JP2002100990A - プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール - Google Patents

プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール

Info

Publication number
JP2002100990A
JP2002100990A JP2000285544A JP2000285544A JP2002100990A JP 2002100990 A JP2002100990 A JP 2002100990A JP 2000285544 A JP2000285544 A JP 2000285544A JP 2000285544 A JP2000285544 A JP 2000285544A JP 2002100990 A JP2002100990 A JP 2002100990A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
analog
converter
signal
output
cpu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000285544A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoichi Uchiyama
良一 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2000285544A priority Critical patent/JP2002100990A/ja
Publication of JP2002100990A publication Critical patent/JP2002100990A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Programmable Controllers (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】プログラマブルコントローラの小形・低コスト
化。 【解決手段】CPUに対しデジタル信号を入出力するア
ナログ/デジタル変換部を、D/Aコンバータがアナロ
グ信号入力系とアナログ信号出力系とに共用される構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルコ
ントローラに係り、特に制御対象としてアナログ入出力
信号を扱う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は従来方式のプログラマブルコント
ローラを示す。図1(a)はモジュールタイプの構成例
を示し、図1(b)はアナログ入出力モジュールの内部
構成を示す。図1(a)において、1は電源モジュー
ル、2はCPUモジュール、3はアナログ入出力モジュ
ール、4はI/Oモジュールである。該モジュールタイ
プのプログラマブルコントローラは、電源モジュール
1、CPUモジュール2、I/Oモジュール4等より構
成される。上記アナログ入出力モジュール3は該I/O
モジュール4のうちの1つとして構成される。該アナロ
グ入出力モジュール3は、アナログ入力回路と、アナロ
グ出力回路とをそれぞれ別個に有している。該アナログ
入力回路とアナログ出力回路はそれぞれが、入力4チャ
ンネル、出力4チャンネルを有している。図1(b)に
おいて、アナログ入力は、電流出力機器16や、電圧出
力機器17からの信号をCH0〜CH3の端子台5から
取り込み、A/D変換IC6に入力する。A/D変換I
C6では、予めCPUモジュールより入力指示のあった
入力チャンネルの入力信号を選択し、デジタル信号に変
換し、これを絶縁素子であるフォトカプラ7とCPUと
のインターフェイス用バッファ9を介し、CPU部へ入
力データ10として読み込まれる。アナログ出力端子
は、CH4〜CH7の端子が該当する。CPUから送ら
れて来た出力データ11をデータ保持回路12で一旦保
持し、絶縁のためのフォトカプラ7を介しD/Aコンバ
ータ13′に送る。D/Aコンバータ13′は入力され
たデジタルデータ11をアナログ信号に変換し、CPU
から出力指定されたチャンネルの端子にレベル変換回路
14を介して出力し、負荷(装置)15に送る。図1
中、16は電流出力機器、17は電圧出力機器を示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、隣
り合うアナログ入力回路とアナログ出力回路が互いに別
個に設けられ、サイズ的にも大きくなり易く、またコス
ト的にも不利であった。本発明が解決しようとする課題
点は、装置の小形化と低コスト化を図ることである。本
発明の目的は、かかる課題点を解決し、従来技術をさら
に改善できるプログラマブルコントローラを提供するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題点を解決するた
