JPWO2014033850A1 - 制御機器 - Google Patents

Abstract

コストの抑制を図りつつ電気的ノイズの影響を視覚的に認知することのできる制御機器１０を得ること。制御機器１０は、外部機器１００と接続可能とされて外部機器１００との信号の送受信を仲介する第１インタフェース２００と、第１インタフェース２００を介して入出力される信号から電気的ノイズを除去し、除去した電気的ノイズのアップダウン情報を送信するデジタルノイズフィルタ５００と、電気的ノイズのアップダウン情報を表示機器９００に伝達する第２インタフェース８００と、を備える。

Description

本発明は、電気的ノイズの影響を視覚的に認知可能とする制御機器に関する。

従来より、デジタル信号を入力／出力信号として使用し、様々な被制御機器（外部機器）の制御を行う制御機器が用いられている。このような制御機器では、電気的ノイズ等の外的要因による入力／出力信号の断絶や、予期しない入力信号の発生が生じる場合がある。入力／出力信号の断絶や、予期しない入力信号の発生により、被制御機器が停止したり、誤動作をしたりするおそれがあった。

このような事態を回避するためには、制御機器の使用環境下においてどのような電気的ノイズが存在するか、また、制御機器が電気的ノイズによりどのような影響を受けているかを確認することが重要である。しかしながら、電気的ノイズは視覚的に認知することができない。また、実際に被制御機器が受けた影響を外部から調べるためには、計測機器を別途準備する必要があった（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１２８６４２号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、計測機器を別途準備することでコストの増加を招いてしまう場合があるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストの抑制を図りつつ電気的ノイズの影響を視覚的に認知することのできる制御機器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部機器と接続可能とされて外部機器との信号の送受信を仲介する第１インタフェースと、第１インタフェースを介して入出力される信号から電気的ノイズを除去し、除去した電気的ノイズのアップダウン情報を送信するデジタルノイズフィルタと、電気的ノイズのアップダウン情報を表示機器に伝達する第２インタフェースと、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる制御機器は、コストの抑制を図りつつ電気的ノイズの影響を視覚的に認知することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる制御機器の概略構成を示すブロック図である。 図２は、正常時の入力信号の波形を例示する図である。 図３は、電気的ノイズが印加された場合の入力信号の波形を例示する図である。 図４は、表示機器の概略構成を示す図である。 図５は、電気的ノイズの発生源について説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかる制御機器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる制御機器の概略構成を示すブロック図である。図２は、正常時の入力信号の波形を例示する図である。図３は、電気的ノイズが印加された場合の入力信号の波形を例示する図である。

図１に示すように、外部機器１００とＩ／Ｏインタフェース（第１インタフェース）２００の経路上に電気的ノイズが印加された場合、図２や図３に示すように、入力信号の波形にはノイズの影響によって乱れが生じる。図１における各部は次の機能を有している。プロセス入出力３００は、外部機器１００からの入力信号を受取るものである。フォトカプラ４００は、外部機器１００側とＭＰＵ６００を含む内部回路を絶縁するものである。動作ＬＥＤ１０００は、ユニットの動作状態を表すものであり、例えば、正常動作時においては緑点灯をし、異常動作時においては赤点灯等をする。設定Ｓ／Ｗ１１００は、伝送速度などの設定を行うものである。Ｉ／Ｏ用ＬＥＤ１２００は、各Ｉ／Ｏ端子の入出力の状態をＬＥＤで表示するものであり、信号の入出力有りにおいては緑点灯をし、信号の入出力無しにおいては消灯等をする。

実施の形態１にかかる制御機器１０では、ノイズの影響をＩ／Ｏ用デジタルノイズフィルタ５００により除去することで、正常時の入力信号の波形を復元し、通信を行っている。ここで、図３で示すように、電気的ノイズの影響を受けた入力データはＩ／Ｏ用デジタルノイズフィルタ５００のアップダウンカウンタ機能により、ノイズ除去を行っている。このアップダウン情報をＭＰＵ６００に伝え、通信回路ブロック７００および通信インタフェース（第２インタフェース）８００を介して外部に接続された表示機器９００に伝送する。

