JP4257797B2 - Contact input circuit - Google Patents

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本発明は、接点の開閉状態を示す入力信号を取り込むための接点入力回路に関する。   The present invention relates to a contact input circuit for capturing an input signal indicating an open / close state of a contact.

駅構内などで列車運行の安全を確保する電子連動装置は、転てつ機や信号機など遠隔の現場機器からその動作状態(現場機器が有するリレー接点の開閉状態)を示す入力信号を入力し、該入力信号が示す現場機器の動作状態に基づいて安全確保のための論理処理を行なっている。かかる電子連動装置では、故障が発生しても該故障によって乗客が危険な事態に陥らないようにするフェールセーフ対策が施されており、現場機器の動作状態を入力する入力回路においても、フェールセーフな入力が求められる。   An electronic interlocking device that ensures the safety of train operation in a station premises, etc., receives an input signal indicating its operating state (opening / closing state of a relay contact of the field device) from a remote field device such as a switch or a traffic light. Logic processing for ensuring safety is performed based on the operating state of the field device indicated by the input signal. In such an electronic interlocking device, even if a failure occurs, a fail-safe measure is taken so that passengers do not fall into a dangerous situation due to the failure. Input is required.

たとえば、特許文献1に開示されたフェールセーフ入力回路(図3参照)では、ノイズの影響を受け難くするために、閾値電圧以下を不感知とするための閾値電圧設定回路を介して現場機器からの入力信号を取り込むと共に、閾値電圧設定回路が正常に動作しているか否かを検査する機能を備えている。   For example, in the fail-safe input circuit disclosed in Patent Document 1 (see FIG. 3), in order to make it difficult to be affected by noise, from a field device via a threshold voltage setting circuit for making a threshold voltage or less undetectable. And a function for inspecting whether or not the threshold voltage setting circuit is operating normally.

詳細には、図示しないリレー接点の閉成により入力条件が成立して(+)入力端子1と(−)入力端子2との間に順方向の電圧が印加されたときに、検査信号入力端子3から入力されるフェールセーフ検査信号により、第1フォトカプラP1がオン制御されると、第1抵抗器R1→第2抵抗器R2→第1フォトカプラP1のフォトトランジスタ→第2フォトカプラP2のフォトダイオードの経路で入力電流が流れて、第2フォトカプラP2のフォトトランジスタがオン状態になる。その結果、第1抵抗器R1→第3抵抗器R3→第2フォトカプラP2のフォトトランジスタ→第3フォトカプラP3のフォトダイオードの経路にも電流が流れて、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタがオン状態になり、入力条件の成立を示す出力信号が出力端子4から出力される。このとき、フェールセーフ検査信号により第1フォトカプラP1をオン/オフ制御すると、これに一致して出力信号もオン/オフすることになる。   Specifically, when an input condition is established by closing a relay contact (not shown) and a forward voltage is applied between the (+) input terminal 1 and the (−) input terminal 2, the inspection signal input terminal When the first photocoupler P1 is on-controlled by the fail-safe test signal input from 3, the first resistor R1, the second resistor R2, the phototransistor of the first photocoupler P1, and the second photocoupler P2. An input current flows through the photodiode path, and the phototransistor of the second photocoupler P2 is turned on. As a result, a current also flows in the path of the first resistor R1 → the third resistor R3 → the phototransistor of the second photocoupler P2 → the photodiode of the third photocoupler P3, and the phototransistor of the third photocoupler P3 An output signal indicating that the input condition is satisfied is output from the output terminal 4. At this time, if the first photocoupler P1 is controlled to be turned on / off by the fail-safe inspection signal, the output signal is also turned on / off in accordance with this.

一方、第1抵抗器R1と第3抵抗器R3とで構成された閾値電圧設定回路において、第3抵抗器R3の開放状態による故障が生じたときは、閾値電圧設定回路が機能しなくなってノイズの影響を受けやすくなるところ、この回路では、第3抵抗器R3が開放状態になると、第3抵抗器R3→第2フォトカプラP2のフォトトランジスタ→第3フォトカプラP3のフォトダイオードの経路に電流が流れなくなり、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタがオフになる。その結果、フェールセーフ検査信号により第1フォトカプラP1をオン/オフ制御しても出力信号は変化しなくなる。したがって、フェールセーフ検査信号による第1フォトカプラP1のオン/オフ制御に一致して出力信号がオン/オフするときは、入力条件が成立し、かつ、閾値電圧設定回路が正常であることを認識でき、正確でフェールセーフな入力を可能にしている。   On the other hand, in the threshold voltage setting circuit constituted by the first resistor R1 and the third resistor R3, when a failure occurs due to the open state of the third resistor R3, the threshold voltage setting circuit stops functioning and noise. In this circuit, when the third resistor R3 is opened, in this circuit, a current flows in the path of the third resistor R3 → the phototransistor of the second photocoupler P2 → the photodiode of the third photocoupler P3. Does not flow, and the phototransistor of the third photocoupler P3 is turned off. As a result, the output signal does not change even if the first photocoupler P1 is on / off controlled by the fail-safe inspection signal. Therefore, when the output signal is turned on / off in accordance with the on / off control of the first photocoupler P1 by the fail-safe inspection signal, it is recognized that the input condition is satisfied and the threshold voltage setting circuit is normal. This enables accurate and fail-safe input.

