JP7275826B2 - カウンタユニット - Google Patents

Description

本発明は、入力されるデジタルパルスをカウントするカウンタユニットに関する。

従来、制御システムにおいて、複数の入力チャンネルを有し、多チャンネルの計数値をカウントすることができるカウンタユニットが知られている。これらのカウンタユニットは、１つのチャンネルあたり、Ａ，Ｂ，Ｚ相の三相入力を有しているもの（例えば、特許文献１参照）、または１つのチャンネルあたり、Ａ，Ｂ相の二相入力を有しているもの（例えば、特許文献２参照）がある。

特開２０１０－１４５７８号公報 特開２０１０－１３５９７４号公報

上記の三相、または二相の出力機器に対応したカウンタユニットは、三相のパルス信号に対応した３つの入力端子を備える入力チャンネル、または二相のパルス信号に対応した２つの入力端子を備える入力チャンネルを備えている。また、三相、または二相の出力機器に対応した入力チャンネルを複数備えるカウンタユニットもある。

一方で、複数の入力チャンネルを有するカウンタユニットに接続して用いる出力機器には、流量計等の単相パルス出力を行う出力機器もある。このような単相パルス出力を行う出力機器を、三相入力、または二相入力を有するカウンタユニットに接続した場合、または二相のパルス出力を行う出力機器を三相入力を有するカウンタユニットに接続した場合には未使用の入力が生じ、無駄が生じるという問題がある。

本発明の一態様は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、単相出力、二相出力、または三相出力のいずれの出力機器に対しても、複数の信号入力端子を効率的に利用して接続可能なカウンタユニットを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカウンタユニットは、外部の複数の出力機器から出力されるパルス信号をそれぞれ入力する複数の信号入力端子と、複数の前記信号入力端子のそれぞれに接続された入力回路と、単相のパルス信号に基づいてカウントを行う単相カウンタ、および、複数の相のパルス信号に基づいてカウントを行う複数相カウンタと、前記入力回路を、前記単相カウンタおよび前記複数相カウンタのいずれに接続するかを切り替える切替部と、を備える。

前記の構成によれば、複数の信号入力端子のそれぞれに接続された入力回路が、単相カウンタおよび複数相カウンタのいずれに接続するかが切り替えられるため、複数の信号入力端子を効率的に利用して、複数の出力機器を接続することができる。

本発明の一態様に係るカウンタユニットは、前記複数相カウンタは、３相のパルス信号に基づいてカウントを行う三相カウンタである。

本発明の一態様に係るカウンタユニットは、前記３相カウンタは、２相のパルス信号および３相のパルス信号の両方に対応してカウントを行う。

前記の構成によれば、三相カウンタにより、２相のパルス信号を出力する出力機器、および３相のパルス信号を出力する出力機器の何れにも対応することができる。

本発明の一態様に係るカウンタユニットは、前記単相カウンタ、および、前記複数相カウンタのそれぞれは、複数回分のカウント結果を一時記憶するバッファをそれぞれ備えており、前記単相カウンタ、および、前記複数相カウンタのそれぞれに対応する前記バッファに一時記憶されている複数回分のカウント結果を、所定の通信周期毎に上位装置に通信回線を介して出力する通信部をさらに備える。

前記の構成によれば、所定の通信周期毎に上位装置に、単相カウンタ、および、複数相カウンタのそれぞれのカウント結果を、複数回分まとめて出力することができる。

本発明の一態様に係るカウンタユニットは、前記切替部による切替動作の指示を通信回線を介して受け付ける切替受付部をさらに備える。

前記の構成によれば、外部から通信回線を介して切替動作を制御することが可能となる。

本発明の一態様によれば、単相出力、二相出力、または三相出力のいずれの出力機器に対しても、複数の信号入力端子を効率的に利用して接続可能である。

本発明の実施形態に係るカウンタユニットが用いられる制御システムの概略構成を示すブロック図である。 カウンタユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。 カウンタユニットの端子台の例を示す図である。 オーバーサンプリング処理の構造を示す図である。 単相出力の出力機器を接続して用いる単相モードにおけるカウンタユニットの配線接続図である。 三相出力の出力機器を接続して用いる三相モードにおけるカウンタユニットの配線接続図である。 二相出力の出力機器を接続して用いる二相モードにおけるカウンタユニットの配線接続図である。 二相出力の出力機器を接続して用いる二相モードにおけるカウンタユニットの配線接続図である。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。

