JP2020134157A - Ｐｌｃ用リレーの故障診断回路 - Google Patents

Abstract

【課題】診断信号送信回路及び診断信号受信回路の故障を診断することのできるＰＬＣ用リレーの故障診断回路を提供する。【解決手段】故障診断回路（１０）は、直列に接続されたリレーＡ（２０Ａ）及びリレーＢ（２０Ｂ）と、出力点（２１）へ診断信号を送信する診断信号送信回路（３１）と、入力点（２２）から信号を受信する送信回路診断回路（３２）と、検出点Ａ（２５Ａ）から信号を受信する診断信号受信回路Ａ（３５Ａ）と、検出点Ａへ信号Ａを送信する受信回路診断回路Ａ（３６Ａ）と、検出点Ｂ（２５Ｂ）から信号を受信する診断信号受信回路Ｂ（３５Ｂ）と、検出点Ｂへ信号Ｂを送信する受信回路診断回路Ｂ（３６Ｂ）と、送信回路診断回路、診断信号受信回路Ａ、及び診断信号受信回路Ｂの受信結果に基づいて、診断信号送信回路、診断信号受信回路Ａ、診断信号受信回路Ｂ、リレーＡ、及びリレーＢの故障を診断する制御部（３８）と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）に用いられるリレーの故障を診断する回路に関する。

従来、電源からの出力を負荷側回路に供給するリレー回路において、リレーの故障を診断する回路がある（特許文献１参照）。特許文献１に記載の回路では、リレーの接点の一方に診断信号発生部を接続し、リレーの接点の他方に診断信号を検波する検波部を接続し、検波部からの出力を判定部で判定している。

特開２０１０−１４０８０３号公報

ところで、特許文献１に記載の回路では、診断信号発生部（診断信号送信回路）及び検波部（診断信号受信回路）の故障を診断することができない。このため、診断信号発生部又は検波部が故障している場合に、リレーの故障を正しく診断することができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、診断信号送信回路及び診断信号受信回路の故障を診断することのできるＰＬＣ用リレーの故障診断回路を提供することにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、ＰＬＣ用リレーの故障診断回路であって、
電源に接続される端子Ａと、
負荷に接続される端子Ｂと、
前記端子Ａと前記端子Ｂとの間に直列に接続されたリレーＡ及びリレーＢと、
前記リレーＡと前記リレーＢとの間の出力点に接続され、前記出力点へ診断信号を送信する診断信号送信回路と、
前記リレーＡと前記リレーＢとの間の入力点に接続され、前記入力点から信号を受信する送信回路診断回路と、
前記端子Ａと前記リレーＡとの間の検出点Ａに接続され、前記検出点Ａから信号を受信する診断信号受信回路Ａと、
前記検出点Ａに接続され、前記検出点Ａへ信号Ａを送信する受信回路診断回路Ａと、
前記端子Ｂと前記リレーＢとの間の検出点Ｂに接続され、前記検出点Ｂから信号を受信する診断信号受信回路Ｂと、
前記検出点Ｂに接続され、前記検出点Ｂへ信号Ｂを送信する受信回路診断回路Ｂと、
前記リレーＡ、前記リレーＢ、前記診断信号送信回路、前記受信回路診断回路Ａ、及び前記受信回路診断回路Ｂを制御し、前記送信回路診断回路、前記診断信号受信回路Ａ、及び前記診断信号受信回路Ｂの受信結果に基づいて、前記診断信号送信回路、前記診断信号受信回路Ａ、前記診断信号受信回路Ｂ、前記リレーＡ、及び前記リレーＢの故障を診断する制御部と、
を備える。

上記構成によれば、端子Ａが電源に接続され、端子Ｂが負荷に接続される。端子Ａと端子Ｂとの間には、リレーＡ及びリレーＢが直列に接続されている。このため、リレーＡ及びリレーＢが閉にされることにより、端子Ａから端子Ｂへ電力を供給することができる。

ここで、診断信号送信回路は、リレーＡとリレーＢとの間の出力点に接続され、出力点へ診断信号を送信する。送信回路診断回路は、リレーＡとリレーＢとの間の入力点に接続され、入力点から信号を受信する。このため、制御部は、リレーＡ及びリレーＢを開にし、診断信号送信回路により診断信号を送信させ、送信回路診断回路により診断信号を受信させることにより、診断信号送信回路及び送信回路診断回路が正常であるか否か診断することができる。