特開平8−80851号公報JP-A-8-80851

しかしながら、特許文献1に開示された回路では、フェールセーフ検査信号がパルス的にオン制御された時以外は(+)(−)入力端子1、2に接続された図示しない接点に電流が流れない。そのため、常時、接点に電流を流して接点表面の酸化被膜や硫化被膜を破壊して接触抵抗を増大させないようにするという、所謂、接点ウェッティングの効果を得ることができず、接触不良の可能性を低減して信頼性を高めるという観点からは問題があった。   However, in the circuit disclosed in Patent Document 1, current does not flow to a contact (not shown) connected to the (+) (−) input terminals 1 and 2 except when the fail-safe inspection signal is pulse-on controlled. . For this reason, it is impossible to obtain the so-called contact wetting effect in which the contact resistance is not increased by constantly flowing an electric current through the contact so as to destroy the oxide film or sulfide film on the contact surface and possible contact failure. There was a problem from the viewpoint of reducing reliability and increasing reliability.

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、閾値電圧設定回路の抵抗器の開放故障に対するフェールセーフ性を確保しつつ、接点の接触信頼性の向上を図ることのできる接点入力回路を提供することを目的としている。   The present invention is intended to solve the above problem, and a contact input circuit capable of improving contact reliability of a contact while ensuring fail-safety against an open circuit failure of a resistor of a threshold voltage setting circuit. The purpose is to provide.

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。   The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.

[1]接点の開閉状態を示す入力信号を入力するための接点入力回路において、
前記入力信号が入力される(+)入力端子および(−)入力端子と、
オンオフする検査信号が入力される検査信号入力端子と、
前記接点の開閉状態を示す出力信号を出力するための出力端子と、
前記(+)入力端子と前記(−)入力端子との間に直列に接続された第1抵抗器および第1回路部と、
前記第1回路部に並列に接続された第2回路部と
を備え、
前記第2回路部は、第2抵抗器と、第1フォトカプラのフォトダイオードと、第2フォトカプラのフォトトランジスタと、第3フォトカプラのフォトトランジスタとを前記(+)入力端子および(−)入力端子の極性に対して順方向にして直列に接続して有すると共に、前記第1フォトカプラのフォトトランジスタにより前記出力端子に前記出力信号を出力するための出力回路を構成し、さらに前記検査信号入力端子から入力される前記検査信号に応じて前記第2フォトカプラのフォトダイオードに順方向電流を流すための入力回路と、前記第1フォトカプラのフォトダイオードと前記第2フォトカプラのフォトトランジスタと前記第3フォトカプラのフォトトランジスタとを直列に接続したものに対して並列かつ逆方向に接続された第1ダイオードとを有し、
前記第1回路部は、第3抵抗器と、前記(+)入力端子および(−)入力端子の極性に対して順方向にされた前記第3フォトカプラのフォトダイオードとを直列に接続して有すると共に、前記第3フォトカプラのフォトダイオードに対して並列かつ逆方向に接続された第2ダイオードを有し、
前記出力信号は、該出力信号が前記接点の開放を示す場合に安全側に動作する上位装置に入力される
ことを特徴とする接点入力回路。
[1] In a contact input circuit for inputting an input signal indicating an open / close state of a contact,
A (+) input terminal and a (−) input terminal to which the input signal is input;
An inspection signal input terminal to which an inspection signal to be turned on / off is input;
An output terminal for outputting an output signal indicating the open / closed state of the contact;
A first resistor and a first circuit unit connected in series between the (+) input terminal and the (−) input terminal;
A second circuit part connected in parallel to the first circuit part,
The second circuit unit includes a second resistor, a photodiode of a first photocoupler, a phototransistor of a second photocoupler, and a phototransistor of a third photocoupler, the (+) input terminal and (−) An output circuit configured to output the output signal to the output terminal by a phototransistor of the first photocoupler, and further connected to the test signal; An input circuit for causing a forward current to flow through the photodiode of the second photocoupler in response to the inspection signal input from an input terminal; a photodiode of the first photocoupler; and a phototransistor of the second photocoupler; A first diode connected in parallel and in the opposite direction to the phototransistor of the third photocoupler connected in series. And a diode,
The first circuit unit includes a third resistor and a photodiode of the third photocoupler connected in series with respect to the polarities of the (+) input terminal and the (−) input terminal. together with, have a second diode connected in parallel and opposite directions with respect to the photodiode of the third opto-coupler,
The contact input circuit according to claim 1, wherein the output signal is input to a host device operating on a safe side when the output signal indicates opening of the contact.

