JP2008299594A - プログラマブルコントローラ及びプログラマブルコントローラ用の基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】端子点数の相違する複数の機種に容易に対応できるようにしながらも、簡単で安価な構成で済ませる。
【解決手段】連結基板21は、4個の同等の単位基板部22を、分離可能な切離し部23を介して左右方向に並んで有する。各単位基板部22に、制御回路が選択的に実装される制御回路実装部25、シリアルパラレルIC26、入出力回路部27、4個の入出力端子28aを備えた接続部28を設けると共に、制御回路とシリアルパラレルIC26との間を接続するシリアル通信配線29を設ける。連結基板21に、各単位基板部22のシリアル通信配線29同士を接続するための接続配線31を設ける。連結基板21は、プログラマブルコントローラの必要とする入出力端子28aの端子点数に応じて、分割されて(或いは分割せずに)使用される。
【選択図】図1
【解決手段】連結基板21は、4個の同等の単位基板部22を、分離可能な切離し部23を介して左右方向に並んで有する。各単位基板部22に、制御回路が選択的に実装される制御回路実装部25、シリアルパラレルIC26、入出力回路部27、4個の入出力端子28aを備えた接続部28を設けると共に、制御回路とシリアルパラレルIC26との間を接続するシリアル通信配線29を設ける。連結基板21に、各単位基板部22のシリアル通信配線29同士を接続するための接続配線31を設ける。連結基板21は、プログラマブルコントローラの必要とする入出力端子28aの端子点数に応じて、分割されて(或いは分割せずに)使用される。
【選択図】図1
Description
本発明は、制御回路と、入出力端子に接続された外部機器との間の入出力を制御する入出力回路部とを、基板上に実装してなるプログラマブルコントローラ及びプログラマブルコントローラ用の基板に関する。
例えば工場設備等において使用され、外部機器に対する入出力制御を行うプログラマブルコントローラ(I/Oモジュール)は、例えば、矩形箱状の本体ケース内に、制御回路や入出力回路部等が実装された実装基板を備えて構成されている。また、前記実装基板に、入出力回路部に接続された複数個の入出力端子が設けられ、前記本体ケース部分には、それら入出力端子に接続され、外部機器との電気的接続を行うための接続部(コネクタ)が設けられるようになっている。
この種のプログラマブルコントローラは、ユーザ毎に、必要とする入出力端子の端子点数が相違する事情があり、これに対応するためには、メーカは、端子点数やサイズの異なる複数種類の機種(実装基板)をラインナップしておく必要がある。この場合、機種毎に回路設計やパターン設計を行い、各々の機種毎の実装基板を製作することは、メーカにとって、開発時間、管理面、コスト面で大きな負担となる。
そこで、従来より、プリント基板の製作にあって、1枚の大きな基板(分割基板)に、最小単位の同等の回路ブロックを複数設け、部品実装後にその分割基板を分割して複数枚の小基板を得ることが考えられている(例えば特許文献1参照)。この場合、複数個の小基板を組合せることにより、異種の製品に対応させることが容易となり、もって1種類の分割基板を複数種類の製品に関して共用化することができる。このような分割基板の考え方をプログラマブルコントローラに応用すれば、プログラマブルコントローラにおける端子点数の異なる複数の機種に対応することが可能となる。
特開2004−235575号公報
上記分割基板の考え方をプログラマブルコントローラにおいて具体化した場合、例えば図5〜図8に示す構成が考えられる。即ち、図5(a)に示すように、分割基板1には、例えば左右に並んだ4つの同等の小基板領域1aが設けられる。各小基板領域1aには、制御回路2、シリアルパラレルIC3、入出力回路部4、4個の入出力端子5aを備えた接続部(コネクタ)5といった部品が実装されると共に7、それら部品間を接続するための配線パターンが設けられる。この場合、制御回路2とシリアルパラレルIC3との間は、シリアル通信配線6(2本を図示)により接続される。さらに、各シリアル通信配線6に接続されるようにして、基板間の電気的接続に必要となる基板間接続用配線7が設けられている。
そして、上記の分割基板1を、破線で示した3本の分割ライン1bで分割することにより、図5(b)に示すように、1個の分割基板1から4個の小基板8を得ることができる。その後、小基板8を1個で使用したり、或いは複数個の小基板8を組合せたりすることによって、端子点数が4個の整数倍となっている実装基板を形成することができるのである。このとき、小基板8同士を接続する場合には、基板間接続用配線7同士を電気的に接続する基板間コネクタ9(図6,図7参照)が用いられる。
図6には、4個の小基板8を組合せて、入出力端子5aの端子点数が16個のプログラマブルコントローラ10を構成した様子を示している。図7には、2個の小基板8を組合せて、入出力端子5aの端子点数が8個のプログラマブルコントローラ11を構成した様子を示している。図8には、1個の小基板8を用いて、入出力端子5aの端子点数が4個のプログラマブルコントローラ12を構成した様子を示している。尚、複数個の小基板8を組合せる場合、制御回路2は、いずれかの小基板8の1個のみが残され、他の小基板8の制御回路2は取外される。
