(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力端子及び外部入力機器用直流電源の両極が接続される一対のコモン端子からなる端子部と、電流制限素子及び電流検出素子を備えるとともに前記端子部を介して入力される外部入力機器側の電流を検出して制御装置側に出力する複数の電流検出回路とを備えた直流入力回路において、
前記一対のコモン端子の電圧値のほぼ中間の値に相当する電圧を発生し、かつその中間電圧電源出力を前記各電流制限素子を介して前記各電流検出素子にそれぞれ与えるプッシュプル電源回路を設けたことを特徴とする直流入力回路。
【請求項２】
前記プッシュプル電源回路は、前記一対のコモン端子間において直列に接続された一対の基準電圧発生素子と、その入力側が前記両基準電圧発生素子の接続中間点に接続されかつその出力側が前記各電流制限素子に接続された演算増幅器とを備えることを特徴とする請求項１に記載の直流入力回路。
【請求項３】
前記プッシュプル電源回路は、さらに前記演算増幅器の出力側にプッシュプルタイプの電流バッファ回路を備えることを特徴とする請求項２に記載の直流入力回路。
【請求項４】
前記プッシュプル電源回路は、前記一対のコモン端子間において直列に接続された一対の基準電圧発生素子と、第１のトランジスタからなる第１のエミッタフォロワ回路と、前記第１のトランジスタと極性の異なる第２のトランジスタからなる第２のエミッタフォロワ回路と、前記両トランジスタのベース端子は前記両基準電圧発生素子の接続中間点にともに接続されていることと、前記両トランジスタのエミッタ端子はともに前記各電流制限素子を介して前記各電流検出素子にそれぞれ接続されていることと、前記両トランジスタのコレクタ端子は前記一対のコモン端子に接続されていることとを備えることを特徴とする請求項１に記載の直流入力回路。
【請求項５】
前記プッシュプル電源回路は、前記一対のコモン端子に接続される整流回路を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直流入力回路。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の直流入力回路を備えたプログラマブルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部入力機器用の直流電源と端子部と複数の電流検出回路とを備えた直流入力回路、及びそれを備えたプログラマブルコントローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、外部入力機器と、制御装置と、外部入力機器と前記制御装置との間に介在される直流入力回路とからなるプログラマブルコントローラが知られている。前記外部入力機器とはアクチュエータ等の動作状態を検出するためのものであって、例えば近接スイッチ等が挙げられる。この種の近接スイッチには、出力側にＮＰＮトランジスタを用いたもの及びＰＮＰトランジスタを用いたものの２タイプがある。図８（ａ）には前者の従来例が示され、図８（ｂ）には後者の従来例が示されている。なお、便宜上、近接スイッチは１つのみ図示されている。
【０００３】
図８（ａ）に示されるプログラマブルコントローラ８１では、近接スイッチ８２は内部主回路８３とＮＰＮトランジスタ８４とを備えている。直流入力回路を構成する直流電源８５のプラス側は、内部主回路８３の第１の端子及び端子部８６のコモン端子８７に接続されている。従って、このコモン端子８７はプラス側となる。なお、このようなコモン端子８７が設けられている理由は、全体の省配線化を図るためである。直流電源８５のマイナス側は、内部主回路８３の第２の端子及びＮＰＮトランジスタ８４のエミッタ端子に接続されている。ＮＰＮトランジスタ８４のコレクタ端子は、端子部８６にある複数の入力端子８８ａ，８８ｂ，８８ｃのうちの１つのもの８８ａに接続されている。電流検出素子としての単方向性フォトカプラ８９を構成する発光ダイオード９０のアノード端子は、コモン端子８７側に接続されている。一方、同発光ダイオード９０のカソード端子は、電流制限抵抗９１を介して入力端子８８ａに接続されている。なお、前記単方向性フォトカプラ８９は入力端子８８ａ〜８８ｃの数だけ設けられている。このように構成されたプログラマブルコントローラ８１では、近接スイッチ８２がオンになると、コモン端子８７側から発光ダイオード９０を介して入力端子８８ａ側に電流が流れ、発光ダイオード９０が光を発する。すると、その発光ダイオード９０と対をなすフォトトランジスタ９２が短絡してオン状態となり、制御装置９３側に電流が出力されるようになっている。
【０００４】
図８（ｂ）に示されるプログラマブルコントローラ９５では、ＮＰＮトランジスタ８４の代わりにＰＮＰトランジスタ９６を使用した近接スイッチ９４が用いられている。直流電源８５の接続の仕方が異なる点、単方向性フォトカプラ８９の接続の仕方が異なる点を除き、このプログラマブルコントローラ９５も前記プログラマブルコントローラ８１と同様の構成を備えている。従って、近接スイッチ９４がオンになると、入力端子８８ａ側から発光ダイオード９０を介してコモン端子８７側に電流が流れ、発光ダイオード９０が光を発する。すると、その発光ダイオード９０と対をなすフォトトランジスタ９２が短絡してオン状態となり、制御装置９３側に電流が出力されるようになっている。なお、このプログラマブルコントローラ９５では、コモン端子８７がマイナス側となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８（ａ）のプログラマブルコントローラ８１は、ＮＰＮタイプの近接スイッチ８２専用であるため、ＰＮＰタイプの近接スイッチ９４を接続することはできない。同様に、図８（ｂ）のプログラマブルコントローラ９５は、ＰＮＰタイプの近接スイッチ９４専用であるため、ＮＰＮタイプの近接スイッチ８２を接続することはできない。
【０００６】
そこで、上記の問題を解消するための構成としては、例えば図８（ｃ），図８（ｄ）に示されるような両タイプ兼用のプログラマブルコントローラ１０１が考えられる。このプログラマブルコントローラ１０１では、単方向性フォトカプラ８９の代わりに、フォトトランジスタ９２と一対の発光ダイオード９０とからなる双方向性フォトカプラ１０２が使用されている。従って、この構成であるとＮＰＮタイプの近接スイッチ８２を接続できるばかりでなく（図８（ｃ）  参照）、ＰＮＰタイプの近接スイッチ９４も接続できるようになっている（図８（ｄ）  参照）。
【０００７】
なお、これと類似の技術は、例えば実開昭６２−４０６０２号公報や実開昭５９−５８８０４号公報にも開示されている。
しかしながら、上記の両タイプ兼用のプログラマブルコントローラ１０１では、コモン端子８７はプラス・マイナスのいずれか一方の極性に固定されている。それゆえ、同一のユニット内において極性の異なる近接スイッチ８４，９２を混在させた状態で同時に使用することができなかった。
【０００８】
また、特開平７−３６３６８号公報には、双方向性フォトカプラを備えるとともに切換スイッチ等によってコモン端子の極性を切り換え可能としたものが開示されている。しかし、このような構成であっても、極性の異なる近接スイッチを混在させた状態で同時に使用することはできなかった。さらに、切換スイッチが必要とされるため、大型化の防止や信頼性の向上にとって都合のよいプログラマブルコントローラ構造であるとはいいがたかった。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、切換スイッチ等を用いなくても、極性の異なる外部入力機器を混在させて同時に使用することができる直流入力回路、プログラマブルコントローラを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、複数の入力端子及び外部入力機器用直流電源の両極が接続される一対のコモン端子からなる端子部と、電流制限素子及び電流検出素子を備えるとともに前記端子部を介して入力される外部入力機器側の電流を検出して制御装置側に出力する複数の電流検出回路とを備えた直流入力回路において、前記一対のコモン端子の電圧値のほぼ中間の値に相当する電圧を発生し、かつその中間電圧電源出力を前記各電流制限素子を介して前記各電流検出素子にそれぞれ与えるプッシュプル電源回路を設けたことを特徴とする直流入力回路をその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記プッシュプル電源回路は、前記一対のコモン端子間において直列に接続された一対の基準電圧発生素子と、その入力側が前記両基準電圧発生素子の接続中間点に接続されかつその出力側が前記各電流制限素子に接続された演算増幅器とを備えることとした。