JP3776016B2 - 電磁弁の駆動制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は上位制御機器から出力されるシリアル駆動信号を受けて開閉駆動されると共に動作状態信号を上位制御機器へ送出する電磁弁の駆動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の電磁弁の作動によって機械機具類の組立などを行う工程において、シリンダなどへの圧縮空気の供給、遮断を電磁弁によって制御し、シリンダなどを介して被制御対象の位置を制御することにより自動組立を遂行する自動組立システムが採用されている。
【０００３】
かかる自動組立システムの規模は大きく、自動組立システムにおいて使用される電磁弁の数は多数にのぼり、これらの電磁弁を一元的に制御でき、かつ電磁弁の制御信号に基づき電磁弁が正しく動作したか否かなどの管理を一元的にすることが望まれている。さらに、かかる自動組立システムのシステム変更に対しても容易に各電磁弁の制御パターンの変更、さらに電磁弁の追加、削減が容易に可能な融通性があることが望まれている。
【０００４】
しかしながら、上記した電磁弁の駆動制御および管理が一元的に行え、かつシステム変更に対して容易に対応することができる電磁弁の駆動制御方法はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電磁弁の制御および管理が一元的に行え、かつシステム変更に対して容易に対応することができる電磁弁の駆動制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる電磁弁の駆動制御方法では、電磁弁を構成する電磁弁コイルそれぞれに２ビットを対応させたシリアルデータ構成の電磁弁開閉制御データが電磁弁制御バスから入力されてパラレルデータに変換され、変換されたパラレルデータ中の各電磁弁コイルに対応する２ビット中の一方の１ビットのデータに基づいて対応する電磁弁コイルが駆動され、他方の１ビットに基づいて第１の発光ダイオードが駆動され、電磁弁の開、閉の少なくともいずれか一方を検出するセンサからの出力と電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号とが入力されて該入力データがパラレル／シリアル変換されてシリアルデータ構成で前記電磁弁制御バスに送出される。
【０００７】
したがって、本発明の請求項１にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、電磁弁に供給される電磁弁開閉制御データおよび電磁弁から出力される電磁弁の開、閉の少なくともいずれか一方の検出された信号および電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号がシリアルデータ構成で送出されることになって、電磁弁の駆動および該駆動による電磁弁の開、閉などの管理が一元的に行える。
【０００８】
本発明の請求項２にかかる電磁弁の駆動制御方法では、電磁弁を構成する電磁弁コイルそれぞれに２ビットを対応させたシリアルデータ構成の電磁弁開閉制御データが電磁弁制御バスから入力されてパラレルデータに変換され、変換されたパラレルデータ中の各電磁弁コイルに対応する２ビット中の一方の１ビットのデータに基づいて対応する電磁弁コイルが駆動され、他方の１ビットに基づいて第１の発光ダイオードが駆動され、電磁弁の開、閉および中間位置をそれぞれ検出するための複数のセンサからの出力と電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号とが入力されて該入力データがパラレル／シリアル変換されてシリアルデータ構成で前記電磁弁制御バスに送出される。
【０００９】
したがって、本発明の請求項２にかかる電磁弁の駆動制御方法では、電磁弁に供給される電磁弁開閉制御データおよび電磁弁から出力される電磁弁の開、閉および中間位置の検出信号および電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号がシリアルデータ構成で送出されることになって、電磁弁の駆動および該駆動による電磁弁の開、中間位置、閉などの管理が一元的に行える。
【００１０】
また本発明の請求項１および２にかかる電磁弁の駆動制御方法では、シングルコイル構成の電磁弁の場合に、シングルコイル構成の電磁弁を接続しシングルコイル構成である旨の信号を入力することで済み、ダブルコイル構成の電磁弁にも、シングルコイル構成の電磁弁にも対応することができて、システムの変更に対しても容易に対応することができ、融通性が大きい。
【００１１】
本発明の請求項１および２にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁を構成する２つの電磁弁コイルのそれぞれに対応させた２ビットを同一のデータとすることにより、電磁弁コイルが接続されていないときにおいても、第１の発光ダイオードの発光により電磁弁駆動を模擬することができて保守点検が容易になる。すなわち、電磁弁を構成する２つの電磁弁コイルのそれぞれに対応させた２ビットを同一のデータとすることにより、電磁弁コイルが接続され、かつ第１の発光ダイオードが発光しているにもかかわらず、電磁弁が駆動されないときは、電磁弁コイルの断線と判別できて、保守が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電磁弁の駆動制御方法を実施の一形態によって説明する。
【００１３】
図１および図２は本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法の一例を示すシステム構成図である。
【００１４】
図１および図２に示した本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置１０では、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１２から出力される電磁弁動作制御信号はフィールドバス１４を介してゲートウエイ１５に供給する。ゲートウエイ１５は、ＣＰＵ１６とＣＰＵ１６からの出力を受けてシリアル信号に変換して送出するシリアル通信集積回路１８とを含み、フィールドバス１４を介してＰＬＣ１２から供給される信号のプロトコル変換をしてシリアルデータに変換のうえ、電磁弁開閉制御のためのシリアルデータとして電磁弁制御バス２０に送出する。
【００１５】
一方、電磁弁の駆動制御装置１０は、電磁弁制御バス２０を介して電磁弁の状態を検出した磁気センサなどのセンサなどから送出されてくる電磁弁などの管理情報であるシリアルデータ構成の管理データをゲートウエイ１５にて受けて、ゲートウエイ１５においてプロトコル変換し、フィールドバス１４を介してＰＬＣ１２へ送出する。
【００１６】
ゲートウエイ１５から電磁弁制御バス２０に供給されている電磁弁開閉制御のためのシリアルデータには、複数の電磁弁を１グループとして１以上のグループを構成する電磁弁をそれぞれ制御するための通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４および２８を指定するアドレスデータと、通信制御集積回路２２、２４、２６および２８からの出力シリアルデータによって制御される各電磁弁の開閉動作制御データとが含まれている。ここで、通信制御集積回路２２、２４、２６および２８は自己の割り当てられたグループを構成する電磁弁をそれぞれ制御するためのシリアルデータ構成の開閉制御データをそれぞれ電磁弁に対応させたチャンネル端子ＣＨ１〜ＣＨ４から送出して後記の図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各電磁弁の開閉動作を制御する。
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態における電磁弁は開、閉の２位置電磁弁の場合を例に説明する。
【００１８】
本発明の実施の一形態では、通信制御集積回路２２はチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の各出力によって１グループである４つの電磁弁３０、３２、３４、３６を、電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各別に開閉制御すると共にその開閉状態信号の送出を制御する。
【００１９】
通信制御集積回路２４は通信制御集積回路２４−１と２４−２とを含み、通信制御集積回路２６は通信制御集積回路２６−１と２６−２と２６−３と２６−４とを含み、通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３および２６−４は、それぞれのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の出力によって１グループである４つの電磁弁４０、４２、４４、４６、１グループである４つの電磁弁４８、５０、５２、５４、１グループである４つの電磁弁６０、６２、６４、６６、１グループである４つの電磁弁６８、７０、７２、７４、１グループである４つの電磁弁７６、７８、８０、８２、１グループである４つの電磁弁８４、８６、８８、９０を、電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各別に開閉制御すると共にその開閉状態信号の送出を制御する。
【００２０】
同様に、通信集積回路２８はチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の各出力によって１グループである４つの電磁弁９２、９４、９６、９８を、電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各別に開閉制御すると共にその開閉状態信号の送出を制御する。
【００２１】
なお、上記において、各通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８はアドレスデコーダによって自己に割り当てられたアドレスを判別し、自己に割り当てられたアドレスの通信制御集積回路に対する電磁弁の開閉制御データをシフトレジスタに取り込み、各チャンネルＣＨ毎にパラレル／シリアル変換し、各チャンネルＣＨに対するシリアルデータを各チャンネルＣＨに対応させた電磁弁に設けた図３に示す通信制御集積ユニット２００へ送出するように構成してある。
【００２２】
またさらに、各通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８には各チャンネルＣＨに対して入力されたシリアルデータを取り込みパラレルデータに変換すると共にチャンネルＣＨ１からチャンネルＣＨ４までの全チャンネルに対するパラレルデータをパラレルに形成し、該形成されたパラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換器と自己に割り当てられたアドレスデーダを付加するアドレス付加回路とを備え、パラレル／シリアル変換器にて変換されたシリアルデータに自己に割り当てられたアドレスデータを付加して電磁弁制御バス２０へ送出するように構成してある。
【００２３】
一方、このシステムを構成するシリンダのピストン位置やワークの位置等を検出する外部のセンサ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６からの出力データは通信制御集積回路１００に供給し、通信制御集積回路１００から電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５へ送出するように構成してある。ここで、通信制御集積回路１００は外部センサからの出力をシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換器とアドレス付加回路とを含んでいて、入力されたセンサ出力をシリアルデータとし、通信制御集積回路１００に対して割り当ててあるアドレスデータを付加して送出するように構成してある。
【００２４】
次に、電磁弁３０、３２、３４、３６、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６および９８に設けられている通信制御集積ユニット２００は全て同一構成であるため、電磁弁３０に設けられている通信制御集積ユニット２００について、図３および図４を参照して説明する。
【００２５】
通信制御集積ユニット２００は集積回路構成の電磁弁駆動制御回路２０２を備え、電磁弁駆動制御回路２０２は電磁弁３０に設けられている。
【００２６】
電磁弁駆動制御回路２０２は、図４に示すように、シリアルデータＳＩを受けると共に送出する双方向信号制御部２０２−２と、双方向信号制御部２０２−２を通してシリアルデータＳＩを受信するシリアルデータ受信部２０２−４と、シリアルデータ受信部２０２−４からの出力を出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４へ出力する出力データレジスタ部２０２−６と、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２およびＳ／Ｄ※（ここでＤ※は負論理であることを示す）からの入力を受ける入力データレジスタ部２０２−８と、入力データレジスタ部２０２−８のデータを受けて双方向信号制御部２０２−２を介してシリアルデータを送信するシリアルデータ送信部２０２−１０と、シリアルデータ受信部２０２−４の受信開始および受信終了を制御しかつシリアルデータ送信部２０２−１０の送信開始および送信終了を制御する送受信制御部２０２−１２とを備えている。
【００２７】
シリアルデータ受信部２０２−４は、出力データレジスタ部２０２−６の受信データ更新指示を行う受信タイミング抽出部２０２−１４と、受信タイミング抽出部２０２−１４からの受信タイミング信号を受けてスタート／ストップビットを検出するスタート／ストップビット検出部２０２−１６と、受信タイミング抽出部２０２−１４からの受信タイミング信号を受けてパリティエラーを検出するパリティエラー検出部２０２−１８と、スタート／ストップビット検出部２０２−１６とパリティエラー検出部２０２−１８との出力を受けて受信エラーを判別する受信エラー判別部２０２−２０と、受信データをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換部２０２−２２とを備え、受信エラー判別部２０２−２０によって受信エラーを検出しないときに受信データを有効とする受信データ有効信号を出力データレジスタ部２０２−６に送出してシリアル／パラレル変換部２０２−２２で変換されたパラレルデータを出力データレジスタ部２０２−６に置数するように構成されている。
【００２８】
シリアルデータ送信部２０２−１０は、入力データレジスタ部２０２−８の入力端に入力されたデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換部２０２−２６と、パラレル／シリアル変換部２０２−２６によって変換されたシリアルデータに基づきパリティビットを生成するパリティ生成部２０２−２８と、スタートビットとストップビットを生成するスタート／ストップビット生成部２０２−３０と、送受信制御部２０２−１２からの送信開始指示および送信終了指示を受けて送信タイミング信号を生成し、パラレル／シリアル変換部２０２−２６へ送信データ更新指示と送信タイミングの指示を行い、双方向信号制御部２０２−２に送信指示を行う送信タイミング生成部２０２−２４とを備えて、パラレル／シリアル変換部２０２−２６によって変換されたシリアルデータにスタート／ストップビット生成部２０２−３０にて生成されたスタートビットとストップビットを付加し、パリティ生成部２０２−２８にて生成されたパリティビットを付加して双方向信号制御部２０２−２へ送出するように構成されている。
【００２９】
電磁弁駆動制御回路２０２は、図３に示すように、通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１から出力されるシリアルデータを受けてパラレルデータに変換して端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力し、出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３の出力によって電磁弁コイル２０８および２２０の励磁、非励磁を各別に制御する。一方、電磁弁駆動制御回路２０２はセンサ２４８および２５０によって検出された電磁弁がオン（電磁弁開）したことを示す信号（電磁弁開信号）、オフ（電磁弁閉）したことを示す信号（電磁弁閉信号）をセンサ入力端子ＩＮ１、ＩＮ２で受けてパラレル／シリアル変換し、シリアル変換されたシリアルデータを通信制御集積回路２２へ送出する。
【００３０】
さらに、電磁弁駆動制御回路２０２は、スイッチ２５２を介して選択的にグランドされる入力端子Ｓ／Ｄ※の電位によって電磁弁がシングルコイル構成かダブルコイル構成かのいずれであるかを判別し、判別信号をイネーブル信号として通信制御集積回路２２へ送出する。図３において電源ＶCCは電磁弁駆動制御回路２０２の電源を示し、電源ＶDDは電磁弁コイルのための電源を示す。
【００３１】
さらに詳細には、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２０４−１とフォトトランジスタ２０４−２、例えば、ＮＰＮ構成とからなるフォトカプラ２０４および発光ダイオード２０６を介して電磁弁コイル２０８に印加して電磁弁コイル２０８を駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ３からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２１６−１とフォトトランジスタ２１６−２とからなるフォトカプラ２１６および発光ダイオード２１８を介して電磁弁コイル２２０に印加して電磁弁コイル２２０を駆動する。
【００３２】
ここで、フォトカプラ２０４および２１６を設けたのは、電磁弁駆動制御回路２０２の出力電圧と電磁弁コイル２０８および２２０に印加する電圧とを電気的にアイソレートするためである。フォトカプラ２０４および２１６に代わって、動作時間に余裕があればリレーであっても差し支えない。発光ダイオード２０６および２１８を接続したのは電磁弁コイル２０８および２２０に励磁指示がなされているか否かを視覚的に判別するためである。電磁弁コイル２０８および２２０に並列に接続されているダイオード２１０および２２２はスナバ動作のためのダイオードである。
【００３３】
電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ２からの出力で発光ダイオード２１２を電流制限のための抵抗２１４で制限された電流によって駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ４からの出力で発光ダイオード２２４を電流制限のための抵抗２２６で制限された電流によって駆動する。このようにしたのは、電磁弁コイル２０８および２２０が接続されていない状態においても出力端子ＯＵＴ２およびＯＵＴ４の出力に基づき発光ダイオード２１２および２２４を駆動して、保守を容易にするためである。
【００３４】
電磁弁がダブルコイル構成の場合には、図３に示すように、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続され、さらに、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ３およびＯＵＴ４からの出力にて駆動されるフォトカプラ２１６、電磁弁コイル２２０および発光ダイオード２１８、２２４、抵抗２２６、ダイオード２２２が接続されていて、スイッチ２５２がオン状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄ※がアースされる。
【００３５】
電磁弁がシングルコイル構成の場合には、図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続されていて、スイッチ２５２がオフ状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄがアースから浮かされていて、フォトカプラ２１６、発光ダイオード２１８および２２４、電磁弁コイル２２０、抵抗２２６、ダイオード２２２は接続されず除去されている。
【００３６】
次に上記のように構成された電磁弁の駆動制御装置１０の作用について説明する。
【００３７】
ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５とはフィールドバス１４を介してシリアル通信が行われ、ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５との間では、電磁弁の開閉制御データ、表示用発光ダイオード駆動信号、電磁弁コイル接続情報、各センサの検出情報等が通信され、ゲートウエイ１５においてデータフォーマットが変換され、電磁弁制御バス２０を介して通信制御集積回路２２、２４、２６、２８および１００とシリアルデータによる通信が行われる。
【００３８】
ゲートウエイ１５から出力される送信データフォーマットは図５に示す如くであって、ビット０からビット３１にて構成されている。ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜ビット６はアドレスデータであって、それぞれアドレス２0、２1、２2、２3、２4、２5を示し、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８および１００のアドレスを指定し、アドレスが一致した通信制御集積回路２２、２４、２６、２８、１００とのみ通信が行われる。
【００３９】
送信データフォーマットのビット７は、動作モードビットであり、ゲートウエイ１５からの送信データ中に出力データを含むか否かを示すビットであり、ビット７が論理Ｈのときには送信モードであって送信データのビット９からビット２８に通信制御集積回路２２、２４、２６、２８の各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４への出力データを含むことを示し、論理Ｌのときはビット９、ビット１０にストップビットが送出されて読み込みモードであることを示す。ビット８はアドレスモードパリティビットである。
【００４０】
動作モードビット（ビット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット９〜ビット１３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ１に対するパリティビットである。
【００４１】
同様に、動作モードビット（ビット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１８はチャンネルＣＨ２の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ２に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット１９〜ビット２３はチャンネルＣＨ３の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ３に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット２４〜ビット２８はチャンネルＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ４に対するパリティビットである。
【００４２】
送信データフォーマットのビット２９は出力同期ビットであって、ビット２９が論理Ｈのときには、電磁弁制御バス２０のデータが対応するアドレスが割り当てられている通信制御集積回路２２、２４、２６、２８にセットされる。これは恰も、ビット２９はラッチ回路に対するストローブパルスの如く作用をする。このデータのセットはＰＬＣ１２においてパラレルでなされ、このセットされたデータがシリアルデータに変換されて、実質的に対応するチャンネルの通信制御集積ユニット２００の電磁弁駆動制御回路２０２に送出される。
【００４３】
例えば、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定していて、ビット７が論理Ｈのときは、通信制御集積回路２２は送信データを受けてそのアドレスから自己に対する通信であると判別され、ビット９からビット２９のデータを受けて、ビット２９の論理Ｈによってビット９からビット２８までのデータが取り込まれる。
【００４４】
取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット９〜ビット１２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ１から出力される。同様に、取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット１４〜ビット１７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ２から出力され、ビット１９〜ビット２２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ３から出力され、ビット２４〜ビット２７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ４から出力される。この際、それぞれはパリティビット１３、パリティビット１８、パリティビット２３、パリティビット２８によってパリティチェックがなされることは勿論である。
【００４５】
さらに詳細には、通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１から出力される送信シリアルデータのフォーマットは図８Ａに示す如く、ビット０はスタートビットであり、ビット１はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１から出力される論理出力に対応しており、ビット２はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ２から出力される論理出力に対応しており、ビット３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ３から出力される論理出力に対応しており、ビット４はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ４から出力される論理出力に対応しており、ビット５はパリティビットであり、ビット６およびビット７はストップビットである。通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４から出力される送信シリアルデータのフォーマットも同様である。
【００４６】
