JP2014010733A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御装置本体を予備品に交換する場合の手入力や専用のツールを用いての設定作業をなくす。
【解決手段】端子台１０にＩＣチップ１６を埋め込む。制御装置本体２０に、端子台１０が装着された状態において、端子台１０に埋め込まれているＩＣチップ１６に近接した位置に位置し、ＩＣチップ１６への非接触での情報の読み書きを可能とするＩＣチップ用リーダ／ライタ２８を設ける。制御装置本体２０の本体動作用設定値用メモリ２７−２に書き込まれている情報（制御装置本体２０の動作に関わる設定値）を保存データとしてＩＣチップ１６に書き込む。制御装置本体２０が交換された場合、交換後の制御装置本体２０’のＩＣチップ用リーダ／ライタ２８’によりＩＣチップ１６の保存データを読み出し、本体動作用設定値用メモリ２７−２’に書き込む。
【選択図】 図７

Description

この発明は、制御装置本体と、この制御装置本体に着脱可能に装着される端子台とを備えた制御装置に関するものである。

例えば、温度調節計、通信装置、表示装置、駆動装置、入出力装置、電源装置などの制御装置には、電源やセンサなどからの信号を入力したり、制御対象機器へ信号を出力するための端子台が設けられている。近年では、保守作業時の作業性や機器の小型化に対応するために、制御装置本体から端子台を取り外し可能な構造が採用されている。

例えば、特許文献１，２に、そのような構造を採用した制御装置が示されている。このような構造を採用した制御装置では、制御装置本体が故障したり、動作が異常となった時には、結線している外部の配線をわざわざ外す作業を行う必要がない。これにより、制御装置本体を簡単に予備品に交換することができ、短時間で装置を復旧させることが可能となる。

特開２００２−２０３６１６号公報 特開２０１０−１４６９５８号公報

しかしながら、上述した端子台を取り外し可能な構造を採用した制御装置では、制御装置本体を予備品に交換する場合、交換前の制御装置本体の動作に関わる設定値などを交換後の制御装置本体に新たに設定する作業が必要になる。この場合、作業員が手入力による設定をしたり、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）による専用のツールを使用して設定したりしており、作業時の単純なミスにより設定ができていなかったり、間違った設定がされることが多々あった。また、交換の台数が多くなるほど、設定作業が煩雑となり、同様の問題が生じ易くなる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、制御装置本体を予備品に交換する場合の手入力や専用のツールを用いての設定作業をなくすことが可能な制御装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、制御装置本体と、この制御装置本体に着脱可能に装着される端子台とを備えた制御装置において、端子台は、所定の位置に設置されたＩＣチップを備え、制御装置本体は、端子台が装着された状態において、端子台に設置されているＩＣチップに近接した位置に位置し、このＩＣチップへの非接触での情報の読み書きを可能とするインタフェースを備えることを特徴とする。

例えば、本発明では、ＩＣチップに書き込まれる情報を制御装置本体の動作に関わる設定値とする。この場合、制御装置本体を切り離しても、その制御装置本体の動作に関わる設定値が端子台側のＩＣチップに残される。このため、制御装置本体を予備品に交換した場合、交換後の制御装置本体は、交換前の制御装置本体の動作に関わる設定値を読み込み、その読み込んだ設定を受け継いで、即座に動作を開始することが可能となる。

本発明において、ＩＣチップに書き込まれる情報は、保守や機器校正に関する情報としたり、過去の故障や動作不良、修理に関する情報としたり、過去の自己診断結果のデータとしたりしてもよい。

本発明によれば、端子台の所定の位置にＩＣチップを設置し、制御装置本体に、端子台が装着された状態において、この端子台に設置されているＩＣチップに近接した位置に位置し、このＩＣチップへの非接触での情報の読み書きを可能とするインタフェースを設けるようにしたので、端子台側のＩＣチップに交換前の制御装置本体の動作に関わる設定値などの情報を残すようにして、制御装置本体を予備品に交換する場合の手入力や専用のツールを用いての設定作業をなくすことが可能となる。

本発明に係る制御装置の一実施の形態の構成を示す分解斜視図である。 この制御装置の側面図と内部の概略構成を示す断面図である。 この制御装置における制御装置本体への端子台の装着の手順を示す説明図である。 仮固定状態の制御装置を図１の矢印Ｂ方向から見た図である。 この制御装置におけるスライド部材の固定解除状態を示す図である。 この制御装置におけるスライド部材の固定状態を示す図である。 この制御装置における制御部の機能ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る制御装置の一実施の形態の構成を示す分解斜視図である。