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、前記プッシュプル電源回路は、さらに前記演算増幅器の出力側にプッシュプルタイプの電流バッファ回路を備えることとした。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１において、前記プッシュプル電源回路は、前記一対のコモン端子間において直列に接続された一対の基準電圧発生素子と、第１のトランジスタからなる第１のエミッタフォロワ回路と、前記第１のトランジスタと極性の異なる第２のトランジスタからなる第２のエミッタフォロワ回路と、前記両トランジスタのベース端子は前記両基準電圧発生素子の接続中間点にともに接続されていることと、前記両トランジスタのエミッタ端子はともに前記各電流制限素子を介して前記各電流検出素子にそれぞれ接続されていることと、前記両トランジスタのコレクタ端子は前記一対のコモン端子に接続されていることとを備えることとした。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記プッシュプル電源回路は、前記一対のコモン端子に接続される整流回路を備えることとした。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の直流入力回路を備えたプログラマブルコントローラをその要旨とする。
以下、本発明の「作用」について説明する。
【００１６】
請求項１に記載の発明の作用は次の通りである。特定の極性を有する外部入力機器（便宜上、第１の外部入力機器とする。）は、いずれかのコモン端子及びいずれかの入力端子に接続される。また、それとは異なる極性を有する外部入力機器（便宜上、第２の外部入力機器とする。）も、いずれかのコモン端子及びいずれかの入力端子に接続される。ただし、直流電源に対する接続の仕方は逆向きになる。
【００１７】
例えば、第１のコモン端子側をプラス極とし、第２のコモン端子側をマイナス極として、第１及び第２の外部入力機器を同時に接続した場合を想定する。この場合、第１の外部入力機器のみがオン状態になると、直流電源のプラス極、第１のコモン端子、プッシュプル電源回路、電流制限素子、電流検出素子の入力側、入力端子、第１の外部入力機器及び直流電源のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。すると、電流検出素子が作動してその出力側に電流が流れるため、第１の外部入力機器がオン状態にあることが制御装置側に検出される。第１の外部入力機器がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、電流検出素子の出力側にも電流が流れないため、第１の外部入力機器がオフ状態にあることが制御装置側に検出される。
【００１８】
上記の場合に第２の外部入力機器のみがオン状態になると、直流電源のプラス極、第２の外部入力機器、入力端子、電流検出素子の入力側、電流制限素子、プッシュプル電源回路、第２のコモン端子及び直流電源のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。すると、電流検出素子が作動してその出力側に電流が流れるため、第２の外部入力機器がオン状態にあることが制御装置側に検出される。第２の外部入力機器がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、電流検出素子の出力側にも電流が流れないため、第２の外部入力機器がオフ状態にあることが制御装置側に検出される。
【００１９】
また、第１及び第２の外部入力機器が同時にオン状態になり、各々にほぼ等しい電流が流れるような場合、直流電源のプラス極、第２の外部入力機器、入力端子、電流検出素子の入力側、電流制限素子、プッシュプル電源回路の出力側、電流制限素子、電流検出素子の入力側、入力端子、第１の外部入力機器及び直流電源のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。その結果、第１及び第２の外部入力機器がともにオン状態にあることが制御装置側に検出される。このときプッシュプル電源回路の出力側は、一対のコモン端子の電圧値のほぼ中間の値に相当する電圧となるので、プッシュプル電源回路への電流の流出・流入は殆ど起こらなくなる。即ち、このときプッシュプル電源回路は非動作状態に維持される。
【００２０】
つまり、本発明の構成によると、極性の異なる外部入力機器を混在させて同時に使用することができる。また、この場合においても切換スイッチを用いる必要がないので、大型化の防止や信頼性の向上を図ることができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によると、一対の基準電圧発生素子の接続中間点は、前記一対のコモン端子間の電圧値のほぼ中間の値に相当する電圧、即ち電源電圧の約半分の値に相当する電圧となる。演算増幅器は前記接続中間点における電圧値を基準電圧として演算動作を行うことにより、同接続中間点における電圧値とほぼ等しいプッシュプル出力をその出力側に発生する。また、演算動作により得られるプッシュプル出力は比較的高精度なものであるため、動作の安定化を図ることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によると、プッシュプルタイプの電流バッファ回路によって前記演算増幅器の出力の電流増幅が行われることから、個々の電流制限素子に与えられる電流もそれに伴って大きくなる。従って、より多数の外部入力機器を接続することが可能な構造となる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によると、一対の基準電圧発生素子の接続中間点は、前記一対のコモン端子間の電圧値のほぼ中間の値に相当する電圧、即ち電源電圧の約半分の値に相当する電圧となる。従って、一対のエミッタフォロワ回路を構成するトランジスタの各ベース端子には、電源電圧の約半分の値に相当する電圧がそれぞれ入力電圧として印加する。この場合、両エミッタフォロワ回路は、同接続中間点における電圧値とほぼ等しいプッシュプル出力をそのエミッタ端子側に出力する。かかる場合におけるエミッタ端子側の出力電圧値は、ベース端子−エミッタ端子間の電位差の２倍の範囲内に抑えられる。そのとき、両エミッタフォロワ回路は非動作状態に維持される。また、このようなプッシュプル電源回路であると、構造が簡単となり低コスト化を図ることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によると、第１、第２の外部入力機器からの直流電流は、整流回路によって極性が揃えられたうえでプッシュプル電源回路に供給される。従って、直流電源の極性の如何を問わず、プッシュプル電源回路を動作可能な状態とすることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によると、上述した作用を奏する極めて優れたプログラマブルコントローラとすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を具体化した第１の実施形態のプログラマブルコントローラを図１に基づき詳細に説明する。
【００２７】
実施形態１のプログラマブルコントローラは両タイプ兼用であって、外部入力機器としての近接スイッチ１１，２１と、制御装置２と、それらの間に介在される直流入力回路３と、直流電源４とからなる。
【００２８】
第１の外部接続機器としての第１の近接スイッチ１１は、内部主回路１２とＮＰＮトランジスタ１３とを備えている。近接スイッチ１１は３つの端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えている。内部主回路１２にはＮＰＮトランジスタ１３のベース端子が接続されている。従って、内部主回路１２の作動時にベース電流が流れることにより、ＮＰＮトランジスタ１３がオン状態になる。つまり、ＮＰＮトランジスタ１３のエミッタ端子−コレクタ端子間が短絡する結果、それらが接続されている第２及び第３の端子１４ｂ，１４ｃ間に電流が流れるようになっている。
