JPH0742865A - 電磁弁制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁弁機構群の制御を行う。 【構成】 プログラマブルコントローラ１０よりパラレ
ル信号線を介して通信制御部Ａ２０に指令用パラレル信
号を送る。指令用パラレル信号はシリアル信号にされ、
共用伝送路３０を介して通信制御部Ｂ４０に送る。通信
制御部Ｂ４０はシリアル信号中の局番情報のみを検索
し、シリアル−パラレル変換した後、パラレル信号線を
介して電磁弁制御部５０に送る。パラレル信号は電磁弁
制御５０内で増幅され、電磁弁機構群６０に出力され
る。以上の指令信号授受動作をプログラマブルコントロ
ーラ１０と複数の電磁弁制御部装置７０が繰り返し行
い、複数の電磁弁機構群６０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブルコント
ローラによって複数の電磁弁を制御しうる電磁弁制御シ
ステムに係り、詳しくは、共用伝送路を介して１台のプ
ログラマブルコントローラと複数の電磁弁制御装置を結
合してなる電磁弁制御システムの通信制御方式に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】生産設備の省配線化、信頼性向上、メン
テナンス性の向上等を目的とし、プログラマブルコント
ローラと電磁弁の接続方法として、その信号線数が最低
限接続したい電磁弁数だけ必要なパラレル伝送方式に代
わり、パラレル−シリアル変換を用いたシリアル伝送方
式が近年用いられつつある。

【０００３】上述のシリアル伝送方式を用いた代表的な
例として、特開平２−２１２９０２号公報に記載されて
いるような電磁弁省配線システム機器が提案されてい
る。その概要を図５と図６の示した概略構成を示す斜視
図を基に以下に説明する。図５及び図６において、１は
プログラマブルコントローラ、２はパラレル出力信号を
シリアル信号に変換して伝送するパラレル−シリアル変
換手段、３はシリアル伝送手段、４は伝送されてきたシ
リアル信号を元のパラレル信号に変換するシリアル−パ
ラレル変換手段、５は多連マニホールド、６は電磁弁機
構群、８はシリアル−パラレル変換手段４と電磁弁機構
群６を接続するためのコネクタ−コネクタによる接続機
構、９はシリアル−パラレル変換手段４とシリアル伝送
手段３であるケーブルを接続するためのコネクタであ
る。

【０００４】先ず、プログラマブルコントローラ１によ
ってパラレル−シリアル変換手段２に制御用のパラレル
信号が送られる。パラレル−シリアル変換手段２によっ
て定められた規則に従い変換された後伝送されたシリア
ル信号は、シリアル伝送手段３によって受信用のコネク
タ９に導かれる。受信用コネクタ９を介してシリアル−
パラレル変換手段４に導かれたシリアル信号は、同シリ
アル−パラレル変換手段４内で定められた規則に従い転
送前のパラレル信号に変換される。変換されたパラレル
信号は同シリアル−パラレル変換手段４内で増幅され、
シリアル−パラレル変換手段４とコネクタ−コネクタ８
を介して接続されている電磁弁機構群６に出力される。
以上によりプログラマブルコントローラ１の指令により
遠隔地にある複数の電磁弁機構群６が制御される。又、
その機械的構造は図６に示した通り、電磁弁６と多連マ
ニホールド５の結合によって必然的に発生する空間７に
シリアル−パラレル変換手段４を収納し、電磁弁６と直
接コネクタ−コネクタ８で接続されるため、電線による
配線を必要としない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように前述の従
来技術によれば、従来その配線の繁雑さが問題とされて
きたプログラマブルコントローラ制御の電磁弁システム
機器において、パラレル−シリアル変換手段２を有する
プログラマブルコントローラ１とシリアル−パラレル変
換手段４を有する複数の電磁弁６を具備した電磁弁シス
テム機器を１本の伝送用ケーブルで接続することによっ
て、配線組立工数及び外観上優れ小型で電磁弁の構成の
変化に柔軟に対応可能な省配線システムが実現できる。