診断信号受信回路Ａは、端子ＡとリレーＡとの間の検出点Ａに接続され、検出点Ａから信号を受信する。受信回路診断回路Ａは、検出点Ａに接続され、検出点Ａへ信号Ａを送信する。このため、制御部は、リレーＡを開にし、受信回路診断回路Ａにより信号Ａを送信させ、診断信号受信回路Ａにより信号Ａを受信させることにより、受信回路診断回路Ａ及び診断信号受信回路Ａが正常であるか否か診断することができる。同様にして、制御部は、受信回路診断回路Ｂ及び診断信号受信回路Ｂが正常であるか否か診断することができる。

そして、制御部は、診断信号送信回路、診断信号受信回路Ａ、及び診断信号受信回路Ｂが正常であると判定した上で、リレーＡ及びリレーＢの故障を診断することができる。例えば、制御部は、リレーＡ及びリレーＢを開にし、診断信号送信回路により診断信号を送信させ、診断信号受信回路Ａ及び診断信号受信回路Ｂにより診断信号を受信させることにより、リレーＡ及びリレーＢがそれぞれ閉固着しているか否か診断することができる。

リレーＡ及びリレーＢの故障を正しく診断するためには、診断信号送信回路が正常であることが必要となる。

この点、第２の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記送信回路診断回路により前記診断信号を受信した場合に、前記診断信号送信回路が正常であると診断する。こうした構成によれば、リレーＡが開にされているため、端子Ａや受信回路診断回路ＡからリレーＡを介して送信回路診断回路へ信号が入力されることを抑制することができる。そして、診断信号送信回路により診断信号を送信させ、送信回路診断回路により診断信号を受信した場合は、診断信号送信回路及び送信回路診断回路が正常に動作していると推定できるため、診断信号送信回路が正常であると診断することができる。

第３の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記送信回路診断回路により前記診断信号を受信しなかった場合に、前記診断信号送信回路又は送信回路診断回路が故障していると診断する。こうした構成によれば、診断信号送信回路又は送信回路診断回路が故障していると診断することもできる。

リレーＡの故障を正しく診断するためには、診断信号受診回路Ａが正常であることが必要となる。

この点、第４の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ａにより前記信号Ａを送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記信号Ａを受信した場合に、前記診断信号受信回路Ａが正常であると診断する。こうした構成によれば、リレーＡ及びリレーＢが開にされているため、診断信号送信回路や受信回路診断回路ＢからリレーＡ及びリレーＢを介して診断信号受信回路Ａへ信号が入力されることを抑制することができる。そして、受信回路診断回路Ａにより信号Ａを送信させ、診断信号受信回路Ａにより信号Ａを受信した場合は、受信回路診断回路Ａ及び診断信号受信回路Ａが正常に動作していると推定できるため、診断信号受信回路Ａが正常であると診断することができる。

第５の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ａにより前記信号Ａを送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記信号Ａを受信しなかった場合に、前記受信回路診断回路Ａ又は前記診断信号受信回路Ａが故障していると診断する。こうした構成によれば、受信回路診断回路Ａ又は診断信号受信回路Ａが故障していると診断することもできる。

第６の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ｂにより前記信号Ｂを送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記信号Ｂを受信した場合に、前記診断信号受信回路Ｂが正常であると診断する。こうした構成によれば、第４の手段と同様に、診断信号受信回路Ｂが正常であると診断することができる。

第７の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ｂにより前記信号Ｂを送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記信号Ｂを受信しなかった場合に、前記受信回路診断回路Ｂ又は前記診断信号受信回路Ｂが故障していると診断する。こうした構成によれば、第５の手段と同様に、受信回路診断回路Ｂ又は診断信号受信回路Ｂが故障していると診断することができる。

第８の手段では、前記制御部は、前記診断信号送信回路、前記診断信号受信回路Ａ、及び前記診断信号受信回路Ｂが正常であると判定されたことを条件として、前記リレーＡ及び前記リレーＢの故障を診断する。こうした構成によれば、診断信号送信回路、診断信号受信回路Ａ、及び診断信号受信回路Ｂが正常な状態で、リレーＡ及びリレーＢの故障を診断することができるため、リレーＡ及びリレーＢの故障を正しく診断することができる。

第９の手段では、前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記診断信号を受信した場合に、前記リレーＡが閉固着していると診断し、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記診断信号を受信した場合に、前記リレーＢが閉固着していると診断し、前記リレーＡ及び前記リレーＢの一方が閉固着していると診断した場合に、他方を強制的に開にする。

上記構成によれば、制御部は、リレーＡ及びリレーＢを開にし、診断信号送信回路により診断信号を送信させ、診断信号受信回路Ａにより診断信号を受信した場合に、リレーＡが閉固着していると診断する。同様にして、制御部は、リレーＢの閉固着を診断する。そして、制御部は、リレーＡ及びリレーＢの一方が閉固着していると診断した場合に、他方を強制的に開にするため、端子Ａから端子Ｂへの電力供給を遮断することができる。

