JP4352237B2 - センサ - Google Patents

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Description

この発明は、近接センサや光電センサ等のセンサに係り、特に、検知レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間に基づいて動作の安定・不安定状態を判別するようにした自己診断機能搭載型のセンサに関する。
自己診断機能搭載型のセンサとしては、受光レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間に基づいて動作の安定・不安定状態を判別し、判別結果に基づいて自己診断出力を生成するようにした光電センサが知られている(例えば特許文献1参照)。尚、このような動作不安定状態(本来得られるべき受光レベルの低減化)は、センサ投受光面の汚れ等に起因して発生する。
特開平09−083331号公報
当業者によく知られているように、この種の自己診断機能は、一般には、センサ動作が不安定状態になったことを上位装置等へ知らせるための機能と、安定表示灯の点灯・消灯を通じて現場作業員にセンサ動作の安定・不安定状態を通知する機能とを兼備している。一般には、安定表示灯は安定状態時に常時点灯しており、少しでも動作が不安定状態になった時点で作業員等が気づくように、不安定状態に入った比較的初期の段階で消灯し、動作が安定状態に復帰すると再度点灯する。一方、センサ動作が不安定状態になったことを上位装置等へ知らせるための所謂自己診断出力は、制御装置の動作停止・開始に直接関連する重要なものであることから、センサが動作不安定状態へと変化したことが十分に確認された後に生成される。もっとも、この自己診断出力についても、センサ動作が安定状態に復帰したことが確認されたときには再度出力が停止(オフ)される。いずれにせよ、一般には、自己診断出力が生成されているときには、安定表示灯は消灯されているのが常であり、また、自己診断出力が再度オフすると、安定表示灯が再点灯するように構成されている。
図11は従来の光電センサにおける受光量変化と自己診断出力との関係を示す図である。尚、同図に示される例は、市販の光電センサを使用した場合の一例であり、この光電センサにあっては、受光レベルが物体検知用しきい値(ON点)の前後一定範囲内(±15%)に所定時間(0.3秒)継続して止まったとき、不安定状態になったものと判定し、その旨を上位装置等へ通知するための自己診断出力が生成される。光電センサとしては、透過型、反射型、更には回帰反射型のものが知られているが、同図(a)に示されるように、透過型や回帰反射型のものにあっては、もっぱら、ワーク(検知対象物体)が検知対象領域に存在しないときに自己診断出力が生成される(不安定状態が発生する)。また、反射型光電センサにあっては、同図(b)に示されるように、もっぱら、ワーク(検知対象物体)が検知対象領域に存在するときに自己診断出力が生成される(不安定状態が発生する)。
ところで、特に、光電センサにあっては、図12に示されるように、搬送路(R)上に設置された複数のセンサ(同図では反射型光電センサa、b〜nが図示されている)、或いは図示を省略するが複数の搬送路上に設置された各々のセンサの検知出力及び自己診断出力を1台の上位装置(例えばPLC)(P)に統括して取り込むシステムが構築されることが多い。尚、図12において(W)はワーク(検知対象物体)を示している。
上述のように、複数の光電センサの出力を1台の上位装置に取り込もうとすると、必然的に、図13(a)に示されるように、1台のセンサに対して自己診断出力入力用ポート(ポート番号(2),(4),(6),(8))及び検知出力入力用ポート(ポート番号(1),(3),(5),(7))の2種の入力ポートを上位装置側に設けることが必要となり、コスト高となる。そこで、同図(b)に示されるように、自己診断出力に関しては、複数のセンサ間でワイアードオア接続を行い、上位装置側の自己診断出力入力用ポート(ポート番号2)を1つとすることにより、上位装置側の入力ポート数を低減させる方法も提案されている。しかしながら、同図(b)に示される方法を採用すると、自己診断出力が上位装置側で検知されたとき、その自己診断出力がどのセンサで生成されたものであるのかが分からないという問題があった。これは、先述したように、センサ回路の構成上、センサ動作が不安定状態になって自己診断出力が一時的に生成されても、再び安定状態に復帰すると、安定表示灯も再点灯してしまうためである。
