JP2016226154A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device.
外部機器等との間で入出力する信号を変換する入出力変換部を介して、外部機器を制御する制御部を備えた制御装置が知られている。このような制御装置において、入出力変換部を交換することなく、制御部を交換して更新する技術が知られている。 There is known a control device including a control unit that controls an external device via an input / output conversion unit that converts a signal input / output to / from an external device or the like. In such a control device, a technique is known in which the control unit is replaced and updated without replacing the input / output conversion unit.
しかしながら、制御装置は、入出力変換部及び制御部等を備えるので、大型化するといった課題がある。 However, since the control device includes an input / output conversion unit, a control unit, and the like, there is a problem of increasing the size.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化可能な制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a control device that can be miniaturized.
実施形態にかかる制御装置は、制御部と、保持部材と、入出力変換部とを備える。制御部は、外部機器を制御する。入出力変換部は、外部機器と制御部との間の信号を変換する。保持部材は、中空状であって、制御部を一方の側で保持して、入出力変換部を他方の側で保持する。 The control device according to the embodiment includes a control unit, a holding member, and an input / output conversion unit. The control unit controls external devices. The input / output conversion unit converts a signal between the external device and the control unit. The holding member is hollow, holds the control unit on one side, and holds the input / output conversion unit on the other side.
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。 Similar components are included in the following exemplary embodiments and modifications. Therefore, below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component, and the overlapping description is partially abbreviate | omitted. Portions included in the embodiments and modifications can be configured by replacing corresponding portions in other embodiments and modifications. In addition, the configuration, position, and the like of the parts included in the embodiments and modifications are the same as those in the other embodiments and modifications unless otherwise specified.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態にかかる制御装置14を備える分散制御システム(DCS:Distributed Control System)10の概略図である。分散制御システム10は、工場の生産システム等に適用される。図1に示すように、分散制御システム10は、外部機器12と、制御装置14とを備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram of a distributed control system (DCS) 10 including a
外部機器12は、制御機器群20と、現場入出力信号ケーブル22と、中継端子台24とを有する。
The
制御機器群20は、センサ、スイッチ、バルブ、及び、ポンプ等であって、工場の生産現場等に配置される。現場入出力信号ケーブル22は、制御機器群20と中継端子台24とを電気的または光学的な信号を入出力可能に接続する。中継端子台24は、制御機器群20に接続されている現場入出力信号ケーブル22と、制御装置14とを中継する。
The