§１．適用例
（制御システムの全体概要）
図１は、カウンタユニット１０を含む制御システム１全体の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、制御システム１は、カウンタユニット１０と、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）３０と、を含んでいる。制御システム１は、さらに、パルス信号を出力する複数の出力機器５０を含んでいる。また、制御システム１は、設定機器としてのノートＰＣ４０を含んでいてもよい。

制御システム１において、カウンタユニット１０は、出力機器５０が生成したパルス信号を入力として受け付け、受け付けたパルス信号のパルス数をカウントしたカウント値を用いて、例えばエンコーダなどの出力機器５０の動作状態を計測する。そして、カウンタユニット１０は、ＰＬＣ３０の制御周期ごとに、出力機器５０が出力したパルス信号をカウントしたカウント値が示す情報を、ＰＬＣ３０に送信する。

カウンタユニット１０は、外部の１又は複数の出力機器５０から出力されるパルス信号をそれぞれ入力する複数の信号入力端子（詳細は後述）と、複数の信号入力端子のそれぞれに接続された入力回路群２１を備えている。

また、カウンタユニット１０は、単相の出力機器５０からのパルス信号のパルス数をカウントする単相カウンタ１３と、二相の出力機器５０からのパルス信号のパルス数をカウントする二相カウンタ１４と、三相の出力機器５０からのパルス信号のパルス数をカウントする三相カウンタ１５と、を備えている。

また、カウンタユニット１０は、入力回路群２１のそれぞれを、単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５の何れに接続するかを切り替える切替部１６を備えている。切替部１６は、各信号入力端子に接続された出力機器５０が、単相の出力機器であるのか、二相の出力機器であるのか、三相の出力機器であるのかに応じて、入力回路群２１のそれぞれを単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５の何れに接続するかを切り替える。

カウンタユニット１０は、例えば６つの信号入力端子のそれぞれに単相出力の出力機器５０を接続して用いることができる。また、カウンタユニット１０は、例えば３つの信号入力端子から構成される第１のチャンネルＣｈ１と、別の３つの信号入力端子から構成される第２のチャンネルＣｈ２と、にそれぞれ三相出力の出力機器５０を接続して用いることができる。また、カウンタユニット１０は、例えば２つの信号入力端子から構成される第１のチャンネルＣｈ１と、別の２つの信号入力端子から構成される第２のチャンネルＣｈ２とに二相出力の出力機器５０を２台接続して用いることができる。さらに別の２つの信号入力端子から構成される第３のチャンネルＣｈ３にさらに二相出力の出力機器５０を接続して用いることができる。

切替部１６は、単相の出力機器５０が信号入力端子の何れかに接続される場合には、対応する入力回路を単相カウンタ１３に接続する。また、切替部１６は、二相の出力機器５０が信号入力端子の何れかに接続される場合には、対応する入力回路を二相カウンタ１４に接続する。また、切替部１６は、三相の出力機器５０が信号入力端子の何れかに接続される場合には、対応する入力回路を三相カウンタ１５に接続する。

このように、カウンタユニット１０は、出力機器５０が接続された入力回路群２１のそれぞれを、単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５の何れに接続するかを切り替えることができる。このため、複数の信号入力端子を効率的に利用して、単相出力、二相出力、および三相出力の何れの出力機器５０にも対応することができるカウンタユニット１０を提供することができる。