すなわち、例えば図11(a)に示した透過型(回帰反射型)光電センサのようにワークが検知対象領域にないときに限って不安定状態が検出されるような場合には、ワークが検知対象領域にないときに不安定状態が検出されて一度自己診断出力が生成されても、再度ワークが検知対象領域を通過しはじめると自己診断出力はオフしてしまい安定表示灯も再点灯するため、図13(b)のようなワイアードオア接続を採用したセンサシステムにあっては、PLCで自己診断出力が検知されてから作業員が現場(搬送路付近)に駆けつけても、ワークが検知対象領域を完全に通過するまではどのセンサが自己診断出力を生成したのかを判別することはできない。同様に、例えば図11(b)に示した反射型光電センサのようにワークが検知対象領域にあるときに限って不安定状態が検出されるような場合には、ワークが検知対象領域を通過してしまった後には自己診断出力がオフしてしまい安定表示灯も再点灯するため、図13(b)のようなワイアードオア接続を採用したセンサシステムにあっては、PLCで自己診断出力が検知されてから現場(搬送路付近)駆けつけても、ワークが検知対象領域を通過した後ではどのセンサが自己診断出力を生成したのかを判別することはできない。
この発明は、上述のような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、センサが一度でも自己診断出力を生成したときには、安定表示灯或いは別途設けた自己診断履歴表示灯の点灯状態を見ることで、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、センサが不安定状態になったことを一目で認識できるようにしたセンサを提供することにある。
この発明の他の目的とするところは、複数のセンサの自己診断出力を1台の上位装置に取り込むようにしたセンサシステムにおいて、自己診断出力を上位装置に取り込むためのセンサと上位装置との接続(配線)をワイアードオア接続とすることで、配線や上位装置側へのポート増設等に掛かるコストを最小限に抑えることができる一方、上位装置側で自己診断出力が検知されたときには、個々のセンサの安定表示灯或いは別途設けた自己診断履歴表示灯の点灯状態を見ることで、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、どのセンサが不安定状態になったかを一目で認識できるようにしたセンサシステムを提供することにある。
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下に記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
上記課題を解決するために、本発明のセンサは、検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、前記自己診断出力を保持する保持回路と、を具備することを特徴とする。
『センサ』には、自己診断出力を生成する各種のセンサ、例えば近接センサ、光電センサ等が含まれる。
『検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する』とあるが、診断態様は様々である。一例では、検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に継続して所定時間止まったとき不安定状態レベルにあると診断する。また、他の一例では、検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった累積時間が所定時間を超えたとき不安定状態レベルにあると診断する。いずれにせよ、「検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間」に基づいて診断が行われる。
『第1の不安定状態レベル』、『第2の不安定状態レベル』とあるが、これらは同一のレベルであってもよい。もっとも、一般には、先述したように、安定表示灯は、不安定状態に入った比較的初期の段階で消灯するのが好ましく、また、自己診断出力は、センサが不安定状態へと変化したことが十分に確認された後に生成されるのが好ましいと考えられることから、第2の不安定状態レベルは第1の不安定状態レベルよりも十分に高く設定されるのが理想的と思われる。
そして、このようなセンサによれば、自己診断出力が一旦生成された後には、保持回路の出力で安定表示灯を消灯状態に維持させることが可能となる。或いは、保持回路の出力に基づいて点灯状態が制御される自己診断履歴表示灯を別途に設けておき、自己診断出力が一旦生成された後には、保持回路の出力でこの自己診断履歴表示灯を点灯又は消灯状態に維持させるようにすることも可能となる。このため、自己診断出力が生成されたときには、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域に検知対象物体の有る無しに拘わらず、センサが不安定状態になったことを安定表示灯或いは自己診断履歴表示灯の点灯状態を見ることにより一目で認識することができる。殊に、複数のセンサの自己診断出力をPLC等の上位装置に取り込むシステムを構築する場合、本発明のセンサを採用すれば、どのセンサが自己診断出力を生成したのかを個々のセンサの表示灯を見ることにより確認することができるから、自己診断出力を上位装置に取り込むためのセンサと上位装置との接続をワイアードオア接続とすることができるため、配線やPLC側へのポート増設等に掛かるコストを最小限に抑えることができる。