上記発明では、第1抵抗器および第3抵抗器は、ノイズの影響を排除するための閾値電圧設定回路を構成する。接点が閉じて(+)(−)入力端子間に順方向電圧(入力信号)が印加されると、(+)(−)入力端子間に直列に接続された第1抵抗器と第3抵抗器と第3フォトカプラのフォトダイオードとで構成される経路に常時、電流が流れ、接点信頼性を維持するための接点ウェッティングがなされる。   In the above invention, the first resistor and the third resistor constitute a threshold voltage setting circuit for eliminating the influence of noise. When the contact is closed and a forward voltage (input signal) is applied between the (+) and (−) input terminals, the first resistor and the third resistor connected in series between the (+) and (−) input terminals. A current always flows through a path formed by the device and the photodiode of the third photocoupler, and contact wetting is performed to maintain contact reliability.

また、第3フォトカプラのフォトダイオードに上記の電流が流れることによって、第3フォトカプラのフォトトランジスタはオンになり、この状態で、検査信号により第2フォトカプラのフォトトランジスタをオン/オフ制御すると、第1フォトカプラのフォトトランジスタで構成された出力回路から出力端子へ出力される出力信号が、検査信号のオン/オフに応じてオン/オフ変化する。一方、(+)(−)入力端子間に順方向電圧(入力信号)が印加されないとき、または第3抵抗器の開放状態による故障時には、第3フォトカプラのフォトトランジスタはオフになるので、検査信号をオン/オフ制御しても、出力信号は変化しない。   Further, when the current flows through the photodiode of the third photocoupler, the phototransistor of the third photocoupler is turned on, and in this state, when the on / off control of the phototransistor of the second photocoupler is performed by the inspection signal. The output signal output from the output circuit constituted by the phototransistor of the first photocoupler to the output terminal changes on / off according to the on / off of the inspection signal. On the other hand, when no forward voltage (input signal) is applied between the (+) and (−) input terminals, or when a failure occurs due to the open state of the third resistor, the phototransistor of the third photocoupler is turned off. Even if the signal is on / off controlled, the output signal does not change.

したがって、検査信号のオン/オフ制御に対応して出力信号がオン/オフ変化するときは、第3抵抗器に開放故障がなく、かつ(+)(−)入力端子間に順方向電圧(入力信号)が印加されていると判定でき、閾値電圧設定回路の抵抗器の開放故障が生じた場合でもフェールセーフな入力が確保される。なお、直列接続される第1抵抗器と第1回路部の並び順や、第1回路部内および第2回路部内で直列接続される各素子や抵抗器の並び順は、任意でよい。   Therefore, when the output signal changes on / off in response to the on / off control of the inspection signal, there is no open failure in the third resistor, and the forward voltage (input) is input between the (+) and (−) input terminals. Signal) is applied, and a fail-safe input is ensured even when an open failure of the resistor of the threshold voltage setting circuit occurs. The order of arrangement of the first resistor and the first circuit part connected in series, and the order of elements and resistors connected in series within the first circuit part and the second circuit part may be arbitrary.

[2]前記フォトカプラに代えて、フォトモスリレーなどの光半導体素子を使用した
ことを特徴とする[1]に記載の接点入力回路。
[2] The contact input circuit according to [1], wherein an optical semiconductor element such as a photo moss relay is used instead of the photo coupler.

上記発明では、第1、第2、第3フォトカプラのいずれか1つ以上をフォトモスリレーなどの光半導体素子に置き換えた接点入力回路が構成される。   In the above invention, a contact input circuit is configured in which one or more of the first, second, and third photocouplers are replaced with an optical semiconductor element such as a photo-moss relay.