制御装置14は、筐体30と、保持部材32と、第1信号変換ケーブル34と、入出力変換部36と、第2信号変換ケーブル38と、制御部40と、直流電源分電盤42と、交流電源分電盤44と、ルーフファン46とを有する。図1において、紙面の表方向を制御装置14の前方として、紙面の裏方向を制御装置14の後方とする。ユーザは、制御装置14の部品交換等において、制御装置14の前方で作業する。従って、制御装置14の前方は、ユーザの作業位置の方向といえる。また、作業位置にいるユーザが、制御装置14を見た場合の左右を制御装置14の左右方向とする。
The
筐体30は、中空の直方体形状に構成されている。筐体30は、筐体天板部50と、筐体底板部52と、複数(例えば、6本)の柱部材54と、開閉扉55を有する。筐体天板部50は、筐体30の上面の少なくとも一部を覆う。筐体底板部52は、筐体30の底面の少なくとも一部を覆う。複数の柱部材54は、筐体30の側面に配置されている。例えば、3本の柱部材54は、筐体30の左側面に配置され、3本の柱部材54が筐体30の右側面に配置されている。複数の柱部材54は、筐体30の各側面において、等間隔で配置されている。柱部材54の上端部は、筐体天板部50と連結されている。柱部材54の下端部は、筐体底板部52と連結されている。柱部材54は、筐体天板部50と筐体底板部52とを連結する。開閉扉55は、前側の柱部材54のいずれかに回動可能に設けられている。開閉扉55は、閉状態では、筐体30の前面を覆う。開閉扉55は、閉状態では、前後方向に対して垂直となる。
The housing |
保持部材32は、筐体30に支持されている。例えば、保持部材32は、高さ方向において、筐体30の中央部に配置されている。保持部材32は、中空の直方体状に形成されている。保持部材32は、中空の内側領域で、入出力変換部36と、制御部40と、直流電源分電盤42と、交流電源分電盤44とを保持する。保持部材32の後方側の端部は、入出力変換部36を保持する。保持部材32の前方側の端部は、制御部40を保持する。前方側は一方の側の一例であり、後方側は他方の側の一例である。換言すれば、保持部材32は、制御部40を一方の側で保持して、入出力変換部36を他方の側で保持する。尚、図1においては、制御部40は、入出力変換部36とずらして記載している。これにより、保持部材32は、前後方向に配列された入出力変換部36及び制御部40を保持する。
The
第1信号変換ケーブル34は、外部機器12の中継端子台24と入出力変換部36とを電気的または光学的な信号を入出力可能に接続する。
The first
入出力変換部36は、第1信号変換ケーブル34または第2信号変換ケーブル38を介して入出力される外部機器12と制御部40との間の信号を変換する。例えば、入出力変換部36は、制御部40から第2信号変換ケーブル38を介して入力された信号を変換して、第1信号変換ケーブル34を介して、変換した信号を外部機器12へ出力する。入出力変換部36は、外部機器12から第1信号変換ケーブル34を介して入力された信号を変換して、第2信号変換ケーブル38を介して、変換した信号を制御部40へ出力する。
The input /
第2信号変換ケーブル38は、入出力変換部36と制御部40とを電気的または光学的な信号を入出力可能に接続する。
The second
制御部40は、外部機器12の制御機器群20を制御する。
The
直流電源分電盤42は、外部電源と接続され、制御部40に直流電力を供給する。直流電源分電盤42は、保持部材32の内部に保持されている。交流電源分電盤44は、外部電源と接続され、制御部40に交流電力を供給する。交流電源分電盤44は、保持部材32の内部に保持されている。制御装置14では、直流電源分電盤42及び交流電源分電盤44が、保持部材32の内部に保持されているので、制御装置14を小型化できる。ルーフファン46は、筐体30の内部の空気を循環させる。
The DC
図2は、制御装置14の詳細な斜視図である。図3は、移動部58が引き出された制御装置14の詳細な斜視図である。図4は、移動部58が引き出されて制御部40が回動した制御装置14の詳細な斜視図である。図5は、移動部58が引き出されて制御部40が回動した制御装置14の詳細な斜視図である。
FIG. 2 is a detailed perspective view of the
図2〜図5に示すように、保持部材32は、固定部56と、移動部58と、複数(例えば、2つ)の回動部60と、複数(例えば、2つ)の連結部62とを有する。
As shown in FIGS. 2 to 5, the holding
固定部56は、筐体30の柱部材54に固定されている。固定部56は、上板部64と、下板部66と、複数(例えば、2本)の後柱板部68と、複数(例えば、2本)の前柱板部70と、複数の案内部材72とを有する。
The fixing
上板部64は、左側面の上部を覆う上左側面部74と、後面の上部を覆う上後面部76と、右側面の上部を覆う上右側面部78と、上面を覆う固定天板部80とを含む。尚、図2〜図4では、固定天板部80は、省略されている。上左側面部74、上後面部76、上右側面部78及び固定天板部80は一体化され、連続して形成されている。上板部64の前方は、開口している。上板部64の上後面部76は、入出力変換部36の上端部を保持する。
The
下板部66は、左側面の下部を覆う下左側面部82と、後面の下部を覆う下後面部84と、右側面の下部を覆う下右側面部86と、下面を覆う固定底板部88とを含む。下左側面部82、下後面部84、下右側面部86及び固定底板部88は一体化され、連続して形成されている。下板部66の前方は開口している。下板部66は、平面視において、上板部64とほぼ同形状に形成されている。下板部66の下後面部84は、入出力変換部36の下端部を保持する。
The
