JP2001126574A

JP2001126574A - 接点信号入力方式

Info

Publication number: JP2001126574A
Application number: JP30210399A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Saito; 成一斉藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】接点側の電源が１種類で、接点との間の配線
を２本、消費電力を小さくすることにより、プラント側
の設備の簡易化およびプラント側の既設の一般的施工へ
の適用を可能とし、低消費電力で高信頼の接点信号入力
方式を提供する。【解決手段】接点Ｋ１と電源Ｅ１とを備え、前記接点
がオンのとき一次電流Ｉｐｃを流す主回路を有する接点
信号入力方式において、前記主回路に接続された短絡可
能な回路であって、短絡することにより二次電流を生成
し、前記接点のオン・オフの際の所定期間だけ二次電流
Ｉｔｒを前記接点Ｋ１に供給する二次電流供給回路（Ｋ
１−５−Ｒ３−Ｑ２−６）と、前記二次電流供給回路の
短絡を制御することで前記接点への前記二次電流の供給
を制御する二次電流制御部（Ｑ１−１−２）とを備え、
前記二次電流制御部は、前記接点のオン・オフの際の所
定期間だけ前記二次電流供給回路を短絡させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラント等の各
種接点の状態（オンであるかオフであるかという状態）
を論理”０”または”１”のディジタル信号に変換して
コンピュータやコントローラに入力する接点信号入力に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は、特開昭５５−４６２１に示さ
れた従来の接点信号入力方式の実施例を示している。接
点に発生する酸化膜を除去するために印加する電圧と電
流によって発生する消費電力を減少させるため、接点に
印加する電源電圧を接点がオンのときは低電圧、オフの
ときは高電圧となるようにＥ１およびＥ２の２種類の電
源を用意する方式が従来よりあった。

【０００３】図２１において、Ｋ３０は接点、Ｅ３０お
よびＥ３１は電源、Ｒ３０およびＲ３１は抵抗器、ＰＣ
３０はホトカップラ、ＬＥＤ３０はＰＣ３０の一次側の
ＬＥＤ、Ｄ３０はダイオードである。

【０００４】次に動作について説明する。

【０００５】接点がオフの状態では、接点の両端に印加
される電圧は、抵抗器Ｒ３０、ホトカップラの一次側Ｌ
ＥＤ３０、抵抗器Ｒ３１を経由してＥ１＋Ｅ２となり、
接点の酸化皮膜を絶縁破壊に足りる高電圧となる。な
お、この酸化皮膜の絶縁破壊はアークによるものである
が、抵抗器Ｒ３０およびＲ３１による電流を適度に設定
することにより接点を損傷せずに洗浄作用を行なわせる
ことができる。

【０００６】一方、接点がオンの状態では、図２１に示
す電流ｉ１およびｉ２の合計した電流が流れる。消費電
力を小さくするためには、Ｒ３１の値を大きく選んでｉ
２の電流を小さくするとともにＲ３０の値を適度に小さ
な値としてｉ１の電流を大きくして、ｉ１およびｉ２の
合計した電流が規定の電流となるようにするのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の接点信号入力方
式は以上のように構成されていたため、２種類の電源を
外部に持たなければならず、プラント側の設備が複雑に
なるとともに接点との間の配線が３本となってケーブル
の本数が増加するという問題点があった。

【０００８】さらに、プラント側が既設の１種類の電源
による方式で施工されている場合は、従来の図２１の方
式は適用不可能であり、図２２に示すもっとも一般的な
接点入力方式とする必要があった。図２２の方式の場合
はＥ３２を高い電圧として絶縁皮膜を絶縁破壊するに足
りるようにする必要があり、電流ｉ３と電圧Ｅ３２との
積Ｅ３２×ｉ３の消費電力が大きく問題となる。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、接点側の電源は１種類、接点と
の間の配線を２本、かつ消費電力を小さくすることによ
って、プラント側の設備の簡易化およびプラント側の既
設の一般的施工への適用を可能とし、低消費電力で高信
頼の接点信号入力方式を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、オン・オフす
る接点と電源とを備え、前記接点がオンのとき一次電流
を流す主回路を有する接点信号入力方式において、前記
主回路に接続された短絡可能な回路であって、短絡する
ことにより二次電流を生成し、前記接点のオンとオフと
の少なくともいずれかの際の所定期間だけ前記二次電流
を前記接点に供給する二次電流供給回路と、前記二次電
流供給回路の短絡を制御することで前記二次電流供給回
路による前記接点への前記二次電流の供給を制御する二
次電流制御部とを備え、前記二次電流制御部は、前記接
点のオンとオフとの少なくともいずれかの際の所定期間
だけ前記二次電流供給回路を短絡させることを特徴とす
る。

【００１１】前記二次電流供給回路は、前記二次電流を
前記接点に供給するために、短絡する供給用短絡素子を
有し、前記二次電流制御部は、前記供給用短絡素子に接
続され、前記供給用短絡素子の短絡を制御するために、
短絡する制御用短絡素子を有し、前記制御用短絡素子が
短絡を開始することにより前記供給用短絡素子は短絡を
停止し、前記二次電流制御部は、更に、前記制御用短絡
素子に接続されたレベル調整回路と、前記レベル調整回
路と前記主回路とに接続された時限短絡回路とを有して
おり、前記時限短絡回路は前記レベル調整回路への入力
電圧を制御し、前記レベル調整回路は前記時限短絡回路
により制御された入力電圧が所定のスレショルド電圧よ
りも高い電圧にあるときは制御用短絡素子の短絡を開始
させ前記供給用短絡素子の短絡を停止させることを特徴
とする。

【００１２】前記接点信号入力方式は、更に前記接点の
オン・オフにより生成される接点信号の電圧を保持する
電圧保持回路を有し、前記供給用短絡素子をトランジス
タとし、前記電圧保持回路と前記供給用短絡素子たるト
ランジスタのベースとを接続したことを特徴とする。

【００１３】前記接点信号入力方式は、前記制御用短絡
素子をトランジスタとし、前記レベル調整回路は、ツェ
ナーダイオードと、前記ツェナーダイオードのアノード
に接続した抵抗器とを有し、前記ツェナーダイオードの
カソードは前記時限短絡回路に接続され、前記抵抗器は
前記制御用短絡素子たるトランジスタのベースに接続さ
れていることを特徴とする。

【００１４】前記時限短絡回路は、コンデンサと、第一
の抵抗器と、第二の抵抗器と、ダイオードとを有し、前
記コンデンサと前記第一の抵抗器を並列に接続し、前記
並列に接続したコンデンサと第一の抵抗器の一端は前記
ダイオードのアノードに接続され、前記並列に接続した
コンデンサと第一の抵抗器の他端は前記第二の抵抗器の
一端に接続され、前記ダイオードのカソードは前記主回
路に接続され、前記第二の抵抗器の他端は前記レベル調
整回路に接続されていることを特徴とする。

【００１５】前記電圧保持回路は、ダイオードと抵抗器
とコンデンサとを有し、前記ダイオードと前記抵抗器と
前記コンデンサとが直列に接続され、前記抵抗器と前記
コンデンサとの間の部分と前記供給用短絡素子たるトラ
ンジスタのベースとが接続され、前記ダイオードのアノ
ードは前記主回路に接続され、前記コンデンサの一端は
前記供給用短絡素子たるトランジスタのベースに接続さ
れていることを特徴とする。

【００１６】前記二次電流供給回路は、前記二次電流を
前記接点に供給するために、短絡する供給用短絡素子を
有し、前記二次電流制御部は、前記供給用短絡素子に接
続され、前記供給用短絡素子の短絡を制御するために、
短絡する制御用短絡素子を有し、前記制御用短絡素子が
短絡を開始することにより前記供給用短絡素子は短絡を
停止し、前記二次電流制御部は、更に、前記制御用短絡
素子に接続されたレベル調整回路と、前記レベル調整回
路に接続されたチャッタリング平滑化回路とを有してお
り、前記チャッタリング平滑化回路は、前記接点のオン
・オフにより生成される接点信号に生ずるチャッタリン
グを平滑化し、平滑化された前記接点信号を前記レベル
調整回路に供給し、前記レベル調整回路は、前記チャッ
タリング平滑化回路より供給された平滑化された前記接
点信号が所定のスレショルド電圧よりも高い電圧にある
ときに前記制御用短絡素子の短絡を開始させ前記供給用
短絡素子の短絡を停止させることを特徴とする。

