JPH09256428A - 初期動作を有する水抜栓駆動モーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モーターに流れる過電流を検出して水抜栓を
停止する制御装置において、電源投入時にも水抜栓の状
態と表示ランプを一致させる初期動作を有する水抜栓駆
動モーターの制御装置を提供することにある。 【解決手段】 直流電源の極性を切り替えるラッチング
リレーと、モーターを駆動して水抜栓を一方の状態から
駆動し、モーターに流れる過電流を検出して導通してい
た検出リレーを遮断してモーターの電流を断つ制御装置
において、電源投入時には直流電源の極性を切り替える
ラッチングリレーを反転し検出リレーを導通してモータ
ーを駆動し、一定時間後までにモーターに過電流がない
と直流電源の極性を切り替えるラッチングリレーを復帰
してそれまでと逆方向に水抜栓を駆動し、他方の状態に
なってモーターに流れる過電流を検出して導通していた
検出リレーを遮断してモーターの電流を断つ初期動作を
有する水抜栓駆動モーターの制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道管の凍結防止のた
めに寒冷地で使用する水抜栓を駆動するモーターの制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、寒冷地の水道管内の水の凍結
を防止するために水抜栓が採用されている。水抜栓は内
部に弁座を有する弁箱を地中に埋設し、その中を移動す
る弁体をロッドを介して地上に延長したスピンドルに連
結したハンドル等によって操作するもので、開栓状態で
はスピンドルの雄ネジの上端がそれを収容する雌ネジの
上端に当たって弁体が弁座から上がっており、流入口か
ら弁座を通った水は流出口から出ていって排水口にはい
かず、閉栓状態ではスピンドルが下がって弁体が弁座に
当たっており、流入口からの水は弁座で止められ、流出
口から下流配管中にあった水を排水口から外に出して凍
結を防止するものである。また、この水抜栓をラッチン
グリレーを介してモーターで駆動する装置も採用されて
いる。ラッチングリレーは２個のコイルを有し、一方の
コイルを一定時間以上通電すると接点が切り替わり、通
電がなくなっても切り替わった状態を保持し、他方のコ
イルの通電によって接点を復帰するもので、外部からの
操作でラッチングリレーによって直流電源の極性を切り
替えるとともに、遮断していた検出リレーを導通してモ
ーターを駆動し、歯車を介して減速し、水抜栓を一方の
側に当たっていた状態から駆動し、他方の側に当たった
状態になってモーターの負荷が大きくなり、モーターに
流れる電流が大きくなるのを検出して導通していた検出
リレーを遮断してモーターの電流を断つものである。こ
の装置には水抜栓の状態を示す表示ランプがあり、電源
の極性を替えるラッチングリレーにより、たとえば閉栓
スイッチを押すと閉栓ランプが点滅して水抜栓が閉栓方
向に駆動し、水抜栓が閉栓状態になると閉栓ランプが点
灯する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため動作が確実で
分かりやすく、水の凍結する時季にも安心して利用でき
るが、実際に設置して最初に電源を入れたとき、たとえ
ば水抜栓が開栓状態なのに閉栓ランプが点灯していると
いうように、ランプの表示が正しくない場合があった。
これは制御装置を最後に閉栓状態にして電源を切り、開
栓状態の水抜栓につないで電源を入れた場合で、この状
態から、閉栓スイッチを押すと閉栓ランプが点滅して水
抜栓を閉栓方向に駆動して閉栓状態になると閉栓ランプ
が点灯し、開栓スイッチを押すと水抜栓を開栓方向に駆
動してすぐに検出してモーターが停止する。つまり、い
ずれかのスイッチを押して検出リレーを導通して水抜栓
を駆動すると水抜栓の状態と制御装置の表示ランプは一
致して停止し、一度一致するとそれ以後の表示は正しく
なる。一致しない表示は水抜栓と制御装置をつないで電
源を入れただけの状態で、それも必ずそうなるわけでは
ないのだが、なんといっても正しくない。このような従
来の事情に鑑み、本発明は電源の投入時にも水抜栓の状
態と表示ランプを一致させることを目的とするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、電源投入時には直流電源の極性を切
り替えるラッチングリレーを反転し検出リレーを導通し
てモーターを駆動し、一定時間後までに水抜栓が停止せ
ずにモーターに流れる過電流がないと直流電源の極性を
切り替えるラッチングリレーを復帰してそれまでと逆方
向に水抜栓を駆動し、他方の状態になってモーターに流
れる過電流を検出して導通していた検出リレーを遮断し
てモーターの電流を断つことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】このような手段により、電源の投入時には水抜
栓を一度駆動し、直流電源の極性を切り替えるラッチン
グリレーを介してモーターに流れる過電流を検出して停
止し、水抜栓の状態と表示ランプを一致させるものであ
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に従って説明す
る。

【０００７】図１において、Ｖ１はモーターＭ１の回転
を歯車（図示しない）を介して減速して直線運動する弁
体（図示しない）を有する水抜栓である。ｒ０、ｓ０は
図２のＲ０、Ｓ０を２個のコイルとするラッチングリレ
ーの３組の接点で、電源の極性を替える電源リレー、図
では接点がｓ０になっていて閉栓側、ｒ０が開栓側であ
る。Ｃ０とＣ１はクリア端子ＣＬＲを有するカウンター
で、クリア端子ＣＬＲが０のとき出力はクリアされてＱ
００とＱ０１が１でその他の出力は０、クリア端子が１
のとき、クロック入力ＣＬＫの立ち上がりをカウントし
て出力が１の端子がＱ００とＱ０１から進んでいく。カ
ウンターＣ０のクロック入力ＣＬＫは表示ランプの発振
部からアンドを介しているが、その周波数は人の目に無
理なく点滅が分かる程度とする。比較部ＣＭの出力は、
駆動電圧ＶＤから抵抗ＲＤを介した一方の入力電圧が他
方の入力を基準にしてそれ以上だと０、モーターＭ１の
負荷が大きくなって抵抗ＲＤを通る電流が増加して入力
電圧が下がり、ついに過電流となって基準電圧を割り込
むと１になる。比較部ＣＭの出力はカウンターＣ１のク
ロック入力ＣＬＫとなっており、カウンターＣ１の出力
Ｑ０１は遅延部を有するゲートを介して検出リレーＲ１
につながっているが、検出リレーＲ１が付勢されている
間だけモーター回路が閉じてモーターＭ１に駆動電流が
流れて水抜栓Ｖ１を動かす。