【００２９】
第２の外部接続機器としての第２の近接スイッチ２１は、内部主回路２２とＰＮＰトランジスタ２３とを備えている。近接スイッチ２１は３つの端子２４ａ，２４ｂ，２４ｃを備えている。内部主回路２２にはＰＮＰトランジスタ２３のベース端子が接続されている。従って、内部主回路２２の作動時にベース電流が流れることにより、ＰＮＰトランジスタ２３がオン状態になる。つまり、ＰＮＰトランジスタ２３のエミッタ端子−コレクタ端子間が短絡する結果、それらが接続されている第２及び第３の端子２４ｂ，２４ｃ間に電流が流れるようになっている。
【００３０】
直流入力回路３を構成する端子部５は、第１のコモン端子６、第２のコモン端子７及び入力端子８ａ，８ｂ，８ｃからなり、直流入力回路３が組まれているボード上またはボード外に設置されている。第１のコモン端子６は１つであって、直流電源４（本実施形態では２４Ｖ）の一方の電極であるプラス側に接続されている。第２のコモン端子７も１つであって、直流電源４の他方の電極であるマイナス側に接続されている。入力端子８ａ，８ｂ，８ｃは複数であり、接続したい近接スイッチ１１，２１の数よりも多い数だけ、または等しい数だけ用意されている。本実施形態では説明の便宜上、その数を３つとしている。勿論、その数は３つ以上（４，５，６，７，８，９，１０…）であってもよい。直流電源４は、図１のように必ずしも直流入力回路３の構成要素とされていなくてもよく、例えば直流入力回路３が組まれているボードの外にあってもよい。勿論、直流電源４は直流入力回路３の構成要素とされていてもよく、例えば直流入力回路３が組まれているボード上に設けられていてもよい。
【００３１】
第１のコモン端子６には、各近接スイッチ１１，２１の端子１４ａ，２４ｃがともに接続されている。第２のコモン端子７には、各近接スイッチ１１，２１の端子１４ｃ，２４ａがともに接続されている。入力端子８ａには近接スイッチ１１の端子１４ｂが接続され、入力端子８ｂには近接スイッチ２１の端子２４ｂが接続されている。残りの１つの入力端子８ｃは、何も接続されないフリーの状態になっている。
【００３２】
本実施形態の直流入力回路３は、入力端子８ａ，８ｂ，８ｃと同数（即ち３つ）の電流検出回路を有している。それぞれの電流検出回路はいずれも等しい構成となっている。
【００３３】
直流入力回路３を構成する電流検出回路は、電流検出素子としてのフォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃを備えている。前記フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは双方向性であって、いずれもフォトトランジスタ３５と一対の発光ダイオード３６，３７とからなる。これらの発光ダイオード３６，３７は接続の向きが互いに逆になっている。前記双方向性フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃにおいて、一対の発光ダイオード３６，３７があるほうが入力側であり、フォトトランジスタ３５があるほうが出力側である。
【００３４】
フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの入力側に電流が供給されているとき、その電流の向きにかかわらず、いずれかの一方の発光ダイオード３６，３７に電流が流れかつその発光ダイオード３６，３７が光を発する。すると、前記発光ダイオード３６，３７と対をなすフォトトランジスタ３５のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡して、オン状態となる。その結果、制御装置２側に電流が出力される。また、フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの入力側に電流が供給されていないとき、いずれの発光ダイオード３６，３７も光を発しない。よって、前記発光ダイオード３６，３７と対をなすフォトトランジスタ３５はオフ状態となり、制御装置２側には電流が出力されない。つまり、前記フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、端子部５を介して入力される近接スイッチ１１，２１側の電流を検出して制御装置２側に出力する役割を果たす。
【００３５】
直流入力回路３を構成する電流検出回路は、電流制限素子としての電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃと動作安定用抵抗３８とを備えている。電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃと動作安定用抵抗３８とは互いに直列に接続されている。１つの対をなす電流制限抵抗３１ａ及び動作安定用抵抗３８の中間接続点と入力端子８ａとの間には、フォトカプラ３４ａの入力側、即ち発光ダイオード３６，３７のカソード端子及びアノード端子が接続されている。同様に、フォトカプラ３４ｂの入力側は、別の対をなす抵抗３１ｂ，３８の中間接続点と入力端子８ｂとの間に接続されている。フォトカプラ３４ｃの入力側は、さらに別の対をなす抵抗３１ｃ，３８の中間接続点と入力端子８ｃとの間に接続されている。
【００３６】
動作安定用抵抗３８は、発光ダイオード３６，３７のカソード端子−アノード端子間に並列に接続された状態となっている。このような抵抗３８は、カソード端子−アノード端子間に供給されるべきでない余分な電流をバイパスして流すという役割を果たす。従って、近接スイッチ１１，２１のオフ時にトランジスタ１３，２３の漏れ電流により発光ダイオード３６，３７が薄く光ってしまうことが防止され、直流入力回路３の動作が安定化する。
【００３７】
直流入力回路３を構成する電流検出回路は、さらに発光ダイオード電流制限抵抗３９、プルアップ抵抗４０及び発光ダイオード４１を前記フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの出力側に備えている。抵抗３９，４０及び発光ダイオード４１は入力表示部を構成する。前記抵抗３９の一方の端子はフォトトランジスタ３５のコレクタ端子に接続され、他端は発光ダイオード４１のカソード端子に接続されている。発光ダイオード４１は表示手段であって、各アノード端子は図示しない内部電源のプラス側４２にともに接続されている。また、直列に接続された抵抗３９及び発光ダイオード４１に対しては、プルアップ抵抗４０が並列に接続されている。各フォトトランジスタ３５のエミッタ端子は、内部電源のマイナス側４３にともに接続されている。
【００３８】
フォトトランジスタ３５が動作しておらずオフ状態のときには、内部電源のプラス側４２からマイナス側４３には電流が流れない。従って、発光ダイオード４１も消えた状態となる。フォトトランジスタ３５が動作してオン状態のときには、コレクタ端子−エミッタ端子間が短絡し、発光ダイオード４１、抵抗３９及びフォトトランジスタ３５を経由して内部電源のプラス側４２からマイナス側４３に電流が流れる。このとき、発光ダイオード４１が光を発し、近接スイッチ１１，２１側からの入力があったことが作業者にとって認識可能となる。
【００３９】
そして、この直流入力回路３において端子部５と各電流検出回路との間には、プッシュプル電源回路２６が設けられている。本実施形態のプッシュプル電源回路２６は、第１の基準電圧発生素子としての第１の基準電圧発生抵抗２７と、第２の基準電圧発生素子としての第２の基準電圧発生抵抗２８と、演算増幅器としてのオペアンプＩＣ２９とからなる。
【００４０】
第１及び第２の基準電圧発生抵抗２７，２８は、一対のコモン端子６，７間において直列に接続されており、１つの分圧回路を形成している。前記両抵抗２７，２８の抵抗値は等しい値に設定されている。第１の基準電圧発生抵抗２７は第１のコモン端子６側に接続され、第２の基準電圧発生抵抗２８は第２のコモン端子７側に接続されている。両抵抗２７，２８の接続中間点は、一対のコモン端子６，７の電圧値のほぼ中間の値に相当する電圧、即ち電源電圧の約半分の値に相当する電圧（ここでは１２Ｖ）となる。以下、この電圧のことを中間電圧と呼ぶことにする。
【００４１】