【００１７】前記接点信号入力方式は、前記制御用短絡
素子をトランジスタとし、前記レベル調整回路は、ツェ
ナーダイオードと、前記ツェナーダイオードのアノード
に接続された抵抗器とを有し、前記ツェナーダイオード
のカソードは前記チャッタリング平滑化回路に接続さ
れ、前記抵抗器は前記制御用短絡素子たるトランジスタ
のベースに接続されていることを特徴とする。

【００１８】前記チャッタリング平滑化回路は、並列に
接続された抵抗器及びダイオードと、前記並列に接続さ
れた抵抗器及びダイオードの一端に接続されたコンデン
サとを有し、前記並列に接続された抵抗器及びダイオー
ドの一端は更に前記レベル調整回路に接続され、他端は
前記主回路に接続され、前記コンデンサの他端は前記主
回路に接続されていることを特徴とする。前記チャッタ
リング平滑化回路は、抵抗器と、前記抵抗器にの一端に
接続されたコンデンサとを有し、前記抵抗器の一端は更
に前記レベル調整回路に接続され、前記抵抗器の他端は
前記主回路に接続され、前記コンデンサの他端は前記主
回路に接続されていることを特徴とする。

【００１９】前記二次電流供給回路は、前記二次電流供
給回路を短絡する短絡素子を有し、前記二次電流制御部
は、前記主回路に接続された電流検出回路と、前記主回
路及び前記電流検出回路に接続された片方向ディレイス
イッチ回路とを有し、前記電流検出回路は、前記一次電
流の前記主回路への導通の検出を行い、前記検出に基づ
き前記主回路から前記片方向ディレイスイッチ回路へ電
圧を印加させ、前記片方向ディレイスイッチ回路は、前
記短絡素子を一部に含んでおり、前記電流検出回路によ
って前記主回路から印加された電圧の前記短絡素子への
印加を制御することによって前記短絡素子の短絡を制御
することを特徴とする。

【００２０】前記電流検出回路はトランジスタと抵抗器
とを有しており、前記抵抗器の一端は前記トランジスタ
のベースに接続され、前記抵抗器の他端は前記主回路に
接続され、前記トランジスタのコレクタは前記片方向デ
ィレイスイッチ回路に接続され、前記トランジスタのエ
ミッタは前記主回路に接続されていることを特徴とす
る。

【００２１】前記片方向ディレイスイッチ回路は、前記
短絡素子である電界効果トランジスタと、第一の抵抗器
と、第二の抵抗器と、第三の抵抗器と、コンデンサと、
ダイオードとを有しており、前記コンデンサと前記第一
の抵抗器は並列に接続されており、前記電界効果トラン
ジスタのゲートは、前記並列に接続された前記コンデン
サと前記第一の抵抗器の一端及び前記第二の抵抗器の一
端に接続され、前記第二の抵抗器の他端は前記電流検出
回路に接続され、前記並列に接続された前記コンデンサ
と前記第一の抵抗器の他端は前記ダイオードのカソード
に接続され、前記ダイオードのアノードは前記主回路に
接続され、第三の抵抗器は、前記ダイオードのアノード
と前記第二の抵抗器の一端とに接続されていることを特
徴とする。

【００２２】前記二次電流制御部は、微分回路と平滑化
回路とを有しており、前記微分回路は、接点のオン・オ
フにより生成される接点信号を微分した微分信号を生成
し、前記微分信号を前記平滑化回路へ供給し、前記平滑
化回路は、前記微分回路から供給された前記微分信号を
平滑化し、平滑化した前記微分信号を前記二次電流供給
回路へ供給し、前記二次電流供給回路は、前記二次電流
供給回路を短絡する短絡素子を有し、前記短絡素子は、
前記平滑化回路より供給された前記平滑化した微分信号
に従って前記二次電流供給回路を短絡することを特徴と
する。

【００２３】前記平滑化回路は、前記接点信号がオフか
らオンへ移行する際の微分信号を平滑化する平滑化回路
Ａと、前記接点信号がオンからオフへ移行する際の微分
信号を平滑化する平滑化回路Ｂとを有しており、前記短
絡素子は、前記接点信号のオフからオンへの移行時に、
前記平滑化回路Ａより供給された平滑化された前記微分
信号に従って前記二次電流供給回路を短絡する短絡素子
Ａと、前記接点のオンからオフへの移行時に、前記平滑
化回路Ｂより供給された平滑化された前記微分信号に従
って前記二次電流を短絡する短絡素子Ｂとを有すること
を特徴とする。

【００２４】前記接点信号入力方式は、前記平滑化回路
Ａに接続され、前記短絡素子Ａを一部に含む短絡回路Ａ
と、前記平滑化回路Ｂに接続され、前記短絡素子Ｂを一
部に含む短絡回路Ｂとを有しており、前記短絡素子Ａを
ＮＰＮ型トランジスタとし、前記短絡素子ＢをＰＮＰ型
トランジスタとし、前記短絡回路Ａは、前記ＮＰＮ型ト
ランジスタと抵抗器とダイオードとを有し、前記ＮＰＮ
型トランジスタのベースを前記抵抗器に接続し、前記抵
抗器をを前記ダイオードのカソードに接続し、前記ダイ
オードのアノードを前記平滑化回路Ａに接続し、前記Ｎ
ＰＮトランジスタのエミッタ及びコレクタを前記主回路
に接続し、前記短絡回路Ｂは、前記ＰＮＰ型トランジス
タと抵抗器とダイオードとを有し、前記ＰＮＰ型トラン
ジスタのベースを前記抵抗器に接続し、前記抵抗器をを
前記ダイオードのアノードに接続し、前記ダイオードの
カソードを前記平滑化回路Ｂに接続し、前記ＮＰＮトラ
ンジスタのエミッタ及びコレクタを前記主回路に接続し
ていることを特徴とする。

【００２５】前記接点信号入力装置は、前記短絡素子Ａ
及び前記短絡素子Ｂを、各々、一次側に発光ダイオード
を有し、二次側にＦＥＴ構造を有するホトカップラと
し、前記短絡素子Ａたるホトカップラの前記一次側の発
光ダイオードの極性が、前記短絡素子Ｂたるホトカップ
ラの前記一次側の発光ダイオードの極性と反対方向に配
置されていることを特徴とする。

【００２６】前記接点信号入力方式は、前記平滑化回路
Ａに接続され、前記短絡素子Ａを一部に含む短絡回路Ａ
と、前記平滑化回路Ｂに接続され、前記短絡素子Ｂを一
部に含む短絡回路Ｂとを有しており、前記平滑化回路Ａ
及び前記平滑化回路Ｂは、各々、並列に接続された抵抗
器及びダイオードと、前記並列に接続された抵抗器及び
ダイオードの一端に接続されたコンデンサとを有し、前
記平滑化回路Ａの前記並列に接続された抵抗器及びダイ
オードの一端は更に前記短絡回路Ａに接続され、他端は
前記微分回路に接続され、前記平滑化回路Ｂの前記並列
に接続された抵抗器及びダイオードの一端は更に前記短
絡回路Ｂに接続され、他端は前記微分回路に接続され、
前記コンデンサの他端は前記主回路に接続されているこ
とを特徴とする。

【００２７】また、この発明は、オン・オフする接点と
電源とを備え、前記接点がオンのとき一次電流を流す主
回路を有する接点信号入力方式において、前記主回路に
接続されたダイオードと、一端を前記ダイオードに他端
を前記主回路に接続された抵抗器と、一端を前記ダイオ
ードに他端を前記主回路に接続され、前記抵抗器と並列
に接続されたコンデンサとを有し、前記接点のオフから
オンへの移行の際の所定期間だけ二次電流を生成し、前
記接点のオフからオンへの移行の際の所定期間だけ前記
二次電流を前記接点に供給する二次電流供給回路を有す
ることを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す接点信号入力方式構成図である。

【００２９】図において、Ｋ１は接点、Ｅ１は接点側の
直流電圧源、ＰＣ１はホトカップラ、ＬＥＤ１はＰＣ１
の一次側ＬＥＤ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は抵抗
器、Ｑ１は制御用短絡素子たるトランジスタ、Ｑ２は供
給用短絡素子たるトランジスタ、１はレベル調整回路、
２は時限短絡回路、３は電圧保持回路、５は接点信号ラ
イン、６は接点信号リターンラインである。