【０００８】電源リレーの接点が図のｓ０の閉栓位置で
制御電源ＶＣ及び駆動電源ＶＤが投入されたとき、次の
ように動作する。

【０００９】閉栓ランプと共通する電源リレーの接点ｓ
０から２個のインバータを介した抵抗とコンデンサの遅
延部をそれぞれの入力とするオアの出力ＲＥは、カウン
ターＣ１のクリア端子ＣＬＲと出力Ｑ０１を一方の入力
とするアンドの他方の入力、及びカウンターＣ０のクリ
ア端子ＣＬＲの手前のアンドの一方をＩＥとした他方と
つながっているが、２番目のコンデンサが充電されるま
で０で、カウンターはクリアされてＱ００とＱ０１が
１、その他のカウンターの出力は０である。カウンター
Ｃ１のＱ１１からオアとインバータを介したＩＥは１で
ある。

【００１０】オアの出力ＲＥが１になると、以後、この
端子は１のままだが、カウンターＣ０のクリア端子ＣＬ
Ｒが１となり、発振部が立ち上がるとクロック入力ＣＬ
Ｋでカウントするようになるが、出力Ｑ００からオアを
介したアンドの出力が１になり、抵抗を介してコンデン
サが充電する所定の間だけ次のアンドＡＤ０が１にな
り、電源リレーの接点ｒ０から２番目のインバータの抵
抗につながるアンド、そこからオアとトランジスタを介
して電源リレーＲ０を所定の時間付勢する。これによっ
て電源リレーの接点が図のｓ０からｒ０に切り替わり、
ｓ０からインバータと抵抗を介した第１のコンデンサが
充電し始めるとともに第２のコンデンサが放電し始める
が、それらの変化が終わる前にＡＤ０のコンデンサが充
電してしまってＡＤ０が０になる。ＡＤ０を所定の間だ
け１にする抵抗とコンデンサの時定数は、電源リレーの
接点ｓ０からインバータを介した抵抗とコンデンサのそ
れより十分短く、ラッチングリレーである電源リレーを
切り替える程度には十分長くする。

【００１１】また、オアの出力ＲＥが１になると、カウ
ンターＣ１のクリア端子ＣＬＲが１となり、モーターＭ
１が過電流になって比較部ＣＭの出力が立ち上がるとク
ロック入力ＣＬＫでカウントするようになるが、出力Ｑ
０１のアンドが１になり、そこから抵抗を介してコンデ
ンサを充電して次のアンドが１になり、Ｑ２０が０なの
でインバータを介した最後のアンドも１になり、トラン
ジスタを介した検出リレーのコイルＲ１が付勢する。こ
れによってモーターＭ１には駆動電源ＶＤから抵抗Ｒ
Ｄ、電源リレーの接点ｒ０、検出リレーの接点ｒ１を介
し、図の矢印の方向に駆動電流が流れ、水抜栓Ｖ１を開
栓方向に駆動する。また、２番目のアンドからインバー
タを介したＲ’が０になるので、表示ランプの手前のオ
アの出力は発振し、電源リレーの接点ｒ０側の開栓ラン
プが点滅する。

【００１２】このように、オアの出力ＲＥが１になる
と、電源リレーを投入以前の位置から反転し、検出リレ
ーＲ１を付勢してモーターＭ１を駆動するとともに、カ
ウンターＣ０で発振部の立ち上がりによって時間をカウ
ントし始める。

【００１３】カウントし始めて２個立ち上がってＱ２０
が１になる前にモーターＭ１が過電流になって比較部Ｃ
Ｍの出力が１になると、これは水抜栓Ｖ１が開栓状態あ
るいはその近くだった場合に相当するが、この時、カウ
ンターＣ１の出力Ｑ０１が０になってＱ１１が１にな
る。Ｑ０１が０になることにより、そこからのアンドが
０になり、インバータを介したＲ’が１になって接点ｒ
０側の開栓ランプが点灯するとともに、検出リレーＲ１
の付勢がなくなって接点ｒ１が図の位置に戻ってモータ
ーＭ１が停止し、モーターＭ１に流れる電流がなくなっ
て比較部ＣＭの出力が０になり、水抜栓Ｖ１が開栓状態
になる。また、Ｑ１１が１になることにより、そこから
オアとインバータを介したＩＥが０となり、アンドを介
してカウンターＣ０のクリア端子ＣＬＲを０にしてＱ０
０を１に、そこからオアを介して一方に入力するアンド
の他方を０にするので、ＡＤ０は０のまま変化しない。
またＱ１１を一方の入力とするオアの出力が抵抗を介し
てコンデンサのある他方の入力となっているので、Ｑ１
１が０に戻ってもオアの出力は１のままで変化せず、Ｉ
Ｅは０のまま、カウンターＣ０はカウントせず、出力も
変化せず、初期動作が終了する。水抜栓Ｖ１が開栓状態
で開栓ランプが点灯している。