め、本発明では、 (1)CPUに対しデジタル信号を入出力するアナログ
/デジタル変換部を備えたプログラマブルコントローラ
において、上記アナログ/デジタル変換部が、D/Aコ
ンバータを該D/Aコンバータの前段側に設けたスイッ
チ部で切替えてアナログ信号入力系とアナログ信号出力
系とに共用する構成とする。 (2)上記(1)において、上記D/Aコンバータが、
上記CPUからの要求信号があったときに上記アナログ
出力系を構成するようにする。 (3)CPUに対しデジタル信号を入出力するアナログ
/デジタル変換部を備えたプログラマブルコントローラ
において、上記アナログ/デジタル変換部が、D/Aコ
ンバータを該D/Aコンバータの前段側に設けたスイッ
チ部を介しアナログ信号入力系とアナログ信号出力系と
に共用する構成を有し、該アナログ信号入力系では、逐
次変換レジスタと上記D/Aコンバータとコンパレータ
を用いてアナログ信号をデジタル信号に変換して上記C
PU側に出力し、上記アナログ信号出力系では、上記C
PUからのデジタル信号を該D/Aコンバータによりア
ナログ信号に変換し負荷側に出力するようにした構成と
する。 (4)上記(3)において、上記スイッチ部を、上記C
PUからの要求信号により上記アナログ信号出力系を動
作状態にするよう自動的に切り替える構成とする。 (5)上記(3)において、上記逐次変換レジスタを、
最上位ビットから順にデジタル信号に変換する構成とす
る。 (6)上記(3)において、上記アナログ信号入力系
を、上記コンパレータにおいて上記D/Aコンバータか
らの出力信号のレベルと外部入力信号の基準レベルとを
比較してデジタル信号を形成する構成とする。 (7)CPUに対しデジタル信号を入出力するアナログ
入出力モジュールを、D/Aコンバータを該D/Aコン
バータの前段側に設けたスイッチ部で切替えてアナログ
信号入力系とアナログ信号出力系とに共用するアナログ
/デジタル変換部を有する構成とする。 (8)上記(7)において、上記D/Aコンバータを、
上記CPUからの要求信号があったときに上記アナログ
出力系を構成するようにする。 (9)CPUに対しデジタル信号を入出力するアナログ
/デジタル変換部を備えるアナログ入出力モジュールで
あって、上記アナログ/デジタル変換部が、D/Aコン
バータを該D/Aコンバータの前段側に設けたスイッチ
部を介しアナログ信号入力系とアナログ信号出力系とに
共用する構成を有し、該アナログ信号入力系では、逐次
変換レジスタと上記D/Aコンバータとコンパレータを
用いてアナログ信号をデジタル信号に変換して上記CP
U側に出力し、上記アナログ信号出力系では、上記CP
Uからのデジタル信号を該D/Aコンバータによりアナ
ログ信号に変換し負荷側に出力するようにした構成とす
る。 (10)上記(9)において、上記スイッチ部を、上記
CPUからの要求信号により上記アナログ信号出力系を
動作状態にするよう自動的に切り替える構成とする。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
例を説明する。図2は本発明の一実施例であって、アナ
ログ信号入力回路とアナログ信号出力回路を有するモジ
ュールの構成例を示す。図2において、アナログ信号入
力系で、25は入力信号選択スイッチ、21はコンパレ
ータ、22は逐次変換レジスタ、また、アナログ信号出
力系で、13はD/Aコンバータ、18はアナログスイ
ッチ、19はレベル保持回路である。さらに、23は切
替えスイッチである。コンパレータ21、逐次変換レジ
スタ22、クロック発振回路26、及び13はD/Aコ
ンバータでアナログ/デジタル変換ブロック20を形成
している。切替えスイッチ23はCPU側からの信号に
より切替え動作を行う。該切替えスイッチ23がD/A
コンバータ13を逐次変換レジスタ22側に接続してい
るとき(図2に示す状態の場合)、逐次変換レジスタ2
2からの信号が、上記D/Aコンバータ13を経てコン
パレータ21に入力されてアナログ信号がデジタル信号
に変換され、フォトカプラ7及びCPUインターフェイ
ス用バッファ回路9を介してCPU側に出力される。上
記D/Aコンバータ13では上記逐次変換レジスタ22
のデータをアナログ信号に変換する。上記コンパレータ
21では、該D/Aコンバータ13より出力されたアナ
ログ信号と外部からのアナログ入力信号とのレベル比較
を行う。また、D/Aコンバータ13の前段側に設けら
れた切替えスイッチ23が、該D/Aコンバータ13を
アナログ信号出力系のフォトカプラ7側に接続している
ときは、上記アナログ信号出力系では、上記CPU側か
らのデジタル信号を該D/Aコンバータ13によりアナ
ログ信号に変換し、レベル変換回路14でレベル変換
し、アナログスイッチ18、及びレベル保持回路19を
介して負荷15側に出力する。該アナログスイッチ18
では、CPU出力指定されるチャンネルのスイッチがオ
ン状態にされる。また、該レベル保持回路19ではCP