【００３０】接点Ｋ１、直流電圧源Ｅ１、ホトカップラ
ＰＣ１、接点信号ライン５及び接点信号リターンライン
６で形成される回路を主回路と呼ぶ。また、接点Ｋ１−
接点信号ライン５−抵抗器Ｒ３−トランジスタＱ２−接
点信号リターンライン６で形成される回路を二次電流供
給回路と呼び、レベル調整回路１、時限短絡回路２、ト
ランジスタＱ１及びこれらを接続するライン７、ライン
８、ライン１０をまとめて二次電流制御部と呼ぶ。

【００３１】また、図２はレベル調整回路１の実現例で
あり、Ｒ６は抵抗器、ＺＤ１はツェナーダイオードであ
る。図３は時限短絡回路２の実現例であり、Ｄ１はダイ
オード、Ｒ７、Ｒ８は抵抗器、Ｃ１はコンデンサであ
る。図４は電圧保持回路３の実現例であり、Ｄ２はダイ
オード、Ｒ９は抵抗器、Ｃ２はコンデンサである。

【００３２】次に動作について説明する。

【００３３】まず外部の接点Ｋ１がオフの状態では接点
入力回路側には電圧が現れず、ホトカップラＰＣ１の一
次側ＬＥＤ１には電流が流れずホトカップラの出力４は
オフ状態である。また、各コンデンサは充電のない状
態、トランジスタＱ１、Ｑ２はオフ状態である。

【００３４】外部の接点Ｋ１がオフからオンに変化する
場合について、図５を用いて説明する。

【００３５】接点Ｋ１がオフからオンに変化する際、図
５の（ｉ）接点からの出力信号波形に示すように、チャ
ッタリングが発生して信号にノイズが現れ、しばらく後
にアークが発生して１４のように暫時一定電圧となる。
電圧保持回路３は接点信号の電圧を保持する働きをし、
接点信号が立ち上がると共に電圧を発生して抵抗器Ｒ５
を経由してトランジスタＱ２をオンさせる。Ｑ２がオン
となると接点信号ライン５は抵抗器Ｒ３を経由して接点
信号のリターンライン６に接続されたことになり二次電
流たるＩｔｒの電流が流れ、接点Ｋ１に流れる電流はＬ
ＥＤ１に流れる電流（一次電流）Ｉｐｃと二次電流たる
Ｉｔｒの和となる。

【００３６】Ｑ２がオンのとき、レベル調整回路１の入
力ライン７は、時限短絡回路２経由で低電圧に保持され
る。このとき、時限短絡回路内部の図３のコンデンサＣ
１は、徐々に抵抗器Ｒ７およびＲ２を経由して接点信号
ライン５からの電圧が充電され、充電されるとレベル調
整回路１の入力ライン７の電圧が上昇してくる。図５の
（ｉ）接点からの出力信号波形のＶｔｈはスレショルド
電圧であり、この電圧を超えるまではＱ１がオフでＱ２
がオン状態である。つまり、レベル調整回路１の入力ラ
イン７の電圧がこのスレショルド電圧Ｖｔｈを超えると
図２に示すレベル調整回路１中のツェナーダイオードＺ
Ｄ１がトランジスタＱ１のベースに電流を流すことが可
能となり、Ｑ１がオンするとともにＱ２がオフとなる。

【００３７】したがって、コンデンサＣ５が充電され、
レベル調整回路１の入力ライン７の電圧がスレショルド
電圧Ｖｔｈを超えるまでは、トランジスタＱ１はしばら
くの間オフを保った後オン、トランジスタＱ２はしばら
くの間オンを保った後オフとなる。つまりレベル調整回
路からの出力は、図５の（ｉｉ）に示す実線波形のよう
に、接点信号がオンになってしばらくした後オンし、ト
ランジスタＱ２の出力も図５の（ｉｉｉ）に示すよう
に、接点信号がオンになってしばらくした後オフとな
る。

【００３８】Ｋ１の接点には、接点にアークが発生して
いる図５に示す１４の期間および時限短絡回路が動作し
ている期間（すなわちＴａの間）、アークが発生してア
ークが持続できるだけの電流が流れて接点の洗浄が行わ
れる。なお、Ｔａの期間が過ぎるとＱ２はオフとなるの
で、接点に流れる電流は一次電流であるＩｐｃだけとな
り電流値が減少して消費電力を小さくすることができ
る。

【００３９】次に外部の接点Ｋ１がオンからオフに変化
する場合について、図５を用いて説明する。

【００４０】図５の（ｉ）接点からの出力信号波形に示
すように、接点Ｋ１がオンからオフに変化する際にもア
ークが発生し、１５で示すように暫時一定電圧となった
後チャッタリングが発生してオフとなる。図５の（ｉ）
接点からの出力信号がＶｔｈスレショルド電圧以下にな
ると、レベル調整回路１の出力８は低電圧となり、Ｑ１
がオンからオフ、Ｑ２がオフからオンとなる。すなわ
ち、Ｒ３を経由してＩｔｒの二次電流が流れてアークを
Ｔｂの期間持続させることができ、接点の洗浄が行われ
る。

【００４１】以上のように、接点がオフからオンおよび
オンからオフとなる両方において、暫時接点に流れる電
流を増加させてアークが持続できる電流を流して接点を
洗浄する一方、接点がオンのままの状態では電流を少な
くして消費電力を抑えるようにしている。また、接点側
の電源は１種類、接点との間の配線を２本、かつ消費電
力を小さくすることによって、プラント側の設備の簡易
化およびプラント側の既設の一般的施工への適用を可能
とし、低消費電力で高信頼の接点信号入力方式を提供す
ることができる。実施の形態２．以上の実施の形態１では、接点入力回路
側においてレベル調整回路とトランジスタＱ２のコレク
タ間に時限短絡回路を用いるようにしたものであるが、
この時限短絡回路を使用せずにチャッタリング平滑化回
路を用いた実施の形態を次に示す。

【００４２】図６は、このような場合の接点信号入力方
式の構成図を示す。

【００４３】図において、Ｋ１は接点、Ｅ１は接点側の
直流電圧源、ＰＣ１はホトカップラ、ＬＥＤ１はＰＣ１
の一次側ＬＥＤ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は抵抗器、Ｑ
１は制御用短絡素子たるトランジスタ、Ｑ２は供給用短
絡素子たるトランジスタ、１はレベル調整回路、３は電
圧保持回路、５は接点信号ライン、６は接点信号リター
ンラインである。接点Ｋ１、直流電圧源Ｅ１、ホトカッ
プラＰＣ１、接点信号ライン５及び接点信号リターンラ
イン６で形成される回路を主回路と呼ぶ。また、接点Ｋ
１−接点信号ライン５−抵抗器Ｒ３−トランジスタＱ２
−接点信号リターンライン６で形成される回路を二次電
流供給回路と呼び、レベル調整回路１、チャッタリング
平滑化回路２、トランジスタＱ１及びこれらを接続する
ライン８及びライン１８をまとめて二次電源制御部と呼
ぶ。また、レベル調整回路および電圧保持回路の実現例
は実施の形態１と同様に各々図２、図４に示す。図７は
チャッタリング平滑化回路１６の実現例であり、Ｄ３は
ダイオード、Ｒ１０およびＲ１１は抵抗器、Ｃ３はコン
デンサである。また、図８はチャッタリング平滑化回路
１６の他の実現例であり、Ｒ１２は抵抗器、Ｃ４はコン
デンサである。

【００４４】次に動作について説明する。

【００４５】まず外部の接点Ｋ１がオフの状態では接点
入力回路側には電圧が現れず、ホトカップラＰＣ１の一
次側ＬＥＤ１には電流が流れずホトカップラの出力４は
オフ状態である。また、各コンデンサは充電のない状
態、トランジスタＱ１、Ｑ２はオフ状態である。

【００４６】外部の接点Ｋ１がオフからオンに変化する
場合について、図９を用いて説明する。

【００４７】接点Ｋ１がオフからオンに変化する際、図
９の（ｉ）接点からの出力信号に示すように、チャッタ
リングが発生して信号にノイズが現れ、しばらく後にア
ークが発生して２０のように暫時一定電圧となる。電圧
保持回路３は接点信号の電圧を保持する働きをし、接点
信号が立ち上がると共に電圧を発生して抵抗器Ｒ５を経
由してトランジスタＱ２をオンさせる。Ｑ２がオンとな
るとＲ３は接点信号のリターン６に接続されたことにな
り二次電流たるＩｔｒの電流が流れ、接点Ｋ１に流れる
電流はＬＥＤ１に流れる電流（一次電流）Ｉｐｃと二次
電流たるＩｔｒの和となる。