本発明にあっては、所定周期で所定幅のパルスを出力する点滅信号発生器を更に設け、安定表示灯の点灯状態を、当該点滅信号発生器の出力と前記保持回路の出力との論理積に基づいて制御するようにすることもできる。
このような態様によれば、自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は安定表示灯が点灯される一方、自己診断出力が一旦生成された後にあっては、保持回路の出力がオン状態に維持されるため、点滅信号発生器の出力と前記保持回路の出力との論理積は“1”(オン)と“0”(オフ)とを所定周期で繰り返すこととなり、結果、安定表示灯は点滅状態に維持されることとなる。このような態様によっても、自己診断出力が一旦生成された後には、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域に検知対象物体の有る無しに拘わらず、センサが不安定状態になったことを安定表示灯の点灯状態を見ることにより一目で認識することができる。
別の一面から見た本発明は、1又は2以上の搬送路を流れる物品を検知するための1又は2以上のセンサと、それらセンサの個々の自己診断出力を取り込む1台の上位装置からなるセンサシステムとして捉えることもできる。この場合にも、センサには、検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、前記自己診断出力を保持する保持回路と、が具備される。
尚、このセンサシステムにおいても、『センサ』としては、自己診断出力を生成するものであれば、近接センサ、光電センサ等各種のセンサに適用可能である。
そして、本発明のセンサシステムによれば、自己診断出力を上位装置(例えばPLC等)に取り込むためのセンサと上位装置との接続(配線)をワイアードオア接続としても、上位装置側で不安定状態を示す自己診断出力が一旦検知されたときには、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域に検知対象物体の有る無しに拘わらず、現場(搬送路付近)に行けば、どのセンサが不安定状態を示す自己診断出力を生成したのかを直ちに目視により確認することができる。したがって、配線やPLC側へのポート増設等に掛かるコストを最小限に抑えることができる。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、センサが一度でも自己診断出力を生成したときには、安定表示灯或いは別途設けた自己診断履歴表示灯の点灯状態を見ることで、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、センサが不安定状態になったことを一目で認識可能なセンサが実現される。
また、本発明によれば、複数のセンサの自己診断出力を1台の上位装置に取り込むようにしたセンサシステムであって、自己診断出力を上位装置に取り込むためのセンサと上位装置との接続をワイアードオア接続とすることで、配線や上位装置側へのポート増設等に掛かるコストを最小限に抑えることができる一方、上位装置側で自己診断出力が検知されたときには、個々のセンサの安定表示灯或いは別途設けた自己診断履歴表示灯の点灯状態を見ることで、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、どのセンサが不安定状態になったかを一目で認識できるようにしたセンサシステムが実現される。
以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明のほんの一例を示すものに過ぎず、本発明の要旨とするところは、特許請求の範囲の記載によってのみ規定されるものである。
先述したように、本発明は、自己診断出力を生成するものであれば、近接センサ、光電センサ(反射型、透過型、回帰反射型)等各種のセンサに適用可能であるが、以下の実施形態では、反射型光電センサをその一例として示す。
