JPS61115101A - プログラマブルコントロ−ラの入力モジユ−ル - Google Patents

プログラマブルコントロ−ラの入力モジユ−ル

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JPS61115101A
JPS61115101A JP23502884A JP23502884A JPS61115101A JP S61115101 A JPS61115101 A JP S61115101A JP 23502884 A JP23502884 A JP 23502884A JP 23502884 A JP23502884 A JP 23502884A JP S61115101 A JPS61115101 A JP S61115101A
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JP
Japan
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input module
circuit
input
voltage
control signal
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Pending
Application number
JP23502884A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Murakoshi
正明 村越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
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Publication of JPS61115101A publication Critical patent/JPS61115101A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054Input/output

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、各種自動化機器のシーケンス制御をプログ
ラマブルに実行するプログラマブルコントローラ(以下
PCと称する)に係り、特にPCの演算部に信号を入力
する入力モジュールの電圧変換部の改良に関する。
〔従来技術とその問題点〕
一般に、PCの入出力部として、リミットスイッチや押
しボタンスイッチ等外部入力機器からの信号または電磁
開閉器、ランプ、ソレノイドバルブ等の外部出力機器へ
の信号を、演算部との間で信号伝達を行うための大カモ
ジュールおよび出力モジュールが存在する。
そこで、従来の大カモジュールの構成は、電圧変換部と
絶縁部と送信部とから構成されており、交流の入力モジ
ュールの典型的な構成例を示せば第4図に示す通りであ
る。すなわち、第4図において、参照符号10は外部入
力機器群を示し、入力モジエールは各外部入力機器毎に
独立した構成を有し、それぞれ電圧変換のためのインピ
ーダンス12.交流信号を直流に変換するための整流回
路14.外部入力回路と制御回路を絶縁するためのフォ
トカプラ16およびフォトカプラの出力回路18により
基本的に構成されている。しかるに、通常PCの外部入
力として使用される信号電圧は、12〜120Vの直流
電圧および12〜220Vの交流電圧があり、その種類
が多い。このため、入力回路は、電圧の種別によって原
理または定数が異なることから、入力モジュールも入力
機器の種別に応じてそれぞれ異種のものを作成する必要
がある。
また、これらの入力モジュールは、互換性がないためメ
ンテナンス用として多種類の入力モジュールを準備する
必要があり、コストの低減に限界があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、外部入力機器で取扱う信号電圧が直流
であっても交流であっても使用可能であり、しかも広範
囲の電圧レベルの変化に対しても適正に対応することが
できるプログラマブルコントローラの入力モジュールを
提供するにある。
〔発明の要点〕
本発明に係るプログラマブルコントローラの入力モジュ
ールは、シーケンスプログラムを記憶した記憶部から所
要のシーケンス命令を読み出し入出力モジュールを介し
て入出力要素の演算制御を行うよう構成したプログラマ
ブルコントローラにおいて、外部入力機器にそれぞれ対
応する入力モジュール回路をスイッチングトランジスタ
とフィルタとフォトカプラとで構成し、入力電圧に反比
例する制御信号により制御されるスイッチングレギュレ
ータからなる定電圧回路を設け、この定電圧回路の前記
制御信号を前記入力モジュール回路の各スイッチングト
ランジスタの制御信号として供給するよう構成すること
を特徴とする。
前記のプログラマブルコントローラの入力モジュールに
おいて、大カモジュール回路の外部入力機器との接続部
に整流器を設けることにより、交流および直流のいずれ
の入力信号に対しても応答することができる。
また、定電圧回路を構成するスイッチングレギュレータ
の制御信号を形成する手段としては、入力電圧に反比例
して一定パルス幅の可変周波数信号を発生する電圧−周
波数変換回路を好適に使用することができる。
さらに、本発明人力モジエールにおいては、定電圧回路
の、制御信号を複数の大カモジュール回路と共用するよ
う構成すれば、低コストに製作することができる。
〔発明の実施例〕
次に、本発明に係るプログラマブルコントローラ(P 
C)の入力モジュールの実施例につき、添付図面を参照
しながら以下詳細に説明する。
第1図は、本発明に係るPCの入力モジュールの一実施
例を示す回路図である。すなわち、第1図において、参
照符号20は押しボタンスイッチ等からなる外部入力機
器を示し、22はこの外部入力機器20に供給される電
源を示す。
この場合、電源22はそれぞれ電圧レベルの異なる直流
電圧E1〜E、および交流電圧e1 〜e2を取扱うも
のとする。そこで、本発明においては、このように電圧
レベルの異なる直流電圧および交流電圧を取扱う外部入
力機器に対してフォトカプラの動作信号を全て共通の所
定値に保持するため、スイッチングレギュレータ方式の
