JP5548043B2 - Control board - Google Patents

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Description

この発明は、プロセス制御に使用されるコントローラなどの機器に組み込まれる制御基板に関するものである。   The present invention relates to a control board incorporated in equipment such as a controller used for process control.

従来より、プロセス制御に使用されるコントローラなどの機器には、その機器の動作に必要な入出力回路が構築された制御基板が組み込まれている。   Conventionally, a device such as a controller used for process control has a built-in control board on which an input / output circuit necessary for the operation of the device is constructed.

例えば、プロセス制御に使用されるコントローラは、温度や圧力などの状態量を表すデジタル信号やパルス信号を入力して、外部状態を所定の条件に保つような演算量を算出して外部機器などへの出力を行う。   For example, a controller used for process control inputs a digital signal or a pulse signal representing a state quantity such as temperature or pressure, calculates a calculation amount that keeps the external state at a predetermined condition, and sends it to an external device. Is output.

このような動作を行わせるために、ＣＰＵなどの演算部と合わせ、デジタル入力、パルス入力、デジタル出力などの仕様に応じた入出力回路をプリント基板上に構築し、この演算部や入出力回路を構築したプリント基板を制御基板としてコントローラに組み込んでいる。   In order to perform such operations, an input / output circuit according to specifications such as digital input, pulse input, and digital output is constructed on a printed circuit board together with an arithmetic unit such as a CPU. The printed circuit board that has been constructed is incorporated into the controller as a control board.

特開平１１−０８５２５１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-085251

しかしながら、従来の制御基板では、デジタル入力用の制御基板、パルス入力用の制御基板、デジタル出力用の制御基板というように、入出力の種別が異なる専用の制御基板を個別に設計するようにしているため（例えば、特許文献１参照）、入出力回路の構成要素（フォトカプラ、抵抗素子、ＩＣ素子などの部品）を実装する前段階として準備されるプリント基板（以下、空基板という）の種類が増え、製造面や管理面で煩雑となるという問題があった。   However, in conventional control boards, dedicated control boards with different input / output types, such as control boards for digital inputs, control boards for pulse inputs, and control boards for digital outputs, are designed individually. (For example, refer to Patent Document 1), the types of printed circuit boards (hereinafter referred to as “empty boards”) prepared as a pre-stage for mounting components of input / output circuits (components such as photocouplers, resistance elements, and IC elements) There has been a problem that the manufacturing and management are complicated.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、デジタル入力、パルス入力、デジタル出力などの種別が異なる入出力回路に対して、空基板の種類を１つとし、製造面や管理面での煩雑さを改善することが可能な制御基板を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve such problems, and the object of the present invention is to provide different types of empty boards for input / output circuits of different types such as digital input, pulse input, and digital output. One object is to provide a control board that can improve the complexity of manufacturing and management.

このような目的を達成するために、本発明に係る制御基板は、入出力端子部と、演算部と、入出力端子部と接続される第１領域と、演算部と第１領域とを中継する第２領域とを備えた構成とし、第１領域と第２領域とを共用領域とし、入出力の種別が異なる複数の回路を第１〜第Ｎの回路とし、第１〜第Ｎの回路の何れか１つを共用領域中の予め定められた実装領域にその構成要素を選択的に配置して入出力回路として構築するようにしたものであり、共通領域に構築された入出力回路の入出力の種別に応じたアナログ信号を出力する入出力種別出力回路を備え、演算部は、入出力種別出力回路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、第１〜第Ｎの回路の入出力の種別とＡ／Ｄ変換手段が変換するデジタル信号の値との関係を記した入出力種別判定情報と、第１〜第Ｎの回路の入出力の種別とその回路が有する機能との関係を記した第１の機能情報と、制御基板を組み込んで製品とされる機器が必要とする機能を記した第２の機能情報と、各機能を実現するプログラムとを記憶する記憶手段と、Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号の値に基づき、入出力種別判定情報を参照して、共通領域に構築されている入出力回路の入出力の種別を判定する入出力種別判定手段と、入出力種別判定手段によって判定された入出力の種別に基づき、第１の機能情報を参照して、共通領域に構築されている入出力回路が有する機能をハード機能として読み出す一方、第２の機能情報として記されている機能をソフト機能として読み出し、その読み出したハード機能とソフト機能とが一致するか否かを判定する機能判定手段とを備えることを特徴とする。
なお、演算部は、共通領域に構築された入出力回路の入出力の種別を示す情報が記される入出力種別情報と、第１〜第Ｎの回路の入出力の種別とその回路が有する機能との関係を記した第１の機能情報と、制御基板を組み込んで製品とされる機器が必要とする機能を記した第２の機能情報と、各機能を実現するプログラムとを記憶する記憶手段と、入出力種別情報および第１の機能情報を参照して共通領域に構築されている入出力回路が有する機能をハード機能として読み出す一方、第２の機能情報として記されている機能をソフト機能として読み出し、その読み出したハード機能とソフト機能とが一致するか否かを判定する機能判定手段とを備えるようにしてもよい。 In order to achieve such an object, a control board according to the present invention relays an input / output terminal unit, a calculation unit, a first region connected to the input / output terminal unit, and the calculation unit and the first region. The first region and the second region are shared regions, and a plurality of circuits having different input / output types are defined as first to Nth circuits, and the first to Nth circuits. Any one of these is configured as an input / output circuit by selectively arranging its constituent elements in a predetermined mounting area in the common area, and the input / output circuit constructed in the common area An input / output type output circuit for outputting an analog signal corresponding to the type of input / output is provided, and the arithmetic unit includes A / D conversion means for converting the analog signal from the input / output type output circuit into a digital signal, and first to first Type of input / output of N circuit and value of digital signal converted by A / D conversion means Input / output type determination information describing the relationship of the above, first function information describing the relationship between the input / output types of the first to Nth circuits and the functions of the circuit, and a product incorporating a control board Based on the value of the digital signal converted by the A / D conversion means, the storage means for storing the second function information describing the function required by the device to be executed, and the program for realizing each function Referring to the type determination information, based on the input / output type determination unit that determines the input / output type of the input / output circuit built in the common area, and the input / output type determined by the input / output type determination unit The function of the input / output circuit constructed in the common area is read as a hardware function with reference to the function information of 1, while the function described as the second function information is read as a software function, and the read hardware Characterized in that it comprises a function determination means for determining whether performance and the software function matches.
The arithmetic unit has input / output type information in which information indicating the input / output type of the input / output circuit constructed in the common area is described, the input / output types of the first to Nth circuits, and the circuit. Memory that stores first function information that describes the relationship with functions, second function information that describes functions required by devices that are built into the control board, and programs that implement each function The function of the input / output circuit built in the common area is read as a hardware function with reference to the means, the input / output type information and the first function information, while the function described as the second function information is software A function determination unit may be provided that reads out as a function and determines whether or not the read hardware function matches the software function.

この発明によれば、例えば、入出力の種別が異なる複数の回路をデジタル入力回路、パルス入力回路、デジタル出力回路とした場合、デジタル入力用の制御基板とする場合には、共用領域中の予め定められた実装領域にデジタル入力回路の構成要素が選択的に配置されて入出力回路として構築され、パルス入力用の制御基板とする場合には、共用領域中の予め定められた実装領域にパルス入力回路の構成要素が選択的に配置されて入出力回路として構築され、デジタル出力用の制御基板とする場合には、共用領域中の予め定められた実装領域にデジタル出力回路の構成要素が選択的に配置されて入出力回路として構築される。   According to the present invention, for example, when a plurality of circuits having different input / output types are digital input circuits, pulse input circuits, and digital output circuits, or when a control board for digital input is used, the circuit in the common area is previously When components of the digital input circuit are selectively arranged in a predetermined mounting area and constructed as an input / output circuit, and used as a control board for pulse input, a pulse is applied to a predetermined mounting area in the common area. When components of the input circuit are selectively arranged and constructed as an input / output circuit and used as a control board for digital output, the components of the digital output circuit are selected in a predetermined mounting area in the common area Arranged as an input / output circuit.

本発明によれば、第１領域と第２領域とを共用領域とし、入出力の種別が異なる複数の回路を第１〜第Ｎの回路とし、第１〜第Ｎの回路の何れか１つを共用領域中の予め定められた実装領域にその構成要素を選択的に配置して入出力回路として構築するようにしたので、デジタル入力、パルス入力、デジタル出力などの種別が異なる入出力回路に対して、空基板の種類を１つとし、製造面や管理面での煩雑さを改善することが可能となる。   According to the present invention, the first region and the second region are used as a common region, and a plurality of circuits having different input / output types are defined as first to Nth circuits, and any one of the first to Nth circuits. Is configured as an input / output circuit by selectively arranging its components in a predetermined mounting area in the common area, so that input / output circuits of different types such as digital input, pulse input, and digital output can be used. On the other hand, it is possible to improve the complexity in terms of manufacturing and management by using only one type of empty substrate.

