JP2002108417A - 増設型ｐｌｃシステム及びこれに組み込まれる発信ユニット、受信ユニット並びにエンドユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 要素ユニット同士を直接的に連結して各要素
ユニットに電圧を供給する形式の増設型ＰＬＣシステム
を前提として、動作不良の原因が供給電圧の不足である
か否かを容易に確認することのできるものを提供する。 【解決手段】 第一列のユニット群１５の終端に設けら
れた発信ユニット１７と、第二列の群１６の始端つまり
先頭に配置された受信ユニット１８とはバスライン１９
を介して接続されている。発信ユニット１７は、バス電
圧を監視する回路を備え、バス電圧の値に応じてＬＥＤ
２２が点灯する。ＬＥＤ２２の点灯パターンは次のとお
りである。ここに、ｖはバス電圧である。 （１）ｖ≧２１．６（Ｖ） ：緑色に点
灯 （２）１９．２（Ｖ）＜ｖ＜２１．６（Ｖ）：オレンジ
色に点灯 （３）ｖ＜１９．２（Ｖ） ：赤色に点
灯

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、プログラマブル
コントローラシステム（以下、ＰＬＣシステムという）
に関し、より詳しくは、様々な要素ユニットを自在に組
み合わせることができる増設型ＰＬＣシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】増設型ＰＬＣシステムは、これを構成す
る要素ユニットの連結構造によって、次の２つの種類の
形式に大別することができる。第一の形式のＰＬＣシス
テムは、予めベースフレームを用意し、このベースフレ
ームを介して要素ユニットを連結すると共に各要素ユニ
ットに電圧を供給するものであり、他方、第二の形式の
ＰＬＣシステムは、ベースフレームを介在させることな
く、要素ユニット同士を直接的に連結することによって
電源からの電圧を各要素ユニットに供給するものであ
る。

【０００３】第一の形式のＰＬＣシステムにあっては、
ベースフレームが例えば８ユニット用というように所定
の長さに作られているため、仮にこれよりも少ないユニ
ット数でシステムを組むときには、組み付けた複数の要
素ユニットの終端つまりエンドユニットからベースフレ
ームが突出した形態になってしまい、制御盤のスペース
効率を低下させる要因になる。これに比べて、第二の形
式のＰＬＣシステムにあっては、ベースフレーム無しに
要素ユニット同士を連結するため、制御盤のスペースに
合わせて一列の要素ユニットの数を調整することがで
き、制御盤のスペースを有効活用することができる。

【０００４】このような利点を備えた第二の形式のＰＬ
Ｃシステムは、組み付けるべき要素ユニットの数が多い
場合、制御盤のスペースを考慮に入れて、これらを一列
に配置するのではなく、二列に分けて配置し、第一列の
終端と第二列の始端との間に、ケーブルによってバスを
折り返して配置することにより、第一列と第二列との連
結が行われる。

【０００５】増設型ＰＬＣシステムは、典型的には第一
列の始端つまり先頭に電源ユニットを設置して、この電
源供給ユニットからＣＰＵユニットなどの要素ユニット
に電力を供給するようになっていることから、ＰＬＣシ
ステムを初めて構築する設計段階では、第一列の終端の
ユニットまで過不足の無い電力が供給できているか否
か、また、第二列のユニット群を設ける場合には、この
第二列に対しても過不足無い電力が供給できているか否
かを計算しながらシステム構成の設計が行われ、必要で
有れば、第二列の始端に第二の電源ユニットが設置され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】システムを新規に構築
した後で、ユニットの追加や変更などシステム全体の構
成を変更する必要が発生したとき、変更後のシステムに
おける電圧降下などの計算をやり直さなければならな
い。そして、システムを再構築した後、実際に作動させ
て確認作業を行ったときに何らかの原因で動作不良があ
れば、各ユニットへの供給電圧の問題は設計段階で解決
済みであるということで、他の原因、特に、追加や変更
したユニットを追求しがちである。また、作業者が様々
に思案し確認した後で、動作不良の原因が供給電圧の不
足にある、と気づいたときには、再計算という面倒な作
業を省いて、現場でその解決を図りたいと考えるであろ
う。

