JP2009130906A - 防爆エリア用バリア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部装置と防爆エリア内の機器とを接続する信号線の電流・電流制限回路の後段で、電流・電圧制限回路によって波形の崩れた信号を外部装置から出力された状態に復元し、防爆エリア内の機器に高周波数の信号を正確に供給できるようにする。
【解決手段】防爆エリア外のロボットコントローラ３０と防爆エリア内の教示用ペンダント２０との間に設置される防爆エリア用バリア装置１０に、電流・電圧制限回路１１とともにコンパレータ回路１２を備えた。電流・電圧制限回路１１は、ロボットコントローラ３０と教示用ペンダント２０との間に接続される信号線４０１〜４１２のそれぞれの電流値及び電圧値を一定値以下に制限する。コンパレータ回路１２は、電流・電圧制限回路１１から出力される信号を基準値と比較して波形を整形する。
【選択図】図２

Description

この発明は、防爆エリア内で使用される機器に防爆エリア外から信号を伝送する際に使用されるバリア装置に関する。

引火性ガス雰囲気等の危険区域である防爆エリア内で使用される本質安全防爆構造の機器に対して、防爆エリア外に設置された外部装置から信号を送信する際には、電流・電圧制限回路を備えたバリア装置が使用される（例えば、特許文献１参照。）。

電流・電圧制限回路は、機器又は外部装置の故障時にも防爆エリア内の機器に供給される電流及び電圧を一定値以下に制限する。このため、電流・電圧制限回路は、防爆エリア内の機器と外部装置との間に接続される各信号線のそれぞれに、ツェナダイオード、ヒューズ及び抵抗を配置して構成される。
特開平９−６５４４１号公報

しかしながら、バリア装置が備える電流・電圧制限回路にはインピーダンス（抵抗やヒューズの抵抗など）及びキャパシタンス（ツェナダイオードの静電容量など）が含まれる。このため、外部装置から送信された信号は、防爆エリア内の機器に達する前にバリア装置を通過する間に、波形が崩れてしまい、高周波数の信号を外部装置から防爆エリア内の機器に送信することができない問題がある。

特に、防爆エリア内に設置されたロボット装置等に対する制御データを設定する際に使用される教示用ペンダントのように、液晶パネル等のディスプレイを備えた可搬型表示装置に、外部装置から表示データを含む信号を送信する場合に、大きな問題となる。

この発明の目的は、外部装置と防爆エリア内の機器とを接続する信号線の電流・電流制限回路の後段で、電流・電圧制限回路によって波形の崩れた信号を外部装置から出力された状態に復元し、防爆エリア内の機器に高周波数の信号を正確に供給することができる防爆エリア用バリア装置を提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、この発明の防爆エリア用バリア装置は、防爆エリア外の外部装置と防爆エリア内の機器との間に設置される防爆エリア用バリア装置であって、電流・電圧制限回路及び波形復元回路を備えている。電流・電圧制限回路は、外部装置と防爆エリア内の機器との間に接続される信号線のそれぞれの電流値及び電圧値を一定値以下に制限する。波形復元回路は、電流・電圧制限回路から出力される信号の波形を復元する。

この構成では、電流・電圧制限回路で崩れた信号の波形が、波形復元回路で復元されて防爆エリア内の機器に入力される。したがって、外部装置から出力された高周波数の信号も正確に防爆エリア内の機器に入力される。

この構成において、波形復元回路として、電流・電圧制限回路から出力された信号を基準信号と比較した結果を出力する比較器を用いることができる。

また、この構成は、信号線を介して機器が備える液晶ディスプレイに対する駆動用データを伝送する場合に好適である。

この発明によれば、電流・電圧制限回路で崩れた信号の波形を、波形復元回路で外部装置から出力された状態に復元することができ、外部装置から出力された高周波数の信号も正確に防爆エリア内の機器に入力することができる。

図１は、この発明の実施形態に係る防爆エリア用バリア装置１０の使用状態の一例を示す図である。防爆エリア用バリア装置１０は、一例として、教示用ペンダント２０とロボットコントローラ３０との間に、ケーブル４０を介して配置される。ケーブル４０は、複数の信号線で構成されている。

教示用ペンダント２０は、この発明の防爆エリア内の機器に相当し、引火性ガス雰囲気等の危険区域である防爆エリア１００内に設置されているロボット装置１０１に対する制御データの設定操作を受け付ける。教示ペンダント２０には、キースイッチ２１とともに液晶ディスプレイ２２が備えられている。液晶ディスプレイ２２は、制御データの設定内容やロボット装置１０１の状態等を表示する。

