JP2003295909A - ユニット形プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユニット形プログラマブルコントローラにお
ける各種電子基板間の接続方法を改善した一体化手段を
提供する。 【解決手段】 ＣＰＵ基板53に対して入出力コネクタ5
4、63を介して入出力基板61を接続し、増設入出力コネ
クタ35、55を介して増設基板34を接続する。インタフェ
ース基板72は中継コネクタ64、73と入出力基板61と入出
力コネクタ54、63を介してＣＰＵ基板53に接続される。
ＣＰＵ基板と入出力基板と増設基板とインタフェース基
板が分割されているので自由度の高い編成が行えると共
に、マザーボード等の接続専用基板を用いないで各種基
板が一体化接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は小形プログラマブ
ルコントローラの組み立て構造に関し、特に入出力編成
の自由度を向上したユニット形プログラマブルコントロ
ーラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プログラムメモリとマイクロプロセッサ
を備えたＣＰＵ部と、外部入出力機器と接続される入出
力部とを備え、上記外部入力信号の動作状態とプログラ
ムメモリの内容に応動して外部出力機器を制御するプロ
グラマブルコントローラにおいて、入出力点数規模の変
動や入出力仕様の変化に対応するためには様々な構造形
式のものが広く実用されている。特開平１１−３５４１
７６号公報「端子台を備えたユニット」は俗にビルディ
ングブロックタイプと呼ばれる形式のものであり、この
形式のものではＣＰＵユニットや入出力ユニットを接続
・一体化するためにマザーボードが使用され、各種大き
さのマザーボードを使用することによって要求された入
出力点数規模の制御に対応するようになっている。

【０００３】特開平７−３０６７０２号公報記載の「プ
ログラマブルコントローラ」は俗に連結ブロックタイプ
と呼ばれる形式のものであり、この形式のものではＣＰ
Ｕユニットや入出力ユニットを順次連結し、その連結個
数によって要求された入出力点数規模の制御に対応する
ようになっていて、マザーボードが使用されていない特
徴がある。その他、ＣＰＵ部と入出力部を一体化した基
本ユニットに対して増設ユニットを順次ケーブルで接続
して入出力部を追加するような形式のものも実用されて
おり、この形式は上記連結ブロックタイプの変形態様と
なっている。

【０００４】一方、特開平８−３０５４１２号公報記載
の「プログラマブルコントローラ用オプションユニット
ケース」は俗にユニットタイプと呼ばれる形式のもので
あり、この形式のものは入出力点数を増減する機能は持
たず、入出力点数規模に応じた大きさのユニットが準備
されるようになっていて、入出力点数規模が極めて小さ
い領域のプログラマブルコントローラとして広く実用さ
れているものである。なお、プログラマブルコントロー
ラのＣＰＵ部にはプログラムツールとの接続用コネクタ
が設けられたり、マンマシンインタフェース機器等の外
部オプション機器に対する通信ユニット等が接続される
のが一般的である。

【０００５】また、プログラマブルコントローラの電源
仕様としてはＡＣ１００〜２４０ＶのものやＤＣ２４Ｖ
のものがあり、入力仕様としては、ＤＣ２４Ｖ入力のも
ののほかにＡＣ１００Ｖ系、ＡＣ２００Ｖ系入力のもの
がある。更に、主な出力仕様としては有接点のリレー出
力のもののほかにＤＣ負荷用の無接点トランジスタ出力
のものや、ＡＣ負荷用の無接点トライアック出力のもの
がある。従って、上記ビルディングブロックタイプや連
結ブロックタイプのプログラマブルコントローラにおい
ては、単に入出力点数規模の調整を行うだけでなく、各
種仕様の入出力部や電源ユニットを選択使用することに
よって、混合入出力仕様のプログラマブルコントローラ
を編成することができるようになっている。これに対
し、ユニットタイプのものでは任意の入出力仕様の組合
わせに対応することは困難であり、メーカによって限定
された組合わせのプログラマブルコントローラが準備さ
れるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上で述べた従来技術
において、ビルディングブロックタイプは極小規模のプ
ログラマブルコントローラに対しては不適切であり、マ
ザーボードを必要として高価かつ大型となる欠点があ
る。連結ブロックタイプの場合にはマザーボードが不要
となる反面で、入出力部を増設する都度に接続コネクタ
が増加して接触信頼性が低下する欠点があるほか、ユニ
ットタイプに比べて製品としての一体感がなく取扱性が
悪くなる欠点がある。従来のユニットタイプでは、元来
は入出力点数規模の調整概念がなく、ユニットサイズを
変更して要求された入出力点数に対応するものである
が、そのためには各種ユニットサイズの製品を準備しな
ければならないだけでなく、各種入出力仕様に応じて多
数の製品を準備する必要がある。