本発明が適用された反射型光電センサの外観図が図1に示されている。同図に示されるように、この光電センサ1は、筐体(センサケース)10に、検出光を投受光するための投受光用窓11と、電源線、検知出力線及び自己診断出力線を含む電気コード12と、後述する安定表示灯、自己診断履歴表示灯、検知表示灯を含む表示灯13と、しきい値(感度)を変更するための感度調整スイッチ14と、ダークオンモード・ライトオンモードを切り換えるための切換スイッチ15とを具備している。
図1に示す反射型光電センサの上端部の内部構造を示す一部破断斜視図が図2に示されている。同図に示されるように、表示灯カバー13の下方には、安定表示灯(緑色LED)13aと、自己診断履歴表示灯(青色LED)13bと、検知表示灯(橙色LED)13cとが配置されている。同図には詳細に示されていないが、安定表示灯13aと自己診断履歴表示灯13bの上方には導光部材(ガラス)130が配置されており、この導光部材130が両表示灯からの照射光を外部へと導く役割を担っている。同様に、検知表示灯13cの上方にも、もう一体の導光部材130が配置されている。尚、これら表示灯13a、13b、13cの発光態様については後述する。
本発明に係る反射型光電センサの回路構成が図3に示されている。同図において符号100は図4にてその詳細が示される制御回路(IC)を、符号120は制御回路100から得られる投光タイミングで検出光を投射する発光素子を含む投光回路を、符号121はフォトダイオード、受光増幅アンプを含み受光信号を生成して制御回路100へと送出する受光回路を、符号13aは制御回路100から送出される表示灯用出力信号(S4)を受けて点灯する安定表示灯を、符号13bはラッチ回路128の出力を受けて点灯する自己診断履歴表示灯を、符号13cは制御回路100から送出される検知出力信号(S2)を受けて点灯する検知表示灯を、符号125は各回路要素へ電源を供給するための電源回路をそれぞれ示している。また、符号126は制御回路100から送出される自己診断出力信号(S3)を上位装置(PLC)へ送る自己診断出力へ変換するための出力回路を、符号127は制御回路100から送出される検知出力信号(S1)を上位装置へ送る検知出力(物体検知有無信号)に変換するための出力回路を、符号122、符号123、符号124は、それぞれの表示灯(13a、13b、13c)を点灯・消灯するための点消灯回路をそれぞれ示している(詳細は図5参照)。
図3に示される制御回路の詳細が図4に示されている。制御回路100には、同図(b)に示されるしきい値Vth1(この例では検知用しきい値Vth2の+15%のレベル)を比較値として有するコンパレータ101(CMP1)と、検知用しきい値Vth2を比較値として有するコンパレータ102(CMP2)と、しきい値Vth3(この例では検知用しきい値Vth2の−15%のレベル)を比較値として有するコンパレータ103(CMP3)とを有する。図3に示した受光回路121から送出される受光信号は、これら3つのコンパレータにそれぞれ入力され、それらコンパレータはそれぞれの比較値と受光信号とを比較して2値化信号を出力する。コンパレータ2の出力は、外部機器制御用の検知出力(S1、S2)として利用される。一方、コンパレータ1の出力は、この例では投光タイミング(100μs周期)を規定する発振器104の出力をクロックとしてフリップフロップ105に保持される。同様にコンパレータ2の出力は、発振器104の出力をクロックとしてフリップフロップ106に保持される。フリップフロップ105とフリップフロップ106の出力は、EXOR(排他的論理和)回路108を介して、発振器104の出力をクロックとして12ビットアップダウンカウンタ110に取り込まれる。
すなわち、制御回路100内では、100μsec毎に、受光信号が検知用しきい値Vth2の±15%の範囲内にあるか否かが判定され、当該範囲内にあるときには、カウンタ110のカウント値が“1”インクリメントされ、当該範囲内に無いときには、カウント値が“1”ディクリメントされる。そして、カウンタ110のカウント値が“0”になると、動作安定状態を示す安定状態信号が出力され、この出力が、表示灯用出力(S4)を生成するためのRSフリップフロップ112の“S(リセット)”、及び、自己診断出力信号(S3)を生成するためのRSフリップフロップ111の“R(リセット)”端子にそれぞれ入力される。すなわち、安定状態にあるときには、表示灯用出力(S4)はオン状態に維持され、自己診断出力信号(S3)はオフ状態に維持される。また、カウンタ110のカウント値が“64”に到達すると、第1の不安定状態レベル信号が出力され、この出力が表示灯用出力(S4)を生成するためのRSフリップフロップ112の“R(リセット)”に入力される。したがって、第1の不安定状態レベルを超えている期間は、表示灯用出力(S4)はオフ状態に維持されることとなる。また、カウンタ110のカウント値が“4095”に到達すると、第2の不安定状態レベル信号が出力され、この出力が自己診断出力信号(S3)を生成するためのRSフリップフロップ111の“S(セット)”に入力される。したがって、第2の不安定状態レベルを超えている期間は、自己診断出力信号(S3)はオン状態に維持されることとなる。
