JP2009251949A - 制御装置における入出力ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】制御ボックス１に設けられる４０ピンコネクタ８を備えた入出力ユニット２に外部機器に接続される汎用性がある２０ピンコネクタをそのまま接続できるようにする。
【解決手段】前記入出力ユニット２の制御用４０ピンコネクタ８の配線を、基板９を介して外部接続用の第一、第二の２０ピンコネクタ３、４に分岐し、該第一、第二の２０ピンコネクタ３、４を介して外部接続するようにすると共に、該基板８に電源端子台１０を介して電源供給するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に用いられる制御装置の入出力ユニットの技術分野に属するものである。

一般に、シーケンサの入出力ユニットには入出力用のコネクタが設けられているが、このようにしたもののなかには、該一つのコネクタから複数組の電気信号を入出力するようにしたものがある。そしてこの場合、電気信号は端末側において組数分に分岐されることになる。このような場合、シーケンサ側に設けられる入出力用コネクタに対応したピン数の多い一つのシーケンサ側コネクタと、端末側に設けられるコネクタに対応したピン数の少ない複数の端末側コネクタと、これらコネクタ同志を電気的に分岐接続するための配線が施された基板とを備えて構成した分岐ユニットが知られている（特許文献１参照）。
しかるにこの分岐ユニットは、長方形状をした基板の一方の板面にシーケンス側コネクタを設け、他方の板面に端末側コネクタの複数個を設けて構成しているが、シーケンス側コネクタと端末側コネクタとが、基板の短辺方向に位置ずれした状態で設けられているため幅広なものであった。しかも今日、シーケンサ側の入出力ユニットの小型コンパクト化が著しく、このため、シーケンサ側において、隣接するコネクタ同志の間隔が狭くなってきている結果、前記従来の分岐ユニットでは幅広すぎて分岐ユニットを入出力ユニット側のコネクタに接続することができないという問題がある。
そこでシーケンサ側に接続されるシーケンサ側コネクタと、端末側に接続される複数の端末側コネクタと、前記シーケンサ側コネクタおよび複数の端末側コネクタとを電気的に分岐接続するための配線が施された基盤とを備えて構成したものにおいて、前記基板に、シーケンサ側コネクタに設けられるターミナル間に挟持状に支持して該シーケンサ側コネクタの厚さ内に収まるよう起立して設けたものを提唱し、これによって分岐ユニットを肉薄にできるようにした（特許文献２参照）。
実用新案登録第２６０３０３７号公報 特開２００６−１３９５２８号公報

ところが前記提唱した従来のものは、３２点Ｉ／Ｏユニットである場合に、４０ピンコネクタを１個使用した構成にしている。ところがＩ／Ｏユニットには各種自動機器などの設備に配したアクチュエータやセンサ類（以下「被接続機器」という）が接続されることになるが、これら被接続機器は設備上に分散されて配置することが多く、３２点もまとまって配置されていないのが実情である。このため、３２点を無駄なく全て配線するには、遠くにある被接続機器を端子台ユニットまで配線しなければならず、その場合に、被接続機器からＩ／Ｏユニットまでの距離が長いと被接続機器に付属するケーブルでは届かないことがあり、この場合には延長ケーブルが必要になり、部品点数が多くなるだけでなく、延長ケーブルの接続作業も強いられることになる。
そのうえ３２ピンＩ／Ｏユニットは、メーカによってコモンピン（−ピン）の配列が異なり、そのうえこれらの中には、コモンピン（−ピン）が４個ではなく２個しかないものがある。ところでＩ／Ｏユニットには一般的に電源端子がなく、このためＩ／Ｏユニットに設置されるコモンピンを利用して電源供給することになる。ところでＩ／Ｏユニットに設けられるコモンピンを始めとするコネクタピンは、かつては半田付けで設けていたため許容電流値が３アンペア／ピンと高いが、今日採用されるコネクタピンは圧接によって設けられているため許容電流値が１アンペア／ピンと低く、このためコモンピンが４個あるものでは３２点Ｉ／Ｏユニットの許容電流値である３．２アンペアをクリヤできるが、コモンピンが２個しかないものはこの電流値をクリヤできないという問題がある。そこで半田付けをしたＩ／Ｏユニットを採用すればよいのでは、という考えもあるが、今日、半田は鉛フリーという制約を受けているため、半田付け製の３２ピンのＩ／Ｏそのものの半田付けは１本１本の処理が必要であり、フラットケーブルなどの圧接に比べると製造が難しく、信頼性の高いものを安価に提供できないという問題があり、これらに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、外部機器である入力機器または出力機器に電気的に接続され、これら外部機器に対して制御信号の入出力と電源供給をする制御装置における入出力ユニットにおいて、前記入出力ユニットは、前記外部機器と制御信号を送受信する制御基板と、前記制御基板に電気的に接続され、外部機器に接続される接続点数が２０ピンを有する少なくとも2以上からなる複数のコネクタ接続部と、前記制御基板に電気的に接続される電源端子台と、
を有することを特徴とする制御装置における入出力ユニットである。
請求項２の発明は、複数のコネクタのうち１６ピンが前記接続線に接続されていることを特徴とする請求項１記載の制御装置における入出力ユニットである。

