JP2680624B2 - プログラマブルコントローラ - Google Patents

プログラマブルコントローラ

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JP2680624B2
JP2680624B2 JP63220309A JP22030988A JP2680624B2 JP 2680624 B2 JP2680624 B2 JP 2680624B2 JP 63220309 A JP63220309 A JP 63220309A JP 22030988 A JP22030988 A JP 22030988A JP 2680624 B2 JP2680624 B2 JP 2680624B2
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剛 植村
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプログラマブルコントローラトルツメルに係
り、特に、自回路の故障を検出するのに好適なプログラ
マブルコントローラトルツメルに関する。
〔従来の技術〕
第6図は、プログラマブルコントローラの構成図であ
る。プログラマブルコントローラ1は、一般的に、外部
信号源2からの信号を入力信号として取り込む入力部3
と、予め使用者により作成されたシーケンスプログラム
(ユーザプログラム)を格納した記憶部4と、該シーケ
ンスプログラムに従い入力信号について演算を行なう中
央演算処理部5と、中央演算処理部5の演算結果を外部
負荷8に伝える出力部6と、各構成部3,4,5,6を統括制
御するための手順に係るシステムプログラムを格納した
記憶部7から成る。尚、9は外部負極8を駆動する電源
である。
第7図は、出力部6と外部負荷8との間に設けられた
インタフェースの詳細構成図である。13はリレーであ
り、リレー13(2個のみ図示)は、夫々駆動部13−A,13
−Bと開閉(接点)部13−a,13−bから成る。各駆動部
13−A,13−Bは夫々ドライバ10a,10bに接続され出力部
6からの信号に従って駆動される。11a,11bは保護抵抗
であり、12a,12bは、出力状態を表示する表示器であ
る。
駆動部13−A,13−Bと電気的に絶縁された各開閉部13
−a,13bは、一端が共通端子24に接続され、各他端は夫
々端子14a,14bに接続されている。そして、端子14a,14b
に夫々負荷8が接続され、各負荷8と共通端子24との間
に外部電源9が設けられている。開閉部13−a,13bの両
端間は、夫々接点保護用の抵抗15a,15bとコンデンサ16
a,16bが直列に接続され、夫々開閉部−抵抗−コンデン
サで成るループ状の開閉電路が形成されている。
上述したプログラマブルコントローラにおいて、リレ
ー13に例えば接点溶着等の故障が生じた場合、外部負荷
8の制御が不能となり、装置全体に重大な影響を及ぼす
ことになる。このため、この故障の検出を行なう必要が
ある。この種の故障を検出する従来の装置として、例え
ば特開昭62−117226号公報記載の技術がある。この従来
技術により例えば開閉部13−aの故障の有無を判定する
場合、開閉部13−a,抵抗15a,コンデンサ16aで成る開閉
電路に電流センサを設け、この電流センサで検出された
電流の通電・遮断状態と、出力部6からの信号あるいは
この信号により制御される駆動部13−Aのオン・オフ状
態とを比較し、不一致の場合に故障と判定する。つま
り、駆動部13−Aが開閉部13−aを閉成していないもの
にもかかわらず電流が開閉電路をながれている場合に
は、接点の溶着があると判定される。
尚、故障検出に係るその他の従来技術として、特公昭
62−523号がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術に係る電流センサでの電流の有無の検出
は、外部電源9から外部負荷8に電力を供給している状
態でないとできない。つまり、従来は、故障検出時に外
部負荷が動作している状態にあり、この外部負荷の動作
に起因する事故被害を防止する必要のため、別個の対策
を講じる必要があった。また、外部負荷8に供給する電
源電圧の大小により、電流センサの検出精度が左右さ
れ、信頼性が悪いという問題もある。
本発明の目的は、外部負荷へ電力供給をすること無く
故障の検出を可能にし、外部負荷の動作に起因する被害