U側から送られてくるデータ11を書き込み、これを保
持した形でアナログ出力する。
【0006】以上のように、上記D/Aコンバータ13
は、アナログ信号入力要素またはアナログ信号出力要素
に切り替わってD/A変換動作を行う。つまり、該D/
Aコンバータ13は、アナログ信号入力系とアナログ信
号出力系とに共用される。該D/Aコンバータ13のこ
の2つの動作の切り替えは該該D/Aコンバータ13の
前段側に設けたスイッチ23の切り替えと同期して行わ
れる。また、A/D変換には、比較的長い時間が必要で
あるのに対し、D/A変換には半導体自体の遅れ時間が
かかる程度であって、A/D変換に比べ極めて短い時間
しか要しない。D/Aコンバータ13は通常は、変換時
間を必要とするアナログ入力動作モードとして働いてお
り、CPUから出力要求(データ書き込み)があった時
点でアナログ出力動作に自動的に割り込んで切り替わ
り、出力指定のレベル保持回路19に書き込んだ後、ア
ナログ入力動作に戻り、割り込んだ状態から継続動作す
る。この割り込んだアナログ出力動作は短時間で完了す
るため、アナログ入力動作の遅れに対しては影響しな
い。
【0007】図3は、上記逐次変換レジスタ22からの
信号が上記D/Aコンバータ13を経てコンパレータ2
1に入力されアナログ信号がデジタル信号に変換される
A/D変換方式、いわゆる逐次変換方式について説明す
るタイミングチャートである。図3において、(a)は
上記D/Aコンバータ13から出力され上記コンパレー
タ21に入力されるアナログ信号33と該コンパレータ
21に外部から入力される外部入力信号32のレベル特
性例を示し、(b)は該コンパレータ21で該アナログ
信号33が該外部入力信号32と比較された結果、出力
として得られるデジタル信号のレベル特性を示す。変換
スタート時点35で、最初に最上位ビット(変換後のデ
ジタル信号の最上位のビット)を「1」としたレベル3
3を、上記逐次変換レジスタ22、上記D/Aコンバー
タ13、上記コンパレータ21の順で処理し、該コンパ
レータ21で外部入力信号32と比較すると、32<3
3となるため、該コンパレータ21の出力は「0」とな
る。次に、その下のビット「1」を同様に出力し、該コ
ンパレータ21で上記と同様に比較すると、この場合は
32>33となるため、該コンパレータ21の出力は
「1」となる。このように、順次最上位ビットから下位
ビットに向けビット毎にD/A変換し、レベル比較しな
がら、上記コンパレータ21での比較結果出力を並べて
いくと、変換されたデジタルデータとなる。
【0008】図4は、アナログ入力動作中に割込み動作
を行う場合の説明図である。図4において、20は逐次
変換方式のA/D変換ブロック、40は発振器、41は
分周用IC、42はゲートIC、47はD/Aコンバー
タ入力を切り替えるスイッチ回路である。CPUからア
ナログ出力用データが書き込まれると、アナログ出力す
るまでに必要な時間幅の「1」パルスが24に送られて
来る。すなわち「1」の間は、アナログ出力モードとな
り、D/Aコンバータ13の入力データはスイッチ回路
47により、CPUモジュールの書き込みデータを選択
すると同時に、アナログ入力回路の逐次変換レジスタ2
2へのクロックをゲートIC42で停止させ、A/D変
換動作をこの間ホールドしながら待機状態とする。アナ
ログ出力動作が完了し、CPU書き込み信号24が
「1」から「0」に戻ると、D/Aコンバータ13の入
力データはアナログ入力回路の逐次変換レジスタ22か
らのデータを選択し、アナログ入力動作モードとなり、
待機状態から次の動作へとアナログ入力変換動作を継続
する上記実施例によれば、実装スペース削減に小形化と
低コスト化とを実現できる。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、小形で低コストのプロ
グラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール
を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の構成例である。
【図2】本発明の実施例である。
【図3】逐次変換方式のタイミングチャートである。
【図4】本発明の実施例における割込み動作の説明図で
ある。
【符号の説明】
1…電源モジュール、 2…CPUモジュール、 3…
アナログ入出力モジュール、 4…I/Oモジュール、
5…端子台、 6…A/D変換IC、 7…フォトカ
プラ、 9…CPUインターフェイス用バッファ回路、
10…CPU読み取りデータ、 11…CPU書き込
みデータ、 12…データ保持回路、13…D/Aコン
バータ、 14…レベル変換回路、 15…負荷、 1
6…電流出力機器、 17…電圧出力機器、 18…ア
ナログスイッチ、 19…レベル保持回路、 20…ア
ナログ/デジタル変換ブロック、 21…コンパレー
タ、 22…逐次変換レジスタ、 23…切替えスイッ
チ、 26…クロック発信回路、 32…外部アナログ