請求項１の発明とすることにより、４０ピンコネクタが設けられる入出力ユニットを用いて、外部機器に接続される２０ピンコネクタの二つを分岐した状態で接続できることになって、無駄のない接続ができる。
請求項２の発明とすることにより、各コネクタが２０ピン単位で構成されているため、一般的に流通している２０ピンコネクタを使用した各種ＰＬＣの周辺機器とワンタッチで接続できるので効率のよい接続ができる。

次ぎに、本発明の第一の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１はＰＬＣの制御ボックスであって、該制御ボックス１には、制御用入出力コネクタ（例えば４０ピンコネクタ）８が設けられたボックス側Ｉ／Ｏユニット２の複数が入出力用として設けられているが、さらに制御ボックス１には、該各Ｉ／Ｏユニット２に対応して接続点数が２０点となる一対の外部接続用の第一、第二の２０ピンコネクタ３、４としてセットされて設けられている。第一、第二の２０ピンコネクタ３、４には、外部中継用の、例えば端子台ユニットのようなＩ／Ｏユニット５やエアマニホルドバルブユニット６にそれぞれ設けた外部中継用２０ピンコネクタ５ａ、６ａに対応するピン同士が配線７を介して接続され、これらユニット５から図示しない配線を介して各種のアクチュエータや更なる外部中継用Ｉ／Ｏユニット等の外部接続部材と接続されるようになっている。ここで２０ピンコネクタ３、４としては、ＭＩＬ式、ハーフ式、または１０ピンコネクタ（Ｉ／Ｏ接続点は８点）を２以上設けたものなどを用いてもよい。

第一、第二２０ピンコネクタ３、４は、制御ボックス１に設けられる入出力用コネクタ８に外部機器に対して必要な制御信号を入出力するため設けられた基板９を介して接続されているが、該基板９は、一端には制御ボックス側入出力用コネクタ８と接続するためのコネクタピンを備え、他端はに前記第一、第二２０ピンコネクタ３、４とそれぞれ接続するためのコネクタピンを備えて構成されている。

さらに前記制御ボックス側Ｉ／Ｏユニット２に設けられる電源端子台１０は、接続基板１１を介して前記基板９に接続され、必要な電源供給をするようになっている。また電源端子台１０に接続された電源ケーブル１２は、前記配線７と共に外部中継用ユニット５、６に設けた電源端子５ｂ、６ｂに接続されていて必要な電源供給をするようになっている。尚、電源端子台１０は電源１３に電気的に接続されている。

叙述のごとく構成された本発明の実施の形態において、制御ボックス１に設けられるＩ／Ｏ入出力ユニット２には、対応する外部機器に電気的に接続するため外部接続用の第一、第二の２０ピンコネクタ３、４を備えており、しかも該外部接続用第一、第二の２０ピンコネクタ３、４は、対応する外部機器に対して制御信号の入出力をするよう２０ピン単位で分岐接続されている。この結果、制御ボックス１において、Ｉ／Ｏ入出力ユニット２を用いていながら、外部機器に接続される２０ピンコネクタ３、４の二つに分岐したものとして外部接続がなされることになって、無駄のない接続ができる。

しかもこのものでは、第一、第二の２０ピンコネクタ３、４の電源は、入出力ユニット２に設けられる基板９を介して各々の内部回路の電源と接続されるだけでなく、電源端子台１０にも接続される。そのため、電圧降下が大きい長い距離の配線ができなかった駆動電流の大きい出力ユニットの場合でも、電源端子台１０を介して電源（負荷電源）１３に短い距離での配線が可能になり、電圧降下が低減でき、３２点Ｉ／Ｏユニットの許容電流値である３．２アンペアをクリヤすることができ、長い外部配線にも対応できることになる。

全体の配線状態を示す概略図である。 Ｉ／Ｏ入出力ユニット部の概略拡大図である。 Ｉ／Ｏ入出力ユニット部の概略断面図である。

符号の説明

１ 制御ボックス
２ ボックス側Ｉ／Ｏユニット
３、４ 外部接続用の第一、第二の２０ピンコネクタ
５、６ 外部接続用ユニット
９ 基板
１０ 電源端子台

Claims (2)

1. 外部機器である入力機器または出力機器に電気的に接続され、これら外部機器に対して制御信号の入出力と電源供給をする制御装置における入出力ユニットにおいて、
   前記入出力ユニットは、
   前記外部機器と制御信号を送受信する制御基板と、
   前記制御基板に電気的に接続され、外部機器に接続される接続点数が２０ピンを有する少なくとも2以上からなる複数のコネクタ接続部と、
   前記制御基板に電気的に接続される電源端子台と、
   を有することを特徴とする制御装置における入出力ユニット。
2. 前記複数のコネクタのうち１６ピンが前記接続線に接続されていることを特徴とする請求項１記載の制御装置における入出力ユニット。

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