定電圧回路(1)を入力モジュールの一部に設けること
を特徴とする。
第1図に示す定電圧回路(1)は、整流器RE COと
、スイッチングトランジスタTr6 と、フライホイー
ルダイオードDoと、フィルタGHQおよびKQと、フ
ォトカプラPCQと、電圧−周波数変換回路V−F■M
V とを備える。また、□  前記電圧−周波数変換回
路V  FcoNVの電源(V)として整流器RE C
□の出力端に接続した抵抗RとコンデンサCとツェナー
ダイオードZDとから構成される回路より得られる定電
圧を供給するよう構成し、一方この電圧−周波数変換回
路V−FcONVにはスイッチングトランジスタTr□
の出力電圧(II)を平滑化して得られた電圧(III
)を分圧抵抗R’、R″で分圧して得られた電圧(IV
)をフィードバック制御信号として入力するよう構成す
る。このようにして、電圧−周波数変換回路V−F(−
oNVで得られる制御信号(I)は、抵抗R1:ll、
  ROλを介してスイッチングトランジスタTr□の
ベースおよびエミッタ間に供給し、このスイッチングト
ランジスタTrOのオン・オフ制御を行い、フォトカプ
ラPCQおよび電流制限用抵抗Ro3に印加する電圧(
I[[)を整流器RE CQの入力電圧に関係なく定電
圧に保持する。
従って、本発明においては、所定の外部入力機器20に
対応する入力モジュールの回路(2)として、前記定電
圧回路(1)と共通する回路構成とする。すなわち、入
力モジュール回路(2)は、整流器RECj  と、ス
イッチングトランジスタTrl  と、フライホイール
ダイオードD1 と、フィルタCJ およびに1 と、
フォトカプラPC1および電流制限用抵抗R13とを備
え、前記スイッチングトランジスタTrl  のオン・
オフ制御信号として前記電圧−周波数変換回路V  F
oOA/Vで得られる制御信号(I)を抵抗R11RI
Lを介してベースおよびエミッタ間に供給するよう構成
する。
以下、前記入力モジュール回路(2)と同様にそれぞれ
所要の外部入力機器と対応させて複数の入力モジュール
回路を並列接続することにより、本発明の入力モジュー
ルを構成することができる。
次に、前記構成からなる本発明人力モジュールの動作に
つき、第2図および第3図に示す動作波形図を参照して
以下説明する。
第2図は、電源22の電圧が小さい場合の定電圧回路(
1)における電圧−周波数変換回路V−FoONVの制
御特性を示すものである。すなわち、電源電圧E1〜E
ムまたはel 〜ezが小さい場合、電圧−周波数変換
回路V  FCoIvVで得られる制御信号(I)は、
前記電源電圧の大きさに反比例した周波数を有する一部
パルス幅(周期T1は比較的短い)の信号となる。この
場合、スイッチングトランジスタTr□のオン・オフ制
御による出力信号(n)は、電源電圧が小さいため前記
制御信号(I)と同期した小さな値となり、フィルタC
HD、Koを介して平滑化されて得られる出力信号(I
[[)は図示のようになり、入力モジュール回路(2)
の出力信号(■′)も前記出力信号(nI)と同様にな
る。
第3図は、電源22の電圧が大きい場合の定電圧回路(
1)における電圧−周波数変換回路V  Fc0NVの
制御特性を示すものである。この場合、電圧−周波数変
換回路V −FCONVで得られる制御信号(1)は、
周期Tムの比較的長い一部パルス幅の信号となる。従っ
て、スイッチングトランジスタTr□ のオン・オフ制
御による出力信号(II)は、電源電圧が大きいため前
記制御信号(1)と同期した大きな値となり、フィルタ
GHQ、KQを介して平滑化されて得られる出力信号(
III)は図示のようになり、入力モジュール回路(2
)の出力信号(■′)も前記出力信号(In)と同様に
なる。
しかるに、前記第2図に示す出力信号(I[[)と第3
図に示す出力信号(II)とを比較した場合、その出力
特性は略近似していることがら、この種PCの入力モジ
ュールの各フォトカプラの動作電流を略一定値に保持す
ることができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
それぞれ電圧レベルおよび種別の異なる外部入力機器に
対し、PCの演算回路へ所定の入力信号を伝送するため
の入力モジュールにつき、スイッチングレギュレータで
構成した定電圧回路を設け、しかもこの定電圧回路のス
イッチングトランジスタのオン・オフ制御を行う制御信
号を各外部入力機器と対応して設けられる入力モジュー
ル回路のスイッチングトランジスタの制御信号として供
給することにより、各人力モジュール回路のフォトカプ
ラを作動する電流を一定値に保持することができ、この
結果複数の外部入力機器に対応した各人力モジュール回
路を例えば単一の集積回路を使用した大カモジュールと
して構成することができる。
また、本発明の入力モジュールにおいて、負荷はフォト
カプラに流れる電流のみであるため、負荷変動は殆んど
なく、オープンループの制御方式として簡便に実用化で
きる。
なお、前述した実施例において、入力モジュールの定電
圧回路を構成するスイッチングレギュレータの制御信号
を発生する回路として電圧−周波数変換回路を使用した
場合を示したが、同様の制御特性を有するパルス幅変調
回路を使用することも可能である。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るPCの入力モジュールの一実施例
を示す要部回路図、第2図および第3図は第1図に示す
大カモジュール回路のそれぞれ動作波形図、第4図は従
来のPCの入カモ   ゛ジュールの要部回路図である
。 10、 、 、外部入力機器  12.、、インピーダ
ンス14、、、整流回路    16.、、フォトカプ
ラ1B、、、出力回路    20.、、外部入力機器
22)、、電源 R09,抵抗      C00,コンデンサZα0.
ツェナーダイオード REC□、 RE(4、、、整流器 Tr□、Tr1...スイッチングトランジスタDQ 
、Di 、、、フライホイールダイオードCH□、CH
I 、Ko 、J 、、、フィルタPC<>、 PCB
 、 、 、フォトカプラRot IROZ、Rtl 
Jll−1抵抗R93,R5380,電流制服用抵抗 R、R、,0分圧抵抗 シー’COA/〆00.電圧−周波数変換回路FIG、
 2 /r FIG、 4