【０００７】この発明は上記のような問題を解消するた
めになされたものであり、一体・簡便なユニットタイプ
でありながら、入出力点数規模の若干の調整機能を備
え、各種入出力仕様のものを混在させることができるプ
ログラマブルコントローラを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、上述
の課題を解決するための手段は次の通りである。 （１）マイクロプロセッサとプログラムメモリと入出力
インタフェース回路部とを搭載した電子基板を筐体に収
納し、上記入力インタフェース回路部に接続された外部
入力信号の動作状態と上記プログラムメモリの内容に応
動して、上記出力インタフェース回路部に接続された外
部負荷を制御するユニット形プログラマブルコントロー
ラにおいて、入出力基板と、ＣＰＵ基板と、増設基板
と、インタフェース基板とを備え、上記入出力基板は電
源回路部と入出力インタフェース回路部と電源端子台と
入出力端子台と入出力コネクタの一方と中継コネクタの
一方を搭載していて、上記筐体のベース部材に固定され
る第一の電子基板であり、上記ＣＰＵ基板はマイクロプ
ロセッサと各種メモリと上記入出力インタフェース回路
部にバス接続される入出力コネクタの他方と増設入出力
コネクタの一方とを搭載していて、上記筐体内で上記入
出力基板と対向設置される第二の電子基板であり、上記
増設基板は上記ＣＰＵ基板にバス接続される増設入出力
コネクタの他方と入力インタフェース回路部と入力端子
台又は/及び出力インタフェース回路部と出力端子台を
搭載していて、上記筐体内で上記ＣＰＵ基板の側部に並
行設置される第三の電子基板であり、上記インタフェー
ス基板は上記入出力基板を介して上記ＣＰＵ基板に接続
される中継コネクタの他方と信号インタフェース回路部
を搭載していて、上記筐体内で上記入出力基板と上記増
設基板との間に設置される第四の電子基板であり、上記
ＣＰＵ基板を中心として入出力基板を中継しながら上記
各電子基板を相互に一体接続したことを特徴とするユニ
ット形プログラマブルコントローラ。

【０００９】（２）上記インタフェース基板は、パーソ
ナルコンピュ−タ又は専用モニタ表示装置等の外部マン
マシンインタフェース機器に対してシリアル通信を行う
ためのものであって、シリアル通信のための直並列変換
素子は上記ＣＰＵ基板又はマイクロプロセッサ自体に内
蔵されている。

【００１０】（３）上記ＣＰＵ基板と入出力基板に設け
られた入出力コネクタは、フレキシブルケーブルによっ
て相互に接続されると共に、該入出力コネクタとフレキ
シブルケーブル内には上記シリアル通信用信号線が包含
されている。

【００１１】（４）上記ＣＰＵ基板はアダプタ接続用コ
ネクタを備え、上記アダプタ接続用コネクタにはプログ
ラミングツールをシリアル接続するための簡易脱着式ア
ダプタが装着される。

【００１２】（５）上記筐体は樹脂成形されたベース部
材と本体カバー部材と増設カバー部材とインタフェース
カバー部材によって構成され、上記ベース部材は製品全
体を取付け固定する基礎部材とし、上記本体カバー部材
は上記入出力基板とＣＰＵ基板とを包囲して、上記ベー
ス部材に固定される主外郭部材とし、上記増設カバー部
材には上記増設基板が収納固定されて、上記本体カバー
部材の棚部材面に追加装着される副外郭部材とし、上記
インタフェースカバー部材には上記インタフェース基板
が収納固定され、上記本体カバー部材の棚部材面に設け
られた窓穴部に嵌装される中間部材とし、上記増設カバ
ー部材は上記本体カバー部材に設けられた雌ねじ部材に
螺合する固定ねじによって上記本体カバー部材と一体化
される。

【００１３】（６）上記増設カバー部材は上記固定ねじ
が挿入されるねじ穴部を備え、上記ねじ穴部は雌ねじが
生成される第一・第二の小径部と該第一・第二の小径部
間に位置する大径部を有し、上記大径部は上記固定ねじ
の先端部に設けられた雄ねじ部が遊嵌する関係に構成さ
れている。

【００１４】（７）上記第一・第二の小径部は互いに位
相を異にする歯形凸面部によって構成され、該歯形凸面
部には上記固定ねじが螺合する雌ねじが生成されるもの
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下この発明の第
一の実施形態のユニット形プログラマブルコントローラ
を上面図である図１ａと、その側面図である図１ｂにつ
いて説明する。図１ａおよび図１ｂにおいて、10は筐体
の一部を構成する成形樹脂製のベース部材、11は該ベー
ス部材の底面部に設けられた取付け用のＤＩＮレール
溝、20は筐体の一部を構成する成形樹脂製の本体カバー
部材、21は該本体カバー部材に設けられた透明カバー、
22a、22bは対角線上に配置された一対の取付け穴であ
り、該取付け穴は図示しない取付けねじによって本体カ
バー部材20とベース部材10を共締めして図示しない被取
付け壁に取付け固定するためのものであり、取付け穴22
a、22bを用いて取付けする場合にはＤＩＮレール溝11は
使用されないようになっている。25は後述の増設カバー
部材31を本体カバー部材20に固定するための固定ねじで
あり、該固定ねじは図２aで後述する雌ねじ部材28に螺
合するようになっている。