本発明に係わる接点入力回路によれば、閾値電圧設定回路を構成する抵抗器の開放故障に対するフェールセーフ性が確保されると共に、入力条件が成立しているときは、検査信号のオン/オフにかかわらず、常時、接点に電流が流れるので、接点ウェッティングの効果により接点の接触信頼性を向上させることができる。   According to the contact input circuit according to the present invention, fail-safety against an open failure of the resistor constituting the threshold voltage setting circuit is ensured, and when the input condition is satisfied, the inspection signal is turned on / off. Regardless, since current always flows through the contacts, the contact reliability of the contacts can be improved by the effect of contact wetting.

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係わる接点入力回路10の構成を示す回路図であり、図2は、本発明の一実施の形態に係わる接点入力回路10の接続状態を示すブロック図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a contact input circuit 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a connection state of the contact input circuit 10 according to an embodiment of the present invention. It is.

図2に示すように、接点入力回路10は、転てつ機や信号機など遠隔の現場機器(遠隔リレー装置)21から、該遠隔リレー装置21が有する接点22の開閉状態を示す入力信号が入力される(+)入力端子11および(−)入力端子12と、電子連動装置30から検査信号が入力される検査信号入力端子13と、接点22の開閉状態を示す出力信号を電子連動装置30へ出力するための出力端子14を備えており、(+)入力端子11および(−)入力端子12は入力回線23を通じて遠隔リレー装置21に接続され、検査信号入力端子13および出力端子14はそれぞれ電子連動装置30に接続される。   As shown in FIG. 2, the contact input circuit 10 receives an input signal indicating the open / closed state of the contact 22 of the remote relay device 21 from a remote field device (remote relay device) 21 such as a switch or a signal device. The (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12, the inspection signal input terminal 13 to which the inspection signal is input from the electronic interlocking device 30, and the output signal indicating the open / closed state of the contact 22 are sent to the electronic interlocking device 30. An output terminal 14 for output is provided. The (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12 are connected to a remote relay device 21 through an input line 23, and the inspection signal input terminal 13 and the output terminal 14 are electronic. Connected to interlocking device 30.

接点22は、リレー接点など実際に接点を接触させて導通を図るものである。(+)入力端子11、(−)入力端子12間に接続される外部回路は、1または2以上の接点22と直流電源とを備えており、接点22が閉成して入力条件が成立したとき、(+)入力端子11と(−)入力端子12との間に順方向電圧を印加するようになっている。   The contact point 22 is a contact point such as a relay contact point that is actually brought into contact with the contact point 22 for electrical connection. The external circuit connected between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12 includes one or more contacts 22 and a DC power source, and the contact 22 is closed and the input condition is established. At this time, a forward voltage is applied between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12.

接点入力回路10は、(+)入力端子11と(−)入力端子12との間に直列に接続された第1抵抗器R1および第1回路部と、第1回路部と並列に接続された第2回路部とを備えている。第2回路部は、第2抵抗器R2と、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1と、第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2と、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3とを、(+)入力端子11および(−)入力端子12の極性に対して順方向にして直列接続して有すると共に、出力端子14に出力信号を出力するための出力回路を第1フォトカプラP1のフォトトランジスタPt1によって構成し、さらに検査信号入力端子13から入力される検査信号に応じて第2フォトカプラP2のフォトダイオードPd2に順方向電流を流すための入力回路と、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1と第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2と第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3とを直列に接続したものに対して並列かつ逆方向に接続された逆方向電流阻止用の第1ダイオードD1とを有している。   The contact input circuit 10 is connected in parallel with the first resistor R1 and the first circuit unit connected in series between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12, and the first circuit unit. And a second circuit unit. The second circuit unit includes (+) a second resistor R2, a photodiode Pd1 of the first photocoupler P1, a phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2, and a phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3. An output circuit for outputting an output signal to the output terminal 14 is provided by a phototransistor Pt1 of the first photocoupler P1 while being connected in series in the forward direction with respect to the polarities of the input terminal 11 and the (−) input terminal 12. And an input circuit for causing a forward current to flow through the photodiode Pd2 of the second photocoupler P2 in accordance with the inspection signal input from the inspection signal input terminal 13, and the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1 and the first The phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2 and the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 And a first diode D1 for reverse current blocking connected in parallel and opposite direction to those connected to the column.

第1回路部は、第3抵抗器R3と、(+)入力端子11および(−)入力端子12の極性に対して順方向にされた第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3とを直列に接続して有すると共に、第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3に対して並列かつ逆方向に接続された逆方向電流阻止用の第2ダイオードD2を有している。   The first circuit unit connects the third resistor R3 and the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3 in the forward direction with respect to the polarities of the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12 in series. And a second diode D2 for blocking a reverse current connected in parallel and in the reverse direction to the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3.