通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１からの出力シリアルデータを受けた電磁弁駆動制御回路２０２では、入力されたシリアルデータがパラレルデータに変換されて、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３、ＯＵＴ４に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０のオンオフ制御が行われ、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の点滅が制御される。
【００４７】
したがって、出力同期ビット（ビット２９）が論理Ｈのとき、ビット（ビット９〜ビット１２）が論理Ｈか否かに基づいて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力が対応する論理値に制御されて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０が励磁、非励磁状態に制御され、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている発光ダイオード２０６、２１８の発光が制御されて、電磁弁コイル２０８、２２０の励磁、非励磁が明示される。
【００４８】
発光ダイオード２１２が出力端子ＯＵＴ２に接続され、出力端子ＯＵＴ１に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ２に出力されるデータとを同一にする（ビット９とビット１０の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２０８が接続されていなくても、発光ダイオード２１２の発光により電磁弁コイル２０８を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２０８が接続されているが発光ダイオード２０６が発光せず、発光ダイオード２１２が発光しているときは電磁弁コイル２０８の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【００４９】
発光ダイオード２２４が出力端子ＯＵＴ４に接続され、出力端子ＯＵＴ３に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ４に出力されるデータとを同一にする（ビット１１とビット１２の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２２０が接続されていなくても、発光ダイオード２２４の発光により電磁弁コイル２２０を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２２０が接続されているが発光ダイオード２１８が発光せず、発光ダイオード２２４が発光しているときは電磁弁コイル２２０の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【００５０】
同様に、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１７に設定されている論理値により、ビット１９〜ビット２２に設定されている論理値により、ビット２４〜ビット２７に設定されている論理値により、チャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力論理値が定まり、その論理値に基づいて電磁弁コイルが励磁、非励磁状態に制御され、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の発光が制御されるのは、チャンネルＣＨ１の場合と同様である。また、他の通信制御集積回路の場合についても同様である。
【００５１】
送信データフォーマットのビット３０およびビット３１によって通信制御集積回路２２への今回のデータの送出は終了であることが判別される。
【００５２】
上記において、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定している場合を例示したが、図７Ａに示す如くアドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、アドレス５、…、の如く所定間隔でアドレスを異にする他の通信制御集積回路へ送信データが送信される。この送信データを受けて通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８から通信制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２へシリアルデータが送出される。
【００５３】
電磁弁制御バス２０からのシリアルデータを受けた通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８のそれぞれのチャンネルＣＨからシリアルデータ構成の開閉制御データが図９Ａに示す如く電磁弁駆動制御回路へ順次送出される。
【００５４】
シリアルデータ構成の開閉制御データを受けた電磁弁駆動制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２の出力によって制御が行われた結果、センサ２４８、２５０にて検出された電磁弁の開、閉を示す電磁弁の開、閉データが入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に供給され、電磁弁のコイルがダブルコイル構成かシングルコイル構成かを示すデータが入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される。この電磁弁の開データ、閉データおよび入力端子Ｓ／Ｄ※に供給されるデータは、電磁弁コイルの制御のための送信シリアルデータが送出されたときから所定期間内に図９Ｂに示す如く応答データとして通信制御集積回路へ送出される。
【００５５】
電磁弁駆動制御回路２０２から通信制御集積回路２２へ送出される応答データの応答データフォーマットは図８Ｂに示す如くであって、ビット０はスタートビットを示し、ビット１はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ１に入力されたセンサ２４８からの出力の論理値であり、ビット２はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ２に入力されたセンサ２５０からの出力の論理値であり、ビット３は入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される論理値であり、シングルコイル構成のときは論理Ｈであり、ダブルコイル構成のときは論理Ｌである。ビット４はパリティビットを示し、ビット５およびビット６はストップビットである。
【００５６】
電磁弁駆動制御回路２０２から通信制御集積回路２２へ送出される応答データはシリアルデータに変換されて通信制御集積回路２２へ送出される。これは他の電磁弁駆動制御回路２０２から対応する他の通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８へ送出される応答データの場合も同様である。この送出タイミングは図９Ｂに示す如く送信シリアルデータから所定期間遅れて送出されることになる。
【００５７】
また、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３に電磁弁コイルが接続されていないときの電磁弁駆動制御回路２０２からの応答データは、図１０Ａに示す送信データに対して図１０Ｂに示す如く論理Ｈの出力となる。この場合には後記の図６に示す応答データ中のイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ、図６中のビット１２、１７、２２、２７）は論理Ｌに設定されて、電磁弁コイルが未接続であることが示される。
【００５８】
電磁弁３０に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１に送出され、電磁弁３２に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２に送出され、電磁弁３４に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ３に送出され、電磁弁３６に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ４に送出される。
【００５９】
チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に供給されたシリアルデータ構成の応答データを受けた通信制御集積回路２２では、該応答データをチャンネルＣＨごとにパラレルデータに変換し、変換されたこのパラレルデータに通信制御集積回路２２に割り当てられたアドレスデータ、動作モードビット、アドレスモードパリティビット、さらに各チャンネルＣＨから入力されるシリアルデータに対するパリティビット、イネーブルビット、出力使用、入力使用の判別ビット、ストップビットが付加された図６に示すフォーマットのパラレル応答データが生成され、シリアルデータに変換されて、図６に示すビット０からビット３１が順次電磁弁制御バス２０へ送出される。ビット０からビット３１の応答データが出力されるのは図７Ｂに示す如く、図７Ａの送信データの送出よりも所定期間遅れて送出される。なお、図７Ｂにおいてアドレス３およびアドレス５に対応する通信制御集積回路に接続されている電磁弁駆動制御回路には電磁弁が接続されていない場合を例示している。
【００６０】
さらに詳細には、通信制御集積回路から出力される応答データ（図６参照）は、ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜６はアドレスデータ２0、２1、２2、２3、２4、２5の各アドレスデータを示し、ビット７は動作モードビットを示し、論理Ｈのときは通信制御集積回路２２、２４、２６、２８からの応答データであることを示し、論理Ｌのときは通信制御集積回路１００からの応答データであることを示すためのビットである。ビット８はアドレスモードパリティビットを示す。
【００６１】
図６において、動作モードビットが論理Ｈであるときは、ビット９〜ビット１３はチャンネルＣＨ１における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット１４〜ビット１８はチャンネルＣＨ２における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット１９〜ビット２３はチャンネルＣＨ３における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２４〜ビット２８はチャンネルＣＨ４における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２９は入力使用、出力使用の判別ビットを示し、ビット３０及びビット３１はストップビットを示す。
【００６２】
通信制御集積回路２２から出力される図６に示す応答データフォーマットの出力シリアルデータを受けたゲートウエイ１５はプロトコルに基づくデータフォーマットの変換を行い、フィールドバス１４を介して出力する。
【００６３】
また、動作モードビット（ビット７）が論理Ｌのときは、ビット９〜ビット２８は、通信制御集積回路１００に入力されているセンサからの信号データに、図６の右欄に示す如く、４ビット毎にパリティ演算結果に基づくパリティビットが付加されて、ビット２９、ビット３０およびビット３１が更に付加されて電磁弁制御バス２０へ送出される。
【００６４】
上記の如く本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、ゲートウエイ１５から電磁弁制御バス２０を介して送出したデータに基づき複数の電磁弁の開閉を、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８からの信号を受ける電磁弁駆動制御回路２０２の出力によって制御することができる。さらに、電磁弁駆動制御回路２０２からの制御に基づく複数の電磁弁の開、閉の状態を示す信号が、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８からの信号を受ける電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき電磁弁の開、閉状態が管理される。
【００６５】
さらに、通信制御集積回路１００に入力されたセンサの出力に基づく応答データも電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき通信制御集積回路１００に出力するセンサの信号も管理することができる。
【００６６】
上記したように電磁弁駆動制御回路２０２を備えた通信制御集積ユニット２００を電磁弁に備えたために、図１１に示すように、第１コネクタを介して連接してマニホールド５５を構成し、マニホールド５５を構成するマニホールドセグメント５５−１、５５−２、５５−３、５５−４、…、の第２コネクタに各別に電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を挿着して第１コネクタと第２コネクタとを介して電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御する場合に、共通する電源およびグランドラインのほかに電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御するための配線は、電磁弁のコイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かにかかわらず、通信制御集積回路の１つの出力端子ＯＵＴからのシリアルデータを各電磁弁に導くための電導路Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３、Ｓｒ４、…、が図１１に示す如く、各電磁弁３０、３２、３４、３６、…、のそれぞれに対して１本ですむ。
【００６７】
したがって、ダブルコイル構成の電磁弁をシングルコイル構成の電磁弁に取り替える必要が生じた場合にも、またこの逆の場合でも、マニホールドセグメントに挿着する電磁弁のみを取り替えることですみ、該電磁弁のスイッチ２５２を切り換えることによって対応することができて配線を変更する必要もなく、コネクタ部を構成する基板を変更したりする必要もなく、さらにマニホールドセグメントを取り替える必要もなく、自動組立システムの設計変更にも容易に対応することができる。
【００６８】
これに対して、従来の場合は、ダブルコイル構成の電磁弁のときには図１２Ａに示すように、マニホールド５６を構成するマニホールドセグメント５６−１、５６−２、５６−３、５６−４、…、のそれぞれに２つの電磁弁コイル駆動信号を供給する電導路の他に電源の電導路（電源コモンと表記してある）を備えて連接され、マニホールドセグメント５６−１、５６−２、５６−３、５６−４、…、のそれぞれにダブルコイル構成の電磁弁５８Ａ−１、５８Ａ−２、５８Ａ−３、５８Ａ−４、…、が各別に挿着されるように構成されている。
【００６９】
さらに、従来の場合は、シングルコイル構成の電磁弁のときには図１２Ｂに示すように、マニホールド５７を構成するマニホールドセグメント５７−１、５７−２、５７−３、５７−４、…、のそれぞれに１つの電磁弁コイル駆動信号を供給する電導路の他に電源の電導路（電源コモンと表記してある）を備えて連接され、マニホールドセグメント５７−１、５７−２、５７−３、５７−４、…、のそれぞれにシングルコイル構成の電磁弁５８Ｂ−１、５８Ｂ−２、５８Ｂ−３、５８Ｂ−４、…、が各別に挿着されるように構成されている。
【００７０】
したがって、図１２Ａの場合において一部の電磁弁をダブルコイル構成の電磁弁からシングルコイル構成の電磁弁に変更したいとき、図１２Ｂの場合において一部の電磁弁をシングルコイル構成の電磁弁からダブルルコイル構成の電磁弁に変更したい場合には、マニホールドを構成するマニホールドセグメントを変更する必要があり、このために第１および第２のコネクタにシングルコイル構成用とダブルコイル構成用との２種類の基板を必要とする上、電磁弁の取り替えのみでなく基板の取り替えも必要になるため、容易ではない。
【００７１】
次に、図１３に示す本発明の実施の一形態における第１変形例の如く、通信制御集積ユニット２００において、電磁弁コイル２０８に外部スイッチ２５４を介して電源ＶDDを印加し、電磁弁コイル２２０に外部スイッチ２５６を介して電源ＶDDを印加して、外部スイッチ２５４、２５６にてインタロックをとることもできる。
【００７２】
また、図１４に示す本発明の実施の一形態における第２変形例の如く、図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子Ｓ／Ｄ※をグランドにプルダウンすることによって、ダブルコイル構成の電磁弁専用にすることもできる。
【００７３】
また、図１５に示す本発明の実施の一形態における第３変形例の如く、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ３、ＯＵＴ４を開放し、入力端子Ｓ／Ｄ※を開放することによって、シングルコイル構成の電磁弁専用にすることもできる。
【００７４】
次に、電磁弁の電源と電磁弁駆動制御回路２０２の電源が共通電源の場合は、図１６に示す本発明の実施の一形態における第４変形例のように、通信制御集積ユニット２００において、電源ＶDDと電源ＶCCとを共通とし、グランドもコイルグランドとを共通にすることができる。なお、図１６は、シングルコイル構成の電磁弁専用の場合を例示している。
【００７５】
また、図１７に示す本発明の実施の一形態における第５変形例のように、図１６に示す電磁弁駆動制御回路において、インタフェース回路を構成するフォトトランジスタ２０４−２の出力によってフォトカプラ２０５を構成する発光ダイオード２０５−１を駆動し、発光ダイオード２０５−１の発光を抵抗２０５−３を介して電源Ｖｃｃの電圧が印加されたフォトカプラ２０５を構成するフォトトランジスタ２０５−２によって受けて、フォトトランジスタ２０５−２のコレクタ出力を、センサ２５０の出力に代わって電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子ＩＮ２に供給するようにしてもよい。ここで、フォトカプラ２０５は電磁弁コイル２０８の断線か否かを検出するセンサとして作用する。
【００７６】
このようにすることによって、電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて正常であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されて発光し、フォトトランジスタ２０５−２はオン状態に制御されて入力端子ＩＮ２を介して電磁弁駆動制御回路２０２に電磁弁コイル２０８が正常である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が正常であることが判る。
【００７７】
電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて断線もしくは接触不良であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されず、フォトトランジスタ２０５−２はオフ状態に制御されて入力端子ＩＮ２を介して電磁弁駆動制御回路２０２に電磁弁コイル２０８が断線である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が断線していることが判る。
【００７８】
なお、上記においてフォトトランジスタ２０５−２の出力を電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子ＩＮ２に供給するようにした場合を示したが、電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子ＩＮ２にセンサ２５０の出力を供給し、電磁弁駆動制御回路２０２に新たに入力端子ＩＮ３を設けて、入力端子ＩＮ３にフォトトランジスタ２０５−２の出力を供給するようにしてもよい。
【００７９】
また、フォトカプラ２０５に代わって、抵抗を接続し、該抵抗に流れる電流に基づく電圧降下を入力端子ＩＮ２、または新たに設けた上記入力端子ＩＮ３に印加するようにしてもよい。この場合は前記抵抗が電磁弁コイル２０８の短絡センサとして作用する。
【００８０】
このようにしたときは、前記抵抗に電磁弁コイル２０８の駆動電流に基づく電流が通電され、電磁弁コイル２０８が短絡したときにおける通電による前記抵抗の電圧降下が論理Ｈとなって、ＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が短絡したことが判る。
【００８１】
さらに、入力端子ＩＮ４を設けて電磁弁コイルがダブルコイル構成の場合にも適用することができる。
【００８２】
次に、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図を図１８に示す。
【００８３】
この電磁弁は、電磁弁部３００とマニホールド５５と制御部３０２とが一体的に連結されて構成される。前記電磁弁部３００には電磁弁コイル２０８（２２０）が配設され、前記電磁弁コイル２０８（２２０）は、図示しないねじ部材を介してシングルコイル構成の電磁弁コイルとダブルコイル構成の電磁弁コイルとが容易に交換自在に設けられる。
【００８４】
また、電磁弁部３００には、前記電磁弁コイル２０８（２２０）の励磁作用下に、略水平方向に沿って変位するスプール弁３０３が設けられ、前記スプール弁３０３の弁開状態または弁閉状態は、その一端部に装着されたマグネットリング３０４の磁界を検知するセンサ２４８、２５０によって検出される。
【００８５】
また、電磁弁部３００の下方側には、電磁弁駆動制御回路２０２を備える集積回路３０６が配設され、前記集積回路３０６には、リード線３０８を通じてセンサ２４８、２５０からの検出信号が導入される。
【００８６】
次に、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法について説明する。
【００８７】
本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁は３位置電磁弁、すなわち、一方の電磁弁コイルを励磁することにより開位置をとり、他方の電磁弁コイルを励磁することにより閉位置をとる他に、電磁弁コイルに共に通電されていないときに中間位置をとる電磁弁の場合の例である。
【００８８】
本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置のシステム構成は、図１および図２に示した本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御装置１０と同一のシステム構成であって、ＰＬＣ１２、フィールドバス１４、ゲートウエイ１５、電磁弁制御バス２０、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４および２８、外部のセンサ１０１〜１１６からの出力データを受ける通信制御集積回路１００を備え、通信制御集積回路２２、２６および２８から出力される電磁弁制御データにより各電磁弁３０、３２、３４、３６、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６および９８を開、閉、中間位置に制御し、各電磁弁からの状態信号を通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４および２８に送出する。そのシステム構成および作用の詳細は、電磁弁の駆動制御装置１０と同一であって重複を避けるために省略する。
【００８９】
本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置においては、図３に示す通信制御集積ユニット２００に代わって、後記の図１９に示す通信制御集積ユニット２００−１が用いられる。
【００９０】
通信制御集積ユニット２００−１は、通信制御集積ユニット２００の場合と同様に、各電磁弁に設けられており、通信制御集積ユニット２００−１には電磁弁駆動制御回路２０２−１を備えている。通信制御集積ユニット２００−１および電磁弁駆動制御回路２０２−１は各電磁弁に対して全て同一構成であるため、各電磁弁３０に設けられている通信制御集積ユニット２００−１について図１９を参照し、電磁弁駆動制御回路２０２−１について図２０を参照して説明する。
【００９１】
電磁弁駆動制御回路２０２−１は図２０に示すように、電磁弁駆動制御回路２０２と同様に構成されていて、双方向信号制御部２０２−２と、シリアルデータ受信部２０２−４と、出力データレジスタ部２０２−６と、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３およびＳ／Ｄ※からの入力を受ける入力データレジスタ部２０２−８Ａと、入力データレジスタ部２０２−８Ａのデータを受けて双方向信号制御部２０２−２を介してシリアルデータを送信するシリアルデータ送信部２０２−１０と、シリアルデータ受信部２０２−４の受信開始および受信終了を制御しかつシリアルデータ送信部２０２−１０の送信開始および送信終了を制御する送受信制御部２０２−１２とを備えている。
【００９２】
ここで、電磁弁駆動制御回路２０２−１は電磁弁駆動制御回路２０２に対して、入力データレジスタ部２０２−８に代わって入力端子ＩＮ３を有する入力データレジスタ部２０２−８Ａを備えている点において異なるのみであって、その他の構成には変更はなく、入力データレジスタ部２０２−８Ａは入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３およびＳ／Ｄ※からの入力を受けて、シリアルデータに変換する。
【００９３】
電磁弁駆動制御回路２０２−１は、通信制御集積回路のチャンネルＣＨ１から出力されるシリアルデータを受けてパラレルデータに変換して、図１９に示すように、端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力し、出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３の出力によって電磁弁コイル２０８および２２０の励磁、非励磁を各別に制御する。一方、電磁弁駆動制御回路２０２−１はデコーダ４０１、４０２、４０３または４０４にてデコーダされたセンサ２４８、２５０および／または２５１による電磁弁の開、閉、中間位置検出のための信号、スイッチ２５２を介して選択的にグランドされて電磁弁がシングルコイル構成かダブルコイル構成かのいずれであるかの判別信号を、センサ入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３および入力端子Ｓ／Ｄ※で受けてパラレル／シリアル変換し、シリアル変換されたシリアルデータを通信制御集積回路２２へ送出する。