【００１６】30は増設部、31は該増設部を収納する成形
樹脂製の増設カバー部材、32は後述の増設基板34に設け
られた出力端子台である。40は簡易脱着式アダプタ、41
は該簡易脱着式アダプタを収納し、本体カバー部材20に
対して嵌合取付けされるアダプタカバー、51は後述のＣ
ＰＵ基板53に設けられ透明カバー21の内面に対向する小
形表示器、52はＣＰＵ基板53に生成されているスイッチ
パターンに対して、細隙を置いて対向する弾性導体を押
圧する操作キー、67a、67b、69aは後述の入出力基板61
に設けられた入力端子台と出力端子台と電源端子台であ
り、電源６９ａおよび入出力端子台67a、67bは多数の端
子ねじを有し、本体カバー部材20に設けられた多数のド
ライバ操作穴を介して締付け操作されるようになってい
る。

【００１７】図１のものにおいて、増設部30を取り外し
た状態を示す上面図である図２aとその側面図である図
２bに関し、23は本体カバー部材20に設けられた棚部材
面、24aは壁面部であり、棚部材面23上には増設部30が
設置されるようになっている。24bは後述の増設基板34
に設けられた増設入出力コネクタ35を挿入する挿入窓で
あり、該挿入窓は後述のＣＰＵ基板53に設けられた増設
入出力コネクタ55が覗く位置に設けられている。26は後
述のインタフェース部70が挿入される窓穴部、27a、27b
は増設カバー部材31に対する取付け誘導壁であり、増設
部30は該誘導壁27a、27bに沿って図２aの右から左方向
に挿入され、増設入出力コネクタ35、55が挿入接続され
るようになっている。75aはインタフェース部70の引出
しケーブル、75bは該引出しケーブルの先端に設けられ
た外部接続コネクタである。

【００１８】図１aのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図を示す図
３において、ベース部材10は底面部12、環状壁13、取付
け座14a、14b、断面がＬ字形状のスタッド15a、15bを一
体的に成形して構成されている。増設部30は増設カバー
部材31に設けられたスタッド33と、該スタッドに取付け
固定される増設基板34によって構成され、増設基板34に
は前述の出力端子台32と増設入出力コネクタ35と出力イ
ンタフェース回路部36が設けられている。簡易脱着式ア
ダプタ40はアダプタカバー41に内蔵固定されたアダプタ
基板42と該アダプタ基板に設けられたアダプタ接続用コ
ネクタ43によって構成されている。

【００１９】50はＣＰＵ部であり、該ＣＰＵ部は小形表
示器51や操作キー52が設けられたＣＰＵ基板53と、該Ｃ
ＰＵ基板に設けられた入出力コネクタ54、増設入出力コ
ネクタ55、アダプタ接続用コネクタ57を備え、ＣＰＵ基
板53はスタッド15a、15bに取付け固定されるようになっ
ている。60は入出力部であり、該入出力部は入出力基板
61に設けられた入力インタフェース回路部62a、出力イ
ンタフェース回路部62b、入出力コネクタ63、中継コネ
クタ64、電源回路部69b等によって構成されていて、入
出力基板61は取付け座14a、14bに取付け固定されると共
に、入出力コネクタ54、63間はフレキシブルケーブル68
によって互いに接続されている。インタフェース部70
は、インタフェースカバー部材71内に収納されたインタ
フェース基板72と該インタフェース基板に設けられ中継
コネクタ64と接続される中継コネクタ73、信号インタフ
ェース回路部74とを備えている。

【００２０】図１のもののシステム構成図を示す図４に
おいて、前記ＣＰＵ部50はマイクロプロセッサCPU、マ
スクＲＯＭ等の不揮発システムメモリROM、不揮発プロ
グラムメモリEEPROM、演算処理用RAMメモリRAM、第一・
第二の直並列変換器PS1・PS2、小形表示器51、操作キー
52によって構成されている。増設部30は出力端子32、出
力インタフェース回路部36によって構成され、ＣＰＵ部
50と増設部30は増設入出力コネクタ35、55（図３参照）
によって直接接続されていると共に、出力端子32には外
部負荷66bが接続されている。簡易脱着式アダプタ40は
第二の直並列変換器PS2を介してマイクロプロセッサCPU
と接続されるものであるが、アダプタ基板42とＣＰＵ基
板53はアダプタ接続用コネクタ43、57（図３参照）によ
って直接接続されている。