以上の説明から明らかであるように、本実施形態の光電センサにあっては、受光信号が検知用しきい値Vth2の±15%の範囲内にある時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断している。そして、安定表示灯13aは、安定状態にある期間は点灯され、第1の不安定状態レベルを超えている期間は消灯されている。また、自己診断出力(S3)は、第2の不安定状態レベルを超えてから、安定状態に復帰するまでの期間、出力がオンとなる。
以上が、本実施形態の光電センサの基本動作である。
図3に戻り、本発明の要部について説明する。本発明の光電センサが従来の自己診断機能搭載型の光電センサと大きく異なる点は、自己診断出力信号(S3)の出力を保持するラッチ回路128と、自己診断履歴表示灯13bとを具備する点にある。
本発明の要部となる回路要素を抽出して示した回路図が図5に示されている。同回路図から明らかであるように、本実施形態の光電センサにあっては、自己診断出力信号(S3)がひとたび生成されると、その出力がラッチ回路128により保持されるよう構成されている。このラッチ回路128により保持された出力は自己診断履歴表示灯13bの点消灯回路123へと供給されるため、自己診断出力がひとたび生成されると、自己診断履歴表示灯13bは、電源がリセットされるまで青色の点灯状態に維持されることとなる。このとき、同図符号129のアンド回路及び反転回路130の配置から明らかなように、安定表示灯13aは、表示灯用出力信号(S4)が出力され、かつ、自己診断出力信号(S3)がオフしている期間は点灯状態に維持されているが、自己診断出力信号(S3)がひとたび生成されると、その出力がラッチ回路128により保持され、その反転出力がアンド回路129に入力されるため、電源がリセットされるまで消灯状態に維持されることとなる。
したがって、本実施形態の光電センサによれば、センサが一度でも自己診断出力を生成したときには、電源がリセットされるまで安定表示灯13aが消灯し続け、かつ別途設けた自己診断履歴表示灯13bが点灯し続けるため、自己診断出力が生成された後すぐに安定状態に復帰した場合であっても、表示灯13を見ることで、検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、センサが不安定状態になったことを一目で認識可能なセンサが実現される。
次に、上述の実施形態を第1実施形態として、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態に係る反射型光電センサの回路構成が図6に示されている。尚、同図において、図3に示した第1実施形態のものと同一構成の箇所には同一符号を付してその説明を省略するものとする。
第2実施形態が第1実施形態と大きく異なる点は、第2実施形態にあっては、第1実施形態では設けられていた自己診断履歴表示灯13bを具備しない点にある。
第2実施形態の要部となる回路要素を抽出して示した回路図が図7に示されている。同回路図から明らかであるように、第2実施形態の光電センサにあっても、自己診断出力信号(S3)がひとたび生成されると、その出力がラッチ回路128により保持されるよう構成されている。第2実施形態においては、このラッチ回路128により保持された出力は同図符号130の反転回路に入力される。すなわち、第2実施形態においては、安定表示灯13aは、表示灯用出力信号(S4)が出力され、かつ、自己診断出力信号(S3)がオフしている期間は点灯状態に維持されているが、自己診断出力信号(S3)がひとたび生成されると、その出力がラッチ回路128により保持され、その反転出力がアンド回路129に入力されるため、電源がリセットされるまで消灯状態に維持されることとなる。
したがって、第2実施形態の光電センサによれば、センサが一度でも自己診断出力を生成したときには、電源がリセットされるまで安定表示灯13aが消灯し続けるため、表示灯13の発光色に緑色が含まれるか否かを見ることで、自己診断出力が生成されたか否かを、検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、一目で認識可能なセンサが実現される。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本発明の第3実施形態に係る反射型光電センサの回路構成が図8に示されている。尚、同図において、図3に示した第1実施形態のものと同一構成の箇所には同一符号を付してその説明を省略するものとする。