【００９４】
さらに詳細には、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２０４−１とフォトトランジスタ２０４−２とからなるフォトカプラ２０４および発光ダイオード２０６を介して電磁弁コイル２０８に印加して電磁弁コイル２０８を駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ３からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２１６−１とフォトトランジスタ２１６−２とからなるフォトカプラ２１６および発光ダイオード２１８を介して電磁弁コイル２２０に印加して電磁弁コイル２２０を駆動する。
【００９５】
ここで、フォトカプラ２０４および２１６を設けたのは、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力電圧と電磁弁コイル２０８および２２０に印加する電圧とを電気的にアイソレートするためである。フォトカプラ２０４および２１６に代わって、動作時間に余裕があればリレーであっても差し支えない。発光ダイオード２０６および２１８を接続したのは電磁弁コイル２０８および２２０に励磁指示がなされているか否かを視覚的に判別するためである。電磁弁コイル２０８および２２０に並列に接続されているダイオード２１０および２２２はスナバ動作のためのダイオードである。
【００９６】
電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ２からの出力で発光ダイオード２１２を電流制限のための抵抗２１４で制限された電流によって駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ４からの出力で発光ダイオード２２４を電流制限のための抵抗２２６で制限された電流によって駆動する。このようにしたのは、電磁弁コイル２０８および２２０が接続されていない状態においても出力端子ＯＵＴ２およびＯＵＴ４の出力に基づき発光ダイオード２１２および２２４を駆動して、保守を容易にするためである。
【００９７】
電磁弁がダブルコイル構成の場合には、図１９に示すように、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続され、さらに、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ３およびＯＵＴ４からの出力にて駆動されるフォトカプラ２１６、電磁弁コイル２２０および発光ダイオード２１８、２２４、抵抗２２６、ダイオード２２２が接続されていて、スイッチ２５２がオン状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄ※がアースされる。
【００９８】
電磁弁がシングルコイル構成の場合には、図１９に示す電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続されていて、スイッチ２５２がオフ状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄがアースから浮かされていて、フォトカプラ２１６、発光ダイオード２１８および２２４、電磁弁コイル２２０、抵抗２２６、ダイオード２２２は接続されず除去されている。これらについては図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２からも容易に推測されよう。
【００９９】
次に上記のように構成された本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置の作用について説明する。
【０１００】
図１および図２を参照して、ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５とはフィールドバス１４を介してシリアル通信が行われ、ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５との間では、電磁弁の開閉制御データ、表示用発光ダイオード駆動信号、電磁弁コイル接続情報、各センサの検出情報等が通信され、ゲートウエイ１５においてデータフォーマットが変換され、電磁弁制御バス２０を介して通信制御集積回路２２、２４、２６、２８および１００とシリアルデータによる通信が行われる。
【０１０１】
ゲートウエイ１５から出力される送信データフォーマットは図５に示す如くであって、ビット０からビット３１にて構成されている。ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜ビット６はアドレスデータであって、それぞれアドレス２0、２1、２2、２3、２4、２5を示し、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８および１００のアドレスを指定し、アドレスが一致した通信制御集積回路２２、２４、２６、２８、１００とのみ通信が行われる。
【０１０２】
送信データフォーマットのビット７は、動作モードビットであり、ゲートウエイ１５からの送信データ中に出力データを含むか否かを示すビットであり、ビット７が論理Ｈのときには送信モードであって送信データのビット９からビット２８に通信制御集積回路２２、２４、２６、２８の各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４への出力データを含むことを示し、論理Ｌのときはビット９、ビット１０にストップビットが送出されて読み込みモードであることを示す。ビット８はアドレスモードパリティビットである。
【０１０３】
動作モードビット（ビット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット９〜ビット１３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ１に対するパリティビットである。
【０１０４】
同様に、動作モードピット（ピット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１８はチャンネルＣＨ２の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ２に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット１９〜ビット２３はチャンネルＣＨ３の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ３に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット２４〜ビット２８はチャンネルＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ４に対するパリティビットである。
【０１０５】
送信データフォーマットのビット２９は出力同期ビットであって、ビット２９が論理Ｈのときには、電磁弁制御バス２０のデータが対応するアドレスが割り当てられている通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８にセットされる。これは恰も、ビット２９はラッチ回路に対するストローブパルスの如く作用をする。このデータのセットはＰＬＣ１２においてパラレルでなされ、このセットされたデータがシリアルデータに変換されて、実質的に対応するチャンネルの通信制御集積ユニット２００−１の電磁弁駆動制御回路２０２−１に送出される。
【０１０６】
例えば、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定していて、ビット７が論理Ｈのときは、通信制御集積回路２２は送信データを受けてそのアドレスから自己に対する通信であると判別され、ビット９からビット２９のデータで受けて、ビット２９の論理Ｈによってビット９からビット２８までのデータが取り込まれる。
【０１０７】
取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット９〜ビット１２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ１から出力される。同様に、取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット１４〜ビット１７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ２から出力され、ビット１９〜ビット２２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ３から出力され、ビット２４〜ビット２７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ４から出力される。この際、それぞれはパリティビット１３、パリティビット１８、パリティビット２３、パリティビット２８によってパリティチェックがなされることは勿論である。
【０１０８】
さらに詳細には、通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１から出力される送信シリアルデータのフォーマットは図８Ａに示す如く、ビット０はスタートビットであり、ビット１はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１から出力される論理出力に対応しており、ビット２はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ２から出力される論理出力に対応しており、ビット３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ３から出力される論理出力に対応しており、ビット４はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ４から出力される論理出力に対応しており、ビット５はパリティビットであり、ビット６およびビット７はストップビットである。通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４から出力される送信シリアルデータのフォーマットも同様である。
【０１０９】
通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１からの出力シリアルデータを受けた電磁弁駆動制御回路２０２−１では、入力されたシリアルデータがパラレルデータに変換されて、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３、ＯＵＴ４に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０のオンオフ制御が行われ、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の点滅が制御される。
【０１１０】
したがって、出力同期ビット（ビット２９）が論理Ｈのとき、ビット（ビット９〜ビット１２）が論理Ｈか否かに基づいて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力が対応する論理値に制御されて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０が励磁、非励磁状態に制御され、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている発光ダイオード２０６、２１８の発光が制御されて、電磁弁コイル２０８、２２０の励磁、非励磁が明示される。
【０１１１】
発光ダイオード２１２が出力端子ＯＵＴ２に接続され、出力端子ＯＵＴ１に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ２に出力されるデータとを同一にする（ビット９とビット１０の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２０８が接続されていなくても、発光ダイオード２１２の発光により電磁弁コイル２０８を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２０８が接続されているが発光ダイオード２０６が発光せず、発光ダイオード２１２が発光しているときは電磁弁コイル２０８の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【０１１２】
発光ダイオード２２４が出力端子ＯＵＴ４に接続され、出力端子ＯＵＴ３に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ４に出力されるデータとを同一にする（ビット１１とビット１２の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２２０が接続されていなくても、発光ダイオード２２４の発光により電磁弁コイル２２０を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２２０が接続されているが発光ダイオード２１８が発光せず、発光ダイオード２２４が発光しているときは電磁弁コイル２２０の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【０１１３】
同様に、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１７に設定されている論理値により、ビット１９〜ビット２２に設定されている論理値により、ビット２４〜ビット２７に設定されている論理値により、チャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力論理値が定まり、その論理値に基づいて電磁弁コイルが励磁、非励磁状態に制御され、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の発光が制御されるのは、チャンネルＣＨ１の場合と同様である。また、他の通信制御集積回路の場合についても同様である。
【０１１４】
送信データフォーマットのビット３０およびビット３１によって通信制御集積回路２２への今回のデータの送出は終了であることが判別される。
【０１１５】
上記において、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定している場合を例示したが、図７Ａに示す如くアドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、アドレス５、…、の如く所定間隔でアドレスを異にする他の通信制御集積回路へ送信データが送信される。この送信データを受けて通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８から通信制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２−１へシリアルデータが送出される。
【０１１６】
電磁弁制御バス２０からのシリアルデータを受けた通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８のそれぞれのチャンネルＣＨからシリアルデータ構成の開閉制御データが図９Ａに示す如く電磁弁駆動制御回路へ順次送出される。
【０１１７】
シリアルデータ構成の開閉制御データを受けた電磁弁駆動制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力によって制御が行われた結果、センサ２４８、２５０、２５１にて検出された電磁弁の開、閉、中間位置を示すためのデータがデコーダ４０１、４０２、４０３または４０４を介して入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３、ＩＮ４、ＩＮ５に供給され、電磁弁のコイルがダブルコイル構成かシングルコイル構成かを示すデータが入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される。この電磁弁の開、閉、中間位置を示すためのデータおよび入力端子Ｓ／Ｄ※に供給されるデータは、電磁弁コイルの制御のための送信シリアルデータが送出されたときから所定期間内に図９Ｂに示す如く応答データとして通信制御集積回路へ送出される。
【０１１８】
電磁弁駆動制御回路２０２−１から通信制御集積回路２２へ送出される応答データの応答データフォーマットは図８Ｂに代わって入力端子ＩＮ３のデータが存在するために図２２に示す如くであって、ビット０はスタートビットを示し、ビット１はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ１に入力されたセンサ２４８からの出力の論理値であり、ビット２はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ２に入力されたセンサ２５０からの出力の論理値であり、ビット３はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ３に入力されたセンサ２５１からの出力の論理値であり、ビット４は入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される論理値であり、シングルコイル構成のときは論理Ｈであり、ダブルコイル構成のときは論理Ｌである。ビット５はパリティビットを示し、ビット６およびビット７はストップビットである。
【０１１９】
電磁弁駆動制御回路２０２−１から通信制御集積回路２２へ送出される応答データはシリアルデータに変換されて通信制御集積回路２２へ送出される。これは他の電磁弁駆動制御回路２０２−１から対応する他の通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８へ送出される応答データの場合も同様である。この送出タイミングは図９Ｂに示す如く送信シリアルデータから所定期間遅れて送出されることになる。
【０１２０】
また、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３に電磁弁コイルが接続されていないときの電磁弁駆動制御回路２０２からの応答データは、図１０Ａに示す送信データに対して図１０Ｂに示す如く論理Ｈの出力となる。この場合には後記の図２１に示す応答データ中のイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ、図２１におけるビット１３、１９、２５、３１）は論理Ｌに設定されて、電磁弁コイルが未接続であることが示される。
【０１２１】
電磁弁３０に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１に送出され、電磁弁３２に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２に送出され、電磁弁３４に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ３に送出され、電磁弁３６に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ４に送出される。
【０１２２】
チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に供給されたシリアルデータ構成の応答データを受けた通信制御集積回路２２では、該応答データをチャンネルＣＨごとにパラレルデータに変換し、変換されたこのパラレルデータに通信制御集積回路２２に割り当てられたアドレスデータ、動作モードビット、アドレスモードパリティビット、さらに各チャンネルＣＨから入力されるシリアルデータに対するパリティビット、イネーブルビット、出力使用、入力使用の判別ビット、ストップビットが付加された図２１に示すフォーマットのパラレル応答データが生成され、シリアルデータに変換されて、図２１に示すビット０からビット３５が順次電磁弁制御バス２０へ送出される。ビット０からビット３５の応答データが出力されるのは図７Ｂに示す如く、図７Ａの送信データの送出よりも所定期間遅れて送出される。なお、図７Ｂにおいてアドレス３およびアドレス５に対応する通信制御集積回路に接続されている電磁弁駆動制御回路には電磁弁が接続されていない場合を例示している。
【０１２３】
さらに詳細には、通信制御集積回路から出力される応答データ（図２１参照）は、ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜６はアドレスデータ２0、２1、２2、２3、２4、２5の各アドレスデータを示し、ビット７は動作モードビットを示し、論理Ｈのときは通信制御集積回路２２、２４、２６、２８からの応答データであることを示し、論理Ｌのときは通信制御集積回路１００からの応答データであることを示すためのビットである。ビット８はアドレスモードパリティビットを示す。
【０１２４】
図２１において、動作モードビットが論理Ｈであるときは、ビット９〜ビット１４はチャンネルＣＨ１における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット１５〜ビット２０はチャンネルＣＨ２における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２１〜ビット２６はチャンネルＣＨ３における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２７〜ビット３２はチャンネルＣＨ４における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット３３は入力使用、出力使用の判別ビットを示し、ビット３４およびビット３５はストップビットを示す。
【０１２５】
次に、センサ２４８、２５０、２５１の出力と電磁弁の開、閉、中間位置との関係について、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２４Ａおよび図２４Ｂにより説明する。
【０１２６】
電磁弁のスプール弁３０３にマグネットリング３０４が設けられており、図２３Ａにおいてスプール弁３０３の水平方向の移動により、センサ２４８、２５１、２５０が順次感応して出力を発生する。図２３Ａにおいて左をポジション１（例えば電磁弁開）、中央をポジション２（例えば電磁弁中間位置）、右をポジション３（例えば電磁弁閉）とする。
【０１２７】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション１に位置しているときは、センサ２４８が高電位出力を発生し、センサ２５０およびセンサ２５１が低電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション２に位置しているときは、センサ２４８およびセンサ２５０が低電位出力を発生し、センサ２５１が高電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３の磁石がポジション３に位置しているときは、センサ２４８およびセンサ２５１が低電位出力を発生し、センサ２５０が高電位出力を発生する。この状態を図２３Ｂに示す。図２３Ｂにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示し、（ｃ）はセンサ２５１の出力を示す。
【０１２８】
したがって、図２４Ａに示すように、センサ２４８の出力（ａ）、センサ２５０の出力（ｂ）およびセンサ２５１の出力（ｃ）を入力とするナンドゲート３１１、３１２、３１３からなるデコーダ４０１を設けて、センサ２４８、２５０、２５１の出力に代わってナンドゲート３１１、３１２、３１３の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給して、電磁弁の開、中間位置、閉のそれぞれの信号とすることができる。また、これに代わって、センサ２４８、２５０、２５１の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給し、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３からの出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１１を設けて、デコーダ４１１によりデコードしてもよい。前者の場合には独立したデコーダが外付きで必要となるが、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために外付きのデコーダは不要となる。
【０１２９】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がセンサ２４８、２５０、２５１の隣接するセンサとの中間位置に移動するまで、センサ２４８、２５０、２５１が高電位出力を継続して発生するセンサで構成されているときには、図２３Ａに示す電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４の移動に対して、センサ２４８、２５０、２５１の出力は図２３Ｃに示すごとくになって、センサ２４８、２５０、２５１の出力によりポジション１、２、３の他にポジション１と２との切り替わり位置およびポジション２と３との切り替わり位置を検出することができる。この状態を図２３Ｃに示す。図２３Ｃにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示し、（ｃ）はセンサ２５１の出力を示す。
【０１３０】
したがってこの場合は、図２４Ｂに示すように、センサ２４８の出力（ａ）、センサ２５０の出力（ｂ）およびセンサ２５１の出力（ｃ）を入力とするナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダ４０２を設けて、センサ２４８、２５０、２５１の出力に代わってナンドゲート３１５〜３１９の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３、さらに新たに設けた電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ４、ＩＮ５に供給して、電磁弁の開、開と中間位置との切り替わり位置、中間位置、中間位置と閉との切り替わり位置、閉のそれぞれの信号とすることができる。
【０１３１】