【００２１】入出力部60は入出力基板61に設けられた入
力インタフェース回路部62a、出力インタフェース回路
部62b、入力端子台67a、出力端子台67b、電源端子台69
a、電源回路部69bによって構成され、ＣＰＵ基板53と入
出力基板61は入出力コネクタ54、63とフレキシブルケー
ブル68（図３参照）によって相互に接続されていて、外
部入力65は入力端子67aに接続され、外部負荷66aは出力
端子67bに接続されるようになっている。インタフェー
ス部70は第一の直並列変換器PS1を介してマイクロプロ
セッサCPUと接続されるものであるが、インタフェース
基板72は中継コネクタ64、73（図３参照）によって入出
力基板61に接続され、入出力コネクタ54、63とフレキシ
ブルケーブル68（図３参照）を経由してＣＰＵ基板53に
接続されるようになっている。

【００２２】80はインタフェース部70を介してマイクロ
プロセッサＣＰＵと交信する設定表示装置等のマンマシ
ンインタフェース機器であり、インタフェース部70内の
信号インタフェース回路部74は０/５Ｖレベルの論理信
号をシリアル通信用の正負の電圧レベルに変換したり、
光絶縁を行う機能を受持っている。90は適時に脱着使用
される簡易脱着式アダプタ40を介してマイクロプロセッ
サＣＰＵと交信するパーソナルコンピュータ等のプログ
ラミングツールであり、簡易脱着式アダプタ40内には０
/５Ｖレベルの論理信号をシリアル通信用の正負の電圧
レベルに変換したり、光絶縁を行うインタフェース回路
部が設けられている。

【００２３】以上のとおり構成されたものにおいて、ま
ず図４のシステム構成図に基づいて作用・動作を説明す
る。図４において、電源端子台69aにＡＣ１００〜２４
０Ｖ又はＤＣ２４Ｖの電源を印加すると、電源回路部69
bによってＤＣ２４Ｖ、ＤＣ５Ｖ等の安定化制御電源出
力が生成され、マイクロプロセッサや各種インタフェー
ス回路部に給電される。マイクロプロセッサCPUは、シ
ステムメモリROMとプログラムメモリEEPROMと協動し
て、外部入力65の動作状態に応じて外部負荷66a・66bを
制御するようになっている。なお、プログラムメモリEE
PROMにはプログラミングツール90によって作成されたシ
ーケンスプログラムが簡易脱着式アダプタ40を介して転
送書込みされており、通常運転状態にあってはプログラ
ミングツール90は取り外されている。また、オプション
装備された外部マンマシンインタフェース機器80は、通
常運転状態においてもインタフェース部70を介してマイ
クロプロセッサCPUと交信するようになっている。

【００２４】次に、図１a、図１bおよび図２a、図２bを
参照しながら、図３の構造断面図に基づいて説明する。
ベース部材10に取付け固定された入出力基板61とＣＰＵ
基板53は入出力コネクタ54・63とフレキシブルケーブル
68によって相互にバス接続されている。増設基板34は増
設入出力コネクタ35・55を介してＣＰＵ基板53と直結バ
ス接続されている。簡易脱着式アダプタ40はアダプタ接
続用コネクタ43・57を介してＣＰＵ基板53と直結シリア
ル接続されている。インタフェース部70は中継コネクタ
64・73を介して一旦入出力基板61に接続され、入出力コ
ネクタ54・63とフレキシブルケーブル68を介してＣＰＵ
基板53と間接シリアル接続されている。このように、増
設基板34を含む各基板は原則としてＣＰＵ基板53に直結
接続されていて、例外となるインタフェース基板72も入
出力基板61を流用してＣＰＵ基板53に間接接続すること
により、接続専用マザーボード基板が排除されている。

【００２５】入出力部60に関する最も一般的な仕様は、
例えばＡＣ１００〜２４０Ｖ電源、ＤＣ２４Ｖ入力８
点、リレー接点出力６点であるが、特殊仕様として例え
ばＤＣ２４Ｖ電源、ＡＣ１００Ｖ入力６点、トランジス
タ出力８点のものなど数種類の典型的準標準仕様のもの
がある。増設部30に関する最も一般的な仕様は、リレー
接点出力４点或いはトランジスタ出力８点、或いはトラ
イアック出力８点等の出力専用タイプ、ＤＣ２４Ｖ入力
８点、或いはＡＣ１００Ｖ入力４点等の入力専用タイプ
などの他に、入出力混合タイプなど様々な入出力仕様の
ものが標準設定されている。なお、増設部30の品種とし
て、増設基板34を内蔵せず、増設カバー部材31のみで構
成されたダミーカバーが予め装着されていて、ユーザに
よって選択された各種形式の増設部30はダミーカバーを
取り外した後、本体カバー部材20の棚部材面23上に設置
され、全体として一体化されたユニット形プログラマブ
ルコントローラを構成するようになっている。

