JP2006318874A - インターフェース端子台および制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】制御盤内などで多数の電線を引き回して配線することを抑えて、配線作業工数さらにはその占有面積を大幅に削減する。
【解決手段】 インターフェース端子台２１の内部底面にインターフェースユニット１４の内部要素である各種電子機器１３をプリント基板上に配置して、従来のインターフェースユニットと端子台間の配線をプリント基板上で行うことにより、制御盤内の実配線数を極端に少なくして配線作業工数を大幅に削減し、制御システム１０の盤内の占有面積を大幅に縮小化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば原子力発電所、火力発電所および変電所などの配電盤、制御盤および監視盤などに用いられる配線中継および分岐装置としての例えばねじアップ式端子台などの端子台にインターフェースユニットを組み込んだインターフェース端子台および、これを配電設備要素、制御設備要素および監視設備要素などの各種電子機器とコントローラとの間に用いた制御システムに関する。

従来、この種の端子台としては、ねじを締結して端子を介して配線を連結する配線中継および分岐装置としての通常の端子台の他に、ねじアップ式端子台などがある。このねじアップ式端子台は、導体端子のねじ穴からねじを回転離脱させた状態で導体端子面に対して垂直方向にねじを座金と共に上方に離間（ばねによるねじアップ移動）させ、導体端子面のねじ穴と、その離間しているねじの下端との間に電線先端部の圧着端子を挿入してドライバの先短部などでねじ頭を押し下げてねじ締結を行うことにより、ねじ締結作業を容易かつ素早く、ねじの落下なく安全にすることができる。この種のねじアップ式端子台は、例えば特許文献１に開示されている。これらの端子台と、その周辺機器として、配電設備要素、制御設備要素および監視設備要素などの各種電子機器とコントローラとを含む従来の制御システムについて図４および図５を用いて説明する。

図５は、従来の制御システムの要部構成例を示すブロック図、図６は、図５のインターフェースユニット内の具体的機器を示すブロック図である。

図５および図６において、従来の制御システム１００は、設備要素の入力用の各種電子機器、例えばモータやスイッチなどからのＤＣ１００Ｖ使用の信号電圧線が接続される端子台１０１と、ＤＣ１００Ｖ使用の信号電圧を例えばＤＣ２４Ｖ使用の信号電圧に変換する例えばフォトカプラ１０２ａなどを含むインターフェースユニット１０２と、変換されたＤＣ２４Ｖ使用の信号入力電圧に基づいて各種順次制御を行うためのＤＣ２４Ｖ使用の信号出力電圧を出力するプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１０３と、ＰＬＣ１０３からの出力電圧が入力されて、ＤＣ１００Ｖ使用のモータや表示灯などの各種機器を駆動するリレーＲｙ１０４ａなどを含むインターフェースユニット１０４と、インターフェースユニット１０４からの出力電圧線が接続され、設備層素の各種電子機器、例えばモータや表示灯、さらにはメータや監視カメラなどの出力用の各種電子機器へのＤＣ１００Ｖ使用の制御線が接続された端子台１０５とを有している。
実開平５−２３４２６号公報

しかしながら、上記従来の従来の制御システム１００では、制御盤内などで多数の電線を引き回して接続しなければならず、配線作業工数が多く、それによる配線ミスは更なる作業工数の増加になり、さらにそのシステムの制御盤内の占有面積も大きいという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、制御盤内などで多数の電線を引き回して配線することを抑えることができて、配線作業工数さらにはその占有面積を大幅に削減できるインターフェース端子台および、これを入力および出力用の各種電子機器とコントローラとの間に用いた制御システムを提供することを目的とする。

本発明のインターフェース端子台は、配線中継および配線分岐用の端子台に、コントローラ用のインターフェースユニットを組み込んだインターフェース端子台であって、該端子台と該インターフェースユニットとを上下に重ねて配置したものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のインターフェース端子台における端子台は上側に配置され、前記インターフェースユニットは下側に配置されている。