しかしながら、上記のように、小基板8を組合せて、所望の端子点数の実装基板を構成する場合、2枚以上の小基板8間を接続するための、基板間接続コネクタ9、或いは別の配線が必要となる。このため、部品点数が多くなって構成の複雑化を招き、必ずしも組立工数やコストの面で有効であるとはいえなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、端子点数の相違する複数の機種に容易に対応することができながらも、簡単で安価な構成で済ませることが可能なプログラマブルコントローラ及びプログラマブルコントローラ用の基板を提供するにある。
上記目的を達成するために、本発明のプログラマブルコントローラは、制御回路と、入出力端子に接続された外部機器との間の入出力を制御する入出力回路部とを、基板上に実装してなるものにあって、複数の単位基板部を、分離可能な切離し部を介して連結した形態とされた連結基板を、必要な端子点数に応じて分割して構成されており、前記連結基板の各単位基板部には、前記制御回路が選択的に実装される制御回路実装部と、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレルICと、このシリアルパラレルICに接続され4個の入出力端子を備えた入出力回路部と、前記制御回路実装部と前記シリアルパラレルICとをつなぐシリアル通信配線とが夫々設けられていると共に、前記連結基板には、前記各単位基板部のシリアル通信配線同士を、前記切離し部を交差するように延びて接続する接続配線が設けられているところに特徴を有する。
また、本発明のプログラマブルコントローラ用の基板は、制御回路と、入出力端子に接続された外部機器との間の入出力を制御する入出力回路部とを備えるものにあって、複数の単位基板部を、分離可能な切離し部を介して連結した形態とされた連結基板からなり、前記各単位基板部には、前記制御回路が選択的に実装される制御回路実装部と、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレルICと、このシリアルパラレルICに接続され4個の入出力端子を備えた入出力回路部と、前記制御回路実装部と前記シリアルパラレルICとをつなぐシリアル通信配線とが夫々設けられていると共に、前記各単位基板部のシリアル通信配線同士を、前記切離し部を交差するように延びて接続する接続配線が設けられ、必要な端子点数に応じて前記切離し部によって分割可能とされているところに特徴を有する。
本発明においては、連結基板には、複数の単位基板部が連結された形態で設けられており、必要な端子点数に応じた数の単位基板部を有して基板が構成されるように、切離し部によって分割することが可能である。この場合、連結形態とされている単位基板部の個数の4倍の端子点数の入出力端子を備えた基板を得ることができる。従って、1種類の連結基板を、端子点数の相違する複数の機種に容易に対応させることが可能となり、連結基板の共用化を図ることができる。
このとき、2以上の単位基板部を有して基板を構成する場合、いずれかの制御回路実装部に実装された1個の制御回路と、各単位基板部のシリアルパラレルICとがシリアル通信配線を介して信号の通信を行うのであるが、各単位基板部のシリアル通信配線同士が接続配線によって元々接続されているので、小基板を連結して使用するものと異なり、後に基板間コネクタや別途の配線により接続する必要はない。従って、接続に係る部品数の増加や組立工数の増加を招くことはなく、簡単で安価に済ませることが可能となる。尚、この場合、シリアル通信を採用しているので、シリアル通信配線ひいては単位基板部間を接続する接続配線の本数を少なく済ませることができる。
以下、本発明を具体化した一実施例について、図1ないし図4を参照しながら説明する。図1は、プログラマブルコントローラを構成する本実施例に係る連結基板21の全体構成を概略的に示している。この連結基板21は、例えば多層のプリント配線基板に、必要な部品を表面実装して構成されているのであるが、本実施例では、複数例えば4個の単位基板部22を左右方向に並んで有して構成される。
連結基板21を構成するプリント配線基板は、図で横長な矩形状をなす比較的大形のものからなり、前記各単位基板部22は、プリント配線基板を左右方向にほぼ四等分する面積の縦長の領域に、同等の回路設計となるように配線パターン等が設けられている。また、連結基板21における前記各単位基板部22の境界部分(図1に破線で示す前後方向に延びる直線)には、分離可能な切離し部23が設けられている。この場合、各切離し部23は、プリント配線基板に対し、図で前後方向に延びるスリットが、一部分(後述する接続配線が設けられている部分)を除いて形成されることにより設けられている。