第１０の手段では、前記制御部は、前記リレーＡを閉にし、前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記診断信号を受信しなかった場合に、前記リレーＡが開固着していると診断し、前記リレーＡを開にし、前記リレーＢを閉にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記診断信号を受信しなかった場合に、前記リレーＢが開固着していると診断する。

上記構成によれば、制御部は、リレーＡを閉にし、リレーＢを開にし、診断信号送信回路により診断信号を送信させ、診断信号受信回路Ａにより診断信号を受信しなかった場合に、リレーＡが開固着していると診断することができる。同様にして、制御部は、リレーＢの開固着を診断することができる。

ＰＬＣ用リレーモジュールを示す模式図。 送信回路診断の手順を示すフローチャート。 受信回路診断の手順を示すフローチャート。 閉固着診断の手順を示すフローチャート。 開固着路診断の手順を示すフローチャート。

以下、ＰＬＣに用いられるリレーモジュールに具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、リレーモジュール１０（ＰＬＣ用リレーの故障診断回路）は、リレー２０Ａ，２０Ｂ、端子１５Ａ，１５Ｂ、送信回路３１、受信回路３５Ａ，３５Ｂ、診断回路３２、３６Ａ，３６Ｂ、及び制御回路３８等を備えている。リレーモジュール１０は、ＰＬＣに組み込まれる一体のモジュールとして形成されている。

リレー２０Ａ（リレーＡ）とリレー２０Ｂ（リレーＢ）とは、端子１５Ａと端子１５Ｂとの間に直列に接続されている。リレー２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ接点２０ｃ及びコイル２０ｄを備えている。接点２０ｃは、コイル２０ｄに通電されていない状態で開となり、コイル２０ｄに通電されている状態で閉となる。すなわち、リレー２０Ａ，２０Ｂは常開式（ノーマリーオープン）のリレーである。

リレー２０Ａ，２０Ｂのコイル２０ｄ一端には、それぞれ電源２４Ａ，２４Ｂが接続されており、他端にはそれぞれスイッチ２３Ａ，２３Ｂが接続されている。スイッチ２３Ａ，２３Ｂのコイル２０ｄと反対側の端部は、アースに接続されている。スイッチ２３Ａが閉となることで、リレー２０Ａのコイル２０ｄに通電され、リレー２０Ａの接点２０ｃが閉となる。スイッチ２３Ｂが閉となることで、リレー２０Ｂのコイル２０ｄに通電され、リレー２０Ａの接点２０ｃが閉となる。スイッチ２３Ａ，２３Ｂの開閉は、制御回路３８により制御される。

端子１５Ａ（端子Ａ）は電源１１に接続されている。端子１５Ｂ（端子Ｂ）は負荷１２に接続されている。負荷１２の端子１５Ｂと反対側の端部はアースに接続されている。負荷１２（電気負荷）は、種々の電気機器あるいは電気回路、又はそれらの組み合わせである。

電源１１は、端子１５Ａへ電力を供給する。電源１１は、交流電源であってもよいし、直流電源であってもよい。ただし、後述する各種の診断を実行する際には、電源１１は電力供給を停止する。リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂが閉にされることにより、端子１５Ａから端子１５Ｂへ電力が供給される。これにより、端子１５Ｂから負荷１２へ電力が供給される。

送信回路３１（診断信号送信回路）は、リレー２０Ａとリレー２０Ｂとの間の出力点２１に接続されている。送信回路３１は、出力点２１へ診断パルスを送信する回路である。診断パルス（診断信号）は、所定期間継続するハイレベルのパルス信号である。送信回路３１は、制御回路３８により制御される。

診断回路３２（送信回路診断回路）は、リレー２０Ａとリレー２０Ｂとの間の入力点２２に接続されている。診断回路３２は、入力点２２から信号を受信し、ハイレベル又はローレベルの受信結果を制御回路３８へ送信する回路である。診断回路３２は、入力点２２から受信した信号がハイレベルの場合に、ハイレベルの受信結果を制御回路３８へ送信する。診断回路３２は、入力点２２から受信した信号がローレベルの場合に、ローレベルの受信結果を制御回路３８へ送信する。なお、送信回路３１及び出力点２１の位置と、診断回路３２及び入力点２２の位置とは、互いに入れ替え可能である。

端子１５Ａとリレー２０Ａとの間の検出点２５Ａ（検出点Ａ）には、受信回路３５Ａが接続されている。受信回路３５Ａ（診断信号受信回路Ａ）は、検出点２５Ａから信号を受信し、ハイレベル又はローレベルの受信結果を制御回路３８へ送信する回路である。