§２．構成例
実施形態に係るカウンタユニット１０の構成について、図１～図３を参照して以下に詳述する。本実施形態では、カウンタユニット１０に接続される出力機器５０は、ＮＰＮ型のオープンコレクタ出力方式の機器を想定している。出力機器５０は、例えば、単相のパルス信号をオープンコレクタ出力するエンコーダ、流量計、リニアスケール、光電センサ、近接センサ等である。また、出力機器５０は、Ａ，Ｂ相の二相のパルス信号を出力する二相出力タイプのロータリーエンコーダ等である。また、出力機器５０は、Ａ、Ｂ、Ｚ相の三相のパルス信号を出力する三相出力タイプのロータリーエンコーダ等である。

出力機器５０は、ＮＰＮ型の機器に限らず、ＰＮＰ型のオープンコレクタ出力方式の機器であってもよい。また、出力機器５０は、ラインドライバ出力方式の機器であってもよい。カウンタユニット１０は、出力機器５０が生成したパルス信号を入力として受け付け、受け付けたパルス信号のパルス数をカウントしたカウント値を用いて、ワーク等の状態を計測する。

カウンタユニット１０は、例えばフィールドネットワークを介して、ＰＬＣ３０と通信可能に接続され、ＰＬＣ３０との間で、データを送受信する。ＰＬＣ３０は、制御システム１の全体を統括的に制御する制御装置（コントローラ）である。カウンタユニット１０は、ＰＬＣ３０との間で、ＰＬＣ３０の制御周期ごとに、一定周期でデータを送受信する。例えば、カウンタユニット１０は、ＰＬＣ３０の制御周期ごとに、出力機器５０が出力したパルス信号をカウントしたカウント値が示す情報を、ＰＬＣ３０に送信する。

また、ユーザは、ノートＰＣ４０で動作する設定プログラム（ツール）に対する操作で、カウンタユニット１０の切替部１６における切替動作を変更することができる。

なお、本実施形態では、切替部１６における切替動作を変更する設定機器の一例としてノートＰＣ４０をカウンタユニット１０に接続する構成について例示しているが、ノートＰＣ４０に限らず、液晶パネル等で構成された表示部と、タッチパネル、キーボード、マウス等で構成された操作部とを備えるいかなる端末機器を設定機器として用いてもよい。また、ＰＬＣ３０が設定機器として機能して、ＰＬＣ３０から切替部１６における切替動作を変更するための指示をカウンタユニット１０に送信する構成であってもよい。

（カウンタユニット１０の構成について）
カウンタユニット１０は、通信部１１、信号処理部１２、および入力回路群２１を含んでいる。また、カウンタユニット１０は、切替部１６を含んでいる。また、カウンタユニット１０は、ＵＳＢ通信部２２を含んでいる。

通信部１１は、ＰＬＣ３０の制御周期ごとに繰り返し、ＰＬＣ３０との間で通信を行い、データの送受信を実行する。通信部１１は、例えば、通信ＩＣ（Integrated Circuits）などの集積回路を用いて実現される。

カウンタユニット１０とＰＬＣ３０とは、例えばフィールドネットワークを介して相互に通信可能に接続されていてもよい。カウンタユニット１０とＰＬＣ３０とを接続するフィールドネットワークとしては、典型的には、各種の産業用イーサネット（登録商標）を用いることができる。産業用イーサネット（登録商標）としては、たとえば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、Ｐｒｏｆｉｎｅｔ ＩＲＴ、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）－ＩＩＩ、Ｐｏｗｅｒｌｉｎｋ、ＳＥＲＣＯＳ（登録商標）－ＩＩＩ、ＣＩＰ Ｍｏｔｉｏｎなどが知られており、これらのうちのいずれを採用してもよい。さらに、産業用イーサネット（登録商標）以外のフィールドネットワークを用いてもよい。たとえば、モーション制御を行わない場合であれば、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＣｏｍｐｏＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）などを用いてもよい。