前記各単位基板部22には、図で後部側に位置して、マイコンからなる制御回路24(図2,図3、図4参照)が選択的に実装される制御回路実装部25が設けられている。前記制御回路24は、予め設定、記憶されたプログラムに基づいて、接続された外部機器を制御するようになっている。
また、図で手前側に位置して、シリアル信号とパラレル信号との間での変換を行うシリアルパラレルIC26が実装されていると共に、このシリアルパラレルIC26に接続された入出力回路部27が実装されている。各単位基板部22の図で前辺部には、前記入出力回路部27に接続された4個の入出力端子28aを備えた接続部(コネクタ)28が設けられている。各接続部28には、図示しない外部機器(例えば、モータ、ベルトコンベア、電磁弁、表示装置、ランプ等の負荷、スイッチやセンサ等の入力機器)のケーブルに接続されたコネクタ(端子台)が接続可能とされ、入出力回路部27は、それらの入出力制御を行うようになっている。
さらに、各単位基板部22には、前記制御回路実装部25(制御回路24)と、シリアルパラレルIC26との間を接続するシリアル通信配線29が設けられている。このとき、図では便宜上2本のみ図示しているが、シリアル通信配線29は、電源線、信号線、グランド線の3本が設けられている。また、前記シリアルパラレルIC26には、各単位基板部22のシリアルパラレルIC26に個別のID番号(例えばNo1、No2、No3、No4)を設定するためのID設定部30が設けられている。
そして、この連結基板21には、各単位基板部22のシリアル通信配線29同士を接続するための接続配線31が設けられている。この場合、詳しく図示はしていないが、接続配線31は、連結基板21の内層パターンとして設けられ、切離し部23を交差するように連結基板21の左右方向ほぼ全体に延びて設けられている。切離し部23において単位基板部22が分割された場合には、切離し部23にて接続配線31が切断されることは勿論である。
さて、上記した連結基板21は、図2〜図4に示すように、プログラマブルコントローラ32,33、34の必要とする入出力端子28aの端子点数に応じて、切離し部23にて分割されて、或いは分割せずにそのままで使用される。即ち、図2に示すように、入出力端子28aの端子点数が16個のプログラマブルコントローラ32を得る場合には、連結基板21を分割しないそのままの状態で、いずれか(図では右端)の単位基板部22の制御回路実装部25に制御回路24を実装する。図2(b)に示すように、この連結基板21をケース32a内に組込むことにより、端子点数が16個のプログラマブルコントローラ32を得ることができる。
これにて、図2(a)に示すように、制御回路24は、シリアル通信配線29及び接続配線31を介して、全てのシリアルパラレルIC26と接続されている状態となる。このとき、各シリアルパラレルIC26には固有のID番号(例えば左から順にNo1〜No4)が設定されており、制御回路24は、そのIDに基づいて、各シリアルパラレルIC26との間で信号の通信(シリアル通信)を行うことが可能となる。従って、入出力端子28a(接続部28)に接続された外部機器を、プログラムに基づいて制御することができる。
次に、図3に示すように、入出力端子28aの端子点数が8個のプログラマブルコントローラ33を得る場合には、連結基板21を、中央の切離し部23により切断し分割するようにする。この切断は、例えばルータを用いて行われるのであるが、連結基板21には、スリット23a、23bが形成されているので、切断作業を簡単に行うことができる。これにて、図3(a)に示すように、2個の単位基板部22を連結した形態の実装基板21´が得られ、その際、予めいずれか(図では右側)の制御回路実装部25に制御回路24を実装しておく。このとき、1枚の連結基板21から実装基板21´(端子点数が8個であるプログラマブルコントローラ33)を2個得ることができる。
図3(b)に示すように、この実装基板21´をケース33a内に組込むことにより、端子点数が8個のプログラマブルコントローラ33を得ることができる。この場合も、制御回路24は、シリアル通信配線29及び接続配線31を介して、2個のシリアルパラレルIC26と接続されている状態となり、各シリアルパラレルIC26に付されたIDに基づいて、各シリアルパラレルIC26との間で信号の通信を行うことが可能となり、入出力端子28a(接続部28)に接続された外部機器を制御することができる。
図4に示すように、入出力端子28aの端子点数が4個のプログラマブルコントローラ34を得る場合には、各制御回路実装部25に制御回路24を実装した上で、連結基板21を、各切離し部23により切断し分割するようにする。これにて、図4(a)に示すように、1個の単位基板部22からなる実装基板21″が得られる。このとき、1枚の連結基板21から実装基板21″(端子点数が4個であるプログラマブルコントローラ34)を4個得ることができる。図4(b)に示すように、この実装基板21″をケース43a内に組込むことにより、端子点数が4個のプログラマブルコントローラ34を得ることができる。
