JPH0259346B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電磁弁マニホールドに関し、一層
詳細には電磁弁マニホールド自体に情報の記憶、
判断、認識および制御機能を保有させて、マニホ
ールド自体に連結される個々のアクチユエータの
制御を行うと共に他のマニホールドへ制御信号の
伝達等を行うように構成した電磁弁マニホールド
に関する。

流体制御系において、装置や機械に多数の電磁
弁を使用する時、配管作業の簡易化と取付スペー
スの狭小化を図るためにマニホールドを構成して
一つのブロツクにまとめるとがよく行われる。こ
の場合、マニホールドに連設された各電磁弁のソ
レノイドコイルに対しては個々にコントローラか
ら配線するのが一般的である。斯様な従来技術に
係る構成例を第１図に示す。

すなわち、従来例ではコントローラ２からの電
磁弁駆動制御信号は、個々の配線４ａ乃至４ｄ等
を介して電磁弁マニホールド６に連設された電磁
弁８ａ乃至８ｄに送給され、夫々の電磁弁を構成
するソレノイドの開閉動作によつて流体供給導管
１０から導入される流体がアクチユエータ１２、
ポジシヨナー１４を付勢する。このため、アクチ
ユエータ１２ではピストン１６が移動し、ピスト
ンロツド１８は、ワーク２０を押動する。ピスト
ン１６およびワーク２０の変位は、夫々、位置検
出センサ２２，２４およびリミツトスイツチ２６
により検出されコントローラ２へフイードバツク
される。一方、ポジシヨナー１４の付勢は、弁２
８を開弁し、導管３０からの流体は、容器３２に
導入される。容器３２では、液面計３４により常
時その液位が検出されコントローラ２にその信号
がフイードバツクされるよう構成されている。

以上は、極めて簡単な電磁弁マニホールドとコ
ントローラとの相互関係を示す一実施例である
が、いずれにしても従来技術においてはコントロ
ーラと電磁弁マニホールド、あるいは、コントロ
ーラとアクチユエータ間には各種配線が複雑に入
り乱れ、しかも制御盤から電磁弁マニホールド、
あるいは、制御盤とアクチユエータとは場合によ
つては数ｍ乃至数100m離間しており、従つて、
配線コストも極めて高価になる等の問題点があつ
た。勿論、このような配線は、広いスペースを占
有するし、さらにまた、結合用の導線が長くなる
ために外部信号系の影響を受けやすくなり誤動作
等が惹起するのも稀ではないという難点があつ
た。

そこで、本発明者等は、鋭意考究並びに工夫を
重ねた結果、電磁弁を複数個連設するマニホール
ドに入出力回路、記憶装置、中央演算処理装置等
を組み込んでおき、制御盤から送給される制御信
号はシリアル信号化として一組の通信回線を介し
て送給するよう構成しておけば各電磁弁に対する
制御信号はそのアドレスに基づき前記入出力回路
でピツクアツプされ電磁弁自体の付勢および滅勢
が容易に行われ、前記の問題点が一掃されること
が判つた。

従つて、本発明の目的は、制御盤と電磁弁を連
設する電磁弁マニホールドとの間の配線を各電磁
弁を制御するためのシリアル信号を送る通信線に
限定し、しかも、電磁弁マニホールド自体に記憶
判断機能を有する制御装置を組み込んで複数個の
電磁弁マニホールド間でも互いに制御信号を送給
できるように構成した電磁弁マニホールドを提供
するにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、複数
個の電磁弁を連設した電磁弁マニホールドにコン
トローラと通信装置とを付設し、前記コントロー
ラは少なくとも制御信号入出力回路と個々の電磁
弁の制御回路とを備え、主制御器から送給される
個々の電磁弁のアドレス信号とデータ信号とを前
記コントローラに導入して前記制御信号入出力回
路を介して自己の保有する電磁弁に付されたアド
レス信号およびこれに関連するデータ信号のみを
取り入れその電磁弁の制御を図ると共に前記電磁
弁によつて付勢乃至滅勢される機器の検知信号を
処理して後、前記入出力回路を介して前記主制御
器または他の電磁弁マニホールドに送給ことを特
徴とする。