さらに、好ましくは、本発明のインターフェース端子台における端子台と前記インターフェースユニットとは上下に、配線コネクタを介して分割自在に一体化されている。

さらに、好ましくは、本発明のインターフェース端子台における端子台には、前記コントローラに接続されるシールド配線用コネクタが配置されている。

さらに、好ましくは、本発明のインターフェース端子台における端子台は二つの端子台部からなり、該二つの端子台部間に前記シールド配線用コネクタが配置されている。

さらに、好ましくは、本発明のインターフェース端子台におけるインターフェースユニットは、プリント基板上に入力用および出力用のインターフェース部品が搭載されている。

さらに、好ましくは、本発明のインターフェース端子台におけるコントローラとの信号伝送用の伝送部品を前記インターフェースユニット内に設けている。

さらに、好ましくは、本発明のインターフェース端子台における端子台は、ねじアップ式端子台である。

本発明の制御システムは、本発明の上記インターフェース端子台と、該インターフェース端子台と直接接続されたコントローラとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の制御システムにおけるインターフェース端子台には、配電設備要素、制御設備要素および監視設備要素のうちの少なくともいずれかの入力用および出力用の各電子機器が接続されている。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、インターフェース端子台の内部にインターフェースユニットの内部要素である各インターフェース部品を例えばプリント基板上に配置して、従来のインターフェースユニットと端子台間の配線をプリント基板上（配線も短くなる）で行うことにより、制御盤内の実配線数を極端に少なくして配線作業工数を大幅に削減し、制御システムの盤内の占有面積を大幅に縮小化する。

以上により、本発明によれば、端子台にコントローラ用のインターフェースユニットを組み込んで、これらを上下に配置するため、従来のように盤内などで多数の電線を引き回して配線することを抑えることができて、配線作業工数さらにはその占有面積を大幅に削減することができる。

以下に、本発明のインターフェース端子台を含む制御システムの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の制御システムの実施形態の要部構成例を示す模式図である。

図１において、本実施形態の制御システム１０は、ＤＣ１００Ｖ使用のモータ、スイッチおよび表示灯などの入力および出力用の各種設備要素１１と接続されるネジアップ式端子台１２に、使用電圧を変換可能な例えばフォトカプラやリレーなどのインターフェース用の各種電子機器１３を有するインターフェースユニット１４を組み込んだインターフェース端子台２１と、その各種電子機器１３で変換されたＤＣ２４Ｖ使用の信号入力電圧に基づいて各種順次制御（シーケンス制御）などの制御を行うためのＤＣ２４Ｖ使用の信号出力電圧をインターフェース端子台２１側に出力するプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）２２とを有している。

インターフェース端子台２１は、ネジアップ式端子台１２とインターフェースユニット１４を上下に重ねて配置し、上側のネジアップ式端子台１２と、下側のインターフェース部品用の電子機器１３を搭載したインターフェースユニット１４とを着脱自在に構成するためにコネクタ１５を介して両者間を接続している。このインターフェース端子台２１は、見た目は端子台であるが、内部には、デジタルイン・デジタルアウト（Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ）のインターフェース部品、例えばフォトカプラやリレーなどの各種電子機器１３をプリント基板１４ａ上に搭載している。

また、インターフェース端子台２１は、外見が端子台そのものであり、例えばばねアップ機能、マークバンド表示機能（凹部１６内に端子内容表示用のマークバンドを挿入）およびシーケンスチェッカ機能（メンテナンス時など、上から導電端子に接続して検査可能とするチェッカ１７）など、従来の端子台が有していた各機能を有している。また、このインターフェース端子台２１は、外観上、端子台そのものであり、従来のインターフェースユニットの配置例のように個別の取り付け枠などの付属品が必要ない。さらには、このインターフェース端子台２１は、従来使用していたＤＩＮレールと固定金具など部品の共有化を行うことができる。

ここで、インターフェース端子台２１において、上側のネジアップ式端子台１２と、下側のインターフェースユニット１４とを着脱自在な分割構造について説明する。

インターフェース端子台２１のユニット構造としては、上側のネジアップ式端子台１２と、下側のインターフェースユニット１４とから、両サイドの４つのねじを取り外すことにより、コネクタ１５を介して上下に分割することができる。これによって、上側のネジアップ式端子台１２にすでに配線された電線を取り外すことなく、内部のインターフェースユニット１４の各種電子機器１３の故障に対応することができる。これは各電子機器１３の不具合時の交換作業の工数低減と配線ミスを防ぐことができる。

ＰＬＣ２２は、例えば設備要素が電車制御用であれば、例えば電車が走ってくる所定区間毎に遮断機を順次駆動して電力供給するように順次制御する。

以上により、本実施形態によれば、インターフェース端子台２１の内部底面にインターフェースユニット１４の内部要素である各種電子機器１３をプリント基板１４ａ上に配置して、従来のインターフェースユニットと端子台間の配線をプリント基板１４ａ上で行うことにより、制御盤内の実配線数を極端に少なくして配線作業工数を大幅に削減することができ、本実施形態の制御システム１０の盤内の占有面積を大幅に縮小化することができる。