また、ナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダ４０２に代わって、センサ２４８、２５０、２５１の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給し、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３からの出力をナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダに代わって電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１１に代わるデコーダ４１２を設けて、デコーダ４１２によりデコードしてもよい。前者の場合には新たに２つの入力端子ＩＮ４、ＩＮ５の他に独立したデコーダが外付きで必要となり、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために前記新たな２つの入力端子ＩＮ４、ＩＮ５の他に外付きのデコーダは不要となる。
【０１３２】
次に、２つのセンサ２４８、２５０の出力によって電磁弁の開、閉、中間位置を検出することもできる。この場合の例を図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２６Ａおよび図２６Ｂにより説明する。
【０１３３】
電磁弁のスプール弁３０３にマグネットリング３０４が設けられており、図２５Ａにおいてスプールの水平方向の移動により、センサ２４８、２５０が順次感応して出力を発生する。図２５Ａにおいて左をポジション１（例えば電磁弁の開）、中央をポジション２（例えば電磁弁の中間位置）、右をポジション３（例えば電磁弁の閉）とする。
【０１３４】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション１に位置しているときは、センサ２４８が高電位出力を発生し、センサ２５０が低電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション２に位置しているときは、センサ２４８およびセンサ２５０が共に低電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション３に位置しているときは、センサ２４８が低電位出力を発生し、センサ２５０が高電位出力を発生する。この状態を図２５Ｂ示す。図２５Ｂにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示す。
【０１３５】
したがって、図２６Ａに示すように、センサ２４８の出力（ａ）とセンサ２５０の出力（ｂ）とを入力とするナンドゲート３３１、３３２、３３３からなるデコーダ４０３を設けて、センサ２４８、２５０の出力に代わってナンドゲート３３１、３３２、３３３の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給して、電磁弁の開、中間位置、閉のそれぞれの信号とすることができる。また、これに代わって、センサ２４８、２５０の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に供給し、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２からの出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１１（４１２）に代る２入力のデコーダ４１３を設けて、該デコーダ４１３によりデコードしてもよい。前者の場合には独立したデコーダが外付きで必要となり、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために外付きのデコーダおよび入力端子ＩＮ３を設ける必要もなくなる。
【０１３６】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がセンサ２４８、２５０の中間位置に移動するまで、センサ２４８、２５０が高電位出力を継続して発生するセンサで構成されているときには、図２５Ａに示す電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４の移動に対して、センサ２４８、２５０の出力は図２５Ｃに示すごとくになって、センサ２４８、２５０の出力によりポジション１、２、３の位置を検出することができる。この状態を図２５Ｃに示す。図２５Ｃにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示す。
【０１３７】
この場合は、図２６Ｂに示すように、センサ２４８の出力（ａ）とセンサ２５０の出力（ｂ）とを入力とするナンドゲート３３５〜３３７で構成したデコーダ４０４を設けて、センサ２４８、２５０の出力に代わってナンドゲート３３５〜３３７の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給して、電磁弁の開、中間位置と開のそれぞれの信号とすることができる。
【０１３８】
また、ナンドゲート３３５〜３３７で構成したデコーダ４０４に代わって、センサ２４８、２５０の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に供給し、ナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダ４０２に代わって、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２からの出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１３に代る２入力のデコーダ４１４を設けて、該デコーダ４１４によりデコードしてもよい。前者の場合には独立したデコーダが外付きで必要となるが、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために外付きのデコーダおよび入力端子ＩＮ３は不要となる。
【０１３９】
上記の如く電磁弁駆動制御回路２０２−１からの出力に基づいて、通信制御集積回路２２から出力される図２１に示す応答データフォーマットの出力シリアルデータを受けたゲートウエイ１５はプロトコルに基づくデータフォーマットの変換を行い、フィールドバス１４を介して出力する。
【０１４０】
また、動作モードビット（ビット７）が論理Ｌのときは（図２１参照）、ビット９〜ビット２８は、通信制御集積回路１００に入力されているセンサからの信号データに、図２１の右欄に示す如く、４ビット毎にパリティ演算結果に基づくパリティビットが付加されて、ビット２９、ビット３０およびビット３１が更に付加されて電磁弁制御バス２０へ送出される。これは図６の右欄に示した本発明の実施の一形態の場合と同様である。
【０１４１】
上記の如く本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、ゲートウエイ１５から電磁弁制御バス２０を介して送出したデータに基づき複数の電磁弁の開、閉、中間位置を、通信制御集積回路２２、２４、２６、２８およびこれらの信号を受ける電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力によって制御することができる。さらに、通信制御集積回路２２、２４、２６、２８およびこれらの信号を受ける電磁弁駆動制御回路２０２−１からの制御に基づく複数の電磁弁の開、閉、中間位置の状態を示す信号が、電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき電磁弁の開、閉、中間位置にあることの状態が管理される。
【０１４２】
さらに、通信制御集積回路１００に入力されたセンサの出力に基づく応答データも電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき通信制御集積回路１００に出力するセンサの信号も管理することができる。
【０１４３】
上記したように電磁弁駆動制御回路２０２−１を備えた通信制御集積ユニット２００−１を電磁弁に備えたために、本発明の実施の一形態の場合において図１１に示した場合と同様に、第１コネクタを介して連接してマニホールド５５を構成し、マニホールド５５を構成するマニホールドセグメント５５−１、５５−２、５５−３、５５−４、…、の第２コネクタに各別に電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を挿着して第１コネクタと第２コネクタとを介して電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御する場合に、共通する電源およびグランドラインのほかに電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御するための配線は、電磁弁のコイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かにかかわらず、通信制御集積回路の１つの出力端子ＯＵＴからのシリアルデータを各電磁弁に導くための電導路Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３、Ｓｒ４、…、各電磁弁３０、３２、３４、３６、…、のそれぞれに対して１本ですむ。
【０１４４】
したがって、ダブルコイル構成の電磁弁をシングルコイル構成の電磁弁に取り替える必要が生じた場合にも、またこの逆の場合でも、マニホールドセグメントに挿着する電磁弁のみを取り替えることですみ、該電磁弁のスイッチ２５２を切り換えることによって対応することができて配線を変更する必要もなく、コネクタ部を構成する基板を変更したりする必要もなく、さらにマニホールドセグメントを取り替える必要もなく、自動組立システムの設計変更にも容易に対応することができる。
【０１４５】
したがって、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す従来の場合に対して、本発明の実施の他の形態にかかる場合も、本発明の実施の一形態の場合と同様にシングルコイル構成用とダブルコイル構成用との２種類の基板を必要とせず、電磁弁の取り替えのみでなく基板の取り替えも不要となる。
【０１４６】
次に本発明の実施の一形態に対する第１変形例に対応して、図２７に示す如く、通信制御集積ユニット２００−１において、電磁弁コイル２０８に外部スイッチ２５４を介して電源ＶDDを印加し、電磁弁コイル２２０に外部スイッチ２５６を介して電源ＶDDを印加して、外部スイッチ２５４、２５６にてインタロックをとることもできる。
【０１４７】
また本発明の実施の一形態に対する第２変形例に対応して、図２８に示す如く、図１９に示す電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子Ｓ／Ｄ※をグランドにプルダウンすることによって、ダブルコイル構成の電磁弁専用にすることができる。
【０１４８】
次に、電磁弁の電源と電磁弁駆動制御回路２０２−１の電源が共通電源の場合は、本発明の実施の一形態に対する第４変形例に対応して、図２９に示すように、通信制御集積ユニット２００−１において、電源ＶDDと電源ＶCCとを共通とし、グランドとコイルグランドとを共通にすることができる。
【０１４９】
また本発明の実施の一形態に対する第５変形例に対応して、図３０に示すように、図２９に示す電磁弁駆動制御回路において、インタフェース回路を構成するフォトトランジスタ２０４−２の出力によってフォトカプラ２０５を構成する発光ダイオード２０５−１を駆動し、発光ダイオード２０５−１の発光を、抵抗２０５−３を介して電源Ｖｃｃの電圧が印加されたフォトカプラ２０５を構成するフォトトランジスタ２０５−２によって受けて、フォトトランジスタ２０５−２のコレクタ出力を、電磁弁駆動制御回路２０２−１に新たに設けた入力端子ＩＮ６に供給するようにしてもよい。ここで、フォトカプラ２０５は電磁弁コイル２０８の断線か否かを検出するセンサとして作用する。
【０１５０】
またインタフェース回路を構成するフォトトランジスタ２１６−２の出力によってフォトカプラ２０７を構成する発光ダイオード２０７−１を駆動し、発光ダイオード２０７−１の発光を、抵抗２０７−３を介して電源Ｖｃｃの電圧が印加されたフォトカプラ２０７を構成するフォトトランジスタ２０７−２によって受けて、フォトトランジスタ２０７−２のコレクタ出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１に新たに設けた入力端子ＩＮ７に供給するようにしてもよい。ここでフォトカプラ２０７は電磁弁コイル２２０の断線か否かを検出するセンサとして作用する。
【０１５１】
このようにすることによって、電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて正常であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されて発光し、フォトトランジスタ２０５−２はオン状態に制御されて入力端子ＩＮ６を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２０８が正常である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が正常であることが判る。
【０１５２】
電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて断線もしくは接触不良であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されず、フォトトランジスタ２０５−２はオフ状態に制御されて入力端子ＩＮ６を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２０８が断線である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が断線していることが判る。
【０１５３】
同様に、電磁弁コイル２２０がフォトカプラ２１６を介して駆動されたときにおいて正常であれば、発光ダイオード２０７−１は駆動されて発光し、フォトトランジスタ２０７−２はオン状態に制御されて入力端子ＩＮ７を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２２０が正常である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２２０が正常であることが判る。
【０１５４】
電磁弁コイル２２０がフォトカプラ２１６を介して駆動されたときにおいて断線もしくは接触不良であれば、発光ダイオード２０７−１は駆動されず、フォトトランジスタ２０７−２はオフ状態に制御されて入力端子ＩＮ７を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２２０が断線である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２２０が断線していることが判る。
【０１５５】
また、フォトカプラ２０５および２０７に代わって、抵抗を接続し、該抵抗に流れる電流に基づく電圧降下を入力端子ＩＮ６およびＩＮ７に各別に印加するようにしてもよい。この場合は前記抵抗がそれぞれ電磁弁コイル２０８、２２０の短絡センサとして作用する。
【０１５６】
このようにしたときは、前記抵抗に電磁弁コイル２０８、２２０の駆動電流に基づく電流が通電され、電磁弁コイル２０８、２２０が短絡したときにおける通電による前記抵抗の電圧降下が論理Ｈとなって、ＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８、２２０が短絡したことが判る。
【０１５７】
次に、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図を図３１に示す。
【０１５８】
この電磁弁は、電磁弁部３００とマニホールド５５と制御部３０２とが一体的に連結されて構成される。前記電磁弁部３００には電磁弁コイル２０８（２２０）が配設され、前記電磁弁コイル２０８（２２０）は、図示しないねじ部材を介してシングルコイル構成の電磁弁コイルとダブルコイル構成の電磁弁コイルとが容易に交換自在に設けられる。
【０１５９】
また、電磁弁部３００には、前記電磁弁コイル２０８（２２０）の励磁作用下に、略水平方向に沿って変位するスプール弁３０３が設けられ、前記スプール弁３０３の弁開状態、中間位置状態、または弁閉状態は、その一端部に装着されたマグネットリング３０４の磁界を検知するセンサ２４８、２５１、２５０によって検出される。
【０１６０】
また、電磁弁部３００の下方側には、電磁弁駆動制御回路２０２−１を備える集積回路３０６が配設され、前記集積回路３０６には、リード線３０８を通じてセンサ２４８、２５０、２５１からの検出信号が導入される。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、電磁弁の駆動と開閉状態の管理が一元的に行え、システム変更に対して容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法の一例を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法の一例を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路の説明図である。
【図４】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路のブロック図である。
【図５】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法におけるシリアルデータ構成の送信データフォーマットの説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法におけるシリアルデータ構成の応答データフォーマットの説明図である。
【図７】図７Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における送信データのタイミング説明図であり、図７Ｂは本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における応答データとのタイミング説明図である。
【図８】図８Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路への送信データのフォーマットであり、図８Ｂは本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路からの応答データとのフォーマットの説明図である。
【図９】図９Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路への送信データのタイミング説明図であり、図９Ｂは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路からの応答データとのタイミング説明図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路への送信データのタイミング説明図であり、図１０Ｂは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路からの応答データとのタイミング説明図である。
【図１１】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法によるときのマニホールド構成の説明図である。
【図１２】図１２Ａは、従来の電磁弁の駆動制御方法によるときのマニホールド構成の説明図であって、電磁弁がダブルコイル構成の場合を示し、図１２Ｂは従来の電磁弁の駆動制御方法によるときのマニホールド構成の説明図であって、電磁弁がシングルコイル構成の場合を示す。
【図１３】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁コイルの駆動に外部インタロックを取った場合の説明図である。
【図１４】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、ダブルコイル構成の電磁弁専用とした場合の説明図である。
【図１５】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、シングルコイル構成の電磁弁専用とした場合の説明図である。
【図１６】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、シングルコイル構成の電磁弁専用とし、かつ電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とした場合の説明図である。
【図１７】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、シングルコイル構成の電磁弁専用とし、電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とし、かつ電磁弁コイル断線を検出するようにした場合の説明図である。
【図１８】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図である。
【図１９】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路の説明図である。
【図２０】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路のブロック図である。
【図２１】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法におけるシリアルデータ構成の応答データフォーマットの説明図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁駆動制御回路からの応答データとのフォーマットの説明図である。
【図２３】図２３Ａは、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用されるマグネットリングとセンサとの相対位置を示す模式図であり、図２３Ｂは図２３Ａに対応するセンサからの出力を示す波形図であり、図２３Ｃは図２３Ａに対応するセンサから出力される他の出力は波形図である。
【図２４】図２４Ａは、図２３Ｂに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブロック図であり、図２４Ｂは図２５Ｃに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブロック図である。
【図２５】図２５Ａは、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用されるマグネットリングと他のセンサとの相対位置を示す模式図であり、図２５Ｂは図２５Ａに対応するセンサからの出力を示す波形図であり、図２５Ｃは図２５Ａに対応するセンサの他の出力を示す波形図である。
【図２６】図２６Ａは、図２５Ｂに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブッロク図であり、図２６Ｂは図２５Ｃに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブッロク図である。
【図２７】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁コイルの駆動に外部インターロックを取った場合の説明図である。
【図２８】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、ダブルコイル構成の電磁弁専用とした場合の説明図である。
【図２９】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とした場合の説明図である。
【図３０】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とし、かつ電磁弁コイル断線を検出するようにした場合の説明図である。
【図３１】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…駆動制御装置
１２…プログラマブルロジックコントローラ
１４…フィールドバス １５…ゲートウエイ
１６…ＣＰＵ １８…シリアル通信集積回路
２０…電磁弁制御バス
２２、２４、２４−１、２４−２、２６、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８…通信制御集積回路
３０、３２、３４、３６、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８…電磁弁
２００、２００−１…通信制御集積ユニット
２０２、２０２−１…電磁弁駆動制御回路
２０４、２０５、２１６…フォトカプラ
２０６、２１２、２１８、２２４…発光ダイオード
２０８、２２０…電磁弁コイル ２４８、２５０、２５１…センサ
２５２…スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は上位制御機器から出力されるシリアル駆動信号を受けて開閉駆動されると共に動作状態信号を上位制御機器へ送出する電磁弁の駆動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の電磁弁の作動によって機械機具類の組立などを行う工程において、シリンダなどへの圧縮空気の供給、遮断を電磁弁によって制御し、シリンダなどを介して被制御対象の位置を制御することにより自動組立を遂行する自動組立システムが採用されている。
【０００３】
かかる自動組立システムの規模は大きく、自動組立システムにおいて使用される電磁弁の数は多数にのぼり、これらの電磁弁を一元的に制御でき、かつ電磁弁の制御信号に基づき電磁弁が正しく動作したか否かなどの管理を一元的にすることが望まれている。さらに、かかる自動組立システムのシステム変更に対しても容易に各電磁弁の制御パターンの変更、さらに電磁弁の追加、削減が容易に可能な融通性があることが望まれている。
【０００４】
しかしながら、上記した電磁弁の駆動制御および管理が一元的に行え、かつシステム変更に対して容易に対応することができる電磁弁の駆動制御方法はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電磁弁の制御および管理が一元的に行え、かつシステム変更に対して容易に対応することができる電磁弁の駆動制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる電磁弁の駆動制御方法では、電磁弁を構成する電磁弁コイルそれぞれに２ビットを対応させたシリアルデータ構成の電磁弁開閉制御データが電磁弁制御バスから入力されてパラレルデータに変換され、変換されたパラレルデータ中の各電磁弁コイルに対応する２ビット中の一方の１ビットのデータに基づいて対応する電磁弁コイルが駆動され、他方の１ビットに基づいて第１の発光ダイオードが駆動され、電磁弁の開、閉の少なくともいずれか一方を検出するセンサからの出力と電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号とが入力されて該入力データがパラレル／シリアル変換されてシリアルデータ構成で前記電磁弁制御バスに送出される。
【０００７】
