JPH10124102A - シーケンスコントローラの電力供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＰＣ本体１に間違った周辺装置５００が接続さ
れたときに、分岐線１０４ａが短絡して過電流が流れる
ことを防止する。 【解決手段】 周辺装置５００に電力を供給する分岐線
１０４ａの電圧を電圧検出手段１１０で検出し、この電
圧検手段１１０で検出された電圧がしきい値電圧以下か
以上かを電圧判定手段１２０で判定する。この電圧判定
手段１２０で電圧がしきい値電圧以上と判定されたとき
は、スイッチ手段１３０で前記分岐線１０４ａと電源を
接続状態にし、しきい値電圧以下と判定されたときは、
スイッチ手段１３０がＰＣ本体１の内部回路及び周辺装
置５００を破損しないような微弱な電流を周辺装置５０
０に流すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御装置と、前記
制御装置と離接自在に接続され、かつ制御装置との間で
データ授受を行うとともに、駆動に必要な電力を前記制
御装置側から供給するようにした周辺装置とで構成され
るシーケンスコントローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、プログラマブルシーケン
スコントローラ本体（以下、ＰＣ本体という）に接続す
る小型のプログラマ等の一部の周辺装置には、ＰＣ本体
から電圧の供給を受けるものがある。このようにＰＣ本
体から電圧の供給を受ける周辺装置５は、図４に示すよ
うに、ＰＣ本体１と周辺装置５の間を、データの授受を
行うための信号線Ｓと電力供給線６ａ，６ｂからなる接
続ケーブル６により接続している。

【０００３】この接続ケーブル６は、コネクタ７を介し
て周辺装置５に接続される。このコネクタ７は、オスコ
ネクタ７ａが接続ケーブル６に取り付けられ、メスコネ
クタ７ｂがＰＣ本体１側に取り付けられる。このオスコ
ネクタ７ａとメスコネクタ７ｂは、通常、コネクタ外周
に形成された突起等により、その接続関係が一義的にな
るよう工夫されている。

【０００４】そして、このオスコネクタ７ａとメスコネ
クタ７ｂが一義的に接続されることにより、ＰＣ本体１
と周辺装置５の信号線Ｓおよび電力供給線６ａ，６ｂが
間違えなく接続されようになっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このコ
ネクタ７は市販の規格品が用いられることが多く、稀に
接続を意図していないＰＣ本体１と周辺装置５が接続で
きてしまうことがある。このような場合は、ＰＣ本体１
と周辺装置５の信号線Ｓおよび電力供給線６ａ，６ｂの
対応関係がおかしくなってしまい、電力供給線６ａ，６
ｂが短絡状態となった場合にはＰＣ本体１内部に過電流
が流れてＰＣ本体１の内部回路及び周辺装置を破損する
恐れがあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１は、周辺装置に電力を供給する電
力供給線の電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検
手段で検出された電圧がしきい値電圧以下か以上かを判
定する電圧判定手段と、この電圧判定手段で電圧がしき
い値電圧以上と判定されたとき前記電力供給線と電源を
接続状態にし、しきい値電圧以下と判定されたとき前記
電力供給線と電源を遮断状態にするスイッチ手段を備え
たものである。

【０００７】また、本発明の請求項２は、スイッチ手段
を前記電圧判定手段で電圧がしきい値電圧以下と判定さ
れたとき前記電力供給線と電源を接続状態にし、しきい
値電圧以上と判定されたとき前記電力供給線と電源を微
弱な電流を流した疑似遮断状態にするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態における
ＰＣ本体と周辺装置を接続ケーブルを用いて接続した状
態を示すものである。１００はＰＣ（プログラマブルシ
ーケンスコントローラ）本体であり、このＰＣ本体１０
０には接続ケーブル２００を介して小型プログラマ等の
周辺装置５００が接続されている。