を未然に防ぎ、また、外部電源電圧の大小によらず精度
良く故障の有無を検出できるプログラマブルコントロー
ラトルツメルを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、中央演算処理部と、該中央演算処理部に
接続されてシーケンスプログラムが格納されたシーケン
スプログラム記憶部と、前記中央演算処理部に接続され
てシステムプログラムが格納されたシステムプログラム
記憶部と、前記中央演算処理部に接続されて外部信号源
からの信号を入力信号として取り込む入力部と、前記中
央演算処理部に接続されて該中央演算処理部の演算結果
を出力端子に接続された外部負荷に伝える出力部と、該
出力部と前記出力端子との間に介在する出力回路とを備
え、該出力回路は、開閉部および該開閉部の接点を保護
する回路素子で形成され前記開閉部が閉じたときに閉ル
ープを構成する開閉電路を少なくとも1つ備えると共
に、電源投入により初期処理が行われ未だ前記中央演算
処理部が前記シーケンスプログラムによる演算処理を行
う前に高周波信号を発生する信号発生手段と、該信号発
生手段による信号を前記開閉電路に供給する信号供給手
段と、該信号供給手段により前記開閉電路に供給された
信号を受信する信号受信手段とを備え、前記開閉電路は
前記開閉部と前記回路素子との間が共通に設けられ該共
通の部分に前記信号供給手段が装着される共に前記受信
手段が前記閉ループ上に設けられ、前記中央演算処理部
は前記信号受信手段の受信状態により前記開閉部の開閉
状態を検出し異常があるときは前記演算処理を開始する
ことなく異常発生の表示を行うように構成したことで、
達成される。
〔作用〕
開閉部の接点保護用回路を構成する抵抗やコンデンサ
等の素子は、高周波においてその伝達特性が良い。従っ
て、開閉部の接点が開放されている状態つまり開閉電路
のループが開放されている状態では、高周波信号は受信
されないが、接点が閉成されている状態では高周波信号
は良好に受信される。つまり、高周波信号の受信状態に
より、開閉部の接点の開閉状態が検出できる。
このように、本発明では、外部電源にかかわりなく、
信号発生手段からの高周波信号の受信状態で接点の開閉
状態を検出するので、外部負荷を動作させることなく故
障の有無を検出でき、その検出精度は、外部電源の大小
に無関係である。また、故障の検出には外部電源の周波
数と異なる高周波信号を使用するので、誤動作がなく、
しかも、開閉電路とは非接触で接点の開閉状態を検出で
きるので、強電回路と絶縁状態で検出可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の好適な実施例を、第1図〜第5図を参
照して説明する。
第1図は、本発明の第1実施例に係るプログラマブル
コントローラの出力回路の構成図である。尚、第1図に
示す出力部6、ドライバ10a,10b、保護抵抗11a,11b、表
示器12a,12b、リレー駆動部13−A,13−B、開閉部13−
a,13−b、抵抗15a,15b、コンデンサ16a,16b、端子24,1
4a,14bの接続構成は、第7図と同様なため、その説明を
省略し、異なる箇所のみ説明する。
今、開閉部13−a,抵抗15a,コンデンサ16aで形成され
る開閉電路をA,開閉部13−b,抵抗15b,コンデンサ16bで
形成される開閉電路をBとする。本実施例では、開閉電
路A,Bの共通箇所に信号供給手段としての高周波変成器1
8と取り付け、この高周波変成器18に、特別な周波数帯
域の高周波信号を発生する高周波発生部17を接続してあ
る。高周波発生17で高周波を発生すると、この高周波信
号は、各電路A,Bに変成器18を介して伝達される(もっ
とも、高周波信号が伝達されるのは、当該電路の開閉部
接点が閉成されているときである。)。各開閉電路A,B
の開閉部13−a,13−bの接点近くには、受信用の高周波
変成器19a,19bが取り付けられている。そして、各変成
器19a,19bには夫々増幅器20a(図示せず),20bが接続さ
れ、各増幅器20a,20bの出力には、増幅された高周波信
号を内部回路用の直流信号に整形するダイオード21a
(図示せず),21bが接続され、各ダイオード21a,21bの
出力は比較器22に入力される。この比較器22には、出力
部6から出力され各ドライバ10a,10bへ入力される信号
が入力されており、ドライバ10aへの入力信号と変成器1
9aによる検出信号(ダイオード21aの出力信号)が、ま
