JP4081972B2 - Slave device for power control and power control system in control panel - Google Patents

Slave device for power control and power control system in control panel Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御盤内における配線作業の工数および盤内で引き回される配線を低減し、省配線を実現するための電源制御用スレーブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制御盤について説明する。図５は従来技術の制御盤内の配線システムのシステム構成図、図６は従来技術の接続機器の構成図であり、図６（ａ）はマスタ装置の構成図、図６（ｂ）はスレーブ装置の構成図である。
従来の制御盤内では、後述するＡＳ-ｉ（Actuator Sensor-Interface）のオープンネットワークが構築され、外部の上位ネットワークと接続されている。以下、上位ネットワークと対比すべく、ＡＳ-ｉのオープンネットワークを下位ネットワークという。この下位ネットワークには各種のＡＳ-ｉ接続機器５０が接続されている
【０００３】
ＡＳ-ｉ接続機器５０とはＡＳ-ｉのオープンネットワークに用いられる各種機器の総称であり、例えば、ＤＣ２４Ｖ補助電源装置５０ａ、ＡＳ-ｉ通信用電源装置５０ｂ、マスタ装置５０ｃ、スレーブ装置５０ｄなどである。
ＤＣ２４Ｖ補助電源装置５０ａは、スレーブ装置５０ｄに接続されている出力回路・負荷などその他各種の外部制御機器を動作させるためのＤＣ２４Ｖの補助電源を供給している。
ＡＳ-ｉ通信用電源装置５０ｂは、通信用電源を供給する。
マスタ装置５０ｃは、スレーブ装置５０ｄを制御する。
スレーブ装置５０ｄは、盤外で接続される外部制御機器のＩ／Ｏとデータやコマンドを送受信する。
【０００４】
これら各ＡＳ-ｉ接続機器５０と接続するため、各ＡＳ-ｉ接続機器５０が有する端子台に設けられた端子に、極性を持たせたＡＳ-ｉ通信線ケーブル６０とＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７０とを配線する。そして、マスタ装置５０ｃとスレーブ装置５０ｄとの間に配置したスイッチ８０に結線し、さらにスイッチ８０を上位ネットワークリモートＩ／Ｏ９０に接続する。その結果として、図５（ａ）で示すような配置のＡＳ-ｉのオープンネットワークによる通信システムを構成する。
【０００５】
続いてＡＳ-ｉのオープンネットワークによる通信システムについて概略説明する。
このＡＳインターフェースというオープンネットワークは、ビットレベルの省配線を実現するものである。
マスタ装置５０ｃは、ＡＳ-ｉ通信用電源装置５０ｂから供給される通信用電源電圧の上に、マスタ装置５０ｃとスレーブ装置５０ｄとの間で送受信される通信信号を重畳してなる伝送信号を生成する。そして、極性を有するＡＳ-ｉ通信線（ＡＳ-ｉ＋，ＡＳ-ｉ−の２線を含む）を用いてマスタ装置５０ｃとスレーブ装置５０ｄとの間でこの合成信号が伝送される。この場合通信用電源電圧も併せて供給されることとなる。
【０００６】
図６（ａ）で示すように、マスタ装置５０ｃは制御手段５０ｅと通信手段５０ｆとを備え、また、図６（ｂ）で示すように、スレーブ装置５０ｄは通信手段５０ｇと入出力手段５０ｈとを備えている。
マスタ装置５０ｃとスレーブ装置５０ｄとが有する通信手段５０ｆ，５０ｇ間で伝送信号が伝送され、伝送信号の中の通信信号が復調されてデータまたはコマンドの送受信がなされることとなる。
【０００７】
なお、ＤＣ２４Ｖ補助電源線７０により、ＡＳ-ｉ接続機器５０に接続される各種の外部制御機器にＤＣ２４Ｖの補助電源が供給される。
以上のようにすることで、電源電圧および通信信号を２本のＡＳ-ｉ通信線ケーブル６０およびＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７０で行うことを可能とし、省配線を実現する通信システムとしている。
【０００８】
また、ＤＣ２４Ｖ補助電源装置５０ａあるいはＡＳ-ｉ通信用電源装置５０ｂの装置異常、ＡＳ-ｉ通信線ケーブル６０あるいはＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７０の被覆の破損などにより短絡事故が発生した場合や、または、メンテナンスを行う様な場合には、図５で示すように、上位ネットワークから上位ネットワークリモートＩ／Ｏ９０へ遮断指示信号が送信され、上位ネットワークリモートＩ／Ｏ９０がスイッチ８０を遮断し、下位ネットワークからＤＣ２４Ｖ補助電源装置５０ａまたはＡＳ-ｉ通信用電源装置５０ｂを切り離す。
【０００９】
そして、事故修復後またはメンテナンス終了後に再度、上位ネットワークから上位ネットワークリモートＩ／Ｏ９０へ接続指示信号が送信され、上位ネットワークリモートＩ／Ｏ９０がスイッチ８０を接続することで復旧する。
また、上位ネットワークがない場合には、手動のスイッチ８０を操作して断続作業を行っていた。従来の方式のＡＳ-ｉ通信システムとは以上のようなシステムであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の方式では、ＡＳ-ｉ通信線ケーブル６０およびＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７０の渡り配線作業とが必要なため、作業工数が多くなる傾向があった。
また、ＡＳ-ｉ通信線ケーブル６０およびＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７０の配線作業を行う場合に誤って＋端子と−端子とを逆接続してしまい、ＡＳ-ｉ接続機器５０が動作不良を起こす恐れがあるという問題点があった。
【００１１】
さらに、上位ネットワークを利用するための配線作業も必要であり、作業増・配線増のため制御盤が高コストであるという傾向もあった。
また、上位ネットワークを利用しないならば配線作業は減少するものの、メンテナンス作業員を派遣する必要が生じ、人件費などのため、やはり高コストな制御盤になるという欠点があった。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、下位ネットワークのみで電源電圧異常を検出できるようにして上位ネットワークを不要とし、配線作業の削減および低コスト化を実現するための電源制御用スレーブ装置および制御盤内の電源制御システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明であって、請求項１の発明に係る電源制御用スレーブ装置は、