【００１４】モーターＭ１が過電流になる前にカウンタ
ーＣ０の出力Ｑ２０が１になると、これは水抜栓Ｖ１が
開栓状態でもその近くでもなかった場合に相当するが、
出力Ｑ２０が１になってＡＩ２が０になり、アンドとト
ランジスタを介して検出リレーＲ１の付勢がなくなって
接点ｒ１が図の位置に戻ってモーターＭ１が停止し、水
抜栓Ｖ１もそこで停止する。クロック入力ＣＬＫに３個
めの立ち上がりがきて出力Ｑ３０が１になると、ＡＤ３
が所定の時間だけ１になり、アンド、オア、トランジス
タを介して電源リレーＳ０を付勢して接点が図のｓ０に
戻るとともに、インバータを介してクロック入力ＣＬＫ
のアンドの一方を０にして発振部からの入力を禁止す
る。また、出力Ｑ３０が１になって出力Ｑ２０が０にな
り、インバータを介してコンデンサが充電するとアンド
の出力ＡＩ２が１に戻り、トランジスタを介して検出リ
レーＲ１を再び付勢する。これによってモーターＭ１に
は駆動電源ＶＤから抵抗ＲＤ、電源リレーの接点ｓ０、検
出リレーの接点ｒ１を介し、図の矢印とは逆方向に駆動
電流が流れ、水抜栓Ｖ１を閉栓方向に駆動するととも
に、電源リレーの接点ｓ０側の閉栓ランプが点滅する。
水抜栓Ｖ１が十分動いて閉栓し、モーターＭ１が過電流
になって比較部ＣＭの出力が立ち上がるとカウンターＣ
１のクロック入力ＣＬＫでカウントし、出力Ｑ０１が０
になってＱ１１が１になる。それ以降は接点ｓ０側が接
点ｒ０側で前に述べたようになる。すなわち、出力Ｑ０
１が０になることにより、そこからのアンドが０にな
り、インバータを介したＲ’が１になって接点ｓ０側の
閉栓ランプが点灯するとともに、検出リレーＲ１の付勢
がなくなって接点ｒ１が図の位置に戻ってモーターＭ１
が停止し、モーターＭ１に流れる電流がなくなって比較
部ＣＭの出力が０になり、また、Ｑ１１が１になること
により、そこからオアとインバータを介したＩＥが０と
なり、アンドを介してカウンターＣ０のクリア端子ＣＬ
Ｒを０にしてＱ００を１に、そこからオアを介して一方
に入力するアンドの他方を０にするので、ＡＤ０は０の
まま変化せず、更にまた、Ｑ１１が０に戻ってもオアの
出力は１のままで変化せず、ＩＥは０のまま、カウンタ
ーＣ０はカウントせず、出力も変化せず、初期動作が終
了する。

【００１５】このように、電源ＶＤ及びＶＣを投入する
と、電源リレーの接点をそれ以前の位置から逆にしてモ
ーターＭ１を駆動し、カウンターＣ０の出力Ｑ２０が１
になる前に過電流になるとそこで停止して初期動作を終
了するが、それまでに過電流にならないと停止した後に
電源リレーを投入以前の位置に復帰してモーターＭ１を
駆動し、過電流を検出してモーターＭ１を停止して初期
動作を終了する。

【００１６】図２はモーターＭ１が過電流になる前にカ
ウンターＣ０の出力Ｑ２０が１になった場合のタイムチ
ャートである。

【００１７】図３は操作スイッチを示すものであり、初
期動作終了後、実際に操作する場合に図１に付加する部
分で、図１に対応する部分には同じ符号をつけている。
電源リレーの２個のコイルを所定の時間だけ付勢するト
ランジスタの手前のオアは図１に比べると１入力増えて
３入力で、第３の入力はいずれも抵抗を介して駆動電源
ＶＤ及び制御電源ＶＣの共通部の０ボルトにつながる一
方、それぞれ開栓スイッチＯＰあるいは閉栓スイッチＣ
Ｌを介してＩＥの反転出力につながっており、初期動作
の最中はＩＥの反転出力が０でどちらのスイッチを押し
てもオアの出力は０のまま変化しない。初期動作終了後
は、押した側のオアの出力が０から１に変化してそちら
の電源に切り替わるとともに、所定の時間だけカウンタ
ーＣ１のクリア端子ＣＬＲを０にする。これによって出
力Ｑ０１が１になり、アンドと抵抗を介したコンデンサ
を充電した後、２個のアンドとトランジスタを介して検
出リレーＲ１を付勢してモーターＭ１を駆動するととも
に表示ランプが点滅する。水抜栓Ｖ１が十分動いてモー
ターＭ１が過電流になって比較部ＣＭの出力が立ち上が
りをカウンターＣ１のクロック入力ＣＬＫでカウントす
ると、出力Ｑ１１が１になってＱ０１が０になり、そこ
からのアンドが０になり、インバータを介したＲ’が１
になって表示ランプが点灯するとともに、検出リレーＲ
１の付勢がなくなって接点ｒ１が図の位置に戻ってモー
ターＭ１が停止し、水抜栓Ｖ１が停止してモーターＭ１
に流れる電流がなくなって比較部ＣＭの出力が０に戻
る。