た、ドライバ10bへの入力信号Xと変成器19bによる検出
信号(ダイオード21bの出力信号Y)が、例えば排他的
論理和等をとることで比較され、比較結果が中央演算処
理部5(第6図)に伝達されるようになっている。
次に、上述した構成の出力回路の動作を説明する。
プログラマブルコントローラ1(第6図)の電源(図
示せず)が投入されると、高周波発生部17から特別な周
波数帯域の高周波信号が発生し、これが高周波変成器18
に伝えられる。一方、プログラマブルコントローラ1の
起動により、プログラマブルコントローラ1自体の初期
処理が行なわれる。このときはまだ、ユーザプログラム
(シーケンスプログラム)による演算処理は行なってい
ない。従って、演算結果の出力部6への出力は無く、各
リレー13の駆動部13−A,13−Bの励磁は無く消勢状態で
あり、(各ドライバ10a,10bへの信号が“0"の状態)、
各接点13−a,13−bは解放状態になっている。つまり、
各開閉電路A,Bは解放状態にあり、受信変成器19a,19bは
高周波信号を受信しない。このため、増幅器20a,20bの
出力は無く(つまり、出力“0"の状態となる。)、比較
器22での比較結果は、“開”を示す信号となる。
ここで、仮に接点13−bが溶着を起こしているとす
る。つまり、接点13−bが“閉”状態にあり、開閉電路
Bの閉ループが形成されているとする。このとき、前述
したプログラマブルコントローラ1の電源投入により高
周波信号が高周波発生部17から高周波変成器18に伝えら
れると、開閉電路Bの閉ループが形成されているため、
高周波変成器19bがこの高周波信号を受信する。この受
信信号は増幅器20bで増幅され、ダイオード21bで整流さ
れる。つまり、ダイオード21bの出力信号Yは“1"を示
す信号となる。しかし、このときの信号Xは前述した如
く“0"のため、排他的論理和の結果は接点13−bが
“閉”であることを示す信号となり、この信号が比較器
22から中央演算処理部5へ伝達される。
リレー駆動部13−Bの消勢信号(接点“開”信号)に
対し、対応する接点13−bが“閉”状態にあることは、
異常である。従って、プログラマブルコントローラ1の
中央演算処理部5は、異常を示す信号を受信すると、ユ
ーザプログラムに基づく演算処理を開始することなく、
異常発生の表示を行なう。
以上により、外部負荷8の制御以前に接点13−bの故
障発生が検出され、事故発生が未然に防止される。尚、
第1実施例において、信号供給手段,信号受信手段とし
ての変成器18,19は、閉ループをなす開閉電路上のどこ
にあってもよい。例えば、第2図、第3図、第4図に示
すように変成器19の取付位置を変えても、効果は同じで
ある。
第5図は、本発明の第2実施例に係る出力回路の要部
構成図である。第1図に示した第1実施例では、高周波
信号伝達用の変成器18と、受信用の変成器19a,19bとを
別個に設け、高周波信号伝達用変成器18を各開閉電路共
通にしたが、この第2実施例では、各開閉電路(1つの
開閉電路のみ図示)に夫々取り付けた高周波変成器23に
高周波発生部17(高周波発生17自体は各変成器共通でよ
い。)を接続し、各高周波変成器23に夫々受信高周波検
出用の増幅器20を各開閉電路対応に接続する様にしてい
る。つまり、各開閉電路において、高周波信号の伝達と
受信を同じ変成器で行なう構成にしてある。この実施例
では、接点の開閉により当該開閉電路における高周波信
号の伝達特性が変化することを利用しており、高周波信
号の伝達特性の変化を検出することで、接点の開閉状態
を検出する。
第2実施例の構成によれば、各開閉電路において1つ
の変成器内で高周波信号の伝達と受信を行なうことがで
き、抵抗15,コンデンサ16を接点13−bの近傍に配置す
ることが可能となり、効率の良い実装が行なえるという
利点がある。尚、本実施例においても、変成器23は、開
閉電路上であればどこでもよい。
尚、上述した各実施例において、高周波発生部17を特
別に設けても良いが、中央演算処理部5に内蔵されてい
る発振器(図示せず)を利用し、抵抗15,コンデンサ16
の効率良い伝達特性に合わせる様に適当な周波数帯域に
分周して高周波発生部17とすることもできる。また、開
閉部として、実施例ではリレーを用いたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、半導体リレーやトランジ