したがって、本発明の請求項１にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、電磁弁に供給される電磁弁開閉制御データおよび電磁弁から出力される電磁弁の開、閉の少なくともいずれか一方の検出された信号および電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号がシリアルデータ構成で送出されることになって、電磁弁の駆動および該駆動による電磁弁の開、閉などの管理が一元的に行える。
【０００８】
本発明の請求項２にかかる電磁弁の駆動制御方法では、電磁弁を構成する電磁弁コイルそれぞれに２ビットを対応させたシリアルデータ構成の電磁弁開閉制御データが電磁弁制御バスから入力されてパラレルデータに変換され、変換されたパラレルデータ中の各電磁弁コイルに対応する２ビット中の一方の１ビットのデータに基づいて対応する電磁弁コイルが駆動され、他方の１ビットに基づいて第１の発光ダイオードが駆動され、電磁弁の開、閉および中間位置をそれぞれ検出するための複数のセンサからの出力と電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号とが入力されて該入力データがパラレル／シリアル変換されてシリアルデータ構成で前記電磁弁制御バスに送出される。
【０００９】
したがって、本発明の請求項２にかかる電磁弁の駆動制御方法では、電磁弁に供給される電磁弁開閉制御データおよび電磁弁から出力される電磁弁の開、閉および中間位置の検出信号および電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号がシリアルデータ構成で送出されることになって、電磁弁の駆動および該駆動による電磁弁の開、中間位置、閉などの管理が一元的に行える。
【００１０】
また本発明の請求項１および２にかかる電磁弁の駆動制御方法では、シングルコイル構成の電磁弁の場合に、シングルコイル構成の電磁弁を接続しシングルコイル構成である旨の信号を入力することで済み、ダブルコイル構成の電磁弁にも、シングルコイル構成の電磁弁にも対応することができて、システムの変更に対しても容易に対応することができ、融通性が大きい。
【００１１】
本発明の請求項１および２にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁を構成する２つの電磁弁コイルのそれぞれに対応させた２ビットを同一のデータとすることにより、電磁弁コイルが接続されていないときにおいても、第１の発光ダイオードの発光により電磁弁駆動を模擬することができて保守点検が容易になる。すなわち、電磁弁を構成する２つの電磁弁コイルのそれぞれに対応させた２ビットを同一のデータとすることにより、電磁弁コイルが接続され、かつ第１の発光ダイオードが発光しているにもかかわらず、電磁弁が駆動されないときは、電磁弁コイルの断線と判別できて、保守が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電磁弁の駆動制御方法を実施の一形態によって説明する。
【００１３】
図１および図２は本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法の一例を示すシステム構成図である。
【００１４】
図１および図２に示した本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置１０では、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１２から出力される電磁弁動作制御信号はフィールドバス１４を介してゲートウエイ１５に供給する。ゲートウエイ１５は、ＣＰＵ１６とＣＰＵ１６からの出力を受けてシリアル信号に変換して送出するシリアル通信集積回路１８とを含み、フィールドバス１４を介してＰＬＣ１２から供給される信号のプロトコル変換をしてシリアルデータに変換のうえ、電磁弁開閉制御のためのシリアルデータとして電磁弁制御バス２０に送出する。
【００１５】
一方、電磁弁の駆動制御装置１０は、電磁弁制御バス２０を介して電磁弁の状態を検出した磁気センサなどのセンサなどから送出されてくる電磁弁などの管理情報であるシリアルデータ構成の管理データをゲートウエイ１５にて受けて、ゲートウエイ１５においてプロトコル変換し、フィールドバス１４を介してＰＬＣ１２へ送出する。
【００１６】
ゲートウエイ１５から電磁弁制御バス２０に供給されている電磁弁開閉制御のためのシリアルデータには、複数の電磁弁を１グループとして１以上のグループを構成する電磁弁をそれぞれ制御するための通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４および２８を指定するアドレスデータと、通信制御集積回路２２、２４、２６および２８からの出力シリアルデータによって制御される各電磁弁の開閉動作制御データとが含まれている。ここで、通信制御集積回路２２、２４、２６および２８は自己の割り当てられたグループを構成する電磁弁をそれぞれ制御するためのシリアルデータ構成の開閉制御データをそれぞれ電磁弁に対応させたチャンネル端子ＣＨ１〜ＣＨ４から送出して後記の図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各電磁弁の開閉動作を制御する。
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態における電磁弁は開、閉の２位置電磁弁の場合を例に説明する。
【００１８】
本発明の実施の一形態では、通信制御集積回路２２はチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の各出力によって１グループである４つの電磁弁３０、３２、３４、３６を、電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各別に開閉制御すると共にその開閉状態信号の送出を制御する。
【００１９】
通信制御集積回路２４は通信制御集積回路２４−１と２４−２とを含み、通信制御集積回路２６は通信制御集積回路２６−１と２６−２と２６−３と２６−４とを含み、通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３および２６−４は、それぞれのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の出力によって１グループである４つの電磁弁４０、４２、４４、４６、１グループである４つの電磁弁４８、５０、５２、５４、１グループである４つの電磁弁６０、６２、６４、６６、１グループである４つの電磁弁６８、７０、７２、７４、１グループである４つの電磁弁７６、７８、８０、８２、１グループである４つの電磁弁８４、８６、８８、９０を、電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各別に開閉制御すると共にその開閉状態信号の送出を制御する。
【００２０】
同様に、通信集積回路２８はチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４の各出力によって１グループである４つの電磁弁９２、９４、９６、９８を、電磁弁駆動制御回路２０２を介してそれぞれ各別に開閉制御すると共にその開閉状態信号の送出を制御する。
【００２１】
なお、上記において、各通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８はアドレスデコーダによって自己に割り当てられたアドレスを判別し、自己に割り当てられたアドレスの通信制御集積回路に対する電磁弁の開閉制御データをシフトレジスタに取り込み、各チャンネルＣＨ毎にパラレル／シリアル変換し、各チャンネルＣＨに対するシリアルデータを各チャンネルＣＨに対応させた電磁弁に設けた図３に示す通信制御集積ユニット２００へ送出するように構成してある。
【００２２】
またさらに、各通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８には各チャンネルＣＨに対して入力されたシリアルデータを取り込みパラレルデータに変換すると共にチャンネルＣＨ１からチャンネルＣＨ４までの全チャンネルに対するパラレルデータをパラレルに形成し、該形成されたパラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換器と自己に割り当てられたアドレスデーダを付加するアドレス付加回路とを備え、パラレル／シリアル変換器にて変換されたシリアルデータに自己に割り当てられたアドレスデータを付加して電磁弁制御バス２０へ送出するように構成してある。
【００２３】
一方、このシステムを構成するシリンダのピストン位置やワークの位置等を検出する外部のセンサ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６からの出力データは通信制御集積回路１００に供給し、通信制御集積回路１００から電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５へ送出するように構成してある。ここで、通信制御集積回路１００は外部センサからの出力をシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換器とアドレス付加回路とを含んでいて、入力されたセンサ出力をシリアルデータとし、通信制御集積回路１００に対して割り当ててあるアドレスデータを付加して送出するように構成してある。
【００２４】
次に、電磁弁３０、３２、３４、３６、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６および９８に設けられている通信制御集積ユニット２００は全て同一構成であるため、電磁弁３０に設けられている通信制御集積ユニット２００について、図３および図４を参照して説明する。
【００２５】
通信制御集積ユニット２００は集積回路構成の電磁弁駆動制御回路２０２を備え、電磁弁駆動制御回路２０２は電磁弁３０に設けられている。
【００２６】
電磁弁駆動制御回路２０２は、図４に示すように、シリアルデータＳＩを受けると共に送出する双方向信号制御部２０２−２と、双方向信号制御部２０２−２を通してシリアルデータＳＩを受信するシリアルデータ受信部２０２−４と、シリアルデータ受信部２０２−４からの出力を出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４へ出力する出力データレジスタ部２０２−６と、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２およびＳ／Ｄ※（ここでＤ※は負論理であることを示す）からの入力を受ける入力データレジスタ部２０２−８と、入力データレジスタ部２０２−８のデータを受けて双方向信号制御部２０２−２を介してシリアルデータを送信するシリアルデータ送信部２０２−１０と、シリアルデータ受信部２０２−４の受信開始および受信終了を制御しかつシリアルデータ送信部２０２−１０の送信開始および送信終了を制御する送受信制御部２０２−１２とを備えている。
【００２７】
シリアルデータ受信部２０２−４は、出力データレジスタ部２０２−６の受信データ更新指示を行う受信タイミング抽出部２０２−１４と、受信タイミング抽出部２０２−１４からの受信タイミング信号を受けてスタート／ストップビットを検出するスタート／ストップビット検出部２０２−１６と、受信タイミング抽出部２０２−１４からの受信タイミング信号を受けてパリティエラーを検出するパリティエラー検出部２０２−１８と、スタート／ストップビット検出部２０２−１６とパリティエラー検出部２０２−１８との出力を受けて受信エラーを判別する受信エラー判別部２０２−２０と、受信データをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換部２０２−２２とを備え、受信エラー判別部２０２−２０によって受信エラーを検出しないときに受信データを有効とする受信データ有効信号を出力データレジスタ部２０２−６に送出してシリアル／パラレル変換部２０２−２２で変換されたパラレルデータを出力データレジスタ部２０２−６に置数するように構成されている。
【００２８】
シリアルデータ送信部２０２−１０は、入力データレジスタ部２０２−８の入力端に入力されたデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換部２０２−２６と、パラレル／シリアル変換部２０２−２６によって変換されたシリアルデータに基づきパリティビットを生成するパリティ生成部２０２−２８と、スタートビットとストップビットを生成するスタート／ストップビット生成部２０２−３０と、送受信制御部２０２−１２からの送信開始指示および送信終了指示を受けて送信タイミング信号を生成し、パラレル／シリアル変換部２０２−２６へ送信データ更新指示と送信タイミングの指示を行い、双方向信号制御部２０２−２に送信指示を行う送信タイミング生成部２０２−２４とを備えて、パラレル／シリアル変換部２０２−２６によって変換されたシリアルデータにスタート／ストップビット生成部２０２−３０にて生成されたスタートビットとストップビットを付加し、パリティ生成部２０２−２８にて生成されたパリティビットを付加して双方向信号制御部２０２−２へ送出するように構成されている。
【００２９】
電磁弁駆動制御回路２０２は、図３に示すように、通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１から出力されるシリアルデータを受けてパラレルデータに変換して端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力し、出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３の出力によって電磁弁コイル２０８および２２０の励磁、非励磁を各別に制御する。一方、電磁弁駆動制御回路２０２はセンサ２４８および２５０によって検出された電磁弁がオン（電磁弁開）したことを示す信号（電磁弁開信号）、オフ（電磁弁閉）したことを示す信号（電磁弁閉信号）をセンサ入力端子ＩＮ１、ＩＮ２で受けてパラレル／シリアル変換し、シリアル変換されたシリアルデータを通信制御集積回路２２へ送出する。
【００３０】
さらに、電磁弁駆動制御回路２０２は、スイッチ２５２を介して選択的にグランドされる入力端子Ｓ／Ｄ※の電位によって電磁弁がシングルコイル構成かダブルコイル構成かのいずれであるかを判別し、判別信号をイネーブル信号として通信制御集積回路２２へ送出する。図３において電源ＶCCは電磁弁駆動制御回路２０２の電源を示し、電源ＶDDは電磁弁コイルのための電源を示す。
【００３１】
さらに詳細には、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２０４−１とフォトトランジスタ２０４−２、例えば、ＮＰＮ構成とからなるフォトカプラ２０４および発光ダイオード２０６を介して電磁弁コイル２０８に印加して電磁弁コイル２０８を駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ３からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２１６−１とフォトトランジスタ２１６−２とからなるフォトカプラ２１６および発光ダイオード２１８を介して電磁弁コイル２２０に印加して電磁弁コイル２２０を駆動する。
【００３２】
ここで、フォトカプラ２０４および２１６を設けたのは、電磁弁駆動制御回路２０２の出力電圧と電磁弁コイル２０８および２２０に印加する電圧とを電気的にアイソレートするためである。フォトカプラ２０４および２１６に代わって、動作時間に余裕があればリレーであっても差し支えない。発光ダイオード２０６および２１８を接続したのは電磁弁コイル２０８および２２０に励磁指示がなされているか否かを視覚的に判別するためである。電磁弁コイル２０８および２２０に並列に接続されているダイオード２１０および２２２はスナバ動作のためのダイオードである。
【００３３】
電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ２からの出力で発光ダイオード２１２を電流制限のための抵抗２１４で制限された電流によって駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ４からの出力で発光ダイオード２２４を電流制限のための抵抗２２６で制限された電流によって駆動する。このようにしたのは、電磁弁コイル２０８および２２０が接続されていない状態においても出力端子ＯＵＴ２およびＯＵＴ４の出力に基づき発光ダイオード２１２および２２４を駆動して、保守を容易にするためである。
【００３４】
電磁弁がダブルコイル構成の場合には、図３に示すように、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続され、さらに、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ３およびＯＵＴ４からの出力にて駆動されるフォトカプラ２１６、電磁弁コイル２２０および発光ダイオード２１８、２２４、抵抗２２６、ダイオード２２２が接続されていて、スイッチ２５２がオン状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄ※がアースされる。
【００３５】
電磁弁がシングルコイル構成の場合には、図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続されていて、スイッチ２５２がオフ状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄがアースから浮かされていて、フォトカプラ２１６、発光ダイオード２１８および２２４、電磁弁コイル２２０、抵抗２２６、ダイオード２２２は接続されず除去されている。
【００３６】
次に上記のように構成された電磁弁の駆動制御装置１０の作用について説明する。
【００３７】
ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５とはフィールドバス１４を介してシリアル通信が行われ、ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５との間では、電磁弁の開閉制御データ、表示用発光ダイオード駆動信号、電磁弁コイル接続情報、各センサの検出情報等が通信され、ゲートウエイ１５においてデータフォーマットが変換され、電磁弁制御バス２０を介して通信制御集積回路２２、２４、２６、２８および１００とシリアルデータによる通信が行われる。
【００３８】
ゲートウエイ１５から出力される送信データフォーマットは図５に示す如くであって、ビット０からビット３１にて構成されている。ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜ビット６はアドレスデータであって、それぞれアドレス２0、２1、２2、２3、２4、２5を示し、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８および１００のアドレスを指定し、アドレスが一致した通信制御集積回路２２、２４、２６、２８、１００とのみ通信が行われる。
【００３９】
送信データフォーマットのビット７は、動作モードビットであり、ゲートウエイ１５からの送信データ中に出力データを含むか否かを示すビットであり、ビット７が論理Ｈのときには送信モードであって送信データのビット９からビット２８に通信制御集積回路２２、２４、２６、２８の各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４への出力データを含むことを示し、論理Ｌのときはビット９、ビット１０にストップビットが送出されて読み込みモードであることを示す。ビット８はアドレスモードパリティビットである。
【００４０】
動作モードビット（ビット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット９〜ビット１３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ１に対するパリティビットである。
【００４１】
同様に、動作モードビット（ビット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１８はチャンネルＣＨ２の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ２に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット１９〜ビット２３はチャンネルＣＨ３の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ３に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット２４〜ビット２８はチャンネルＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ４に対するパリティビットである。
【００４２】
送信データフォーマットのビット２９は出力同期ビットであって、ビット２９が論理Ｈのときには、電磁弁制御バス２０のデータが対応するアドレスが割り当てられている通信制御集積回路２２、２４、２６、２８にセットされる。これは恰も、ビット２９はラッチ回路に対するストローブパルスの如く作用をする。このデータのセットはＰＬＣ１２においてパラレルでなされ、このセットされたデータがシリアルデータに変換されて、実質的に対応するチャンネルの通信制御集積ユニット２００の電磁弁駆動制御回路２０２に送出される。
【００４３】
例えば、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定していて、ビット７が論理Ｈのときは、通信制御集積回路２２は送信データを受けてそのアドレスから自己に対する通信であると判別され、ビット９からビット２９のデータを受けて、ビット２９の論理Ｈによってビット９からビット２８までのデータが取り込まれる。
【００４４】
取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット９〜ビット１２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ１から出力される。同様に、取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット１４〜ビット１７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ２から出力され、ビット１９〜ビット２２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ３から出力され、ビット２４〜ビット２７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ４から出力される。この際、それぞれはパリティビット１３、パリティビット１８、パリティビット２３、パリティビット２８によってパリティチェックがなされることは勿論である。
【００４５】
さらに詳細には、通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１から出力される送信シリアルデータのフォーマットは図８Ａに示す如く、ビット０はスタートビットであり、ビット１はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１から出力される論理出力に対応しており、ビット２はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ２から出力される論理出力に対応しており、ビット３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ３から出力される論理出力に対応しており、ビット４はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ４から出力される論理出力に対応しており、ビット５はパリティビットであり、ビット６およびビット７はストップビットである。通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４から出力される送信シリアルデータのフォーマットも同様である。
【００４６】
通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１からの出力シリアルデータを受けた電磁弁駆動制御回路２０２では、入力されたシリアルデータがパラレルデータに変換されて、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３、ＯＵＴ４に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０のオンオフ制御が行われ、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の点滅が制御される。
【００４７】
したがって、出力同期ビット（ビット２９）が論理Ｈのとき、ビット（ビット９〜ビット１２）が論理Ｈか否かに基づいて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力が対応する論理値に制御されて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０が励磁、非励磁状態に制御され、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている発光ダイオード２０６、２１８の発光が制御されて、電磁弁コイル２０８、２２０の励磁、非励磁が明示される。
【００４８】
発光ダイオード２１２が出力端子ＯＵＴ２に接続され、出力端子ＯＵＴ１に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ２に出力されるデータとを同一にする（ビット９とビット１０の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２０８が接続されていなくても、発光ダイオード２１２の発光により電磁弁コイル２０８を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２０８が接続されているが発光ダイオード２０６が発光せず、発光ダイオード２１２が発光しているときは電磁弁コイル２０８の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【００４９】
