JP2011164966A - Wiring system of multiple proximity sensors and plc and relay box used for the system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の近接センサとPLC(プログラマブルコントローラ)とを配線接続するシステムに関するものであり、特に、検出対象の近接検出以外に自己診断機能等の特定機能を備えた近接センサをPLCに配線接続するシステムに関するものである。 The present invention relates to a system for wiring-connecting a plurality of proximity sensors and a PLC (programmable controller), and in particular, wiring a proximity sensor having a specific function such as a self-diagnosis function in addition to the proximity detection of a detection target to the PLC. It relates to the system to be connected.
PLCは、多数の生産機械を制御する制御システムに組み込まれて使用される。PLCは、全体を統率制御するCPU、ユーザプログラムであるラダープログラムが格納されるプログラムROM、CPUが作業に用いるワークRAM等に加えて、各種生産装置や設備装置に取り付けたセンサ等の入力機器からの信号を入力したり、アクチュエータ、モータ等の出力機器に制御出力を出力したりするI/O部を備える。このI/O部に接続されるセンサ等やモータ等の機器は、ユーザにより、生産機械に合わせて構築配置され、ユーザ回路装置を構成する。 The PLC is used by being incorporated in a control system that controls a large number of production machines. In addition to a CPU that controls the entire system, a program ROM that stores a ladder program that is a user program, a work RAM that the CPU uses for work, and other input devices such as sensors attached to various production devices and equipment devices Are provided, and an I / O unit for outputting a control output to an output device such as an actuator or a motor is provided. Devices such as sensors and motors connected to the I / O unit are constructed and arranged by the user in accordance with the production machine to constitute a user circuit device.
そして、近接センサは、上記PLCにおいて入力機器の1つとして、検出対象に非接触の状態で当該検出対象の存在や移動等を電気信号に置き換えて検出することができるセンサとして使用され、その種類も多く、またその用途も多岐にわたっている。 The proximity sensor is used as one of the input devices in the PLC as a sensor that can detect the presence or movement of the detection target by replacing the detection target with an electric signal in a non-contact state with the detection target. There are also many uses.
このような近接センサには、例えば、検出対象が金属である高周波発振型や、検出対象が金属で無くても検出することができる静電容量方式等がある。こうした近接センサの信号出力形態にはアナログ出力、オンオフ出力等がある。そして近接センサは、例えば特許文献1等においてPLCに制御機器の状態を検知入力する入力機器の1つとして用いられる。
Such proximity sensors include, for example, a high-frequency oscillation type in which a detection target is a metal, and a capacitance method that can be detected even if the detection target is not a metal. Such proximity sensor signal output forms include analog output and on / off output. The proximity sensor is used as one of input devices that detect and input the state of the control device to the PLC in
以上の近接センサでは検出対象の検出有無に応じてその出力端子から検出信号が出力されるようになっている。この場合、近接センサの出力端子は例えばPLCの入力端子に接続される。この近接センサの出力端子とPLCの入力端子との間の伝送配線には、少なくとも、電源供給に関わる伝送配線2本と近接センサの検出信号の伝送に関わる伝送配線1本がある。 In the proximity sensor described above, a detection signal is output from its output terminal depending on whether or not a detection target is detected. In this case, the output terminal of the proximity sensor is connected to the input terminal of the PLC, for example. The transmission wiring between the output terminal of the proximity sensor and the input terminal of the PLC includes at least two transmission wirings related to power supply and one transmission wiring related to transmission of detection signals of the proximity sensor.
そして、上記近接センサにおいて、自己診断やその他の特定の機能を追加する場合には、上記検出信号の伝送配線(検出信号伝送配線)に加えて、上記特定機能に関わる信号を伝送するための配線(特定信号伝送配線)を追加することが必要となる。なお、自己診断の近接センサは、例えば特許文献2等がある。こうした自己診断等の特定機能付きの近接センサをPLCの入力端子に接続する場合、さらに特定機能信号伝送のための伝送配線を追加でPLCの入力端子に接続することが必要となる。
When the self-diagnosis and other specific functions are added to the proximity sensor, in addition to the detection signal transmission wiring (detection signal transmission wiring), a wiring for transmitting a signal related to the specific function It is necessary to add (specific signal transmission wiring). An example of a proximity sensor for self-diagnosis is
上記した特定機能を追加した近接センサでは、通常の伝送配線に加えて、特定機能用の伝送配線を近接センサとPLCとの間に配線する必要があるので、検出対象近くの近接センサ位置から遠隔位置にあるPLCに対して多数の配線を引き回す結果、特定機能信号伝送配線の配線分で配線作業が増大することに加えて、それら多数の配線敷設スペースの確保が要求され、また配線コストが大きく増大する、などの課題が生起する。 In the proximity sensor to which the specific function is added, in addition to the normal transmission wiring, it is necessary to wire the transmission wiring for the specific function between the proximity sensor and the PLC. As a result of routing a large number of wires to the PLC at the location, in addition to increasing the wiring work for the wiring of the specific function signal transmission wiring, it is required to secure a large number of wiring laying spaces, and the wiring cost is high. Issues such as increasing will arise.
