路32和接收线路40的通信模块12与多个电磁阀模块161～16n之间的信号的传递方式是通过菊花链模式进行SPI(串行/外设/接口)通信的方式。各电磁阀模块161～16n的第一通信电路22由能够以菊花链将SPI通信连接的通信IC构成。
根据本实施方式，由于具备切换线路42和第二通信电路24，因此与多个电磁阀模块161～16n的诊断信息相关的信号被自动地从末端的电磁阀模块16n朝向通信模块12传送。由此，通信模块12能够把握多个电磁阀模块161～16n的诊断信息。另外，不需要特别设置用于将多个电磁阀模块161～16n的诊断信息反馈至通信模块12的通信线。而且，即使因追加电磁阀模块而改变了末端的电磁阀模块，由于信号的传递路径自动地切换，因此不需要给末端的电磁阀模块特別的指示。
另外，通信模块12与多个电磁阀模块161～16n之间的信号的传递通过横跨它们的发送线路32和接收线路40来进行。由此，能够尽可能地减少在通信模块12与多个电磁阀模块161～16n之间进行信号的传递所需的通信线的数量。在本实施方式中，通过构成发送线路32的通信线与构成接收线路40的通信线这合计四条通信线就能够进行电磁阀控制信号和与诊断信息相关的信号的传送。
本发明的电磁阀控制装置不限于上述的实施方式，只要不脱离本发明的主旨，就能够采用各种结构。

Claims (5)

1.一种电磁阀控制装置，该电磁阀控制装置(10)的多个电磁阀模块(161～16n)与通信模块(12)串联地连接，其特征在于，
具备发送线路(32)、接收线路(40)以及切换线路(42)，所述发送线路、所述接收线路以及所述切换线路横穿所述通信模块和多个所述电磁阀模块，所述电磁阀模块具备第一通信电路(22)和第二通信电路(24)，所述第二通信电路的输入端子(26)与所述发送线路连接，所述第二通信电路的输出端子(28)与所述接收线路连接，
从所述通信模块发送到所述发送线路的电磁阀控制信号由所述电磁阀模块的所述第一通信电路接收，与诊断信息相关的信号和所述电磁阀控制信号一起从所述第一通信电路向所述发送线路发送，
除了末端的所述电磁阀模块(16n)之外的所述电磁阀模块的所述第二通信电路被从位于下一级所述电磁阀模块的所述切换线路输入信号，没有被从所述切换线路输入信号的末端的所述电磁阀模块的所述第二通信电路经由所述接收线路向所述通信模块传递所述电磁阀控制信号和与多个所述电磁阀模块的所述诊断信息相关的信号。
2.根据权利要求1所述的电磁阀控制装置，其特征在于，
所述第二通信电路具备输出使能端子(30)，除了末端的所述电磁阀模块之外的所述电磁阀模块的所述第二通信电路的所述输出使能端子与所述切换线路连接。
3.根据权利要求2所述的电磁阀控制装置，其特征在于，
所述电磁阀模块具备第一分支切换线(44)和第二分支切换线(46)，该第一分支切换线从所述切换线路分支，该第二分支切换线从所述第二通信电路的所述输出使能端子延伸，除了末端的所述电磁阀模块之外的所述电磁阀模块的所述第二分支切换线的端部与下一级所述电磁阀模块的所述第一分支切换线的端部连接。
4.根据权利要求1所述的电磁阀控制装置，其特征在于，
所述发送线路由第一通信线(34)、第二通信线(36)以及第三通信线(38)构成，该第一通信线传送时钟信号，该第二通信线传送选择信号，该第三通信线传送所述电磁阀控制信号和与所述诊断信息相关的信号。
5.根据权利要求1所述的电磁阀控制装置，其特征在于，
所述电磁阀模块具备电磁阀控制电路(20)，并且具备电磁阀控制电路用电力线(47)，该电磁阀控制电路用电力线从所述切换线路分支而到达所述电磁阀控制电路。
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