【００１８】図４は電源リレーを共通にして水抜栓２個
を連動する場合のカウンターＣ１の入出力を示す図で、
検出リレーＲ１の付勢でモーターＭ１を駆動し、モータ
ーＭ１が停止した後、検出リレーＲ２の付勢でモーター
Ｍ２(図４に示さない）を駆動するものであり、図１に
対応する部分には同じ符号をつけている。クロック入力
ＣＬＫは、カウンターＣ１の出力Ｑ０１が１の場合、比
較部ＣＭの出力の立ち上がりをカウントし、出力Ｑ０１
が０の場合、カウンターＣ０の出力Ｑ３０が１の時の比
較部ＣＭの出力の立ち上がりをカウントする。カウンタ
ーＣ０のクロック入力ＣＬＫの前にはオアがあり、その
２個前の入力の書いていないアンドは図１のカウンター
Ｃ０のクロック入力ＣＬＫの前のアンドに対応するもの
で、他方のアンドを介してＱ０１が０の場合のＱ２０が
１になる前の比較部ＣＭの立ち上がりをカウントする。
カウンターＣ１の出力は、Ｑ０１から検出リレーＲ１ま
では図１と全く同じで、出力Ｑ１１から検出リレーＲ２
まではＱ０１とＲＥのアンドを除去したもので、それぞ
れのトランジスタの前のアンドの入力からはオア、イン
バータを介してＲ’になる。また、出力Ｑ１１が１にな
ると抵抗を介してコンデンサが充電する所定の間だけイ
ンバータを介したアンドが１になり、そこからインバー
タと３入力アンドを介してカウンターＣ０のクリア端子
ＣＬＲを所定の時間だけ０にする。ＩＥのカウンターＣ
１からの出力は図１のＱ１１からＱ２１へシフトし、そ
こから出力を他方の入力へ遅延して戻したオアを介した
インバータの出力である。

【００１９】水抜栓２個を連動する場合に、電源リレー
の接点が図のｓ０の閉栓位置で制御電源ＶＣ及び駆動電
源ＶＤを投入すると、最初にモーターＭ１が駆動する
が、それはモーターが１個の図１と同じであり、ＲＥが
１になるとカウンターＣ０の側ではＱ００が１で、ＡＤ
０が所定の間１になって電源リレーの接点をｒ０に切り
替え、カウンターＣ１の側ではＱ０１が１で、抵抗を介
してコンデンサを充電する分だけ少し遅れて検出リレー
Ｒ１が付勢し、モーターＭ１を開栓方向に駆動するとと
もにＲ’が０となって開栓ランプが点滅する。カウンタ
ーＣ０が発振部の立ち上がりをカウントしてＱ２０が１
になっても比較部ＣＭが過電流を検出しないと、ＡＩ２
が０になってその間検出リレーＲ１の付勢を断ってモー
ターＭ１を停止し、次の発振部の立ち上がりをカウント
してＱ３０が１になると、ＡＤ３が所定の間１になって
電源リレーの接点をｓ０に戻し、カウンターＣ１の側で
は、少し遅れて再び検出リレーＲ１が付勢し、モーター
Ｍ１を閉栓方向に駆動する。モーターＭ１がどちらの方
向に駆動されていても過電流が流れると比較部ＣＭが立
ち上がり、カウンターＣ１のクロック入力ＣＬＫがカウ
ントしてＱ１１が１になり、Ｑ０１が０になる。これに
よって検出リレーＲ１の付勢がなくなってモーターＭ１
が停止して比較部ＣＭの立ち上がりがなくなるととも
に、Ｑ１１が１になってコンデンサが充電する間だけカ
ウンターＣ０のクリア端子ＣＬＲを０にしてＱ００を１
にし、ＡＤ０を所定の間だけ１にしてモーターＭ１の停
止以前の電源リレーの接点を反転し、コンデンサが充電
してしまうとカウンターＣ０ではそこから再び発振部の
立ち上がりをカウントし始めるとともに、カウンターＣ
１ではリレーＲ２を付勢してモーターＭ２を駆動する。
カウントし始めるときの発振部の状態にかかわらず、カ
ウンターＣ０で発振部の立ち上がりを１個もカウントし
ないうちに比較部ＣＭが立ち上がると、カウンターＣ０
がカウントしてＱ１０が１となり、インバータ、２個の
アンドとトランジスタを介して検出リレーＲ２の付勢を
断ってモーターＭ２を停止する。カウンターＣ０で発振
部の立ち上がりを１個カウントしてＱ１０が１のときに
比較部ＣＭが立ち上がると、カウンターＣ０がカウント
してＱ２０が１となり、ＡＩ２が０となって２個のアン
ドとトランジスタを介して検出リレーＲ２の付勢を断っ
てモーターＭ２を停止する。比較部ＣＭが立ち上がらな
いうちにカウンターＣ０のＱ２０が１となっても、同様
にＡＩ２から２個のアンドとトランジスタを介して検出
リレーＲ２の付勢を断ってモーターＭ２を停止する。こ
のように、モーターＭ２が駆動していてもＱ２０が１に
なると停止するが、発振部の立ち上がりを３個カウント
してＱ３０が１になると、そこからインバータとアンド
を介してクロック入力ＣＬＫを０にしてＱ３０を１に固
定し、ＡＤ３が所定の間１になってモーターＭ１の停止
以前の電源リレーの接点に戻し、カウンターＣ１の側で
は、少し遅れて再び検出リレーＲ２が付勢し、モーター
Ｍ２を停止したモーターＭ１と同じ方向に駆動する。Ｑ
３０が１で過電流が流れて比較部ＣＭが立ち上がると、
カウンターＣ１のクロック入力ＣＬＫがカウントしてＱ
２１が１になり、Ｑ１１が０になる。これによって検出
リレーＲ２の付勢がなくなってモーターＭ２が停止して
比較部ＣＭの立ち上がりがなくなり、Ｒ’が１になって
戻った電源リレーの接点の側の表示ランプが点灯すると
ともに、ＩＥが０になってカウンターＣ０のクリア端子
を０にしてＱ００を１にしてカウントを停止するが、Ｑ
１１が０に戻ってもオアの出力は１のままで変化せず、
ＩＥは０のままでカウンターＣ０はカウントせず、その
出力も変化せず、初期動作が終了する。