本発明に係る制御基板の実施の形態の説明に入る前の空基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the empty board | substrate before starting description of embodiment of the control board which concerns on this invention. この空基板を用いてデジタル入力、パルス入力、デジタル出力（シンク）、デジタル出力（ソース）の各制御基板を製作する際の部品表を示す図である。It is a figure which shows the parts table at the time of manufacturing each control board of a digital input, a pulse input, a digital output (sink), and a digital output (source) using this empty board | substrate. この部品表に従って製作されたデジタル入力用の制御基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control board for digital inputs manufactured according to this parts table. この部品表に従って製作されたパルス入力用の制御基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control board for pulse inputs manufactured according to this parts table. この部品表に従って製作されたデジタル出力（シンク）用の制御基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control board for digital outputs (sink) manufactured according to this parts table. この部品表に従って製作されたデジタル出力（ソース）用の制御基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control board for digital outputs (source) manufactured according to this parts table. 制御基板に構築されたデジタル出力回路（シンク）からの外部負荷への電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the electric current to the external load from the digital output circuit (sink) constructed | assembled on the control board. 制御基板に構築されたデジタル出力回路（ソース）からの外部負荷への電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the electric current to the external load from the digital output circuit (source) constructed | assembled on the control board. 制御基板に搭載された演算部の要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the principal part of the calculating part mounted in the control board. この演算部での処理動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the processing operation in this calculating part. 演算部の他の例を示す要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the principal part which shows the other example of a calculating part.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔空基板〕
先ず、本発明に係る制御基板の実施の形態の説明に入る前に、本実施の形態で用いる入出力回路の構成要素（フォトカプラ、抵抗素子、ＩＣ素子などの部品）を実装する前段階として準備されるプリント基板（空基板）の構成例について説明する。図１はこの空基板の構成例を示す図である。 [Empty board]
First, before entering the description of the embodiment of the control board according to the present invention, as a pre-stage for mounting the components of the input / output circuit used in this embodiment (parts such as photocouplers, resistance elements, IC elements). A configuration example of a prepared printed board (empty board) will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of this empty substrate.

図１において、１は所定の配線パターンが形成されたプリント基板であり、このプリント基板１には所定の配線パターンが形成され、入出力端子部２と演算部３が既に設けられている。また、プリント基板１には、デジタル入力やパルス入力、デジタル出力などの入出力回路が構築される共用領域４と、外部回路として入出力種別出力回路が構築される外部回路領域５とが設けられている。この共用領域４および外部回路領域５に構築される回路については後述する。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a printed circuit board on which a predetermined wiring pattern is formed. The printed circuit board 1 is formed with a predetermined wiring pattern, and an input / output terminal unit 2 and an arithmetic unit 3 are already provided. Further, the printed circuit board 1 is provided with a common area 4 in which input / output circuits such as digital input, pulse input, and digital output are constructed, and an external circuit area 5 in which an input / output type output circuit is constructed as an external circuit. ing. The circuits constructed in the shared area 4 and the external circuit area 5 will be described later.

共用領域４は、絶縁素子領域６と第１領域７と第２領域８とから構成されており、第１領域７は入出力端子部２と絶縁素子領域６とを中継する領域とされ、第２領域８は演算部３と絶縁素子領域６とを中継する領域とされる。   The common area 4 is composed of an insulating element area 6, a first area 7, and a second area 8. The first area 7 is an area that relays between the input / output terminal portion 2 and the insulating element area 6. The second region 8 is a region that relays between the arithmetic unit 3 and the insulating element region 6.

共用領域４において、第２領域８は、入出力回路の構成要素の実装領域として、部品１の実装領域ＡＲ１と、部品２の実装領域ＡＲ２と、部品３の実装領域ＡＲ３と、部品４の実装領域ＡＲ４とを備えている。   In the shared area 4, the second area 8 is a mounting area AR 1 for the component 1, a mounting area AR 2 for the part 2, a mounting area AR 3 for the part 3, and a mounting area for the component 4 as mounting areas for the components of the input / output circuit. And an area AR4.

本実施の形態において、実装領域ＡＲ１，ＡＲ２はジャンパ部品の実装領域とされ、実装領域ＡＲ３は抵抗素子の実装領域とされ、実装領域ＡＲ４は抵抗素子あるいはジャンパ部品の実装領域とされている。なお、ジャンパ部品とは、その実装された線路の両端を短絡する結線部品である。   In the present embodiment, the mounting areas AR1 and AR2 are jumper component mounting areas, the mounting area AR3 is a resistance element mounting area, and the mounting area AR4 is a resistance element or jumper component mounting area. The jumper component is a connection component that short-circuits both ends of the mounted line.

共用領域４において、絶縁素子領域６は、入出力回路の構成要素の実装領域として、部品５の実装領域ＡＲ５を備えている。本実施の形態において、実装領域ＡＲ５はフォトカプラの実装領域とされている。なお、絶縁素子領域６は省略される場合もある。   In the shared region 4, the insulating element region 6 includes a mounting region AR5 for the component 5 as a mounting region for components of the input / output circuit. In the present embodiment, the mounting area AR5 is a photocoupler mounting area. Note that the insulating element region 6 may be omitted.

共用領域４において、第１領域７は、入出力回路の構成要素の実装領域として、部品６の実装領域ＡＲ６と、部品７の実装領域ＡＲ７と、部品８の実装領域ＡＲ８と、部品９の実装領域ＡＲ９と、部品１０の実装領域ＡＲ１０と、部品１１の実装領域ＡＲ１１と、部品１２の実装領域ＡＲ１２とを備えている。   In the common area 4, the first area 7 is a mounting area AR 6 for the component 6, a mounting area AR 7 for the part 7, a mounting area AR 8 for the part 8, and a mounting area for the component 9. A region AR9, a mounting region AR10 for the component 10, a mounting region AR11 for the component 11, and a mounting region AR12 for the component 12 are provided.

本実施の形態において、実装領域ＡＲ６，ＡＲ８，ＡＲ９は抵抗素子の実装領域とされ、実装領域ＡＲ７はダイオードブリッジの実装領域とされ、実装領域ＡＲ１０はＩＣ素子の実装領域とされ、実装領域ＡＲ１１はジャンパ部品の実装領域とされ、実装領域ＡＲ１２は電源回路の実装領域とされている。なお、ダイオードブリッジの実装領域ＡＲ７は省略される場合もある。   In the present embodiment, the mounting areas AR6, AR8, and AR9 are resistance element mounting areas, the mounting area AR7 is a diode bridge mounting area, the mounting area AR10 is an IC element mounting area, and the mounting area AR11 is The mounting area is a jumper component mounting area, and the mounting area AR12 is a power circuit mounting area. The diode bridge mounting area AR7 may be omitted.

外部回路領域５は、外部回路の構成要素の実装領域として、部品１３の実装領域ＡＲ１３と、部品１４の実装領域ＡＲ１４とを備えている。本実施の形態において、実装領域ＡＲ１３，ＡＲ１４は抵抗素子の実装領域とされ、外部回路領域５に構築される回路は分圧回路とされる。   The external circuit area 5 includes a mounting area AR13 for the component 13 and a mounting area AR14 for the component 14 as mounting areas for components of the external circuit. In the present embodiment, the mounting areas AR13 and AR14 are resistance element mounting areas, and the circuit constructed in the external circuit area 5 is a voltage dividing circuit.

〔制御基板〕
本実施の形態では、この空基板１００を用いて、デジタル入力用の制御基板、パルス入力用の制御基板、デジタル出力用の制御基板などの入出力の種別が異なる制御基板を製作する。すなわち、１種類の空基板１００を用いて、複数種類の制御基板を製作する。これにより、空基板の種類が増えることがなく、製造面や管理面での煩雑さが改善される。 [Control board]
In the present embodiment, this empty board 100 is used to manufacture control boards having different input / output types, such as a digital input control board, a pulse input control board, and a digital output control board. That is, a plurality of types of control boards are manufactured using one type of empty board 100. As a result, the number of empty substrates does not increase, and the complexity in terms of manufacturing and management is improved.

図２に、デジタル入力、パルス入力、デジタル出力（シンク）、デジタル出力（ソース）の各制御基板を製作する際の部品表を示す。この部品表に従って、空基板１００の実装領域ＡＲ１〜ＡＲ１４に各部品を実装し、デジタル入力用の制御基板、パルス入力用の制御基板、デジタル出力用の制御基板（シンク）、デジタル出力用の制御基板（ソース）を製作する。   FIG. 2 shows a parts table for manufacturing control boards for digital input, pulse input, digital output (sink), and digital output (source). In accordance with this parts table, each component is mounted in the mounting areas AR1 to AR14 of the empty board 100, a control board for digital input, a control board for pulse input, a control board (sink) for digital output, and a control for digital output. Produce a substrate (source).