この実施の形態において、制御装置１００は、複数の端子部１１を有する端子台１０と、この端子台１０を装着する端子台装着口２１を有する制御装置本体２０とで構成されている。

端子台１０は、複数の端子部１１と、この端子部１１を上部から覆う端子カバー１２とを備え、長手方向一端の底面近傍には第１の突起部１３が設けられ、長手方向他端の底面近傍には第２の突起部１４および第３の突起部１５が設けられている。第１、第２および第３の突起１３，１４，１５は、鍵状または凸状とされている。

また、端子台１０の前面部下方には、所定の位置にＩＣチップ１６が埋め込まれている。このＩＣチップ１６には、端子台１０を制御装置本体２０に装着させた状態で、この制御装置本体２０の動作に関わる設定値、保守や機器校正に関する情報、過去の故障や動作不良、修理に関する情報、過去の自己診断結果のデータ等の情報が書き込まれる。このＩＣチップ１６の制御装置本体２０からの情報の書き込みおよび読み出しについては後述する。

制御装置本体２０は、端子台装着口２１の長手方向一端の内側に第１の突起部１３が嵌合可能な嵌合窪２２を備え、端子台装着口２１の長手方向他端の側面に固定部材２０ａを備えている。固定部材２０ａの上面には、この固定部材２０ａ上を矢印Ｚ方向にスライド移動して、制御装置本体２０に装着された端子台１０をロックするスライド部材２３が設けられている。スライド部材２３による端子台１０のロックについては後述する。また、制御装置本体２０の上面には表示部２４が設けられ、制御装置本体２０の内部にはプリント基板２５，２６が収容されている。

図２は、制御装置１００の側面図と内部の概略構成を示す断面図であり、図２（ａ）は制御装置１００を図１のＡ方向から見た側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。制御装置本体２０の内部に収容されたプリント基板２５上には、内部回路としてＣＰＵやマイコンなどで構成された制御部２７が搭載されている。また、制御装置本体２０の内部に収容されたプリント基板２６上には、端子台１０が装着された状態において、端子台１０に埋め込まれているＩＣチップ１６に近接した位置に位置し、このＩＣチップ１６への非接触での情報の読み書きを可能とするＩＣチップ用リーダ／ライタ２８が設けられている。このＩＣチップ用リーダ／ライタ２８が本発明でいうインタフェースに相当する。

〔制御装置本体への端子台の装着〕
図３は、制御装置本体２０への端子台１０の装着の手順を示す説明図であり、図１におけるａ−ａ線断面図について記載している。図３（ａ）から（ｃ）の順に制御装置本体２０への端子台１０の装着の手順を示している。

先ず、図３（ａ）に示すように、端子台１０の長手方向一端に設けられた第１の突起部１３を端子台装着口２１の嵌合窪２２に嵌合させる。次に、図３（ｂ）に示すように、端子台１０の下側端部を矢印Ｘ方向に押圧する。

端子台装着口２１の長手方向他端の側面には固定部材２０ａ上にスライド部材２３が設けられている。このスライド部材２３は断面が略「コ」字状とされ、この「コ」字状とされた端部に端子台装着口２１内側方向に突出する係止部２３ａが形成されている。

端子台１０の下側端部を矢印Ｘ方向に押圧すると、この押圧により、端子台１０の第３の突起部１５がスライド部材２３の係止部２３ａに当接し、さらに押圧されると、図３（ｂ）の拡大図における点線のように係止部２３ａが撓み、第３の突起部１５が係止部２３ａを乗り越える。その後、係止部２３ａの撓みが解除されることにより、第３の突起部１５の鍵状（凸状）の突起が係止部２３ａの凸部分に係止され、端子台１０が制御装置本体２０に仮固定される。

端子台１０の制御装置本体２０への仮固定状態を図３（ｃ）に示す。この仮固定状態において、端子台１０に矢印Ｙ方向の力が加えられたとしても、嵌合窪２２と表示部２４との間、すなわち嵌合窪２２の端子台１０の取り出し方向の側面に、鍔部２２ａが形成されているので、第１の突起部１３がこの鍔部２２ａに当接して端子台１０が矢印Ｙ方向に抜けるのが防止される。さらに、第３の突起部１５の鍵状（凸状）の突起が係止部２３ａの凸部分に係止されているので、端子台１０が矢印Ｙ方向に抜けるのがより確実に防止される。

