JPH0510308A - アクチユエータ用検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アクチュエータからのパラレルな状態信号をサ
ブコントローラからメインコントローラにシリアル信号
として送る装置を提供すること。 【構成】複数の電磁弁（４２ａ乃至４２ｇ）と、これに
一体的なシーケンサ（４０）から前記個々の電磁弁の状
態信号をシリアル信号に変換して主制御器（５０）に送
る。複数のシーケンサ（４０）は相互に通信可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アクチュエータ用検
出装置に関し、特に個々の状態信号をメインコントロー
ラにシリアル信号で送り、サブコントローラとの間の簡
易且つ省配線の通信を可能としたアクチュエータ用検出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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
ブロックにまとめることがよく行われる。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図１に示す。

【０００３】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
の開閉動作によって流体供給導管１０から導入される流
体がアクチュエータ１２、ポジショナー１４を付勢す
る。このため、アクチュエータ１２ではピストン１６が
移動し、ピストンロッド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およびリミットスイッチ２６に
より検出されコントローラ２へパラレルな信号でフィー
ドバックされる。一方、ポジショナー１４の付勢は、弁
２８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にその信号が同様にパラレル
な信号でフィードバックされるよう構成されている。

【０００４】

【解決すべき課題】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
チュ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
チュエータとは場合によっては数ｍ乃至数１００ｍ離間
しており、従って、配線コストも極めて高価になる等の
問題点があった。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くすなり誤動作等が惹
起するのも稀ではないという難点があった。

【０００５】従って、本発明の目的は、アクチュエータ
にサブコントローラを付設し、このサブコントローラか
らはアクチュエータの状態信号をパラレル信号からシリ
アルな信号に変換してメインのコントローラに送給でき
るように構成したアクチュエータ用検出装置を提供する
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数のアクチュエータと、このアクチ
ュエータに一体的なサブコントローラと、パラレル−シ
リアル変換回路と、メインコントローラとを有し、前記
サブコントローラは前記複数のアクチュエータからの状
態信号を受けてパラレル−シリアル変換回路に送給し、
前記メインコントローラは前記複数のアクチュエータの
状態信号をシリアル信号で受けることを特徴とする。

【０００７】

【作用】個々のアクチュエータの付勢・滅勢の状態信号
はサブコントローラにパラレルで入力される。このサブ
コントローラからメインコントローラに対しては前記状
態信号はシリアル信号で送られる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係るアクチュエータ用検出装
置に関し、電磁弁マニホールドを好適な実施例として挙
げ添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【０００９】図２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４４および通信装置
４６が付設され、この通信装置４６は、例えば、光ファ
イバ４８を介して主制御器５０に接続する。通信装置４
６は、さらに他の図示しないマニホールドに付設された
通信装置とのコミュニケーション用回路５２を有する。

【００１０】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ュエータ５４に接続し、
このアクチュエータ５４のピストン５６に連結されたピ
ストンロッド５８は外部においてワーク６０に対峙して
いる。リミットスイッチ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、アクチュエ
ータ５４の両端部に配設されたピストン５６の位置検出
スイッチ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。

【００１１】一方、電磁弁４２ｂは、ポジショナー６６
に接続する。前記ポジショナー６６のシャフト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
ものでなある。なお、容器７４の底部には導管７８を接
続するとともにこの導管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流体供給系である。

【００１２】以上のように構成されるユニットとしての
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。この実施例を図３に示
す。この実施例によれば、第１のマニホールドユニット
４０a は、主制御器５０に接続されているとともに自ら
保有する通信装置４６ａの導線５２ａを介して第２のマ
ニホールドユニット４０ｂ等と接続している。第２マニ
ホールドユニット４０ｂは、第３のマニホールドユニッ
ト４０ｃ、第４のマニホールドユニット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ット
を連続的に結合することができるが、このような構成で
あっても主制御器５０は、一つあればよい。

【００１３】次に、以上のように構成されるマニホール
ドユニットの内部の構成につき図４乃至図６を参照して
以下に説明する。

【００１４】先ず、図４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
なくとも４個のコントロールモジュール９０ａ乃至９０
ｄを有する。前記コントロールモジュール９０ａ乃至９
０ｄの夫々は、付設されたアドレス設定器９２ａ乃至９
２ｄ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、従って、光ファイバ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。

【００１５】例えば、コントロールモジュール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、
コントロールモジュール９０ａで受けとられ、バス線９
４、第２のコントロールモジュール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ッ
トへ送給される。

【００１６】コントロールモジュール９０ｂは、アクチ
ュエータ５４等に接続する入力ポート１００ａ乃至１０
０ｄとの間で情報の授受を行う。すなわち、アクチュエ
ータ検知信号並びにマニホールド状態検知信号（Ｂ）
は、個々のアクチュ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ュール９０ｂに受け取られ、前記
と同様にバス線９４、第２コントロールモジュール９８
を経て通信装置４６から主制御器５０あるいは他のマニ
ホールドユニットへ送給される。