【０００９】前記ＰＣ本体１００には、電源電圧が電力
供給線１０２ａ，１０２ｂを介して制御部１０１に供給
されるようになっている。また、この電力供給線１０２
ａ，１０２ｂは分岐線１０４ａ，１０４ｂにより分岐さ
れ、分岐線１０４ａ，１０４ｂは前記供給電源電圧を接
続ケーブル２００に供給できるように、コネクタＡに接
続されている。

【００１０】接続ケーブル２００は、周辺装置５００に
電源電圧を供給するための電源ケーブル２０１ａ，２０
１ｂと、制御部１０１と周辺装置５００の間で信号を送
受信を行うための複数の信号ケーブル２０２とにより、
構成されている。一方、分岐線１０４ａには電圧検出手
段１１０が接続されており、この電圧検出手段１１０は
分岐線１０４ａ，１０４ｂの端子間電圧を検出する。ま
た、一方の分岐線１０４ｂはアースされている。

【００１１】前記制御部１０１は、シーケンスプログラ
ムに基づいて図略の入出力要素のオンオフ制御を行うも
のである。また、この制御部１０１には判定手段１２０
が設けられており、この判定手段１２０には前記電圧検
出手段１１０及び一方の分岐線１０４ａ上に設けたスイ
ッチ手段１３０が接続されている。前記判定手段１２０
は、電圧検出手段１１０で検出された分岐線１０４ａ，
１０４ｂの端子間電圧が所定のしきい値電圧以下（本実
施の形態では短絡を検出するために零ボルト付近に設
定）で有るか否かを判定し、この判定に応じた信号をス
イッチ手段１３０に出力するものである。

【００１２】スイッチ手段１３０は、通常は閉じた（オ
ン）状態であり、判定手段１２０からのしきい値電圧以
下との判定信号を出力するとき、これに応じて電力供給
線１０４ａを遮断し、周辺装置５００への電力供給を停
止するものである。以下、電圧検出手段１１０、判定手
段１２０及びスイッチ手段１３０を図２に基づいて更に
詳細に説明する。

【００１３】図２において、上記判定手段１２０は、後
述のＣＵＰ１１１とＲＯＭ１１２に記憶されたプログラ
ムによって達成される。ＣＰＵ１１１は制御部１０１の
中心的な機能を果たすもので、ＲＯＭ１１２とＲＡＭ１
１３に接続され、また、インタフェース１１４を介して
リミットスイッチ等の入力要素１１５ａとソレノイド等
の出力要素１１５ｂに接続されている。

【００１４】ＲＡＭ１１３には、入力要素１１５ａのオ
ンオフ状態の信号に基づき出力要素１１５ｂのオンオフ
状態を制御するための制御プログラムが記憶されてい
る。ＲＯＭ１１２には、上記判定手段１２０を実現する
ためのプログラムの他に、ＲＡＭ１１３に記憶された制
御プログラムに従ってシーケンス制御を実行する実行プ
ログラムが記憶されている。

【００１５】また、ＣＰＵ１１１は、Ａ／Ｄ変換器１１
６を介して分岐線１０４ａに接続されるとともに、スイ
ッチ手段１３０にも接続されている。スイッチ手段１３
０は、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２及び抵抗Ｒ１〜Ｒ３
を主な構成要素としている。トランジスタＴＲ１はＰＮ
Ｐ接合のバイポーラタイプのもので、エミッタ端子ｅ１
が分岐線１０４ａに接続され、コレクタ端子ｃ１がコネ
クタＡに接続されている。また、コレクタ端子ｃ１とコ
ネクタＡの間から分岐する検出線１１７及びＡ／Ｄ変換
器１１６を介してＣＰＵ１１１に接続される。なお、上
述した電圧検出手段１１０は、この検出線１１７とＡ／
Ｄ変換器１１６によって構成される。