【００２６】必要に応じて装着されるインタフェース部
70は、本体カバー部材20の棚部材面23に設けられた窓穴
部26に収納され、増設部30又はダミーカバーによって抜
止め保持されることによって常設使用に対する信頼性向
上が図られている。ＣＰＵ基板53上に一体設置された小
形表示器51と操作キー52は、マイクロプロセッサCPUの
動作状態をモニタしたり、運転定数の選択設定を行った
り、シーケンスプログラムの簡単な変更操作等を行うた
めの便利機能として使用されている。

【００２７】このように、本発明のユニット形プログラ
マブルコントローラは、入出力基板６１と、ＣＰＵ基板
５３と、増設基板３４と、インタフェース基板７２とを
備えたものである。

【００２８】入出力基板６１は、電源回路部６９ｂと、
入出力インタフェース回路部６２と、電源端子台６９ａ
と、入出力端子台６７ａと入出力コネクタ６３の一方と
中継コネクタ６４の一方を搭載していて、筐体のベース
部材１０に固定される第一の電子基板である。

【００２９】ＣＰＵ基板５３は、マイクロプロセッサＣ
ＰＵと各種メモリＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭと、入
出力インタフェース回路部６２にバス接続される入出力
コネクタ６３の他方と増設入出力コネクタ６４の一方と
を搭載していて、筐体内で入出力基板６１と対向設置さ
れる第二の電子基板である。

【００３０】増設基板３４は、ＣＰＵ基板５３にバス接
続される増設入出力コネクタ６４の他方と入力インタフ
ェース回路部６２と入力端子台６７ａおよび／または出
力インタフェース回路部３６と出力端子台６７ｂを搭載
していて、筐体内でＣＰＵ基板５３の側部に並行設置さ
れる第三の電子基板である。

【００３１】また、インタフェース基板７２は、入出力
基板６１を介してＣＰＵ基板５３に接続される中継コネ
クタ６４の他方と信号インタフェース回路部７４を搭載
していて、筐体内で入出力基板６１と増設基板３４との
間に設置される第四の電子基板である。

【００３２】本発明のユニット形プログラマブルコント
ローラは、ＣＰＵ基板５３を中心として入出力基板６１
を中継しながら各電子基板６１、５３、３４、７２を相
互に一体接続したものである。

【００３３】また、インタフェース基板７２はパーソナ
ルコンピュ−タ又は専用モニタ表示装置等の外部マンマ
シンインタフェース機器に対してシリアル通信を行うた
めのものであって、シリアル通信のための直並列変換素
子ＳＰ１、ＳＰ２はＣＰＵ基板５３又はマイクロプロセ
ッサＣＰＵ自体に内蔵されている。

【００３４】更に、ＣＰＵ基板５３と入出力基板６１に
設けられた入出力コネクタ６３は、フレキシブルケーブ
ル６８によって相互に接続されると共に、該入出力コネ
クタ６３とフレキシブルケーブル６８内にはシリアル通
信用信号線が包含されている。

【００３５】また、ＣＰＵ基板５３はアダプタ接続用コ
ネクタ４３を備え、アダプタ接続用コネクタ４３にはプ
ログラミングツールをシリアル接続するための簡易脱着
式アダプタ４０が装着されている。

【００３６】実施の形態２．この発明の第二の実施形態
のユニット形プログラマブルコントローラの一部断面図
を示す図５a、図５bにおいて、本体カバー部材20の棚部
材面23にはインサート成形された埋金ブッシュ等による
雌ねじ部材28が設けられている。増設カバー部材31はね
じ穴部39を有し、該ねじ穴部は開口部39a、大径部39b、
第一の小径部37、第二の小径部38によって構成されてい
る。固定ねじ25は頭部25aと先端部の雄ねじ部25bと座金
25cによって構成されている。

【００３７】図５bのＶＩ−ＶＩ線断面図を示す図６お
よびＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図を示す図７において、第一
の小径部37は一対の歯形凸面部37a、37bによって構成さ
れ、同様に第二の小径部38は一対の歯形凸面部38a、38b
によって構成されているが、各歯形部は互いに異なる角
度位置に設けられ、一対の突き合わせ金型によって成形
されるようになっている。

【００３８】このように構成されたものにおいて、固定
ねじ25をねじ穴部39に挿入して押し込み圧力を加えなが
らねじ込むことによって、第一、第二の小径部37、38の
内径面（歯形凸面部37a、37b、38a、38bの表面）には雌
ねじ部がタッピング生成され、やがて固定ねじ25の雄ね
じ部25bが雌ねじ部材28に螺合して増設カバー部材31を
本体カバー部材20に締付け固定するようになっている。
増設カバー部材31を取り外す時には、固定ねじ25を緩め
方向に回転させ、雄ねじ部25bが雌ねじ部材28から抜け
きる位置まで緩めてから、増設カバー部材31を図５aの
左方向（図１aの右方向）に引抜けばよい。