【００４８】また、図９の（ｉｉ）チャッタリング平滑
化回路出力の信号波形は（ｉ）接点からの出力信号波形
のチャッタリング部分をなめらかにする働きがあり、チ
ャッタリング時のトランジスタＱ１の応答を防止する。
（ｉｉ）チャッタリング平滑化回路出力に示すＶｔｈは
スレショルド電圧であり、この電圧を超えるまではＱ１
がオフでＱ２がオン状態である。なお、このスレショル
ド電圧Ｖｔｈは、レベル調整回路１で生成される。

【００４９】トランジスタＱ１はＴａの期間はオフとな
っており、Ｔａの期間経過後はオンとなる。また、トラ
ンジスタＱ２は（ｉｉｉ）Ｑ２の出力状態に示すように
Ｔａ期間中のオンの後オフとなるため図９の（ｉ）接点
に流れる電流はＴａの期間Ｉｔｒ＋Ｉｐｃの電流が流れ
る。

【００５０】すなわち、Ｋ１の接点には、接点にアーク
が発生している図９に示すＴａの期間、アークが発生し
てアークが持続できるだけの電流が流れて接点の洗浄が
行われる。なお、Ｔａの期間が過ぎるとＱ２はオフとな
るので、接点に流れる電流は一次電流たるＩｐｃだけと
なり電流値が減少して消費電力を小さくすることができ
る。

【００５１】次に外部の接点Ｋ１がオンからオフに変化
する場合について、図９を用いて説明する。

【００５２】図９の（ｉ）接点からの出力信号波形に示
すように、接点Ｋ１がオンからオフに変化する際にもア
ークが発生し、２１で示すように暫時一定電圧となった
後チャッタリングが発生してオフとなる。図９の（ｉ
ｉ）チャッタリング平滑化回路出力がＶｔｈスレショル
ド電圧以下になると、Ｑ１がオンからオフ、Ｑ２がオフ
からオンとなる。すなわち、Ｒ３を経由して二次電流た
るＩｔｒの電流が流れてアークをＴｂの期間持続させる
ことができ、接点の洗浄が行われる。

【００５３】以上のように、実施の形態２においても、
接点がオフからオンおよびオンからオフの両方に対し暫
時接点に流れる電流を増加させてアークが持続できる電
流を流して接点を洗浄する一方、接点がオンのままの状
態では電流を少なくして消費電力を抑えるようにしてい
る。また、接点側の電源は１種類、接点との間の配線を
２本、かつ消費電力を小さくすることによって、プラン
ト側の設備の簡易化およびプラント側の既設の一般的施
工への適用を可能とし、低消費電力で高信頼の接点信号
入力方式を提供することができる。

【００５４】なお、チャッタリング平滑化回路を図７の
代わりに図８に示す簡便な回路とすることも可能であ
る。ただし、動作としては実施の形態２と同様である
が、図７の回路に比べてＴｂが若干短くなるため、図７
の方が洗浄性能が若干優れている。実施の形態３．以上の実施の形態１および２では、接点
信号がオンまたはオフとなることの検出を入力信号の電
圧をもとにして２石のトランジスタ（または１石のＦＥ
Ｔ）を制御したものであるが、次に入力信号の電圧の代
わりに入力信号の電流を用いるとともに片方向ディレイ
スイッチ回路を用いた実施の形態を示す。

【００５５】図１０は、このような場合の接点信号入力
方式の構成図を示す。

【００５６】図において、Ｋ１は接点、Ｅ１は接点側の
直流電圧源、ＰＣ１はホトカップラ、ＬＥＤ１はＰＣ１
の一次側ＬＥＤ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ１３は抵抗器、２２は
電流検出回路、２３は片方向ディレイスイッチ回路であ
る。また、図１１は電流検出回路の実現例であり、Ｒ１
４は抵抗器、Ｑ３はトランジスタである。図１２は片方
向ディレイスイッチ回路の実現例であり、Ｄ４はダイオ
ード、Ｒ１５〜Ｒ１７は抵抗器、Ｃ５はコンデンサ、Ｆ
ＥＴ１は短絡素子たるＦＥＴ（フィールド・エフェクト
・トランジスタ）である。

【００５７】図１０から１２に示す接点Ｋ１、直流電圧
源Ｅ１、ホトカップラＰＣ１、接点信号ライン５及び接
点信号リターンライン６で形成される回路を主回路と呼
ぶ。また、接点Ｋ１−接点信号ライン５−抵抗器Ｒ３−
ライン２９−ＦＥＴ１ライン２８−接点信号リターンラ
イン６で形成される回路を二次電流供給回路と呼び、電
流検出回路２３、片方向ディレイスイッチ２３（ＦＥＴ
１、ライン２８及び２９を除く部分）、及びこれらを接
続するライン２６、３０をまとめて二次電源制御部と呼
ぶ。

【００５８】次に動作について説明する。

【００５９】まず外部の接点Ｋ１がオフの状態では接点
入力回路側には電圧が現れず、ホトカップラＰＣ１の一
次側ＬＥＤ１には電流が流れずホトカップラの出力４は
オフ状態である。また、抵抗器Ｒ１３には電流が流れな
いため２４と２５間には電圧は発生せず、電流検出回路
２２の出力２６と２４間はオフ状態、片方向ディレイス
イッチ回路の出力２９と２８間がオフ状態である。

【００６０】外部の接点Ｋ１がオフからオンに変化する
場合について、図１３を用いて説明する。

【００６１】接点Ｋ１がオフからオンに変化する際、図
１３の（ｉ）接点からの出力信号に示すように、チャッ
タリングが発生してしばらく後にアークが発生して３１
のように暫時一定電圧となる。接点信号が立ち上がると
共に図１０の５と６の間に電流が流れて抵抗器Ｒ１３の
両端に電圧が発生し、電流検出回路の出力２６と２４間
のトランジスタＱ３がオンし始めて図１３の（ｉｉ）の
波形のようになる。電流検出回路の出力２６と２４間が
オンし始めたときに、片方向ディレイ回路２３の内部の
ＦＥＴ１（図１２に示す）にはダイオードＤ４およびＣ
５経由で２７からの電圧が印加されてオンとなる。そし
て、コンデンサＣ５の働きにより、Ｒ１７を経由してＣ
５が充電されるまでの間ＦＥＴ１はオンの状態を保つ。
すなわち、図１３の（ｉｉｉ）に示すように、接点Ｋ１
がオフからオンに変化してしばらくの間（図１３に示す
Ｔａの間）片方向ディレイスイッチ回路の出力がオンと
なり、抵抗器Ｒ３を経由して二次電流たるＩｔｒの電流
が流れる。このＴａの期間、接点Ｋ１に流れる電流はＬ
ＥＤ１に流れる電流（一次電流）Ｉｐｃと二次電流たる
Ｉｔｒの和となる。

【００６２】次に外部の接点Ｋ１がオンからオフに変化
する場合について、図１３を用いて説明する。

【００６３】図１３の（ｉ）接点からの出力信号波形に
示すように、接点Ｋ１がオンからオフに変化する際にも
アークが発生し、３２で示すように暫時一定電圧となっ
た後チャッタリングが発生してオフとなる。接点信号が
低下し始めると共に図１０の５と６間の電流が減少して
抵抗器Ｒ１３の両端の電圧が低下し、図１３の（ｉｉ）
の波形に示すように電流検出回路の出力２６と２４間の
トランジスタＱ３がオフし始める。電流検出回路の出力
２６と２４間がオフし始めたときに、片方向ディレイ回
路２３の内部のＦＥＴ１（図１２に示す）には抵抗器Ｒ
１６経由で２７からの電圧が印加されてオンとなる。図
１３の（ｉｉｉ）に示すように、接点Ｋ１がオンからオ
フに変化してしばらくの間（図１３に示すＴｂの間）片
方向ディレイスイッチ回路の出力がオンとなり、抵抗器
Ｒ３を経由して二次電流Ｉｔｒの電流が流れる。したが
って、接点Ｋ１がオンからオフとなるときにもＩｐｃと
Ｉｔｒの和の電流が接点に流れ、接点の洗浄が行われ
る。