オペアンプＩＣ２９は、非反転入力端子、反転入力端子、出力端子、プラス側電源端子及びマイナス側電源端子を備えている。同オペアンプＩＣ２９はその内部に図示しないプッシュプル増幅部を持つ。オペアンプＩＣ２９のプラス側電源端子は第１のコモン端子６に接続され、マイナス側電源端子は第２のコモン端子７に接続されている。オペアンプＩＣ２９の非反転出力端子は両抵抗２７，２８の接続中間点に接続され、反転入力端子は出力端子に接続されている。従って、出力端子側における電圧が反転入力端子にかかる負帰還回路が構成されている。前記出力端子は各電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介して各フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの入力側に接続されている。
【００４２】
このオペアンプＩＣ２９は、前記接続中間点における電圧値（即ち１２Ｖ）を基準電圧とし、その基準電圧と反転入力端子に入力される出力側電圧との間で電位差が０となるように比較演算動作を行う。そして、同オペアンプＩＣ２９は、いわゆる負帰還作用により、前記中間電圧の値とほぼ等しいプッシュプル出力をその出力端子側に発生するようになっている。
【００４３】
次に、以上のように構成されたプログラマブルコントローラの動作について説明する。
第１の近接スイッチ１１のみがオン状態になると、ＮＰＮトランジスタ１３のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡する。その結果、直流電源４のプラス極、第１のコモン端子６、プッシュプル電源回路２６、電流制限抵抗３１ａ、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６、入力端子８ａ、ＮＰＮトランジスタ１３及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。プッシュプル電源回路２６は動作状態となり、その出力端子と電流制限抵抗３１ａとの接続点に１２Ｖの中間電圧を与える。このとき、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６は光を発し、それと対をなすフォトトランジスタ３５が短絡する。このようにフォトカプラ３４ａが動作する結果、その出力側に電流が流れ、第１の近接スイッチ１１がオン状態にあることが制御装置２側に検出される。また、前記フォトカプラ３４ａに対応する入力表示用の発光ダイオード４１も光を発し、第１の近接スイッチ１１側からの入力があったことが作業者にも視覚を通じて認識される。
【００４４】
第１の近接スイッチ１１がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、フォトカプラ３４ａの出力側にも電流が流れないため、第１の近接スイッチ１１がオフ状態にあることが制御装置２側に検出される。勿論、入力表示用の発光ダイオード４１も光を発しない。また、両コモン端子６，７間には一対の基準電圧発生抵抗２７，２８が直列接続されていることから、それら６，７の間にはこのときそれほど大きな電流は流れない。
【００４５】
第２の近接スイッチ２１のみがオン状態になると、ＰＮＰトランジスタ２３のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡する。その結果、直流電源４のプラス極、ＰＮＰトランジスタ２３、入力端子８ｂ、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７、電流制限抵抗３１ｂ、プッシュプル電源回路２６、第２のコモン端子７及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。プッシュプル電源回路２６は動作状態となり、その出力端子と電流制限抵抗３１ｂとの接続点に１２Ｖの中間電圧を与える。このとき、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７は光を発し、それと対をなすフォトトランジスタ３５が短絡する。このようにフォトカプラ３４ｂが動作する結果、その出力側に電流が流れ、第２の近接スイッチ２１がオン状態にあることが制御装置２側に検出される。また、前記フォトカプラ３４ｂに対応する入力表示用の発光ダイオード４１も光を発し、第２の近接スイッチ２１側からの入力があったことが作業者にも視覚を通じて認識される。
【００４６】
第２の近接スイッチ２１がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、フォトカプラ３４ｂの出力側にも電流が流れないため、第２の近接スイッチ２１がオフ状態にあることが制御装置２側に検出される。勿論、入力表示用の発光ダイオード４１も光を発しない。両コモン端子６，７間にはこのときそれほど大きな電流が流れない点については、上記の通りである。
【００４７】
また、第１及び第２の近接スイッチ１１，２１が同時にオン状態になり、各々にほぼ等しい電流が流れるような場合には下記のようになる。即ち、直流電源４のプラス極、ＰＮＰトランジスタ２３、入力端子８ｂ、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７、電流制限抵抗３１ｂ、プッシュプル電源回路２６の出力端子側、電流制限抵抗３１ａ、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６、入力端子８ａ、ＮＰＮトランジスタ１３及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。その結果、２つのフォトカプラ３４ａ，３４ｂがともに動作する結果、両近接スイッチ１１，２１がともにオン状態にあることが制御装置２側に検出される。このときプッシュプル電源回路２６の出力側は中間電圧の値となるので、プッシュプル電源回路２６への電流の流出・流入は殆ど起こらなくなる。即ち、このときプッシュプル電源回路２６は非動作状態に維持される。
【００４８】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）上記の構成を有する本実施形態のプログラマブルコントローラによれば、先に述べたように、同一のユニット内において極性の異なる近接スイッチ１１，２１を混在させて同時に使用することができる。従って、汎用性が確実に高くなる。勿論、このプログラマブルコントローラの構成であれば、いずれかのタイプ専用として使用することができる。
【００４９】
（ロ）本実施形態のプログラマブルコントローラでは、両コモン端子６，７の極性を変更するための切換スイッチが必ずしも不要であるという利点がある。従って、そのための設置スペースが要らなくなる分だけ、確実に大型化を防止することができる。また、切換スイッチの長期使用による接点の劣化という心配もなくなるので、結果的に信頼性の向上を図ることもできる。
【００５０】
（ハ）このプログラマブルコントローラの直流入力回路３では、一対の基準電圧発生抵抗２７，２８とオペアンプＩＣ２９とからなるプッシュプル電源回路２６を、端子部５と各電流検出回路との間に設けている。従って、オペアンプＩＣ２９の出力側に発生した中間電圧電源出力が、各電流制限抵抗３１ａ〜３１ｃを介して各フォトカプラ３４ａ〜３４ｃにそれぞれ与えられる。
【００５１】
また、プッシュプル出力である前記中間電圧電源出力は、直流電源４の電源電圧の変動に影響されにくい。さらに、このようなプッシュプル出力は演算動作により得られるものであるため、中間電圧が１２Ｖに極めて近い値となり、演算動作を行わない場合に比べて高精度となる。以上２つのことは、プッシュプル電源回路２６の動作安定化に寄与している。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態のプログラマブルコントローラを図２に基づいて説明する。
【００５２】
このプログラマブルコントローラの直流入力回路４６では、電流検出回路の構成が実施形態１のそれと若干異なっている。従って、ここではその相違点を中心に説明し、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００５３】
実施形態２の直流入力回路４６では、１の対をなす電流制限抵抗３１ａ及び動作安定用抵抗３８の中間接続点と入力端子８ａとの間に、整流回路としてのダイオードブリッジ４８の入力側が接続されている。別の対をなす抵抗３１ｂ，３８の中間接続点と入力端子８ｂとの間、さらに別の対をなす抵抗３１ｃ，３８の中間接続点と入力端子８ｃとの間にも、同様にダイオードブリッジ４８が接続されている。