〔デジタル入力用の制御基板〕
図３に図２の部品表に従って製作されたデジタル入力用の制御基板２００Ａを示す。 [Control board for digital input]
FIG. 3 shows a control board 200A for digital input manufactured according to the parts table of FIG.

このデジタル入力用の制御基板２００Ａでは、共用領域４に入出力回路２０１としてデジタル入力回路２０１Ａが構築され、外部回路領域５に外部回路として入出力種別出力回路２０２（２０２Ａ）が構築される。   In the digital input control board 200A, a digital input circuit 201A is constructed as an input / output circuit 201 in the common area 4, and an input / output type output circuit 202 (202A) is constructed as an external circuit in the external circuit area 5.

〔共用領域〕
図３において、共用領域４の第２領域８には、その実装領域ＡＲ２に部品２としてジャンパ部品ＪＰ１が実装され、実装領域ＡＲ３に部品３として抵抗Ｒ６が実装され、実装領域ＡＲ４に部品４としてジャンパ部品ＪＰ２が実装される。なお、第２領域８中、実装領域ＡＲ１には部品１は実装されない。 [Common area]
In FIG. 3, in the second region 8 of the common region 4, the jumper component JP1 is mounted as the component 2 in the mounting region AR2, the resistor R6 is mounted as the component 3 in the mounting region AR3, and the component 4 is mounted in the mounting region AR4. Jumper part JP2 is mounted. In the second region 8, the component 1 is not mounted in the mounting region AR1.

また、絶縁素子領域６には、その実装領域ＡＲ５に部品５として、フォトカプラＡが実装される。フォトカプラＡは４ピンの部品である。なお、図中の「●」印は入端端子のある方向を示す。   In the insulating element region 6, the photocoupler A is mounted as the component 5 in the mounting region AR5. Photocoupler A is a 4-pin component. In the figure, “●” marks indicate the direction in which the input terminal is located.

また、第１領域７には、その実装領域ＡＲ６に部品６として抵抗Ｒ３が実装され、実装領域ＡＲ７に部品７としてダイオードブリッジＤＲが実装され、実装領域ＡＲ８に部品８として抵抗Ｒ２が実装される。なお、第１領域７中、実装領域ＡＲ９，ＡＲ１０，ＡＲ１１，ＡＲ１２には、部品９，１０，１１，１２は実装されない。   In the first area 7, a resistor R3 is mounted as a component 6 in the mounting area AR6, a diode bridge DR is mounted as the component 7 in the mounting area AR7, and a resistor R2 is mounted as the component 8 in the mounting area AR8. . In the first region 7, the components 9, 10, 11, and 12 are not mounted in the mounting regions AR9, AR10, AR11, and AR12.

これにより、共用領域４に、入出力回路２０１としてデジタル入力回路２０１Ａが構築される。   As a result, a digital input circuit 201 </ b> A is constructed as the input / output circuit 201 in the shared area 4.

〔外部回路領域〕
図３において、外部回路領域５には、その実装領域ＡＲ１３に抵抗ＲＡが実装され、実装領域ＡＲ１４に抵抗ＲＢが実装される。 [External circuit area]
In FIG. 3, in the external circuit region 5, a resistor RA is mounted in the mounting region AR13, and a resistor RB is mounted in the mounting region AR14.

これにより、外部回路領域５に、抵抗ＲＡとＲＢとの分圧回路が入出力種別出力回路２０２（２０２Ａ）として構築される。   Thereby, a voltage dividing circuit of the resistors RA and RB is constructed in the external circuit region 5 as the input / output type output circuit 202 (202A).

この入出力種別出力回路２０２（２０２Ａ）での抵抗ＲＡとＲＢとの分圧電圧Ｖｉｎは、入出力回路２０１（２０１Ａ）の入出力の種別（デジタル入力）に応じたアナログ信号として演算部３へ与えられる。   The divided voltage Vin of the resistors RA and RB in the input / output type output circuit 202 (202A) is sent to the arithmetic unit 3 as an analog signal corresponding to the input / output type (digital input) of the input / output circuit 201 (201A). Given.

〔デジタル入力回路の動作〕
デジタル入力回路２０１Ａにおいて、外部から入力されるデジタル信号（例えば、２４／０Ｖ）は、抵抗Ｒ２を介してダイオードブリッジＤＲに入力される。デジタル信号はダイオードブリッジＤＲにより極性が統一され、抵抗Ｒ３と並列にフォトカプラＡに入力される。 [Operation of digital input circuit]
In the digital input circuit 201A, a digital signal (for example, 24/0 V) input from the outside is input to the diode bridge DR via the resistor R2. The polarity of the digital signal is unified by the diode bridge DR, and is input to the photocoupler A in parallel with the resistor R3.

フォトカプラＡは、例えば入力電圧２４Ｖの時に駆動し、フォトカプラＡの出力端子がＯＮする。これにより、電圧ＶｃｃがフォトカプラＡ、ジャンパ部品ＪＰ２、ジャンパ部品ＪＰ１を介してＧＮＤに接続される回路が形成され、演算部３ではＬＯレベルを検出する。一方、入力電圧が０Ｖの時にはフォトカプラＡが駆動しないため、電圧Ｖｃｃが演算部３に接続され、ＨＩレベルを検出する。   The photocoupler A is driven when the input voltage is 24 V, for example, and the output terminal of the photocoupler A is turned ON. As a result, a circuit is formed in which the voltage Vcc is connected to GND via the photocoupler A, the jumper component JP2, and the jumper component JP1, and the arithmetic unit 3 detects the LO level. On the other hand, since the photocoupler A is not driven when the input voltage is 0 V, the voltage Vcc is connected to the calculation unit 3 to detect the HI level.

なお、抵抗Ｒ２，Ｒ３により、フォトカプラＡの入力電流が確定され、抵抗Ｒ３によりデジタル電圧の入力変化によるＯＮ−ＯＦＦ時となる入力電圧レベルが適切に設定される。また、抵抗Ｒ６により電圧Ｖｃｃが確定される。また、フォトカプラＡにより、入力側と出力側とが電気的に絶縁される。また、抵抗Ｒ６により演算部３の入力電圧が規定される。また、演算部３中のＣＰＵは、入力ポートを一定周期毎に読むことでデジタル入力の状態を認識する。   It should be noted that the input current of the photocoupler A is determined by the resistors R2 and R3, and the input voltage level that is ON / OFF due to the input change of the digital voltage is appropriately set by the resistor R3. Further, the voltage Vcc is determined by the resistor R6. Further, the input side and the output side are electrically insulated by the photocoupler A. Moreover, the input voltage of the calculating part 3 is prescribed | regulated by resistance R6. Further, the CPU in the calculation unit 3 recognizes the digital input state by reading the input port at regular intervals.

〔パルス入力用の制御基板〕
図４に図２の部品表に従って製作されたパルス入力用の制御基板２００Ｂを示す。 [Control board for pulse input]
FIG. 4 shows a control board 200B for pulse input manufactured according to the parts table of FIG.

このパルス入力用の制御基板２００Ｂでは、共用領域４に入出力回路２０１としてパルス入力回路２０１Ｂが構築され、外部回路領域５に外部回路として入出力種別出力回路２０２（２０２Ｂ）が構築される。   In the pulse input control board 200B, the pulse input circuit 201B is constructed as the input / output circuit 201 in the common area 4, and the input / output type output circuit 202 (202B) is constructed as the external circuit in the external circuit area 5.

〔共用領域〕
図４において、共用領域４の第２領域８には、その実装領域ＡＲ２に部品２としてジャンパ部品ＪＰ１が実装され、実装領域ＡＲ３に部品３として抵抗Ｒ５が実装され、実装領域ＡＲ４に部品４としてジャンパ部品ＪＰ２が実装される。なお、第２領域８中、実装領域ＡＲ１には部品１は実装されない。 [Common area]
In FIG. 4, in the second area 8 of the common area 4, the jumper part JP1 is mounted as the part 2 in the mounting area AR2, the resistor R5 is mounted as the part 3 in the mounting area AR3, and the part 4 is mounted in the mounting area AR4. Jumper part JP2 is mounted. In the second region 8, the component 1 is not mounted in the mounting region AR1.

また、絶縁素子領域６には、その実装領域ＡＲ５に部品５として、フォトカプラＢが実装される。フォトカプラＢは６ピンの部品である。なお、図中の「●」印は入端端子のある方向を示す。なお、フォトカプラは要求される入出力間の応答時間特性に応じたものが実装される。   In the insulating element region 6, the photocoupler B is mounted as the component 5 in the mounting region AR5. Photocoupler B is a 6-pin component. In the figure, “●” marks indicate the direction in which the input terminal is located. A photocoupler according to the required response time characteristic between input and output is mounted.