また、カウンタユニット１０は、ＰＬＣ３０と一体に形成されてもよく、内部バスを介して、ＰＬＣ３０と通信可能に接続されていてもよい。

信号処理部１２は、単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５を含んでいる。信号処理部１２は、カウンタ１３，１４，１５の機能により出力機器５０が出力したパルス信号のパルス数を予め設定された設定値に応じてカウントする。信号処理部１２は、ＭＰＵ内部のカウンタ機能等を利用して、カウンタ１３，１４，１５の機能をハードウェアにより実現してもよい。また、信号処理部１２は、カウンタ１３，１４，１５の機能をＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specified IC）などのＩＣを用いて実現してもよい。

信号処理部１２は、カウンタ１３，１４，１５によるカウント結果を用いて、ワーク等の状態を計測する。信号処理部１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processor Unit）を用いて、ソフトウェアによって実現される。信号処理部１２によるカウント結果は、所定の通信周期毎に上位装置であるＰＬＣ３０に通信回線を介して通信部１１により出力される。

入力回路群２１は、複数の信号入力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｚ１，Ｚ２と、信号入力端子のそれぞれに接続された入力回路２１ａ～２１ｆ（図５～図８参照）と、を含んでいる。信号入力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｚ１，Ｚ２のそれぞれには、１または複数の出力機器５０から出力されるパルス信号が入力される。また、入力回路群２１は、１または複数の出力機器５０の共通信号線のそれぞれに接続される複数の共通信号端子ＣＯＭＡ１，ＣＯＭＡ２，ＣＯＭＢ１，ＣＯＭＢ２，ＣＯＭＺ１，ＣＯＭＺ２を含んでいる。

切替部１６は、入力回路２１ａ～２１ｆの接続を、単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５の間で切り替える。

ＵＳＢ通信部２２は、ＵＳＢポートを備え、当該ＵＳＢポートに接続されたＵＳＢケーブルを介してノートＰＣ４０と通信する。ＵＳＢ通信部２２は、ノートＰＣ４０で動作する設定プログラムによる指示を示す信号を受信する。ＵＳＢ通信部２２が受信する、ノートＰＣ４０で動作する設定プログラムによる指示を示す信号には、切替部１６による切替動作の指示が含まれ、ＵＳＢ通信部２２は、当該切替動作の指示を、通信回線を介して受け付ける切替受付部として機能する。

このように、カウンタユニット１０は、ＵＳＢ通信部２２を介してノートＰＣ４０から、切替部１６による切替動作の指示を受信し、当該指示に応じて、切替部１６が入力回路を、単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５のいずれに接続するかを切り替える切替動作を制御することが可能となる。

（カウンタユニットのハードウェア構成）
図２は、カウンタユニット１０のハードウェア構成を示す図である。図３は、カウンタユニット１０の端子台の配列例を示す図である。図２、および図３に示すように、カウンタユニット１０は、入力端子として、信号入力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｚ１，Ｚ２、共通信号端子ＣＯＭＡ１，ＣＯＭＡ２，ＣＯＭＢ１，ＣＯＭＢ２，ＣＯＭＺ１，ＣＯＭＺ２、および、制御信号入力端子ＩＮ１～ＩＮ４を備えている。

また、カウンタユニット１０は、出力端子として、コンパレータ出力端子ＯＵＴ１～ＯＵＴ６、６つの正極電源端子ＩＯＶ、および４つの負極電源端子ＩＯＧを備えている。電源端子ＩＯＶ，ＩＯＧは、エンコーダ用の電源出力端子（５Ｖ，０Ｖ）と、外部電源用の電源出力端子（２４Ｖ，０Ｖ）とを含んでいる。

電源端子ＩＯＶ，ＩＯＧは、カウンタユニット１０の内部の電源回路２５に接続されている。

切替部１６は、（１）入力されたパルス信号に対するデジタルフィルタ処理を行う機能と、（２）入力回路２１ａ～２１ｆの接続を、単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５の間で切り替える機能と、を有する。また、切替部１６のフィルタ処理について、フィルタの有効無効、およびフィルタ条件は、ユーザが、ＰＬＣ３０のプログラムによる設定、もしくはノートＰＣ４０に対する操作で設定することができる。切替部１６は、例えばＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ、またはＡＳＩＣなどによって実現される。