通信線および補助電源線のケーブルの上流と下流の２つの端部がはめ込まれる受け口を有するベース部と、ベース部の受け口で位置決めされたケーブルの心線と電気的に接続する尖り先の圧接ピンを有するモジュール部と、を備え、モジュール部をベース部に取り付けた場合に、通信線および補助電源線のケーブルの被覆を圧接ピンが貫通して心線と圧接接続された状態で取り付けられる構造を有し、上流の通信線に通信用電源装置およびマスタ装置が、および、下流の通信線にスレーブ装置がそれぞれ接続されて、通信用電源電圧に通信信号が重畳された伝送信号を、通信線を介してマスタ装置と通信し、さらに、上流の補助電源線に補助電源装置が、および、下流の補助電源線にスレーブ装置がそれぞれ接続されて、補助電源線を介してスレーブ装置に補助電源電圧が供給されるようにする電源制御用スレーブ装置であって、
通信線および補助電源線の電圧を検出する電圧検出手段と、
通信線および補助電源線を断続するスイッチと、
電圧検出手段の通信線の電圧の検出に基づいて通信線のスイッチの断続を制御し、および、電圧検出手段の補助電源線の電圧の検出に基づいて補助電源線用のスイッチの断続を制御する入出力手段と、
を内蔵し、電圧検出手段が通信線の異常による電圧降下を検出した場合には入出力手段は通信線を遮断するようにスイッチを制御し、また、電圧検出手段が補助電源線の異常による電圧降下を検出した場合には入出力手段は補助電源線を遮断するようにスイッチを制御することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２の発明に係る電源制御用スレーブ装置は、
請求項１に記載の電源制御用スレーブ装置において、
前記マスタ装置との間で送受信を行う通信手段を備え、
前記入出力手段は、前記スイッチによる通信線または補助電源線の遮断結果を通信手段に通知し、
前記通信手段はこの遮断結果に係る入力データを前記マスタ装置へ送信することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３の発明に係る電源制御用スレーブ装置は、
請求項２に記載の電源制御用スレーブ装置において、
前記マスタ装置が通信線または補助電源線の遮断指示に係る出力データを送信した場合に前記通信手段はこの出力データを受信して遮断指示を前記入出力手段に通知し、
前記入出力手段は通信線または補助電源線を遮断するように前記スイッチを制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４の発明に係る電源制御用スレーブ装置は、
請求項３に記載の電源制御用スレーブ装置において、
前記入出力手段は前電圧検出手段の通信線または補助電源線の電圧降下の検出による遮断か前記マスタ装置の通信線または補助電源線の遮断指示による遮断かの区別を前記通信手段に通知し、
前記通信手段はこれら区別に係る入力データを前記マスタ装置に送信することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５の発明に係る電源制御用スレーブ装置は、
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の電源制御用スレーブ装置において、 前記スイッチに対する通信線または補助電源線の接続指示に係る出力データが前記マスタ装置から前記通信手段へ送信された場合に、前記通信手段はこの接続指示を前記入出力手段へ通知し、
前記入出力手段は通信線または補助電源線を接続するように前記スイッチを制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明に係る制御盤内の電源制御システムは、
通信線及び補助電源線に接続される、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電源制御用スレーブ装置と、
前記電源制御用スレーブ装置よりも上流で補助電源線に接続される補助電源装置と、
前記電源制御用スレーブ装置よりも上流で通信線に接続される通信用電源装置と、
前記電源制御用スレーブ装置よりも上流で通信線に接続されるマスタ装置と、
前記電源制御用スレーブ装置よりも下流で通信線および補助電源線に接続されるスレーブ装置と、
を備え、
通信用電源電圧に通信信号が重畳された伝送信号を前記マスタ装置と通信するための通信線、および、補助電源装置が補助電源電圧を供給するための補助電源線に接続される前記電源制御用スレーブ装置は、これら通信線または補助電源線の電圧降下を検出した場合に通信線または補助電源線を遮断することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態の制御盤内の電源制御システムを説明する説明図、図２は本発明の一実施形態の電源制御用スレーブ装置の構造図、図３は伝送信号のデータ構造を説明する説明図、図４は条件別のスイッチの接続・切断を説明する説明図である。
【００２２】
このシステムは、先に説明したＡＳインターフェースによるオープンネットワークを用いるシステムであり、図１で示すように、ＤＣ２４Ｖ補助電源装置１、ＡＳ-ｉ通信用電源装置２、マスタ装置３、複数（図１では３個）のスレーブ装置４、電源制御用スレーブ装置５、ＡＳ-ｉ通信線ケーブル６、ＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７を備えている。
【００２３】
以下、ＤＣ２４Ｖ補助電源装置１、ＡＳ-ｉ通信用電源装置２、マスタ装置３、スレーブ装置４、電源制御用スレーブ装置５を総称する場合には単にＡＳ-ｉ接続機器という。
また、ＤＣ２４Ｖ補助電源装置１、ＡＳ-ｉ通信用電源装置２、マスタ装置３、スレーブ装置４の機能等は従来技術と同じであり、その説明を省略する。
【００２４】
本実施形態によるシステムでは、マスタ装置３とスレーブ装置４との間に電源制御用スレーブ装置５を配置した点が従来技術と相違している。
この電源制御用スレーブ装置５は、電圧検出手段５ａと、スイッチ５ｂと、入出力手段５ｃと、通信手段５ｄとを備えている。これらの機能については信号の流れに関連させて後述する。
【００２５】
続いて、電源制御用スレーブ装置５の組み立て方法について説明する。図２（ａ）で示すように、電源制御用スレーブ装置５は、ベース部５ｅとモジュール部５ｆとに分離した構造をしており、ベース部５ｅとモジュール部５ｆとは、図示しないねじなどにより着脱されるようになされている。
なお、図示しないものの位置決め用の誘導機構を有しているものとし、ベース部５ｅとモジュール部５ｆとは正確な位置に誘導された上で取り付けられるようになされている。
【００２６】
このベース部５ｅにはＡＳ-ｉ通信線ケーブル６およびＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７の端部形状に合わせた４つの受け口５ｇが設けられており、上側２個の受け口５ｇではＡＳ-ｉ通信線ケーブル６がはめ込まれ、下側２個の受け口５ｇではＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７がはめ込まれる。また、図２の左右の一方（例えば、図２（ａ）の右側）が上流（マスタ装置側）であり、他方（例えば、図２（ａ）の左側）が下流（スレーブ装置側）である。
【００２７】
モジュール部５ｆは、図２（ｂ）で示すように、圧接ピン５ｈを備えており、圧接ピン５ｈは内部プリント基板５ｉ上のスイッチ５ｂ（図１参照）の両端に電気的に接続されている。