入力信号レベル、 33…D/Aコンバータ出力レベ
ル、 40…発振器、 47…スイッチ回路。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPUに対しデジタル信号を入出力するア
    ナログ/デジタル変換部を備えたプログラマブルコント
    ローラにおいて、 上記アナログ/デジタル変換部が、D/Aコンバータを
    該D/Aコンバータの前段側に設けたスイッチ部で切替
    えてアナログ信号入力系とアナログ信号出力系とに共用
    するようにした構成であることを特徴とするプログラマ
    ブルコントローラ。
  2. 【請求項2】上記D/Aコンバータは、上記CPUから
    の要求信号があったときに上記アナログ出力系を構成す
    る請求項1に記載のプログラマブルコントローラ。
  3. 【請求項3】CPUに対しデジタル信号を入出力するア
    ナログ/デジタル変換部を備えたプログラマブルコント
    ローラにおいて、 上記アナログ/デジタル変換部が、D/Aコンバータを
    該D/Aコンバータの前段側に設けたスイッチ部を介し
    アナログ信号入力系とアナログ信号出力系とに共用する
    構成を有し、該アナログ信号入力系では、逐次変換レジ
    スタと上記D/Aコンバータとコンパレータを用いてア
    ナログ信号をデジタル信号に変換して上記CPU側に出
    力し、上記アナログ信号出力系では、上記CPUからの
    デジタル信号を該D/Aコンバータによりアナログ信号
    に変換し負荷側に出力するようにしたことを特徴とする
    プログラマブルコントローラ。
  4. 【請求項4】上記スイッチ部は、上記CPUからの要求
    信号により上記アナログ信号出力系を動作状態にするよ
    う自動的に切り替える構成である請求項3に記載のプロ
    グラマブルコントローラ。
  5. 【請求項5】上記逐次変換レジスタは、最上位ビットか
    ら順にデジタル信号に変換する構成である請求項3に記
    載のプログラマブルコントローラ。
  6. 【請求項6】上記アナログ信号入力系は、上記コンパレ
    ータにおいて上記D/Aコンバータからの出力信号のレ
    ベルと外部入力信号の基準レベルとを比較してデジタル
    信号を形成する構成である請求項3に記載のプログラマ
    ブルコントローラ。
  7. 【請求項7】CPUに対しデジタル信号を入出力するア
    ナログ入出力モジュールであって、 D/Aコンバータを該D/Aコンバータの前段側に設け
    たスイッチ部で切替えてアナログ信号入力系とアナログ
    信号出力系とに共用するアナログ/デジタル変換部を有
    することを特徴とするアナログ入出力モジュール。
  8. 【請求項8】上記D/Aコンバータは、上記CPUから
    の要求信号があったときに上記アナログ出力系を構成す
    る請求項7に記載のアナログ入出力モジュール。
  9. 【請求項9】CPUに対しデジタル信号を入出力するア
    ナログ/デジタル変換部を備えるアナログ入出力モジュ
    ールであって、 上記アナログ/デジタル変換部が、D/Aコンバータを
    該D/Aコンバータの前段側に設けたスイッチ部を介し
    アナログ信号入力系とアナログ信号出力系とに共用する
    構成を有し、該アナログ信号入力系では、逐次変換レジ
    スタと上記D/Aコンバータとコンパレータを用いてア
    ナログ信号をデジタル信号に変換して上記CPU側に出
    力し、上記アナログ信号出力系では、上記CPUからの
    デジタル信号を該D/Aコンバータによりアナログ信号
    に変換し負荷側に出力するようにしたことを特徴とする
    アナログ入出力モジュール。
  10. 【請求項10】上記スイッチ部は、上記CPUからの要
    求信号により上記アナログ信号出力系を動作状態にする
    よう自動的に切り替える構成である請求項9に記載のア
    ナログ入出力モジュール。
JP2000285544A 2000-09-20 2000-09-20 プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール Pending JP2002100990A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000285544A JP2002100990A (ja) 2000-09-20 2000-09-20 プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000285544A JP2002100990A (ja) 2000-09-20 2000-09-20 プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002100990A true JP2002100990A (ja) 2002-04-05

Family