より詳細には、図1に示す回路例では、(+)入力端子11に第1抵抗器R1の一端が接続され、第1抵抗器R1の他端に第2抵抗器R2が接続され、第1抵抗器R1と第2抵抗器R2の接続点に第3抵抗器R3の一端が接続されている。また、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1のアノードは第2抵抗器R2の他端に接続されている。第1フォトカプラP1のフォトトランジスタPt1のコレクタは出力端子14および抵抗器R4を介して電源に接続され、エミッタは接地されており、出力信号の出力回路をなしている。第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2のコレクタは第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1のカソードに接続されている。第2フォトカプラP2のフォトダイオードPd2のアノードは抵抗器R5を介して電源に接続され、カソードは検査信号入力端子13に接続されており、検査信号に応じて第2フォトカプラP2のフォトダイオードPd2に順方向電流を流すための入力回路をなしている。   More specifically, in the circuit example shown in FIG. 1, one end of the first resistor R1 is connected to the (+) input terminal 11, the second resistor R2 is connected to the other end of the first resistor R1, One end of the third resistor R3 is connected to a connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2. The anode of the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1 is connected to the other end of the second resistor R2. The collector of the phototransistor Pt1 of the first photocoupler P1 is connected to the power supply via the output terminal 14 and the resistor R4, and the emitter is grounded to form an output signal output circuit. The collector of the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2 is connected to the cathode of the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1. The anode of the photodiode Pd2 of the second photocoupler P2 is connected to the power supply via the resistor R5, and the cathode is connected to the inspection signal input terminal 13, and the photodiode Pd2 of the second photocoupler P2 according to the inspection signal. An input circuit for flowing a forward current is provided.

第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3のアノードは第3抵抗器R3の他端と接続され、カソードは(−)入力端子12に接続されている。また、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3のコレクタは第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2のエミッタに接続され、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3のエミッタは(−)入力端子12に接続されている。さらに第1ダイオードD1のカソードは第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1のアノードに接続され、第1ダイオードD1のアノードは(−)入力端子12に接続されている。第2ダイオードD2のカソードは第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3のアノードに接続され、第2ダイオードD2のアノードは(−)入力端子12に接続されている。   The anode of the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3 is connected to the other end of the third resistor R3, and the cathode is connected to the (−) input terminal 12. The collector of the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 is connected to the emitter of the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2, and the emitter of the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 is connected to the (−) input terminal 12. ing. Further, the cathode of the first diode D1 is connected to the anode of the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1, and the anode of the first diode D1 is connected to the (−) input terminal 12. The cathode of the second diode D2 is connected to the anode of the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3, and the anode of the second diode D2 is connected to the (−) input terminal 12.

第2抵抗器R2と第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1と第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2と第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3とは、(+)入力端子11と(−)入力端子12の極性に対して順方向となるようにして直列接続されればよく、直列接続の並び順は任意でよい。同様に、直列接続された第3抵抗器R3と第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3との並び順を入れ替えてもかまわない。さらに、直列接続された第1抵抗器R1と第1回路部の並び順を変更してもかまわない。   The second resistor R2, the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1, the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2, and the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 are the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal. What is necessary is just to connect in series so that it may become a forward direction with respect to 12 polarity, and the arrangement | sequence order of series connection may be arbitrary. Similarly, the arrangement order of the third resistor R3 connected in series and the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3 may be changed. Furthermore, the arrangement order of the first resistor R1 and the first circuit unit connected in series may be changed.

接点入力回路10において、第1抵抗器R1と第3抵抗器R3は、閾値電圧設定回路をなしており、入力回線23に誘起されるノイズによって(+)入力端子11、(−)入力端子12間に発生するノイズ電圧(N)に対して誤動作しないように、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1の順方向電圧降下(VF≒1.2V)と第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2のコレクタ−エミッタ間飽和電圧(VCE≒0.2V)による回路の閾値電圧(VH=VF+VCE ≒1.4V)程度に、ノイズ電圧(N)をR3/(R1+R3)に分圧する機能を果たす。   In the contact input circuit 10, the first resistor R 1 and the third resistor R 3 form a threshold voltage setting circuit, and the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12 are caused by noise induced in the input line 23. The forward voltage drop (VF≈1.2V) of the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1 and the collector of the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2 so as not to malfunction due to the noise voltage (N) generated between them. -Functions to divide the noise voltage (N) into R3 / (R1 + R3) to the threshold voltage (VH = VF + VCE≈1.4V) of the circuit due to the saturation voltage between emitters (VCE≈0.2V).