ベース部５ｅにモジュール部５ｆを固定すると同時に、図２（ｂ），（ｃ）に示すように圧接ピン５ｈがＡＳ-ｉ通信線ケーブル６またはＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７（以下２本を総称して単にケーブル６，７という）の被覆を貫通してケーブル６，７の心線６ａ，７ａに至り、電気的に接続される。
この場合、圧接ピン５ｈの位置関係および極性は、ケーブル６，７の心線６ａ，７ａの位置関係および極性と予め一致するようになされているため、位置ずれおよび極性の間違いが発生せず正しい位置で接続される。
【００２８】
続いて、信号の流れについて説明する。
本システムでは、マスタ装置３と電源制御用スレーブ装置５とでも通信されている。通信されるデータとは、例えば、図３で示すようなデータ構造とし、電源制御用スレーブ装置５からマスタ装置３へ伝送される入力データとマスタ装置３から電源制御用スレーブ装置５へ伝送される出力データである。
【００２９】
電源制御用スレーブ装置５は、下流にあるＡＳ-ｉ通信線６またはＤＣ２４Ｖ補助電源線７についてスイッチが接続中か切断中かの状態を入力データとして出力する（図３（ａ）のｂ１，ｂ２参照）ため、上流にあるマスタ装置３は、電源制御用スレーブ装置５以降の下位ネットワークにおける短絡事故の発生の有無を常時監視できる。
そして、ＡＳ-ｉ通信線およびＤＣ２４Ｖ補助電源線が切断中ならばその切断が電源制御用スレーブ装置５の指示によるかマスタ装置３の指示によるかを示す信号も出力する（図２（ａ）のｂ３，ｂ４参照）ため、ＡＳ-ｉ通信線およびＤＣ２４Ｖ補助電源線の遮断理由も把握できる。
【００３０】
一方、マスタ装置３は、電源制御用スレーブ装置５のスイッチ５ｂを制御する出力データ（図２（ｂ）のｂ１，ｂ２参照）を送ることができ、例えばメンテナンス時など必要なときにＡＳ-ｉ通信線またはＤＣ２４Ｖ補助電源線の断続を行うことができるようになされている。
【００３１】
続いて、条件別の通信について説明する。
まず、短絡事故が発生していない普通の状態では、マスタ装置３とスレーブ装置４との間は、ＡＳ-ｉ通信線ケーブル６により通信電源電圧が供給されるとともに、制御コマンド又はデータなどの通信信号が伝送される。そして、ＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７により補助電源電圧も併せて供給されることとなる。
この場合、電源制御用スレーブ装置５の電圧検出手段５ａが、ＡＳ-ｉ通信線ケーブル６の電源電圧およびＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル７の補助電源電圧を検出している限り、入出力手段５ｃはスイッチ５ｂを遮断する制御を行わず（つまり接続を続ける。）、通常の動作を続けることとなる。
【００３２】
続いて、短絡事故の発生による切断またはマスタ装置３の指示によるスイッチの切断について説明する。
下位ネットワーク内で短絡事故が発生した場合には、電圧検出手段５ａは電圧降下を検出したのち、入出力手段５ｃへ遮断指示を通知し、入出力手段５ｃはスイッチ５ｂを遮断するように制御する。これにより下位ネットワークの短絡から分離され、電源制御用スレーブ装置５およびマスタ装置３は通信が可能となる。そして、上記のようなスイッチ５ｂが遮断されていることとその遮断理由についてマスタ装置３へ送信するので、状態を把握することができるようになる。
【００３３】
以上スイッチ５ｂの断続は各種考えられるため、スイッチ５ｂの断続について条件表を参照して説明する。条件表１〜４は電圧検出手段５ａによる電圧検出を条件とするものである。
図４の条件表１に示すように、通信電源電圧が低下したならば、スイッチ５ｂのうち通信用スイッチのみが切断され、補助電源用スイッチはそのまま現状維持される。また、条件表２のように補助電源電圧が低下したならば、スイッチ５ｂのうち補助電源用スイッチのみが切断され、通信用スイッチはそのまま現状維持される。
条件表３，４のように通信電源電圧または補助電源電圧が復帰したとしても、自動的に復帰しないようにスイッチは現状維持のままとする。これは作業員がシステムを確認するようにして、システム状態を確実に把握させるようにするためである。
【００３４】
続いて、マスタ装置３の指示によるスイッチの切断について説明する。条件５〜８は、マスタ装置３の指示を条件とするものである。
マスタ装置３の通信手段（図６（ａ）参照）から、ＡＳ-ｉ通信線を介して電源制御用スレーブ装置５の通信手段へスイッチ５ｂの断続指示が通知される。この指示には、条件表５〜８で示すように、通信用スイッチ切断指示，補助電源スイッチ切断指示，通信用スイッチ接続指示，補助電源スイッチ接続指示がある。表で示すように遮断・接続が行われる。
【００３５】
続いて、運転開始のために通信電源または補助電源を投入した時について説明する。条件表９，１０は、ＤＣ２４Ｖ補助電源装置１またはＡＳ-ｉ通信用電源装置２の電源投入を条件とするものである。
条件表９，１０で示すように、電源投入時は通信用スイッチおよび補助電源用スイッチを共に切断しておき、電源投入初期における誤動作等を防止する。
【００３６】
また、これら図４の条件表１〜１０で示したような動作がなされた場合には、電源制御用スレーブ装置５において、入出力手段５ｃから通信手段５ｄへスイッチ５ｂの断続結果が送信され、電源制御用スレーブ装置５からマスタ装置３へ返信される。
これにより、マスタ装置３は電源制御用スレーブ装置５の挙動を把握できる。特に、条件表１〜４のように電圧検出手段５ａにより電源制御用スレーブ装置５が自律的に下位ネットワークを遮断した場合でもその理由を把握でき、対策を講じやすくなる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本実施形態によれば従来技術で説明した下位ネットワークのみでシステムが構築でき、上位のネットワークの導入や手動によるスイッチ操作が不要となる。
また、電源制御用スレーブ装置を少ない部品でモジュール化するため、誤配線も少なくなる。
また、通信線・補助電源線の上流・下流の中継が電源制御用スレーブ装置のベース部およびモジュール部を用いて１回の圧接により結線できるため工数削減と誤配線の防止ができる。
以上述べたように本発明によれば、ＡＳ-ｉ通信線ケーブルおよびＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブルの渡り配線作業が不要となり、制御盤内の省配線を実現することができる。
【００３８】
総じて、下位ネットワークのみで電源電圧異常を検出できるようにして上位ネットワークを不要とし、配線作業の削減および低コスト化を実現するための電源制御用スレーブ装置および制御盤内の電源制御システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の制御盤内の電源制御システムを説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施形態の電源制御用スレーブ装置の構造図である。
【図３】伝送信号のデータ構造を説明する説明図である。
【図４】条件別のスイッチの接続・切断を説明する説明図である。
【図５】従来技術の制御盤内の配線システムのシステム構成図である。