【００１７】さらに、コントロールモジュール９０ｃ
は、バス線９４によっ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１０２ｄに
送り、個々のドライバ１０２ａ乃至１０２ｄ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コントロールモジュール９８を
経て主制御器５０あるいは他のマニホールドユニットへ
送給されている。

【００１８】さらにまた、コントロールモジュール９０
ｄは、リミットスイッチ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１０
４ｄ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ットへ送給する。

【００１９】次に、前記コントロールモジュール９０ａ
乃至９０ｄおよびコントロールモジュール９８につき図
５並びに図６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ュールは、略同
一の構成からなる。すなわち、コントロールモジュール
９０ａ乃至９０ｄはマイクロプロセッサ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
ントロールモジュール９８はマイクロプロセッサ１１
６、メモリ１１８およびコミュニケーション用入出力回
路１２０を有し、この入出力回路１２０は、通信装置４
６を介して主制御器５０あるいは他のマニホールドユニ
ットと信号の授受を行う。

【００２０】本実施例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。

【００２１】夫々のマニホールドユニットに介して電源
系８４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
から光ファイバあるいは導線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、従って、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ットに送給す
る。この信号は、一旦、通信装置４６で受領された後、
コントロールモジュール９０のコミュニケーション入出
力回路に取り入れられ自らのマニホールドユニットに係
るアドレス信号があればそれをデータ信号とともに取り
込み次段のコントロールモジュール９０へと送給し、一
方、自らのマニホールドユニットに無関係なアドレス信
号であればこれをコミュニケーション用回路５２を介し
て他のマニホールドユニットに送給し、以下同様とす
る。

【００２２】そこで、コントロールモジュール９０に導
入された信号は、マイクロプロセッサ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に記憶するととも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４２ｇ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、
アクチュエータ５４の変位動作やポジショナー６６によ
る弁７０の開弁動作等が行われる。

【００２３】一方、アクチュエータ５４内のピストン５
６の移動は、位置検出スイッチ６４ａまたは６４ｂによ
り検知され、さらにまた、ワーク６０の移動もリミット
スイッチ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４４、すなわち、コント
ロールモジュール９０に取り込まれメモリ１１２に記録
されるとともにバス線９４を介して他のマニホールドユ
ニットおよび主制御器５０に送給される。この場合、コ
ントロールモジュール９０ではマイクロプロセッサ１１
０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ュール９８に送
給され、パラレル信号としてこれらの信号は、通信装置
４６を介して主制御器５０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。

【００２４】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
装置では夫々のサブコントローラ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、他のコントロー
ラからの信号を受けとり記憶することもできるため、特
に、コントローラ相互間で関連的にアクチュエータ、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
のコントローラのアクチュエータ情報を蓄えることによ
り自らのアクチュエータ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。

【００２５】さらに、本発明によれば主制御器とマニホ
ールドユニットとの間でパラレル信号をシリアル信号で
送るために複雑な配線用回路の簡略化が促進され、これ
に伴っ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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である。

【図２】本実施例に係るマニホールドユニットとアクチ
ュエータおよび制御器との関係を示す説明図である。

【図３】図２に示すマニホールドが複数個配列された状
態の説明図である。

【図４】個々の電磁弁マニホールドユニットの信号授受
状態を示す説明図である。

【図５】コントロールモジュールの内部説明図である。

【図６】コントロールモジュールの内部説明図である。

【符号の説明】

４０…マニホールドユニット ４２…電磁弁 ４４…シーケンスコントローラ ４６…通信装置 ４８…光ファイバ ５０…主制御器 ５２…コミュニケーション用回路 ５４…アクチュエータ ５６…ピストン ５８…ピストンロッド ６０…ワーク ６２…リミットスイッチ ６４…位置検出スイッチ ６６…ポジショナー ６８…シャフト 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…コントロールモジュール ９２…アドレス設定器 ９４…バス線 ９６…ドライバ ９８…コントロールモジュール １００…入力ポート １０２…ドライバ １０４…入力ポート １１０…ＣＰＵ １１２…メモリ １１４…入出力回路 １１６…マイクロプロセッサ １１８…メモリ １２０…入出力回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】複数のアクチュエータと、 このアクチュエータに一体的なサブコントローラと、 パラレル−シリアル変換回路と、 メインコントローラとを有し、 前記サブコントローラは前記複数のアクチュエータから
   の状態信号を受けてパラレル−シリアル変換回路に送給
   し、前記メインコントローラは前記複数のアクチュエー
   タの状態信号をシリアル信号で受けることを特徴とする
   アクチュエータ用検出装置。