【０００７】そこで、本発明の目的は、要素ユニット同
士を直接的に連結することによって電源から各要素ユニ
ットに電圧を供給する形式の増設型ＰＬＣシステムを前
提として、動作不良の原因が供給電圧の不足であるか否
かを容易に確認することのできる増設型ＰＬＣシステム
を提供することにある。本発明の他の目的は、複数列に
要素ユニットを配置しなければならない場合に、第一列
目の始端つまり先頭に配置した電源ユニット以外に、二
列目以降のユニット群への電力源を用意する必要が有る
か否かを容易に確認することのできる増設型ＰＬＣシス
テムを提供することにある。本発明の更なる目的は、上
記の目的を達成する増設型ＰＬＣシステムに組み込まれ
る発信ユニット又は受信ユニットを提供することにあ
る。本発明の別の目的は、上記の目的を達成する増設型
ＰＬＣシステムに組み込まれるエンドユニットを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、基本的には、要素ユニット同士を直接的に連結
することにより、電源からの電圧を各要素ユニットに供
給する形式の増設型ＰＬＣシステムを前提として、複数
の要素ユニットが、複数列に分けて配置可能であり、前
記増設型ＰＬＣシステムは、前段の列の終端に設けられ
た発信ユニットと、後段の列の始端に設けられた受信ユ
ニットとを含み、これら発信ユニットと受信ユニットと
がバスラインを通じて接続され、前記発信ユニット及び
／又は前記受信ユニットは、該発信ユニット又は受信ユ
ニットに供給される電圧を監視するための第一の電圧監
視回路を含み、該第一の電圧監視回路には、前記発信ユ
ニット又は受信ユニットに供給される電圧の状態を表示
する第一の表示手段が設けられて、該第一の表示手段が
外部に露出して配置されていることを特徴とする増設型
ＰＬＣシステムを提供することによって達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、発信
ユニット又は受信ユニットに供給される電圧の状態を表
示するのに、例えば、動作不良を発生するほど低い電圧
状態にあることを表示すれば、作業者は、これを目で確
認することで動作不良の原因が供給電圧にあるという事
実を知ることができる。また、発信ユニット又は受信ユ
ニットに供給される電圧の状態を表示するのに、例え
ば、動作に影響を及ぼすことのない余裕代を含むほど高
い電圧状態にあることを表示すれば、作業者は、これを
目で確認することで動作不良の原因が供給電圧以外にあ
るという事実を知ることができる。また、発信ユニット
又は受信ユニットに供給される電圧の状態を表示するの
に、例えば、動作不良を発生するほどではないが、動作
に影響を及ぼすことのない余裕代までは含まない電圧状
態であることを表示すれば作業者は、これを目で確認す
ることにより、一応、発信ユニット又は受信ユニットに
供給される電圧が要素ユニットの動作不良を招くもので
はないが、外部電源などの別の電力供給源を追加する必
要性を考慮すべき状態にあるという事実を知ることがで
きる。

【００１０】表示手段としては、僅かな電力で点灯する
ＬＥＤのような点灯手段を採用するのがよい。また、上
記のように、三つの態様を表示するのであれば、異なる
色で点灯する点灯手段を講じるのが誤認を回避するうえ
で好ましい。本発明の目的及び作用効果並びに他の目的
などは、以下の発明の好ましい実施例の説明から明らか
になるであろう。

【００１１】

【実施例】以下に、添付の図面を参照して本発明の実施
例を説明する。図１は、本発明の好ましい実施例の一例
を図示する説明図である。同図の（ａ）において、参照
符号１は増設型ＰＬＣユニットを示す。ＰＬＣユニット
１は、基本的には、先頭に配置した電源ユニット２と、
次のＣＰＵユニット３と、ＣＰＵユニット３の後段に配
置した１０台の要素ユニット４〜１３とエンドユニット
１４とで構成されている。この１０台の要素ユニット４
〜１３には、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０を付して識別して図
示してある。

【００１２】例えば制御盤のスペースから好都合である
ということで、二列に分けて配置するとしたときに、シ
ステム構築のための事前の設計及び計算で、第一列の群
１５に四台の要素ユニット４〜７を含め、第二列の群１
６に六台の要素ユニット８〜１３を含めるのがよいとの
指針に基づいてシステムを組み立てたときに、第一列の
群１５の末端に、バス信号を出力するバッファとして動
作する発信ユニット１７が設けられ、また、これを受け
る受信ユニット１８が第二列の群１６の先頭つまり始端
に設けられ、これら両者１７、１８はバスライン１９を
介して接続される。

【００１３】発信ユニット１７は、例えば図２に示す電
圧監視回路２１を備え、この電圧監視回路２１に含まれ
る表示手段として低電圧で赤色に点灯し、高電圧で緑色
に点灯し、中間電圧でオレンジ色に点灯するＬＥＤ２２
が外部に露出して配置されている。他方、受信ユニット
１８には、波形成形回路が内蔵され、バスライン１９を
通じて入力されたなまった信号を波形成形して第二列の
群１６のバスに供給する。