【図６】従来技術の接続機器の構成図である。
【符号の説明】
１ ＤＣ２４Ｖ補助電源装置
２ ＡＳ-ｉ通信用電源装置
３ マスタ装置
４ スレーブ装置
５ 電源制御用スレーブ装置
５ａ 電圧検出手段
５ｂ スイッチ
５ｃ 入出力手段
５ｄ 通信手段
５ｅ ベース部
５ｆ モジュール部
５ｇ 受け口
５ｈ 圧接ピン
５ｉ 内部プリント基板
６ ＡＳ-ｉ通信線ケーブル
７ ＤＣ２４Ｖ補助電源線ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power control slave device for reducing the number of wiring work steps in a control panel and the number of wirings routed in the panel, thereby realizing wiring saving.
[0002]
[Prior art]
A conventional control panel will be described. FIG. 5 is a system configuration diagram of a conventional wiring system in a control panel, FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional connection device, FIG. 6 (a) is a configuration diagram of a master device, and FIG. 6 (b) is a slave configuration. It is a block diagram of an apparatus.
In a conventional control panel, an AS-i (Actuator Sensor-Interface) open network, which will be described later, is constructed and connected to an external upper network. Hereinafter, the AS-i open network is referred to as a lower network for comparison with the upper network. Various AS-i connection devices 50 are connected to this lower network.
The AS-i connection device 50 is a generic name for various devices used in the AS-i open network, and includes, for example, a DC24V auxiliary power supply device 50a, an AS-i communication power supply device 50b, a master device 50c, and a slave device 50d. is there.
The DC 24V auxiliary power supply 50a supplies DC 24V auxiliary power for operating various external control devices such as an output circuit and a load connected to the slave device 50d.
The AS-i communication power supply 50b supplies communication power.
The master device 50c controls the slave device 50d.
The slave device 50d transmits / receives data and commands to / from an I / O of an external control device connected outside the panel.
[0004]
In order to connect to each of these AS-i connection devices 50, the AS-i communication line cable 60 and the DC24V auxiliary power line cable 70 having polarities at terminals provided on the terminal block of each AS-i connection device 50 are provided. And wiring. And it connects with the switch 80 arrange | positioned between the master apparatus 50c and the slave apparatus 50d, and also connects the switch 80 to the high-order network remote I / O90. As a result, a communication system using the AS-i open network having the arrangement shown in FIG.
[0005]
Next, an outline of a communication system using the AS-i open network will be described.
This open network called AS interface realizes bit-level wiring saving.
The master device 50c generates a transmission signal by superimposing a communication signal transmitted and received between the master device 50c and the slave device 50d on the communication power supply voltage supplied from the AS-i communication power supply device 50b. To do. Then, this combined signal is transmitted between the master device 50c and the slave device 50d using AS-i communication lines having polarity (including two lines AS-i + and AS-i-). In this case, the communication power supply voltage is also supplied.