発光ダイオード２２４が出力端子ＯＵＴ４に接続され、出力端子ＯＵＴ３に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ４に出力されるデータとを同一にする（ビット１１とビット１２の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２２０が接続されていなくても、発光ダイオード２２４の発光により電磁弁コイル２２０を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２２０が接続されているが発光ダイオード２１８が発光せず、発光ダイオード２２４が発光しているときは電磁弁コイル２２０の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【００５０】
同様に、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１７に設定されている論理値により、ビット１９〜ビット２２に設定されている論理値により、ビット２４〜ビット２７に設定されている論理値により、チャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力論理値が定まり、その論理値に基づいて電磁弁コイルが励磁、非励磁状態に制御され、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の発光が制御されるのは、チャンネルＣＨ１の場合と同様である。また、他の通信制御集積回路の場合についても同様である。
【００５１】
送信データフォーマットのビット３０およびビット３１によって通信制御集積回路２２への今回のデータの送出は終了であることが判別される。
【００５２】
上記において、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定している場合を例示したが、図７Ａに示す如くアドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、アドレス５、…、の如く所定間隔でアドレスを異にする他の通信制御集積回路へ送信データが送信される。この送信データを受けて通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８から通信制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２へシリアルデータが送出される。
【００５３】
電磁弁制御バス２０からのシリアルデータを受けた通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８のそれぞれのチャンネルＣＨからシリアルデータ構成の開閉制御データが図９Ａに示す如く電磁弁駆動制御回路へ順次送出される。
【００５４】
シリアルデータ構成の開閉制御データを受けた電磁弁駆動制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２の出力によって制御が行われた結果、センサ２４８、２５０にて検出された電磁弁の開、閉を示す電磁弁の開、閉データが入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に供給され、電磁弁のコイルがダブルコイル構成かシングルコイル構成かを示すデータが入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される。この電磁弁の開データ、閉データおよび入力端子Ｓ／Ｄ※に供給されるデータは、電磁弁コイルの制御のための送信シリアルデータが送出されたときから所定期間内に図９Ｂに示す如く応答データとして通信制御集積回路へ送出される。
【００５５】
電磁弁駆動制御回路２０２から通信制御集積回路２２へ送出される応答データの応答データフォーマットは図８Ｂに示す如くであって、ビット０はスタートビットを示し、ビット１はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ１に入力されたセンサ２４８からの出力の論理値であり、ビット２はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ２に入力されたセンサ２５０からの出力の論理値であり、ビット３は入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される論理値であり、シングルコイル構成のときは論理Ｈであり、ダブルコイル構成のときは論理Ｌである。ビット４はパリティビットを示し、ビット５およびビット６はストップビットである。
【００５６】
電磁弁駆動制御回路２０２から通信制御集積回路２２へ送出される応答データはシリアルデータに変換されて通信制御集積回路２２へ送出される。これは他の電磁弁駆動制御回路２０２から対応する他の通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８へ送出される応答データの場合も同様である。この送出タイミングは図９Ｂに示す如く送信シリアルデータから所定期間遅れて送出されることになる。
【００５７】
また、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３に電磁弁コイルが接続されていないときの電磁弁駆動制御回路２０２からの応答データは、図１０Ａに示す送信データに対して図１０Ｂに示す如く論理Ｈの出力となる。この場合には後記の図６に示す応答データ中のイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ、図６中のビット１２、１７、２２、２７）は論理Ｌに設定されて、電磁弁コイルが未接続であることが示される。
【００５８】
電磁弁３０に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１に送出され、電磁弁３２に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２に送出され、電磁弁３４に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ３に送出され、電磁弁３６に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ４に送出される。
【００５９】
チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に供給されたシリアルデータ構成の応答データを受けた通信制御集積回路２２では、該応答データをチャンネルＣＨごとにパラレルデータに変換し、変換されたこのパラレルデータに通信制御集積回路２２に割り当てられたアドレスデータ、動作モードビット、アドレスモードパリティビット、さらに各チャンネルＣＨから入力されるシリアルデータに対するパリティビット、イネーブルビット、出力使用、入力使用の判別ビット、ストップビットが付加された図６に示すフォーマットのパラレル応答データが生成され、シリアルデータに変換されて、図６に示すビット０からビット３１が順次電磁弁制御バス２０へ送出される。ビット０からビット３１の応答データが出力されるのは図７Ｂに示す如く、図７Ａの送信データの送出よりも所定期間遅れて送出される。なお、図７Ｂにおいてアドレス３およびアドレス５に対応する通信制御集積回路に接続されている電磁弁駆動制御回路には電磁弁が接続されていない場合を例示している。
【００６０】
さらに詳細には、通信制御集積回路から出力される応答データ（図６参照）は、ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜６はアドレスデータ２0、２1、２2、２3、２4、２5の各アドレスデータを示し、ビット７は動作モードビットを示し、論理Ｈのときは通信制御集積回路２２、２４、２６、２８からの応答データであることを示し、論理Ｌのときは通信制御集積回路１００からの応答データであることを示すためのビットである。ビット８はアドレスモードパリティビットを示す。
【００６１】
図６において、動作モードビットが論理Ｈであるときは、ビット９〜ビット１３はチャンネルＣＨ１における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット１４〜ビット１８はチャンネルＣＨ２における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット１９〜ビット２３はチャンネルＣＨ３における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２４〜ビット２８はチャンネルＣＨ４における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２９は入力使用、出力使用の判別ビットを示し、ビット３０及びビット３１はストップビットを示す。
【００６２】
通信制御集積回路２２から出力される図６に示す応答データフォーマットの出力シリアルデータを受けたゲートウエイ１５はプロトコルに基づくデータフォーマットの変換を行い、フィールドバス１４を介して出力する。
【００６３】
また、動作モードビット（ビット７）が論理Ｌのときは、ビット９〜ビット２８は、通信制御集積回路１００に入力されているセンサからの信号データに、図６の右欄に示す如く、４ビット毎にパリティ演算結果に基づくパリティビットが付加されて、ビット２９、ビット３０およびビット３１が更に付加されて電磁弁制御バス２０へ送出される。
【００６４】
上記の如く本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、ゲートウエイ１５から電磁弁制御バス２０を介して送出したデータに基づき複数の電磁弁の開閉を、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８からの信号を受ける電磁弁駆動制御回路２０２の出力によって制御することができる。さらに、電磁弁駆動制御回路２０２からの制御に基づく複数の電磁弁の開、閉の状態を示す信号が、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８からの信号を受ける電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき電磁弁の開、閉状態が管理される。
【００６５】
さらに、通信制御集積回路１００に入力されたセンサの出力に基づく応答データも電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき通信制御集積回路１００に出力するセンサの信号も管理することができる。
【００６６】
上記したように電磁弁駆動制御回路２０２を備えた通信制御集積ユニット２００を電磁弁に備えたために、図１１に示すように、第１コネクタを介して連接してマニホールド５５を構成し、マニホールド５５を構成するマニホールドセグメント５５−１、５５−２、５５−３、５５−４、…、の第２コネクタに各別に電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を挿着して第１コネクタと第２コネクタとを介して電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御する場合に、共通する電源およびグランドラインのほかに電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御するための配線は、電磁弁のコイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かにかかわらず、通信制御集積回路の１つの出力端子ＯＵＴからのシリアルデータを各電磁弁に導くための電導路Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３、Ｓｒ４、…、が図１１に示す如く、各電磁弁３０、３２、３４、３６、…、のそれぞれに対して１本ですむ。
【００６７】
したがって、ダブルコイル構成の電磁弁をシングルコイル構成の電磁弁に取り替える必要が生じた場合にも、またこの逆の場合でも、マニホールドセグメントに挿着する電磁弁のみを取り替えることですみ、該電磁弁のスイッチ２５２を切り換えることによって対応することができて配線を変更する必要もなく、コネクタ部を構成する基板を変更したりする必要もなく、さらにマニホールドセグメントを取り替える必要もなく、自動組立システムの設計変更にも容易に対応することができる。
【００６８】
これに対して、従来の場合は、ダブルコイル構成の電磁弁のときには図１２Ａに示すように、マニホールド５６を構成するマニホールドセグメント５６−１、５６−２、５６−３、５６−４、…、のそれぞれに２つの電磁弁コイル駆動信号を供給する電導路の他に電源の電導路（電源コモンと表記してある）を備えて連接され、マニホールドセグメント５６−１、５６−２、５６−３、５６−４、…、のそれぞれにダブルコイル構成の電磁弁５８Ａ−１、５８Ａ−２、５８Ａ−３、５８Ａ−４、…、が各別に挿着されるように構成されている。
【００６９】
さらに、従来の場合は、シングルコイル構成の電磁弁のときには図１２Ｂに示すように、マニホールド５７を構成するマニホールドセグメント５７−１、５７−２、５７−３、５７−４、…、のそれぞれに１つの電磁弁コイル駆動信号を供給する電導路の他に電源の電導路（電源コモンと表記してある）を備えて連接され、マニホールドセグメント５７−１、５７−２、５７−３、５７−４、…、のそれぞれにシングルコイル構成の電磁弁５８Ｂ−１、５８Ｂ−２、５８Ｂ−３、５８Ｂ−４、…、が各別に挿着されるように構成されている。
【００７０】
したがって、図１２Ａの場合において一部の電磁弁をダブルコイル構成の電磁弁からシングルコイル構成の電磁弁に変更したいとき、図１２Ｂの場合において一部の電磁弁をシングルコイル構成の電磁弁からダブルルコイル構成の電磁弁に変更したい場合には、マニホールドを構成するマニホールドセグメントを変更する必要があり、このために第１および第２のコネクタにシングルコイル構成用とダブルコイル構成用との２種類の基板を必要とする上、電磁弁の取り替えのみでなく基板の取り替えも必要になるため、容易ではない。
【００７１】
次に、図１３に示す本発明の実施の一形態における第１変形例の如く、通信制御集積ユニット２００において、電磁弁コイル２０８に外部スイッチ２５４を介して電源ＶDDを印加し、電磁弁コイル２２０に外部スイッチ２５６を介して電源ＶDDを印加して、外部スイッチ２５４、２５６にてインタロックをとることもできる。
【００７２】
また、図１４に示す本発明の実施の一形態における第２変形例の如く、図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子Ｓ／Ｄ※をグランドにプルダウンすることによって、ダブルコイル構成の電磁弁専用にすることもできる。
【００７３】
また、図１５に示す本発明の実施の一形態における第３変形例の如く、電磁弁駆動制御回路２０２の出力端子ＯＵＴ３、ＯＵＴ４を開放し、入力端子Ｓ／Ｄ※を開放することによって、シングルコイル構成の電磁弁専用にすることもできる。
【００７４】
次に、電磁弁の電源と電磁弁駆動制御回路２０２の電源が共通電源の場合は、図１６に示す本発明の実施の一形態における第４変形例のように、通信制御集積ユニット２００において、電源ＶDDと電源ＶCCとを共通とし、グランドもコイルグランドとを共通にすることができる。なお、図１６は、シングルコイル構成の電磁弁専用の場合を例示している。
【００７５】
また、図１７に示す本発明の実施の一形態における第５変形例のように、図１６に示す電磁弁駆動制御回路において、インタフェース回路を構成するフォトトランジスタ２０４−２の出力によってフォトカプラ２０５を構成する発光ダイオード２０５−１を駆動し、発光ダイオード２０５−１の発光を抵抗２０５−３を介して電源Ｖｃｃの電圧が印加されたフォトカプラ２０５を構成するフォトトランジスタ２０５−２によって受けて、フォトトランジスタ２０５−２のコレクタ出力を、センサ２５０の出力に代わって電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子ＩＮ２に供給するようにしてもよい。ここで、フォトカプラ２０５は電磁弁コイル２０８の断線か否かを検出するセンサとして作用する。
【００７６】
このようにすることによって、電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて正常であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されて発光し、フォトトランジスタ２０５−２はオン状態に制御されて入力端子ＩＮ２を介して電磁弁駆動制御回路２０２に電磁弁コイル２０８が正常である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が正常であることが判る。
【００７７】
電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて断線もしくは接触不良であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されず、フォトトランジスタ２０５−２はオフ状態に制御されて入力端子ＩＮ２を介して電磁弁駆動制御回路２０２に電磁弁コイル２０８が断線である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が断線していることが判る。
【００７８】
なお、上記においてフォトトランジスタ２０５−２の出力を電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子ＩＮ２に供給するようにした場合を示したが、電磁弁駆動制御回路２０２の入力端子ＩＮ２にセンサ２５０の出力を供給し、電磁弁駆動制御回路２０２に新たに入力端子ＩＮ３を設けて、入力端子ＩＮ３にフォトトランジスタ２０５−２の出力を供給するようにしてもよい。
【００７９】
また、フォトカプラ２０５に代わって、抵抗を接続し、該抵抗に流れる電流に基づく電圧降下を入力端子ＩＮ２、または新たに設けた上記入力端子ＩＮ３に印加するようにしてもよい。この場合は前記抵抗が電磁弁コイル２０８の短絡センサとして作用する。
【００８０】
このようにしたときは、前記抵抗に電磁弁コイル２０８の駆動電流に基づく電流が通電され、電磁弁コイル２０８が短絡したときにおける通電による前記抵抗の電圧降下が論理Ｈとなって、ＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が短絡したことが判る。
【００８１】
さらに、入力端子ＩＮ４を設けて電磁弁コイルがダブルコイル構成の場合にも適用することができる。
【００８２】
次に、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図を図１８に示す。
【００８３】
この電磁弁は、電磁弁部３００とマニホールド５５と制御部３０２とが一体的に連結されて構成される。前記電磁弁部３００には電磁弁コイル２０８（２２０）が配設され、前記電磁弁コイル２０８（２２０）は、図示しないねじ部材を介してシングルコイル構成の電磁弁コイルとダブルコイル構成の電磁弁コイルとが容易に交換自在に設けられる。
【００８４】
また、電磁弁部３００には、前記電磁弁コイル２０８（２２０）の励磁作用下に、略水平方向に沿って変位するスプール弁３０３が設けられ、前記スプール弁３０３の弁開状態または弁閉状態は、その一端部に装着されたマグネットリング３０４の磁界を検知するセンサ２４８、２５０によって検出される。
【００８５】
また、電磁弁部３００の下方側には、電磁弁駆動制御回路２０２を備える集積回路３０６が配設され、前記集積回路３０６には、リード線３０８を通じてセンサ２４８、２５０からの検出信号が導入される。
【００８６】
次に、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法について説明する。
【００８７】
本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁は３位置電磁弁、すなわち、一方の電磁弁コイルを励磁することにより開位置をとり、他方の電磁弁コイルを励磁することにより閉位置をとる他に、電磁弁コイルに共に通電されていないときに中間位置をとる電磁弁の場合の例である。
【００８８】
本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置のシステム構成は、図１および図２に示した本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御装置１０と同一のシステム構成であって、ＰＬＣ１２、フィールドバス１４、ゲートウエイ１５、電磁弁制御バス２０、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４および２８、外部のセンサ１０１〜１１６からの出力データを受ける通信制御集積回路１００を備え、通信制御集積回路２２、２６および２８から出力される電磁弁制御データにより各電磁弁３０、３２、３４、３６、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６および９８を開、閉、中間位置に制御し、各電磁弁からの状態信号を通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４および２８に送出する。そのシステム構成および作用の詳細は、電磁弁の駆動制御装置１０と同一であって重複を避けるために省略する。
【００８９】
本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置においては、図３に示す通信制御集積ユニット２００に代わって、後記の図１９に示す通信制御集積ユニット２００−１が用いられる。
【００９０】
通信制御集積ユニット２００−１は、通信制御集積ユニット２００の場合と同様に、各電磁弁に設けられており、通信制御集積ユニット２００−１には電磁弁駆動制御回路２０２−１を備えている。通信制御集積ユニット２００−１および電磁弁駆動制御回路２０２−１は各電磁弁に対して全て同一構成であるため、各電磁弁３０に設けられている通信制御集積ユニット２００−１について図１９を参照し、電磁弁駆動制御回路２０２−１について図２０を参照して説明する。
【００９１】
電磁弁駆動制御回路２０２−１は図２０に示すように、電磁弁駆動制御回路２０２と同様に構成されていて、双方向信号制御部２０２−２と、シリアルデータ受信部２０２−４と、出力データレジスタ部２０２−６と、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３およびＳ／Ｄ※からの入力を受ける入力データレジスタ部２０２−８Ａと、入力データレジスタ部２０２−８Ａのデータを受けて双方向信号制御部２０２−２を介してシリアルデータを送信するシリアルデータ送信部２０２−１０と、シリアルデータ受信部２０２−４の受信開始および受信終了を制御しかつシリアルデータ送信部２０２−１０の送信開始および送信終了を制御する送受信制御部２０２−１２とを備えている。
【００９２】
ここで、電磁弁駆動制御回路２０２−１は電磁弁駆動制御回路２０２に対して、入力データレジスタ部２０２−８に代わって入力端子ＩＮ３を有する入力データレジスタ部２０２−８Ａを備えている点において異なるのみであって、その他の構成には変更はなく、入力データレジスタ部２０２−８Ａは入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３およびＳ／Ｄ※からの入力を受けて、シリアルデータに変換する。
【００９３】
電磁弁駆動制御回路２０２−１は、通信制御集積回路のチャンネルＣＨ１から出力されるシリアルデータを受けてパラレルデータに変換して、図１９に示すように、端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力し、出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３の出力によって電磁弁コイル２０８および２２０の励磁、非励磁を各別に制御する。一方、電磁弁駆動制御回路２０２−１はデコーダ４０１、４０２、４０３または４０４にてデコーダされたセンサ２４８、２５０および／または２５１による電磁弁の開、閉、中間位置検出のための信号、スイッチ２５２を介して選択的にグランドされて電磁弁がシングルコイル構成かダブルコイル構成かのいずれであるかの判別信号を、センサ入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３および入力端子Ｓ／Ｄ※で受けてパラレル／シリアル変換し、シリアル変換されたシリアルデータを通信制御集積回路２２へ送出する。
【００９４】
さらに詳細には、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２０４−１とフォトトランジスタ２０４−２とからなるフォトカプラ２０４および発光ダイオード２０６を介して電磁弁コイル２０８に印加して電磁弁コイル２０８を駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ３からの出力データをインタフェースを構成する発光ダイオード２１６−１とフォトトランジスタ２１６−２とからなるフォトカプラ２１６および発光ダイオード２１８を介して電磁弁コイル２２０に印加して電磁弁コイル２２０を駆動する。
【００９５】
ここで、フォトカプラ２０４および２１６を設けたのは、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力電圧と電磁弁コイル２０８および２２０に印加する電圧とを電気的にアイソレートするためである。フォトカプラ２０４および２１６に代わって、動作時間に余裕があればリレーであっても差し支えない。発光ダイオード２０６および２１８を接続したのは電磁弁コイル２０８および２２０に励磁指示がなされているか否かを視覚的に判別するためである。電磁弁コイル２０８および２２０に並列に接続されているダイオード２１０および２２２はスナバ動作のためのダイオードである。
【００９６】
電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ２からの出力で発光ダイオード２１２を電流制限のための抵抗２１４で制限された電流によって駆動し、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ４からの出力で発光ダイオード２２４を電流制限のための抵抗２２６で制限された電流によって駆動する。このようにしたのは、電磁弁コイル２０８および２２０が接続されていない状態においても出力端子ＯＵＴ２およびＯＵＴ４の出力に基づき発光ダイオード２１２および２２４を駆動して、保守を容易にするためである。
【００９７】
電磁弁がダブルコイル構成の場合には、図１９に示すように、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続され、さらに、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ３およびＯＵＴ４からの出力にて駆動されるフォトカプラ２１６、電磁弁コイル２２０および発光ダイオード２１８、２２４、抵抗２２６、ダイオード２２２が接続されていて、スイッチ２５２がオン状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄ※がアースされる。