また、第１領域７には、その実装領域ＡＲ６に部品６として抵抗Ｒ３が実装され、実装領域ＡＲ７に部品７としてダイオードブリッジＤＲが実装され、実装領域ＡＲ８に部品８として抵抗Ｒ１が実装される。なお、第１領域７中、実装領域ＡＲ９，ＡＲ１０，ＡＲ１１，ＡＲ１２には、部品９，１０，１１，１２は実装されない。   In the first area 7, a resistor R3 is mounted as the component 6 in the mounting area AR6, a diode bridge DR is mounted as the component 7 in the mounting area AR7, and a resistor R1 is mounted as the component 8 in the mounting area AR8. . In the first region 7, the components 9, 10, 11, and 12 are not mounted in the mounting regions AR9, AR10, AR11, and AR12.

これにより、共用領域４に、入出力回路２０１としてパルス入力回路２０１Ｂが構築される。   As a result, the pulse input circuit 201 </ b> B is constructed as the input / output circuit 201 in the common area 4.

〔外部回路領域〕
図４において、外部回路領域５には、その実装領域ＡＲ１３に抵抗ＲＡが実装され、実装領域ＡＲ１４に抵抗ＲＣが実装される。 [External circuit area]
In FIG. 4, in the external circuit region 5, a resistor RA is mounted in the mounting region AR13, and a resistor RC is mounted in the mounting region AR14.

これにより、外部回路領域５に、抵抗ＲＡとＲＣとの分圧回路が入出力種別出力回路２０２（２０２Ｂ）として構築される。   Thereby, a voltage dividing circuit of the resistors RA and RC is constructed in the external circuit area 5 as the input / output type output circuit 202 (202B).

この入出力種別出力回路２０２（２０２Ｂ）での抵抗ＲＡとＲＣとの分圧電圧Ｖｉｎは、入出力回路２０１（２０１Ｂ）の入出力の種別（パルス入力）に応じたアナログ信号として演算部３へ与えられる。   The divided voltage Vin of the resistors RA and RC in the input / output type output circuit 202 (202B) is sent to the arithmetic unit 3 as an analog signal corresponding to the input / output type (pulse input) of the input / output circuit 201 (201B). Given.

〔パルス入力回路の動作〕
パルス入力回路２０１Ｂは、デジタル入力回路２０１ＡのフォトカプラＡをフォトカプラＢに、抵抗Ｒ２を抵抗Ｒ１に、抵抗Ｒ６を抵抗Ｒ５に置き換えたものであり、デジタル入力回路２０１Ａと同様の動作を行う。なお、パルスの計数は、例えばＣＰＵのカウンタ機能を有効にすることで行う。 [Operation of pulse input circuit]
The pulse input circuit 201B is obtained by replacing the photocoupler A of the digital input circuit 201A with the photocoupler B, the resistor R2 with the resistor R1, and the resistor R6 with the resistor R5, and performs the same operation as the digital input circuit 201A. Note that the pulse counting is performed by, for example, enabling a counter function of the CPU.

〔デジタル出力用の制御基板（シンク）〕
図５に図２の部品表に従って製作されたデジタル出力（シンク）用の制御基板２００Ｃを示す。 [Control board for digital output (sink)]
FIG. 5 shows a control board 200C for digital output (sink) manufactured according to the parts table of FIG.

このデジタル出力用の制御基板（シンク）２００Ｃでは、共用領域４に入出力回路２０１としてデジタル出力回路（シンク）２０１Ｃが構築され、外部回路領域５に外部回路として入出力種別出力回路２０２（２０２Ｃ）が構築される。   In this digital output control board (sink) 200C, a digital output circuit (sink) 201C is constructed as an input / output circuit 201 in the common area 4, and an input / output type output circuit 202 (202C) as an external circuit in the external circuit area 5. Is built.

〔共用領域〕
図５において、共用領域４の第２領域８には、その実装領域ＡＲ１に部品１としてジャンパ部品ＪＰ３が実装され、実装領域ＡＲ４に部品４として抵抗Ｒ７が実装される。なお、第２領域８中、実装領域ＡＲ２，ＡＲ３には、部品２，３は実装されない。 [Common area]
In FIG. 5, in the second area 8 of the common area 4, the jumper part JP3 is mounted as the part 1 in the mounting area AR1, and the resistor R7 is mounted as the part 4 in the mounting area AR4. In the second region 8, the components 2 and 3 are not mounted in the mounting regions AR2 and AR3.

また、絶縁素子領域６には、その実装領域ＡＲ５に部品５として、フォトカプラＡが実装される。この場合、フォトカプラＡは、入力端子を第２領域８側とする。すなわち、図３に示したデジタル入力用の制御基板２００ＡにおけるフォトカプラＡに対して、その実装方向を異ならせる。   In the insulating element region 6, the photocoupler A is mounted as the component 5 in the mounting region AR5. In this case, the photocoupler A has the input terminal on the second region 8 side. That is, the mounting direction of the photocoupler A on the digital input control board 200A shown in FIG.

また、第１領域７には、その実装領域ＡＲ９に部品６として抵抗Ｒ４が実装され、実装領域ＡＲ１０に部品１０としてＩＣ素子（ＤＯ出力用ＩＣ）Ａが実装され、実装領域ＡＲ１１に部品１１としてジャンパ部品ＪＰ４が実装され、実装領域ＡＲ１２に部品１２として電源回路ＰＷが実装される。なお、実装領域ＡＲ６，ＡＲ７，ＡＲ８には、部品６，７，８は実装されない。   In the first area 7, a resistor R4 is mounted as a component 6 in the mounting area AR9, an IC element (DO output IC) A is mounted as a component 10 in the mounting area AR10, and a component 11 is mounted in the mounting area AR11. Jumper component JP4 is mounted, and power supply circuit PW is mounted as component 12 in mounting area AR12. The components 6, 7, and 8 are not mounted in the mounting areas AR6, AR7, and AR8.

これにより、共用領域４に、入出力回路２０１としてデジタル出力回路（シンク）２０１Ｃが構築される。   As a result, a digital output circuit (sink) 201 </ b> C is constructed as the input / output circuit 201 in the shared area 4.

〔外部回路領域〕
図５において、外部回路領域５には、その実装領域ＡＲ１３に抵抗ＲＡが実装され、実装領域ＡＲ１４に抵抗ＲＤが実装される。 [External circuit area]
In FIG. 5, in the external circuit region 5, a resistor RA is mounted in the mounting region AR13, and a resistor RD is mounted in the mounting region AR14.

これにより、外部回路領域５に、抵抗ＲＡとＲＤとの分圧回路が入出力種別出力回路２０２（２０２Ｃ）として構築される。   Thereby, a voltage dividing circuit of the resistors RA and RD is constructed in the external circuit region 5 as the input / output type output circuit 202 (202C).

この入出力種別出力回路２０２（２０２Ｃ）での抵抗ＲＡとＲＤとの分圧電圧Ｖｉｎは、入出力回路２０１（２０１Ｃ）の入出力の種別（デジタル出力（シンク））に応じたアナログ信号として演算部３へ与えられる。   The divided voltage Vin of the resistors RA and RD in the input / output type output circuit 202 (202C) is calculated as an analog signal corresponding to the input / output type (digital output (sink)) of the input / output circuit 201 (201C). Given to part 3.

〔デジタル出力回路（シンク）の動作〕
デジタル出力回路（シンク）２０１Ｃにおいて、フォトカプラＡの入力端子には、ジャンパ部品ＪＰ３，抵抗Ｒ７を介した電圧Ｖｃｃと、演算部３からの出力信号線が接続され、例えば演算部３からの出力信号がＬＯの時にフォトカプラＡを駆動して出力側の回路を形成する。 [Operation of digital output circuit (sink)]
In the digital output circuit (sink) 201C, the input terminal of the photocoupler A is connected to the voltage Vcc via the jumper component JP3 and the resistor R7 and the output signal line from the calculation unit 3, for example, output from the calculation unit 3 When the signal is LO, the photocoupler A is driven to form an output side circuit.

この時、電源回路ＰＷからの電圧がジャンパ部品ＪＰ４、フォトカプラＡを介してＩＣ素子Ａに入力され、ＩＣ素子ＡがＯＮすることでＤＯ出力端子に接続される外部負荷に電流が流れる（図７参照（Ｖｃｃ→外部負荷→ＩＣ素子Ａ（ＤＯ出力用ＩＣ）接点→ＧＮＤ））。   At this time, the voltage from the power supply circuit PW is input to the IC element A via the jumper component JP4 and the photocoupler A, and when the IC element A is turned on, a current flows to an external load connected to the DO output terminal (FIG. 7 (Vcc → external load → IC element A (DO output IC) contact → GND)).