次に、本発明に係る電磁弁マニホールドについ
て好適な実施例を挙げ添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

第２図において、参照符号４０は、マニホール
ドを示し、このマニホールド４０には複数個の電
磁弁４２ａ乃至４２ｇが連設される。前記マニホ
ールド４０にはさらにシーケンスコントローラ４
４および通信装置４６が付設され、この通信装置
４６は、例えば、光フアイバ４８を介して主制御
器５０に接続する。通信装置４６は、さらに他の
図示しないマニホールドに付設された通信装置と
のコミユニケーシヨン用回路５２を有する。

そこで、この実施例では、電磁弁４２ａは、シ
リンダを構成するアクチユエータ５４に接続し、
このアクチユエータ５４のピストン５６に連結さ
れたピストンロツド５８は外部においてワーク６
０に対峙している。リミツトスイツチ６２は、前
記ワーク６０に関係的に配置され、その出力側
は、前記シーケンスコントローラ４４に接続して
なるものである。なお、アクチユエータ５４の両
端部に配設されたピストン５６の位置検出スイツ
チ６４ａ，６４ｂの出力側も前記と同様にシーケ
ンスコントローラ４４に接続しておく。

一方、電磁弁４２ｂは、ポジシヨナー６６に接
続する。前記ポジシヨナー６６のシヤフト６８
は、弁７０の開閉機構（図示せず）に係着され
る。弁７０に接続する流体用導管７２は容器７４
に臨む。容器７４の側壁部には液面計７６が設け
られ、この液面計７６の出力側は、シーケンスコ
ントローラ４４に接続されてなるものである。な
お、容器７４の底部には導管７８を接続すると共
にこの導管７８に電磁弁８０を介装する。この場
合、電磁弁８８はシーケンスコントローラ４４に
より付勢される。なお、図中、参照符号８４は、
電源系であり、また、参照符号８６は、マニホー
ルド４０に所定の流体を供給するための液体供給
系である。

以上のように構成されるユニツトとしてのマニ
ホールド４０は、付設された通信装置４６を介し
て他のマニホールドと連結接続し、マニホールド
相互間で制御信号等の授受が可能である。この実
施例を第３図に示す。この実施例によれば、第１
のマニホールド４０ａは、主制御器５０に接続さ
れていると共に自ら保有する通信装置４６ａの導
線５２ａを介して第２のマニホールドユニツト４
０ｂ等と接続している。第２マニホールドユニツ
ト４０ｂは、第３のマニホールド４０ｃ、第４の
マニホールド４０ｄと接続し、以下同様とする。
このようにマニホールドユニツトを連続的に結合
することができるが、このような構成であつても
主制御器５０は、一つあればよい。

次に、以上のように構成されるマニホールドユ
ニツトの内部の構成につき第４図乃至第６図を参
照して以下に説明する。

先ず、第４図から諒解されるようにマニホール
ドを構成するシーケンスコントローラ４４の夫々
は少くとも４個のコントロールモジユール９０ａ
乃至９０ｄを有する。前記コントロールモジユー
ル９０ａ乃至９０ｄの夫々は、付設されたアドレ
ス設定器９２ａ乃至９２ｄを介してドライバある
いは入力ポートのアドレスを設定でき、従つて、
光フアイバ４８に最終的に接続するバス線９４を
介して送給される制御信号をそのアドレスに基づ
き選択して前記ドライバまたは入力ポートへ送給
し、一方、ドライバや入力ポートから得られた各
種信号を他のマニホールドや主制御器５０に送給
する。

例えば、コントロールモジユール９０ａは、電
磁弁群Ａを付勢乃至滅勢するドライバ９６ａ乃至
９６ｄにそのアドレスに基づき制御信号を送給す
る。この場合、夫々のドライバ９６ａ乃至９６ｄ
の個々の電磁弁に対する制御状態は信号化され、
この信号は、コントロールモジユール９０ａで受
けとられ、バス線９４、第２のコントローラモジ
ユール９８を経て通信装置４６から主制御器５０
あるいは他のマニホールドユニツトへ送給され
る。