【００６４】以上のように、実施の形態３においても、
接点がオフからオンおよびオンからオフとなる両方の瞬
間に接点に流れる電流を増加させてアークが持続できる
電流を流して接点を洗浄する一方、接点がオンのままの
状態では電流を少なくして消費電力を抑えるようにして
いる。また、接点側の電源は１種類、接点との間の配線
を２本、かつ消費電力を小さくすることによって、プラ
ント側の設備の簡易化およびプラント側の既設の一般的
施工への適用を可能とし、低消費電力で高信頼の接点信
号入力方式を提供することができる。実施の形態４．以上の実施の形態１〜３では、レベル調
整回路とトランジスタを組み合わせたものであるが、微
分回路と平滑回路そして短絡手段を用いた実施の形態に
ついて示す。図１４はこの発明の実施の形態４を示す接
点信号入力方式構成図である。

【００６５】図において、Ｋ１は接点、Ｅ１は接点側の
直流電圧源、ＰＣ１はホトカップラ、ＬＥＤ１はＰＣ１
の一次側ＬＥＤ、Ｒ１、Ｒ３は抵抗器、３３は微分回
路、３４および３５は各々平滑化回路ＡおよびＢ、３６
および３７は各々短絡手段ＡおよびＢである。また、図
１５は微分回路の実現例であり、Ｒ１３は抵抗器であ
る。図１６は平滑化回路ＡおよびＢの実現例であり、Ｄ
４およびＤ５はダイオード、Ｒ１４〜Ｒ１８は抵抗器、
Ｃ６およびＣ７はコンデンサである。図１７は短絡手段
ＡおよびＢの実現例であり、Ｄ６およびＤ７はダイオー
ド、Ｒ１９〜２２は抵抗器、Ｑ４は短絡素子Ａたるトラ
ンジスタ、Ｑ５は短絡素子Ｂたるトランジスタである。
図１８は短絡手段ＡおよびＢの他の実現例であり、ＰＣ
２およびＰＣ３は２次側がＦＥＴのホトカップラであり
短絡素子Ａ、Ｂとして機能する。ＬＥＤ２およびＬＥＤ
３は各々ＰＣ２、ＰＣ３の一次側ＬＥＤである。

【００６６】図１４から図１８に示す接点Ｋ１、直流電
圧源Ｅ１、ホトカップラＰＣ１、接点信号ライン５及び
接点信号リターンライン６で形成される回路を主回路と
呼び、接点Ｋ１−接点信号ライン５−抵抗器Ｒ３−ライ
ン４６−短絡手段Ａ中の短絡素子Ａ（トランジスタＱ
４、ホトカップラＰＣ２）−ライン４７−接点信号リタ
ーンライン６、及び接点Ｋ１−接点信号ライン５−抵抗
器Ｒ３−ライン４８−短絡手段Ｂ中の短絡素子Ｂ（トラ
ンジスタＱ５、ホトカップラＰＣ３）−ライン４９−接
点信号リターンライン６で形成される回路を二次電流供
給回路と呼び、微分回路３３、平滑化回路Ａ３４、平滑
化回路Ｂ３５、短絡手段Ａ３６（短絡素子Ａを除く部
分）、短絡手段Ｂ３７（短絡素子Ｂを除く部分）、及び
これらを接続するライン３９、４１、４２、４３、４
４、４５をまとめて二次電源制御部と呼ぶ。

【００６７】次に動作について説明する。

【００６８】まず外部の接点Ｋ１がオフの状態では接点
入力回路側には電圧が現れず、ホトカップラＰＣ１の一
次側ＬＥＤ１には電流が流れずホトカップラの出力４は
オフ状態である。また、短絡手段ＡおよびＢはオフ状態
である。

【００６９】外部の接点Ｋ１がオフからオンに変化する
場合について、図１９を用いて説明する。

【００７０】接点Ｋ１がオフからオンに変化する際、図
１９の（ｉ）接点からの出力信号波形に示すように、チ
ャッタリングが発生して信号にノイズが現れ、しばらく
後にアークが発生して３１のように暫時一定電圧とな
る。微分回路３３は接点信号の電圧を微分する働きを
し、接点信号が立ち上がるときにはその変化分を正の方
向に出力し、反対に接点信号が立ち下がるときにはその
変化分を負の方向に出力する働きをする。この波形を示
したのが図１９の（ｉｉ）である。微分回路３３の出力
３９は平滑化回路Ａおよび平滑化回路Ｂに接続され、平
滑化回路Ａでは正方向の信号の立ち上がりに対しては応
答が速く、立ち下がりに対しては応答が鈍く、平滑化回
路Ｂでは負方向の信号の立ち下がりに対しては応答が速
く、立ち上がりに対しては応答が鈍い動作をする。この
平滑化回路ＡおよびＢの出力４２および４４の波形は図
１９の（ｉｉｉ）に示す。また、これら平滑化回路Ａお
よびＢは、各々短絡手段Ａ（３６）および短絡手段Ｂ
（３７）の入力に接続され、接点オンとなる暫時Ｔａ期
間に短絡回路Ａ（３６）がオン、接点オフとなる暫時Ｔ
ｂ期間に短絡回路Ｂ（３７）はオンとなる。短絡回路Ａ
がオンとなると接点信号ライン５は抵抗器Ｒ３を経由し
て接点信号のリターンライン６に接続されたことになり
二次電流たるＩｔｒの電流が流れ、接点Ｋ１に流れる電
流はＬＥＤ１に流れる電流（一次電流）Ｉｐｃと二次電
流たるＩｔｒの和となる。また、短絡回路Ｂがオンとな
った場合も同様にＲ３を経由して二次電流Ｉｔｒが流れ
ることとなる。

【００７１】したがって、Ｋ１の接点には、接点にアー
クが発生している図１９に示す３１の期間を含めた暫時
（すなわちＴａの間）、アークが発生してアークが持続
できるだけの電流が流れて接点の洗浄が行われる。な
お、Ｔａの期間が過ぎると短絡回路Ａはオフとなるの
で、接点に流れる電流は一次電流たるＩｐｃだけとなり
電流値が減少して消費電力を小さくすることができる。
外部の接点Ｋ１がオンからオフに変化する際にもアーク
が発生し、図１９の３２の期間を含めた暫時（すなわち
Ｔａの間）に、アークが発生してアークが持続できるだ
けの電流が流れて接点の洗浄が行われる。

【００７２】以上のように、接点がオフからオンおよび
オンからオフとなる両方において、暫時接点に流れる電
流を増加させてアークが持続できる電流を流して接点を
洗浄する一方、接点がオンのままの状態では電流を少な
くして消費電力を抑えるようにしている。また、接点側
の電源は１種類、接点との間の配線を２本、かつ消費電
力を小さくすることによって、プラント側の設備の簡易
化およびプラント側の既設の一般的施工への適用を可能
とし、低消費電力で高信頼の接点信号入力方式を提供す
ることができる。実施の形態５．以上の実施の形態４では、平滑化回路Ａ
およびＢ、短絡手段ＡおよびＢを用いたものであるが、
平滑化回路Ａおよび短絡手段Ａの代わりに、コンデンサ
と抵抗を組み合わせた回路を接点入力信号に接続する実
施の形態について示す。

【００７３】図２０はこの発明の実施の形態５を示す接
点信号入力方式の構成図である。

【００７４】図において、Ｋ１は接点、Ｅ１は接点側の
直流電圧源、ＰＣ１はホトカップラ、ＬＥＤ１はＰＣ１
の一次側ＬＥＤ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ２３、Ｒ２４は抵抗
器、３３は微分回路、３５は平滑化回路Ｂ、３７は短絡
手段Ｂである。

【００７５】接点Ｋ１、直流電圧源Ｅ１、ホトカップラ
ＰＣ１、接点信号ライン５及び接点信号リターンライン
６で形成される回路を主回路と呼ぶ。また、接点Ｋ１−
ダイオードＤ５−抵抗器２３−コンデンサＣ８−抵抗器
２４−接点信号リターンライン６で形成される回路、及
び接点Ｋ１−接点信号ライン５−抵抗器Ｒ３−ライン４
８−短絡手段Ｂ中の短絡素子Ｂ−ライン４９−接点信号
リターンライン６で形成される回路を二次電流供給回路
と呼び、微分回路３３、平滑化回路Ｂ３５、短絡手段Ｂ
３７（短絡素子Ｂを除く部分）、及びこれらを接続する
ライン３９、４１、４２、４３、４４、４５をまとめて
二次電源制御部と呼ぶ。