一方、演算部３からの入力信号がＨＩの時には、フォトカプラＡは駆動しない。この時、ＩＣ素子Ａには抵抗Ｒ４を介して０Ｖが入力され、ＩＣ素子ＡがＯＦＦとなり、外部負荷に電流は流れない。   On the other hand, when the input signal from the calculation unit 3 is HI, the photocoupler A is not driven. At this time, 0 V is input to the IC element A via the resistor R4, the IC element A is turned OFF, and no current flows to the external load.

なお、抵抗Ｒ７により、フォトカプラＡの入力電流が確定される。また、抵抗Ｒ４によりＩＣ素子Ａの駆動電圧が確定される。また、電源回路ＰＷは外部電圧Ｖｃｃを変圧してＩＣ素子Ａの駆動に必要な電圧を作る。   Note that the input current of the photocoupler A is determined by the resistor R7. Further, the driving voltage of the IC element A is determined by the resistor R4. The power supply circuit PW transforms the external voltage Vcc to generate a voltage necessary for driving the IC element A.

〔デジタル出力用の制御基板（ソース）〕
図６に図２の部品表に従って製作されたデジタル出力（ソース）用の制御基板２００Ｄを示す。 [Control board for digital output (source)]
FIG. 6 shows a control board 200D for digital output (source) manufactured according to the parts table of FIG.

このデジタル出力用の制御基板（ソース）２００Ｄでは、共用領域４に入出力回路２０１としてデジタル出力回路（ソース）２０１Ｄが構築され、外部回路領域５に外部回路として入出力種別出力回路２０２（２０２Ｄ）が構築される。   In the digital output control board (source) 200D, a digital output circuit (source) 201D is constructed as an input / output circuit 201 in the common area 4, and an input / output type output circuit 202 (202D) as an external circuit in the external circuit area 5. Is built.

〔共用領域〕
図６において、共用領域４の第２領域８には、その実装領域ＡＲ１に部品１としてジャンパ部品ＪＰ３が実装され、実装領域ＡＲ４に部品４として抵抗Ｒ７が実装される。なお、実装領域ＡＲ２，ＡＲ３には、部品２，３は実装されない。 [Common area]
In FIG. 6, in the second region 8 of the common region 4, the jumper component JP3 is mounted as the component 1 in the mounting region AR1, and the resistor R7 is mounted as the component 4 in the mounting region AR4. The components 2 and 3 are not mounted in the mounting areas AR2 and AR3.

また、絶縁素子領域６には、その実装領域ＡＲ５に部品５として、フォトカプラＡが実装される。この場合、フォトカプラＡは、入力端子を第２領域８側とする。すなわち、図３に示したデジタル入力用の制御基板２００ＡにおけるフォトカプラＡに対して、その実装方向を異ならせる。   In the insulating element region 6, the photocoupler A is mounted as the component 5 in the mounting region AR5. In this case, the photocoupler A has the input terminal on the second region 8 side. That is, the mounting direction of the photocoupler A on the digital input control board 200A shown in FIG.

また、第１領域７には、その実装領域ＡＲ９に部品６として抵抗Ｒ４が実装され、実装領域ＡＲ１０に部品１０としてＩＣ素子（ＤＯ出力用ＩＣ）Ｂが実装され、実装領域ＡＲ１１に部品１１としてジャンパ部品ＪＰ４が実装され、実装領域ＡＲ１２に部品１２として電源回路ＰＷが実装される。なお、実装領域ＡＲ６，ＡＲ７，ＡＲ８には、部品６，７，８は実装されない。   In the first area 7, a resistor R4 is mounted as a component 6 in the mounting area AR9, an IC element (DO output IC) B is mounted as a component 10 in the mounting area AR10, and a component 11 is mounted in the mounting area AR11. Jumper component JP4 is mounted, and power supply circuit PW is mounted as component 12 in mounting area AR12. The components 6, 7, and 8 are not mounted in the mounting areas AR6, AR7, and AR8.

これにより、共用領域４に、入出力回路２０１としてデジタル出力回路（ソース）２０１Ｄが構築される。   As a result, a digital output circuit (source) 201D is constructed as the input / output circuit 201 in the common area 4.

〔外部回路領域〕
図６において、外部回路領域５には、その実装領域ＡＲ１３に抵抗ＲＡが実装され、実装領域ＡＲ１４に抵抗ＲＥが実装される。 [External circuit area]
In FIG. 6, in the external circuit region 5, a resistor RA is mounted in the mounting region AR13, and a resistor RE is mounted in the mounting region AR14.

これにより、外部回路領域５に、抵抗ＲＡとＲＥとの分圧回路が入出力種別出力回路２０２（２０２Ｄ）として構築される。   Thereby, a voltage dividing circuit of the resistors RA and RE is constructed in the external circuit region 5 as the input / output type output circuit 202 (202D).

この入出力種別出力回路２０２（２０２Ｄ）での抵抗ＲＡとＲＥとの分圧電圧Ｖｉｎは、入出力回路２０１（２０１Ｄ）の入出力の種別（デジタル出力（ソース））に応じたアナログ信号として演算部３へ与えられる。   The divided voltage Vin between the resistors RA and RE in the input / output type output circuit 202 (202D) is calculated as an analog signal corresponding to the input / output type (digital output (source)) of the input / output circuit 201 (201D). Given to part 3.

〔デジタル出力回路（ソース）の動作〕
デジタル出力回路（ソース）２０１Ｄは、デジタル出力回路（シンク）２０１ＣのＩＣ素子ＡをＩＣ素子Ｂに置き換えたものであり、フォトカプラＡの入力端子には、ジャンパ部品ＪＰ３，抵抗Ｒ７を介した電圧Ｖｃｃと、演算部３からの出力信号線が接続され、例えば演算部３からの出力信号がＬＯの時にフォトカプラＡを駆動して出力側の回路を形成する。 [Operation of digital output circuit (source)]
A digital output circuit (source) 201D is obtained by replacing the IC element A of the digital output circuit (sink) 201C with an IC element B. The input terminal of the photocoupler A has a voltage via a jumper component JP3 and a resistor R7. Vcc is connected to an output signal line from the operation unit 3, and for example, when the output signal from the operation unit 3 is LO, the photocoupler A is driven to form an output side circuit.

この時、電源回路ＰＷからの電圧がジャンパ部品ＪＰ４、フォトカプラＡを介してＩＣ素子Ｂに入力され、ＩＣ素子ＢがＯＮすることでＤＯ出力端子に接続される外部負荷に電流が流れる（図８参照（Ｖｃｃ→ＩＣ素子Ｂ（ＤＯ出力用ＩＣ）接点→外部負荷→ＧＮＤ））。   At this time, the voltage from the power supply circuit PW is input to the IC element B via the jumper component JP4 and the photocoupler A, and when the IC element B is turned ON, a current flows to an external load connected to the DO output terminal (FIG. 8 (Vcc → IC element B (DO output IC) contact → external load → GND)).

一方、演算部３からの入力信号がＨＩの時には、フォトカプラＡは駆動しない。この時、ＩＣ素子Ｂには抵抗Ｒ４を介して０Ｖが入力され、ＩＣ素子ＢがＯＦＦとなり、外部負荷に電流は流れない。   On the other hand, when the input signal from the calculation unit 3 is HI, the photocoupler A is not driven. At this time, 0 V is input to the IC element B via the resistor R4, the IC element B is turned OFF, and no current flows to the external load.

なお、抵抗Ｒ７により、フォトカプラＡの入力電流が確定される。また、抵抗Ｒ４によりＩＣ素子Ｂの駆動電圧が確定される。また、電源回路ＰＷは外部電圧Ｖｃｃを変圧してＩＣ素子Ｂの駆動に必要な電圧を作る。   Note that the input current of the photocoupler A is determined by the resistor R7. Further, the driving voltage of the IC element B is determined by the resistor R4. The power supply circuit PW transforms the external voltage Vcc to create a voltage necessary for driving the IC element B.

〔演算部〕
図９に演算部３の要部の機能ブロック図を示す。演算部３は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として、起動時に制御基板２００のハードウェア（Ｈ／Ｗ）としての動作条件とソフトウェア（Ｓ／Ｗ）としての動作条件をチェックする動作条件チェック機能を有している。 [Calculation section]
FIG. 9 shows a functional block diagram of the main part of the calculation unit 3. The calculation unit 3 is realized by hardware including a processor and a storage device, and a program that realizes various functions in cooperation with these hardware. As a function specific to the present embodiment, the control board 200 is activated at startup. It has an operating condition check function for checking operating conditions as hardware (H / W) and operating conditions as software (S / W).