第3実施形態の要部となる回路要素を抽出して示した回路図が図9に示されている。同回路図から明らかであるように、第3実施形態の光電センサにあっても、自己診断出力信号(S3)がひとたび生成されると、その出力がラッチ回路128により保持されるよう構成されている。この第3実施形態が第1実施形態と大きく異なる点は、制御回路100’内に、点滅信号発生器140が具備されている点にある。この点滅信号発生器130は、所定周期で所定幅のパルス(点滅信号(S5))を常時出力するものである。この点滅信号(S5)は、同図符号132に示されるアンド回路に入力される。そして、ラッチ回路128の出力はアンド回路132及び反転回路134に入力される。そして、同図に示されるオア回路131、アンド回路132、アンド回路133及び反転回路134の配置から明らかなように、第3実施形態の光電センサは、以下のように動作する。
すなわち、第3実施形態においては、安定表示灯13aは、表示灯用出力信号(S4)が出力され、かつ、自己診断出力信号(S3)がオフしている期間は、アンド回路133の出力がオンとなっているため点灯状態に維持されるが、自己診断出力信号(S3)がひとたび生成されると、その出力がラッチ回路128により保持され、その反転出力がアンド回路134に入力されるため、アンド回路133の出力はオフ状態に維持される。このとき、アンド回路132には、ラッチ回路128の出力が継続して入力される一方、点滅信号(S5)が断続的に入力されるため、安定表示灯13aは点滅状態に維持されることとなる。
したがって、第3実施形態によれば、センサが一度でも自己診断出力を生成したときには、電源がリセットされるまで安定表示灯13aが点滅し続けるため、安定表示灯が点滅しているか否かを確認することにより、自己診断出力が生成されたか否かを、検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、一目で認識可能なセンサが実現される。
最後に、本発明に係るセンサシステムの構成を図10に示す。同図に示されるように、このセンサシステムにあっては、上記第1乃至第3実施形態に示した何れかの反射型光電センサが4機(1a〜1d)使用されている。
このセンサシステムにあっては、1台のセンサに対して1つの検知出力入力用ポート(ポート番号(1)、(3)、(4)、(5))がPLC200の側に設けられている。これに対し、各センサ1a〜1dの自己診断出力に関しては、4台のセンサ間でワイアードオア接続を行い、PLC200側の自己診断出力入力用ポート(ポート番号(2))を1つとすることにより、PLC側の入力ポート数の低減化を実現させている。このようなことが可能となるのは、4台のセンサの自己診断出力をPLC200に取り込むためのセンサとPLC200との接続(配線)をワイアードオア接続としても、PLC200側で自己診断出力が検知されたときには、個々のセンサの安定表示灯或いは別途設けた自己診断履歴表示灯の点灯状態を見ることで、安定状態復帰後であっても、かつ検知対象領域にワークの有る無しに拘わらず、どのセンサが不安定状態になったかを一目で認識できるために他ならない。
このように、本発明に係るセンサシステムによれば、配線や上位装置側へのポート増設等に掛かるコストを最小限に抑えることが可能となる。
尚、上述の説明では、反射型の光電センサを一例として示したが、本発明は、先にも述べたように、近接センサ、光電センサ(反射型、透過型、回帰反射型)等、自己診断機能搭載型の各種のセンサに適用可能である。
本発明に係る反射型光電センサの外観図である。 図1に示す反射型光電センサの上端部の内部構造を示す一部破断斜視図である。 本発明に係る反射型光電センサの回路構成図である。 図3に示される制御回路の詳細を説明するための図である。 本発明の要部となる回路要素を抽出して示す図である。 本発明の第2実施形態に係る反射型光電センサの回路構成図である。 第2実施形態の要部となる回路要素を抽出して示す図である。 本発明の第3実施形態に係る反射型光電センサの回路構成図である。 第3実施形態の要部となる回路要素を抽出して示す図である。 本発明に係るセンサシステムの構成図である。 従来の光電センサにおける受光量変化と自己診断出力との関係を説明するための図である。 従来の光電センサの使用例を示す図である。 従来のセンサシステムの構成図である。
符号の説明
1 反射型光電センサ
10 センサケース
11 投受光用窓
12 電気コード
13 表示灯
13a 安定表示灯(緑色LED)
13b 自己診断履歴表示灯(青色LED)
13c 検知表示灯(橙色LED)
14 感度調整スイッチ
15 検知モード切換スイッチ
100 制御回路(IC)
101,102,103 コンパレータ(比較器)
104 発振器