ロボットコントローラ３０は、この発明の外部装置に相当し、防爆エリア１００外に設置されており、教示用ペンダント２０を介して設定された制御データに従ってロボット装置１０１を動作させる。ロボットコントローラ３０は、液晶ディスプレイ２２が表示すべき表示データを作成し、ケーブル４０を介して教示用ペンダント２０に供給する。

図２は、防爆エリア用バリア装置１０のブロック図である。防爆エリア用バリア装置１０は、電流・電圧制限回路１１、コンパレータ回路１２及びパラレル／シリアル変換回路１３を備えている。

ロボットコントローラ３０は、教示用ペンダント２０が備える液晶ディスプレイ２２に対するクロック信号や画像制御信号とともに、８ビットの表示用の画像データをパラレルに出力する。電流・電圧制限回路１１は、教示用ペンダント２０又はロボットコントローラ３０の故障時等にも、信号線の電流値及び電圧値を本質安全防爆構造に要求される一定値以下に制限する。

コンパレータ回路１２は、この発明の波形復元回路であり、電流・電圧制限回路１１の出力信号を予め設定された基準値と比較し、比較結果を出力する。パラレル／シリアル変換回路１３は、コンパレータ回路１２からパラレルに出力された８ビットの信号をシリアルデータに変換して教示用ペンダント２０に出力する。

図３は、防爆エリア用バリア装置１０の要部の回路図である。ロボットコントローラ３０からケーブル４０内の１２本の信号線４０１〜４１２を介して、クロック信号ＣＰ、制御信号Ｃ１〜Ｃ３、画像データＤ０〜Ｄ７が、防爆エリア用バリア装置１０に入力される。

信号線４０１〜４１２のそれぞれには、ヒューズ１、ツェナダイオード２、抵抗３、コンパレータ４が接続されている。ヒューズ１、ツェナダイオード２、抵抗３は、電流・電圧制限回路１１を構成している。コンパレータ４は、コンパレータ回路１２を構成している。

ロボットコントローラ３０から信号線４０１〜４１２のそれぞれを介して伝送されてきた信号は、抵抗３、ヒューズ１の抵抗、ツェナダイオード２の静電容量などによって波形が崩れ、信号の立ち上がり及び立ち下がりが鈍る。コンパレータ４は、波形が崩れた信号を基準値と比較し、立ち上がり及び立ち下がりが急峻な波形に整形した信号を比較結果として出力する。

これによって、ロボットコントローラ３０から出力される液晶ディスプレイ２２用の画像データＤ０〜Ｄ７等の高周波の信号も、ロボットコントローラ３０から出力された状態に略等しい波形で教示用ペンダント２０に入力され、液晶ディスプレイ２２に正確に画像が表示される。

なお、この発明の防爆エリア内の機器は教示用ペンダント２０に限るものではなく、外部装置はロボットコントローラ３０に限るものではない。上記の実施形態はいずれも一例であり、この発明はこれらに限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。

この発明の実施形態に係る防爆エリア用バリア装置の使用状態の一例を示す図である。 防爆エリア用バリア装置のブロック図である。 防爆エリア用バリア装置の要部の回路図である。

符号の説明

１０ 防爆エリア用バリア装置
１１ 電流・電圧制限回路
１２ コンパレータ回路（波形復元回路）
２０ 教示用ペンダント（防爆エリア内の機器）
２２ 液晶ディスプレイ
３０ ロボットコントローラ（外部装置）

Claims (3)

1. 防爆エリア外の外部装置と防爆エリア内の機器との間に設置される防爆エリア用バリア装置であって、
   前記外部装置と前記機器との間に接続される信号線のそれぞれの電流値及び電圧値を一定値以下に制限する電流・電圧制限回路と、
   前記電流・電圧制限回路から出力される信号の波形を復元する波形復元回路と、
   を備えた防爆エリア用バリア装置。
2. 前記波形復元回路は、前記電流・電圧制限回路から出力された信号を基準信号と比較した結果を出力する比較器を含む請求項１に記載の防爆エリア用バリア装置。
3. 前記信号線は、前記機器が備える液晶ディスプレイに対する駆動用データを伝送する信号線である請求項１又は２に記載の防爆エリア用バリア装置。

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