〔スライド部材による端子台のロック〕
図４は仮固定状態の制御装置１００を図１の矢印Ｂ方向から見た図である。仮固定状態ではスライド部材２３が図４に示さされるよう固定解除状態に位置し、第２の突起部１４を上方から確認することができる。この固定解除状態にあるスライド部材２３を図１に示す矢印Ｚ方向にスライドさせると、制御装置本体２０に装着された端子台１０がロックされる。

図５はスライド部材２３の固定解除状態を示し、図６はスライド部材２３の固定状態を示す。また、図５（ａ）および図６（ａ）はスライド部材２３を上方から見た図であり、図５（ｂ）および図６（ｂ）はスライド部材２３を含む固定部材２０ａを制御装置本体２０の内側から見た斜視図である。

スライド部材２３の内側には第２の突起部１４が嵌合可能な矩形の嵌合溝部２３ｂが形成されている。さらに、スライド部材２３が設けられた制御装置本体２０の側面には、係止部２３ａが嵌合可能な矩形の固定解除位置溝２０ｂおよび固定位置溝２０ｃが形成されている。

図５に示す固定解除状態において、係止部２３ａが固定解除位置溝２０ｂに嵌合し、第２の突起部１４がスライド部材２３の外側に位置している。この固定解除状態でスライド部材２３を矢印Ｚ方向にスライド移動させると、図６に示すように端子台１０の第２の突起部１４とスライド部材２３の嵌合溝部２３ｂとが嵌合すると共に、固定解除位置溝２０ｂに嵌合していたスライド部材２３の係止部２３ａが撓みながら矢印Ｚ方向に移動して固定位置溝２０ｃに嵌合し、制御装置本体２０に装着された端子台１０がロックされる。

〔端子台に埋め込まれたＩＣチップへの情報の書き込みおよび読み出し〕
制御装置本体２０に端子台１０が装着されている状態では、端子台１０の前面部下方に埋め込まれているＩＣチップ１６が、制御装置本体２０に収容されているプリント基板２６上のＩＣチップ用リーダ／ライタ２８に近接する。このＩＣチップ用リーダ／ライタ２８によるＩＣチップ２８への情報の書き込みおよび読み出し動作はプリント基板２５上の制御部２７によって制御される。

図７に制御部２７の機能ブロック図を示す。制御部２７は、ＣＰＵ２７−１と、本体動作用設定値用メモリ２７−２と、保守データ用メモリ２７−３と、入出力回路２７−４とを備えている。ＣＰＵ２７−１は、読み書き処理部２７−１Ａと、情報処理演算部２７−１Ｂと、入出力制御部２７−１Ｃとを備えている。本実施の形態において、本体動作用設定値用メモリ２７−２および保守データ用メモリ２７−３は不揮発性メモリとされているが、不揮発性メモリに限られることはない。

〔通常動作〕
制御装置本体２０に端子台１０が装着されている状態での定常運転時、本体動作用設定値用メモリ２７−２には制御装置本体２０の動作に関わる設定値が書き込まれ、保守データ用メモリ２７−３には保守や機器校正に関する情報（保守や機器校正に関する計画や履歴データ）、過去の故障や動作不良、修理に関する情報（過去の故障や動作不良、修理の履歴）、過去の自己診断結果のデータ等の情報が書き込まれる。

この本体動作用設定値用メモリ２７−２および保守データ用メモリ２７−３に書き込まれた情報は、ＣＰＵ２７−１における読み書き処理部２７−１Ａを介してＩＣチップ用リーダ／ライタ２８へ送られ、ＩＣチップ用リーダ／ライタ２８により保存データとしてＩＣチップ１６に非接触で書き込まれる。

ＣＰＵ２７−１における制御処理演算部２７−１Ｂは、制御装置本体２０の動作中に本体動作用設定値用メモリ２７−２および保守データ用メモリ２７−３に書き込まれている情報の内容に変更や更新が生じた場合、随時、ＩＣチップ１６の保存データの更新を行う。

〔通常時の電源ＯＮ時〕
制御装置本体２０の電源ＯＮ時、ＣＰＵ２７−１における制御処理演算部２７−１Ｂは、ＩＣチップ用リーダ／ライタ２８を介してＩＣチップ１６に保存されているデータを非接触で読み込む。制御処理演算部２７−１Ｂは、読み込んだデータと本体動作用設定値用メモリ２７−２および保守データ用メモリ２７−３に保存されているデータとを比較し、設定が実施されていることを判別する。また、制御処理演算部２７−１Ｂは、読み込んだデータの有効性を検証する。