したがって、本発明により解決すべき課題は、特定機能付き近接センサの台数が増大しても、それら近接センサからの配線をPLCにまで引き回さずに済むことで、配線敷設スペースの削減化を図ると共に、PLCへの配線数を最小配線数に維持して、配線手間の軽減と配線コストの削減とを可能とすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that even if the number of proximity sensors with a specific function increases, it is not necessary to route the wiring from these proximity sensors to the PLC, thereby reducing the wiring laying space. At the same time, the number of wirings to the PLC is maintained at the minimum number of wirings, thereby making it possible to reduce wiring labor and wiring costs.
本発明による複数の近接センサとPLCとの配線システムは、少なくとも2つの信号を出力する複数の近接センサと、上記各近接センサからの信号に応答するPLCと、上記各近接センサからの信号をPLCに中継伝送する中継ボックスと、を含み、上記中継ボックスは、各近接センサごとに接続されてそれぞれの信号を伝送する複数の伝送配線を個別に接続する複数の伝送配線接続端子と、PLCとの間でのネットワーク通信のため単一のバス配線を接続するバス配線接続端子と、上記各近接センサから伝送配線を介して各伝送配線接続端子それぞれに印加される複数の信号をネットワーク通信の信号形式に変換処理して、単一のバス配線接続端子に出力処理する処理回路と、を含む、ことを特徴とする。 A wiring system of a plurality of proximity sensors and a PLC according to the present invention includes a plurality of proximity sensors that output at least two signals, a PLC that responds to a signal from each of the proximity sensors, and a signal from each of the proximity sensors that is a PLC. A relay box for relay transmission, and the relay box is connected to each proximity sensor and a plurality of transmission wiring connection terminals for individually connecting a plurality of transmission wirings for transmitting respective signals, and a PLC A network communication signal format consisting of a bus wiring connection terminal for connecting a single bus wiring for network communication between each other and a plurality of signals applied to each transmission wiring connection terminal from each of the proximity sensors via the transmission wiring. And a processing circuit for performing output processing to a single bus wiring connection terminal.
本発明の配線システムによれば、複数の近接センサそれぞれの伝送配線をPLCに接続する必要がなく、近接センサそれぞれの伝送配線に関しては中継ボックスの伝送配線接続端子に接続しさえすれば、PLCには接続する必要がない一方で、PLCには中継ボックスのネットワーク配線接続端子に単一のネットワーク配線を接続するだけで済む結果として、従来のように各近接センサそれぞれから信号伝送配線をPLCへ引き回して接続する場合と比較して、配線手間を大きく軽減することができると共に、検出対象近くの近接センサ位置から遠隔位置にあるPLCに対して多数の配線を引き回すこともなくなり、それら多数の配線をPLCまで敷設するためのスペースも不要となり、配線コストを大きく削減することができるようになる。 According to the wiring system of the present invention, it is not necessary to connect the transmission wiring of each of the plurality of proximity sensors to the PLC, and the transmission wiring of each of the proximity sensors can be connected to the PLC only by connecting to the transmission wiring connection terminal of the relay box. As a result, it is only necessary to connect a single network wiring to the network wiring connection terminal of the relay box. As a result, the signal transmission wiring is routed from each proximity sensor to the PLC as in the conventional case. Compared to the case where the connection is made, the wiring labor can be greatly reduced, and it is no longer necessary to route a large number of wires from the proximity sensor position near the detection target to the PLC at a remote position. Space for laying up to the PLC is also unnecessary, and the wiring cost can be greatly reduced.
好ましくは、上記近接センサの2つの信号のうち、1つは検出対象の検出に対応した検出信号であり、もう1つは当該近接センサに特定の機能を付加する特定信号である。この特定信号としては、例えば自己診断の信号がある。 Preferably, one of the two signals of the proximity sensor is a detection signal corresponding to detection of the detection target, and the other is a specific signal for adding a specific function to the proximity sensor. As this specific signal, for example, there is a self-diagnosis signal.