この動作条件チェック機能を実現するために、演算部３は、入出力種別出力回路２０２からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３１と、記憶部３２と、入出力種別判定部３３と、機能判定部３４と、主処理部３５とを有している。   In order to realize this operation condition check function, the calculation unit 3 includes an A / D conversion unit 31 that converts an analog signal from the input / output type output circuit 202 into a digital signal, a storage unit 32, and an input / output type determination unit. 33, a function determination unit 34, and a main processing unit 35.

この演算部３において、記憶部３２には、共用領域４に構築される入出力回路２０１の入出力の種別とＡ／Ｄ変換部３１が変換するデジタル信号の値との関係を記した入出力種別判定情報ＴＢ１と、共用領域４に構築される入出力回路２０１の入出力の種別とその回路が有する機能との関係を記した第１の機能情報ＴＢ２と、制御基板２００を組み込んで製品とされる機器が必要とする機能が記される第２の機能情報ＴＢ３と、各機能とその機能を実現するためのプログラムとの関係を示すプログラム情報ＴＢ４とが記憶されている。   In this calculation unit 3, the storage unit 32 has an input / output describing the relationship between the type of input / output of the input / output circuit 201 constructed in the common area 4 and the value of the digital signal converted by the A / D conversion unit 31. Type determination information TB1, first function information TB2 describing the relationship between the input / output type of the input / output circuit 201 constructed in the common area 4 and the function of the circuit, and a product incorporating the control board 200 Second function information TB3 in which functions required by the device to be recorded are recorded, and program information TB4 indicating the relationship between each function and a program for realizing the function is stored.

なお、入出力種別判定情報ＴＢ１および第１の機能情報ＴＢ２において、入出力種別の「００１」はデジタル入力を示し、「００２」はパルス入力を示し、「００３」はデジタル出力（シンク）を示し、「００４」はデジタル出力（ソース）を示している。また、入出力種別判定情報ＴＢ１での入出力種別は、デジタル信号の値を下限値と上限値とで区分した各範囲と対応づけられている。また、第２の機能情報ＴＢ３は、製作した制御基板２００を機器に組み込んで製品として出荷する際、その機器が必要とする機能情報として不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などに書き込まれるものである。また、プログラム情報ＴＢ４には、各機能を実現するプログラムも含まれている。   In the input / output type determination information TB1 and the first function information TB2, the input / output type “001” indicates digital input, “002” indicates pulse input, and “003” indicates digital output (sink). , “004” indicates a digital output (source). The input / output type in the input / output type determination information TB1 is associated with each range obtained by dividing the value of the digital signal into a lower limit value and an upper limit value. The second function information TB3 is written in a nonvolatile memory (EEPROM) or the like as function information required by the device when the manufactured control board 200 is incorporated into the device and shipped as a product. Further, the program information TB4 includes a program for realizing each function.

〔起動時の動作条件のチェック〕
今、例えば、制御基板２００としてデジタル入力用の制御基板２００Ａ（図３）を製作し、この制御基板２００Ａを機器に組み込んで製品としたとする。 [Check operating conditions at startup]
Now, for example, assume that a control board 200A (FIG. 3) for digital input is manufactured as the control board 200, and this control board 200A is incorporated into a device to be a product.

この場合、制御基板２００Ａの演算部３の記憶部３２には、制御基板２００Ａを機器に組み込んで製品とされる機器が必要とする機能情報が第２の機能情報ＴＢ３として書き込まれる。この例では、「ＡＡＡ」として、「機能２」，「共通」を必要な機能とする第２の機器情報ＴＢ３を書き込む。   In this case, in the storage unit 32 of the calculation unit 3 of the control board 200A, function information required by a device that is a product obtained by incorporating the control board 200A into the device is written as the second function information TB3. In this example, as “AAA”, second function information TB3 having “function 2” and “common” as necessary functions is written.

この制御基板２００Ａを組み込んだ状態でその機器を起動すると（図１０：ステップＳ１０１）、制御基板２００Ａの演算部３には、入出力種別出力回路２０２からの分圧電圧Ｖｉｎがアナログ信号として入力される（ステップＳ１０２）。   When the device is activated with the control board 200A incorporated (FIG. 10: step S101), the divided voltage Vin from the input / output type output circuit 202 is input as an analog signal to the arithmetic unit 3 of the control board 200A. (Step S102).

演算部３において、Ａ／Ｄ変換部３１は、入出力種別出力回路２０２からのアナログ信号をデジタル信号に変換する（ステップＳ１０３）。この変換されたデジタル信号は入出力種別判定部３３へ送られる。   In the calculation unit 3, the A / D conversion unit 31 converts the analog signal from the input / output type output circuit 202 into a digital signal (step S103). The converted digital signal is sent to the input / output type determination unit 33.

入出力種別判定部３３は、記憶部３２から入出力種別判定情報ＴＢ１を読み込み（ステップＳ１０４）、送られてきたデジタル信号の値が入出力種別判定情報ＴＢ１中の区分された範囲の何れかに一致しているか否かを確認する（ステップＳ１０５）。   The input / output type determination unit 33 reads the input / output type determination information TB1 from the storage unit 32 (step S104), and the value of the transmitted digital signal falls within any of the divided ranges in the input / output type determination information TB1. It is confirmed whether or not they match (step S105).

この場合、デジタル信号の値は「０」〜「１ＦＦＦ」の範囲にあるので（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、該当する入出力種別を「００１」（デジタル入力）として決定する（ステップＳ１０６）。この決定した入出力種別は機能判定部３４に送られる。   In this case, since the value of the digital signal is in the range of “0” to “1FFF” (YES in step S105), the corresponding input / output type is determined as “001” (digital input) (step S106). The determined input / output type is sent to the function determination unit 34.

機能判定部３４は、入出力種別判定部３３からの入出力種別に基づき、記憶部３２中の第１の機能情報ＴＢ２を参照して、共通領域３に構築されている入出力回路２０１が有する機能をハード機能として読み出す（ステップＳ１０７）。この場合、記憶部３２中の第１の機能情報ＴＢ２から、入出力種別「００１」の回路が有する機能として定められている「機能２」，「共通」をハード機能として読み出す。   The function determination unit 34 has the input / output circuit 201 constructed in the common area 3 with reference to the first function information TB2 in the storage unit 32 based on the input / output type from the input / output type determination unit 33. The function is read as a hardware function (step S107). In this case, “function 2” and “common” defined as functions possessed by the circuit of the input / output type “001” are read from the first function information TB2 in the storage unit 32 as hardware functions.

また、機能判定部３４は、記憶部３２中の第２の機能情報ＴＢ３から、制御基板２００Ａを組み込んだ実際の機器が必要とする機能をソフト機能として読み出す（ステップＳ１０８）。この場合、記憶部３２中の第２の機能情報ＴＢ３から、制御基板２００Ａを組み込んだ実際の機器が必要とする機能として定められている「機能２」，「共通」をソフト機能として読み出す。   In addition, the function determination unit 34 reads, as a software function, a function required by an actual device incorporating the control board 200A from the second function information TB3 in the storage unit 32 (step S108). In this case, “function 2” and “common” defined as functions required by the actual device incorporating the control board 200A are read from the second function information TB3 in the storage unit 32 as software functions.

そして、機能判定部３４は、ステップＳ１０７で読み出したハード機能とステップＳ１０８で読み出したソフト機能とが全て一致しているか否かをチェックする（ステップＳ１０９）。この場合、ハード機能とソフト機能とは全て一致しているので（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、その旨を主処理部３５へ知らせる。   Then, the function determination unit 34 checks whether or not the hardware function read in step S107 and the software function read in step S108 all match (step S109). In this case, since the hardware function and the software function are all the same (YES in step S109), the main processing unit 35 is notified of this fact.

主処理部３５は、機能判定部３４からのハード機能とソフト機能とが全て一致している旨の知らせを受けて、機能判定部３４で読み出された全てのハード機能に対応するプログラムをプログラム情報ＴＢ４から選定して起動する（ステップＳ１１０）。この例では、「機能２」と「共通」のプログラムを選定し、起動する。   The main processing unit 35 receives a notification from the function determining unit 34 that the hardware functions and the software functions are all in agreement, and programs programs corresponding to all the hardware functions read by the function determining unit 34. Selection is made from information TB4 and activation is performed (step S110). In this example, the “function 2” and “common” programs are selected and activated.

なお、上述においては、ハード機能とソフト機能とが全て一致する場合について説明したが、一致しない場合もあり得る。例えば、デジタル入力の制御基板２００Ａを機器に組み込むべきところ、間違えてパルス入力の制御基板２００Ｂを機器に組み込んでしまったとする。   In the above description, the case where the hardware functions and the software functions all match has been described, but there may be cases where they do not match. For example, suppose that a digital input control board 200A is to be incorporated into a device, but a pulse input control board 200B is mistakenly incorporated into the device.