【００３９】この時、誤って固定ねじ25を緩め過ぎて
も、雄ねじ部25bが大径部39b内で空回りして固定ねじ25
がねじ穴部39から脱落、紛失することがないようになっ
ている。なお、第二の小径部38を設けていない状態で
は、固定ねじ25を緩めておいても、雄ねじ部25bの先端
部が雌ねじ部材28の入口部に接触して、増設カバー部材
31を左方向に引抜く操作の邪魔になる。第二の小径部38
を設けると、雄ねじ部25bが第二の小径部38の内径面に
生成された雌ねじ部と螺合していることによって、雌ね
じ部材28との接触を防止することができるようになって
いる。

【００４０】以上で説明した実施例のものの変形形態と
して、ＣＰＵ基板43はベース部材10のスタッド15a、15b
に取付ける替わりに、本体カバー部材20の内面に取付け
固定するようにしても良い。また、ＣＰＵ基板53と入出
力基板61間を接続するフレキシブルケーブル68の一端は
どちらかの基板に直接半田付けして、他方の基板側にコ
ネクタを設けるようにしても良い。更に、直並列変換器
PS1およびPS2はマイクロプロセッサCPU自体に内蔵され
た形式のものを使用したり、小形表示器51や操作キー52
を除外した製品にすることも可能である。

【００４１】増設部30の製品形態としては、入力専用タ
イプ・出力専用タイプ・入出力混合タイプ等多様性に富
んだ品揃えを行うことができる。インタフェース部70は
引出しケーブル75aによって外部接続するようになって
いるが、インタフェースカバー部材71に対して外部接続
用コネクタを取付け固定するような構造に変更すること
も可能である。更に、簡易脱着式アダプタ40内には、仲
介用のEEPROMメモリを内蔵させ、プログラミングツール
90によってシーケンスプログラムを仲介用EEPROMに転送
書込みした後に、簡易脱着式アダプタ40を本体カバー部
材20に装着し、仲介用EEPROMからマイクロプロセッサCP
Uを介してプログラムメモリEEPROMに転送書込みする等
のプログラミング操作に対する利便性を向上することも
できる。

【００４２】このように、本発明によれば、筐体は樹脂
成形されたベース部材１０と、本体カバー部材２０と、
増設カバー部材３１と、インタフェースカバー部材７１
とによって構成され、ベース部材１０は製品全体を取付
け固定する基礎部材であり、本体カバー部材２０は入出
力基板６１とＣＰＵ基板５３とを包囲して、ベース部材
１０に固定される主外郭部材であり、増設カバー部材３
１には増設基板３４が収納固定されて、本体カバー部材
２０の棚部材面に追加装着される副外郭部材である。イ
ンタフェースカバー部材７１にはインタフェース基板７
２が収納固定され、本体カバー部材２０の棚部材面に設
けられた窓穴部に嵌装される中間部材である。増設カバ
ー部材３１は、本体カバー部材２０に設けられた雌ねじ
部材２８に螺合する固定ねじ２５によって本体カバー部
材２０と一体化されている。

【００４３】また、増設カバー部材３１は固定ねじ２５
が挿入されるねじ穴部３９を備え、ねじ穴部３９は雌ね
じが生成される第一、第二の小径部３７、３８と該第
一、第二３７、３８の小径部間に位置する大径部３９ｂ
とを有し、大径部３９ｂは固定ねじ２５の先端部に設け
られた雄ねじ部２５ｂが遊嵌する関係に構成されてい
る。

【００４４】更に、第一、第二の小径部３７、３８は互
いに位相を異にする歯形凸面部３７ａ、３７ｂ、３８
ａ、３８ｂによって構成され、該歯形凸面部３７ａ、３
７ｂ、３８ａ、３８ｂには固定ねじ２５が螺合する雌ね
じが生成されている。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明のユニット
形プログラマブルコントローラによる効果は次の通りで
ある。 （１）マイクロプロセッサとプログラムメモリと入出力
インタフェース回路部とを搭載した電子基板を筐体に収
納し、上記入力インタフェース回路部に接続された外部
入力信号の動作状態と上記プログラムメモリの内容に応
動して、上記出力インタフェース回路部に接続された外
部負荷を制御するユニット形プログラマブルコントロー
ラにおいて、入出力基板とＣＰＵ基板と増設基板とイン
タフェース基板とを備え、ＣＰＵ基板を中心として入出
力基板を中継しながら各基板を相互に一体接続するよう
になっている。従って、接続専用中継マザーボードを用
いないので小形・安価となり、コネクタ個数も少なくな
って接触信頼性が向上する効果がある。

【００４６】（２）上記インタフェース基板は外部機器
に対してシリアル通信を行うためのものであって、シリ
アル通信のための直並列変換素子は上記ＣＰＵ基板又は
マイクロプロセッサ自体に内蔵されている。従って、イ
ンタフェース基板とＣＰＵ基板との接続に対して入出力
基板が介在していても、信号線数が少なくなって小形コ
ネクタが使用できたり、入出力基板上のパターン設計が
容易となる効果がある。