2本の後柱板部68は、上下方向に延びる側面部と後面部とを含む。側面部と後面部は一体化され連続して形成されている。後柱板部68は、平面視において、L字状に構成されている。一方の後柱板部68の上端部は、上板部64の上左側面部74の後端部と、上板部64の上後面部76の左端部とに連結されている。一方の後柱板部68の下端部は、下板部66の下左側面部82の後端部と、下板部66の下後面部84の左端部とに連結されている。他方の後柱板部68の上端部は、上板部64の上右側面部78の後端部と、上板部64の上後面部76の右端部とに連結されている。他方の後柱板部68の下端部は、下板部66の下右側面部86の後端部と、下板部66の下後面部84の右端部とに連結されている。これにより、2本の後柱板部68は、上板部64と下板部66とを連結する。2本の後柱板部68は、筐体30の後側の2本の柱部材54にそれぞれ固定されている。
The two rear
2本の前柱板部70は、上下方向に延びる。前柱板部70は、上左側面部74、上右側面部78、下左側面部82及び下右側面部86に平行な平面状に形成されている。一方の前柱板部70は、上左側面部74の前端部と下左側面部82の前端部とを連結する。他方の前柱板部70は、上右側面部78の前端部と下右側面部86の前端部とを連結する。前柱板部70は、筐体30の前後方向の中央の柱部材54に固定されている。
The two front
複数の案内部材72は、前柱板部70に設けられている。複数の案内部材72は、前柱板部70から内側に延びて突出している。
The plurality of
移動部58は、固定部56に対して前後方向に沿って(即ち、一方及び他方に沿って)移動する。移動部58は、回動部60を介して、制御部40を保持する。移動部58は、左移動部位90と、右移動部位92と、複数(例えば、2本)の上側移動梁94と、下側移動梁板96とを有する。
The moving
左移動部位90は、上左側面移動板100と、下左側面移動板102と、左側面柱板104と、上面左移動板106と、下面左移動板108とを有する。上左側面移動板100、下左側面移動板102、左側面柱板104、上面左移動板106、及び、下面左移動板108は、一体に形成されている。
The
上左側面移動板100は、固定部56の上左側面部74の外面の一部を覆うように配置されている。上左側面移動板100には、前後方向に延びる案内溝109が形成されている。下左側面移動板102は、固定部56の下左側面部82の外面の一部を覆うように配置されている。下左側面移動板102には、前後方向に延びる案内溝109が形成されている。
The upper left
案内溝109には、案内部材72が挿入される。ここで、案内部材72は、案内溝109に対して、固定されていない。換言すれば、案内部材72は、移動部58に対して、案内溝109の延びる前後方向に相対移動可能に設けられている。これにより、移動部58は、固定部56に対してスライドしつつ、前後方向、即ち、入出力変換部36及び制御部40の配列方向に移動できる。
A
左側面柱板104は、上左側面移動板100の前端部と下左側面移動板102の前端部とを連結する。従って、左移動部位90の後端部は、開口している。上面左移動板106は、上左側面移動板100の上端部に設けられている。上面左移動板106は、固定天板部80の下面の一部を覆う。下面左移動板108は、下左側面移動板102の下端部に設けられている。下面左移動板108は、固定底板部88の上面の一部を覆う。
The left side
右移動部位92は、上右側面移動板110と、下右側面移動板112と、右側面柱板114と、上面右移動板116と、下面右移動板118とを有する。上右側面移動板110、下右側面移動板112、右側面柱板114、上面右移動板116、及び、下面右移動板118は、一体に形成されている。
The
上右側面移動板110は、固定部56の上右側面部78の外面の一部を覆うように配置されている。下右側面移動板112は、固定部56の下右側面部86の外面の一部を覆うように配置されている。下右側面移動板112には、前後方向に延びる2本の案内溝119が形成されている。
The upper right
案内溝119には、案内部材72が挿入される。ここで、案内部材72は、案内溝119に対して、固定されていない。換言すれば、案内部材72は、移動部58に対して前後方向に相対移動可能に設けられている。これにより、移動部58は、固定部56に対してスライドしつつ、前後方向に移動できる。
A
右側面柱板114は、上右側面移動板110の前端部と下右側面移動板112の前端部とを連結する。従って、右移動部位92の後端部は、開口している。上面右移動板116は、上右側面移動板110の上端部に設けられている。上面右移動板116は、固定天板部80の下面の一部を覆う。下面右移動板118は、下右側面移動板112の下端部に設けられている。下面右移動板118は、固定底板部88の上面の一部を覆う。
The right
上側移動梁94は、左移動部位90と右移動部位92とを連結する。具体的には、一の上側移動梁94は、前後方向における上面左移動板106の中央部と上面右移動板116の中央部とを連結する。他の上側移動梁94は、上面左移動板106の前端部と上面右移動板116の前端部とを連結する。
The upper moving
下側移動梁板96は、左移動部位90と右移動部位92とを連結する。下側移動梁板96は、左移動部位90及び右移動部位92と一体に形成されていてもよい。下側移動梁板96は、左側面柱板104の前側の下端部と右側面柱板114の前側の下端部とを連結する。下側移動梁板96は、鉛直面に平行な平面状に形成されている。
The lower moving
複数の回動部60は、左右方向に平行な軸の周りで、制御部40を移動部58に対して回動可能に保持する。回動部60の一例は、蝶番である。回動部60の一端部は、移動部58の下端部に設けられた下側移動梁板96に固定されている。回動部60の他端部は、制御部40の後面の下端部に固定されている。
The plurality of
複数の連結部62は、移動部58の上端部と制御部40の上端部とを連結する。具体的には、一の連結部62は、移動部58の左側の上端部と、制御部40の左側の上端部とを連結する。他の連結部62は、移動部58の右側の上端部と、制御部40の右側の上端部とを連結する。連結部62は、移動部58の上部に収納可能に設けられている。従って、連結部62は、制御部40が図2の位置である状態では、移動部58の上部に収納されている。