[0006]
As shown in FIG. 6A, the master device 50c includes a control unit 50e and a communication unit 50f. As shown in FIG. 6B, the slave device 50d includes a communication unit 50g and an input / output unit 50h. It has.
A transmission signal is transmitted between the communication means 50f and 50g of the master device 50c and the slave device 50d, and the communication signal in the transmission signal is demodulated to transmit / receive data or commands.
[0007]
The DC 24V auxiliary power line 70 supplies DC 24V auxiliary power to various external control devices connected to the AS-i connection device 50.
As described above, the power supply voltage and the communication signal can be performed by the two AS-i communication line cables 60 and the DC 24V auxiliary power line cable 70, and the communication system realizes the wiring saving.
[0008]
In addition, when a short circuit accident occurs due to a device abnormality of the DC24V auxiliary power supply device 50a or the AS-i communication power supply device 50b, damage to the covering of the AS-i communication line cable 60 or the DC24V auxiliary power supply cable 70, or In the case of performing maintenance, as shown in FIG. 5, a cutoff instruction signal is transmitted from the higher level network to the higher level network remote I / O 90, the higher level network remote I / O 90 shuts off the switch 80, and DC24V is sent from the lower level network. The auxiliary power supply 50a or the AS-i communication power supply 50b is disconnected.
[0009]
Then, after the accident is repaired or the maintenance is completed, a connection instruction signal is transmitted again from the upper network to the upper network remote I / O 90, and the upper network remote I / O 90 is restored by connecting the switch 80.
When there is no upper network, the manual switch 80 is operated to perform intermittent work. The conventional AS-i communication system is a system as described above.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method, since the AS-i communication line cable 60 and the DC24V auxiliary power line cable 70 need to be cross-wired, the number of work steps tends to increase.
Further, when the AS-i communication line cable 60 and the DC24V auxiliary power line cable 70 are wired, the + terminal and the-terminal may be mistakenly connected in reverse, and the AS-i connection device 50 may malfunction. There was a problem that there was.
[0011]
Further, wiring work for using the host network is also required, and there is a tendency that the control panel is expensive due to the increase in work and wiring.
In addition, if the host network is not used, the wiring work is reduced, but it is necessary to dispatch a maintenance worker, and there is a disadvantage that it becomes a high-cost control panel because of labor costs.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to detect a power supply voltage abnormality only by a lower network, thereby eliminating the need for an upper network, reducing wiring work and reducing costs. An object of the present invention is to provide a power supply slave device and a power supply control system in a control panel for realizing the above.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention was made to solve the above-described problem, and the power supply control slave device according to the invention of claim 1
A base portion having a receiving port into which two upstream and downstream ends of the cable of the communication line and the auxiliary power supply cable are fitted, and a pressure-contacting pin having a pointed tip that is electrically connected to the core wire of the cable positioned at the receiving port of the base portion When the module part is attached to the base part, a structure that can be attached in a state where the pressure contact pin penetrates the sheath of the cable of the communication line and the auxiliary power supply line and is connected to the core wire. The communication power supply device and the master device are connected to the upstream communication line, and the slave device is connected to the downstream communication line, respectively, and the transmission signal in which the communication signal is superimposed on the communication power supply voltage is connected to the communication line. Via the auxiliary power line, and the auxiliary power line is connected to the upstream auxiliary power line and the slave apparatus is connected to the downstream auxiliary power line. A power supply controlling slave devices to ensure that the auxiliary power supply voltage is supplied to the slave device,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the communication line and the auxiliary power line; and
A switch for intermittently connecting the communication line and the auxiliary power line;
The switching of the communication line switch is controlled based on the detection of the voltage of the communication line of the voltage detection means, and the switching of the switch for the auxiliary power supply line is controlled based on the detection of the voltage of the auxiliary power supply line of the voltage detection means. Input / output means;
When the voltage detection means detects a voltage drop due to an abnormality in the communication line, the input / output means controls the switch to cut off the communication line, and the voltage detection means detects a voltage due to an abnormality in the auxiliary power line. The input / output means controls the switch so as to cut off the auxiliary power line when a drop is detected .
[0014]
The slave device for power control according to the invention of claim 2
In the power supply slave device according to claim 1,
Comprising communication means for transmitting and receiving to and from the master device;
The input / output means notifies the communication means of the result of blocking the communication line or the auxiliary power line by the switch,
The communication means transmits input data related to the blocking result to the master device .
[0015]
The slave device for power control according to the invention of claim 3
In the power supply control slave device according to claim 2 ,
When the master device has transmitted output data related to the disconnection instruction of the communication line or auxiliary power line, the communication means receives the output data and notifies the input / output means of the disconnection instruction,
The input / output means controls the switch so as to cut off a communication line or an auxiliary power line .
[0016]
The slave device for power control according to the invention of claim 4
In the slave device for power control according to claim 3,
The input / output means informs the communication means of whether to shut off by detecting a voltage drop of the communication line or auxiliary power line of the previous voltage detecting means or by shutting off the communication line or auxiliary power line of the master device,
The communication means transmits input data related to these distinctions to the master device .
[0017]
The slave device for power control according to the invention of claim 5 is:
5. The power control slave device according to claim 2 , wherein output data relating to an instruction to connect a communication line or an auxiliary power line to the switch is transmitted from the master device to the communication unit. The communication means notifies the connection instruction to the input / output means,
The input / output means controls the switch so as to connect a communication line or an auxiliary power line .