【００４７】（３）上記ＣＰＵ基板と入出力基板に設け
られた入出力コネクタはフレキシブルケーブルによって
相互に接続されると共に、該入出力コネクタとフレキシ
ブルケーブル内には上記シリアル通信用信号線が包含さ
れているので、入出力基板とＣＰＵ基板との間にシリア
ル信号を伝達するための専用コネクタや専用ケーブルが
不要となり、小形・安価となる効果がある。

【００４８】（４）上記ＣＰＵ基板はアダプタ接続用コ
ネクタを備え、上記アダプタ接続用コネクタにはプログ
ラミングツールをシリアル接続するための簡易脱着式ア
ダプタが装着されるようになっているので、設備の立上
げ、保守点検等を行う時に一時的に接続されるアダプタ
は、簡易な脱着構造の小形コネクタを用いることができ
る効果がある。

【００４９】（５）上記筐体は樹脂成形されたベース部
材と本体カバー部材と増設カバー部材とインタフェース
カバー部材によって構成され、上記増設カバー部材は上
記本体カバー部材の棚部材面に設けられた雌ねじ部材に
螺合する固定ねじによって上記本体カバー部材と一体化
されるようになっているので、増設カバー部材はユーザ
によって手軽に脱着交換が行えて、耐振信頼性を損なう
ことがない効果があると共に、製品全体の取付けはベー
ス部材を介して行われるので、一体形状のまとまりの良
いユニット形製品を得ることができる効果がある。

【００５０】（６）上記増設カバー部材は上記固定ねじ
が挿入されるねじ穴部を備え、上記ねじ穴部は雌ねじが
生成される第一、第二の小径部と該第一、第二の小径部
間に位置する大径部を有し、上記大径部は上記固定ねじ
の先端部に設けられた雄ねじ部が遊嵌する関係に構成さ
れているので、増設カバー部材の着脱において固定ねじ
が邪魔をしたり、固定ねじの脱落、紛失がない効果があ
る。

【００５１】（７）上記第一、第二の小径部は互いに位
相を異にする歯形凸面部によって構成され、該歯形凸面
部には上記固定ねじが螺合する雌ねじが生成されている
ので、上記増設カバー部材に設けられたねじ穴部の大径
部を構成する上で、雄型と雌型の金型を突き合わせるこ
とによって簡単に樹脂成形することができて、金型が簡
単、安価となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態のユニット形プログラ
マブルコントローラを示し、（ａ）はその概略上面図、
（ｂ）はその側面図である。