ID=18769596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000285544A Pending JP2002100990A (ja) 2000-09-20 2000-09-20 プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002100990A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037998A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Yokogawa Electric Corp 入出力モジュール
US9869988B2 (en) 2014-03-07 2018-01-16 Mitsubishi Electric Corporation Programmable controller system for performing analog-to-digital conversion based on an adjustable conversion characteristic table
US11824343B2 (en) 2020-11-20 2023-11-21 Denso Wave Incorporated Output module of industrial control apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037998A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Yokogawa Electric Corp 入出力モジュール
US9869988B2 (en) 2014-03-07 2018-01-16 Mitsubishi Electric Corporation Programmable controller system for performing analog-to-digital conversion based on an adjustable conversion characteristic table
US11824343B2 (en) 2020-11-20 2023-11-21 Denso Wave Incorporated Output module of industrial control apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6839014B2 (en) One-chip microcomputer with analog-to-digital converter
US6438060B1 (en) Method of reducing standby current during power down mode
US20020022958A1 (en) Low power audio processor
GB2373351A (en) Logic circuit module having power consumption control interface
US20020008654A1 (en) A/D converter
JP2002100990A (ja) プログラマブルコントローラ及びアナログ入出力モジュール
CN111813179A (zh) 模数转换器的控制方法及控制芯片
US20020091961A1 (en) Microcomputer capable of preventing misidentification of remote control signal due to noise
KR100825816B1 (ko) 핸드쉐이크 인터페이스 방식을 이용한 디지털 신호프로세서 및 그 구동방법
JP2004199115A (ja) 半導体集積回路
KR0183655B1 (ko) 에이/디 변환 데이터 처리 회로
JPH0342757B2 (ja)
US20030065834A1 (en) Buffer controlling system and buffer controllable memory
JP2001339852A (ja) 電源投入切断シーケンス回路方式
KR100295643B1 (ko) 자동파워-다운기능을갖는아날로그/디지탈변환회로
JP2002300035A (ja) A/dインタフェース回路
JPH11112310A (ja) 接点入力信号処理装置
JP2867480B2 (ja) メモリ切替回路
JPH05101008A (ja) ワンチツプマイクロコンピユータ
JP2001308706A (ja) A/dコンバータ
JPH0856345A (ja) 同一データ多報装置
JPH0758638A (ja) A/d変換装置
JPH1141315A (ja) シリアルデータ転送装置
JP2002108806A (ja) 半導体装置
JPH05101006A (ja) シリアル通信回路