【００７６】次に動作について説明する。

【００７７】まず外部の接点Ｋ１がオフの状態では接点
入力回路側には電圧が現れず、ホトカップラＰＣ１の一
次側ＬＥＤ１には電流が流れずホトカップラの出力４は
オフ状態である。また、短絡手段ＡおよびＢはオフ状態
である。

【００７８】外部の接点Ｋ１がオフからオンに変化する
場合、ダイオードＤ５は導通する方向であり抵抗器Ｒ２
３を経由してコンデンサＣ８に充電電流が流れる。すな
わち、コンデンサＣ８が充電されるまでの期間、接点に
はＩｐｃ＋Ｉｔｒ１の電流が流れアークが発生して接点
の洗浄が行われる。なお、平滑化回路Ｂ（３５）及び短
絡手段Ｂ（３７）は、接点Ｋ１オン時には作動しないた
め、二次電流Ｉｔｒ２は流れない。

【００７９】接点Ｋ１がオフからオンに変化する際は、
実施の形態４のオンからオンに変化するときと同様の動
作であり、接点にＩｐｃ＋Ｉｔｒ２の電流が流れ、アー
クが発生して接点の洗浄が行われる。

【００８０】これまで述べてきたように、本発明は以下
の特徴を有している。

【００８１】接点がオンのときに直流電圧が印加される
接点信号を受け取る入力側回路において、接点信号を検
出するホトカップラとは別に、接点信号を抵抗器経由ト
ランジスタのコレクタに接続するとともに接点信号を該
トランジスタのエミッタに接続し、接点信号の電圧が一
定のスレショルド電圧を越えるとオンとなるレベル調整
回路の出力を該トランジスタのベースに接続して該トラ
ンジスタが制御されるようにする。さらに、該トランジ
スタがオンしたことを時限短絡回路が検出して暫時該レ
ベル調整回路の入力を低レベルに保つことによって、接
点がオンおよびオフする暫時において接点に流れる電流
を増やすことを特徴とする。

【００８２】トランジスタを２段構成とするとともに、
２段目のベースのバイアス用抵抗器に対する電源供給
を、接点信号を入力とした電圧保持回路により行なうこ
とを特徴とする。

【００８３】レベル調整回路は、ツェナーダイオードと
抵抗器の直列接続とする構成としたことを特徴とする。

【００８４】時限短絡回路は、抵抗器とコンデンサを並
列接続したものとダイオードおよび抵抗器を直列接続す
ることを特徴とする。

【００８５】電圧保持回路はダイオードと抵抗そしてコ
ンデンサを直列接続し、その抵抗器とコンデンサの接続
部分を出力とすることを特徴とする。

【００８６】接点がオンのときに直流電圧が印加される
接点信号を受け取る入力側回路において、接点信号を検
出するホトカップラとは別に、接点信号を抵抗器経由ト
ランジスタのコレクタに接続するとともに接点信号を該
トランジスタのエミッタに接続し、接点信号の電圧が一
定のスレショルド電圧を越えるとオンとなるレベル調整
回路の出力を該トランジスタのベースに接続して該トラ
ンジスタが制御されるようにする。さらに、レベル調整
回路の入力と接点信号との間にチャッタリング平滑化回
路を挿入することを特徴とする。

【００８７】チャッタリング平滑化回路は抵抗器とダイ
オードの並列接続したものとコンデンサの片側を接続
し、コンデンサのもう一方は接点信号のリターン側に接
続することを特徴とする。

【００８８】チャッタリング平滑化回路は抵抗器の片側
とコンデンサの片側を接続し、抵抗器のもう一方は接点
信号入力ライン、コンデンサのもう一方は接点信号のリ
ターン側に接続することを特徴とする。

【００８９】接点がオンのときに直流電圧が印加される
接点信号を受け取る入力側回路において、接点信号を検
出するホトカップラとは別に、片方向ディレイスイッチ
回路によって接点信号と接点信号リターン間の抵抗器を
接点オンおよびオフの暫時だけ接続するようにした。ま
た、該片方向ディレイスイッチ回路の入力は電流検出回
路に接続し、接点信号ラインもしくは接点信号リターン
ラインの途中に挿入した抵抗器の両端の電圧によって制
御されるようにしたことを特徴とする。

【００９０】電流検出回路はトランジスタのベースに抵
抗器を入れ、該抵抗器のもう一方と該トランジスタのエ
ミッタを電流検出の入力側とするとともに、トランジス
タのコレクタを電流検出回路の出力としたことを特徴と
する接点信号入力方式。

【００９１】片方向ディレイスイッチ回路は、ＦＥＴの
ゲートに抵抗器を接続してその反対側を入力とするとと
もに、該ＦＥＴのゲートとソース間にゲート側を抵抗器
とする抵抗器とコンデンサの直列接続したものを挿入
し、該抵抗器とコンデンサの接続点にダイオードのカソ
ードを接続、該ダイオードのアノード側は接続信号を接
続したことを特徴とする。

【００９２】接点がオンのときに直流電圧が印加される
接点信号を受け取る入力側回路において、接点信号を検
出するホトカップラとは別に接点信号と接点信号のリタ
ーン間に短絡手段を経由して抵抗器を接続し、その短絡
手段は平滑化回路および微分回路を経由して接点信号に
接続することを特徴とする。

【００９３】短絡手段としてＮＰＮ型トランジスタのベ
ースに抵抗を経由してダイオードのアノードを接続した
ものの２種類の手段を並列接続したことを特徴とする。

【００９４】短絡手段として２次側がＦＥＴをもつホト
カップラを２個一次側ＬＥＤの極性を各々反対として並
列に接続したことを特徴とする。

【００９５】平滑化回路は抵抗器とダイオードの並列接
続したものと接点信号リターンとの間にコンデンサを接
続することを特徴とする。

【００９６】接点がオンのときに直流電圧が印加される
接点信号を受け取る入力側回路において、接点信号を検
出するホトカップラとは別に接点信号と接点信号のリタ
ーン間にダイオードを経由して抵抗器とコンデンサの直
列回路を挿入するとともに、接点信号と接点信号のリタ
ーン間に短絡手段を経由して抵抗器を接続し、その短絡
手段は平滑化回路および微分回路を経由して接点信号に
接続することを特徴とする。

【００９７】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１及び
２によれば、接点側の電源は１種類で接点との間の配線
を２本とすることができプラント側の設備の簡易化およ
びプラント側の既設の一般的施工への適用を可能とし、
また低消費電力で高信頼の接点入力が可能となるという
効果がある。

【００９８】この発明の請求項３によれば、接点オンお
よびオフ時のアークを継続できるような電流を確実に流
すことができる。

【００９９】この発明の請求項４によれば、接点信号の
オンおよびオフを確実に検出して接点電流の制御を確実
に行なわせることができる。

【０１００】この発明の請求項５によれば、接点信号の
オンおよびオフ時の電流を一定期間確実に増加させ接点
オンおよびオフ時のアークを継続できるような電流を確
実に流すことができる。

【０１０１】この発明の請求項６によれば、接点電流を
増加させるためのトランジスタスイッチの動作を安定化
し、接点信号のオンおよびオフ時の電流を一定期間確実
に増加させることができる。

【０１０２】この発明の請求項７によれば、請求項２の
トランジスタ時限短絡回路を設ける代わりにチャッタリ
ング平滑化回路を用いて、点側の電源は１種類で接点と
の間の配線を２本とすることができプラント側の設備の
簡易化およびプラント側の既設の一般的施工への適用を
可能とし、また低消費電力で高信頼の接点入力が可能と
なるという効果がある。

【０１０３】この発明の請求項８によれば、請求項１の
時限短絡回路を設ける代わりにチャッタリング平滑化回
路を用いて、点側の電源は１種類で接点との間の配線を
２本とすることができプラント側の設備の簡易化および
プラント側の既設の一般的施工への適用を可能とし、ま
た低消費電力で高信頼の接点入力が可能となるという効
果がある。