[0018]
Power control system control panel according to the invention 請 Motomeko 6,
The slave device for power supply control according to any one of claims 1 to 5, connected to the communication line and the auxiliary power supply line,
An auxiliary power supply device connected to an auxiliary power supply line upstream from the power supply slave device;
A communication power supply device connected to a communication line upstream of the power supply control slave device;
A master device connected to the communication line upstream from the power supply slave device;
A slave device connected to a communication line and an auxiliary power line downstream from the power supply slave device;
With
A communication line for communicating a transmission signal in which a communication signal is superimposed on a communication power supply voltage with the master device, and the power supply control connected to an auxiliary power supply line for the auxiliary power supply to supply an auxiliary power supply voltage The slave device is characterized in that the communication line or the auxiliary power line is cut off when a voltage drop in the communication line or the auxiliary power line is detected .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a power control system in a control panel according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram of a slave device for power control according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a data structure of a transmission signal FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining connection / disconnection of switches according to conditions.
[0022]
This system uses an open network based on the AS interface described above. As shown in FIG. 1, a DC24V auxiliary power supply device 1, an AS-i communication power supply device 2, a master device 3, and a plurality of (in FIG. 1) 3) slave devices 4, a power control slave device 5, an AS-i communication line cable 6, and a DC24V auxiliary power line cable 7.
[0023]
Hereinafter, the DC24V auxiliary power supply 1, the AS-i communication power supply 2, the master device 3, the slave device 4, and the power control slave device 5 are simply referred to as AS-i connection devices.
The functions of the DC24V auxiliary power supply 1, the AS-i communication power supply 2, the master device 3, and the slave device 4 are the same as those of the prior art, and the description thereof is omitted.
[0024]
The system according to the present embodiment is different from the prior art in that a power control slave device 5 is arranged between the master device 3 and the slave device 4.
The power supply control slave device 5 includes a voltage detection means 5a, a switch 5b, an input / output means 5c, and a communication means 5d. These functions will be described later in relation to the signal flow.
[0025]
Next, a method for assembling the power control slave device 5 will be described. As shown in FIG. 2A, the power control slave device 5 has a structure separated into a base portion 5e and a module portion 5f, and the base portion 5e and the module portion 5f are separated by screws or the like (not shown). It is designed to be attached and detached.
Although not shown, it has a guiding mechanism for positioning, and the base portion 5e and the module portion 5f are guided to an accurate position and attached.
[0026]
The base portion 5e is provided with four receptacles 5g that match the shapes of the end portions of the AS-i communication line cable 6 and the DC24V auxiliary power line cable 7, and the upper two receptacles 5g have AS-i communication line cables. 6 is fitted, and the DC24V auxiliary power line cable 7 is fitted in the two lower receiving ports 5g. 2 (for example, the right side of FIG. 2A) is upstream (master device side), and the other (for example, the left side of FIG. 2A) is downstream (slave device side). .
[0027]
As shown in FIG. 2B, the module portion 5f includes a pressure contact pin 5h, and the pressure contact pin 5h is electrically connected to both ends of the switch 5b (see FIG. 1) on the internal printed circuit board 5i. .
At the same time as fixing the module part 5f to the base part 5e, as shown in FIGS. 2B and 2C, the pressure contact pin 5h is connected to the AS-i communication line cable 6 or the DC24V auxiliary power line cable 7 (hereinafter collectively referred to as two). The cable 6, 7) to reach the cores 6 a, 7 a of the cables 6, 7 and are electrically connected.
In this case, the positional relationship and polarity of the pressure contact pin 5h are made to coincide with the positional relationship and polarity of the cores 6a and 7a of the cables 6 and 7 in advance, so that the positional deviation and the polarity are not erroneous. Connected in position.
[0028]
Next, the signal flow will be described.
In this system, communication is also performed between the master device 3 and the power supply slave device 5. The data to be communicated has, for example, a data structure as shown in FIG. 3 and is input data transmitted from the power supply slave device 5 to the master device 3 and transmitted from the master device 3 to the power supply slave device 5. Output data.
[0029]
The power control slave device 5 outputs, as input data, the state of whether the switch is connected or disconnected for the downstream AS-i communication line 6 or DC24V auxiliary power line 7 (b1, b2 in FIG. 3A). Therefore, the upstream master device 3 can always monitor the occurrence of a short circuit accident in the lower network after the power supply control slave device 5.
If the AS-i communication line and the DC24V auxiliary power line are being disconnected, a signal indicating whether the disconnection is based on an instruction from the power supply slave device 5 or an instruction from the master device 3 is also output (FIG. 2 (a)). Therefore, the reason for shutting off the AS-i communication line and the DC24V auxiliary power line can be grasped.
[0030]
On the other hand, the master device 3 can send output data (see b1 and b2 in FIG. 2B) for controlling the switch 5b of the power supply control slave device 5, for example, AS-i when necessary, such as during maintenance. The communication line or the DC24V auxiliary power line can be intermittently connected.
[0031]
Subsequently, communication according to conditions will be described.
First, in a normal state where no short-circuit accident has occurred, a communication power supply voltage is supplied between the master device 3 and the slave device 4 by the AS-i communication line cable 6, and communication such as control commands or data is performed. A signal is transmitted. The auxiliary power supply voltage is also supplied by the DC 24V auxiliary power line cable 7.
In this case, as long as the voltage detection means 5a of the power supply control slave device 5 detects the power supply voltage of the AS-i communication line cable 6 and the auxiliary power supply voltage of the DC24V auxiliary power line cable 7, the input / output means 5c The control for shutting off 5b is not performed (that is, the connection is continued), and the normal operation is continued.
[0032]
Next, the disconnection due to the occurrence of a short circuit accident or the disconnection of the switch according to an instruction from the master device 3 will be described.
When a short circuit accident occurs in the lower level network, the voltage detection means 5a detects a voltage drop, and then notifies the input / output means 5c of a disconnection instruction, and the input / output means 5c controls the switch 5b to be disconnected. . As a result, the power supply slave device 5 and the master device 3 can communicate with each other by being separated from the short circuit of the lower network. And since it transmits to the master apparatus 3 about the above switches 5b being interrupted | blocked and the reason for the interruption | blocking, a state can be grasped | ascertained now.
