WO1989001633A1 - Input signal determination system - Google Patents

Description

明 TO 入力信号判別方式 技 術 分 野

本発明は P L C (プログラマブル ' ロジック · コ ン ト ロー ラ） 等で、 交流入力信号を判別する入力信号判別方式に閬し 特に交流入力信号をパルス力ゥ ン トすることにより、 交流入 力信号の状態を判別するようにした入力信号判別方式に閩す る。 背 景 技 術

従来 P L C等で交流入力信号を判別するために使用されて いる入力回路を第 4図に示す。 図において、 1 は交流入力信 号であり、 1 0 は入力回路、 2 0 はこの信号を受けて処理を おこなう P L Cである。

入力回路 1 0 は、 入力信号を整流回路 1 1 で全波整流し、 抵抗 R とコ ンデンサ Cで平滑し、 フォ トカブラ 1 2 に信号を 与え、 交流入力信号 1 と、 出力を直流的に分離している。 抵 抗 R 1 は交流入力信号 1 を抵抗 Rとで、 分圧して出力を低く する。 P L Cはこのフォ トカプラ 1 2からの信号によって、 交流入力信号 1 の状態を判別して、 シーケ ンス処理を行う。

しかし、 この 路では入力回路 1 0 の出力をリ ップルのな い信号にする必要があり、 回路の時定数 R 1 · Cを大き く す る必要がある。 この結果入力回路 1 0 の応答時間は大き く な り、 交流入力信号の交流の 3周期程度以下にするこ とは困難 である。

発 明 の 開 示

本発明の目的は上記問題点を解決し、 交流入力信号をバル スカウ ン トすることにより、 その状態を判別するようにした 入力信号判別方式を提供することにある。

本発明では上記の問題点を解決するために、

交流入力信号を判別する入力信号判別方式において、 該交流入力信号が所定のス レ ツ シ ョ ル ド ' レベル以上の時 . 間と、 ス レ ツ ショ ル ド ♦ レベル以下の時間をバルスでカ ウ ン 卜 し、

スレツ ショ ノレド . レベル以上のカウ ン ト数が予め算出した 数より多く連続したときは、 前記交流入力信号はォンとし、 スレツ ショ ルド · レベル以下の力ゥ ン ト数が予め算出した 数より多く連続したときは、 前記交流入力信号はオフとする、 ことにより交流入力信号の状態を判別するようにしたこ と を特徴とする入力信号判別方式が、

提供される。

交流入力信号がオンの状態のときは、 ス レ ツ シ ョ ル ド ' レ ベル以上の状態が一定時間持続するので、 これをパルスカウ ン トする ことにより、 ォンを判別する。

また、 交流入力信号がオフ状態のときは、 ス レ ッ シ ョ ルド • レベル以下の状態が一定時間持続するので、 これをパルス カウ ン トする ことにより、 オフ状態を判別する。 図 面 の 簡 単 な 説 明

第 1図は本発明の一実施例のプロ ック図、

第 2図は本発明の一実施例のタィムチャー ト図、

第 3図は本発明の一実施例のフ ローチャー ト図、

第 4図は従来の入力回路の例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第 1図に本発明の一実施例のブロ ック図を示す。 図におい て、 1 は交流入力信号であり、 その実効値によって、 オン、 オフ状態が決まる。 1 0 は入力回路であり、 交流入力信号 1 を受け、 これを直流信号として、 出力する。 入力回路は分圧 用の抵抗 R及び R 1 によって、 入力を分圧し、 分圧された電 圧をフォ トカブラ 1 3に与える。 フ ォ トカブラ 1 3 は発光ダ ィオー ドが図のように、 逆並列に接続されており、 いずれの 方向でも、 ス レ ツ シ ョ ル ド ' レベル以上の電流が流れれば、 ト ラ ンジスタをオ ンさせる。 V c c は論理回路用の電圧であ り、 通常は十 5 Vである。 R 2 は電圧検出用の抵抗であり、 結局入力回路の出力端子 Aから交流入力信号 1 の全波整流さ れた信号が出力される。 2 1 は P L C (プログラマブル ' 口 ジック ' コ ン ト ローラ） のプロセ ッサであり、 P L C全体を 制御する。 2 2 は R O Mであり、 P L Cの管理プログラム及 びシーケ ンスプログラ ム等が書き込まれている。 2 3 は R A Mであり、 各種のデータ及び入力回路 1 0からの信号もプロ セ ッサ 2 1 を経由して、 記憶される。 入力回路 1 0 の出力はプロセ ッサ 2 1 の入力ボー ト に接続 され、 プロセ ッ サ 2 1により、 交流入力信号 1 の周期より短 い周期で、 読み込まれる。 交流入力信号 1がオ ン状態のとき は、 入力回路 1 0 の出力はスレツショル ド ' レべル以上の時 簡が一定以上あり、 オ ンの周期が長くなり、 オフ状態のとき は逆にスレツショルド · レベル以下の時間が長くなるので、 この周期をプロセ ッ サでカ ウ ン トすることにより、 交流入力 信号の状態を判別する。