【００５４】
各ダイオードブリッジ４８の出力側には、それぞれ電流検出素子としてのフォトカプラ４９ａ，４９ｂ，４９ｃの入力側が接続されている。これらのフォトカプラ４９ａ，４９ｂ，４９ｃは実施形態１とは異なり単方向性であって、いずれもフォトトランジスタ３５と１つの発光ダイオード３７とからなる。発光ダイオード３７のアノード端子は、ダイオードブリッジ４８のプラス側出力端子に接続されている。同発光ダイオード３７のカソード端子は、同ダイオードブリッジ４８のマイナス側出力端子に接続されている。
【００５５】
このように構成されたプログラマブルコントローラでは、近接スイッチ１１，１２からの直流電流は、ダイオードブリッジ４８によってあらかじめ極性が揃えられたうえで単方向性フォトカプラ４９ａ，４９ｂ，４９ｃの入力側に供給される。つまり、ダイオードブリッジ４８から出力される電流の流れは一定方向となる。このため、近接スイッチ１１，１２の極性のタイプを問わず、単方向性フォトカプラ４９ａ，４９ｂ，４９ｃが確実に動作する。その結果、単方向性フォトカプラ４９ａ，４９ｂ，４９ｃの出力側に電流が流れ、近接スイッチ１１，２１がオン状態にあることが制御装置２側に確実に検出される。
【００５６】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態のプログラマブルコントローラも、実施形態１のプログラマブルコントローラと基本構成が共通しているため、実施形態１にて挙げたイ、ロ、ハの作用効果を奏することはいうまでもない。
【００５７】
（ロ）このプログラマブルコントローラの直流入力回路４６では、先に述べた通り、ダイオードブリッジ４８によって電流が整流される。その結果、双方向性フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに比べて構造が単純な単方向性フォトカプラ４９ａ，４９ｂ，４９ｃを使用することが可能となり、低コスト化を図ることができる。
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態のプログラマブルコントローラを図３に基づいて説明する。
【００５８】
このプログラマブルコントローラの直流入力回路５１では、プッシュプル電源回路５２の構成が実施形態１のそれと若干異なっている。従って、ここではその相違点を中心に説明し、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００５９】
実施形態３のプッシュプル電源回路５２は、その入力側に整流回路としてのダイオードブリッジ４８を備えている。一対のコモン端子６，７は、ダイオードブリッジ４８の各入力端子に接続されている。オペアンプＩＣ２９のプラス側電源端子及び第１の基準電圧発生抵抗２７は、ダイオードブリッジ４８のプラス側出力端子に接続されている。オペアンプＩＣ２９のマイナス側電源端子及び第２の基準電圧発生抵抗２８は、ダイオードブリッジ４８のマイナス側出力端子に接続されている。
【００６０】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態のプログラマブルコントローラも、実施形態１のプログラマブルコントローラと基本構成が共通しているため、実施形態１にて挙げたイ、ロ、ハの作用効果を奏することはいうまでもない。
【００６１】
（ロ）このプログラマブルコントローラの直流入力回路５１では、第１及び第２の近接スイッチ１１，２１からの直流電流は、ダイオードブリッジ４８によって極性が揃えられたうえでオペアンプＩＣ２９の両電源端子に供給される。従って、直流電源４の極性の如何を問わず、プッシュプル電源回路５２を動作可能な状態とすることができる。よって、接続切換スイッチ等を別途設けることなくプッシュプル電源回路５２を動作させることができ、大型化の防止等を図ることができる。
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態のプログラマブルコントローラを図４に基づいて説明する。
【００６２】
このプログラマブルコントローラの直流入力回路５４では、プッシュプル電源回路５５の構成が実施形態１のそれと若干異なっている。従って、ここではその相違点を中心に説明し、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００６３】
即ち、この直流入力回路５４におけるプッシュプル電源回路５５は、演算増幅器としてのオペアンプＩＣ２９の出力側にさらにプッシュプルタイプのバッファ回路６０を備えている。
【００６４】
本実施形態のバッファ回路６０は、第１のトランジスタとしてのＮＰＮトランジスタ５６ａ、第２のトランジスタとしてのＰＮＰトランジスタ５６ｂ、抵抗５７ａ，５７ｂ、第１のダイオード５８ａ、第２のダイオード５８ｂ及び抵抗５９ａ，５９ｂからなる。
【００６５】
ＮＰＮトランジスタ５６ａのコレクタ端子及び抵抗５７ａの一端は、第１のコモン端子６に接続されている。抵抗５７ａ及び第１のダイオード５８ａは直列に接続されている。第１のダイオード５８ａのカソード端子は、オペアンプＩＣ２９の出力端子及び第２のダイオード５８ｂのアノード端子に接続されている。ＮＰＮトランジスタ５６ａのベース端子は、第１のダイオード５８ａのアノード端子に接続されている。ＮＰＮトランジスタ５６ａのエミッタ端子には抵抗５９ａの一端が接続されている。そして、前記抵抗５９ａの他端は抵抗５９ｂ、オペアンプＩＣ２９の反転入力端子及び及び各電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続されている。
【００６６】
ＰＮＰトランジスタ５６ｂのコレクタ端子及び抵抗５７ｂの一端は、第２のコモン端子７に接続されている。抵抗５７ｂ及び第２のダイオード５８ｂは直列に接続されている。第２のダイオード５８ｂのアノード端子は、オペアンプＩＣ２９の出力端子及び第２のダイオード５８ｂのカソード端子に接続されている。ＮＰＮトランジスタ５６ｂのベース端子は、第２のダイオード５８ｂのカソード端子に接続されている。ＰＮＰトランジスタ５６ｂのエミッタ端子には抵抗５９ｂの一端が接続されている。そして、前記抵抗５９ｂの他端は抵抗５９ａ、オペアンプＩＣ２９の反転入力端子及び及び各電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続されている。なお、この電流バッファ回路６０の出力点（即ち両抵抗５９ａ，５９ｂの接続点）は中間電圧の値となる。
【００６７】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態のプログラマブルコントローラも、実施形態１のプログラマブルコントローラと基本構成が共通しているため、実施形態１にて挙げたイ、ロ、ハの作用効果を奏することはいうまでもない。
【００６８】
（ロ）このプログラマブルコントローラの直流入力回路５４では、プッシュプルタイプの電流バッファ回路６０によってオペアンプＩＣ２９の出力の電流増幅が行われる。このことから、個々の電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃに与えられる電流もそれに伴って大きくなる。従って、オペアンプＩＣ２９を用いた実施形態１の構成に比べ、より多数の近接スイッチ１１，２１をそのタイプを問わず接続することが可能な構造とすることができる。
［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態のプログラマブルコントローラを図５に基づいて説明する。
【００６９】
このプログラマブルコントローラの直流入力回路６１では、プッシュプル電源回路６２の構成が実施形態１のそれと異なっている。従って、ここではその相違点を中心に説明し、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