[0033]
As described above, since various types of switching of the switch 5b can be considered, the switching of the switch 5b will be described with reference to a condition table. Condition tables 1 to 4 are based on voltage detection by the voltage detection means 5a.
As shown in the condition table 1 of FIG. 4, if the communication power supply voltage decreases, only the communication switch of the switch 5b is disconnected, and the auxiliary power supply switch is maintained as it is. If the auxiliary power supply voltage decreases as shown in Condition Table 2, only the auxiliary power supply switch of the switch 5b is disconnected, and the communication switch is maintained as it is.
Even if the communication power supply voltage or the auxiliary power supply voltage recovers as shown in Condition Tables 3 and 4, the switch is maintained as it is so that it does not recover automatically. This is because the worker confirms the system so that the system state is surely grasped.
[0034]
Subsequently, the disconnection of the switch according to the instruction of the master device 3 will be described. Conditions 5 to 8 are based on an instruction from the master device 3.
The communication means of the master device 3 (see FIG. 6A) notifies the communication means of the power supply slave device 5 via the AS-i communication line of the switch 5b. The instructions include a communication switch disconnection instruction, an auxiliary power switch disconnection instruction, a communication switch connection instruction, and an auxiliary power switch connection instruction as shown in the condition tables 5 to 8. Blocking and connection are performed as shown in the table.
[0035]
Next, the case where the communication power supply or auxiliary power supply is turned on to start operation will be described. Condition tables 9 and 10 are based on the condition that the DC 24V auxiliary power supply 1 or the AS-i communication power supply 2 is turned on.
As shown in Condition Tables 9 and 10, both the communication switch and the auxiliary power switch are disconnected when the power is turned on to prevent malfunction or the like at the initial stage of power on.
[0036]
When the operations shown in the condition tables 1 to 10 in FIG. 4 are performed, in the power control slave device 5, the intermittent result of the switch 5b is transmitted from the input / output means 5c to the communication means 5d. A reply is sent from the power supply control slave device 5 to the master device 3.
Thereby, the master device 3 can grasp the behavior of the slave device 5 for power control. In particular, even when the power control slave device 5 autonomously shuts off the lower network by the voltage detection means 5a as in the condition tables 1 to 4, the reason can be grasped and measures can be easily taken.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present embodiment, a system can be constructed using only the lower network described in the related art, and the introduction of the upper network and the manual switch operation are not required.
Further, since the power control slave device is modularized with a small number of components, erroneous wiring is reduced.
Further, since the upstream / downstream relay of the communication line / auxiliary power line can be connected by one press contact using the base part and module part of the power control slave device, man-hours can be reduced and erroneous wiring can be prevented.
As described above, according to the present invention, the cross wiring work of the AS-i communication line cable and the DC24V auxiliary power line cable becomes unnecessary, and the wiring saving in the control panel can be realized.
[0038]
In general, the present invention provides a power control slave device and a power control system in a control panel for realizing a reduction in wiring work and cost reduction by making it possible to detect power supply voltage anomalies only by a lower network, eliminating the need for an upper network. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a power supply control system in a control panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of a slave device for power control according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a data structure of a transmission signal.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating connection / disconnection of switches according to conditions.
FIG. 5 is a system configuration diagram of a wiring system in a control panel of the prior art.
FIG. 6 is a configuration diagram of a connection device according to the prior art.
[Explanation of symbols]
1 DC24V auxiliary power supply 2 AS-i communication power supply 3 master device 4 slave device 5 power supply control slave device 5a voltage detection means 5b switch 5c input / output means 5d communication means 5e base part 5f module part 5g receptacle 5h pressure contact pin 5i Internal printed circuit board 6 AS-i communication cable 7 DC24V auxiliary power cable

Claims (6)

通信線および補助電源線のケーブルの上流と下流の２つの端部がはめ込まれる受け口を有するベース部と、ベース部の受け口で位置決めされたケーブルの心線と電気的に接続する尖り先の圧接ピンを有するモジュール部と、を備え、モジュール部をベース部に取り付けた場合に、通信線および補助電源線のケーブルの被覆を圧接ピンが貫通して心線と圧接接続された状態で取り付けられる構造を有し、上流の通信線に通信用電源装置およびマスタ装置が、および、下流の通信線にスレーブ装置がそれぞれ接続されて、通信用電源電圧に通信信号が重畳された伝送信号を、通信線を介してマスタ装置と通信し、さらに、上流の補助電源線に補助電源装置が、および、下流の補助電源線にスレーブ装置がそれぞれ接続されて、補助電源線を介してスレーブ装置に補助電源電圧が供給されるようにする電源制御用スレーブ装置であって、
通信線および補助電源線の電圧を検出する電圧検出手段と、
通信線および補助電源線を断続するスイッチと、
電圧検出手段の通信線の電圧の検出に基づいて通信線のスイッチの断続を制御し、および、電圧検出手段の補助電源線の電圧の検出に基づいて補助電源線用のスイッチの断続を制御する入出力手段と、