【００１６】一方、トランジスタＴＲ１のベース端子ｂ
１は、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴＲ２のコレクタ
端子ｃ２に接続されている。トランジスタＴＲ２はＮＰ
Ｎ接合のバイポーラタイプのものである。このトランジ
スタＴＲ２は、コレクタ端子ｃ２が上述のように抵抗Ｒ
２を介してトランジスタＴＲ１のベース端子ｂ１に接続
され、エミッタ端子ｅ２がアース接地されている。ま
た、トランジスタＴＲ２のベース端子ｂ２は、抵抗Ｒ３
を介してＣＰＵ１１１に接続されている。

【００１７】トランジスタＴＲ１のベース端子ｂ１と抵
抗Ｒ２の間には、抵抗Ｒ１の一端が接続されている。こ
の抵抗Ｒ１はトランジスタＴＲ２と並列に接続されてお
り、トランジスタＴＲ２のコレクタ−エミッタ間に電流
が流れない状態、即ちトランジスタＴＲ２がオフ状態に
なったときにもトランジスタＴＲ１のエミッタ−ベース
間に電流が流れるようにするためのものである。

【００１８】ここで、抵抗Ｒ１，Ｒ２は以下のように設
定される。トランジスタＴＲ1 は、その全損失の値Ｐｔ
を越えたときに壊れてしまうので、これを越えないよう
にトランジスタＴＲ1 のベース端子ｂ１の電流Ｉｂ１を
制御すればよい。このため、トランジスタＴＲ２がオフ
の状態においては、

【００１９】

【数１】

【００２０】但し、ＶｂｅはトランジスタＴＲ１のベー
ス−エミッタ間の電圧であり、ＶｃｅはトランジスタＴ
Ｒ１のコレクタ−エミッタ間の電圧であり、Ｖccは電源
電圧であり、 hfeはトランジスタＴＲ１の増幅率であ
る。また、トランジスタＴＲ２がオンの状態において
は、

【００２１】

【数２】

【００２２】となり、上記数１及び数２において抵抗Ｒ
１，Ｒ２が全損失の値Ｐｔを越えないように設定する。
以上のような構成で、図３に示すフローチャートに従っ
て動作を説明する。ＰＣ本体１００に電源が入れられる
と、ＣＰＵ１１１はトランジスタＴＲ２のベース端子ｂ
２に電流信号を送信してトランジタＴＲ２をオン状態に
する。

【００２３】このトランジタＴＲ２がオン状態になるこ
とにより、トランジスタＴＲ１もオン状態になり、コネ
クタＡに電源電圧Ｖccが印加される。このような状態
で、図３のフローチャートが実行される。図３に示すフ
ローチャトは、所定時間毎( 例えば１０ｍ Sec) に実行
される。まず、ステップ１５０においてＣＰＵ１１１
は、コネクタＡに作用する電圧を、Ａ／Ｄ変換器１１６
を介して検出する。次にステップ１５２においてＣＰＵ
１１１は、この検出した電圧と予めＲＡＭ１１３に記憶
したしきい値電圧とを比較し、しきい値電圧より検出電
圧が低いと判断した場合は、ステップ１５４に進み、し
きい値電圧より検出電圧が高いと判断した場合は、ステ
ップ１５６に進む。

【００２４】そして、ステップ１５４では、トランジス
タＴＲ２のベース端子ｂ２に電流信号を遮断してトラン
ジタＴＲ２をオフ状態にする。これにより、トランジス
タＴＲ１のベース端子ｂ１には、抵抗Ｒ１の作用による
微弱電流が流れるのみとなり、これによりトランジスタ
ＴＲ１のエミッタ−コレクタ間に流れる電流はトランジ
スタＴＲ１を損傷させない程度に制限される。

【００２５】一方、ステップ１５６では、トランジスタ
ＴＲ２のベース端子ｂ２に電流信号を送信してトランジ
タＴＲ２をオン状態を維持する。これにより、トランジ
スタＴＲ１のベース端子ｂ１には、抵抗Ｒ１，Ｒ２の作
用による電流が流れ、トランジスタＴＲ１のオン状態が
継続される。従ってコネクタＡに供給線１０４ａの電圧
が作用する状態になる。