スタ等でもよいことはいうまでもない。更に、実施例で
は、プログラマブルコントローラ電源投入時のシーケン
スプログラム演算処理実行前に故障検出を行なったが、
故障検出を行なう時期はこれに限定されず、例えば、外
部負荷の制御途中等の演算処理結果の出力時に適宜故障
検出を行ない、プログラマブルコントローラの作動途中
における故障発生を検出するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、外部負荷に電力を供給して外部負荷
を動作させなくても開閉部の故障を検出できるので、故
障検出時における外部負荷動作による事故対策を別に講
じる必要がなく未然に事故を防止でき、また、外部電源
の電圧や種類に無関係に高精度に故障を検出できるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るプログラマブルコン
トローラの出力回路の構成図、第2図,第3図,第4図
は第1実施例の変形例を示す回路構成図、第5図は本発
明の第2実施例に係るプログラマブルコントローラの出
力回路の要部構成図、第6図はプログラマブルコントロ
ーラの概略構成図、第7図は第6図に示す出力部と外部
負荷とのインタフェースの構成図である。 13……リレー、13−A,13−B……駆動部、13−a,13−b
……開閉接点、15,15a,15b……接点保護用抵抗、16,16
a,16b……接点保護用コンデンサ、17……高周波発生
部、18,19,19a,19b,23……高周波変成器、20,20a,20b…
…増幅器、21a,21b……整流用ダイオード、22……比較
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−117226(JP,A) 特開 昭55−90862(JP,A) 特開 昭56−103703(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央演算処理部と、該中央演算処理部に接
    続されてシーケンスプログラムが格納されたシーケンス
    プログラム記憶部と、前記中央演算処理部に接続されて
    システムプログラムが格納されたシステムプログラム記
    憶部と、前記中央演算処理部に接続されて外部信号源か
    らの信号を入力信号として取り込む入力部と、前記中央
    演算処理部に接続されて該中央演算処理部の演算結果を
    出力端子に接続された外部負荷に伝える出力部と、該出
    力部と前記出力端子との間に介在する出力回路とを備
    え、該出力回路は、開閉部および該開閉部の接点を保護
    する回路素子で形成され前記開閉部が閉じたときに閉ル
    ープを構成する開閉電路を少なくとも1つ備えると共
    に、電源投入により初期処理が行われ未だ前記中央演算
    処理部が前記シーケンスプログラムによる演算処理を行
    う前に高周波信号を発生する信号発生手段と、該信号発
    生手段による信号を前記開閉電路に供給する信号供給手
    段と、該信号供給手段により前記開閉電路に供給された
    信号を受信する信号受信手段とを備え、前記開閉電路は
    前記開閉部と前記回路素子との間が共通に設けられ該共
    通の部分に前記信号供給手段が装着される共に前記受信
    手段が前記閉ループ上に設けられ、前記中央演算処理部
    は前記信号受信手段の受信状態により前記開閉部の開閉
    状態を検出し異常があるときは前記演算処理を開始する
    ことなく異常発生の表示を行うように構成されたことを
    特徴とするプログラマブルコントローラ。
JP63220309A 1988-09-05 1988-09-05 プログラマブルコントローラ Expired - Lifetime JP2680624B2 (ja)

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JPS56103703A (en) * 1980-01-21 1981-08-19 Hitachi Ltd Input circuit of contact information
JPS62117226A (ja) * 1985-11-18 1987-05-28 三菱電機株式会社 開閉器の遮断不能検出装置

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