【０００６】しかし、実際の生産設備では、１台のプロ
グラマブルコントローラ１にて制御する前述の電磁弁シ
ステム機器は複数台であり、しかもそれら全ての電磁弁
システム機器が１箇所に集中して設置されることはまれ
であり、生産設備内の各機構部毎に離散的に設置される
場合が主である。前述の従来技術による電磁弁システム
機器ではプログラマブルコントローラ１から離れた特定
箇所に複数の電磁弁６を集中して配置する場合には効果
的だが、プログラマブルコントローラ１から離れた複数
箇所に所定数の電磁弁６を離散的に配置する場合には、
離散配置を希望する箇所に対応した数だけプログラマブ
ルコントローラ１にパラレル−シリアル変換手段２を具
備させ、離散配置された各々の電磁弁システム機器と複
数の伝送用のケーブルにより１対１に接続することが必
要となり、コスト面の問題と共に省配線という効果が半
減してしまう上、電磁弁群の離散的な配置への対応とシ
ステム自体の拡張性に対して制約が強いという問題があ
った。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなさ
れたもので、その目的は、各々が伝送路上で固有局番を
持ちその局番を指定して伝送を行うことでプログラマブ
ルコントローラと複数の電磁弁システム機器が互いに共
用する伝送路を用いて駆動情報の授受が可能で、しかも
既設の構成要素等になんら影響を与えることなく簡単に
電磁弁システム機器の追加削除をなし得る電磁弁システ
ムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の電磁弁制
御システムの基本構成を示し、１０は主制御を司るプロ
グラマブルコントローラ、２０はプログラマブルコント
ローラ１０からのパラレル出力信号をシリアル信号に変
換するパラレル−シリアル変換機能と変換されたシリア
ル信号に宛先を示す局番情報を付加して送信する機能を
有したパラレル信号線によりプログラマブルコントロー
ラと接続されている通信制御部Ａ、３０はシリアル信号
の伝達手段である共用伝送路、４０は送信されてきたシ
リアル信号に含まれた局番情報により送信されてきたシ
リアル信号が自局宛か判断して自局宛のみ受信する局番
検索機能と受信したシリアル信号を元のパラレル信号に
変換するシリアル−パラレル変換機能を有する通信制御
部Ｂ、５０は変換されたパラレル信号を増幅し空圧電磁
弁群を駆動制御する電磁弁制御部、６０は駆動対象であ
る空圧電磁弁機構群、７０は前述の通信制御部Ｂ４０、
電磁弁制御部５０、空圧電磁弁機構群６０がパラレル信
号線により結合された電磁弁制御装置である。

【０００９】

【作用】先ず、プログラマブルコントローラ１０よりパ
ラレル信号線を介して通信制御部Ａ２０に送信先局番情
報及び駆動指令情報からなる指令用パラレル信号が送ら
れる。指令用パラレル信号は通信制御部Ａ２０により定
められた規則に従ってパラレル−シリアル変換された局
番情報と指令情報からなるシリアル信号となる。変換後
のシリアル信号は通信制御部Ａ２０から共用伝送路３０
上へと送信される。共用伝送路３０を介してプログラマ
ブルコントローラ１０と接続された複数の電磁弁制御装
置７０に具備された通信制御部Ｂ４０は常にシリアル信
号受信開始待ち状態にて共用伝送路３０上にシリアル信
号が存在するかを監視している。通信制御部Ｂ４０は共
用伝送路３０上のシリアル信号を検知すると直ちに受信
を開始し、シリアル信号中の局番情報のみを検索し、既
に設定認識済みの自局番情報と比較し、一致すれば自局
宛の指令情報と判断して定められた規則に従いシリアル
−パラレル変換した後、パラレル信号線を介して電磁弁
制御部５０に送る。比較結果が不一致の場合は自局宛の
指令情報ではないと判断し、受信したシリアル信号を直
ちに共用伝送路３０上に再送信し、再び受信待ちの監視
状態となる。パラレル信号線を介して電磁弁制御部５０
に送られたパラレル信号は、同電磁弁制御部５０内で増
幅され、コネクタを介して接続されている電磁弁機構群
６０に出力される。以上の指令信号授受動作を共用伝送
路３０を介してプログラマブルコントローラ１０と複数
の電磁弁制御装置７０が定められた規則に従い繰り返し
行うことで、プログラマブルコントローラ１０からの指
令により遠隔地にある電磁弁制御装置７０に組み込まれ
た複数の電磁弁機構群６０が制御される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜図４に基づ
いて説明する。図２に本発明の一実施例の全体構成を示
す。図２において、１０はプログラマブルコントロー
ラ、２０は各パラレル信号線を介してプログラマブルコ
ントローラ１０より与えられた制御対象となる任意の電
磁弁機構に対しての制御指令用パラレルデータを定めら
れた規則に従いパラレル−シリアル変換し、更に対象と
なる電磁弁機構を含む所定の電磁弁機構群を示す局番情
報を付加したシリアルデータである指令パケットに再編
簒し、作動型トランシーバ２２を介して共用伝送路上に
送信する改良型トークパッシングプロトコル制御用マイ
クロシーケンサと局番データ記憶用メモリーを具備した
ネットワークコントローラを核とする通信制御部Ａ、３
０はツイストペアケーブルより構成される共用伝送路、
４０は差動型トランシーバ４２を介して共用伝送路上の
指令パケットの有無を常に監視し、指令パケットを検知
したならば直ちに受信動作を行い、受信した指令パケッ
トに付加されている局番情報と局番設定器（ディップス
イッチ）４３により既に設定されている自局番データを
比較することで自局宛か判断し、自局宛の場合には受信
した指令パケット内の制御用データ部を定められた規則
に従い元のパラレルデータにシリアル−パラレル変換し
て出力し、局番情報が自局番データと異なる場合には受
信した指令パケットを直ちに共用伝送路に再送信する改
良型トークパッシングプロトコル制御及び局番情報判定
用マイクロシーケンサを具備したネットワークコントロ
ーラ４１を核とする通信制御部Ｂ、５０は絶縁型素子を
介して通信制御部Ｂ４０より出力されてきた制御指令用
パラレル信号を増幅し、コネクタ−コネクタにて接続さ
れた実制御対象である空圧電磁弁群６０を駆動する電磁
弁制御部、７０は上記の通信制御部Ｂ４０、電磁弁制御
部５０及び空圧電磁弁機構群６０を一体化した電磁弁制
御装置である。

