(57)【要約】      （修正有）【課題】端子に対する信号の状態を容易に視認できるようにする。【解決手段】フロントパネル３に信号伝送用の発光ダイオード２３ａの発光光を外部から視認可能として、発光ダイオード２３ａを信号伝送用として用いる一方で動作状態表示用として用いた構成にした。この場合、上記発光ダイオードの発光光を通過させる発光窓を機器パネル上の端子の位置に関連して設け、上記発光光の一部は、上記発光窓から外部に出射可能となし、他の一部は機器パネル内部の受光ダイオードに向けて出射可能とすることが好ましい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器パネル内部に一方の発光を他方が受光することで信号伝送する発光と受光両ダイオードを配置したプログラマブルコントローラにおいて、
上記機器パネルに上記発光ダイオードの発光光を外部から視認可能とすることで、当該発光ダイオードを信号伝送用として用いる一方で動作状態表示用として用いた、ことを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【請求項２】
上記発光ダイオードの発光光を通過させる発光窓を機器パネル上の端子の位置に関連して設け、上記発光光の一部は、上記発光窓から外部に出射可能となし、他の一部は機器パネル内部の受光ダイオードに向けて出射可能となした、ことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項３】
上記端子の近傍位置に上記発光窓を配置した、ことを特徴とする請求項２に記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項４】
上記機器パネル内では上記受光ダイオード周囲を、上記発光ダイオードからの発光光以外の外来光の受光を防止する外来光受光防止カバーで覆った、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項５】
上記外来光受光防止カバーの内部に発光ダイオードからの発光光を受光ダイオードに伝送する光伝送路を形成する光学部材を配置した、ことを特徴とする請求項４に記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項６】
上記機器パネル内で、上記両ダイオード間に、発光ダイオードの発光光の波長を有する光のみを選択通過させる光学フィルタを設けた、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプログラマブルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器パネル上に外部配線で接続される端子が配列され、該端子に対する電気信号の入出力に関連して発光と受光の両ダイオード間でその電気信号を光信号に変換して入出力することで、電気信号を上記両ダイオードで電気絶縁させて伝送させるようにしたプログラマブルコントローラにかかり、より詳しくは、上記端子における信号入出力状況に対する視認性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として、プログラマブルコントローラが用いられている。このプログラマブルコントローラには、複数のモジュールからなるビルディングブロックタイプがある。この複数のモジュールとしては、電源モジュール、ＣＰＵモジュール、入力モジュール、出力モジュール、通信モジュール等がある。ＣＰＵモジュールは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ等を有し、このＣＰＵは、入力モジュールで入力した信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力モジュールに送り出すＯＵＴリフレッシュ処理を行い、その後、通信モジュールを介して通信ネットワーク上の他のＰＬＣとデータ送受信を行ったり、ＣＰＵモジュールに備えられた通信ポートを介して外部パーソナルコンピュータ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
入力モジュールにはセンサ等の入力機器が、出力モジュールにはアクチュエータ等の外部機器が接続される。センサ等の入力機器は制御装置の状態をセンシングし、その情報を入力モジュールに入力し、アクチュエータ等の外部機器は出力モジュールからの出力に応答して制御装置を駆動する。
【０００４】
以上のプログラマブルコントローラにおける入力モジュールや出力モジュールは、機器パネル上にユーザ側のセンサやアクチュエータ等の外部機器とこれらの作動電源とが接続する接続端子を配備している。これら接続端子の仕様には直流出力、直流入力、交流出力、交流入力の各種仕様があり、それぞれに対応したモジュールを使用するのが一般的となっている。
【０００５】
例えば、入力モジュールでは、上記接続端子として、電源コモン端子と、入力機器が接続される１ないし複数の入力端子とがあり、各入力端子には入力機器が接続され、これら入力機器は電源コモン端子に接続された電源に接続されて該電源を個別に供給されるようになっている。また、出力モジュールでは、上記接続端子として、電源コモン端子と、出力機器が接続される１ないし複数の出力端子とがあり、各出力端子には出力機器が接続されると、これら出力機器は電源コモン端子に接続された電源に接続されて該電源を個別に供給されるようになっている。