105,106 フリップフロップ
107,109 反転回路
108 EXOR回路
110 12ビットアップダウンカウンタ
111,112 RSフリップフロップ
120 投光回路
121 受光回路
122 点消灯回路
123 点消灯回路
124 点消灯回路
125 電源回路
126,127 出力回路
128 ラッチ回路
130 導光部材
140 点滅信号発生器
200 PLC

Claims (9)

  1. 検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    前記保持回路の出力に基づいて点灯状態が制御される自己診断履歴表示灯と、を具備することを特徴とするセンサ。
  2. 検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    前記保持回路の出力に基づいて前記安定表示灯を強制的に消灯状態に制御する手段と、
    を具備することを特徴とするセンサ。
  3. 検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    所定周期で所定幅のパルスを出力する点滅信号発生器と、を具備し、
    安定表示灯は、当該点滅信号発生器の出力と前記保持回路の出力との論理積に基づいて点灯状態が制御されることを特徴とするセンサ。
  4. 受光レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    前記保持回路の出力に基づいて点灯状態が制御される自己診断履歴表示灯と、を具備することを特徴とする光電センサ。
  5. 検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    前記保持回路の出力に基づいて前記安定表示灯を強制的に消灯状態に制御する手段と、
    を具備することを特徴とする光電センサ。
  6. 受光レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    所定周期で所定幅のパルスを出力する点滅信号発生器と、を具備し、
    安定表示灯は、当該点滅信号発生器の出力と前記保持回路の出力との論理積に基づいて点灯状態が制御されることを特徴とする光電センサ。
  7. 1又は2以上の搬送路を流れる物品を検知するための1又は2以上のセンサと、それらセンサの個々の自己診断出力を取り込む1台の上位装置からなるセンサシステムであって、
    前記センサは、
    検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    前記保持回路の出力に基づいて点灯状態が制御される自己診断履歴表示灯と、を具備することを特徴とするセンサシステム。
  8. 1又は2以上の搬送路を流れる物品を検知するための1又は2以上のセンサと、それらセンサの個々の自己診断出力を取り込む1台の上位装置からなるセンサシステムであって、
    前記センサは、
    検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    前記保持回路の出力に基づいて前記安定表示灯を強制的に消灯状態に制御する手段と、
    を具備することを特徴とするセンサシステム。
  9. 1又は2以上の搬送路を流れる物品を検知するための1又は2以上のセンサと、それらセンサの個々の自己診断出力を取り込む1台の上位装置からなるセンサシステムであって、
    前記センサは、
    検出レベルが物体検知用しきい値の前後一定範囲内に止まった時間を監視することにより、センサ動作が安定状態レベルにあるか不安定状態レベルにあるかを診断する自己診断手段と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は点灯される一方、センサ動作が第1の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は消灯される安定表示灯と、
    自己診断手段により安定状態レベル内にあることが確認されている間は出力が停止される一方、センサ動作が前記第1の不安定状態レベル以上の第2の不安定状態レベルを超えていることが確認されている間は自己診断出力を生成する自己診断出力生成手段と、
    前記自己診断出力を保持する保持回路と、
    所定周期で所定幅のパルスを出力する点滅信号発生器と、を具備し、
    前記安定表示灯は、当該点滅信号発生器の出力と前記保持回路の出力との論理積に基づいて点灯状態が制御されることを特徴とするセンサシステム。
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