(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの入力信号を取り込む入力部と、前記入力信号に基づいて所定の処理を行なう制御部と、この制御部により処理された信号を取り出す出力部とを有するプログラマブルロントローラにおいて、
少なくともフォトカプラを備える入出力切替ユニットを有し、
前記制御部からの信号若しくは外部からの信号によって、前記フォトカプラを駆動することにより入出力を可逆的に切替える手段を有し、
前記入出力切替ユニットを装着するユニット装着用ソケットにシンクタイプ用とソースタイプ用のそれぞれの挿入穴を設け、
前記シンクタイプと前記ソースタイプとでコモン端子と外部入力端子とが逆になるのに合わせて前記挿入穴の位置を異ならせたことを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、入力回路と出力回路の機能を保有する１種類の入出力切替ユニットのみを使用して、装着方向の選択により入力回路と出力回路の選択が可能な入力と出力を切替えることが可能なプログラマブルコントローラ（以下ＰＣと記す）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にボード形のＰＣにおいては、通常、外部入力点数と外部出力点数は固定されているが、ＰＣのユーザ側としは、構成しようとしているシステムの都合によって、外部入力と外部出力を固定することなく、任意に切替えられるようにしたいという要求が生ずる。
この要求を実現するために、従来のＰＣでは、図９に示すように、入力または出力回路のユニットをそれぞれ取外し可能な入力ユニット４または出力ユニット５とし、これらをユニット装着用ソケット３に装着することにより、入力／出力の切替えを行なっていた。すなわち、入力ユニット４が装着された端子側が外部入力端子６、出力ユニット５が装着された端子側が外部出力端子７として設定されている。このように、通常、外部入出力端子２とユニット装着用ソケット３は１対１で対応している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、入出力を切替えるユニットが入力設定専用の入力ユニットと出力設定専用の出力ユニットの２種類が必要となる。そのため図１０に示すような入出力レイアウト変更時にさまざまな問題点が生じる。すなわちユーザは、当初みずから設定した入力と出力の数に応じて、入力ユニット４と出力ユニット５を入手し、システムを構成するが、後日、入力／出力の比率を変更したい場合、図３に示すように、入力ユニット４を取外して、代りに出力ユニット５を装着しなければならない。この時、新たに出力ユニット５を手配したり、取外した入力ユニット４を保管するなどの煩雑さがあり、また、不足したユニットを入手する必要もあるのでコストアップの原因ともなっている。
【０００４】
また、入力と出力の位置を変更する場合、入力ユニット４と出力ユニット５を交換しなければならないが、この時、使用していない外部入出力端子のソケット８に誤って装着することによる、トラブル発生のおそれがあった。さらに、メーカー側としては、ＰＣとは別売の形で２種類のユニットを保有して製造、流通、販売に対応しなければならないから、標準化を進める上での障害となりコストアップの要因になっていた。すなわち、図１０に示すように入力ユニット４と出力ユニット５を別々に用意して、ユニット装着用ソケット３に装着する方式では、入力点数と出力点数に見合うだけの入力ユニットと出力ユニットをそろえる必要があるため、入力／出力点数の比率を変更するに際し、手間とコストがかかり、事前に入力ユニットと出力ユニットの所要数を決定し手配する必要があるなどの問題点があった。さらに、入出力のレイアウト変更作業も複雑になり、未使用のユニットの保管を行なう必要もあった。本発明の目的は、１種類の入出力切替ユニットの装着方向を反転させるだけで、ＰＣの外部入力と外部出力の切替を可能な構成とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する手段としては、図１に示すように、入力回路と出力回路の両方の機能を内蔵した入出力切替ユニット９を設け、これを反転して差し替えることにより入力／出力の切替えを行なうものである。すなわち本発明は、外部からの入力信号を取り込む入力部と、前記入力信号に基づいて所定の処理を行なう制御部と、この制御部により処理された信号を取り出す出力部とを有するプログラマブルコントローラにおいて、少なくともフォトカプラを備える入出力切替ユニットを有し、前記制御部からの信号若しくは外部からの信号によって、前記フォトカプラを駆動することにより入出力を可逆的に切替える手段を有し、前記入出力切替ユニットを装着するユニット装着用ソケットにシンクタイプ用とソースタイプ用のそれぞれの挿入穴を設け、前記シンクタイプと前記ソースタイプとでコモン端子と外部入力端子とが逆になるのに合わせて前記挿入穴の位置を異ならせたことを特徴とするプログラマブルコントローラである。
【０００６】
【作用】