【０００６】
以上のモジュールにおいては、それら端子の外観だけからでは、ユーザにとって信号入出力状態は不明である。そこで、本件出願人は、特願２００７−３３８６９２（平成１９年１２月２８日出願）で、端子の近傍位置に、該端子に対する信号印加に応答して特定発光色で発光して信号の入出力状態を表示する発光ダイオードを配置したことで、端子への信号の入出力について視認することができるようにした技術を提案した。しかしながら、この本件出願にかかるプログラマブルコントローラにおいては、上記表示素子とは別に、フォトカプラで信号を伝送させるようにしている。このフォトカプラは、電気信号を発光ダイオードで光信号（発光ダイオードからの発光光）に変換し、その光信号を受光素子で受光し、この受光素子で再び電気信号に変換して出力することができるようにしているが、フォトカプラは一般に構造が複雑であり、高価な電子部品である。
【特許文献１】特開２００５−２５９０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードを端子への信号の入出力状態の視認に用いると共に、上記フォトカプラ内の発光ダイオードにも用いたプログラマブルコントローラを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明第１によるプログラマブルコントローラは、機器パネル内部に一方の発光を他方が受光することで信号伝送する発光と受光両ダイオードを配置したプログラマブルコントローラにおいて、上記機器パネルに上記発光ダイオードの発光光を外部から視認可能とすることで、当該発光ダイオードを信号伝送用として用いる一方で動作状態表示用として用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によると、発光ダイオードと受光ダイオードはフォトカプラと同様に、機器パネル上の端子への信号入力や該端子からの信号出力に関連して、その信号を上記両ダイオードで電気絶縁して伝送させることができると共に、発光ダイオードの発光光を外部から視認可能としたので、ユーザはその信号の入出力を容易に確認できる。
【００１０】
この場合、上記発光ダイオードの発光光を通過させる発光窓を機器パネル上の端子の位置に関連して設け、上記発光光の一部は、上記発光窓から外部に出射可能となし、他の一部は機器パネル内部の受光ダイオードに向けて出射可能とすることが好ましい。
【００１１】
特に上記発光窓を端子近傍に配置することが好ましい。
【００１２】
また、受光ダイオードには、外来光受光防止カバーを被せることが好ましい。外来光受光防止カバーを受光ダイオードに被せると、発光ダイオードの発光光以外の外来光の受光を抑制することができ、信号の伝送を高信頼で実施することができるようになる。
【００１３】
また、上記カバーの内部に発光ダイオードからの発光光を受光ダイオードに伝送する光伝送路を形成する光学部材を配置することが好ましい。この光学部材としては光ファイバ、光学プリズム、光学レンズなどがある。
【００１４】
また、上記外来光受光防止カバーに代えて、上記両ダイオード間に、発光ダイオードの発光光の波長を有する光のみを選択通過させる光学フィルタを設けることが好ましい。
【００１５】
なお、各端子を個別分けまたはグループ分けし、各分けた端子に対応した発光色で発光する発光ダイオードを配置してもよい。端子を入力端子、出力端子に分けた場合、発光ダイオードの発光光の色を入力端子では例えば青色、出力端子では例えば赤色で発光させることで、ユーザはどの端子に信号が入出力されたかをさらに容易に確認することができる。
【００１６】
また、同一端子の近傍位置に発光色が相違する少なくとも２つの発光ダイオードを配置してもよい。同一端子でも、場合によっては、入力端子になり、また、出力端子にもなるから、それぞれの端子の用途に応じて、その近傍位置に発光色が相違する発光ダイオードを発光駆動させることで、その端子の使用状況を確認することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、発光と受光の両ダイオードにより信号を伝送させることができると共に、ユーザは発光窓からの信号伝送用の発光ダイオードの発光光出射により、端子に関連した信号入出力を視覚確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラを詳細に説明する。実施の形態のプログラマブルコントローラは、ビルディングブロックタイプにも一体タイプにも適用することができる。実施の形態では説明の都合でビルディングブロックタイプと一体型とを区別せずに説明する。
【００１９】
図１ないし図７を参照して実施の形態のプログラマブルコントローラを説明する。図１は本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。図２は図１のプログラマブルコントローラのフロントパネルに備えられた接続端子部と、電源、入力機器との接続状態を示す図である。図３は入力回路例を示す図である。図４は出力回路例を示す図である。図５は信号伝送用の発光ダイオードによる動作表示素子としての表示例を示すプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図、図６は発光と受光両ダイオードの配置例を示す図、図７は発光ダイオードの発光光を選択通過させる光学フィルタの配置例を示す図である。