また、(+)入力端子11と(−)入力端子12との間に所定の定格電圧(E)が印加された場合に、接点入力回路10の安定動作に必要な規定の電流(I=E/(R1+R3))を流すための負荷として機能する。   Further, when a predetermined rated voltage (E) is applied between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12, a specified current (I = E) necessary for stable operation of the contact input circuit 10. / (R1 + R3)) functions as a load for flowing.

第2抵抗器R2は、第2フォトカプラP2がオンしたときに第1抵抗器R1に流れる電流を、第3抵抗器R3と第2抵抗器R2にほぼ均等に分流させるために設けてある。すなわち、第2抵抗器R2がないと、第3抵抗器R3と第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3には、第2フォトカプラP2のVCE(≒0.2V)による電圧降下と等しい電流しか流れなくなるため、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3の吸い込み電流が減少し、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1に規定の電流を流せなくなって回路の動作が不安定になるので、第2抵抗器R2を設けてある。   The second resistor R2 is provided so that the current flowing through the first resistor R1 when the second photocoupler P2 is turned on is almost equally divided between the third resistor R3 and the second resistor R2. That is, if the second resistor R2 is not provided, only a current equal to the voltage drop caused by VCE (≈0.2V) of the second photocoupler P2 flows through the third resistor R3 and the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3. As a result, the sink current of the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 is reduced, and a specified current cannot be supplied to the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1, so that the circuit operation becomes unstable. R2 is provided.

次に、接点入力回路10の動作を説明する。   Next, the operation of the contact input circuit 10 will be described.

遠隔リレー装置21の接点22が閉成(接点がメークして入力条件が成立)すると、入力回線23を介して接点入力回路10の(+)入力端子11と(−)入力端子12との間に順方向の電圧(入力信号)が印加される。このとき、(+)入力端子11と(−)入力端子12との間に直列に接続された第1抵抗器R1と第3抵抗器R3と第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3とで構成される経路に常時、電流が流れ、接点22の接点信頼性を維持するための接点ウェッティングがなされる。   When the contact 22 of the remote relay device 21 is closed (the contact is made and the input condition is established), the contact input circuit 10 is connected between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12 via the input line 23. A forward voltage (input signal) is applied to. At this time, the first resistor R1, the third resistor R3, and the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3 are connected in series between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12. A current always flows through the path, and contact wetting is performed to maintain contact reliability of the contact 22.

また、上記の電流が第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3に流れることによって、第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3はオンになる。この状態で、検査信号により第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2がオン制御されると、第1抵抗器R1→第2抵抗器R2→第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1→第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2→第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3の経路で電流が流れ、第1フォトカプラP1のフォトトランジスタPt1がオンになり、出力端子14にローレベルの出力信号が出力される。   Further, when the current flows through the photodiode Pd3 of the third photocoupler P3, the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 is turned on. In this state, when the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2 is turned on by the inspection signal, the first resistor R1 → the second resistor R2 → the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1 → the second photocoupler P2. Current flows through the phototransistor Pt2 → the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3, the phototransistor Pt1 of the first photocoupler P1 is turned on, and a low-level output signal is output to the output terminal 14.

また、検査信号により第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2がオフ制御されると、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1に電流が流れなくなって第1フォトカプラP1のフォトトランジスタPt1がオフになり、出力端子14からハイレベルの出力信号が出力される。したがって、検査信号により第2フォトカプラP2のフォトトランジスタPt2をオン/オフ制御すると、該検査信号のオン(ローレベル)/オフ(ハイレベル)に対応して、出力信号がローレベルとハイレベルに変化する。   Further, when the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2 is turned off by the inspection signal, no current flows through the photodiode Pd1 of the first photocoupler P1, and the phototransistor Pt1 of the first photocoupler P1 is turned off. A high level output signal is output from the output terminal 14. Accordingly, when the phototransistor Pt2 of the second photocoupler P2 is controlled to be turned on / off by the inspection signal, the output signal is set to the low level and the high level corresponding to the on (low level) / off (high level) of the inspection signal. Change.