尚、図示はしないが、連結基板21を、左右どちらか一方の切離し部23により切断し分割することにより、端子点数が12個の実装基板(プログラマブルコントローラ)と、端子点数が4個の実装基板21″(プログラマブルコントローラ34)とを得ることができる。
このように本実施例によれば、複数の単位基板部22が連結された形態で設けられ、切離し部23によって分割することが可能な1種類の連結基板21を、端子点数の相違する複数の機種のプログラマブルコントローラ32〜34に容易に対応させることが可能となった。この結果、連結基板21の共用化を図ることができ、回路設計(開発時間)、管理面、コスト面でのメリットを得ることができる。
このとき、2以上の単位基板部22を有して基板を構成する場合、いずれかの制御回路実装部25に実装された1個の制御回路24と、各単位基板部22のシリアルパラレルIC26とがシリアル通信配線29を介して信号の通信を行うのであるが、各単位基板部22のシリアル通信配線29同士が接続配線31によって元々接続されているので、小基板を連結して使用するものと異なり、後に基板間コネクタや別途の配線により接続する必要はない。
従って、本実施例によれば、連結基板21を用いることによって、端子点数の相違する複数の機種に容易に対応することができながらも、接続に係る部品数の増加や組立工数の増加を招くことはなく、簡単で安価に済ませることができるという優れた効果を得ることができるものである。
尚、上記実施例では、連結基板21を、4個の単位基板部22を連結した形態に構成したが、5個以上の単位基板部22を連結した形態に連結基板を構成することも可能である。但し、単位基板部の個数を徒に多くしても、逆に取扱い性などが低下するので、最大でも8個の単位基板部を有する(端子点数が32個)程度とすることが好ましい。その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
図面中、21は連結基板、22は単位基板部、23は切離し部、24は制御回路、25は制御回路実装部、26はシリアルパラレルIC、27は入出力回路部、28は接続部、28aは入出力端子、29はシリアル通信配線、31は接続配線、32〜34はプログラマブルコントローラを示す。
Claims (2)
- 制御回路と、入出力端子に接続された外部機器との間の入出力を制御する入出力回路部とを、基板上に実装してなるプログラマブルコントローラであって、
複数の単位基板部を、分離可能な切離し部を介して連結した形態とされた連結基板を、必要な端子点数に応じて分割して構成されており、
前記連結基板の各単位基板部には、前記制御回路が選択的に実装される制御回路実装部と、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレルICと、このシリアルパラレルICに接続され4個の入出力端子を備えた入出力回路部と、前記制御回路実装部と前記シリアルパラレルICとをつなぐシリアル通信配線とが夫々設けられていると共に、
前記連結基板には、前記各単位基板部のシリアル通信配線同士を、前記切離し部を交差するように延びて接続する接続配線が設けられていることを特徴とするプログラマブルコントローラ。 - 制御回路と、入出力端子に接続された外部機器との間の入出力を制御する入出力回路部とを備えるプログラマブルコントローラ用の基板であって、
複数の単位基板部を、分離可能な切離し部を介して連結した形態とされた連結基板からなり、
前記各単位基板部には、前記制御回路が選択的に実装される制御回路実装部と、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアルパラレルICと、このシリアルパラレルICに接続され4個の入出力端子を備えた入出力回路部と、前記制御回路実装部と前記シリアルパラレルICとをつなぐシリアル通信配線とが夫々設けられていると共に、
前記各単位基板部のシリアル通信配線同士を、前記切離し部を交差するように延びて接続する接続配線が設けられ、
必要な端子点数に応じて前記切離し部によって分割可能とされていることを特徴とするプログラマブルコントローラ用の基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007145091A JP2008299594A (ja) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | プログラマブルコントローラ及びプログラマブルコントローラ用の基板 |
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CN102316678A (zh) * | 2010-07-09 | 2012-01-11 | 株式会社东海理化电机制作所 | 电路基板的制造方法 |
WO2012032925A1 (ja) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | シーシーエス株式会社 | Led配線基板及び光照射装置 |
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