【００２０】
図１を参照して、プログラマブルコントローラ１は、機器パネルであるフロントパネル３上に外部配線のための接続端子部５を備える。この接続端子部５は、上下２個の電源端子（コモン端子）７，９と、所定数、この例では４個の入力端子１１と、４個の出力端子１３とを備える。
【００２１】
図２を参照して、電源端子７，９には、ユーザ側で直流電源１５，１７が接続される。入力端子１１にはユーザ側でセンサ等の入力機器１９（図解簡略のため接点形状で示す）が接続される。出力端子１３にはユーザ側でアクチュエータ等の出力機器２１（図解簡略のためブロック形状で示す）が接続される。
【００２２】
電源端子７と入力端子１１との間では、直流電源１５と各入力機器１９とが直列で共通接続される。電源端子９と出力端子１３との間では、直流電源１７と各出力機器２１とが直列で共通接続される。
【００２３】
入力端子１１、出力端子１３はフロントパネル３上で１列に配列されているが、複数列になって配列されてもよい。入力端子１１、出力端子１３は、それぞれ入力専用、出力専用である。
【００２４】
以上の構成において、各入力端子１１の近傍位置にガラス製の表示窓４１がそれぞれ設けられ、フロントパネル３内にはこの表示窓４１に対向して信号伝送用である発光ダイオード２３ａが配置されている。この発光ダイオード２３ａは入力端子１１への信号入力に応答して動作させることで信号を伝送させるものであり、特定色として例えば緑色で発光するようになっている。なお、図解の都合で表示窓４１に対して発光ダイオード２３ａは四角に囲む破線で示しているが、発光状態では表示窓４１全体が発光したように見える。
【００２５】
また、各出力端子１３の近傍位置にも同様に表示窓４１がそれぞれ設けられ、フロントパネル３内にはこの表示窓４１に対向して信号伝送用である発光ダイオード２５ａが配置されている。この発光ダイオード２５ａは出力端子１３への信号出力に応答して動作させることで信号を伝送させるものであり、他の特定色として例えば赤色で発光するようになっている。なお、図解の都合で表示窓４１に対して発光ダイオード２５ａは破線で示しているが、発光状態では表示窓４１全体が発光したように見える。
【００２６】
図３を参照して、入力回路２７は、発光ダイオード２３ａ、受光ダイオード２３ｂ、および内部回路３１を備える。発光ダイオード２３ａは、電源端子７と入力端子１１との間に接続されている。受光ダイオード２３ｂは内部回路３１に接続されている。
【００２７】
入力機器１９がＯＮすると、直流電源１５からの電流で発光ダイオード２３ａが駆動されて緑色発光すると共に、この発光ダイオード２３ａの発光光で受光ダイオード２３ｂが光起電力を発生し、内部回路３１には入力信号が伝送される。これにより、発光ダイオード２３ａは信号伝送用の発光ダイオードとして用いている。
【００２８】
そして、発光ダイオード２３ａの緑色の発光光をユーザが視認できるようにすることにより、ユーザは、入力機器１９が動作し、プログラマブルコントローラ１内部に信号入力が行われたことを確認することができる。これにより、発光ダイオード２３ａは動作状態を表示することができる発光ダイオードとして用いている。
【００２９】
なお、発光ダイオード２３ａを複数直列接続して発光光強度を高めてもよいし、受光ダイオード２３ｂを多数接続して受光力を増大してもよいし、内部回路３１に光起電力を増幅する増幅手段を構成してもよい。
【００３０】
図４を参照して出力回路３３は、出力動作表示用でかつ信号伝送用としての発光ダイオード２５ａ、受光ダイオード２５ｂ、駆動回路３７、および内部回路３９を備える。内部回路３９から出力信号が出力されると、発光ダイオード２５ａが発光し、その発光光を受光ダイオード２５ｂが受光する。受光ダイオード２５ｂは上記受光により光起電力が発生し、この起電力で駆動回路３７が導通し、これにより、直流電源１８が出力機器２１に印加され、出力機器２１が駆動される。この場合、発光ダイオード２５ａの発光色は赤色である。なお、発光ダイオード２５ａを複数直列接続して発光光強度を高めてもよいし、受光ダイオード２５ｂを多数接続して受光力を増大してもよいし、駆動回路３７内部に光起電力を増幅する増幅手段を構成してもよい。
【００３１】
そして、発光ダイオード２５ａの赤色の発光光をユーザが視認することにより、ユーザは、出力機器２１が動作し、プログラマブルコントローラ１から信号出力が行われたことを確認することができる。
【００３２】
図５は、プログラマブルコントローラ１のフロントパネル３において、入力端子１１と出力端子１３それぞれの近傍に配置した入力動作表示用と出力動作表示用それぞれの発光ダイオード２３ａ，２５ａが発光している様子を示す。入力動作表示側の発光ダイオード２３ａは非動作で非発光では白抜きで、入力動作表示では緑色発光を図解の都合で黒潰しで表示し、出力動作表示側の発光ダイオード２５ａは非動作で非発光では白抜きで、出力動作表示では赤色発光を同様に図解の都合でハッチング表示している。
【００３３】
図６を参照して、入力側での発光ダイオード２３ａと受光ダイオード２３ｂとの配置関係を説明する。図６（ａ）−（ｄ）は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面構成の各例を示す。出力側での発光ダイオード２５ａと受光ダイオード２５ｂとの配置関係の図示は略するが、図６と同様に配置することができる。また、発光ダイオード２３ａ、受光ダイオード２３ｂは図解の都合で回路記号で示している。