コントロールモジユール９０ｂは、アクチユエ
ータ５４等に接続する入力ポート１００ａ乃至１
００ｄとの間で情報の授受を行う。すなわち、ア
クチユエータ検知信号並びにマニホールド状態検
知信号Ｂは、個々のアクチユエータ等と関連的に
決定されるアドレスに基づき、夫々の入力ポート
１００ａ乃至１００ｄからコントロールモジユー
ル９０ｂに受け取られ、前記と同様にバス線９
４、第２コントロールモジユール９８を経て通信
装置４６から主制御器５０あるいは他のマニホー
ルドユニツトへ送給される。

さらに、コントロールモジユール９０ｃは、バ
ス線９４によつて得られる周辺機器の制御信号を
そのアドレスに基づきドライバ１０２ａ乃至１０
２ｄに送り、個々のドライバ１０２ａ乃至１０２
ｄは、周辺機器制御信号発生装置１０４に夫々信
号を送給し且つこの信号はバス線９４、第２コン
トロールモジユール９８を経て主制御器５０ある
いは他のマニホールドユニツトへ送給されてい
る。

さらにまた、コントロールモジユール９０ｄ
は、リミツトスイツチ６２、液面計７６等の周辺
機器の検知信号Ｄを個々の入力ポート１０４ａ乃
至１０４ｄを介して受領し、これにアドレスを付
して主制御器５０あるいは他のマニホールドユニ
ツトへ送給する。

次に、前記コントロールモジユール９０ａ乃至
９０ｄおよびコントロールモジユール９８につき
第５図並びに第６図を参照しながら説明する。図
から諒解されるように、前記二つのコントロール
モジユールは、略同一の構成からなる。すなわ
ち、コントロールモジユール９０ａ乃至９０ｄは
マイクロプロセツサ１１０とメモリ１１２とを有
し、さらに夫々アドレス設定器９２ａ乃至９２ｄ
に接続する入出力回路１１４を有する。一方、コ
ントロールモジユール９８はマイクロプロセツサ
１１６、メモリ１１８およびコミユニケーシヨン
用入出力回路１２０を有し、この入出力回路１２
０は、通信装置４６を介して主制御器５０あるい
は他のマニホールドユニツトと信号の授受を行
う。

本発明に係る電磁弁マニホールドは、基本的に
は以上のように構成されるものであり、次に、そ
の作用並びに効果について説明する。

夫々のマニホールドユニツトに介して電源系８
４および流体供給系８６から夫々所定の電圧・電
流、流体が供与されている状態において、主制御
器５０から光フアイバあるいは導線４８を介して
制御信号を送給する。この場合、主制御器は、プ
ログラマブルなコントローラであることが好まし
く、従つて、出力される信号もアドレス信号とデ
ータ信号とからなり、これらをシリアル信号とし
て第１のマニホールドユニツトに送給する。この
信号は、一旦、通信装置４６で受領された後、コ
ントローラモジユール９０のコミユニケーシヨン
入出力回路に取り入れられ自らのマニホールドユ
ニツトに係るアドレス信号があればそれをデータ
信号と共に取り込み次段のコントロールモジユー
ル９０へと送給し、一方、自らのマニホールドユ
ニツトに無関係なアドレス信号であればこれをコ
ミユニケーシヨン用回路５２を介して他のマニホ
ールドユニツトに送給し、以下同様とする。

そこで、コントロールモジユール９０に導入さ
れた信号は、マイクロプロセツサ１１０において
所定の演算処理を施された上、その信号情報を一
旦メモリ１１２に記録すると共に図示しないシリ
アルパラレル変換器を介して電磁弁４２ａ乃至４
２ｇに夫々のアドレスに基づき制御信号として送
給する。この結果、前記電磁弁の夫々は、内蔵す
る弁の開閉制御を行い、例えば、アクチユエータ
５４の変位動作やポジシヨナー６６による弁７０
の開弁動作等が行われる。