【０１０４】この発明の請求項９によれば、チャッタリ
ング平滑化回路は抵抗器、ダイオードそしてコンデンサ
により成るパッシブ回路で確実な動作を行なわせること
ができる。

【０１０５】この発明の請求項１０によれば、チャッタ
リング平滑化回路は抵抗器とコンデンサの非常に簡単な
パッシブ回路で実現でき、低コスト化が可能である。

【０１０６】この発明の請求項１１によれば、請求項１
のレベル調整回路など電圧で検出を行なう代わりに電流
で検出を行なうようにしたため、請求項１の効果に加え
てノイズに対して強い効果がある。

【０１０７】この発明の請求項１２によれば、トランジ
スタのベースとエミッタ間で電圧を検出するようにした
のでレファレンス電圧など別の電圧を必要とせず、簡単
で低価格にすることができる。

【０１０８】この発明の請求項１３によれば、ＦＥＴと
ダイオードを組合わせたので確実な片方向ディレイスイ
ッチが構成でき、接点オンまたはオフ時に電流が変動し
ても確実にＦＥＴをオンさせることができる。

【０１０９】この発明の請求項１４及び１５によれば、
請求項７のチャッタリング平滑化回路を設ける代わりに
微分回路および平滑化回路を用いて、請求項６と同様な
効果をもたせることができる。

【０１１０】この発明の請求項１６によれば、ＮＰＮお
よびＰＮＰトランジスタで構成したため高速で応答でき
各種の接点信号に対応することができる。

【０１１１】この発明の請求項１７によれば、請求項１
３のＮＰＮおよびＰＮＰトランジスタの代わりにＦＥＴ
出力のホトカップラで構成したため簡単な回路構成とす
ることができる。

【０１１２】この発明の請求項１８によれば、平滑化回
路は抵抗器、ダイオードそしてコンデンサにより成るパ
ッシブ回路で確実な動作を行なわせることができる。

【０１１３】この発明の請求項１９によれば、請求項１
５の２式の微分回路および平滑化回路の各片方をダイオ
ード、抵抗器とコンデンサによる回路としたため、簡単
で低価格化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示す構成図。