【００１４】電圧監視回路２１は、例えば電源ユニット
２のユニットの最低動作電圧が１９．２Ｖであり、電圧
ユニット２の出力電圧が２４Ｖであるとすると、ＬＥＤ
２２の点灯パターンは、一例として、次のように設定さ
れる。 （１）ｖ≧２１．６（Ｖ） ：緑色に点灯 （２）１９．２（Ｖ）＜ｖ＜２１．６（Ｖ）：オレンジ色に点灯 （３）ｖ＜１９．２（Ｖ） ：赤色に点灯 ここに、ｖはバス電圧である。

【００１５】図１（ａ）に示す構成図に従ってＰＬＣシ
ステム１を組み立てて、実際に作動させて確認作業を行
った結果、仮に発信ユニット１７のＬＥＤ２２が緑色に
点灯していれば、少なくとも第一列のユニット群１５に
は十分な電力が供給されている事実を目で確認すること
ができる。また、第二列のユニット群１６に対してもバ
スライン１９を介して不足のない電力が供給できている
であろうと推察することができる。

【００１６】仮に、発信ユニット１７のＬＥＤ２２が赤
色に点灯していれば、第一列のユニット群１６ですら電
力が十分に供給されていないという事実を目で確認する
ことができる。作業者は、直ちに、第一列のユニット群
１６に属する要素ユニットの数を減らさなければならな
い、または電源を電圧容量のより大きなものに変更しな
ければならない、ということを知ることになる。

【００１７】仮に、発信ユニット１７のＬＥＤ２２がオ
レンジ色に点灯していれば、第一列のユニット群１６に
対しては一応十分な電力が供給されているが、バスライ
ン１９を通じた第二列のユニット群１７への電力供給に
は問題がある可能性を知ることができる。

【００１８】第二列のユニット群１７への電力供給が不
足なく行われている事実を目で確認したいのであれば、
図１（ａ）に図示のように、第二列のユニット群１６の
終端に配置したエンドユニット１４に、図２と同様の電
圧監視回路を設け、このエンドユニット１４に内蔵した
電圧監視回路に、表示手段としてのＬＥＤ２５を組み込
み、このＬＥＤ２５を外部に露出させて配置すればよ
い。

【００１９】仮に、エンドユニット１４のＬＥＤ２５が
緑色に点灯していれば、第二列のユニット群１６に十分
な電圧が供給されている事実を目で確認することができ
る。また、エンドユニット１４のＬＥＤ２５が赤色に点
灯していれば、第二列のユニット群１６への電力の供給
が不足している事実を知ることになり、作業者は、バス
ライン１９を通じた第二列のユニット群１６への電力供
給から、外部電源、追加の電源ユニット又は第一列の電
源をより電圧容量の大きいもにへの変更を行うことによ
り、第二列のユニット群１６への電力供給に切り替える
ことを検討することになる。

【００２０】図１の（ｂ）は、発信ユニット１７のＬＥ
Ｄ２２が赤色に点灯していることを知って、第一列の群
１５から第四ユニット７を取り外し、これを第二列の群
１６に組み込むと共に、バスライン１９を通じた第二列
の群１６への電力供給を停止して、第二列の群１６に追
加の電源ユニット２６を組み込んだ例を示す。

【００２１】発信ユニット１７のＬＥＤ２２がオレンジ
色に点灯したときに、バスライン１９を介した第二列の
群１６への電力供給を自動的に停止すると共に、外部電
源（追加の電源ユニット２６）を用いて、この外部電源
から第二列の群１６への電力供給に自動的に切り替える
ために、図２に示すように、電圧監視回路２１に連動す
るスイッチ回路２７を受信ユニット１８に設ければよ
い。

【００２２】以上、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明したが、発信ユニット１７に電圧監視回路２１を
設けるのではなく、受信ユニット１８に電圧監視回路２
１（ＬＥＤ２２を含む）を設けるようにしてもよい。こ
の場合、エンドユニット１４から電圧監視回路及びＬＥ
Ｄ２５を省いてもよい。

【００２３】この変形例によれば、バスライン１９によ
る電圧降下の値を知っていれば、この値を考慮に入れ
て、第一列の群１５に過不足のない電圧が供給されてい
るか否か、また、第二列の群１６での動作不良の原因が
供給電圧によるものであるか否かの推定などを受信回路
１８のＬＥＤ２２の色で知ることができる。

【００２４】以上の説明は、システムを構築後にユニッ
トを増設又は変更する場合においても、発信ユニット１
７又は受信ユニット１８に、ＬＥＤ２２を含む電圧監視
回路２１を設けたことによる作用効果を享受することが
できる。したがって、作業者は、発信ユニット１７又は
受信ユニット１８のＬＥＤ２２を目で確認し、また、仮
にエンドユニット１４にも同様のＬＥＤ２５を設けた場
合には、これも含めて目で確認することで、システム変
更に伴う動作不良の原因が電圧降下によるものであるか
否かを直ちに知ることができ、真の原因を追求するまで
の時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、
（ａ）は初期設計段階で構築したシステムの全体図であ
り、（ｂ）はＬＥＤの点灯色を見て変更した後のシステ
ムの全体図である。