信号処理部１２は、例えば、ＣＰＵにより実現される。信号処理部１２は、カウンタ１３，１４，１５の機能によりパルス信号をカウントし、カウント結果を出力する。単相カウンタ１３、二相カウンタ１４、および三相カウンタ１５のそれぞれは、複数回分のカウント結果を一時記憶するバッファをそれぞれ備えている。

信号処理部１２は、オーバーサンプリング処理を実行して、各カウンタ１３，１４，１５のバッファに一時記憶されている複数回分のカウント結果を、所定の通信周期毎に、通信部１１の機能によりＰＬＣ３０に通信回線を介して出力する。

また、信号処理部１２は、オーバーサンプリング時の割り込み処理、または、入力同期による割り込み処理を実行する。信号処理部１２は、ＣＰＵにより実現される構成に限らず、ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ、またはＡＳＩＣによって実現されてもよい。

（オーバーサンプリング処理について）
図４は、信号処理部１２によるオーバーサンプリング処理の構造を示す図である。図４には、ＭＰＵ内蔵タイマのタイムアップをトリガとして、ＤＳＴＣ（Descriptor System data Transfer Controller）によりパルス信号をカウントする信号処理部１２のオーバーサンプリング処理の例を示している。

信号処理部１２は、通信部１１と、ＰＬＣ３０との間の通信を同期させる入力同期用の通信部１１のタイマと、オーバーサンプリング用のＭＰＵ内蔵タイマとを同期させる。信号処理部１２は、ＭＰＵ内蔵タイマを、タイムスタンプ生成用としても利用する。

まず、信号処理部１２は、通信部１１のタイマの同期タイミングにおいて、次回のタイムアップ時にＤＳＴＣでＭＰＵ内蔵タイマを起動するように仕掛ける割り込み処理（入力同期）を行う（ステップＳ１）。

続いて、信号処理部１２は、ＤＳＴＣでＭＰＵ内蔵タイマを起動する（ステップＳ２）。なお、ＭＰＵ内蔵タイマは、初回は直ぐにタイムアップするように設定されている。

信号処理部１２は、ＭＰＵ内蔵タイマがタイムアップしたのをトリガとして、ＤＳＴＣにより高速カウンタのカウントの元となる値を取得し、保持する（ステップＳ３）。

信号処理部１２は、割り込み処理において、ステップＳ３において保持した値を元に、高速カウンタ値（カウント結果）を生成し、通信部１１のバッファエリアに当該値を書き込む割り込み処理（オーバーサンプリング）を行う（ステップＳ４）。なお、通信部１１のバッファエリアはダブルバッファ構成であり、信号処理部１２は、周期毎に、異なるバッファエリアに切り替えて、カウント結果の書き込みを行う。

信号処理部１２は、１周期あたりのサンプリング数の処理が終わった時点で、ＭＰＵ内蔵タイマを停止する（ステップＳ５）。信号処理部１２は、次周期の処理では、上記のステップＳ２から処理をやり直すことで、同期を取り直す。

また、信号処理部１２は、次周期の処理の開始時には、他のバッファデータを生成し、通信部１１のバッファエリアのデータを送信する処理を起動する割り込み処理（入力同期）を行う（ステップＳ６）。

（単相入力モード）
図５は、信号入力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｚ１，Ｚ２から構成される第１～第６の信号入力端子のそれぞれに、単相出力の出力機器５０を接続した場合の、カウンタユニット１０の配線接続の状態を示す図である。図５に示すように、第１信号入力端子～第６信号入力端子のそれぞれに、単相出力の出力機器５０を接続する場合には、ユーザは、ノートＰＣ４０に対する操作で、第１の入力回路２１ａ～第６の入力回路２１ｆが、第１の単相カウンタ１３ａ～第６の単相カウンタ１３ｆにそれぞれ個別に接続されるように、切替部１６による接続切替を行う。