一方、入力条件が成立せず、(+)入力端子11と(−)入力端子12の間に順方向の電圧が印加されないとき、または第3抵抗器R3の開放状態による故障時には、第3フォトカプラP3のフォトダイオードPd3に電流が流れないので第3フォトカプラP3のフォトトランジスタPt3はオフになり、検査信号により第2フォトカプラP2をオン/オフ制御しても、第1フォトカプラP1のフォトダイオードPd1に電流は常に流れず、第1フォトカプラP1のフォトトランジスタPt1が常にオフになり、出力信号はハイレベルに固定される。   On the other hand, when the input condition is not satisfied and a forward voltage is not applied between the (+) input terminal 11 and the (−) input terminal 12, or when the third resistor R3 is broken down, the third photo Since no current flows through the photodiode Pd3 of the coupler P3, the phototransistor Pt3 of the third photocoupler P3 is turned off. Even if the second photocoupler P2 is controlled to be turned on / off by the inspection signal, the phototransistor of the first photocoupler P1 is turned off. The current does not always flow through the diode Pd1, the phototransistor Pt1 of the first photocoupler P1 is always turned off, and the output signal is fixed at a high level.

したがって、電子連動装置30は、検査信号をオン/オフ制御したとき、これに対応して出力信号がローレベルとハイレベルとに変化する場合は、第3抵抗器R3の開放状態による故障がなく、かつ入力条件が成立(接点が閉成)していると判定することができる。すなわち、第3抵抗器R3の開放故障が発生して、閾値電圧が正しく設定されない状態では、出力信号はハイレベルに固定されるので、第3抵抗器R3の開放故障時に発生したノイズを入力条件の成立として誤認識することが防止され、遠隔リレー装置21の接点22の閉成(入力条件の成立)を示す正確な真の動作情報を電子連動装置30に入力することができる。   Therefore, when the electronic interlocking device 30 controls the inspection signal to be turned on / off, if the output signal changes between the low level and the high level corresponding to this, there is no failure due to the open state of the third resistor R3. In addition, it can be determined that the input condition is satisfied (the contact is closed). That is, when an open failure of the third resistor R3 occurs and the threshold voltage is not set correctly, the output signal is fixed at a high level. Therefore, the noise generated at the open failure of the third resistor R3 is input conditions. Therefore, it is possible to input the correct true operation information indicating the closing of the contact 22 of the remote relay device 21 (satisfaction of the input condition) to the electronic interlocking device 30.

なお、電子連動装置30は、入力条件が不成立(接点22の開放)の場合に安全側に動作するようにフェールセーフ対策が施されており、接点入力回路10は、第3抵抗器R3の故障時などは入力条件の不成立を示す出力信号を出力するので、接点入力回路10は、電子連動装置30に対して接点の動作状態のフェールセーフな入力を与えている。   The electronic interlocking device 30 is provided with a fail-safe measure so that it operates on the safe side when the input condition is not satisfied (opening of the contact 22), and the contact input circuit 10 has a failure of the third resistor R3. Since the output signal indicating that the input condition is not satisfied is output at the time, the contact input circuit 10 gives the electronic interlocking device 30 a fail-safe input of the operation state of the contact.

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.

たとえば、第1フォトカプラP1のフォトトランジスタPt1で構成した出力回路は、エミッタを接地し、コレクタ側を抵抗器R4を介して電源に接続したコレクタ負荷型としたが、コレクタを電源に接続し、抵抗器を介してエミッタを接地し、エミッタと抵抗器との接続点から出力信号を出力するエミッタ負荷型にしてもよい。   For example, the output circuit composed of the phototransistor Pt1 of the first photocoupler P1 is a collector load type in which the emitter is grounded and the collector side is connected to the power supply via the resistor R4, but the collector is connected to the power supply, An emitter load type in which an emitter is grounded through a resistor and an output signal is output from a connection point between the emitter and the resistor may be used.

さらに、第1、第2、第3のフォトカプラP1、P2、P3の何れか1つ以上に代えて、フォトモスリレーなどの他の種類の光半導体素子を使用してもよい。   Furthermore, instead of any one or more of the first, second, and third photocouplers P1, P2, and P3, other types of optical semiconductor elements such as a photo moss relay may be used.

本発明の一実施の形態に係わる接点入力回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a contact input circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係わる接点入力回路の接続状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the connection state of the contact input circuit concerning one embodiment of this invention. 従来のフェールセーフ入力回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional fail safe input circuit.