第 2図に本実施例のタィ ムチヤ一ト図を示す。 図において、 - C 1 は第 1図の交流入力信号 1 の信号であり、 C 2は抵抗 R 1の両端の電圧であり、 図では雨者の比は 2 -: 1程度で表し てあるが、 実際は 2 0 : 1程度である。 直線 L 1及び L 2 は フォ トカブラ 1 3 のスレツショ ルド · レベルを表す。 入力面 路の出力は第 1図の入力回路 1 0の端子 Aの点の出力波形を 示す。 読込みサイ クルはプロセッサ 2 1が入力回路 1 0の出 力信号を読み込むタイ ミ ングをしている。

交流入力信号 1がォン状態のときは、 抵抗 R 1の両端の電 圧 C 1 はス レ ツ ショ ルド · レベルを越え、 かつその時間は一 . 定以上ある。 従って、 プロセッサ 2 1では入力信号を読込み サイ クルで読み込めば、 オ ンの状態が一定面数連続する。 こ の結果をみて、 プロセッサ 2 1 は入力信号がォンであること を判別する。

また、 交流入力信号がオフ状態であれば、 抵抗 R 1の電圧 はス レ ツ ショ ル ド ' レベル以下力、、 ス レ ツ ショ ル ド ' レベル を越えても、 その時間は所定の時間より小さい。 従って、 入 力回路の出力信号のオフ時間は長く なり、 プロセ ッサ 2 1 が 読込みサイ クルで読み込めば、 オフの状態が一定以上連続す る。 この状態からプロセッサは入力信号がオフであることを 判別する。

第 2図において、 曲線 C 2がオン状態と、 オフ状態の限界 だとすれば、

t s = ( 1 / N ) - t X = ( 1 / n ) - T h

が成立する。 但し、 こ こで、

t s ： プロセ ッサ 2 1 の読込サイ クルの時間

N ： 交流入力信号がオン状態のときに、 連続してオ ン状 態が続く数

T h ： 交流入力信号の半周期

n ： 交流入力信号の半周期間の読込みサイ クル数 いい変えれば、 プロセ ッサは入力信号が N回以上オンの状 態が続いたとき、 交流入力信号 1 はオンであると認識する。 逆に入力信号が （ n— N + 1 ) 回以上ォフの状態が続けば交 流入力信号がオフ状態であると認識できる。

この結果、 プロセ ッサ 2 1 は最悪 （ T h + t x ) 時間で交 流入力信号の状態を判別することができることとなり、 応答 時間は短縮される。

第 3図に本実施例のフローチャー ト図を示す。 Sに続く数 字はステップ番号を示す。

〔 S 1 〕 プロセ ッサの初期設定が行われる。

〔 S 2 〕 入力回路 1 0からの入力信号を読込む。

〔 S 3 〕 このとき入力信号がオ ンかオフかをチユ ッ クする。 オンのときは S 4へ、 オフのときは S 6へ進む。

〔 S 4 〕 入力信号のォンの状態が N回続いているかチェック する。 続いていれば交流入力信号 1がオンであると判断する。 続いていなければ、 判断をせず、 前の状態が続いているもの とする。

〔 S &〕 入力信号がオフであり、 その状態が （ n— N + 1 ) 回繞いているかチユックする。 続いていれば、 交流入力信号 1 はオフであると判断する。 続いていなければ、 判断をせず 前の状態が続行しているものとする。

このようにして、 入力回路 1 0からの入力信号を周期 t s で読込み、 交流入力信号 1 の状態を判断する。

上記の説明では、 フォ トカブラは発光ダイォードが逆並列 になったものを使用したが、 発光ダイオード 1個のフォ トカ ブラを使用し、 抵抗 Rの前段に整流回路を設けることによつ て、 同様な回路を構成することもできる。

さらに、 入力回路からの信号はプロセッサの入力ポー トに 接続したが、 バス経由で接続することも可能である。 特に入 力信号が多い場合は入力ボー ト数はそれほど多く ないので、 バス接続が実用的である。 .

以上説明したように本発明では、 交流入力信号をパルス力 ゥン トすることにより、 その状態を判別するように構成した ので、 応答時間が速くなり、 かつコ ンデンサ等の部品を使用 する必要がなく なる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 交流入力信号を判別する入力信号判別方式において、 該交流入力信号が所定のス レ ツ シ ョ ルド · レベル以上の時 間と、 ス レ ツ シ ョ ノレ ド ' レベル以下の時間をパルスでカ ウ ン ト し、

スレ ツ ショ ノレド . レベル以上のカ ウ ン ト数が予め算出した 数より多 く連続したときは、 前記交流入力信号はオ ン と し、 ス レ ツ シ ョ ノレ ド · レベル以下のカ ウ ン ト数が予め算出した 数より多 く 連続したときは、 前記交流入力信号はオ フ とする . こ とにより交流入力信号を判別するようにしたこ とを特徴 とする入力信号判別方式。

2 . 前記交流入力信号と判別回路をフ ォ ト カ ブラで分離し たこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1 項記載の入力信号判 別方式。

3 . 前記フ ォ トカブラは発光ダイ オー ドが逆極性で、 並列 に接統されたこ とを特徵とする特許請求の範囲第 2項記載の 入力信号判別方式。