The plurality of connecting
入出力変換部36は、保持部材32の固定部56の後端部、即ち、後方側に設けられている。入出力変換部36は、複数の外部側変換コネクタ120と、複数の内部側変換コネクタ122と、変換基板124とを有する。
The input /
外部側変換コネクタ120は、第1信号変換ケーブル34を介して、外部機器12の中継端子台24に接続される。内部側変換コネクタ122は、第2信号変換ケーブル38を介して、制御部40に接続される。変換基板124は、固定部56の後端部に固定されている。変換基板124は、外部側変換コネクタ120と内部側変換コネクタ122とを保持する。変換基板124は、外部側変換コネクタ120と内部側変換コネクタ122とを電気的に接続する。変換基板124は、鉛直面にほぼ平行に、かつ、前後方向にほぼ垂直に設けられている。
The
制御部40は、保持部材32の移動部58の前端部、即ち、前方側に設けられている。換言すれば、制御部40は、保持部材32の他方の側に保持された入出力変換部36に対して、保持部材32の一方の側で保持されている。制御部40は、前後移動する移動部58とともに前後に移動する。制御部40は、複数のコントローラユニット126と、制御基板128とを有する。
The
複数のコントローラユニット126は、第2信号変換ケーブル38を介して、内部側変換コネクタ122と接続される。複数のコントローラユニット126は、予め格納されたプログラムによって、制御機器群20を制御する。
The plurality of
制御基板128は、複数のコントローラユニット126を保持する。制御基板128は、移動部58の前端部に固定されている。制御基板128は、鉛直面にほぼ平行に、かつ、前後方向にほぼ垂直に設けられている。従って、制御基板128は、変換基板124とほぼ平行に設けられている。制御基板128は、変換基板124の前方に設けられている。従って、前後方向において、制御基板128は、変換基板124と重なるように配置されている。制御基板128の下端部は、回動部60の他端部に連結されている。これにより、制御基板128は、回動部60によって、コントローラユニット126とともに回動可能に支持される。制御基板128は、2つの電源入力端子130を有する。一方の電源入力端子130は、直流電源分電盤42と接続されている。一方の電源入力端子130は、直流電力を複数のコントローラユニット126へと供給する。他方の電源入力端子130は、交流電源分電盤44と接続されている。他方の電源入力端子130は、交流電力を複数のコントローラユニット126へと供給する。
The
次に、制御部40の交換作業について説明する。
Next, replacement work of the
まず、図2に示す状態から制御部40の交換作業を開始する。次に、作業者は、図3に示すように、制御部40とともに移動部58を前方へ引き出す。作業者は、移動部58を前方に引き出し可能な限界位置まで引き出すと、図4及び図5に示すように、制御部40を回動部60の周りで下方に回動させる。これによって、保持部材32の前方が開口するので、入出力変換部36が露出する。この状態で、作業者は、制御部40と接続されている第2信号変換ケーブル38を入出力変換部36から引き抜く。
First, the replacement work of the
作業者は、制御部40を回動部60から取り外した後、連結部62から取り外す。これにより、作業者は、制御部40を制御装置14から取り外す。次に、作業者は、連結部62に新たな制御部40を取り付けるとともに、制御部40を回動部60に取り付ける。作業者は、新たな制御部40の第2信号変換ケーブル38を入出力変換部36の内部側変換コネクタ122に接続する。作業者は、制御部40を回動部60の周りに上方へ回動させた後、移動部58を後方へと押し込む。この結果、制御部40の交換作業が終了する。
The operator removes the
上述したように、制御装置14では、制御部40が保持部材32の前方で保持され、入出力変換部36が保持部材32の後方で保持されている。このように、制御装置14では、制御部40と入出力変換部36とが前後方向にほぼ重なって保持されるので、制御装置14の小型化を実現することができる。
As described above, in the
上述したように、制御装置14では、入出力変換部36及び制御部40が配列された前後方向に沿って、保持部材32の移動部58が移動可能に構成されている。これにより、入出力変換部36及び制御部40を前後方向に配列して小型化を実現しつつ、作業時には、入出力変換部36と制御部40との間の間隔を大きくすることができる。これにより、作業者は、大きくなった間隔を作業スペースとして有効利用することができる。
As described above, in the
上述したように、制御装置14では、回動部60が回動可能に制御部40を保持部材32に保持するとともに、連結部62が下方に回動された制御部40を支持する。これにより、制御装置14では、制御部40を回動させて、保持部材32の前方を開口させることができる。保持部材32の後方に配置された入出力変換部36の作業が容易になる。また、連結部62が制御部40を支持するので、作業者は下方に回動させた制御部40を支えることなく制御部40の落下を防止して作業することができる。これにより、制御装置14は、交換作業に要する時間を短縮して、交換に要する作業コストを低減できる。また、制御装置14が停止する時間を短縮することもできる。
As described above, in the
<第2実施形態>
図6は、第2実施形態にかかる制御装置214の詳細な斜視図である。第2実施形態にかかる制御装置214は、複数の保持部材32と、複数の第1信号変換ケーブル34と、複数の入出力変換部36と、複数の第2信号変換ケーブル38と、複数の制御部40と、複数の直流電源分電盤42と、複数の交流電源分電盤44とを有する。例えば、制御装置214は、2つの保持部材32、2つの入出力変換部36および2つの制御部40等を有する。