【００１１】図３に通信制御部Ａ２０−各通信制御部Ｂ
４０間で授受される前述の指令パケットの一構成例を示
す。本例の指令パケット１００は、宛先を示す通信対象
局番情報１０１、指令内容（空圧電磁弁機構番号情報、
出力状態情報等）を示すデータ部１０３、そのデータ部
の開始を示すパケットヘッダー１０２、データ部の内容
に誤り欠落が生じないかをチェックするためのパケット
チェックデータ１０４より構成される。

【００１２】次に図２〜図４を用いて、本実施例の作用
を説明する。図４（Ａ），（Ｂ）は本実施例の電磁弁制
御システムにおけるデータ授受手順を示すフローチャー
トである。先ず、図４（Ａ）のフローチャートに示す通
り、通信制御部Ａ２０のネットワークコントローラ２１
はパラレル信号線を介してプログラマブルコントローラ
１０からの空圧電磁弁機構群に対する出力指令である送
信先局番情報及び各駆動指令情報からなる制御指令用パ
ラレル信号が送られてくるのを待ち受けている。ネット
ワークコントローラ２１は制御指令用パラレル信号が送
られたならば直ちに内部の記憶用メモリーに取り込み処
理に取り掛かる。処理内容は先ず制御指令用パラレル信
号内の送信先局番情報と各駆動指令情報を識別分離し、
各駆動指令情報の該当空圧電磁弁機構番号情報と出力状
態情報のみを定められた規則に従ってパラレル−シリア
ル変換したデータ部１０３を生成し、データ部の開始を
示すパケットヘッダー１０２及びデータ部の内容に誤り
や欠落が生じていないかを認識するためのパケットチェ
ックデータ１０４を付加する。

【００１３】次に、内蔵の局番データ記憶用メモリーに
記憶された制御対象となる全空圧電磁弁機構がどの電磁
弁制御装置７０に割り付けられたかを示す局番情報一覧
データから先に分離した送信先局番情報を基に該当局番
を検索し通信対象局番情報１０１を生成する、最後に前
述のデータ部１０３、パケットヘッダー１０２及びパケ
ットチェックデータ１０４からなる変換済みのデータ群
の先頭に通信対象局番情報１０１付加した指令パケット
１００が生成される。指令パケット１００は差動型トラ
ンシーバ２に送られ、差動型トランシーバ２２で平衡伝
送用信号に変換された後、平衡伝送媒体である共用伝送
路３０上へ送信される。

【００１４】一方、図４（Ｂ）のフローチャートに示す
通り、電磁弁制御装置７０に組み込まれた通信制御部Ｂ
４０のネットワークコントローラ４１は常に指令パケッ
ト１００の受信待ち状態にて、差動型トランシーバ４２
を介して共用伝送路３０上に平衡伝送用信号に変換され
た指令パケット１００が存在するかを監視している。通
信制御部Ｂ４０は共用伝送路３０上の指令パケット１０
０を検知すると直ちに、差動型トランシーバ４２を介し
て受信動作を開始する。差動型トランシーバ４２によっ
て平衡伝送用信号から元の信号形式に逆変換された指令
パケット１００はネットワークコントローラ４１に取り
込まれると同時に先頭に付加されている通信対象局番情
報１０１のみを内蔵されたマイクロシーケンサによって
検索され、局番設定器４３により既に設定されている自
局番データと比較される。通信対象局番情報１０１にて
指示されている局番が自局番と一致すれば自局宛の指令
パケット１００と判断し、既に受信済みの指令パケット
１００中に含まれているパケットヘッダー１０２を検索
し、パケットヘッダー１０２終了以降をデータ部１０３
と認識し、その内容を定められた規則に従いシリアル−
パラレル変換して元の制御指令用パラレル信号にする。