【図２】供給電源の切り替えスイッチ機構を含むバス電
圧監視回路の一例を示す図である。

【符号の説明】 １ 増設型ＰＬＣシステム ２ 電源ユニット ３ ＣＰＵユニット ４〜１３ 要素ユニット １４ エンドユニット １５ 第一列のユニット群 １６ 第二列のユニット群 １７ 発信ユニット １８ 受信ユニット １９ バスライン ２１ バス電圧監視回路 ２２ ＬＥＤ ２６ 追加の電源ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H220 BB07 BB09 BB17 CC03 CX06 GG12 JJ02 JJ09 MM01 5H223 CC03 CC08 DD03 EE13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 要素ユニット同士を直接的に連結するこ
   とにより、電源からの電圧を各要素ユニットに供給する
   形式の増設型ＰＬＣシステムにおいて、 複数の要素ユニットが、複数列に分けて配置可能であ
   り、 前記増設型ＰＬＣシステムは、前段の列の終端に設けら
   れた発信ユニットと、後段の列の始端に設けられた受信
   ユニットとを含み、これら発信ユニットと受信ユニット
   とがバスラインを通じて接続され、 前記発信ユニット及び／又は前記受信ユニットは、該発
   信ユニット又は受信ユニットに供給される電圧を監視す
   るための第一の電圧監視回路を含み、該第一の電圧監視
   回路には、前記発信ユニット又は受信ユニットに供給さ
   れる電圧の状態を表示する第一の表示手段が設けられ
   て、該第一の表示手段が外部に露出して配置されている
   ことを特徴とする増設型ＰＬＣシステム。
2. 【請求項２】 最終段の列の要素ユニット群の終端にエ
   ンドユニットが設けられ、該エンドユニットには、該エ
   ンドユニットに供給される電圧を監視するための第二の
   電圧監視回路が設けられ、該第二の電圧監視回路には、
   前記エンドユニットに供給される電圧の状態を表示する
   第二の表示手段が設けられ、該第二の表示手段が外部に
   露出して配置されていることを特徴とする請求項１に記
   載の増設型ＰＬＣシステム。
3. 【請求項３】 前記受信ユニットに、前記第一の電圧監
   視回路からの信号に基づいて作動するスイッチが設けら
   れ、該スイッチによって、前記バスラインを通じた電力
   供給態様と外部電源からの電力供給態様とに切り替え可
   能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の増設
   型ＰＬＣシステム。
4. 【請求項４】 ベースフレーム無しに要素ユニット同士
   を連結する形式の増設型ＰＬＣシステムに組み込まれ、
   複数列の要素ユニット群に分けて配置された前段の列の
   終端に設けられる発信ユニットであって、 該発信ユニットは、後段の列の始端に設けられる受信ユ
   ニットとバスラインを介して接続可能であり、また、前
   記発信ユニットに供給される電圧を監視するための電圧
   監視回路を含み、該電圧監視回路には、前記発信ユニッ
   トに供給される電圧の状態を表示する表示手段が設けら
   れて、該表示手段が前記発信ユニットの外部に露出して
   配置されていることを特徴とする増設型ＰＬＣシステム
   の発信ユニット。
5. 【請求項５】 要素ユニット同士を直接的に連結するこ
   とにより、電源からの電圧を各要素ユニットに供給する
   形式の増設型ＰＬＣシステムに組み込まれ、複数列の要
   素ユニット群に分けて配置された後段の列の前端に設け
   られる受信ユニットであって、 前段の列の終端に設けられた発信ユニットとバスライン
   を介して接続可能であり、また、前記受信ユニットに供
   給される電圧を監視するための電圧監視回路を含み、該
   電圧監視回路には、前記受信ユニットに供給される電圧
   の状態を表示する表示手段が設けられて、該表示手段が
   前記受信ユニットの外部に露出して配置されていること
   を特徴とする増設型ＰＬＣシステムの受信ユニット。
6. 【請求項６】 要素ユニット同士を直接的に連結するこ
   とにより、電源からの電圧を各要素ユニットに供給する
   形式の増設型ＰＬＣシステムの末端に配置されるエンド
   ユニットであって、 該エンドユニットに供給される電圧を監視するための電
   圧監視回路を含み、該電圧監視回路には、前記エンドユ
   ニットに供給される電圧の状態を表示する表示手段が設
   けられて、該表示手段が前記受信ユニットの外部に露出
   して配置されていることを特徴とする増設型ＰＬＣシス
   テムのエンドユニット。