切替部１６は、第１の入力回路２１ａ～第６の入力回路２１ｆのそれぞれを、第１の単相カウンタ１３ａ～第６の単相カウンタ１３ｆにそれぞれ接続された単相の信号線（単相１～６）に接続する。

信号処理部１２は、第１の単相カウンタ１３ａ～第６の単相カウンタ１３ｆのそれぞれに入力された単相のパルス信号に基づいてカウントを行う。信号処理部１２は、第１の単相カウンタ１３ａ～第６の単相カウンタ１３ｆのそれぞれに対応するバッファに記憶されたカウント結果を、所定の通信周期毎にＰＬＣ３０に通信部１１を介して送信する。

（三相入力モード）
図６は、信号入力端子Ａ１，Ｂ１，Ｚ１から構成されるチャンネルＣｈ１と、信号入力端子Ａ２，Ｂ２，Ｚ２から構成されるチャンネルＣｈ２と、にそれぞれ三相出力の出力機器５０を接続した場合の、カウンタユニット１０の配線接続の状態を示す図である。図６に示すように、チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２のそれぞれに、三相出力の出力機器５０を接続する場合には、ユーザはノートＰＣ４０に対する操作で、第１の入力回路２１ａ～第３の入力回路２１ｃが、第１の三相カウンタ１５ａに接続され、第４の入力回路２１ｄ～第６の入力回路２１ｆが、第２の三相カウンタ１５ｂにそれぞれ個別に接続されるように、切替部１６による接続切替を行う。

切替部１６は、第１の入力回路２１ａ～第３の入力回路２１ｃのそれぞれを、第１の三相カウンタ１５ａに接続されたＡ相の信号線ＡＩＮ１と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ１と、Ｚ相の信号線ＺＩＮ１と、にそれぞれ接続する。また、切替部１６は、第４の入力回路２１ｄ～第６の入力回路２１ｆのそれぞれを、第２の三相カウンタ１５ｂに接続されたＡ相の信号線ＡＩＮ２と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ２と、Ｚ相の信号線ＺＩＮ２と、にそれぞれに接続する。

信号処理部１２は、第１の三相カウンタ１５ａと、第２の三相カウンタ１５ｂと、のそれぞれに入力されたＡ相、Ｂ相、およびＺ相の三相のパルス信号に基づいてカウントを行う。信号処理部１２は、第１の三相カウンタ１５ａと、第２の三相カウンタ１５ｂと、のそれぞれに対応するバッファに記憶されたカウント結果を、所定の通信周期毎にＰＬＣ３０に通信部１１を介して送信する。

（二相入力モード）
図７は、信号入力端子Ａ１，Ｂ１，Ｚ１から構成されるチャンネルＣｈ１と、信号入力端子Ａ２，Ｂ２，Ｚ２から構成されるチャンネルＣｈ２と、にそれぞれ二相出力の出力機器５０を接続した場合の、カウンタユニット１０の配線接続の状態を示す図である。図７に示すように、チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２のそれぞれに、二相出力の出力機器５０を接続する場合には、信号入力端子Ａ１，Ｂ１、および信号入力端子Ａ２，Ｂ２に信号線を接続し、信号入力端子Ｚ１，Ｚ２は、信号線を接続しない無接続（N.C.: Not Connected）状態とする。

また、チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２のそれぞれに、二相出力の出力機器５０を接続する場合には、ユーザはノートＰＣ４０に対する操作で、第１の入力回路２１ａ、および第２の入力回路２１ｂが、第１の三相カウンタ１５ａに接続され、第４の入力回路２１ｄ、および第５の入力回路２１ｅが、第２の三相カウンタ１５ｂにそれぞれ個別に接続されるように、切替部１６による接続切替を行う。