【００９８】
電磁弁がシングルコイル構成の場合には、図１９に示す電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２からの出力にて駆動されるフォトカプラ２０４、電磁弁コイル２０８および発光ダイオード２０６、２１２、抵抗２１４、ダイオード２１０が接続されていて、スイッチ２５２がオフ状態に設定されて、入力端子Ｓ／Ｄがアースから浮かされていて、フォトカプラ２１６、発光ダイオード２１８および２２４、電磁弁コイル２２０、抵抗２２６、ダイオード２２２は接続されず除去されている。これらについては図３に示す電磁弁駆動制御回路２０２からも容易に推測されよう。
【００９９】
次に上記のように構成された本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法が適用される電磁弁の駆動制御装置の作用について説明する。
【０１００】
図１および図２を参照して、ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５とはフィールドバス１４を介してシリアル通信が行われ、ＰＬＣ１２とゲートウエイ１５との間では、電磁弁の開閉制御データ、表示用発光ダイオード駆動信号、電磁弁コイル接続情報、各センサの検出情報等が通信され、ゲートウエイ１５においてデータフォーマットが変換され、電磁弁制御バス２０を介して通信制御集積回路２２、２４、２６、２８および１００とシリアルデータによる通信が行われる。
【０１０１】
ゲートウエイ１５から出力される送信データフォーマットは図５に示す如くであって、ビット０からビット３１にて構成されている。ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜ビット６はアドレスデータであって、それぞれアドレス２0、２1、２2、２3、２4、２5を示し、通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８および１００のアドレスを指定し、アドレスが一致した通信制御集積回路２２、２４、２６、２８、１００とのみ通信が行われる。
【０１０２】
送信データフォーマットのビット７は、動作モードビットであり、ゲートウエイ１５からの送信データ中に出力データを含むか否かを示すビットであり、ビット７が論理Ｈのときには送信モードであって送信データのビット９からビット２８に通信制御集積回路２２、２４、２６、２８の各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ４への出力データを含むことを示し、論理Ｌのときはビット９、ビット１０にストップビットが送出されて読み込みモードであることを示す。ビット８はアドレスモードパリティビットである。
【０１０３】
動作モードビット（ビット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット９〜ビット１３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ１に対するパリティビットである。
【０１０４】
同様に、動作モードピット（ピット７）が論理Ｈのときには、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１８はチャンネルＣＨ２の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ２に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット１９〜ビット２３はチャンネルＣＨ３の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ３に対するパリティビットである。送信データフォーマットのビット２４〜ビット２８はチャンネルＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ２からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ３からの出力ビット、出力端子ＯＵＴ４からの出力ビット、チャンネルＣＨ４に対するパリティビットである。
【０１０５】
送信データフォーマットのビット２９は出力同期ビットであって、ビット２９が論理Ｈのときには、電磁弁制御バス２０のデータが対応するアドレスが割り当てられている通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８にセットされる。これは恰も、ビット２９はラッチ回路に対するストローブパルスの如く作用をする。このデータのセットはＰＬＣ１２においてパラレルでなされ、このセットされたデータがシリアルデータに変換されて、実質的に対応するチャンネルの通信制御集積ユニット２００−１の電磁弁駆動制御回路２０２−１に送出される。
【０１０６】
例えば、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定していて、ビット７が論理Ｈのときは、通信制御集積回路２２は送信データを受けてそのアドレスから自己に対する通信であると判別され、ビット９からビット２９のデータで受けて、ビット２９の論理Ｈによってビット９からビット２８までのデータが取り込まれる。
【０１０７】
取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット９〜ビット１２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ１から出力される。同様に、取り込まれたビット９からビット２９までのデータ中のビット１４〜ビット１７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ２から出力され、ビット１９〜ビット２２までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ３から出力され、ビット２４〜ビット２７までのデータがシリアルデータに変換されてチャンネルＣＨ４から出力される。この際、それぞれはパリティビット１３、パリティビット１８、パリティビット２３、パリティビット２８によってパリティチェックがなされることは勿論である。
【０１０８】
さらに詳細には、通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１から出力される送信シリアルデータのフォーマットは図８Ａに示す如く、ビット０はスタートビットであり、ビット１はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１から出力される論理出力に対応しており、ビット２はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ２から出力される論理出力に対応しており、ビット３はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ３から出力される論理出力に対応しており、ビット４はチャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ４から出力される論理出力に対応しており、ビット５はパリティビットであり、ビット６およびビット７はストップビットである。通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４から出力される送信シリアルデータのフォーマットも同様である。
【０１０９】
通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１からの出力シリアルデータを受けた電磁弁駆動制御回路２０２−１では、入力されたシリアルデータがパラレルデータに変換されて、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＯＵＴ３、ＯＵＴ４に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０のオンオフ制御が行われ、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の点滅が制御される。
【０１１０】
したがって、出力同期ビット（ビット２９）が論理Ｈのとき、ビット（ビット９〜ビット１２）が論理Ｈか否かに基づいて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力が対応する論理値に制御されて、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている電磁弁コイル２０８、２２０が励磁、非励磁状態に制御され、チャンネルＣＨ１の出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ３に接続されている発光ダイオード２０６、２１８の発光が制御されて、電磁弁コイル２０８、２２０の励磁、非励磁が明示される。
【０１１１】
発光ダイオード２１２が出力端子ＯＵＴ２に接続され、出力端子ＯＵＴ１に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ２に出力されるデータとを同一にする（ビット９とビット１０の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２０８が接続されていなくても、発光ダイオード２１２の発光により電磁弁コイル２０８を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２０８が接続されているが発光ダイオード２０６が発光せず、発光ダイオード２１２が発光しているときは電磁弁コイル２０８の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【０１１２】
発光ダイオード２２４が出力端子ＯＵＴ４に接続され、出力端子ＯＵＴ３に出力されるデータと出力端子ＯＵＴ４に出力されるデータとを同一にする（ビット１１とビット１２の論理値を同一にする）ことによって、電磁弁コイル２２０が接続されていなくても、発光ダイオード２２４の発光により電磁弁コイル２２０を駆動する信号が出力されていることが判り、保守のときに好都合である。さらに、電磁弁コイル２２０が接続されているが発光ダイオード２１８が発光せず、発光ダイオード２２４が発光しているときは電磁弁コイル２２０の断線であることが判り、保守のときに好都合である。
【０１１３】
同様に、送信データフォーマットのビット１４〜ビット１７に設定されている論理値により、ビット１９〜ビット２２に設定されている論理値により、ビット２４〜ビット２７に設定されている論理値により、チャンネルＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４の出力論理値が定まり、その論理値に基づいて電磁弁コイルが励磁、非励磁状態に制御され、発光ダイオード２０６、２１２、２１８、２２４の発光が制御されるのは、チャンネルＣＨ１の場合と同様である。また、他の通信制御集積回路の場合についても同様である。
【０１１４】
送信データフォーマットのビット３０およびビット３１によって通信制御集積回路２２への今回のデータの送出は終了であることが判別される。
【０１１５】
上記において、送信データが通信制御集積回路２２のアドレスを指定している場合を例示したが、図７Ａに示す如くアドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４、アドレス５、…、の如く所定間隔でアドレスを異にする他の通信制御集積回路へ送信データが送信される。この送信データを受けて通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８から通信制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２−１へシリアルデータが送出される。
【０１１６】
電磁弁制御バス２０からのシリアルデータを受けた通信制御集積回路２２、２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８のそれぞれのチャンネルＣＨからシリアルデータ構成の開閉制御データが図９Ａに示す如く電磁弁駆動制御回路へ順次送出される。
【０１１７】
シリアルデータ構成の開閉制御データを受けた電磁弁駆動制御回路、例えば電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力によって制御が行われた結果、センサ２４８、２５０、２５１にて検出された電磁弁の開、閉、中間位置を示すためのデータがデコーダ４０１、４０２、４０３または４０４を介して入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３、ＩＮ４、ＩＮ５に供給され、電磁弁のコイルがダブルコイル構成かシングルコイル構成かを示すデータが入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される。この電磁弁の開、閉、中間位置を示すためのデータおよび入力端子Ｓ／Ｄ※に供給されるデータは、電磁弁コイルの制御のための送信シリアルデータが送出されたときから所定期間内に図９Ｂに示す如く応答データとして通信制御集積回路へ送出される。
【０１１８】
電磁弁駆動制御回路２０２−１から通信制御集積回路２２へ送出される応答データの応答データフォーマットは図８Ｂに代わって入力端子ＩＮ３のデータが存在するために図２２に示す如くであって、ビット０はスタートビットを示し、ビット１はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ１に入力されたセンサ２４８からの出力の論理値であり、ビット２はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ２に入力されたセンサ２５０からの出力の論理値であり、ビット３はチャンネルＣＨ１の入力端子ＩＮ３に入力されたセンサ２５１からの出力の論理値であり、ビット４は入力端子Ｓ／Ｄ※に供給される論理値であり、シングルコイル構成のときは論理Ｈであり、ダブルコイル構成のときは論理Ｌである。ビット５はパリティビットを示し、ビット６およびビット７はストップビットである。
【０１１９】
電磁弁駆動制御回路２０２−１から通信制御集積回路２２へ送出される応答データはシリアルデータに変換されて通信制御集積回路２２へ送出される。これは他の電磁弁駆動制御回路２０２−１から対応する他の通信制御集積回路２４−１、２４−２、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８へ送出される応答データの場合も同様である。この送出タイミングは図９Ｂに示す如く送信シリアルデータから所定期間遅れて送出されることになる。
【０１２０】
また、電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ３に電磁弁コイルが接続されていないときの電磁弁駆動制御回路２０２からの応答データは、図１０Ａに示す送信データに対して図１０Ｂに示す如く論理Ｈの出力となる。この場合には後記の図２１に示す応答データ中のイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ、図２１におけるビット１３、１９、２５、３１）は論理Ｌに設定されて、電磁弁コイルが未接続であることが示される。
【０１２１】
電磁弁３０に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ１に送出され、電磁弁３２に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ２に送出され、電磁弁３４に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ３に送出され、電磁弁３６に設けられている電磁弁駆動制御回路２０２−１から出力されたシリアルデータ構成の応答データは通信制御集積回路２２のチャンネルＣＨ４に送出される。
【０１２２】
チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に供給されたシリアルデータ構成の応答データを受けた通信制御集積回路２２では、該応答データをチャンネルＣＨごとにパラレルデータに変換し、変換されたこのパラレルデータに通信制御集積回路２２に割り当てられたアドレスデータ、動作モードビット、アドレスモードパリティビット、さらに各チャンネルＣＨから入力されるシリアルデータに対するパリティビット、イネーブルビット、出力使用、入力使用の判別ビット、ストップビットが付加された図２１に示すフォーマットのパラレル応答データが生成され、シリアルデータに変換されて、図２１に示すビット０からビット３５が順次電磁弁制御バス２０へ送出される。ビット０からビット３５の応答データが出力されるのは図７Ｂに示す如く、図７Ａの送信データの送出よりも所定期間遅れて送出される。なお、図７Ｂにおいてアドレス３およびアドレス５に対応する通信制御集積回路に接続されている電磁弁駆動制御回路には電磁弁が接続されていない場合を例示している。
【０１２３】
さらに詳細には、通信制御集積回路から出力される応答データ（図２１参照）は、ビット０はスタートビットを示し、ビット１〜６はアドレスデータ２0、２1、２2、２3、２4、２5の各アドレスデータを示し、ビット７は動作モードビットを示し、論理Ｈのときは通信制御集積回路２２、２４、２６、２８からの応答データであることを示し、論理Ｌのときは通信制御集積回路１００からの応答データであることを示すためのビットである。ビット８はアドレスモードパリティビットを示す。
【０１２４】
図２１において、動作モードビットが論理Ｈであるときは、ビット９〜ビット１４はチャンネルＣＨ１における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット１５〜ビット２０はチャンネルＣＨ２における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２１〜ビット２６はチャンネルＣＨ３における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット２７〜ビット３２はチャンネルＣＨ４における入力端子ＩＮ１、入力端子ＩＮ２、入力端子ＩＮ３、Ｓ／Ｄ※に供給されているデータを、電磁弁が接続されているか否かのデータを、これらに対するパリティデータをそれぞれ示し、ビット３３は入力使用、出力使用の判別ビットを示し、ビット３４およびビット３５はストップビットを示す。
【０１２５】
次に、センサ２４８、２５０、２５１の出力と電磁弁の開、閉、中間位置との関係について、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２４Ａおよび図２４Ｂにより説明する。
【０１２６】
電磁弁のスプール弁３０３にマグネットリング３０４が設けられており、図２３Ａにおいてスプール弁３０３の水平方向の移動により、センサ２４８、２５１、２５０が順次感応して出力を発生する。図２３Ａにおいて左をポジション１（例えば電磁弁開）、中央をポジション２（例えば電磁弁中間位置）、右をポジション３（例えば電磁弁閉）とする。
【０１２７】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション１に位置しているときは、センサ２４８が高電位出力を発生し、センサ２５０およびセンサ２５１が低電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション２に位置しているときは、センサ２４８およびセンサ２５０が低電位出力を発生し、センサ２５１が高電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３の磁石がポジション３に位置しているときは、センサ２４８およびセンサ２５１が低電位出力を発生し、センサ２５０が高電位出力を発生する。この状態を図２３Ｂに示す。図２３Ｂにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示し、（ｃ）はセンサ２５１の出力を示す。
【０１２８】
したがって、図２４Ａに示すように、センサ２４８の出力（ａ）、センサ２５０の出力（ｂ）およびセンサ２５１の出力（ｃ）を入力とするナンドゲート３１１、３１２、３１３からなるデコーダ４０１を設けて、センサ２４８、２５０、２５１の出力に代わってナンドゲート３１１、３１２、３１３の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給して、電磁弁の開、中間位置、閉のそれぞれの信号とすることができる。また、これに代わって、センサ２４８、２５０、２５１の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給し、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３からの出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１１を設けて、デコーダ４１１によりデコードしてもよい。前者の場合には独立したデコーダが外付きで必要となるが、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために外付きのデコーダは不要となる。
【０１２９】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がセンサ２４８、２５０、２５１の隣接するセンサとの中間位置に移動するまで、センサ２４８、２５０、２５１が高電位出力を継続して発生するセンサで構成されているときには、図２３Ａに示す電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４の移動に対して、センサ２４８、２５０、２５１の出力は図２３Ｃに示すごとくになって、センサ２４８、２５０、２５１の出力によりポジション１、２、３の他にポジション１と２との切り替わり位置およびポジション２と３との切り替わり位置を検出することができる。この状態を図２３Ｃに示す。図２３Ｃにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示し、（ｃ）はセンサ２５１の出力を示す。
【０１３０】
したがってこの場合は、図２４Ｂに示すように、センサ２４８の出力（ａ）、センサ２５０の出力（ｂ）およびセンサ２５１の出力（ｃ）を入力とするナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダ４０２を設けて、センサ２４８、２５０、２５１の出力に代わってナンドゲート３１５〜３１９の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３、さらに新たに設けた電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ４、ＩＮ５に供給して、電磁弁の開、開と中間位置との切り替わり位置、中間位置、中間位置と閉との切り替わり位置、閉のそれぞれの信号とすることができる。
【０１３１】
また、ナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダ４０２に代わって、センサ２４８、２５０、２５１の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給し、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３からの出力をナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダに代わって電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１１に代わるデコーダ４１２を設けて、デコーダ４１２によりデコードしてもよい。前者の場合には新たに２つの入力端子ＩＮ４、ＩＮ５の他に独立したデコーダが外付きで必要となり、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために前記新たな２つの入力端子ＩＮ４、ＩＮ５の他に外付きのデコーダは不要となる。
【０１３２】
次に、２つのセンサ２４８、２５０の出力によって電磁弁の開、閉、中間位置を検出することもできる。この場合の例を図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２６Ａおよび図２６Ｂにより説明する。
【０１３３】
電磁弁のスプール弁３０３にマグネットリング３０４が設けられており、図２５Ａにおいてスプールの水平方向の移動により、センサ２４８、２５０が順次感応して出力を発生する。図２５Ａにおいて左をポジション１（例えば電磁弁の開）、中央をポジション２（例えば電磁弁の中間位置）、右をポジション３（例えば電磁弁の閉）とする。
【０１３４】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション１に位置しているときは、センサ２４８が高電位出力を発生し、センサ２５０が低電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション２に位置しているときは、センサ２４８およびセンサ２５０が共に低電位出力を発生し、電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がポジション３に位置しているときは、センサ２４８が低電位出力を発生し、センサ２５０が高電位出力を発生する。この状態を図２５Ｂ示す。図２５Ｂにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示す。
【０１３５】
したがって、図２６Ａに示すように、センサ２４８の出力（ａ）とセンサ２５０の出力（ｂ）とを入力とするナンドゲート３３１、３３２、３３３からなるデコーダ４０３を設けて、センサ２４８、２５０の出力に代わってナンドゲート３３１、３３２、３３３の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給して、電磁弁の開、中間位置、閉のそれぞれの信号とすることができる。また、これに代わって、センサ２４８、２５０の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に供給し、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２からの出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１１（４１２）に代る２入力のデコーダ４１３を設けて、該デコーダ４１３によりデコードしてもよい。前者の場合には独立したデコーダが外付きで必要となり、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために外付きのデコーダおよび入力端子ＩＮ３を設ける必要もなくなる。