【００２６】このステップ１５４及びステップ１５６を
実行すると、処理を一端終了し、１０ｍ sec経過後に再
度実行される。このように１０ｍ sec毎に図３のフロー
チャートが実行されることにより、以下のように動作す
る。コネクタＡに周辺装置５００が接続されていない場
合及び、適正な周辺装置５００が接続されている場合
は、コネクタＡの電圧が供給端子１０４ａの電圧と同一
になる。このため、トランジスタＴＲ１はオンのままで
ある。

【００２７】また、コネクタＡに誤った周辺装置５００
が接続され、コネクタＡが短絡状態となった場合は、コ
ネクタＡが０ボルトになり、これが検出されてトランジ
スタＴＲ１が電流制限される。これにより、コネクタＡ
には、抵抗Ｒ１の作用による制限された微弱な電流が流
れるのみとなり、トランジスタＴＲ１、電力供給線１０
２ａ，１０２ｂ及び、分岐線１０４ａ，１０４ｂ等のＰ
Ｃ本体の回路、並びにコネクタＡに接続される周辺装置
５００が保護される。

【００２８】そして、この抵抗Ｒ１の作用で流れる微弱
な電流によってコネクタＡに正しい周辺装置５００が接
続された場合及び、誤った接続が外された場合、しきい
値よりコネクタＡの電圧が高くなり、トランジスタＴＲ
２が再びオン状態に復帰することになる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、周辺
装置に電力を供給する電力供給線の電圧を検出する電圧
検出手段と、この電圧検手段で検出された電圧がしきい
値電圧以下か以上かを判定する電圧判定手段と、この電
圧判定手段で電圧がしきい値電圧以上と判定されたとき
前記電力供給線と電源を接続状態にし、しきい値電圧以
下と判定されたとき前記電力供給線と電源を遮断状態に
するスイッチ手段を備えた誤った周辺装置が接続されて
も装置を破損することがなくなる。

【００３０】また、遮断中にも装置を破損しないような
微弱な電流を流しておけば、正しい周辺装置が接続しな
おされた場合には電力の供給を自動で再開することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるＰＣ本体及び周辺
装置の全体構成図である。

【図２】本発明の実施の形態の要部を示す図である。

【図３】ＣＰＵにて実行されるフローチャートである。

【図４】従来のＰＣ本体及び周辺装置の全体構成図であ
る。

【符号の説明】

１００ ＰＣ本体 １０１ 制御部 １０４ａ 分岐線 １０４ｂ 分岐線 １１０ 電圧検出手段 １１１ ＣＰＵ １１６ Ａ／Ｄ変換器 １２０ 判定手段 １３０ スイッチ手段 ２００ 接続ケーブル Ａ コネクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御装置と、前記制御装置と離接自在に
   接続され、かつ制御装置との間でデータ授受を行うとと
   もに、駆動に必要な電力を前記制御装置側から供給する
   ようにした周辺装置とで構成されるシーケンスコントロ
   ーラにおいて、前記周辺装置に電力を供給する電力供給
   線の電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検手段で
   検出された電圧がしきい値電圧以下か以上かを判定する
   電圧判定手段と、この電圧判定手段で電圧がしきい値電
   圧以上と判定されたとき前記電力供給線と電源を接続状
   態にし、しきい値電圧以下と判定されたとき前記電力供
   給線と電源を遮断状態にするスイッチ手段を備えたこと
   を特徴とするシーケンスコントローラの電力供給装置。
2. 【請求項２】前記請求項１のシーケンスコントローラの
   電力供給装置において、前記スイッチ手段は前記電圧判
   定手段で電圧がしきい値電圧以上と判定されたとき前記
   電力供給線と電源を接続状態にし、しきい値電圧以下と
   判定されたとき前記電力供給線と電源を微弱な電流を流
   した疑似遮断状態にすることを特徴とするシーケンスコ
   ントローラの電力供給装置。