検出点２５Ａには、診断回路３６Ａが接続されている。診断回路３６Ａ（受信回路診断回路Ａ）は、検出点２５ＡへパルスＡを送信する回路である。パルスＡ（信号Ａ）は、所定期間継続するハイレベルのパルス信号である。診断回路３６Ａは、制御回路３８により制御される。

端子１５Ｂとリレー２０Ｂとの間の検出点２５Ｂ（検出点Ｂ）には、受信回路３５Ｂが接続されている。受信回路３５Ｂ（診断信号受信回路Ｂ）は、検出点２５Ｂから信号を受信し、ハイレベル又はローレベルの受信結果を制御回路３８へ送信する回路である。

検出点２５Ｂには、診断回路３６Ｂが接続されている。診断回路３６Ｂ（受信回路診断回路Ｂ）は、検出点２５ＢへパルスＢを送信する回路である。パルスＢ（信号Ｂ）は、所定期間継続するハイレベルのパルス信号である。診断回路３６Ｂは、制御回路３８により制御される。

制御回路３８（制御部）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等を含むマイクロコンピュータである。制御回路３８は、スイッチ２３Ａ，２３Ｂ（リレー２０Ａ，２０Ｂ）、送信回路３１、及び診断回路３６Ａ，３６Ｂを制御する。制御回路３８は、電源１１から負荷１２へ電力を供給させる場合にリレー２０Ａ，２０Ｂを共に閉にし、電源１１から負荷１２へ電力を供給させない場合にリレー２０Ａ，２０Ｂを共に開にする。制御回路３８は、診断回路３２，受信回路３５Ａ，３５Ｂの受信結果を入力する。制御回路３８は、診断回路３２，受信回路３５Ａ，３５Ｂの受信結果に基づいて、送信回路３１、受信回路３５Ａ，３５Ｂ、及びリレー２０Ａ，２０Ｂの故障を診断する。具体的には、制御回路３８は、送信回路診断、受信回路診断、閉固着診断、及び開固着診断を実行する。なお、制御回路３８は、上位の制御装置により制御される。

図２は、送信回路診断の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、制御回路３８により最初の診断として実行される。

まず、リレー２０Ａ，２０Ｂに対する現在の開閉命令を記録する（Ｓ１０）。リレー２０Ａ，２０Ｂへ開命令を出力する（Ｓ１１）。具体的には、スイッチ２３Ａ，２３Ｂを開にする信号を出力する。送信回路３１により診断パルスを送信させる（Ｓ１２）。

続いて、診断回路３２が診断パルスを受信したか否か判定する（Ｓ１３）。具体的には、送信回路３１により診断パルスを送信させてから所定の診断期間以内に、診断回路３２がハイレベルの信号を受信したか否か判定する。この判定において、診断回路３２が診断パルスを受信しなかったと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、送信回路３１が異常であると判定する（Ｓ１４）。送信回路３１により診断パルスを停止させる（Ｓ１５）。送信回路３１又は診断回路３２が故障であると診断する（Ｓ１６）。その後、この一連の処理を終了する。なお、Ｓ１２の処理が実行されてからＳ１８の処理が実行されるまでが、所定の診断期間に相当する。

一方、Ｓ１３の判定において、診断回路３２が診断パルスを受信したと判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、送信回路３１が正常であると判定する（Ｓ１７）。送信回路３１により診断パルスを停止させる（Ｓ１８）。

続いて、Ｓ１０の処理で記録された開閉命令が閉命令であるか否か判定する（Ｓ１９）。この判定において、記録された開閉命令が閉命令であると判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、リレー２０Ａ，２０Ｂへ閉命令を出力する（Ｓ２０）。具体的には、スイッチ２３Ａ，２３Ｂを閉にする信号を出力する。その後、この一連の処理を終了する。

一方、Ｓ１９の判定において、記録された開閉命令が閉命令でないと判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、リレー２０Ａ，２０Ｂへ開命令を出力する（Ｓ２１）。具体的には、スイッチ２３Ａ，２３Ｂを開にする信号を出力する。その後、この一連の処理を終了する。

図３は、受信回路診断の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、上記送信回路診断により送信回路３１が正常であると判定されていることを条件として、制御回路３８により実行される。すなわち、送信回路診断により送信回路３１が異常であると判定されている場合は、受信回路３５Ａ，３５Ｂを正しく診断することができないため、受信回路診断を実行しない。