本実施形態のプッシュプル電源回路６２は、演算増幅器としてのオペアンプＩＣ２９を備えておらず、その代わりに２つのエミッタフォロワ回路を備えている。これらのエミッタフォロワ回路は、一対のコモン端子６，７間において直列に接続されている。第１のエミッタフォロワ回路は第１のトランジスタとしてのＮＰＮトランジスタ６３ａからなり、第２のエミッタフォロワ回路は第２のトランジスタとしてのＰＮＰトランジスタ６３ｂからなる。両トランジスタ６３ａ，６３ｂのベース端子は、両基準電圧発生抵抗２７，２８の接続中間点にともに接続されている。両トランジスタ６３ａ，６３ｂのエミッタ端子は、ともに各電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介して各フォトカプラ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの入力側にそれぞれ接続されている。ＮＰＮトランジスタ６３ａのコレクタ端子は第１のコモン端子６に接続され、ＰＮＰトランジスタ６３ｂのコレクタ端子は第２のコモン端子７に接続されている。
【００７０】
両抵抗２７，２８の接続中間点は中間電圧値となることから、両トランジスタ６３ａ，６３ｂの各ベース端子には、電源電圧の約半分の値に相当する電圧（約１２Ｖ）がそれぞれ入力電圧として印加する。この場合、両エミッタフォロワ回路は、中間電圧値とほぼ等しいプッシュプル出力をそのエミッタ端子側に出力する。かかる場合におけるエミッタ端子側の出力電圧値は一定範囲内に抑えられる。通常、ベース端子−エミッタ端子間の電位差は０．６Ｖ程度であるので、その２倍の値（１．２Ｖ）がいわば不感帯の幅となる。つまり、具体的にいうと前記出力電圧値は１２Ｖ±０．６Ｖの範囲内に抑えられることとなる。
【００７１】
次に、以上のように構成されたプログラマブルコントローラの動作について説明する。
第１の近接スイッチ１１のみがオン状態になると、ＮＰＮトランジスタ１３のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡する。その結果、直流電源４のプラス極、第１のコモン端子６、第１のエミッタフォロワ回路、電流制限抵抗３１ａ、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６、入力端子８ａ、ＮＰＮトランジスタ１３及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。プッシュプル電源回路６２は動作状態となり、その出力端子と電流制限抵抗３１ａとの接続点に約１２Ｖの中間電圧を与える。すると、フォトトランジスタ３５の短絡によりフォトカプラ３４ａが動作する結果、第１の近接スイッチ１１がオン状態にあることが制御装置２側に検出される。
【００７２】
第１の近接スイッチ１１がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、フォトカプラ３４ａの出力側にも電流が流れないため、第１の近接スイッチ１１がオフ状態にあることが制御装置２側に検出される。また、両コモン端子６，７間には一対の基準電圧発生抵抗２７，２８が直列接続されていることから、それら６，７の間にはこのときそれほど大きな電流は流れない。
【００７３】
第２の近接スイッチ２１のみがオン状態になると、ＰＮＰトランジスタ２３のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡する。その結果、直流電源４のプラス極、ＰＮＰトランジスタ２３、入力端子８ｂ、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７、電流制限抵抗３１ｂ、第２のエミッタフォロワ、第２のコモン端子７及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。プッシュプル電源回路６２は動作状態となり、その出力端子と電流制限抵抗３１ｂとの接続点に約１２Ｖの中間電圧を与える。すると、フォトトランジスタ３５の短絡によりフォトカプラ３４ｂが動作する結果、第２の近接スイッチ２１がオン状態にあることが制御装置２側に検出される。第２の近接スイッチ２１がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、フォトカプラ３４ｂの出力側にも電流が流れないため、第２の近接スイッチ２１がオフ状態にあることが制御装置２側に検出される。両コモン端子６，７間にはこのときそれほど大きな電流が流れない点については、上記の通りである。
【００７４】
また、第１及び第２の近接スイッチ１１，２１が同時にオン状態になり、各々にほぼ等しい電流が流れるような場合には下記のようになる。即ち、直流電源４のプラス極、ＮＰＮトランジスタ２３、入力端子８ｂ、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７、電流制限抵抗３１ｂ、両エミッタフォロワ回路の出力側、電流制限抵抗３１ａ、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６、入力端子８ａ、ＮＰＮトランジスタ１３及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。その結果、２つのフォトカプラ３４ａ，３４ｂがともに動作する結果、両近接スイッチ１１，２１がともにオン状態にあることが制御装置２側に検出される。このときプッシュプル電源回路６２の出力側、つまり両トランジスタ６３ａ，６３ｂのエミッタ端子側はほぼ中間電圧の値となる。従って、プッシュプル電源回路６２への電流の流出・流入は殆ど起こらなくなる。即ち、両トランジスタ６３ａ，６３ｂのエミッタ端子側の電圧値が１２Ｖ±０．６Ｖの範囲内となり、いずれのエミッタフォロワ回路も非動作状態に維持される。
【００７５】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態のプログラマブルコントローラも、実施形態１のプログラマブルコントローラと基本構成が共通しているため、実施形態１にて挙げたイ、ロの作用効果を奏することはいうまでもない。
【００７６】
（ロ）この直流入力回路６１では、一対の基準電圧発生抵抗２７，２８及び極性の異なる２つのトランジスタ６３ａ，６３ｂというように、４個の廉価な素子によりプッシュプル電源回路６２を構成している。演算動作を行わずにプッシュプル出力を得るこのプッシュプル電源回路６２は、演算動作を行う実施形態１に比べて若干精度には劣る。その反面、構造が簡単となり低コスト化を図ることができるという利点がある。
［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態のプログラマブルコントローラを図６に基づいて説明する。
【００７７】
このプログラマブルコントローラの直流入力回路７１では、プッシュプル電源回路７２の構成が実施形態１のそれと異なっている。従って、ここではその相違点を中心に説明し、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００７８】
本実施形態のプッシュプル電源回路７２は、正極基準の中間電圧発生源（プル側）としての正電圧用の３端子レギュレータ７４ａと、負極基準の中間電圧発生源（プッシュ側）としての負電圧用の３端子レギュレータ７４ｂとを備えている。
【００７９】
前記３端子レギュレータ７４ａ，７４ｂは定電圧用ＩＣの一種であって、３つの端子（入力端子、出力端子及びグランド端子）を有している。これらの３端子レギュレータ７４ａ，７４ｂの出力端子間には、逆流防止素子としての第１及び第２のダイオード７３ａ，７３ｂが直列に接続されている。両ダイオード７３ａ，７３ｂは、正電圧用の３端子レギュレータ７４ａから負電圧用の３端子レギュレータ７４ｂに向けて順方向となっている。ここでは規格の等しいダイオード７３ａ，７３ｂを２個使用している。
【００８０】
正電圧用（＋１２Ｖ用）の３端子レギュレータ７４ａの入力端子は第１のコモン端子６に接続され、グランド端子は第２のコモン端子７に接続されている。第１のダイオード７３ａのアノード端子は前記３端子レギュレータ７４ａの出力端子に接続され、第１のダイオード７３ａのカソード端子は各電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続されている。
【００８１】