一方、アクチユエータ５４内のピストン５６の
移動は、位置検出スイツチ６４ａまたは６４ｂに
より検知され、さらにまた、ワーク６０の移動も
リミツトスイツチ６２により検知される。これら
の検知信号は、一旦、シーケンスコントローラ４
４、すなわち、コントロールモジユール９０に取
り込まれメモリ１１２に記録されると共にバス線
９４を介して他のマニホールドユニツトおよび主
制御器５０に送給される。この場合、コントロー
ルモジユール９０ではマイクロプロセツサ１１０
で演算処理された後の検知信号にアドレス設定器
９２を介してアドレス信号が付され位置検出に係
るデータ信号とアドレス信号とがコントロールモ
ジユール９８に送給され、これらの信号は、通信
装置４６を介して外部へ導出される。なお、液面
計７６の検出信号も同様に処理されることは勿論
である。

以上のことから明らかなように本発明装置では
夫々のマニホールドユニツトが演算処理機能と記
憶機能とを備え、しかもこれらの機能は、他のマ
ニホールドユニツトからの信号を受けとり記録す
ることもできるため、特に、マニホールドユニツ
ト相互間で関連的にアクチユエータ、ワークに対
して一つの仕事を行うような場合、その制御が極
めて迅速且つ円滑に行うことができる。すなわ
ち、他のマニホールドユニツトの電磁弁情報を蓄
えることにより自らの電磁弁群の制御に対する所
定範囲での判断、自己認識機能も達成できるから
である。

さらに、本発明によれば主制御器とマニホール
ドユニツトとの間で複雑な配線用回路の簡略化が
促進され、これに伴つて配線占有面積の縮小およ
び配線コストの削減が達成される等顕著な効果が
得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明は、この実施例に限定されるも
のではなく、各電磁弁のアドレスの設定等はワイ
ヤロジツク、磁気メモリを用いて行う等、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術に係る電磁弁マニホールド
と制御器との関係を示す説明図、第２図は、本発
明に係るマニホールドユニツトとアクチユエータ
および制御器との関係を示す説明図、第３図は、
第２図に示すマニホールドが複数個配列された状
態の説明図、第４図は、個々の電磁弁マニホール
ドユニツトの信号授受状態を示す説明図、第５図
および第６図は、コントロールモジユールの内部
説明図である。 ４０……マニホールドユニツト、４２……電磁
弁、４４……シーケンスコントローラ、４６……
通信装置、４８……光フアイバ、５０……主制御
器、５２……コミユニケーシヨン用回路、５４…
…アクチユエータ、５６……ピストン、５８……
ピストンロツド、６０……ワーク、６２……リミ
ツトスイツチ、６４……位置検出スイツチ、６６
……ポジシヨナー、６８……シヤフト、７０……
開閉機構、７２……流体用導管、７４……容器、
７６……液面計、７８……導管、８０……電磁
弁、８４……電源系、８６……流体供給系、９０
……コントロールモジユール、９２……アドレス
設定器、９４……バス線、９６……ドライバ、９
８……コントロールモジユール、１００……入力
ポート、１０２……ドライバ、１０４……入力ポ
ート、１１０……CPU、１１２……メモリ、１
１４……入出力回路、１１６……マイクロプロセ
ツサ、１１８……メモリ、１２０……入出力回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の電磁弁を連設した電磁弁マニホール
   ドにコントローラと通信装置とを付設し、前記コ
   ントローラは少なくとも制御信号入出力回路と
   個々の電磁弁の制御回路とを備え、主制御器から
   送給される電磁弁のアドレス信号とデータ信号と
   を前記通信装置を介して前記コントローラに導入
   し、前記制御信号入出力回路により自己の保有す
   る電磁弁に付されたアドレス信号およびこれに関
   連するデータ信号のみを取り入れその電磁弁の制
   御を図ると共に前記電磁弁によつて付勢乃至滅勢
   される機器の検知信号を前記通信装置を介して前
   記主制御器または他の電磁弁マニホールドに送給
   するよう構成することを特徴とする電磁弁マニホ
   ールド。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電磁弁マニホー
   ルドにおいて、コントローラは、制御信号出入力
   回路を介して他のアクチユエータの制御信号の授
   受を行うことからなる電磁弁マニホールド。