【０１３６】
電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４がセンサ２４８、２５０の中間位置に移動するまで、センサ２４８、２５０が高電位出力を継続して発生するセンサで構成されているときには、図２５Ａに示す電磁弁のスプール弁３０３のマグネットリング３０４の移動に対して、センサ２４８、２５０の出力は図２５Ｃに示すごとくになって、センサ２４８、２５０の出力によりポジション１、２、３の位置を検出することができる。この状態を図２５Ｃに示す。図２５Ｃにおいて、（ａ）はセンサ２４８の出力を示し、（ｂ）はセンサ２５０の出力を示す。
【０１３７】
この場合は、図２６Ｂに示すように、センサ２４８の出力（ａ）とセンサ２５０の出力（ｂ）とを入力とするナンドゲート３３５〜３３７で構成したデコーダ４０４を設けて、センサ２４８、２５０の出力に代わってナンドゲート３３５〜３３７の各出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３に供給して、電磁弁の開、中間位置と開のそれぞれの信号とすることができる。
【０１３８】
また、ナンドゲート３３５〜３３７で構成したデコーダ４０４に代わって、センサ２４８、２５０の出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に供給し、ナンドゲート３１５〜３１９で構成したデコーダ４０２に代わって、入力端子ＩＮ１、ＩＮ２からの出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１内にデコーダ４１３に代る２入力のデコーダ４１４を設けて、該デコーダ４１４によりデコードしてもよい。前者の場合には独立したデコーダが外付きで必要となるが、後者の場合は電磁弁駆動制御回路２０２−１内においてデコードされるために外付きのデコーダおよび入力端子ＩＮ３は不要となる。
【０１３９】
上記の如く電磁弁駆動制御回路２０２−１からの出力に基づいて、通信制御集積回路２２から出力される図２１に示す応答データフォーマットの出力シリアルデータを受けたゲートウエイ１５はプロトコルに基づくデータフォーマットの変換を行い、フィールドバス１４を介して出力する。
【０１４０】
また、動作モードビット（ビット７）が論理Ｌのときは（図２１参照）、ビット９〜ビット２８は、通信制御集積回路１００に入力されているセンサからの信号データに、図２１の右欄に示す如く、４ビット毎にパリティ演算結果に基づくパリティビットが付加されて、ビット２９、ビット３０およびビット３１が更に付加されて電磁弁制御バス２０へ送出される。これは図６の右欄に示した本発明の実施の一形態の場合と同様である。
【０１４１】
上記の如く本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、ゲートウエイ１５から電磁弁制御バス２０を介して送出したデータに基づき複数の電磁弁の開、閉、中間位置を、通信制御集積回路２２、２４、２６、２８およびこれらの信号を受ける電磁弁駆動制御回路２０２−１の出力によって制御することができる。さらに、通信制御集積回路２２、２４、２６、２８およびこれらの信号を受ける電磁弁駆動制御回路２０２−１からの制御に基づく複数の電磁弁の開、閉、中間位置の状態を示す信号が、電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき電磁弁の開、閉、中間位置にあることの状態が管理される。
【０１４２】
さらに、通信制御集積回路１００に入力されたセンサの出力に基づく応答データも電磁弁制御バス２０を介してゲートウエイ１５に送出されて、このデータに基づき通信制御集積回路１００に出力するセンサの信号も管理することができる。
【０１４３】
上記したように電磁弁駆動制御回路２０２−１を備えた通信制御集積ユニット２００−１を電磁弁に備えたために、本発明の実施の一形態の場合において図１１に示した場合と同様に、第１コネクタを介して連接してマニホールド５５を構成し、マニホールド５５を構成するマニホールドセグメント５５−１、５５−２、５５−３、５５−４、…、の第２コネクタに各別に電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を挿着して第１コネクタと第２コネクタとを介して電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御する場合に、共通する電源およびグランドラインのほかに電磁弁３０、３２、３４、３６、…、を駆動制御するための配線は、電磁弁のコイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かにかかわらず、通信制御集積回路の１つの出力端子ＯＵＴからのシリアルデータを各電磁弁に導くための電導路Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３、Ｓｒ４、…、各電磁弁３０、３２、３４、３６、…、のそれぞれに対して１本ですむ。
【０１４４】
したがって、ダブルコイル構成の電磁弁をシングルコイル構成の電磁弁に取り替える必要が生じた場合にも、またこの逆の場合でも、マニホールドセグメントに挿着する電磁弁のみを取り替えることですみ、該電磁弁のスイッチ２５２を切り換えることによって対応することができて配線を変更する必要もなく、コネクタ部を構成する基板を変更したりする必要もなく、さらにマニホールドセグメントを取り替える必要もなく、自動組立システムの設計変更にも容易に対応することができる。
【０１４５】
したがって、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す従来の場合に対して、本発明の実施の他の形態にかかる場合も、本発明の実施の一形態の場合と同様にシングルコイル構成用とダブルコイル構成用との２種類の基板を必要とせず、電磁弁の取り替えのみでなく基板の取り替えも不要となる。
【０１４６】
次に本発明の実施の一形態に対する第１変形例に対応して、図２７に示す如く、通信制御集積ユニット２００−１において、電磁弁コイル２０８に外部スイッチ２５４を介して電源ＶDDを印加し、電磁弁コイル２２０に外部スイッチ２５６を介して電源ＶDDを印加して、外部スイッチ２５４、２５６にてインタロックをとることもできる。
【０１４７】
また本発明の実施の一形態に対する第２変形例に対応して、図２８に示す如く、図１９に示す電磁弁駆動制御回路２０２−１の入力端子Ｓ／Ｄ※をグランドにプルダウンすることによって、ダブルコイル構成の電磁弁専用にすることができる。
【０１４８】
次に、電磁弁の電源と電磁弁駆動制御回路２０２−１の電源が共通電源の場合は、本発明の実施の一形態に対する第４変形例に対応して、図２９に示すように、通信制御集積ユニット２００−１において、電源ＶDDと電源ＶCCとを共通とし、グランドとコイルグランドとを共通にすることができる。
【０１４９】
また本発明の実施の一形態に対する第５変形例に対応して、図３０に示すように、図２９に示す電磁弁駆動制御回路において、インタフェース回路を構成するフォトトランジスタ２０４−２の出力によってフォトカプラ２０５を構成する発光ダイオード２０５−１を駆動し、発光ダイオード２０５−１の発光を、抵抗２０５−３を介して電源Ｖｃｃの電圧が印加されたフォトカプラ２０５を構成するフォトトランジスタ２０５−２によって受けて、フォトトランジスタ２０５−２のコレクタ出力を、電磁弁駆動制御回路２０２−１に新たに設けた入力端子ＩＮ６に供給するようにしてもよい。ここで、フォトカプラ２０５は電磁弁コイル２０８の断線か否かを検出するセンサとして作用する。
【０１５０】
またインタフェース回路を構成するフォトトランジスタ２１６−２の出力によってフォトカプラ２０７を構成する発光ダイオード２０７−１を駆動し、発光ダイオード２０７−１の発光を、抵抗２０７−３を介して電源Ｖｃｃの電圧が印加されたフォトカプラ２０７を構成するフォトトランジスタ２０７−２によって受けて、フォトトランジスタ２０７−２のコレクタ出力を電磁弁駆動制御回路２０２−１に新たに設けた入力端子ＩＮ７に供給するようにしてもよい。ここでフォトカプラ２０７は電磁弁コイル２２０の断線か否かを検出するセンサとして作用する。
【０１５１】
このようにすることによって、電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて正常であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されて発光し、フォトトランジスタ２０５−２はオン状態に制御されて入力端子ＩＮ６を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２０８が正常である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が正常であることが判る。
【０１５２】
電磁弁コイル２０８がフォトカプラ２０４を介して駆動されたときにおいて断線もしくは接触不良であれば、発光ダイオード２０５−１は駆動されず、フォトトランジスタ２０５−２はオフ状態に制御されて入力端子ＩＮ６を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２０８が断線である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８が断線していることが判る。
【０１５３】
同様に、電磁弁コイル２２０がフォトカプラ２１６を介して駆動されたときにおいて正常であれば、発光ダイオード２０７−１は駆動されて発光し、フォトトランジスタ２０７−２はオン状態に制御されて入力端子ＩＮ７を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２２０が正常である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２２０が正常であることが判る。
【０１５４】
電磁弁コイル２２０がフォトカプラ２１６を介して駆動されたときにおいて断線もしくは接触不良であれば、発光ダイオード２０７−１は駆動されず、フォトトランジスタ２０７−２はオフ状態に制御されて入力端子ＩＮ７を介して電磁弁駆動制御回路２０２−１に電磁弁コイル２２０が断線である旨の信号を送出する。したがってＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２２０が断線していることが判る。
【０１５５】
また、フォトカプラ２０５および２０７に代わって、抵抗を接続し、該抵抗に流れる電流に基づく電圧降下を入力端子ＩＮ６およびＩＮ７に各別に印加するようにしてもよい。この場合は前記抵抗がそれぞれ電磁弁コイル２０８、２２０の短絡センサとして作用する。
【０１５６】
このようにしたときは、前記抵抗に電磁弁コイル２０８、２２０の駆動電流に基づく電流が通電され、電磁弁コイル２０８、２２０が短絡したときにおける通電による前記抵抗の電圧降下が論理Ｈとなって、ＰＬＣ１２側で電磁弁コイル２０８、２２０が短絡したことが判る。
【０１５７】
次に、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図を図３１に示す。
【０１５８】
この電磁弁は、電磁弁部３００とマニホールド５５と制御部３０２とが一体的に連結されて構成される。前記電磁弁部３００には電磁弁コイル２０８（２２０）が配設され、前記電磁弁コイル２０８（２２０）は、図示しないねじ部材を介してシングルコイル構成の電磁弁コイルとダブルコイル構成の電磁弁コイルとが容易に交換自在に設けられる。
【０１５９】
また、電磁弁部３００には、前記電磁弁コイル２０８（２２０）の励磁作用下に、略水平方向に沿って変位するスプール弁３０３が設けられ、前記スプール弁３０３の弁開状態、中間位置状態、または弁閉状態は、その一端部に装着されたマグネットリング３０４の磁界を検知するセンサ２４８、２５１、２５０によって検出される。
【０１６０】
また、電磁弁部３００の下方側には、電磁弁駆動制御回路２０２−１を備える集積回路３０６が配設され、前記集積回路３０６には、リード線３０８を通じてセンサ２４８、２５０、２５１からの検出信号が導入される。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる電磁弁の駆動制御方法によれば、電磁弁の駆動と開閉状態の管理が一元的に行え、システム変更に対して容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法の一例を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法の一例を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路の説明図である。
【図４】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路のブロック図である。
【図５】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法におけるシリアルデータ構成の送信データフォーマットの説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法におけるシリアルデータ構成の応答データフォーマットの説明図である。
【図７】図７Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における送信データのタイミング説明図であり、図７Ｂは本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における応答データとのタイミング説明図である。
【図８】図８Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路への送信データのフォーマットであり、図８Ｂは本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路からの応答データとのフォーマットの説明図である。
【図９】図９Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路への送信データのタイミング説明図であり、図９Ｂは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路からの応答データとのタイミング説明図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路への送信データのタイミング説明図であり、図１０Ｂは、本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法における電磁弁駆動制御回路からの応答データとのタイミング説明図である。
【図１１】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法によるときのマニホールド構成の説明図である。
【図１２】図１２Ａは、従来の電磁弁の駆動制御方法によるときのマニホールド構成の説明図であって、電磁弁がダブルコイル構成の場合を示し、図１２Ｂは従来の電磁弁の駆動制御方法によるときのマニホールド構成の説明図であって、電磁弁がシングルコイル構成の場合を示す。
【図１３】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁コイルの駆動に外部インタロックを取った場合の説明図である。
【図１４】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、ダブルコイル構成の電磁弁専用とした場合の説明図である。
【図１５】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、シングルコイル構成の電磁弁専用とした場合の説明図である。
【図１６】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、シングルコイル構成の電磁弁専用とし、かつ電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とした場合の説明図である。
【図１７】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、シングルコイル構成の電磁弁専用とし、電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とし、かつ電磁弁コイル断線を検出するようにした場合の説明図である。
【図１８】本発明の実施の一形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図である。
【図１９】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路の説明図である。
【図２０】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁駆動制御回路のブロック図である。
【図２１】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法におけるシリアルデータ構成の応答データフォーマットの説明図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁駆動制御回路からの応答データとのフォーマットの説明図である。
【図２３】図２３Ａは、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用されるマグネットリングとセンサとの相対位置を示す模式図であり、図２３Ｂは図２３Ａに対応するセンサからの出力を示す波形図であり、図２３Ｃは図２３Ａに対応するセンサから出力される他の出力は波形図である。
【図２４】図２４Ａは、図２３Ｂに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブロック図であり、図２４Ｂは図２５Ｃに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブロック図である。
【図２５】図２５Ａは、本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用されるマグネットリングと他のセンサとの相対位置を示す模式図であり、図２５Ｂは図２５Ａに対応するセンサからの出力を示す波形図であり、図２５Ｃは図２５Ａに対応するセンサの他の出力を示す波形図である。
【図２６】図２６Ａは、図２５Ｂに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブッロク図であり、図２６Ｂは図２５Ｃに対応するセンサからの出力を受けるデコーダのブッロク図である。
【図２７】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁コイルの駆動に外部インターロックを取った場合の説明図である。
【図２８】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、ダブルコイル構成の電磁弁専用とした場合の説明図である。
【図２９】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とした場合の説明図である。
【図３０】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁駆動制御回路と電磁弁コイルの電源を共通とし、かつ電磁弁コイル断線を検出するようにした場合の説明図である。
【図３１】本発明の実施の他の形態にかかる電磁弁の駆動制御方法に使用される電磁弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…駆動制御装置
１２…プログラマブルロジックコントローラ
１４…フィールドバス １５…ゲートウエイ
１６…ＣＰＵ １８…シリアル通信集積回路
２０…電磁弁制御バス
２２、２４、２４−１、２４−２、２６、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４、２８…通信制御集積回路
３０、３２、３４、３６、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８…電磁弁
２００、２００−１…通信制御集積ユニット
２０２、２０２−１…電磁弁駆動制御回路
２０４、２０５、２１６…フォトカプラ
２０６、２１２、２１８、２２４…発光ダイオード
２０８、２２０…電磁弁コイル ２４８、２５０、２５１…センサ
２５２…スイッチ
Claims (11)
- 電磁弁を構成する電磁弁コイルそれぞれに２ビットを対応させたシリアルデータ構成の電磁弁開閉制御データを電磁弁制御バスから受けてパラレルデータに変換し、変換されたパラレルデータ中の各電磁弁コイルに対応する２ビット中の一方の１ビットのデータに基づいて対応する電磁弁コイルを駆動し、他方の１ビットに基づいて第１の発光ダイオードを駆動し、電磁弁の開、閉の少なくともいずれか一方を検出するセンサからの出力と電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号とを入力して該入力データをパラレル／シリアル変換してシリアルデータ構成で前記電磁弁制御バスに送出する電磁弁駆動制御回路を電磁弁に設けたことを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 電磁弁を構成する電磁弁コイルそれぞれに２ビットを対応させたシリアルデータ構成の電磁弁開閉制御データを電磁弁制御バスから受けてパラレルデータに変換し、変換されたパラレルデータ中の各電磁弁コイルに対応する２ビット中の一方の１ビットのデータに基づいて対応する電磁弁コイルを駆動し、他方の１ビットに基づいて第１の発光ダイオードを駆動し、電磁弁の開、閉および中間位置をそれぞれ検出するための複数のセンサからの出力と電磁弁コイルがシングルコイル構成かダブルコイル構成かを示す信号とを入力して該入力データをパラレル／シリアル変換してシリアルデータ構成で前記電磁弁制御バスに送出する電磁弁駆動制御回路を電磁弁に設けたことを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項１または２記載の電磁弁の駆動制御方法において、インタフェース回路としてのフォトカプラを介して電磁弁コイルの駆動を行うことを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項１または２記載の電磁弁の駆動制御方法において、第２の発光ダイオードを介して電磁弁コイルの駆動を行うことを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項１または２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁開閉制御データおよび入力データにパリティビットを含むことを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項１または２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁コイルに直列に接続されて電磁弁コイルを駆動する第１のフォトカプラを設けると共に、第１のフォトカプラを構成するフォトトランジスタの出力によって駆動される第２のフォトカプラを設け、第２のフォトカプラの出力をセンサ出力とすることを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項１または２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁コイルをインターロックのためのスイッチを介して電源に接続することを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁のスプール弁にマグネットリングを設け、電磁弁開位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第１のセンサと、電磁弁中間位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第２のセンサと、電磁弁閉位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第３のセンサとを設けて、第１乃至第３のセンサからの出力をデコーダによってデコードし、デコーダ出力を、電磁弁の開、閉および中間位置をそれぞれ検出するための複数のセンサ出力とすることを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁のスプール弁にマグネットリングを設け、電磁弁開位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第１のセンサと、電磁弁中間位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第２のセンサと、電磁弁閉位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第３のセンサとを設けて、第１乃至第３のセンサからの出力をデコードするデコーダを電磁弁駆動制御回路に設けて、デコーダによって電磁弁の開、閉、中間位置を検出することを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁のスプール弁にマグネットリングを設け、電磁弁開位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第４のセンサと、電磁弁閉位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第５のセンサとを設けて、第４および第５のセンサからの出力をデコードして電磁弁の開、中間、閉位置に対応する送出をデコーダを設けて、デコーダ出力を、電磁弁の開、閉および中間位置をそれぞれ検出するための複数のセンサ出力とすることを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
- 請求項２記載の電磁弁の駆動制御方法において、電磁弁のスプール弁にマグネットリングを設け、電磁弁開位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第４のセンサと、電磁弁閉位置におけるマグネットリングに対向してオン出力を発生する第５のセンサとを設けて、第４および第５のセンサからの出力をデコードして電磁弁の開、中間、閉位置を検出するデコーダを電磁弁駆動制御回路内に設けて、デコーダによって電磁弁の開、閉、中間位置を検出することを特徴とする電磁弁の駆動制御方法。
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