【００２０】初期動作終了後、実際に水抜栓２個を連動
するには、図３の開栓スイッチＯＰあるいは閉栓スイッ
チＣＬを操作する。これによって電源リレーの接点が押
した側に切り替わるとともに、カウンターＣ１のクリア
端子ＣＬＲが所定の時間だけ０になって出力Ｑ０１が１
になり、アンドと抵抗を介したコンデンサを充電した
後、検出リレーＲ１を付勢してモーターＭ１を駆動する
とともに表示ランプが点滅する。水抜栓Ｖ１が十分動い
てモーターＭ１が過電流になって比較部ＣＭの出力が立
ち上がりをカウンターＣ１のクロック入力ＣＬＫでカウ
ントすると、出力Ｑ１１が１になってＱ０１が０にな
り、検出リレーＲ１の付勢がなくなって接点ｒ１が図の
位置に戻ってモーターＭ１が停止し、水抜栓Ｖ１が停止
してモーターＭ１に流れる電流がなくなって比較部ＣＭ
の出力が０に戻るとともに、Ｑ１１から抵抗を介してコ
ンデンサが充電すると検出リレーＲ２を付勢してモータ
ーＭ２をＭ１と同方向に駆動する。水抜栓Ｖ２が十分動
いてモーターＭ２が過電流になって比較部ＣＭの出力が
立ち上がりをカウンターＣ１のクロック入力ＣＬＫでカ
ウントすると、出力Ｑ２１が１になってＱ１１が０にな
り、検出リレーＲ２の付勢がなくなってモーターＭ２が
停止し、水抜栓Ｖ２が停止してモーターＭ２に流れる電
流がなくなって比較部ＣＭの出力が０に戻り、Ｒ’が１
になって点滅していた表示ランプが点灯して動作が終了
する。

【００２１】図５はマイクロコンピュータを用いた他の
実施例を示すものである。マイクロコンピュータは入力
ポート、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマー、及び出力
ポートから構成され、ＲＯＭに書き込まれたプログラム
に従ってＣＰＵが入力ポートを介して外部のデータを取
り込んだり、ＲＡＭに一時的な変数としてデータを蓄え
たり、タイマーを起動したり、出力ポートを介して外部
へ出力したりする。

【００２２】出力ポートはＰＯ０からＰＯ５の６個で、
それぞれトランジスタを介して開栓ランプ、閉栓ラン
プ、電源リレーＲ０、電源リレーＳ０、水抜栓Ｖ１を駆動
するモーターＭ１の検出リレーＲ１及び水抜栓Ｖ２を駆
動するモーターＭ２の検出リレーＲ２に、いずれも出力
ポートが１の時に電流を流し、０の時は流さない。入力
ポートはＰｉ１からＰｉ５の５個で、Ｐｉ１は電源リレ
ーの接点の方向を示すもので、図のｓ０側だと閉栓方向
で０、逆のｒ０側だと開栓方向で１、Ｐｉ２は比較部Ｃ
Ｍの出力とつながっており、モーターが過電流になると
１、通常は０、Ｐｉ３、Ｐｉ４はそれぞれ開栓スイッチ
ＯＰ、閉栓スイッチＣＬにつながり、いずれも押される
と０、それ以外は１、Ｐｉ５は、モーターが１個の場合
と２個を連動する場合の切り替えスイッチにより、図の
ようにスイッチが開いていると１で連動する場合、閉じ
ていると０で単独の場合で、切り替えスイッチは使用者
が触れるものではなく、閉じてＰｉ５が０なら、出力ポ
ートＰＯ５のトランジスタとリレーＲ２は必要ない。

【００２３】ＲＯＭに書き込まれるプログラムのフロー
チャートは図６、図７及び図８のようになり、以下、こ
れにしたがって説明する。

【００２４】電源リレーの接点が図のｓ０の閉栓位置で
制御電源ＶＣ及び駆動電源ＶＤが投入されると、全ての
出力ポート及びＲＡＭを０にし、Ｐｉ２を外部割り込み
端子に設定する。モーターＭ１あるいはＭ２が過電流に
なってＰｉ２が１になると外部割り込みが発生し、出力
ポートＰＯ４とＰＯ５を０にし、ＩＮＴ（ＲＡＭ、以下
変数という）を１にする。

【００２５】メインプログラムがスタートすると、入力
ポートＰｉ１から電源リレーの接点の方向を変数ＬＲに
書き込む。電源投入以前の最後の操作が閉栓方向で接点
が図のｓ０側だと０、逆に開栓方向のｒ０側だと１であ
る。ランプセットはサブルーチンで、変数ＬＥＤの値を
１にし、変数ＬＲの値が０なら出力ポートＰＯ０を０、
ＰＯ１を１とし、逆に０でないならＰＯ０を１、ＰＯ１
を０にしてメインルーチンに戻り、タイマー２にいく。
タイマー２はサブルーチンで、タイマーをスタートして
Ｔ２だけの時間がたつとメインルーチンに戻り、変数Ｔ
を４にし変数ＬＲを反転し、変数ＬＲにしたがってラン
プセットをし、ラッチングセットをする。なお、時間Ｔ
２はラッチングリレーである電源リレーを切り替える程
度には十分長くする。ラッチングセットはサブルーチン
で、変数が０なら出力ポートＰＯ２を０、ＰＯ３を１に
し、そうでないならＰＯ２を１、ＰＯ３を０にしてタイ
マー２にいき、ＰＯ２もＰＯ３も０にしてメインルーチ
ンに戻り、タイマー１セットにいく。タイマー１セット
はサブルーチンで、タイマーをスタートしてＴ１だけの
時間がたつと変数ＣＬＫが１になるように設定してメイ
ンルーチンに戻り、出力ポートＰＯ４を１にし変数ＩＮ
Ｔを０にする。なお、時間Ｔ１は図１の発振部による表
示ランプの点滅と同じ程度の点灯時間、消灯時間とす
る。