Ｓ３０，３１の処理は、それぞれＳ１０，Ｓ１１の処理と同一である。

診断回路３６ＡによりパルスＡを送信させる（Ｓ３２）。受信回路３５ＡがパルスＡを受信したか否か判定する（Ｓ３３）。具体的には、診断回路３６ＡによりパルスＡを送信させてから所定の診断期間以内に、受信回路３５Ａがハイレベルの信号を受信したか否か判定する。この判定において、受信回路３５ＡがパルスＡを受信しなかったと判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、受信回路３５Ａが異常であると判定する（Ｓ３４）。一方、この判定において、受信回路３５ＡがパルスＡを受信したと判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、受信回路３５Ａが正常であると判定する（Ｓ３５）。診断回路３６ＡによりパルスＡを停止させる（Ｓ３６）。なお、Ｓ３２の処理が実行されてからＳ３６の処理が実行されるまでが、所定の診断期間に相当する。

診断回路３６ＢによりパルスＢを送信させる（Ｓ３７）。受信回路３５ＢがパルスＢを受信したか否か判定する（Ｓ３８）。具体的には、診断回路３６ＢによりパルスＢを送信させてから所定の診断期間以内に、受信回路３５Ｂがハイレベルの信号を受信したか否か判定する。この判定において、受信回路３５ＢがパルスＢを受信しなかったと判定した場合（Ｓ３８：ＮＯ）、受信回路３５Ｂが異常であると判定する（Ｓ３９）。一方、この判定において、受信回路３５ＢがパルスＢを受信したと判定した場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、受信回路３５Ｂが正常であると判定する（Ｓ４０）。診断回路３６ＢによりパルスＢを停止させる（Ｓ４１）。なお、Ｓ３７の処理が実行されてからＳ４１の処理が実行されるまでが、所定の診断期間に相当する。

続いて、受信回路３５Ａ又は受信回路３５Ｂが異常であるか否か判定する（Ｓ４２）。この判定において、受信回路３５Ａ又は受信回路３５Ｂが異常であると判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、受信回路３５Ａ，３５Ｂ、及び診断回路３６Ａ，３６Ｂのいずれかが故障であると診断する（Ｓ４３）。その後、この一連の処理を終了する。

一方、Ｓ４２の判定において、受信回路３５Ａ及び受信回路３５Ｂのいずれも異常でない（いずれも正常である）と判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、Ｓ４４の処理へ進む。

Ｓ４４〜Ｓ４６の処理は、それぞれＳ１９〜Ｓ２１の処理と同一である。その後、この一連の処理を終了する。

図４は、閉固着診断の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、上記送信回路診断により送信回路３１が正常であると判定されていること、及び上記受信回路診断により受信回路３５Ａ，３５Ｂが正常であると判定されていることを条件として、制御回路３８により実行される。すなわち、送信回路３１が異常であると判定されている場合、又は受信回路３５Ａ，３５Ｂのいずれかが異常であると判定されている場合は、リレー２０Ａ，２０Ｂの閉固着を正しく診断することができないため、閉固着診断（リレー２０Ａ，２０Ｂの故障診断）を実行しない。

Ｓ５０〜Ｓ５２の処理は、それぞれＳ１０〜Ｓ１２の処理と同一である。

受信回路３５Ａが診断パルスを受信したか否か判定する（Ｓ５３）。この判定において、受信回路３５Ａが診断パルスを受信したと判定した場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、リレー２０Ａが閉固着であると判定する（Ｓ５４）。一方、この判定において、受信回路３５Ａが診断パルスを受信しなかったと判定した場合（Ｓ５３：ＮＯ）、リレー２０Ａが正常であると判定する（Ｓ５５）。

続いて、受信回路３５Ｂが診断パルスを受信したか否か判定する（Ｓ５６）。この判定において、受信回路３５Ｂが診断パルスを受信したと判定した場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、リレー２０Ｂが閉固着であると判定する（Ｓ５７）。一方、この判定において、受信回路３５Ｂが診断パルスを受信しなかったと判定した場合（Ｓ５６：ＮＯ）、リレー２０Ｂが正常であると判定する（Ｓ５８）。送信回路３１により診断パルスを停止させる（Ｓ５９）。

続いて、リレー２０Ａ又はリレー２０Ｂが閉固着であるか否か判定する（Ｓ６０）。この判定において、リレー２０Ａ又はリレー２０Ｂが閉固着であると判定した場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）、リレー２０Ａ，２０Ｂへ開命令を出力する（Ｓ６１）。すなわち、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの一方が閉固着していると診断した場合に、他方を強制的に開にする。リレー２０Ａ，２０Ｂが閉固着故障であると診断する（Ｓ６２）。その後、この一連の処理を終了する。

一方、Ｓ６０の判定において、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂのいずれも閉固着でないと判定した場合（Ｓ６０：ＮＯ）、Ｓ６３の処理へ進む。