負電圧用（−１２Ｖ用）の３端子レギュレータ７４ｂの入力端子は第２のコモン端子７に接続され、グランド端子は第１のコモン端子６に接続されている。第２のダイオード７３ｂのカソード端子は前記３端子レギュレータ７４ｂの出力端子に接続され、第２のダイオード７３ｂのアノード端子は各電流制限抵抗３１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続されている。なお、両ダイオード７３ａ，７３ｂの接続中間点には、中間電圧値とほぼ等しいプッシュプル出力が出力されるようになっている。このとき得られる精度は、実施形態１の構成を採用した場合及び実施形態５の構成を採用した場合のちょうど中間になる。
【００８２】
このプッシュプル電源回路７２は４つの発信防止用コンデンサ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄを備えている。コンデンサ７５ａは、正電圧用の３端子レギュレータ７４ａの入力端子とグランド端子との間に接続されている。コンデンサ７５ｂは、正電圧用の３端子レギュレータ７４ａの出力端子とグランド端子との間に接続されている。コンデンサ７５ｃは、負電圧用の３端子レギュレータ７４ｂの入力端子とグランド端子との間に接続されている。コンデンサ７５ｄは、負電圧用の３端子レギュレータ７４ｂの出力端子とグランド端子との間に接続されている。コンデンサ７５ａ，７５ｂの接続中間点は、負電圧用の３端子レギュレータ７４ｂの入力端子と接続されている。コンデンサ７５ｃ，７５ｄの接続中間点は、正電圧用の３端子レギュレータ７４ａの入力端子と接続されている。
【００８３】
このプッシュプル電源回路７２は、さらに１つの電圧安定用コンデンサ７６を備えている。同コンデンサ７６は両３端子レギュレータ７４ａ，７４ｂの入力端子間に接続されている。
【００８４】
次に、以上のように構成されたプログラマブルコントローラの動作について説明する。
第１の近接スイッチ１１のみがオン状態になると、ＮＰＮトランジスタ１３のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡する。その結果、直流電源４のプラス極、第１のコモン端子６、正電圧用の３端子レギュレータ７４ａ、第１のダイオード７３ａ、電流制限抵抗３１ａ、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６、入力端子８ａ、ＮＰＮトランジスタ１３及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。プッシュプル電源回路７２は動作状態となり、その出力端子と電流制限抵抗３１ａとの接続点に約１２Ｖの中間電圧を与える。すると、フォトトランジスタ３５の短絡によりフォトカプラ３４ａが動作する結果、第１の近接スイッチ１１がオン状態にあることが制御装置２側に検出される。
【００８５】
第１の近接スイッチ１１がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、フォトカプラ３４ａの出力側にも電流が流れないため、第１の近接スイッチ１１がオフ状態にあることが制御装置２側に検出される。
【００８６】
第２の近接スイッチ２１のみがオン状態になると、ＰＮＰトランジスタ２３のコレクタ端子−エミッタ端子間が短絡する。その結果、直流電源４のプラス極、ＰＮＰトランジスタ２３、入力端子８ｂ、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７、電流制限抵抗３１ｂ、第２のダイオード７３ｂ、負電圧用の３端子レギュレータＩＣ７４ｂ、第２のコモン端子７及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。プッシュプル電源回路７２は動作状態となり、その出力端子と電流制限抵抗３１ｂとの接続点に約１２Ｖの中間電圧を与える。すると、フォトトランジスタ３５の短絡によりフォトカプラ３４ｂが動作する結果、第２の近接スイッチ２１がオン状態にあることが制御装置２側に検出される。第２の近接スイッチ２１がオフ状態になると、前記経路を介して直流電流は流れない。よって、フォトカプラ３４ｂの出力側にも電流が流れないため、第２の近接スイッチ２１がオフ状態にあることが制御装置２側に検出される。
【００８７】
また、第１及び第２の近接スイッチ１１，２１が同時にオン状態になり、各々にほぼ等しい電流が流れるような場合には下記のようになる。即ち、直流電源４のプラス極、ＮＰＮトランジスタ２３、入力端子８ｂ、フォトカプラ３４ｂの発光ダイオード３７、電流制限抵抗３１ｂ、両ダイオード７３ａ，７３ｂの接続中間点、電流制限抵抗３１ａ、フォトカプラ３４ａの発光ダイオード３６、入力端子８ａ、ＮＰＮトランジスタ１３及び直流電源４のマイナス極という経路を介して直流電流が流れる。その結果、２つのフォトカプラ３４ａ，３４ｂがともに動作する結果、両近接スイッチ１１，２１がともにオン状態にあることが制御装置２側に検出される。このときプッシュプル電源回路７２の出力側、つまり両ダイオード７３ａ，７３ｂの接続中間点はほぼ中間電圧の値となる。従って、両ダイオード７３ａ，７３ｂの順方向の電圧差以上の電圧差が発生しない範囲内では、３端子レギュレータ７４ａ，７４ｂへの電流の流出・流入は殆ど起こらなくなる。このとき、プッシュプル電源回路７２は非動作状態に維持される。
【００８８】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態のプログラマブルコントローラも、実施形態１のプログラマブルコントローラと基本構成が共通しているため、実施形態１にて挙げたイ、ロの作用効果を奏することはいうまでもない。
【００８９】
（ロ）この直流入力回路７１では、２個の３端子レギュレータ７４ａ，７４ｂ、２個のダイオード７３ａ，７３ｂ及び複数個のコンデンサ７５ａ〜７５ｄ，７６というように、廉価な素子によりプッシュプル電源回路７２を構成している。演算動作を行わずにプッシュプル出力を得るこのプッシュプル電源回路７２は、演算動作を行う実施形態１に比べて若干精度には劣る。その反面、構造が簡単となり低コスト化を図ることができるという利点がある。
［第７の実施形態］
次に、第７の実施形態のプログラマブルコントローラを図７に基づいて説明する。
【００９０】
このプログラマブルコントローラの直流入力回路７７では、プッシュプル電源回路７８の構成が実施形態１のそれと異なっている。従って、ここではその相違点を中心に説明し、共通点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００９１】
この直流入力回路７７におけるプッシュプル電源回路７８では、第２の基準電圧発生抵抗２８に代わる第２の基準電圧発生素子として、ツェナーダイオード７９が使用されている。その他の構成については何ら変わりはない。ツェナーダイオード７９のカソード端子は、オペアンプＩＣ２９の非反転入力端子及び抵抗２７に接続されている。同ツェナーダイオード７９のアノード端子は、オペアンプＩＣ２９のマイナス側電源端子及び第２のコモン端子７に接続されている。そして、このツェナーダイオード７９と抵抗２７とにより１つの分圧回路が形成されている。また、ツェナーダイオード７９と抵抗２７との接続中間点は中間電圧値である約１２Ｖとなる。
【００９２】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）本実施形態のプログラマブルコントローラも、実施形態１のプログラマブルコントローラと基本構成が共通しているため、実施形態１にて挙げたイ、ロ、ハの作用効果を奏することはいうまでもない。
【００９３】
（ロ）ツェナーダイオード７９を用いた本実施形態の構成であると、実施形態１のときに比べて中間電圧が電源電圧４の変動の影響を受けにくくなる。従って、プッシュプル電源回路７８の動作安定化が図られるという利点がある。
【００９４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、例えば次のような別の形態に変更することが可能である。
◎  整流回路としてのダイオードブリッジ４８を実施形態２，３以外の実施形態において採用してもよい。
【００９５】
◎  プッシュプル電源回路２６，５２，５５，６２，７２，７８は、直流入力回路３，４６，５１，５４，６１，７１，７７が組まれているボード上にて構成されている場合に限定されない。即ち、プッシュプル電源回路２６，５２，５５，６２，７２，７８を別のボード上に構成し、それを直流入力回路３，４６，５１，５４，６１，７１，７７が組まれているボードに外付けしてもよい。
【００９６】