【００２６】このようにして、電源投入以前の電源リレ
ーの接点を逆にして出力ポートＰＯ４を１にして検出リ
レーＲ１を付勢し、モーターＭ１を駆動する。

【００２７】カウントはサブルーチンで、変数ＣＬＫが
１でないとそのまま戻り、１の時はタイマー１セットに
いってから変数ＬＥＤを反転し、変数ＬＲが０なら変数
ＬＥＤを出力ポートＰＯ１に出力し、変数ＬＲが１なら
変数ＬＥＤを出力ポートＰＯ０に出力して変数Ｔを減算
してメインルーチンに戻り、変数ＩＮＴが１かどうかで
分岐する。変数ＩＮＴが１になるのはモーターが過電流
になって比較部ＣＭの出力が１になって外部割り込みが
発生した時で、それ以外は０である。変数ＩＮＴが０の
時、先に述べたように、変数ＲＥＶが０で変数Ｔが４で
０でないのでカウントに戻り、変数ＩＮＴが０ならまた
同じステップをたどり、カウントではＴ１だけの時間が
たつと点灯していたランプが消灯して変数Ｔを減算して
３にし、それからまたＴ１だけの時間がたつと消灯して
いたランプが点灯して変数Ｔを減算して２にし、変数Ｔ
が０になるまでその繰り返しのステップを続け、ランプ
が点滅する。

【００２８】変数ＩＮＴが０のまま変数Ｔが０になると
その繰り返しをやめ、変数ＲＥＶを１、出力ポートＰＯ
４を０にしてタイマー１にいく。そこから先に述べた変
数ＬＲを反転するステップにいき、反転した変数ＬＲに
したがってランプセットをし、ラッチングセットをし、
タイマー１セットにいき、出力ポートＰＯ４を１にし変
数ＩＮＴを０にする。変数ＩＮＴが０なら、変数ＲＥＶ
が１なので変数Ｔを１にしてカウントに戻り、変数ＩＮ
Ｔが０ならまた同じステップをたどり、カウントではＴ
１だけの時間がたつごとにランプが点滅する。このよう
に、変数Ｔが０になってもモーターＭ１に過電流が流れ
ないと、検出リレーＲ１の付勢をやめ、モーターＭ１を
一度停止し、その後、それまでと逆の電源リレーを付勢
し、検出リレーＲ１を付勢し、モーターＭ１をもう一
度、今度はそれまでと逆方向に駆動する。

【００２９】駆動中のモーターＭ１が過電流になって比
較部ＣＭの出力が１になると外部割り込みが発生し、そ
の時点で出力ＰＯ４とＰＯ５を０にし、変数ＩＮＴを１
にする。これによって検出リレーＲ１の付勢をやめてモ
ーターＭ１を停止して比較部ＣＭの出力が０になり、Ｉ
ＮＴ＝１の分岐でランプセットの側にいき、点滅してい
たランプを点灯し、モーターがＭ１1個で入力ポートＰ
ｉ５が１でないなら、初期動作を終了し、開栓スイッチ
ＯＰにつながる入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐する
ステップにいく。

【００３０】モーター２個を連動する場合で入力ポート
Ｐｉ５が１なら、変数Ｔを４、変数ＲＥＶを０にし、タ
イマー１にいき、変数ＬＲを反転し、ランプセットを
し、ラッチングセットをし、タイマー１セットをし、出
力ＰＯ５を１にし、変数ＩＮＴを０にする。これによっ
て電源リレーの接点をモーターＭ１が停止した状態とは
逆にし、検出リレーＲ２を付勢してモーターＭ２を駆動
する。それからカウントし、変数ＲＥＶが１でなく変数
Ｔが０でないのでカウントに戻り、そこで時間Ｔ１がた
つごとにランプが消灯、点灯を繰り返し、変数Ｔが減算
される。変数Ｔが０になると変数ＲＥＶを１にし、出力
ＰＯ５を０にし、これによって検出リレーＲ２の付勢を
断ってモーターＭ２を停止する。それからタイマー１に
いき、再び変数ＬＲを反転するステップにいき、ランプ
セットをし、ラッチングセットをし、タイマー１セット
をし、出力ＰＯ５を１にし、変数ＩＮＴを０にする。こ
れによって電源リレーの接点をモーターＭ１が停止した
状態と同じにし、検出リレーＲ２を付勢してモーターＭ
２を駆動する。それからカウントし、変数ＲＥＶが１な
ので変数ＩＮＴが０である限り変数Ｔを１にしてカウン
トし続け、時間Ｔ１がたつごとにランプが消灯、点灯を
繰り返す。

【００３１】駆動中のモーターＭ２が過電流になって比
較部ＣＭの出力が１になると外部割り込みが発生し、そ
の時点で出力ＰＯ４とＰＯ５を０にし、変数ＩＮＴを１
にする。これによって検出リレーＲ２の付勢をやめてモ
ーターＭ２を停止して比較部ＣＭの出力が０になり、Ｉ
ＮＴ＝１の分岐でランプセットの側にいき、点滅してい
たランプを点灯して初期動作を終了し、開栓スイッチＯ
Ｐにつながる入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するス
テップにいく。