Ｓ６３〜Ｓ６５の処理は、それぞれＳ１９〜Ｓ２１の処理と同一である。その後、この一連の処理を終了する。

図５は、開固着診断の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、上記送信回路診断により送信回路３１が正常であると判定されていること、及び上記受信回路診断により受信回路３５Ａ，３５Ｂが正常であると判定されていることを条件として、制御回路３８により実行される。すなわち、送信回路３１が異常であると判定されている場合、又は受信回路３５Ａ，３５Ｂのいずれかが異常であると判定されている場合は、リレー２０Ａ，２０Ｂの開固着を正しく診断することができないため、開固着診断（リレー２０Ａ，２０Ｂの故障診断）を実行しない。

Ｓ７０の処理はＳ１０の処理と同一である。リレー２０Ａへ閉命令を出力し、リレー２０Ｂへ開命令を出力する（Ｓ７１）。送信回路３１により診断パルスを送信させる（Ｓ７２）。

受信回路３５Ａが診断パルスを受信したか否か判定する（Ｓ７３）。この判定において、受信回路３５Ａが診断パルスを受信したと判定した場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、リレー２０Ａが正常であると判定する（Ｓ７４）。一方、この判定において、受信回路３５Ａが診断パルスを受信しなかったと判定した場合（Ｓ７３：ＮＯ）、リレー２０Ａが開固着であると判定する（Ｓ７５）。

続いて、リレー２０Ａへ開命令を出力し、リレー２０Ｂへ閉命令を出力する（Ｓ７６）。

受信回路３５Ｂが診断パルスを受信したか否か判定する（Ｓ７７）。この判定において、受信回路３５Ｂが診断パルスを受信したと判定した場合（Ｓ７７：ＹＥＳ）、リレー２０Ｂが正常であると判定する（Ｓ７８）。一方、この判定において、受信回路３５Ｂが診断パルスを受信しなかったと判定した場合（Ｓ７７：ＮＯ）、リレー２０Ｂが開固着であると判定する（Ｓ７９）。送信回路３１により診断パルスを停止させる（Ｓ８０）。

続いて、リレー２０Ａ又はリレー２０Ｂが開固着であるか否か判定する（Ｓ８１）。この判定において、リレー２０Ａ又はリレー２０Ｂが開固着であると判定した場合（Ｓ８１：ＹＥＳ）、リレー２０Ｂへ開命令を出力する（Ｓ８２）。リレー２０Ａ，２０Ｂが開固着故障であると診断する（Ｓ８３）。その後、この一連の処理を終了する。

一方、Ｓ８１の判定において、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂのいずれも開固着でないと判定した場合（Ｓ８１：ＮＯ）、Ｓ８４の処理へ進む。

Ｓ８４〜Ｓ８６の処理は、それぞれＳ１９〜Ｓ２１の処理と同一である。その後、この一連の処理を終了する。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・受信回路３５Ａは、端子１５Ａとリレー２０Ａとの間の検出点２５Ａに接続され、検出点２５Ａから信号を受信する。診断回路３６Ａは、検出点２５Ａに接続され、検出点２５ＡへパルスＡを送信する。このため、制御回路３８は、リレー２０Ａを開にし、診断回路３６ＡによりパルスＡを送信させ、受信回路３５ＡによりパルスＡを受信させることにより、診断回路３６Ａ及び受信回路３５Ａが正常であるか否か診断することができる。同様にして、制御回路３８は、診断回路３６Ｂ及び受信回路３５Ｂが正常であるか否か診断することができる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、送信回路３１により診断パルスを送信させ、診断回路３２により診断パルスを受信した場合に、送信回路３１が正常であると診断する。こうした構成によれば、リレー２０Ａが開にされているため、端子１５Ａや診断回路３６Ａからリレー２０Ａを介して診断回路３２へ信号が入力されることを抑制することができる。そして、送信回路３１により診断パルスを送信させ、診断回路３２により診断パルスを受信した場合は、送信回路３１及び診断回路３２が正常に動作していると推定できるため、送信回路３１が正常であると診断することができる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、送信回路３１により診断パルスを送信させ、診断回路３２により診断パルスを受信しなかった場合に、送信回路３１又は診断回路３２が故障していると診断する。こうした構成によれば、送信回路３１又は診断回路３２が故障していると診断することもできる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、診断回路３６ＡによりパルスＡを送信させ、受信回路３５ＡによりパルスＡを受信した場合に、受信回路３５Ａが正常であると診断する。こうした構成によれば、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂが開にされているため、送信回路３１や診断回路３６Ｂからリレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを介して受信回路３５Ａへ信号が入力されることを抑制することができる。そして、診断回路３６ＡによりパルスＡを送信させ、受信回路３５ＡによりパルスＡを受信した場合は、診断回路３６Ａ及び受信回路３５Ａが正常に動作していると推定できるため、受信回路３５Ａが正常であると診断することができる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、診断回路３６ＡによりパルスＡを送信させ、受信回路３５ＡによりパルスＡを受信しなかった場合に、診断回路３６Ａ又は受信回路３５Ａが故障していると診断する。こうした構成によれば、診断回路３６Ａ又は受信回路３５Ａが故障していると診断することもできる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、診断回路３６ＢによりパルスＢを送信させ、受信回路３５ＢによりパルスＢを受信した場合に、受信回路３５Ｂが正常であると診断する。こうした構成によれば、受信回路３５Ｂが正常であると診断することができる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、診断回路３６ＢによりパルスＢを送信させ、受信回路３５ＢによりパルスＢを受信しなかった場合に、診断回路３６Ｂ又は受信回路３５Ｂが故障していると診断する。こうした構成によれば、診断回路３６Ｂ又は受信回路３５Ｂが故障していると診断することができる。