【００１５】変換が終了後、制御指令用パラレル信号は
パケットチェックデータ１０４を用いて誤り及び欠落が
ないか確認され、異常がなければその内容を絶縁型素子
により構成されたパラレルバスを介して電磁弁制御部５
０に送る。比較結果が不一致の場合には自局宛の指令パ
ケット１００では無いと判断し、受信した指令パケット
１００を直ちに共用伝送路３０上に再送信して、再び受
信待ちの監視状態となる。パラレルバスを介して電磁弁
制御部５０に送られたプログラマブルコントローラ１０
の任意の空圧電磁弁機構に対する制御指令用パラレル信
号は、電磁弁制御部５０により空圧電磁弁機構を駆動可
能な駆動信号に増幅され、コネクタ−コネクタ方式によ
り接続されている空圧電磁弁機構群６０の該当する空圧
電磁弁を実際に駆動する。

【００１６】以上述べたように実施例の電磁弁制御シス
テムによれば、プログラマブルコントローラ１０に具備
された通信制御部Ａ２０及び電磁弁制御装置７０に具備
された通信制御部Ｂ４０の各々が共用伝送路３０を介し
て予め定められた規則に従い指令パケットの授受を繰り
返し行うことにより、プログラマブルコントローラ１０
により遠隔地にある電磁弁制御装置７０に組み込まれた
複数の電磁弁機構群６０が制御可能である。又、電磁弁
制御装置７０を追加する場合には、既に定義されている
局番と重複しない自局番を設定し共有伝送路３０上の任
意の位置に接続し、その局番情報と具備している空圧電
磁弁の個数をプログラマブルコントローラ１０に具備さ
れた通信制御部Ａ２０のネットワークコントローラ２１
が内蔵している局番データ記憶用メモリー上の局番情報
一覧データを更新するだけで可能である。電磁弁制御装
置７０を削除する場合にも同様に通信制御部Ａ２０のネ
ットワークコントローラ２１が内蔵している局番データ
記憶用メモリー上の局番情報一覧データを更新した後、
共有伝送路３０上より該当する電磁弁制御装置７０を取
外すだけで可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プ
ログラマブルコントローラ及び電磁弁制御装置の各々に
具備された固有の局番を持つ通信制御部により共用伝送
路を介して局番を指定し指令パケットの授受を行うこと
で、プログラマブルコントローラと複数の電磁弁システ
ム機器が互いに共用する伝送路を用いて駆動情報の授受
が可能で、しかも既設の構成要素等になんら影響を与え
ることなく簡単に電磁弁システム機器の追加削除をなし
得るプログラマブルコントローラ制御の電磁弁制御シス
テムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電磁弁制御システムの基本構成を示す概
念図である。

【図２】本発明電磁弁制御システムの一実施例の全体構
成を示すブロック図である。

【図３】図２の構成による電磁弁制御システムの指令パ
ケットの一例を示す説明図である。

【図４】図２の構成による電磁弁制御システムの指令パ
ケット授受手順の一例を示すフローチャートである。

【図５】従来の電磁弁省配線システム機器の概略構成を
示す斜視図である。

【図６】従来の電磁弁省配線システム機器の機械的構造
を示す斜視図である。

【符号の説明】 １０ プログラマブルコントローラ ２０ 通信制御部Ａ ２１ ネットワークコントーラ ２２ 差動型トランシーバ ３０ 共用伝送路 ４０ 通信制御部Ｂ ４１ ネットワークコントローラ ４２ 差動型トランシーバ ４３ 局番指定器 ５０ 電磁弁制御部 ６０ 空圧電磁弁機構群 ７０ 電磁弁制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若松 良依 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラマブルコントローラと複数の電
   磁弁制御装置が共用伝送路により接続された電磁弁制御
   システムであって、前記プログラマブルコントローラ及
   び電磁弁制御装置の各々がマルチドロップ可能な通信制
   御部を具備し、前記プログラマブルコントローラの前記
   電磁弁制御装置への指令パケットにその通信対象となる
   各電磁弁制御装置の局番を示す情報を付加し、前記電磁
   弁制御装置がその情報により自局宛の指令パケットのみ
   を選択して受信を行うことで、前記プログラマブルコン
   トローラが前記複数の電磁弁制御装置を前記共用伝送路
   を介して授受される前記指令パケットにより制御しうる
   ことを特徴とする電磁弁制御システム。