【００３２】開栓スイッチＯＰも閉栓スイッチＣＬも押
されていないと、入力ポートＰｉ３が１で０でないので
変数Ｎを０にし、また入力ポートＰｉ４が１で０でない
ので変数Ｎを０にし、更に変数ＭもＭＭも０で１でない
ので、再び入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するステ
ップに戻る。このように、いずれかのスイッチが押され
ない限り、これらのステップのつくるループにとどまっ
ており、リレーの接点に変化はなく、モーターは停止し
ている。

【００３３】開栓スイッチＯＰが押されると、入力ポー
トＰｉ３が０で変数ＬＲＲを１にする。また逆に、閉栓
スイッチＣＬが押されると、入力ポートＰｉ４が０で変
数ＬＲＲを０にする。いずれかが押されると、最初、変
数ＮもＭもＭＭも０なので、変数Ｎを１にし、変数ＬＲ
Ｒを変数ＬＲに代入し、ランプセット、ラッチングセッ
ト、タイマー１セットをし、変数Ｍと出力ポートＰＯ４
を１に、変数ＩＮＴとＭＭ、及び出力ポートＰＯ５を０
にする。このようにして押された側のランプが点灯し、
電源リレーが切り替わり、検出リレーＲ１が付勢してモ
ーターＭ１が駆動する。駆動中は変数ＩＮＴが０なので
変数Ｔを１にし、カウントし、入力ポートＰｉ３が０か
１かで分岐するステップに戻る。

【００３４】そこに戻ってきたときに同じスイッチが押
され続けていると、変数Ｎが１で変数ＬＲとＬＲＲが等
しいので変数ＬＲＲ代入以下のサブルーチンにはいか
ず、変数Ｍが１なので直接変数ＩＮＴが１かどうかの分
岐にいき、モーターＭ１が駆動していると変数ＩＮＴが
０なので変数Ｔを１にし、カウントし、入力ポートＰｉ
３が０か１かで分岐するステップに戻る。そこに戻って
きたときにいずれのスイッチも押されていないと、変数
Ｎを０にし、変数Ｍが１で変数ＬＲとＬＲＲが等しいの
で変数ＬＲＲ代入以下のサブルーチンにはいかず、直接
変数ＩＮＴが１かどうかの分岐にいき、モーターＭ１が
駆動していると変数ＩＮＴが０なので変数Ｔを１にし、
カウントし、入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するス
テップに戻る。いずれのスイッチも押されなくなった後
に駆動方向と逆のスイッチが押されると、入力ポートＰ
ｉ３が０か１かで分岐するステップに戻ってから変数Ｌ
ＲＲが変わり、変数Ｎが０で変数Ｍが１のステップを経
由してＬＲとＬＲＲが等しいかどうかでの分岐で等しく
ない側に分岐し、一度出力ポートＰＯ４とＰＯ５を０に
してタイマー１を経由した後、再び変数ＬＲＲを変数Ｌ
Ｒに代入し、ランプセット、ラッチングセット、タイマ
ー１セットをし、変数Ｍと出力ポートＰＯ４を１に、変
数ＩＮＴとＭＭ、及び出力ポートＰＯ５を０にし、変数
ＩＮＴが１かどうかの分岐にいき、モーターＭ１が駆動
していると変数ＩＮＴが０なので変数Ｔを１にし、カウ
ントし、入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するステッ
プに戻る。いずれの場合もカウントを経由しており、カ
ウントでは時間Ｔ１がたつごとにランプセットで点灯し
たランプが消灯と点灯を繰り返して点滅する。

【００３５】駆動中のモーターＭ１が過電流になって比
較部ＣＭの出力が１になると外部割り込みが発生し、そ
の時点で出力ＰＯ４とＰＯ５を０にし、変数ＩＮＴを１
にする。これによって検出リレーＲ１の付勢をやめてモ
ーターＭ１を停止して比較部ＣＭの出力が０になり、Ｉ
ＮＴ＝１の分岐でランプセットの側にいって点滅してい
たランプを点灯し、変数Ｍを０にする。モーターがＭ１
1個で入力ポートＰｉ５が１でないなら、開栓スイッチ
ＯＰにつながる入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐する
ステップにいく。前に述べたように、開栓スイッチＯＰ
も閉栓スイッチＣＬも押されていないと、各ステップを
たどって再び入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するス
テップに戻り、いずれかのスイッチが押されない限りは
これらのステップのつくるループにとどまり、リレーの
接点に変化はなく、モーターＭ１は停止している。