・制御回路３８は、送信回路３１、受信回路３５Ａ、及び受信回路３５Ｂが正常であると判定されたことを条件として、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの故障を診断する。こうした構成によれば、送信回路３１、受信回路３５Ａ、及び受信回路３５Ｂが正常な状態で、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの故障を診断することができるため、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの故障を正しく診断することができる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂを開にし、送信回路３１により診断パルスを送信させ、受信回路３５Ａにより診断パルスを受信した場合に、リレー２０Ａが閉固着していると診断する。同様にして、制御回路３８は、リレー２０Ｂの閉固着を診断する。そして、制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの一方が閉固着していると診断した場合に、他方を強制的に開にするため、端子１５Ａから端子Ｂへの電力供給を遮断することができる。

・制御回路３８は、リレー２０Ａを閉にし、リレー２０Ｂを開にし、送信回路３１により診断パルスを送信させ、受信回路３５Ａにより診断パルスを受信しなかった場合に、リレー２０Ａが開固着していると診断することができる。同様にして、制御回路３８は、リレー２０Ｂの開固着を診断することができる。

なお、上記の実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・図５のＳ８２の処理において、制御回路３８はリレー２０Ａ，２０Ｂへ開命令を出力してもよい。すなわち、制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの一方が開固着していると診断した場合に、他方を強制的に開にしてもよい。

・図５のＳ７３，Ｓ７５において、リレー２０Ａが開固着であると判定した場合に、制御回路３８は、リレー２０Ｂへ開命令を出力して開固着診断を終了してもよい。すなわち、制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの一方が開固着であると判定した場合に、他方の開固着を判定することなく、他方を強制的に開にしてもよい。

・図４のＳ５３，Ｓ５４において、リレー２０Ａが閉固着であると判定した場合に、制御回路３８は、リレー２０Ｂへ開命令を出力して閉固着診断を終了してもよい。すなわち、制御回路３８は、リレー２０Ａ及びリレー２０Ｂの一方が閉固着であると判定した場合に、他方の閉固着を判定することなく、他方を強制的に開にしてもよい。

・制御回路３８は、リレー２０Ａ（２０Ｂ）を開にし、リレー２０Ｂ（リレー２０Ａ）を閉にして、診断回路３６Ａ（３６Ｂ）によりパルスＡ（パルスＢ）を送信させ、受信回路３５Ａ（３５Ｂ）によりパルスＡ（パルスＢ）を受信した場合に、受信回路３５Ａ（３５Ｂ）が正常であると診断してもよい。

・制御回路３８は、図４の閉固着診断及び図５の開固着診断を、図２の送信回路診断及び図３の受信回路診断よりも先に実行することもできる。そして、送信回路診断により送信回路３１又は診断回路３２が故障であると診断された場合に、閉固着診断の結果及び開固着診断の結果を無効化してもよい。同様に、受信回路診断により受信回路３５Ａ又は診断回路３６Ａが故障であると診断された場合に、リレー２０Ａの閉固着診断の結果及び開固着診断の結果を無効化してもよい。また、受信回路診断により受信回路３５Ｂ又は診断回路３６Ｂが故障であると診断された場合に、リレー２０Ｂの閉固着診断の結果及び開固着診断の結果を無効化してもよい。

・リレー２０Ａ，２０Ｂは、電磁スイッチに限らず、半導体スイッチであってもよい。リレー２０Ａ，２０Ｂは、常開式（ノーマリーオープン）に限らず、常閉式（ノーマリークローズ）であってもよい。