を内蔵し、電圧検出手段が通信線の異常による電圧降下を検出した場合には入出力手段は通信線を遮断するようにスイッチを制御し、また、電圧検出手段が補助電源線の異常による電圧降下を検出した場合には入出力手段は補助電源線を遮断するようにスイッチを制御することを特徴とする電源制御用スレーブ装置。 A base portion having a receiving port into which two upstream and downstream ends of the cable of the communication line and the auxiliary power supply cable are fitted, and a pressure-contacting pin having a pointed tip that is electrically connected to the core wire of the cable positioned at the receiving port of the base portion When the module part is attached to the base part, a structure that can be attached in a state where the pressure contact pin penetrates the sheath of the cable of the communication line and the auxiliary power supply line and is connected to the core wire. The communication power supply device and the master device are connected to the upstream communication line, and the slave device is connected to the downstream communication line, respectively, and the transmission signal in which the communication signal is superimposed on the communication power supply voltage is connected to the communication line. Via the auxiliary power line, and the auxiliary power line is connected to the upstream auxiliary power line and the slave apparatus is connected to the downstream auxiliary power line. A power supply controlling slave devices to ensure that the auxiliary power supply voltage is supplied to the slave device,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the communication line and the auxiliary power line; and
A switch for intermittently connecting the communication line and the auxiliary power line;
The switching of the communication line switch is controlled based on the detection of the voltage of the communication line of the voltage detection means, and the switching of the switch for the auxiliary power supply line is controlled based on the detection of the voltage of the auxiliary power supply line of the voltage detection means. Input / output means;
When the voltage detection means detects a voltage drop due to an abnormality in the communication line, the input / output means controls the switch to cut off the communication line, and the voltage detection means detects a voltage due to an abnormality in the auxiliary power line. A power supply control slave device characterized in that when a drop is detected, the input / output means controls the switch to cut off the auxiliary power supply line . 請求項１に記載の電源制御用スレーブ装置において、
前記マスタ装置との間で送受信を行う通信手段を備え、
前記入出力手段は、前記スイッチによる通信線または補助電源線の遮断結果を通信手段に通知し、
前記通信手段はこの遮断結果に係る入力データを前記マスタ装置へ送信することを特徴とする電源制御用スレーブ装置。In the power supply slave device according to claim 1,
Comprising communication means for transmitting and receiving to and from the master device;
The input / output means notifies the communication means of the result of blocking the communication line or the auxiliary power line by the switch,
The slave means for power control, wherein the communication means transmits input data related to the shutoff result to the master device. 請求項２に記載の電源制御用スレーブ装置において、
前記マスタ装置が通信線または補助電源線の遮断指示に係る出力データを送信した場合に前記通信手段はこの出力データを受信して遮断指示を前記入出力手段に通知し、
前記入出力手段は通信線または補助電源線を遮断するように前記スイッチを制御することを特徴とする電源制御用スレーブ装置。In the power supply control slave device according to claim 2 ,
When the master device has transmitted output data related to the disconnection instruction of the communication line or auxiliary power line, the communication means receives the output data and notifies the input / output means of the disconnection instruction,
The power control slave device, wherein the input / output means controls the switch so as to cut off a communication line or an auxiliary power line . 請求項３に記載の電源制御用スレーブ装置において、
前記入出力手段は前電圧検出手段の通信線または補助電源線の電圧降下の検出による遮断か前記マスタ装置の通信線または補助電源線の遮断指示による遮断かの区別を前記通信手段に通知し、
前記通信手段はこれら区別に係る入力データを前記マスタ装置に送信することを特徴とする電源制御用スレーブ装置。In the slave device for power control according to claim 3,
The input / output means informs the communication means of whether to shut off by detecting a voltage drop of the communication line or auxiliary power line of the previous voltage detecting means or by shutting off the communication line or auxiliary power line of the master device,
The power control slave device, wherein the communication means transmits input data relating to these distinctions to the master device. 請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の電源制御用スレーブ装置において、 前記スイッチに対する通信線または補助電源線の接続指示に係る出力データが前記マスタ装置から前記通信手段へ送信された場合に、前記通信手段はこの接続指示を前記入出力手段へ通知し、
前記入出力手段は通信線または補助電源線を接続するように前記スイッチを制御することを特徴とする電源制御用スレーブ装置。5. The power control slave device according to claim 2 , wherein output data relating to an instruction to connect a communication line or an auxiliary power line to the switch is transmitted from the master device to the communication unit. The communication means notifies the connection instruction to the input / output means,
The power control slave device, wherein the input / output means controls the switch so as to connect a communication line or an auxiliary power line . 通信線及び補助電源線に接続される、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電源制The power supply control according to any one of claims 1 to 5, wherein the power supply control is connected to a communication line and an auxiliary power supply line. 御用スレーブ装置と、Your slave device,
前記電源制御用スレーブ装置よりも上流で補助電源線に接続される補助電源装置と、An auxiliary power supply device connected to an auxiliary power supply line upstream from the power supply slave device;
前記電源制御用スレーブ装置よりも上流で通信線に接続される通信用電源装置と、A communication power supply device connected to a communication line upstream of the power supply control slave device;
前記電源制御用スレーブ装置よりも上流で通信線に接続されるマスタ装置と、A master device connected to the communication line upstream from the power supply slave device;
前記電源制御用スレーブ装置よりも下流で通信線および補助電源線に接続されるスレーブ装置と、A slave device connected to a communication line and an auxiliary power line downstream from the power supply slave device;
を備え、With
通信用電源電圧に通信信号が重畳された伝送信号を前記マスタ装置と通信するための通信線、および、補助電源装置が補助電源電圧を供給するための補助電源線に接続される前記電源制御用スレーブ装置は、これら通信線または補助電源線の電圧降下を検出した場合に通信線または補助電源線を遮断することを特徴とする制御盤内の電源制御システム。A communication line for communicating a transmission signal in which a communication signal is superimposed on a communication power supply voltage with the master device, and the power supply control connected to an auxiliary power supply line for the auxiliary power supply to supply an auxiliary power supply voltage The slave device shuts off the communication line or the auxiliary power line when detecting a voltage drop in the communication line or the auxiliary power line.
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