本発明によれば、複数の近接センサからPLCに対してそれぞれ信号を伝送する伝送配線の数が、通常のセンサ信号の伝送配線に加えて、自己診断機能等の特定機能に関わる信号の伝送配線の数分だけ増加した近接センサにおいて、それら複数の近接センサそれぞれの伝送配線は中継ボックスにまとめて接続する一方、中継ボックスからPLCへはそれら伝送信号をまとめて単一のネットワーク配線を通して伝送するようにしたので、複数の近接センサからPLCへ多数の伝送配線を引き回す必要がなくなり(省配線化)、それら伝送配線の敷設スペースを確保する必要がなくなると共に、PLCへの配線作業も簡略となり、その配線コストを大幅に削減することができるようになる。 According to the present invention, the number of transmission lines for transmitting signals from a plurality of proximity sensors to the PLC is different from that for normal sensor signal transmission lines in addition to signal transmission lines related to specific functions such as a self-diagnosis function. In the proximity sensor increased by several minutes, the transmission wires of each of the plurality of proximity sensors are connected together to the relay box, while the transmission signals are collectively transmitted through the single network wiring from the relay box to the PLC. As a result, it is no longer necessary to route a large number of transmission lines from a plurality of proximity sensors to the PLC (reducing wiring), it is not necessary to secure a space for laying these transmission lines, and wiring work to the PLC is simplified. Wiring costs can be greatly reduced.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る配線システムを説明する。図1を参照して、この配線システム1は、複数の近接センサ2と、PLC3と、これらの間に介在して近接センサ2をPLC3に中継接続する中継ボックス4と、で構成される。
近接センサ2は、検出対象5の検出信号S1と、自己診断等の特定信号S2とを、中継ボックス4に出力することができるようになっている。近接センサ2はPLC3から、中継ボックス4を介して、電源を供給されるようになっている。
Hereinafter, a wiring system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 1, the
The
各近接センサ2の出力端子2aから中継ボックス4のセンサ用中継入力端子4aへの伝送配線6は、各近接センサ2と中継ボックス4との個別配線になっている。伝送配線6は、電源受給用のDCと0Vの各配線6a,6bの2本と、検出信号S1と特定信号S2の伝送各配線6c,6dの2本とを含み、これら配線6a−6dを束ねて例えばケーブル形式で構成することができる。
The
中継ボックス4のPLC用中継端子4aからPLC3の入力端子3aへの配線7は、デバイスネットや、FL−NETやMODBUS等のネットワーク配線になっている。例えばこのネットワーク配線7は、近接センサへ電源を供給するための電源供給用のDCと0Vの各配線7a,7bの2本と、近接センサ2側からの検出信号S1と特定信号S2とを特定のフォーマット形式でネットワーク通信で送信するためのバス配線7cの1本とを含む。この信号を送信する通信形式は例えばデバイスネットであればケーブルエリアネットワークの略称であるCANがある。このネットワーク配線もケーブル形式で構成することができる。
The wiring 7 from the
図1で判るように、複数の近接センサ2の伝送配線6のすべては中継ボックス4に接続されており、PLC3には接続されていない。このことにより、複数の近接センサ2それぞれの近傍に中継ボックス4を配置し、それら近接センサ2の伝送配線6のすべてを中継ボックス4に接続する一方で、中継ボックス4と、この中継ボックス4から離隔した位置にあるPLC3とをケーブルである1本の伝送配線7で接続することができる結果、PLC3周りの配線が大きく簡素化される。
As can be seen from FIG. 1, all of the
図2を参照して、各近接センサ2それぞれの出力端子2aと中継ボックス4の入力端子4aは、コネクタ形式であり、これらコネクタ形式の端子2a,4aにより、近接センサ2からのDC線、信号S1,S2線、0V線の各配線6a−6dをまとめて中継ボックス4に個別接続することができるようになっている。また、中継ボックス4の出力端子4bとPLC3の入力端子3aは、コネクタ形式であり、これらコネクタにより、伝送配線7を構成する配線7a−7cを束ねてケーブル接続することができるようになっている。
Referring to FIG. 2, the
近接センサ2への電源供給に関して、PLC3からネットワーク配線7内のDC線7aと0V線7bとを介して中継ボックス4に直流の電源が供給され、さらに中継ボックス4から伝送配線6内のDC線6aと0V線6bとを介して近接センサ2に電源が供給される。
Regarding power supply to the
一方、近接センサ2の検出信号S1と特定信号S2は、伝送配線6内の信号線6c,6dを介して中継ボックス4に入力される。中継ボックス4は、内部処理回路4cにて、信号S1,S2をネットワーク通信の信号形式に変換処理すると共に、変換処理した信号をネットワーク配線7内のバス配線7cを介して、PLC3に伝送する。
On the other hand, the detection signal S1 and the specific signal S2 from the
この場合、近接センサ2が複数となり、各近接センサ2それぞれから検出信号S1と特定信号S2それぞれが中継ボックス4に入力される場合でも、中継ボックス4の処理回路4cにおいては、これら各近接センサ2それぞれの検出信号S1と特定信号S2を一括してネットワーク配線7内のバス配線7cを介してPLC3に伝送することができるようになっている。
In this case, even when there are a plurality of