Second Embodiment
FIG. 6 is a detailed perspective view of the
2つの保持部材32は、上下方向に配列されている。換言すれば、一方の保持部材32は、他方の保持部材32の下方に配置されている。上段の保持部材32の移動部58の前後方向における移動可能な距離D1は、下段の制御部40の前後方向D2に沿った長さよりも長い。これにより、図6に示すように、上段の移動部58が引き出された状態で、制御部40が回動部60の周りで下方に回動されても、上段の制御部40が、下段の制御部40に干渉することを抑制できる。尚、下段の制御部40、入出力変換部36、保持部材32は、それぞれ第2制御部、第2入出力変換部、及び、第2保持部材の一例である。
The two holding
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…分散制御システム
12…外部機器
14…制御装置
30…筐体
32…保持部材
36…入出力変換部
40…制御部
56…固定部
58…移動部
60…回動部
62…連結部
214…制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記外部機器と前記制御部との間の信号を変換する入出力変換部と、
前記制御部を一方の側で保持して、前記入出力変換部を他方の側で保持する中空状の保持部材と、
を備える制御装置。 A control unit for controlling an external device;
An input / output conversion unit that converts a signal between the external device and the control unit;
A hollow holding member that holds the control unit on one side and holds the input / output conversion unit on the other side;
A control device comprising:
筐体に固定された固定部と、
前記固定部に対して前記一方及び前記他方に沿って移動して、前記制御部を保持する移動部と、
を備える請求項1に記載の制御装置。 The holding member is
A fixed portion fixed to the housing;
A moving unit that moves along the one and the other with respect to the fixed unit and holds the control unit;
The control device according to claim 1.
前記移動部の一端部に対して前記制御部の一端部を回動可能に支持する回動部と、
前記制御部の他端部と前記保持部材とを連結する連結部と、
を備える請求項2に記載の制御装置。 The holding member is
A rotating unit that rotatably supports one end of the control unit with respect to one end of the moving unit;
A connecting part that connects the other end of the control part and the holding member;
The control apparatus according to claim 2, further comprising:
前記外部機器の信号を変換して前記第2制御部へ入出力する第2入出力変換部と、
前記保持部材の下方に配置され、前記第2制御部を一方の側で保持して、前記第2入出力変換部を他方の側で保持する中空状の第2保持部材と、
を更に備え、
前記移動部の移動可能な距離は、前記第2制御部の前記一方及び前記他方に沿った方向の長さよりも長い
請求項3に記載の制御装置。 A second control unit for controlling the external device;
A second input / output conversion unit that converts the signal of the external device and inputs / outputs the signal to the second control unit;
A hollow second holding member that is disposed below the holding member, holds the second control unit on one side, and holds the second input / output conversion unit on the other side;
Further comprising
The control device according to claim 3, wherein a movable distance of the moving unit is longer than a length in a direction along the one and the other of the second control unit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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JP2015110231A JP6495743B2 (en) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Control device |
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