切替部１６は、第１の入力回路２１ａ、および第２の入力回路２１ｂを、第１の三相カウンタ１５ａに接続されたＡ相の入力線ＡＩＮ１と、Ｂ相の入力線ＢＩＮ１と、にそれぞれ接続する。また、切替部１６は、第４の入力回路２１ｄ、および第５の入力回路２１ｅを、第２の三相カウンタ１５ｂに接続されたＡ相の入力線ＡＩＮ２と、Ｂ相の入力線ＢＩＮ２と、にそれぞれ接続する。また、切替部１６は、第３の入力回路２１ｃ、および第６の入力回路２１ｆの三相カウンタ１５ａ，１５ｂとの接続を切断する。

信号処理部１２は、第１の三相カウンタ１５ａと、第２の三相カウンタ１５ｂと、のそれぞれに入力されたＡ相、およびＢ相の二相のパルス信号に基づいてカウントを行う。信号処理部１２は、第１の三相カウンタ１５ａと、第２の三相カウンタ１５ｂと、のそれぞれに対応するバッファに記憶されたカウント結果を、所定の通信周期毎にＰＬＣ３０に通信部１１を介して送信する。

このように、カウンタユニット１０は、三相のパルス信号に基づいてカウントを行う三相カウンタを、二相のパルス信号および三相のパルス信号の両方に対応してカウントを行う複数相カウンタとして機能させることにより、二相出力、および三相出力の出力機器５０に対応する。すなわち、この場合、第１の三相カウンタ１５ａおよび第２の三相カウンタ１５ｂは、二相カウンタ１４として機能することになる。

図８は、二相入力モードでカウンタユニット１０を用いる場合の、カウンタユニット１０の別の配線接続の状態の例を示す図である。図８に示すように、カウンタユニット１０は、３つのチャンネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３のそれぞれに二相の出力機器５０を接続可能に構成されていてもよい。

第１のチャンネルＣｈ１は、信号入力端子Ａ１，Ｂ１と、信号入力端子Ａ１，Ｂ１にそれぞれ接続された第１の入力回路２１ａと、第２の入力回路２１ｂとから構成されている。第２のチャンネルＣｈ２は、信号入力端子Ｚ１，Ａ２と、信号入力端子Ｚ１，Ａ２にそれぞれ接続された第３の入力回路２１ｃと、第４の入力回路２１ｄとから構成されている。第３のチャンネルＣｈ３は、信号入力端子Ｂ２，Ｚ２と、信号入力端子Ｂ２，Ｚ２にそれぞれ接続された第５の入力回路２１ｅと、第６の入力回路２１ｆとから構成されている。

信号処理部１２には、第１の三相カウンタ１５ａ、および第２の三相カウンタ１５ｂに加えて、二相モード専用の第３の三相カウンタ１５ｃと、第４の三相カウンタ１５ｄとが設けられている。つまり、信号処理部１２は、二相モード専用の第３の三相カウンタ１５ｃと、第４の三相カウンタ１５ｄと、を二相のパルス信号に基づいてカウントを行う二相カウンタ１４として機能させる。第３の三相カウンタ１５ｃは、切替部１６にＡ相の信号線ＡＩＮ３と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ３と、で接続されている。第４の三相カウンタ１５ｄは、切替部１６にＡ相の信号線ＡＩＮ４と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ４と、で接続されている。

チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３のそれぞれに、二相出力の出力機器５０を接続する場合には、ユーザはノートＰＣ４０に対する操作で、第１の入力回路２１ａ、および第２の入力回路２１ｂが、第１の三相カウンタ１５ａに接続され、第３の入力回路２１ｃ、および第４の入力回路２１ｄが、第３の三相カウンタ１５ｃに接続され、第５の入力回路２１ｅ、および第６の入力回路２１ｆが、第４の三相カウンタ１５ｄにそれぞれ個別に接続されるように、切替部１６による接続切替を行う。