また、中継ボックス4は、どの近接センサ2からの検出信号S1や特定信号S2であるかをPLC3が判別することができるようにするための判別信号も伝送するようになっている。
Further, the relay box 4 also transmits a determination signal for allowing the PLC 3 to determine which
なお、近接センサ2においては、図3(a)で示すように、検出対象非検出時はハイレベル(Hi)に変化し、検出対象検出時はローレベル(Lo)に変化する信号を検出信号S1として出力し、また、特定信号S2が、例えば自己診断信号であれば、図3(b)で示すように、当該近接センサ状態が正常時はハイレベル(Hi)とローレベル(Lo)とに電位が所定周波数でダイナミック変化し、異常時はローレベル(Lo)に電位が固定する信号を自己診断信号S2として出力する。なお、図3(b)は特定信号S2として自己診断信号であったが、これに限定されず、他の特定信号に適用してもよい。図3(b)を自己診断信号として用いる場合、例えば、自己診断モードにおいて、伝送配線が断線していない場合では、自己診断信号S2の波形は電位がハイレベル(Hi)とローレベル(Lo)とにダイナミック変化することで断線していないことが判り、自己診断信号S2の波形がローレベル(Lo)に固定することで伝送配線が断線していることが判る。このことからケーブル断線等を検出できる。
In the
また、中継ボックス4からPLC3へは、近接センサ2ごとに信号をパケット形式で伝送してもよい。例えば、各パケットでは図3(c)で示すように、検出信号S1はデータ1、特定信号S2はデータ2として伝送される。PLC3では、伝送されてきたパケット内のデータ1、データ2を処理して検出信号S1、特定信号S2を得る。そして、PLC3は、得られた信号S1,S2から適宜、制御対象を制御する。この場合、パケット内のデータ1、データ2にヘッダを付加してどの近接センサ2からの信号であるかをPLC3側で判別できるようにすることができる。近接センサ2が第1ないし第4あれば、第1ヘッダに続けて第1近接センサのデータ1,2を送信し、第2ヘッダに続けて第2近接センサのデータ1,2を送信し、第3ヘッダに続けて第3近接センサのデータ1,2を送信し、第4ヘッダに続けて第4近接センサのデータ1,2を送信する。PLC3では、これらヘッダ情報からどの近接センサ2からのデータであるかを判別し、近接センサ2に対応する検出対象5に対して所要の制御を行うことができる。
Further, a signal may be transmitted from the relay box 4 to the PLC 3 in the packet format for each
以上のように本実施の形態では、近接センサからPLCに対して信号を伝送する伝送配線数が通常の検出信号S1の伝送配線に加えて、自己診断機能等の特定信号S2の伝送配線が増加した近接センサにおいて、それら複数の近接センサ2それぞれの伝送配線6を中継ボックス4に接続する一方、中継ボックス4からPLC3へはそれら伝送信号を単一のネットワーク配線7を通して伝送するようにしたので、複数の近接センサ2からPLC3へ多数の伝送配線を引き回す必要がなくなり、それら伝送配線の敷設スペースを確保する必要がなくなると共に、PLC3への配線作業も簡略となり、その配線コストを大幅に削減することができる。
As described above, in this embodiment, the number of transmission lines for transmitting signals from the proximity sensor to the PLC is increased in addition to the transmission lines for the normal detection signal S1, and the transmission lines for the specific signal S2 such as the self-diagnosis function are increased. In the proximity sensor, the
1 配線システム
2 近接センサ
3 PLC
4 中継ボックス
5 検出対象
6 伝送配線
7 ネットワーク配線
1
4
Claims (3)
上記各近接センサからの信号に応答するPLCと、
上記各近接センサからの信号をPLCに中継伝送する中継ボックスと、
を含み、
上記中継ボックスは、各近接センサごとに接続されてそれぞれの信号を伝送する複数の伝送配線を個別に接続する複数の伝送配線接続端子と、PLCとの間でのネットワーク通信のため単一のバス配線を接続するバス配線接続端子と、上記各近接センサから伝送配線を介して各伝送配線接続端子それぞれに印加される複数の信号をネットワーク通信の信号形式に変換処理して、単一のバス配線接続端子に出力処理する処理回路と、を含む、
ことを特徴とする配線システム。 A plurality of proximity sensors that output at least two signals;
A PLC that responds to signals from each of the proximity sensors;
A relay box that relays signals from the proximity sensors to the PLC;
Including
The relay box has a single bus for network communication between a plurality of transmission wiring connection terminals individually connected to a plurality of transmission wirings connected to each proximity sensor and transmitting respective signals. A bus wiring connection terminal for connecting wiring, and a plurality of signals applied to each transmission wiring connection terminal from each proximity sensor via the transmission wiring to a signal format of network communication to convert to a single bus wiring A processing circuit for performing output processing on the connection terminal,
Wiring system characterized by that.
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