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シーケンスプログラムを記憶した記憶部から所要
    のシーケンス命令を読み出し入出力モジュールを介して
    入出力要素の演算制御を行うよう構成したプログラマブ
    ルコントローラにおいて、外部入力機器にそれぞれ対応
    する入力モジュール回路をスイッチングトランジスタと
    フィルタとフォトカプラとで構成し、入力電圧に反比例
    する制御信号により制御されるスイッチングレギュレー
    タからなる定電圧回路を設け、この定電圧回路の前記制
    御信号を前記入力モジュール回路の各スイッチングトラ
    ンジスタの制御信号として供給するよう構成することを
    特徴とするプログラマブルコントローラの入力モジュー
    ル。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載のプログラマブルコン
    トローラの入力モジュールにおいて、入力モジュール回
    路の外部入力機器との接続部に整流器を設けてなるプロ
    グラマブルコントローラの入力モジュール。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載のプログラマブルコン
    トローラの入力モジュールにおいて、定電圧回路を構成
    するスイッチングレギュレータの制御信号は、電圧−周
    波数変換回路により入力電圧に反比例した一定パルス幅
    の可変周波数信号を形成してなるプログラマブルコント
    ローラの入力モジュール。
  4. (4)特許請求の範囲第1項記載のプログラマブルコン
    トローラの入力モジュールにおいて、定電圧回路の制御
    信号を複数の入力モジュール回路と共用することを特徴
    とするプログラマブルコントローラの入力モジュール。
JP23502884A 1984-11-09 1984-11-09 プログラマブルコントロ−ラの入力モジユ−ル Pending JPS61115101A (ja)

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JP (1) JPS61115101A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6380602U (ja) * 1986-11-14 1988-05-27
US5542049A (en) * 1991-11-01 1996-07-30 Hitachi, Ltd. Programmable controller

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6380602U (ja) * 1986-11-14 1988-05-27
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