【図２】図１のレベル調整回路を示す構成図。

【図３】図１の時限短絡回路を示す構成図。

【図４】図１の電圧保持回路を示す構成図。

【図５】図１の動作を説明するための波形図。

【図６】この発明の実施の形態２を示す構成図。

【図７】図６のチャッタリング平滑化回路を示す構成
図。

【図８】図６の別のチャッタリング平滑化回路を示す
構成図。

【図９】図６の動作を説明するための波形図。

【図１０】この発明の実施の形態３を示す構成図。

【図１１】図１０の電流検出回路を示す構成図。

【図１２】図１０の片方向ディレイスイッチ回路を示
す構成図。

【図１３】図１０の動作を説明するための波形図。

【図１４】この発明の実施の形態４を示す構成図。

【図１５】図１４の微分回路を示す構成図。

【図１６】図１４の平滑化回路Ａおよび平滑化回路Ｂ
を示す構成図。

【図１７】図１４の短絡手段Ａおよび短絡手段Ｂを示
す構成図。

【図１８】図１４の別の短絡手段Ａおよび短絡手段Ｂ
を示す構成図。

【図１９】図１４の動作を説明するための波形図。

【図２０】この発明の実施の形態５を示す構成図。

【図２１】従来の接点入力回路の構成図。

【図２２】別の従来の接点入力の構成図。

【符号の説明】

１レベル調整回路、２時限短絡回路、３電圧保持
回路、１４アーク発生期間、１５アーク発生期間、
１６チャッタリング平滑化回路、２０アーク発生期
間、２１アーク発生期間、２２電流検出回路、２３
片方向ディレイスイッチ回路、３１アーク発生期
間、３２アーク発生期間、３３微分回路、３４平
滑化回路Ａ、３５平滑化回路Ｂ、３６短絡手段Ａ、
３７短絡手段Ｂ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オン・オフする接点と電源とを備え、前
記接点がオンのとき一次電流を流す主回路を有する接点
信号入力方式において、前記主回路に接続された短絡可能な回路であって、短絡
することにより二次電流を生成し、前記接点のオンとオ
フとの少なくともいずれかの際の所定期間だけ前記二次
電流を前記接点に供給する二次電流供給回路と、前記二次電流供給回路の短絡を制御することで前記二次
電流供給回路による前記接点への前記二次電流の供給を
制御する二次電流制御部とを備え、前記二次電流制御部は、前記接点のオンとオフとの少な
くともいずれかの際の所定期間だけ前記二次電流供給回
路を短絡させることを特徴とする接点信号入力方式。
【請求項２】前記二次電流供給回路は、前記二次電流
を前記接点に供給するために、短絡する供給用短絡素子
を有し、前記二次電流制御部は、前記供給用短絡素子に接続さ
れ、前記供給用短絡素子の短絡を制御するために、短絡
する制御用短絡素子を有し、前記制御用短絡素子が短絡を開始することにより前記供
給用短絡素子は短絡を停止し、前記二次電流制御部は、
更に、前記制御用短絡素子に接続されたレベル調整回路
と、前記レベル調整回路と前記主回路とに接続された時
限短絡回路とを有しており、前記時限短絡回路は前記レベル調整回路への入力電圧を
制御し、前記レベル調整回路は前記時限短絡回路により
制御された入力電圧が所定のスレショルド電圧よりも高
い電圧にあるときは制御用短絡素子の短絡を開始させ前
記供給用短絡素子の短絡を停止させることを特徴とする
請求項１記載の接点信号入力方式。
【請求項３】前記接点信号入力方式は、更に前記接点
のオン・オフにより生成される接点信号の電圧を保持す
る電圧保持回路を有し、前記供給用短絡素子をトランジ
スタとし、前記電圧保持回路と前記供給用短絡素子たるトランジス
タのベースとを接続したことを特徴とする請求項２記載
の接点信号入力方式。
【請求項４】前記接点信号入力方式は、前記制御用短
絡素子をトランジスタとし、前記レベル調整回路は、ツ
ェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードのアノー
ドに接続した抵抗器とを有し、前記ツェナーダイオード
のカソードは前記時限短絡回路に接続され、前記抵抗器
は前記制御用短絡素子たるトランジスタのベースに接続
されていることを特徴とする請求項２記載の接点信号入
力方式。
【請求項５】前記時限短絡回路は、コンデンサと、第
一の抵抗器と、第二の抵抗器と、ダイオードとを有し、
前記コンデンサと前記第一の抵抗器を並列に接続し、前
記並列に接続したコンデンサと第一の抵抗器の一端は前
記ダイオードのアノードに接続され、前記並列に接続し
たコンデンサと第一の抵抗器の他端は前記第二の抵抗器
の一端に接続され、前記ダイオードのカソードは前記主
回路に接続され、前記第二の抵抗器の他端は前記レベル
調整回路に接続されていることを特徴とする請求項２記
載の接点信号入力方式。
【請求項６】前記電圧保持回路は、ダイオードと抵抗
器とコンデンサとを有し、前記ダイオードと前記抵抗器
と前記コンデンサとが直列に接続され、前記抵抗器と前
記コンデンサとの間の部分と前記供給用短絡素子たるト
ランジスタのベースとが接続され、前記ダイオードのア
ノードは前記主回路に接続され、前記コンデンサの一端
は前記供給用短絡素子たるトランジスタのベースに接続
されていることを特徴とする請求項３記載の接点信号入
力方式。
【請求項７】前記二次電流供給回路は、前記二次電流
を前記接点に供給するために、短絡する供給用短絡素子
を有し、前記二次電流制御部は、前記供給用短絡素子に接続さ
れ、前記供給用短絡素子の短絡を制御するために、短絡
する制御用短絡素子を有し、前記制御用短絡素子が短絡を開始することにより前記供
給用短絡素子は短絡を停止し、前記二次電流制御部は、更に、前記制御用短絡素子に接
続されたレベル調整回路と、前記レベル調整回路に接続
されたチャッタリング平滑化回路とを有しており、前記
チャッタリング平滑化回路は、前記接点のオン・オフに
より生成される接点信号に生ずるチャッタリングを平滑
化し、平滑化された前記接点信号を前記レベル調整回路
に供給し、前記レベル調整回路は、前記チャッタリング平滑化回路
より供給された平滑化された前記接点信号が所定のスレ
ショルド電圧よりも高い電圧にあるときに前記制御用短
絡素子の短絡を開始させ前記供給用短絡素子の短絡を停
止させることを特徴とする請求項１記載の接点信号入力
方式。
【請求項８】前記接点信号入力方式は、前記制御用短
絡素子をトランジスタとし、前記レベル調整回路は、ツ
ェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードのアノー
ドに接続された抵抗器とを有し、前記ツェナーダイオー
ドのカソードは前記チャッタリング平滑化回路に接続さ
れ、前記抵抗器は前記制御用短絡素子たるトランジスタ
のベースに接続されていることを特徴とする請求項７記
載の接点信号入力方式。
【請求項９】前記チャッタリング平滑化回路は、並列
に接続された抵抗器及びダイオードと、前記並列に接続
された抵抗器及びダイオードの一端に接続されたコンデ
ンサとを有し、前記並列に接続された抵抗器及びダイオードの一端は更
に前記レベル調整回路に接続され、他端は前記主回路に
接続され、前記コンデンサの他端は前記主回路に接続されているこ
とを特徴とする請求項７記載の接点信号入力方式。
【請求項１０】前記チャッタリング平滑化回路は、抵
抗器と、前記抵抗器にの一端に接続されたコンデンサと
を有し、前記抵抗器の一端は更に前記レベル調整回路に
接続され、前記抵抗器の他端は前記主回路に接続され、
前記コンデンサの他端は前記主回路に接続されているこ
とを特徴とする請求項７記載の接点信号入力方式。
【請求項１１】前記二次電流供給回路は、前記二次電
流供給回路を短絡する短絡素子を有し、前記二次電流制御部は、前記主回路に接続された電流検
出回路と、前記主回路及び前記電流検出回路に接続され
た片方向ディレイスイッチ回路とを有し、前記電流検出回路は、前記一次電流の前記主回路への導
通の検出を行い、前記検出に基づき前記主回路から前記
片方向ディレイスイッチ回路へ電圧を印加させ、前記片方向ディレイスイッチ回路は、前記短絡素子を一
部に含んでおり、前記電流検出回路によって前記主回路
から印加された電圧の前記短絡素子への印加を制御する
ことによって前記短絡素子の短絡を制御することを特徴
とする請求項１記載の接点信号入力方式。
【請求項１２】前記電流検出回路はトランジスタと抵
抗器とを有しており、前記抵抗器の一端は前記トランジスタのベースに接続さ
れ、前記抵抗器の他端は前記主回路に接続され、前記トランジスタのコレクタは前記片方向ディレイスイ
ッチ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは前
記主回路に接続されていることを特徴とする請求項１１
記載の接点信号入力方式。
【請求項１３】前記片方向ディレイスイッチ回路は、
前記短絡素子である電界効果トランジスタと、第一の抵
抗器と、第二の抵抗器と、第三の抵抗器と、コンデンサ
と、ダイオードとを有しており、前記コンデンサと前記第一の抵抗器は並列に接続されて
おり、前記電界効果トランジスタのゲートは、前記並列に接続
された前記コンデンサと前記第一の抵抗器の一端及び前
記第二の抵抗器の一端に接続され、前記第二の抵抗器の
他端は前記電流検出回路に接続され、前記並列に接続された前記コンデンサと前記第一の抵抗
器の他端は前記ダイオードのカソードに接続され、前記
ダイオードのアノードは前記主回路に接続され、第三の抵抗器は、前記ダイオードのアノードと前記第二
の抵抗器の一端とに接続されていることを特徴とする請
求項１１記載の接点信号入力方式。
【請求項１４】前記二次電流制御部は、微分回路と平
滑化回路とを有しており、前記微分回路は、接点のオン・オフにより生成される接
点信号を微分した微分信号を生成し、前記微分信号を前
記平滑化回路へ供給し、前記平滑化回路は、前記微分回路から供給された前記微
分信号を平滑化し、平滑化した前記微分信号を前記二次
電流供給回路へ供給し、前記二次電流供給回路は、前記二次電流供給回路を短絡
する短絡素子を有し、前記短絡素子は、前記平滑化回路
より供給された前記平滑化した微分信号に従って前記二
次電流供給回路を短絡することを特徴とする請求項１記
載の接点信号入力方式。
【請求項１５】前記平滑化回路は、前記接点信号がオ
フからオンへ移行する際の微分信号を平滑化する平滑化
回路Ａと、前記接点信号がオンからオフへ移行する際の
微分信号を平滑化する平滑化回路Ｂとを有しており、前記短絡素子は、前記接点信号のオフからオンへの移行
時に、前記平滑化回路Ａより供給された平滑化された前
記微分信号に従って前記二次電流供給回路を短絡する短
絡素子Ａと、前記接点のオンからオフへの移行時に、前
記平滑化回路Ｂより供給された平滑化された前記微分信
号に従って前記二次電流を短絡する短絡素子Ｂとを有す
ることを特徴とする請求項１４記載の接点信号入力方
式。
【請求項１６】前記接点信号入力方式は、前記平滑化
回路Ａに接続され、前記短絡素子Ａを一部に含む短絡回
路Ａと、前記平滑化回路Ｂに接続され、前記短絡素子Ｂ
を一部に含む短絡回路Ｂとを有しており、前記短絡素子ＡをＮＰＮ型トランジスタとし、前記短絡
素子ＢをＰＮＰ型トランジスタとし、前記短絡回路Ａは、前記ＮＰＮ型トランジスタと抵抗器
とダイオードとを有し、前記ＮＰＮ型トランジスタのベ
ースを前記抵抗器に接続し、前記抵抗器をを前記ダイオ
ードのカソードに接続し、前記ダイオードのアノードを
前記平滑化回路Ａに接続し、前記ＮＰＮトランジスタの
エミッタ及びコレクタを前記主回路に接続し、前記短絡回路Ｂは、前記ＰＮＰ型トランジスタと抵抗器
とダイオードとを有し、前記ＰＮＰ型トランジスタのベ
ースを前記抵抗器に接続し、前記抵抗器をを前記ダイオ
ードのアノードに接続し、前記ダイオードのカソードを
前記平滑化回路Ｂに接続し、前記ＮＰＮトランジスタの
エミッタ及びコレクタを前記主回路に接続していること
を特徴とする請求項１５記載の接点信号入力方式。
【請求項１７】前記短絡素子Ａ及び前記短絡素子Ｂ
を、各々、一次側に発光ダイオードを有し、二次側にＦ
ＥＴ構造を有するホトカップラとし、前記短絡素子Ａたるホトカップラの前記一次側の発光ダ
イオードの極性が、前記短絡素子Ｂたるホトカップラの
前記一次側の発光ダイオードの極性と反対方向に配置さ
れていることを特徴とする請求項１５記載の接点信号入
力方式。
【請求項１８】前記接点信号入力方式は、前記平滑化
回路Ａに接続され、前記短絡素子Ａを一部に含む短絡回
路Ａと、前記平滑化回路Ｂに接続され、前記短絡素子Ｂ
を一部に含む短絡回路Ｂとを有しており、前記平滑化回路Ａ及び前記平滑化回路Ｂは、各々、並列
に接続された抵抗器及びダイオードと、前記並列に接続
された抵抗器及びダイオードの一端に接続されたコンデ
ンサとを有し、前記平滑化回路Ａの前記並列に接続された抵抗器及びダ
イオードの一端は更に前記短絡回路Ａに接続され、他端
は前記微分回路に接続され、前記平滑化回路Ｂの前記並列に接続された抵抗器及びダ
イオードの一端は更に前記短絡回路Ｂに接続され、他端
は前記微分回路に接続され、前記コンデンサの他端は前
記主回路に接続されていることを特徴とする請求項１５
記載の接点信号入力方式。
【請求項１９】オン・オフする接点と電源とを備え、
前記接点がオンのとき一次電流を流す主回路を有する接
点信号入力方式において、前記主回路に接続されたダイオードと、一端を前記ダイ
オードに他端を前記主回路に接続された抵抗器と、一端
を前記ダイオードに他端を前記主回路に接続され、前記
抵抗器と並列に接続されたコンデンサとを有し、前記接点のオフからオンへの移行の際の所定期間だけ二
次電流を生成し、前記接点のオフからオンへの移行の際
の所定期間だけ前記二次電流を前記接点に供給する二次
電流供給回路を有することを特徴とする接点信号入力方
式。