検証した結果、装着されている端子台１０が有効であると判断した場合、制御処理演算部２７−１Ｂは、入出力制御部２７−１Ｃに対して端子台１０に対する入出力回路２７−４の動作を開始することを許可し、動作を開始する。

〔故障などの発生によって制御装置本体が交換された場合の電源ＯＮ時〕
ＩＣチップ１６には、通常動作時に、本体動作用設定値用メモリ２７−２および保守データ用メモリ２７−３の情報が保存データとして書き込まれている。

制御装置本体２０が交換され、交換後の制御装置本体２０’の電源がＯＮとされた場合（以下、交換後の制御装置本体２０’における各部は、その符号に「’」を付して表す。）交換後の制御装置本体２０’のＣＰＵ２７−１’における制御処理演算部２７−１Ｂ’は、ＩＣチップ用リーダ／ライタ２８’を介してＩＣチップ１６に保存されているデータを非接触で読み込む。

制御処理演算部２７−１Ｂ’は、読み込んだデータと本体動作用設定値用メモリ２７−２’および保守データ用メモリ２７−３’に保存されているデータとを比較し、自ら設定が未実施であることを判別する。また、制御処理演算部２７−１Ｂ’は、読み込んだデータの有効性を検証する。

検証した結果、装着されている端子台１０が有効と判断した場合、制御処理演算部２７−１Ｂ’は、本体動作用設定値用メモリ２７−２’の情報を読み込んだデータで更新する。また、入出力制御部２７−１Ｃ’に対して端子台１０に対する入出力回路２７−４’の動作を開始することを許可する。

これにより、交換後の制御装置本体２０’は、更新された本体動作用設定値用メモリ２７−２’の情報に基づいて、すなわち交換前の制御装置本体２０の動作に関わる設定値を受け継いで、即座に動作を開始することができる。

すなわち、故障などの発生による制御装置本体２０の交換時には、交換後の制御装置本体２０’が自己判断により交換前の制御装置本体２０の動作に関わる設定値を自動的に設定するので、即座に動作を開始することができる。これにより、制御装置１００が制御する装置、システムは短時間で効率的、かつ確実に運転を復帰させることが実現できる。

また、端子台１０に埋め込まれたＩＣチップ１６には交換前の制御装置本体２０の保守データ用メモリ２７−３のデータが保存されており、制御装置本体２０の故障時の交換作業時に新たに設置された制御装置本体２０’は、この交換前の制御装置本体２０のデータをＩＣチップ１６から読み込むことで、データの管理を容易で確実に行うことが可能となる。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１０…端子台、１１…端子部、１２…端子カバー、１３…第１の突起部、１４…第２の突起部、１５…第３の突起部、１６…ＩＣチップ、２０（２０’）…制御装置本体、２１…端子台装着口、２２…嵌合窪、２３…スライド部材、２４…表示部、２５，２６…プリント基板、２７（２７’）…制御部、２７−１（２７−１’）…ＣＰＵ、２７−２（２７−２’）…本体動作用設定値用メモリ、２７−３（２７−３’）…保守データ用メモリ。２７−４（２７−４’）…入出力回路、２７−１Ａ（２７−１Ａ’）…読み書き処理部、２７−１Ｂ（２７−１Ｂ’）…制御処理演算部、２７−１Ｃ（２７−１Ｃ’）…入出力制御部、２８（２８’）…ＩＣチップ用リーダ／ライタ、１００…制御装置。

Claims (5)

1. 制御装置本体と、この制御装置本体に着脱可能に装着される端子台とを備えた制御装置において、
   前記端子台は、
   所定の位置に設置されたＩＣチップを備え、
   前記制御装置本体は、
   前記端子台が装着された状態において、前記端子台に設置されている前記ＩＣチップに近接した位置に位置し、このＩＣチップへの非接触での情報の読み書きを可能とするインタフェースを備える
   ことを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載された制御装置において、
   前記ＩＣチップに書き込まれる情報は、前記制御装置本体の動作に関わる設定値である
   ことを特徴とする制御装置。
3. 請求項１に記載された制御装置において、
   前記ＩＣチップに書き込まれる情報は、保守や機器校正に関する情報である
   ことを特徴とする制御装置。
4. 請求項１に記載された制御装置において、
   前記ＩＣチップに書き込まれる情報は、過去の故障や動作不良、修理に関する情報である
   ことを特徴とする制御装置。
5. 請求項１に記載された制御装置において、
   前記ＩＣチップに書き込まれる情報は、過去の自己診断結果のデータである
   ことを特徴とする制御装置。

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