この場合、ステップＳ１０７では、記憶部３２中の第１の機能情報ＴＢ２から、入出力種別「００２」の回路が有する機能として定められている「機能１」，「機能２」，「機能３」，「共通」がハード機能として読み出される。これに対して、ステップＳ１０８では、記憶部３２中の第２の機能情報ＴＢ３から、実際の機器に必要な機能として定められている「機能２」，「共通」がソフト機能として読み出される。   In this case, in step S107, “function 1”, “function 2”, “function 3” defined as the functions of the circuit of the input / output type “002” from the first function information TB2 in the storage unit 32. , “Common” is read as a hardware function. On the other hand, in step S108, “function 2” and “common” defined as functions necessary for the actual device are read as software functions from the second function information TB3 in the storage unit 32.

この場合、機能判定部３４は、ステップＳ１０７で読み出したハード機能とステップＳ１０８で読み出したソフト機能とが完全には一致していないので（ステップＳ１０９のＮＯ）、その旨を主処理部３５へ知らせる。   In this case, the function determination unit 34 notifies the main processing unit 35 of the fact that the hardware function read in step S107 and the software function read in step S108 do not completely match (NO in step S109). .

主処理部３５は、機能判定部３４からのハード機能とソフト機能とが完全には一致していない旨の知らせを受けて、機能判定部３４で読み出されたハード機能のうちソフト機能（実際の機器に必要な機能）と一致する機能についてのみ、その機能に対応するプログラムをプログラム情報ＴＢ４から選定して起動する（ステップＳ１１１）。この例では、ハード機能として読み出された「機能１」，「機能２」，「機能３」，「共通」のうち、実際の機器に必要な「機能２」と「共通」のプログラムを選定し、起動する。   The main processing unit 35 receives a notification from the function determining unit 34 that the hardware function and the software function are not completely matched, and the software processing function (actually, among the hardware functions read by the function determining unit 34). Only a function that matches the function required for the device) is selected from the program information TB4 and activated (step S111). In this example, the “Function 2” and “Common” programs required for the actual device are selected from “Function 1”, “Function 2”, “Function 3”, and “Common” read as hardware functions. And start.

これにより、デジタル入力の制御基板２００Ａを組み込むべきところ、間違えてパルス入力の制御基板２００Ｂを機器に組み込んでしまったとしても、製品としての動作の矛盾を未然に防ぐことができる。   As a result, even if the digital input control board 200A is to be incorporated, even if the pulse input control board 200B is mistakenly incorporated into the device, it is possible to prevent inconsistencies in the operation of the product.

また、間違えてデジタル出力（シンク）の制御基板２００Ｃやデジタル出力（ソース）の制御基板２００Ｄを機器に組み込んだような場合にも、同様にして動作条件のチェックが行われるものとなり、製品としての動作の矛盾が未然に防がれるものとなる。   In addition, when a digital output (sink) control board 200C or a digital output (source) control board 200D is mistakenly incorporated into a device, the operating conditions are checked in the same manner, Inconsistencies in operation can be prevented.

また、Ａ／Ｄ変換部３１で変換されたデジタル信号の値が入出力種別判定情報ＴＢ１中の区分された範囲のいずれにも一致しない場合もあり得る。このような場合には、ステップＳ１０５のＮＯに応じてステップＳ１１２へ進み、記憶部３２中の第２の機能情報ＴＢ３から実際の機器が必要とする機能のうち共通機能のみがソフト機能として読み出され、この読み出された共通機能のプログラムのみが起動されるものとなる。したがって、このような場合にも、製品としての動作の矛盾は生じないものとなる。   In addition, the value of the digital signal converted by the A / D converter 31 may not match any of the divided ranges in the input / output type determination information TB1. In such a case, the process proceeds to step S112 in accordance with NO in step S105, and only the common function among the functions required by the actual device is read as the software function from the second function information TB3 in the storage unit 32. Then, only the read common function program is started. Accordingly, even in such a case, there is no contradiction in the operation as a product.

なお、上述した実施の形態では、空基板１００に外部回路領域５を形成し、この外部回路領域５に外部回路として入出力種別出力回路２０２を構築するようにしたが、必ずしも入出力種別出力回路２０２を構築するようにしなくてもよい。図１１に入出力種別出力回路２０２を構築しない場合の演算部３の要部の機能ブロック図を例示する。   In the above-described embodiment, the external circuit region 5 is formed on the empty substrate 100, and the input / output type output circuit 202 is constructed as an external circuit in the external circuit region 5, but the input / output type output circuit is not necessarily provided. 202 may not be constructed. FIG. 11 illustrates a functional block diagram of the main part of the arithmetic unit 3 when the input / output type output circuit 202 is not constructed.

この場合、演算部３の記憶部３２に、共通領域３に構築された入出力回路２０１の入出力の種別を示す情報が記される入出力種別情報ＴＢ５を記憶させるものとする。例えば、空基板１００にデジタル入力回路２０１Ａを構築する際、このデジタル入力回路２０１Ａの構築と合わせて演算部３の記憶部３２に入出力種別情報ＴＢ５として入出力種別「００１」を記憶部３２に書き込むようにする。   In this case, input / output type information TB5 in which information indicating the type of input / output of the input / output circuit 201 constructed in the common area 3 is stored in the storage unit 32 of the calculation unit 3. For example, when the digital input circuit 201A is constructed on the empty board 100, the input / output type “001” is stored in the storage unit 32 as the input / output type information TB5 in the storage unit 32 of the arithmetic unit 3 together with the construction of the digital input circuit 201A. Try to write.

そして、起動時の動作条件のチェックを行う場合、機能判定部３４において、記憶部３２中の入出力種別情報ＴＢ５から入出力種別を読み出すようにし、この読み出した入力種別に基づき、記憶部３２中の第１の機能情報ＴＢ２を参照して、共通領域３に構築されている入出力回路２０１が有する機能をハード機能として読み出すようにする。以下、上述と同様にして、その読出したハード機能とソフト機能とが一致するか否かを判定し、その判定結果に基づいてプログラムの起動を行う。   When the operating condition at the time of activation is checked, the function determination unit 34 reads the input / output type from the input / output type information TB5 in the storage unit 32, and based on the read input type, The function of the input / output circuit 201 built in the common area 3 is read as a hardware function with reference to the first function information TB2. Thereafter, in the same manner as described above, it is determined whether or not the read hardware function matches the software function, and the program is started based on the determination result.

なお、上述した実施の形態では、絶縁素子領域を備える例を示したが、絶縁素子領域を省略してもよく、また絶縁素子領域を確保しておき、省略する場合はジャンパ部品を実装して第１領域と第２領域を短絡する構成としてもよい。また、上述した実施の形態では、絶縁素子領域６にフォトカプラを実装する例を示したが、データ伝送に電気的な磁界や容量を応用したデジタルアイソレータなどの絶縁素子を実装してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which an insulating element region is provided has been described. However, the insulating element region may be omitted, or an insulating element region may be secured and a jumper component may be mounted if omitted. It is good also as a structure which short-circuits a 1st area | region and a 2nd area | region. In the above-described embodiment, the example in which the photocoupler is mounted in the insulating element region 6 is described. However, an insulating element such as a digital isolator that applies an electric magnetic field or a capacity to data transmission may be mounted.

なお、上述した実施の形態では、デジタル入力用の制御基板２００Ａ、パルス入力用の制御基板２００Ｂ、デジタル出力用（シンク）の制御基板２００Ｃ、デジタル出力用（ソース）の制御基板２００Ｄを製作する例を示したが、製作する制御基板２００はこのような種類に限られるものではない。例えば、デジタル入力とパルス入力のみの組合せやデジタル出力（シンク、ソース）のみの組合せなどにも適応可能である。また、空基板１００において、部品を実装する実装領域は各種の変形が自在であり、またその実装領域に実装する部品も必要に応じて定められることは言うまでもない。   In the above-described embodiment, an example in which the control board 200A for digital input, the control board 200B for pulse input, the control board 200C for digital output (sink), and the control board 200D for digital output (source) is manufactured. However, the control board 200 to be manufactured is not limited to such a type. For example, the present invention can be applied to a combination of only digital input and pulse input or a combination of only digital output (sink and source). Further, in the empty substrate 100, the mounting area for mounting the components can be variously modified, and it is needless to say that the components to be mounted in the mounting area are determined as necessary.

本発明の制御基板は、プロセス制御に使用されるコントローラなどの入出力機能を持つ機器に組み込まれる制御基板として、様々な機器に利用することが可能である。   The control board of the present invention can be used for various devices as a control board incorporated in a device having an input / output function such as a controller used for process control.