図４は、表示機器９００の概略構成を示す図である。表示機器９００は、点灯・消灯により電気的ノイズの影響を示すことができる表示部９００ａを有する。表示部９００ａは、例えばＬＥＤである。例えば、電気的ノイズの影響を受けた場合にはＬＥＤを点灯させ、電気的ノイズの影響を受けていない場合にはＬＥＤを消灯させればよい。これにより、制御機器１０を使用中にノイズの影響下にあることを視覚的に認識することができる。

また、電気的ノイズの強度が所定の値を越えている場合にはＬＥＤの輝度を大きくし、電気的ノイズの強度が所定の値以下である場合にはＬＥＤの輝度を小さくしてもよい。また、電気的ノイズの強度に応じてＬＥＤの輝度を段階的に変化させてもよい。

また、電気的ノイズの周波数が所定の周波数よりも高い場合にＬＥＤを短い周期で点滅させ、電気的ノイズの周波数が所定の周波数よりも低い場合にＬＥＤを長い周期で点滅させてもよい。このように、電気的ノイズの強度や周波数によってＬＥＤの点滅の仕方を切り替えることで、電気的ノイズの詳細な情報を視覚的に認識することが可能となる。

表示機器９００によって示される視覚情報により、制御機器１０の置かれた使用環境において、電気的ノイズが制御機器１０に与える影響を使用者が認識し、ノイズ源の除去や制御機器の設置箇所の変更などを適正に行うことが可能となる。なお、表示機器９００を含めて制御機器１０を構成してもよい。

図５は、電気的ノイズの発生源について説明するための図である。例えば、図５に示すように、携帯電話などの通信機器１１やモーターなどの駆動機器１２から電気的ノイズが発せられる。制御機器１０に搭載されたＩ／Ｏ用デジタルノイズフィルタ５００がこれらの電気的ノイズを検知して制御信号から除去する。本実施の形態１では、Ｉ／Ｏ用デジタルノイズフィルタ５００によって除去された電気的ノイズの情報（パルス幅、頻度）をフィードバックして、表示機器９００を通して使用者に伝えることで、制御機器１０の置かれた使用環境下において、電気的ノイズの発生を確認することが可能となる。

制御機器１０の置かれた使用環境下において、誤動作を誘発しかねない電気的ノイズの存在を使用者が認識することで、ノイズ源の除去や制御機器の配置の変更など、根本的な対策を実施することが可能となり、予防保全に繋げることが出来る。

予防保全のためのメンテナンスは、その実施頻度を高くするほど効果は大きくなるが、しばしばメンテナンスを行うことになった場合、作業工数が増大したり、設備の停止により生産効率が低下したりする、などの問題が発生する。本発明によって電気的ノイズの影響度を客観的に認識することによって、費用対効果の大きい場合にのみメンテナンスを実施するなど、頻度を最適化することが可能である。

従来、電気的ノイズによる制御機器への影響を確認するためには、テスタやオシロスコープなどの計測機器を用いて、デジタル信号の状態を確認することが必要であったが、本発明により計測機器を使用せずにノイズの影響度を視覚的に確認することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる制御機器は、電気的ノイズを視覚的に把握するのに有用である。

１０ 制御機器、１１ 通信機器、１２ 駆動機器、１００ 外部機器、２００ Ｉ／Ｏインタフェース（第１インタフェース）、５００ Ｉ／Ｏ用デジタルノイズフィルタ、７００ 通信回路ブロック、８００ 通信インタフェース（第２インタフェース）、９００ 表示機器、９００ａ 表示部。

Claims (4)

1. 外部機器と接続可能とされて前記外部機器との信号の送受信を仲介する第１インタフェースと、
   前記第１インタフェースを介して入出力される信号から電気的ノイズを除去し、除去した電気的ノイズのアップダウン情報を送信するデジタルノイズフィルタと、
   前記電気的ノイズのアップダウン情報を表示機器に伝達する第２インタフェースと、を備えることを特徴とする制御機器。
2. 前記表示機器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の制御機器。
3. 前記表示機器は、前記アップダウン情報に応じて点灯・消灯を行う表示部を有することを特徴とする請求項２に記載の制御機器。
4. 前記表示機器は、前記アップダウン情報に応じて前記表示部の輝度および点滅の周期の少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項３に記載の制御機器。

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