【図２】 図１のユニット形プログラマブルコントロー
ラの一部を除外した図で、（ａ）はその上面図、（ｂ）
はその側面図である。

【図３】 図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面
図である。

【図４】 図１のユニット形プログラマブルコントロー
ラのシステム構成図である。

【図５】 この発明の第二の実施形態のユニット形プロ
グラマブルコントローラを示し、（ａ）はその一部の断
面図、（ｂ）はその部分断面図である。

【図６】 図５（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図で
ある。

【図７】 図５（ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面
図である。

【符号の説明】

23 棚部材面、25 固定ねじ、25b 雄ねじ部、26 窓
穴部、28 雌ねじ部材、30 増設部、31 増設カバー部
材、32 出力端子台、34 増設基板（第三の電子基
板）、35 増設入出力コネクタ、36 出力インタフェー
ス回路、37 第一の小径部、37a 歯形凸面部、37b 歯
形凸面部、38 第二の小径部、38a 歯形凸面部、38b
歯形凸面部、39 ねじ穴部、39b 大径部、40 簡易脱
着式アダプタ、43 アダプタ接続用コネクタ、50 ＣＰ
Ｕ部、53 ＣＰＵ基板（第二の電子基板）、54 入出力
コネクタ、55 増設入出力コネクタ、57 アダプタ接続
用コネクタ、62a 入力インタフェース回路、62b 出力
インタフェース回路、63 入出力コネクタ、64 中継コ
ネクタ、65 外部入力、66a 外部負荷、66b 外部負
荷、67a 入力端子台、67b 出力端子台、68 フレキシ
ブルケーブル、69a 電源端子台、69b 電源回路部、70
インタフェース部、71 インタフェースカバー部材、
72 インタフェース基板（第四の電子基板）、73 中継
コネクタ、74 信号インタフェース回路、80 外部マン
マシンインタフェース機器、90 プログラミングツー
ル、CPU マイクロプロセッサ、EEPROM プログラムメ
モリ（各種メモリ）、PS1 第一の直並列変換素子、PS2
第二の直並列変換素子、RAM 演算処理用メモリ（各
種メモリ）、ROM システムメモリ（各種メモリ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E348 AA03 AA07 AA16 AA32 CC06 CC08 CC09 EF04 EF16 EF49 5H220 BB01 BB05 CC02 CX05 EE01 EE09 HH01 JJ04 JJ07 JJ18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロプロセッサとプログラムメモリ
   と入出力インタフェース回路部とを搭載した電子基板を
   筐体に収納し、上記入力インタフェース回路部に接続さ
   れた外部入力信号の動作状態と上記プログラムメモリの
   内容に応動して、上記出力インタフェース回路部に接続
   された外部負荷を制御するユニット形プログラマブルコ
   ントローラにおいて、 入出力基板と、ＣＰＵ基板と、増設基板と、インタフェ
   ース基板とを備え、 上記入出力基板は電源回路部と入出力インタフェース回
   路部と電源端子台と入出力端子台と入出力コネクタの一
   方と中継コネクタの一方を搭載していて、上記筐体のベ
   ース部材に固定される第一の電子基板であり、 上記ＣＰＵ基板はマイクロプロセッサと各種メモリと上
   記入出力インタフェース回路部にバス接続される入出力
   コネクタの他方と増設入出力コネクタの一方とを搭載し
   ていて、上記筐体内で上記入出力基板と対向設置される
   第二の電子基板であり、 上記増設基板は上記ＣＰＵ基板にバス接続される増設入
   出力コネクタの他方と入力インタフェース回路部と入力
   端子台又は/及び出力インタフェース回路部と出力端子
   台を搭載していて、上記筐体内で上記ＣＰＵ基板の側部
   に並行設置される第三の電子基板であり、 上記インタフェース基板は上記入出力基板を介して上記
   ＣＰＵ基板に接続される中継コネクタの他方と信号イン
   タフェース回路部を搭載していて、上記筐体内で上記入
   出力基板と上記増設基板との間に設置される第四の電子
   基板であり、 上記ＣＰＵ基板を中心として入出力基板を中継しながら
   上記各電子基板を相互に一体接続したことを特徴とする
   ユニット形プログラマブルコントローラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のユニット形プログラマブ
   ルコントローラにおいて、上記インタフェース基板はパ
   ーソナルコンピュ−タ又は専用モニタ表示装置等の外部
   マンマシンインタフェース機器に対してシリアル通信を
   行うためのものであって、シリアル通信のための直並列
   変換素子は上記ＣＰＵ基板又はマイクロプロセッサ自体
   に内蔵されていることを特徴とするユニット形プログラ
   マブルコントローラ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のユニット形プログラマブ
   ルコントローラにおいて、上記ＣＰＵ基板と入出力基板
   に設けられた入出力コネクタは、フレキシブルケーブル
   によって相互に接続されると共に、該入出力コネクタと
   フレキシブルケーブル内には上記シリアル通信用信号線
   が包含されていることを特徴とするユニット形プログラ
   マブルコントローラ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項記載のユ
   ニット形プログラマブルコントローラにおいて、上記Ｃ
   ＰＵ基板はアダプタ接続用コネクタを備え、上記アダプ
   タ接続用コネクタにはプログラミングツールをシリアル
   接続するための簡易脱着式アダプタが装着されることを
   特徴とするユニット形プログラマブルコントローラ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項記載のユ
   ニット形プログラマブルコントローラにおいて、上記筐
   体は樹脂成形されたベース部材と、本体カバー部材と、
   増設カバー部材と、インタフェースカバー部材とによっ
   て構成され、上記ベース部材は製品全体を取付け固定す
   る基礎部材とし、上記本体カバー部材は上記入出力基板
   とＣＰＵ基板とを包囲して、上記ベース部材に固定され
   る主外郭部材とし、上記増設カバー部材には上記増設基
   板が収納固定されて、上記本体カバー部材の棚部材面に
   追加装着される副外郭部材とし、上記インタフェースカ
   バー部材には上記インタフェース基板が収納固定され、
   上記本体カバー部材の棚部材面に設けられた窓穴部に嵌
   装される中間部材とし、上記増設カバー部材は上記本体
   カバー部材に設けられた雌ねじ部材に螺合する固定ねじ
   によって上記本体カバー部材と一体化されることを特徴
   とするユニット形プログラマブルコントローラ。
6. 【請求項６】 請求項５記載のユニット形プログラマブ
   ルコントローラにおいて、上記増設カバー部材は上記固
   定ねじが挿入されるねじ穴部を備え、上記ねじ穴部は雌
   ねじが生成される第一・第二の小径部と該第一・第二の
   小径部間に位置する大径部を有し、上記大径部は上記固
   定ねじの先端部に設けられた雄ねじ部が遊嵌する関係に
   構成されていることを特徴とするユニット形プログラマ
   ブルコントローラ。
7. 【請求項７】 請求項６記載のユニット形プログラマブ
   ルコントローラにおいて、上記第一・第二の小径部は互
   いに位相を異にする歯形凸面部によって構成され、該歯
   形凸面部には上記固定ねじが螺合する雌ねじが生成され
   るものであることを特徴とするユニット形プログラマブ
   ルコントローラ。