なお、本実施形態では、特に説明しなかったが、インターフェース端子台２１は、図２に示すように両側に設備要素１１と接続するための二つの端子台部と、それらの間の中央部に設けられたＰＬＣ２２接続用のＣＮ部（シールド配線用コネクタの取り付け部）とを有している。ＰＬＣ２２などの精密電子機器との接続には、高価なコネクタシールドケーブルを必要としている。これを解決するために、汎用に市販されているＰＬＣ２２との伝送機能（通信機能）を持つ伝送部品（伝送ＩＣ）を、インターフェースユニット１４の要素部品に加えて、インターフェース要素部に並列に配置して通信機能を端子台側に持たせることにより、高価なコネクタシールドケーブルを不要とすることができて、ＰＬＣ２２との接接続用のＣＮ部をも不要とすることができ、占有面積の更なる縮小化を達成することができる。これによって、インターフェース端子台２１は、いっそう端子台と同等の外観となる。この伝送ＩＣの適用により、図３に示すように複数台のインターフェース端子台２１をＰＬＣ２２にスリムに取り付けることができる。

また、インターフェース端子台２１は、上側の端子部を取り外し自在に構成することにより、上側の端子部を取り外して、下側のインターフェースユニット１４の内部のＤｉ／Ｄｏ素子１４１および通信ＩＣ１４２などを確認できる。この場合には、各ユニット毎に上下に分割可能としてもよい。このように、様々なモジュール部品を下側のインターフェースユニット１４のプリント基板１４ａ上に配置することにより、様々な端子ユニットのバリエーションが可能となる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、例えば原子力発電所、火力発電所および変電所などの配電盤、制御盤および監視盤などに用いられる配線中継および分岐装置としての例えばねじアップ式端子台などの端子台にインターフェースユニットを組み込んだインターフェース端子台および、これを配電設備要素、制御設備要素および監視設備要素などの各種電子機器とコントローラとの間に用いた制御システムの分野において、制御盤内などで多数の電線を引き回して配線することを抑えることができて、配線作業工数さらにはその占有面積を大幅に削減することができる。

本発明の制御システムの実施形態の要部構成例を示す模式図である。 図１の制御システムのインターフェース端子台における端子部配置構成を模式的に示す上面図である。 本発明の制御システムの他の実施形態における配置模式図である。 （ａ）および（ｂ）は図３の制御システムのインターフェース端子台における分割後の上側と下側を示す上面図である。 従来の制御システムの要部構成例を示すブロック図である。 図５のインターフェースユニット内の具体的機器を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 制御システム
１１ 設備要素
１２ ネジアップ式端子台
１３ 電子機器（インターフェース部品）
１４ インターフェースユニット
１４ａ プリント基板
１４１ Ｄｉ／Ｄｏ素子（インターフェース部品）
１４２ 通信ＩＣ（伝送部品）
１５ コネクタ
１６ マークバンド用の凹部
１７ チェッカ

Claims (10)

1. 配線中継および配線分岐用の端子台に、コントローラ用のインターフェースユニットを組み込んだインターフェース端子台であって、
   該端子台と該インターフェースユニットとを上下に重ねて配置したインターフェース端子台。
2. 前記端子台は上側に配置され、前記インターフェースユニットは下側に配置されている請求項１に記載のインターフェース端子台。
3. 前記端子台と前記インターフェースユニットとは上下に、配線コネクタを介して分割自在に一体化されている請求項１または２に記載のインターフェース端子台。
4. 前記端子台には、前記コントローラに接続されるシールド配線用コネクタが配置されている請求項１に記載のインターフェース端子台。
5. 前記端子台は二つの端子台部からなり、該二つの端子台部間に前記シールド配線用コネクタが配置されている請求項４に記載のインターフェース端子台。
6. 前記インターフェースユニットは、プリント基板上に入力用および出力用のインターフェース部品が搭載されている請求項１〜３のいずれかに記載のインターフェース端子台。
7. 前記コントローラとの信号伝送用の伝送部品を前記インターフェースユニット内に設けた請求項１に記載のインターフェース端子台。
8. 前記端子台は、ねじアップ式端子台である請求項１〜５のいずれかに記載のインターフェース端子台。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のインターフェース端子台と、該インターフェース端子台と直接接続されたコントローラとを有する制御システム。
10. 前記インターフェース端子台には、配電設備要素、制御設備要素および監視設備要素のうちの少なくともいずれかの入力用および出力用の各電子機器が接続されている請求項９に記載の制御システム。

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