・端子１５Ａに負荷１２及びアースを接続し、端子１５Ｂに電源１１を接続してもよい。

１０…リレーモジュール（ＰＬＣ用リレーの故障診断回路）、１１…電源、１２…負荷、１５Ａ…端子（端子Ａ）、１５Ｂ…端子（端子Ｂ）、２０Ａ…リレー（リレーＡ）、２０Ｂ…リレー（リレーＢ）、２１…出力点、２２…入力点、２５Ａ…検出点（検出点Ａ）、２５Ｂ…検出点（検出点Ｂ）、３１…送信回路（診断信号送信回路）、３２…診断回路（送信回路診断回路）、３５Ａ…受信回路（診断信号受信回路Ａ）、３５Ｂ…受信回路（診断信号受信回路Ｂ）、３６Ａ…診断回路（受信回路診断回路Ａ）、３６Ｂ…診断回路（受信回路診断回路Ｂ）、３８…制御回路（制御部）。

Claims (10)

1. 電源に接続される端子Ａと、
   負荷に接続される端子Ｂと、
   前記端子Ａと前記端子Ｂとの間に直列に接続されたリレーＡ及びリレーＢと、
   前記リレーＡと前記リレーＢとの間の出力点に接続され、前記出力点へ診断信号を送信する診断信号送信回路と、
   前記リレーＡと前記リレーＢとの間の入力点に接続され、前記入力点から信号を受信する送信回路診断回路と、
   前記端子Ａと前記リレーＡとの間の検出点Ａに接続され、前記検出点Ａから信号を受信する診断信号受信回路Ａと、
   前記検出点Ａに接続され、前記検出点Ａへ信号Ａを送信する受信回路診断回路Ａと、
   前記端子Ｂと前記リレーＢとの間の検出点Ｂに接続され、前記検出点Ｂから信号を受信する診断信号受信回路Ｂと、
   前記検出点Ｂに接続され、前記検出点Ｂへ信号Ｂを送信する受信回路診断回路Ｂと、
   前記リレーＡ、前記リレーＢ、前記診断信号送信回路、前記受信回路診断回路Ａ、及び前記受信回路診断回路Ｂを制御し、前記送信回路診断回路、前記診断信号受信回路Ａ、及び前記診断信号受信回路Ｂの受信結果に基づいて、前記診断信号送信回路、前記診断信号受信回路Ａ、前記診断信号受信回路Ｂ、前記リレーＡ、及び前記リレーＢの故障を診断する制御部と、
   を備えるＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
2. 前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記送信回路診断回路により前記診断信号を受信した場合に、前記診断信号送信回路が正常であると診断する、請求項１に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
3. 前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記送信回路診断回路により前記診断信号を受信しなかった場合に、前記診断信号送信回路又は前記送信回路診断回路が故障していると診断する、請求項１又は２に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
4. 前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ａにより前記信号Ａを送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記信号Ａを受信した場合に、前記診断信号受信回路Ａが正常であると診断する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
5. 前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ａにより前記信号Ａを送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記信号Ａを受信しなかった場合に、前記受信回路診断回路Ａ又は前記診断信号受信回路Ａが故障していると診断する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
6. 前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ｂにより前記信号Ｂを送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記信号Ｂを受信した場合に、前記診断信号受信回路Ｂが正常であると診断する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
7. 前記制御部は、前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記受信回路診断回路Ｂにより前記信号Ｂを送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記信号Ｂを受信しなかった場合に、前記受信回路診断回路Ｂ又は前記診断信号受信回路Ｂが故障していると診断する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
8. 前記制御部は、前記診断信号送信回路、前記診断信号受信回路Ａ、及び前記診断信号受信回路Ｂが正常であると判定されたことを条件として、前記リレーＡ及び前記リレーＢの故障を診断する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
9. 前記制御部は、
   前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記診断信号を受信した場合に、前記リレーＡが閉固着していると診断し、
   前記リレーＡ及び前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記診断信号を受信した場合に、前記リレーＢが閉固着していると診断し、
   前記リレーＡ及び前記リレーＢの一方が閉固着していると診断した場合に、他方を強制的に開にする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。
10. 前記制御部は、
    前記リレーＡを閉にし、前記リレーＢを開にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ａにより前記診断信号を受信しなかった場合に、前記リレーＡが開固着していると診断し、
    前記リレーＡを開にし、前記リレーＢを閉にし、前記診断信号送信回路により前記診断信号を送信させ、前記診断信号受信回路Ｂにより前記診断信号を受信しなかった場合に、前記リレーＢが開固着していると診断する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のＰＬＣ用リレーの故障診断回路。

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