１…プリント基板、２…入出力端子部、３…演算部、４…共用領域、５…外部回路領域、６…絶縁素子領域、７…第１領域、８…第２領域、３１…Ａ／Ｄ変換部、３２…記憶部、３３…入出力種別判定部、３４…機能判定部、３５…主処理部、ＴＢ１…入出力種別判定情報、ＴＢ２…第１の機能情報、ＴＢ３…第２の機能情報、ＴＢ４…プログラム情報、ＴＢ５…入出力種別情報、１００…空基板、２００（２００Ａ〜２００Ｄ）…制御基板、２０１（２０１Ａ〜２０１Ｄ）…入出力回路、２０２（２０２Ａ〜２０２Ｄ）…入出力種別出力回路、ＡＲ１〜ＡＲ１４…実装領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printed circuit board, 2 ... Input / output terminal part, 3 ... Operation part, 4 ... Shared area, 5 ... External circuit area, 6 ... Insulating element area, 7 ... 1st area | region, 8 ... 2nd area | region, 31 ... A / D conversion unit, 32 ... storage unit, 33 ... input / output type determination unit, 34 ... function determination unit, 35 ... main processing unit, TB1 ... input / output type determination information, TB2 ... first function information, TB3 ... second Function information, TB4: Program information, TB5: Input / output type information, 100: Empty board, 200 (200A-200D) ... Control board, 201 (201A-201D) ... Input / output circuit, 202 (202A-202D) ... Input / output Type output circuit, AR1 to AR14... Mounting area.

Claims (6)

入出力端子部と、演算部と、前記入出力端子部と接続される第１領域と、前記演算部と前記第１領域とを中継する第２領域とを備え、前記第１領域と前記第２領域とを共用領域とし、入出力の種別が異なる複数の回路を第１〜第Ｎの回路とし、前記第１〜第Ｎの回路の何れか１つが前記共用領域中の予め定められた実装領域にその構成要素を選択的に配置して入出力回路として構築される制御基板において、
前記共通領域に構築された入出力回路の入出力の種別に応じたアナログ信号を出力する入出力種別出力回路を備え、
前記演算部は、
前記入出力種別出力回路からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記第１〜第Ｎの回路の入出力の種別と前記Ａ／Ｄ変換手段が変換するデジタル信号の値との関係を記した入出力種別判定情報と、前記第１〜第Ｎの回路の入出力の種別とその回路が有する機能との関係を記した第１の機能情報と、前記制御基板を組み込んで製品とされる機器が必要とする機能を記した第２の機能情報と、各機能を実現するプログラムとを記憶する記憶手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号の値に基づき、前記入出力種別判定情報を参照して、前記共通領域に構築されている入出力回路の入出力の種別を判定する入出力種別判定手段と、
前記入出力種別判定手段によって判定された入出力の種別に基づき、前記第１の機能情報を参照して、前記共通領域に構築されている入出力回路が有する機能をハード機能として読み出す一方、前記第２の機能情報として記されている機能をソフト機能として読み出し、その読み出したハード機能とソフト機能とが一致するか否かを判定する機能判定手段と
を備えることを特徴とする制御基板。 Input and output terminal portion, a calculating portion, a first region connected to said output terminal portion, and a second region for relaying and said arithmetic unit the first region, the said first region first Two areas are shared areas, a plurality of circuits having different input / output types are first to Nth circuits, and any one of the first to Nth circuits is a predetermined implementation in the shared area In a control board constructed as an input / output circuit by selectively arranging its components in a region,
An input / output type output circuit that outputs an analog signal according to the type of input / output of the input / output circuit constructed in the common area;
The computing unit is
A / D conversion means for converting an analog signal from the input / output type output circuit into a digital signal;
Input / output type determination information describing the relationship between the input / output types of the first to Nth circuits and the value of the digital signal converted by the A / D converter, and the input of the first to Nth circuits First function information describing the relationship between the type of output and the function of the circuit, second function information describing the function required by the device that is built into the control board, and each function Storage means for storing a program for realizing
Based on the value of the digital signal converted by the A / D conversion means, the input / output type for determining the input / output type of the input / output circuit constructed in the common area with reference to the input / output type determination information A determination means;
Based on the input / output type determined by the input / output type determination means, the function of the input / output circuit built in the common area is read as a hardware function with reference to the first function information, A control board comprising: function determination means for reading a function described as second function information as a software function and determining whether the read hardware function matches the software function . 入出力端子部と、演算部と、前記入出力端子部と接続される第１領域と、前記演算部と前記第１領域とを中継する第２領域とを備え、前記第１領域と前記第２領域とを共用領域とし、入出力の種別が異なる複数の回路を第１〜第Ｎの回路とし、前記第１〜第Ｎの回路の何れか１つが前記共用領域中の予め定められた実装領域にその構成要素を選択的に配置して入出力回路として構築される制御基板において、
前記演算部は、
前記共通領域に構築された入出力回路の入出力の種別を示す情報が記される入出力種別情報と、前記第１〜第Ｎの回路の入出力の種別とその回路が有する機能との関係を記した第１の機能情報と、前記制御基板を組み込んで製品とされる機器が必要とする機能を記した第２の機能情報と、各機能を実現するプログラムとを記憶する記憶手段と、
前記入出力種別情報および前記第１の機能情報を参照して前記共通領域に構築されている入出力回路が有する機能をハード機能として読み出す一方、前記第２の機能情報として記されている機能をソフト機能として読み出し、その読み出したハード機能とソフト機能とが一致するか否かを判定する機能判定手段と
を備えることを特徴とする制御基板。 An input / output terminal section; a calculation section; a first area connected to the input / output terminal section; and a second area relaying the calculation section and the first area; Two areas are shared areas, a plurality of circuits having different input / output types are first to Nth circuits, and any one of the first to Nth circuits is a predetermined implementation in the shared area In a control board constructed as an input / output circuit by selectively arranging its components in a region,
The computing unit is
Relationship between input / output type information in which information indicating the input / output type of the input / output circuit constructed in the common area is described, and the input / output type of the first to Nth circuits and the function of the circuit Storage means for storing the first function information describing the above, the second function information describing the function required by the device that is built into the control board, and a program for realizing each function;
While referring to the input / output type information and the first function information, the function of the input / output circuit constructed in the common area is read as a hardware function, while the function described as the second function information is A control board comprising: a function determination unit that reads out as a software function and determines whether the read-out hardware function matches the software function . 請求項１又は２に記載された制御基板において、
前記機能判定手段による判定結果に基づき、前記ハード機能のうち前記ソフト機能と一致する機能についてのみ、その機能に対応するプログラムを前記記憶手段から選定して起動する手段
を備えることを特徴とする制御基板。 In the control board according to claim 1 or 2,
A means for selecting and starting a program corresponding to the function from the storage means only for the function that matches the software function among the hardware functions based on the determination result by the function determination means
Control board, characterized in that it comprises a. 請求項１〜３の何れか１項に記載された制御基板において、
前記第１領域は、
電源回路の実装領域と、ＩＣ素子の実装領域と、第１の抵抗素子の実装領域と、第２の抵抗素子の実装領域と、第３の抵抗素子の実装領域と、第１の結線部品の実装領域とを少なくとも備え、
前記第２領域は、
第４の抵抗素子の実装領域と、第２の結線部品の実装領域と、第３の結線部品の実装領域と、第５の抵抗素子あるいは第４の結線部品の実装領域とを少なくとも備えている
ことを特徴とする制御基板。 In the control board as described in any one of Claims 1-3,
The first region is
Power supply circuit mounting area, IC element mounting area, first resistance element mounting area, second resistance element mounting area, third resistance element mounting area, and first connection component And at least a mounting area,
The second region is
A mounting region for the fourth resistance element, a mounting region for the second connection component, a mounting region for the third connection component, and a mounting region for the fifth resistance element or the fourth connection component are provided. A control board characterized by that. 請求項１〜４の何れか１項に記載された制御基板において、
前記共用領域に構築される入出力回路は、
前記第１の領域のＩＣ素子の実装領域に実装されるＩＣ素子の種別によって、ソース出力に対応可能なデジタル出力回路であるのか、シンク出力に対応可能なデジタル出力回路であるのかが定められる
ことを特徴とする制御基板。 In the control board as described in any one of Claims 1-4,
The input / output circuit constructed in the common area is
Whether the digital output circuit is compatible with the source output or the digital output circuit is compatible with the sink output, depending on the type of the IC element mounted in the IC element mounting area of the first area. Control board characterized by. 請求項１〜５の何れか１項に記載された制御基板において、
前記第１領域と前記第２領域とを中継する絶縁素子領域をさらに備えている
ことを特徴とする制御基板。 In the control board described in any one of Claims 1-5,
The control board further comprising an insulating element region that relays between the first region and the second region .
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