【００３４】
図６（ａ）では、フロントパネル３の端子１１の近傍に形成した表示窓４１内側に発光ダイオード２３ａと受光ダイオード２３ｂとが相対向配置されている。発光ダイオード２３ａの発光光は、その一部が表示窓４１からフロントパネル３外部に出射すると共に、他の一部は受光ダイオード２３ｂに向けて出射する。これにより、ユーザは表示窓４１から出射される発光ダイオード２３ａの発光光で入力動作が行われたことを確認することができると共に、発光ダイオード２３ａからの発光光で受光ダイオード２３ｂが動作し、入力動作が行われる。この場合、受光ダイオード２３ｂは上記発光光の受光で光起電力が発生する。
【００３５】
図６（ｂ）では、受光ダイオード２３ｂ周囲をキャップ状の外来光受光防止カバー４３で覆った構成を示す。この外来光受光防止カバー４３の一部には発光ダイオード２３ａからの発光光を通すことができる窓４３ａが形成されており、発光ダイオード２３ａからの一部の発光光はこの窓４３ａを通して外来光受光防止カバー４３内部に入り、受光ダイオード２３ｂで受光される。外来光受光防止カバー４３は窓４３ａ以外は光を通過させない材料で構成される。
【００３６】
図６（ｃ）では、発光ダイオード２３ａと受光ダイオード２３ｂとがフロントパネル３内部に沿って対向している。受光ダイオード２３ｂ周囲は円筒状の外来光受光防止カバー４３で覆われている。
【００３７】
図６（ｄ）では、円筒状の外来光受光防止カバー４３の内部に光ファイバ４５を配置している。これは、発光ダイオード２３ａからの発光光が効果的に受光ダイオード２３ｂで受光されるようにするためである。この光ファイバ４５に代えて、光学プリズム、光学レンズを配置してもよい。こうして外来光受光防止カバー４３の内部に発光ダイオード２３ａからの発光光を受光ダイオード４３ｂに伝送する光伝送路を光ファイバ４５等の光学部材で構成することができる。
【００３８】
なお、上記外来光受光防止カバー４３に代えて、図７で示すように、発光ダイオード２３ａからの発光光のみを選択通過できる光学フィルタ４７をフロントパネル３内部において、発光ダイオード２３ａと受光ダイオード２３ｂとの間に配置してもよい。発光ダイオード２３ａの発光光の一部は表示窓４１を通して外部に出射される一方、発光光の他の一部は光学フィルタ４７を通過して受光ダイオード２３ｂで受光される。この場合、光学フィルタ４７は、発光ダイオード２３ａの緑色発光光を選択通過させることができるものである。ガラス窓４１からフロントパネル３内部に侵入する外来光のうち緑色成分も光学フィルタ４７を通過できるとしても、受光ダイオード２３ｂが誤動作することがないように、その発光光強度を発光ダイオード２３ａの発光光強度より小さく減衰させていればよい。
【００３９】
以上説明したように本実施の形態では、フロントパネル３に端子１１，１３が配列され、入力端子１１への信号入力、または出力端子１３からの信号出力に応答して発光ダイオード２３ａ，２５ａを発光駆動させ、この発光ダイオード２３ａ，２５ａからの発光光を受光ダイオード２３ｂ，２５ｂで受光することで信号を伝送させることにおいて、フロントパネル３上で１１，１３端子の近くでかつ発光ダイオード２３ａ，２５ａの発光光を視認し得るように配置し、フロントパネル３内部には発光ダイオード２３ａ，２５ａの発光光を受光する位置に受光ダイオード２３ｂ，２５ｂを配置したので、端子１１，１３における信号入出力に関連してその信号を両ダイオードで電気絶縁して伝送させることができると共に、発光ダイオード２３ａ，２５ａの発光光は外部から視認することができるのでユーザは端子１１，１３に信号の入出力が有ったことを容易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。
【図２】図２は図１のプログラマブルコントローラのフロントパネルに備えられた接続端子部と、電源、入力機器との接続状態を示す図である。
【図３】図３は入力回路例を示す図である。
【図４】図４は出力回路例を示す図である。
【図５】図５は動作表示素子の表示例を示すプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。
【図６】図６は発光ダイオードと受光ダイオードとのフロントパネル内部における配置例を示す図である。
【図７】図７は発光ダイオードからの発光光のみを選択通過できる光学フィルタをフロントパネル内部に配置した例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  プログラマブルコントローラ
３  フロントパネル
５  接続端子部
７，９  電源端子
１１  入力端子
１３  出力端子
１５，１７  電源
１９  入力機器
２１  出力機器
２３ａ  入力動作表示用発光ダイオード
２３ｂ  受光ダイオード
２５ａ  出力動作表示用発光ダイオード
２５ｂ  受光ダイオード
【図１】
2010117820.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010117820.tif 000005
【図４】
2010117820.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010117820.tif 000008
【図７】
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