切替部１６は、第１の入力回路２１ａ、および第２の入力回路２１ｂを、第１の三相カウンタ１５ａに接続されたＡ相の信号線ＡＩＮ１と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ１と、に接続する。また、切替部１６は、第３の入力回路２１ｃ、および第４の入力回路２１ｄを、第３の三相カウンタ１５ｃに接続されたＡ相の信号線ＡＩＮ３と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ３と、に接続する。また、切替部１６は、第５の入力回路２１ｅ、および第６の入力回路２１ｆを、第４の三相カウンタ１５ｄに接続されたＡ相の信号線ＡＩＮ４と、Ｂ相の信号線ＢＩＮ４と、に接続する。

信号処理部１２は、第１の三相カウンタ１５ａと、第３の三相カウンタ１５ｃと、第４の三相カウンタ１５ｄと、のそれぞれに入力されたＡ相、およびＢ相の二相のパルス信号に基づいてカウントを行う。信号処理部１２は、第１の三相カウンタ１５ａと、第３の三相カウンタ１５ｃと、第４の三相カウンタ１５ｄと、のそれぞれに対応するバッファに記憶されたカウント結果を、所定の通信周期毎にＰＬＣ３０に通信部１１を介して送信する。

このように、カウンタユニット１０は、Ａ相の信号入力と、Ｂ相の信号入力とが、切替部１６に接続された第３の三相カウンタ１５ｃと、第４の三相カウンタ１５ｄと、を二相入力専用に用いることができる構成とすることで、６つの入力信号端子に、二相の出力機器５０を３台接続させて使用することができる。よって、未使用の入力信号端子が生じることが無く、無駄なくカウンタユニット１０を使用することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 制御システム
１０ カウンタユニット
１１ 通信部
１２ 信号処理部
１３ 単相カウンタ
１５ 三相カウンタ(複数相カウンタ)
１６ 切替部
２２ ＵＳＢ通信部（切替受付部）
２１ 入力回路群
２１ａ～２１ｆ 入力回路
３０ ＰＬＣ（上位装置）
５０ 出力機器
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｚ１，Ｚ２ 信号入力端子

Claims (4)

1. 外部の複数の出力機器から出力されるパルス信号をそれぞれ入力する複数の信号入力端子と、
   複数の前記信号入力端子のそれぞれに接続された入力回路と、
   単相のパルス信号に基づいてカウントを行う単相カウンタ、および、複数の相のパルス信号に基づいてカウントを行う複数相カウンタと、
   前記入力回路を、前記単相カウンタおよび前記複数相カウンタのいずれに接続するかを切り替える切替部と、を備え、
   前記複数相カウンタは、２相のパルス信号および３相のパルス信号の両方に対応してカウントを行う三相カウンタであるカウンタユニット。
2. 外部の複数の出力機器から出力されるパルス信号をそれぞれ入力する複数の信号入力端子と、
   複数の前記信号入力端子のそれぞれに接続された入力回路と、
   単相のパルス信号に基づいてカウントを行う単相カウンタ、および、複数の相のパルス信号に基づいてカウントを行う複数相カウンタと、
   前記入力回路を、前記単相カウンタおよび前記複数相カウンタのいずれに接続するかを切り替える切替部と、を備え、
   前記単相カウンタ、および、前記複数相カウンタのそれぞれは、複数回分のカウント結果を一時記憶するバッファをそれぞれ備えており、
   前記単相カウンタ、および、前記複数相カウンタのそれぞれに対応する前記バッファに一時記憶されている複数回分のカウント結果を、所定の通信周期毎に上位装置に通信回線を介して出力する通信部をさらに備えるカウンタユニット。
3. 前記単相カウンタ、および、前記複数相カウンタのそれぞれは、複数回分のカウント結果を一時記憶するバッファをそれぞれ備えており、
   前記単相カウンタ、および、前記複数相カウンタのそれぞれに対応する前記バッファに一時記憶されている複数回分のカウント結果を、所定の通信周期毎に上位装置に通信回線を介して出力する通信部をさらに備える請求項１に記載のカウンタユニット。
4. 前記切替部による切替動作の指示を通信回線を介して受け付ける切替受付部をさらに備える請求項１～３のいずれか一項に記載のカウンタユニット。

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