【００３６】モーター２個を連動する場合で入力ポート
Ｐｉ５が１なら、モーターＭ１が停止してＩＮＴ＝１の
分岐でランプセットの側にいって変数Ｍを０にした後、
タイマー１にいき、タイマー１セットをし、変数ＭＭと
出力ＰＯ５を１にし、変数ＩＮＴとＭ、及び出力ＰＯ４
を０にする。これによって電源リレーの接点をモーター
Ｍ１が駆動時のまま変えずに検出リレーＲ２を付勢して
モーターＭ２を駆動する。駆動中は変数ＩＮＴが０なの
で変数Ｔを１にし、カウントし、入力ポートＰｉ３が０
か１かで分岐するステップに戻る。モーターＭ１の場合
と同じようにそこに戻ってきたときにいずれのスイッチ
も押されていないと、変数Ｍが０でＭＭが１なので変数
ＩＮＴが１かどうかの分岐にいき、モーターＭ２が駆動
していると変数ＩＮＴが０なので変数Ｔを１にし、カウ
ントし、入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するステッ
プに戻る。いずれのスイッチも押されなくなった後に駆
動方向と逆のスイッチが押されると、入力ポートＰｉ３
が０か１かで分岐するステップに戻ってから変数ＬＲＲ
が変わり、変数Ｎが０で変数Ｍが１のステップを経由し
てＬＲとＬＲＲが等しいかどうかでの分岐で等しくない
側に分岐し、一度出力ポートＰＯ４とＰＯ５を０にして
検出リレーＲ２の付勢を断ってモーターＭ２を停止す
る。その後でタイマー１を経由し、再び変数ＬＲＲを変
数ＬＲに代入し、ランプセット、ラッチングセット、タ
イマー１セットをし、変数Ｍと出力ポートＰＯ４を１
に、変数ＩＮＴとＭＭ、及び出力ポートＰＯ５を０にし
てモーターＭ１を逆方向に駆動し、過電流になって比較
部ＣＭの出力が１になって外部割り込みでモーターＭ１
が停止し、その後、ＩＮＴ＝１の分岐でランプセットの
側にいって変数Ｍを０にし、タイマー１にいき、タイマ
ー１セットをし、変数ＭＭと出力ＰＯ５を１にし、変数
ＩＮＴとＭ、及び出力ＰＯ４を０にし、検出リレーＲ２
を付勢してモーターＭ２を逆方向に駆動する。いずれに
しろ、モーターＭ２が駆動していると変数ＩＮＴが０な
のでそこの分岐では変数Ｔを１にする方へ分岐してカウ
ントし、入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するステッ
プに戻るが、カウントでは時間Ｔ１がたつごとにランプ
セットで点灯したランプが消灯と点灯を繰り返して点滅
する。駆動中のモーターＭ２が過電流になって比較部Ｃ
Ｍの出力が１になると外部割り込みが発生し、その時点
で出力ＰＯ４とＰＯ５を０にし、変数ＩＮＴを１にす
る。これによって検出リレーＲ２の付勢をやめてモータ
ーＭ２を停止して比較部ＣＭの出力が０になり、ＩＮＴ
＝１の分岐でランプセットの側にいって点滅していたラ
ンプを点灯し、変数ＭＭを０にして開栓スイッチＯＰに
つながる入力ポートＰｉ３が０か１かで分岐するステッ
プにいく。モーターがＭ１1個の場合に述べたように、
開栓スイッチＯＰも閉栓スイッチＣＬも押されていない
と、各ステップをたどって再び入力ポートＰｉ３が０か
１かで分岐するステップに戻り、いずれかのスイッチが
押されない限りはこれらのステップのつくるループにと
どまり、リレーの接点に変化はなく、モーターはＭ１も
Ｍ２も停止している。

【００３７】なお、以上の動作の説明では初期動作の終
了後、開栓スイッチＯＰあるいは閉栓スイッチＣＬを操
作して水抜栓のモーターを駆動していたが、その他に、
温度を検出して一定の温度を境界にして離散した値の一
方を出力する温度スイッチとタイマーを採用し、水抜栓
が開栓状態で水の凍結する温度以下ならタイマーをスタ
ートし、一定時間後にモーターを閉栓方向に駆動しても
かまわない。また、たとえば水抜栓が閉栓状態の時に閉
栓スイッチを押しても無効にしてももちろんかまわな
い。

【００３８】

【本発明の効果】以上に述べたようにして本発明は、電
源投入時には直流電源の極性を切り替えるラッチングリ
レーを反転し検出リレーを導通してモーターを一度駆動
し、一定時間後までにモーターに流れる過電流がなくて
水抜栓が停止しないととラッチングリレーを復帰してそ
れまでと逆方向に水抜栓を駆動し、他方の状態になって
モーターに流れる過電流を検出して導通していた検出リ
レーを遮断してモーターに流れる電流を断って停止する
ものであり、電源投入時にも水抜栓の状態と表示ランプ
を一致させることができるという効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す図である。

【図２】タイムチャートである。

【図３】操作スイッチの図である。

【図４】水抜栓が２個の場合の実施例を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す図である。

【図６】初期動作のフローチャートである。

【図７】初期動作後の操作スイッチのフローチャートで
ある。

【図８】サブルーチンと外部割り込みを示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

ＶＣ 制御電源 ＶＤ 駆動電源 Ｍ１,Ｍ２ モーター Ｖ１,Ｖ２ 水抜栓 Ｒ０ 開栓側電源リレーのコイル Ｓ０ 閉栓側電源リレーのコイル ｒ０ 開栓側電源リレーの接点 ｓ０ 閉栓側電源リレーの接点 Ｒ１,Ｒ２ 検出リレーのコイル ｒ１,ｒ２ 検出リレーの接点 ＣＭ 比較部 Ｃ０,Ｃ１ カウンター ＯＰ 開栓スイッチ ＣＬ 閉栓スイッチ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図８】

【図６】

【図７】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの操作で直流電源の極性を切り
   替えるラッチングリレーと、遮断していた検出リレーを
   導通してモーターを駆動して水抜栓を一方の状態から駆
   動し、他方の状態になってモーターに流れる過電流を検
   出して導通していた検出リレーを遮断してモーターの電
   流を断つ制御装置において、電源投入時には直流電源の
   極性を切り替えるラッチングリレーを反転し検出リレー
   を導通してモーターを駆動し、一定時間後までにモータ
   ーに流れる過電流がないと直流電源の極性を切り替える
   ラッチングリレーを復帰してそれまでと逆方向に水抜栓
   を駆動し、他方の状態になってモーターに流れる過電流
   を検出して導通していた検出リレーを遮断してモーター
   の電流を断つことを特徴とする初期動作を有する水抜栓
   駆動モーターの制御装置。