符号の説明Explanation of symbols

D1…第1ダイオード
D2…第2ダイオード
P1…第1フォトカプラ
Pt1…第1フォトカプラのフォトトランジスタ
Pd1…第1フォトカプラのフォトダイオード
P2…第2フォトカプラ
Pt2…第2フォトカプラのフォトトランジスタ
Pd2…第2フォトカプラのフォトダイオード
P3…第3フォトカプラ
Pt3…第3フォトカプラのフォトトランジスタ
Pd3…第3フォトカプラのフォトダイオード
R1…第1抵抗器
R2…第2抵抗器
R3…第3抵抗器
R4、R5…抵抗器
10…接点入力回路
11…(+)入力端子
12…(−)入力端子
13…検査信号入力端子
14…出力端子
21…遠隔リレー装置
22…接点
23…入力回線
30…電子連動装置
D1 ... 1st diode
D2 ... second diode P1 ... first photocoupler Pt1 ... first photocoupler phototransistor Pd1 ... first photocoupler photodiode P2 ... second photocoupler Pt2 ... second photocoupler phototransistor Pd2 ... second photocoupler Photodiode P3 ... Third photocoupler Pt3 ... Phototransistor of third photocoupler Pd3 ... Photodiode of third photocoupler R1 ... First resistor R2 ... Second resistor R3 ... Third resistor R4, R5 ... Resistance 10 ... Contact input circuit 11 ... (+) input terminal 12 ... (-) input terminal 13 ... Inspection signal input terminal 14 ... Output terminal 21 ... Remote relay device 22 ... Contact 23 ... Input line 30 ... Electronic interlocking device

Claims (2)

接点の開閉状態を示す入力信号を入力するための接点入力回路において、
前記入力信号が入力される(+)入力端子および(−)入力端子と、
オンオフする検査信号が入力される検査信号入力端子と、
前記接点の開閉状態を示す出力信号を出力するための出力端子と、
前記(+)入力端子と前記(−)入力端子との間に直列に接続された第1抵抗器および第1回路部と、
前記第1回路部に並列に接続された第2回路部と
を備え、
前記第2回路部は、第2抵抗器と、第1フォトカプラのフォトダイオードと、第2フォトカプラのフォトトランジスタと、第3フォトカプラのフォトトランジスタとを前記(+)入力端子および(−)入力端子の極性に対して順方向にして直列に接続して有すると共に、前記第1フォトカプラのフォトトランジスタにより前記出力端子に前記出力信号を出力するための出力回路を構成し、さらに前記検査信号入力端子から入力される前記検査信号に応じて前記第2フォトカプラのフォトダイオードに順方向電流を流すための入力回路と、前記第1フォトカプラのフォトダイオードと前記第2フォトカプラのフォトトランジスタと前記第3フォトカプラのフォトトランジスタとを直列に接続したものに対して並列かつ逆方向に接続された第1ダイオードとを有し、
前記第1回路部は、第3抵抗器と、前記(+)入力端子および(−)入力端子の極性に対して順方向にされた前記第3フォトカプラのフォトダイオードとを直列に接続して有すると共に、前記第3フォトカプラのフォトダイオードに対して並列かつ逆方向に接続された第2ダイオードを有し、
前記出力信号は、該出力信号が前記接点の開放を示す場合に安全側に動作する上位装置に入力される
ことを特徴とする接点入力回路。
In a contact input circuit for inputting an input signal indicating the open / close state of a contact,
A (+) input terminal and a (−) input terminal to which the input signal is input;
An inspection signal input terminal to which an inspection signal to be turned on / off is input;
An output terminal for outputting an output signal indicating the open / closed state of the contact;
A first resistor and a first circuit unit connected in series between the (+) input terminal and the (−) input terminal;
A second circuit part connected in parallel to the first circuit part,
The second circuit unit includes a second resistor, a photodiode of a first photocoupler, a phototransistor of a second photocoupler, and a phototransistor of a third photocoupler, the (+) input terminal and (−) An output circuit configured to output the output signal to the output terminal by a phototransistor of the first photocoupler, and further connected to the test signal; An input circuit for causing a forward current to flow through the photodiode of the second photocoupler in response to the inspection signal input from an input terminal; a photodiode of the first photocoupler; and a phototransistor of the second photocoupler; A first diode connected in parallel and in the opposite direction to the phototransistor of the third photocoupler connected in series. And a diode,
The first circuit unit includes a third resistor and a photodiode of the third photocoupler connected in series with respect to the polarities of the (+) input terminal and the (−) input terminal. together with, have a second diode connected in parallel and opposite directions with respect to the photodiode of the third opto-coupler,
The contact input circuit according to claim 1, wherein the output signal is input to a host device operating on a safe side when the output signal indicates opening of the contact.
前記フォトカプラに代えて、フォトモスリレーなどの光半導体素子を使用した
ことを特徴とする請求項1に記載の接点入力回路。
The contact input circuit according to claim 1, wherein an optical semiconductor element such as a photo moss relay is used instead of the photo coupler.
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