◎  各実施形態において、抵抗３９，４０及び発光ダイオード４１からなる入力表示部の一部または全部を省略することで、回路構成の簡略化を図ってもよい。また、発光ダイオード４１に代えて、その他の表示手段を使用してもよい。
【００９７】
◎  各実施形態において使用した動作安定用抵抗３８は、不要な場合には省略されてもよい。
◎  整流回路として、実施形態２，３にて例示したダイオードブリッジ４８以外のもの（例えば単体のダイオードなど）を用いてもよい。電流制限素子として、抵抗３１以外のもの（例えば定電流ダイオード、ＦＥＴ、定電流回路など）を用いてもよい。
【００９８】
◎  実施形態７において使用したツェナーダイオード７９に代えて、例えばバリスタなどを用いてもよく、また、複数個のダイオードの順方向電圧の降下を利用してもよい。
【００９９】
◎  外部入力機器は近接スイッチ１１，２１に限定されることはなく、それ以外のもの（例えばリミットスイッチ、マイクロスイッチ、リレー接点、操作スイッチなど）であってもよい。
【０１００】
◎  電流検出素子はフォトカプラ３４ａ〜３４ｃ，４９ａ〜４９ｃに限定されることはなく、それ以外のもの（例えばリレーコイル、抵抗と論理回路との組み合わせなど）であってもよい。
【０１０１】
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１）  請求項２乃至５のいずれか１項において、前記第１の基準電圧発生素子は抵抗であり、前記第２の基準電圧発生素子はツェナーダイオードであることを特徴とする直流入力回路。この構成であると、中間電圧が電源電圧の変動の影響を受けにくくなり、プッシュプル電源回路の動作安定化が図られる。
【０１０２】
（２）  請求項２乃至５のいずれか１項において、前記第１及び第２の基準電圧発生素子は抵抗値が略等しい抵抗であることを特徴とする直流入力回路。この構成であると、プッシュプル電源回路をより簡単にかつ安価に構成できる。
【０１０３】
（３）  請求項１乃至５、技術的思想１，２のいずれか１項において、前記各電流検出回路を構成する前記電流制限素子と前記電流検出素子との間にそれぞれ整流回路を設けたことを特徴とする直流入力回路。この構成であると、単方向性フォトカプラ等のように構造が単純な電流検出素子の使用が可能となり、低コスト化を図ることができる。
【０１０４】
（４）  請求項１乃至５、技術的思想１乃至３のいずれか１項において、前記電流検出素子の入力側に動作安定用抵抗を並列に接続したことを特徴とする直流入力回路。この構成であると、余分な電流がバイパスして流れるため、直流入力回路の動作が安定化する。
【０１０５】
（５）  請求項１において、前記一対のコモン端子間に接続される正電圧用及び負電圧用の３端子レギュレータと、前記２つの３端子レギュレータの出力端子間において直列に設けられた一対の逆流防止素子と、前記両逆流防止素子の接続中間点は前記各電流制限素子に接続されていることとを備える直流入力回路。
【０１０６】
（６）  請求項１乃至５、技術的思想１乃至５のいずれか１項において、前記プッシュプル電源回路は前記端子部と前記各電流検出回路との間に設けられていることを特徴とする直流入力回路。
【０１０７】
（７）  技術的思想１乃至６のいずれか１項に記載の直流入力回路を備えたプログラマブルコントローラ。この構成によると、切換スイッチ等を用いなくても、極性の異なる外部入力機器を混在させて同時に使用することができる好適なプログラマブルコントローラを提供できる。
【０１０８】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「電流検出素子：  単方向性フォトカプラまたは双方向性のフォトカプラ（単方向フォトカプラを２つ組み合わせて構成したものも含む。）をいうほか、これらに相当する機能を有する素子を指す。」
【０１０９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によれば、切換スイッチ等を用いなくても、極性の異なる外部入力機器を混在させて同時に使用することができる直流入力回路を提供することができる。
【０１１０】
請求項２に記載の発明によれば、比較的高精度なプッシュプル出力が得られることで動作の安定化を図ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、より多数の外部入力機器を接続することが可能な構造とすることができる。
【０１１１】
請求項４に記載の発明によれば、構造が簡単となり低コスト化を図ることができる。
請求項５に記載の発明によれば、直流電源の極性の如何を問わず、プッシュプル電源回路を動作可能な状態とすることができる。
【０１１２】
請求項６に記載の発明によれば、切換スイッチ等を用いなくても、極性の異なる外部入力機器を混在させて同時に使用することができるプログラマブルコントローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態１のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図２】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態２のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図３】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態３のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図４】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態４のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図５】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態５のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図６】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態６のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図７】異なるタイプの近接スイッチを同時に接続した状態にある実施形態７のプログラマブルコントローラを示す回路図。
【図８】（ａ）はＮＰＮタイプの近接スイッチのみを接続した状態にある従来例のプログラマブルコントローラを示す回路図、（ｂ）はＰＮＰタイプの近接スイッチのみを接続した状態にある従来例のプログラマブルコントローラを示す回路図、（ｃ）はＮＰＮタイプの近接スイッチのみを接続した状態にある従来例の両タイプ兼用プログラマブルコントローラを示す回路図、（ｄ）はＰＮＰタイプの近接スイッチのみを接続した状態にある従来例の両タイプ兼用プログラマブルコントローラを示す回路図。
【符号の説明】
２…制御装置、３，４６，５１，５４，６１，７１，７７…直流入力回路、４…直流電源、５…端子部、６…第１のコモン端子、７…第２のコモン端子、８ａ，８ｂ，８ｃ…入力端子、１１…第１の外部入力機器としての第１の近接スイッチ、２１…第２の外部入力機器としての第１の近接スイッチ、２６，５２，５５，６２，７２，７８…プッシュプル電源回路、２７…第１の基準電圧発生素子としての第１の基準電圧発生抵抗、２８…第２の基準電圧発生素子としての第１の基準電圧発生抵抗、２９…演算増幅器としてのオペアンプＩＣ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…電流制限素子としての電流制限抵抗、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…電流検出素子としての双方向性フォトカプラ、４８…整流回路としてのダイオードブリッジ、４９ａ，４９ｂ，４９ｃ…電流検出素子としての単方向性フォトカプラ、６０…電流バッファ回路、６３ａ…エミッタフォロワ回路を構成するＮＰＮトランジスタ、６３ｂ…エミッタフォロワ回路を構成するＰＮＰトランジスタ、７９…第２の基準電圧発生素子としてのツェナーダイオード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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