入力回路と出力回路の機能を内蔵した、入出力切替ユニット９を使用することにより、後記図１に示すように、入出力切替ユニット９を入力の極性でユニット装着用ソケット３へ装着した場合、この装着端子は外部入力６に設定される。外部出力７の設定も同様にして実現することができる。従って、従来は入力用と出力用それぞれ専用のユニットが必要であったが、本発明は、１種類の入出力切替ユニット９のみで入出力を設定することができ、入出力切替ユニット９の装着方向反転するのみで入出力の切替えが実行可能であるから、入力と出力の比率変更や入出力レイアウトを変更することも、新規ユニットを手配すること必要もなく、迅速かつ容易に切替えを実施することがことができる。
【０００７】
【実施例】
図１は、本発明に係るＰＣの入出力切替ユニット９の配置を示す図である。ユーザは入出力切替ユニット９の挿入方向をどちらにするかを決めるだけで、各外部入出力端子を入力側、出力側の何れかに選択することができる。また、入出力の切替え作業も、入出力切替ユニット９をユニット装着用ソケット３から取り外し、方向を反転して再び装着するだけでよい。
〈実施例１〉
図２は本発明に係る実施例１のＰＣの入出力切替ユニット９の回路構成図である。図２（ａ）は出力ユニットとして使用した場合、図２（ｂ）は入力ユニットとして使用した場合の回路構成を示すものである。
入出力切替ユニット９の回路は、入力回路とトランジスタ出力回路が共にフォトカプラ１３を使用することにより実現できることに着目して回路を統一した。入出力切替ユニット９を出力ユニットとして使用するには、図２（ａ）に示すように、出力ポート１２からの電流によりフォトカプラ１３を駆動し、また、入力ユニットとして使用する場合は、図２（ｂ）に示すように、外部入出力端子２からの電流によりフォトカプラ１３を駆動することにより、出力は外部入出力端子２へ、入力は入力ポート１７へＯＮ／ＯＦＦ情報を伝えることができる。従って入力ユニットとして使用する場合と、出力ユニットとして使用する場合のそれぞれに、入出力切替ユニット９の装着方向を識別しておけば、図１に示したように単に装着方向を反転することにより、１種類のユニットを用いて入出力の切替えが可能となる。
【０００８】
図３は、従来技術と本発明の入出力切替ユニットの装着を比較する図である。図３（ａ）は従来方式のＰＣを装着した例を示す。従来方式の場合、入力専用ユニット４と出力専用ユニット５の２種類品を揃える必要があり、しかも、入力専用ユニット４と出力専用ユニット５の構成比率はユーザ側の仕様により異なるため、入力専用ユニット４と出力専用ユニット５の使用必要数は不定である。このためＰＣに入力専用ユニット４と出力専用ユニット５を予め装着した状態で出荷することは好ましくなく、各ユニットは取り外して別売とせざるを得ない。
【０００９】
一方、本発明のＰＣの場合、ユニットは１種類の入出力切替ユニット９のみであるから、図３（ｂ）のように、ユニットを入力用と出力用に１対１に設定し、入出力切替ユニット９をＰＣに装着した状態で出荷することができるから効率的な販売運用が可能となる。
【００１０】
〈実施例２〉
図５は本発明に係る実施例２のＰＣの入出力切替ユニットによるシンクタイプとソースタイプ機種統合を示す図である。図４（ａ）に示すように、ＰＣにはシンク入出力タイプのＰＣ１８とソース入出力タイプのＰＣ１９があり、両者は入出力電流の方向が逆になる。すなわち、図４に示すように、シンクタイプとソースタイプでは、入力と出力とで電流の流入と流出の方向が逆になる。シンクタイプの出力は、同図（ａ）に示すように外部出力に電流が流入する極性、シンクタイプの入力は、同図（ｂ）に示すように外部入力から電流が流出する極性である。またシンクタイプのセンサとＰＣ入力の関係では、同図（ｃ）に示すようにセンサ側へ電流が流入する。これに反して、ソースタイプでは、同図（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように前記の関係がシンクタイプとは全く正反対の極性を有している。従来は、各入出力端子の単位でシンク、ソースの設定と切替えを行なうことができず、全てがシンク入出力か、またはソース入出力かに限定する必要がありそれぞれ機種により決定されていた。
図５（ｂ）はこれらの問題を解決するための入出力切替ユニット装着の応用実施例を示すものである。まず、シンク用とソース用それぞれの挿入穴を設ける。図５（ｂ）では、シンク用挿入穴は白丸、ソース用挿入穴は黒丸で示している。シンクタイプとソースタイプではコモン端子１４と外部入出力端子２が逆になるため、この２端子と接続されるユニット挿入穴の位置をシンクとソースで変え、図５（ｂ）のようにＥとＨ、ＧとＦのように位置をクロスして設けている。これによって、入出力切替ユニットを実線枠２２で示したソース入出力タイプの場合の位置に装着すれば、その入出力はソース入出力となり、点線枠２３で示したシンク入出力タイプの場合の位置に装着すれば、その入出力はシンク入出力に設定されることになる。
【００１１】
以上の機能を利用すれば、入出力切替ユニットの装着位置及び方向の選択により、各端子毎に、ソースタイプの入力と出力、シンクタイプの入力と出力に任意に設定、切替が可能となり、機種の標準化を一層進めることができる。また、ユーザ側にとって、好ましい入出力レイアウトを容易に実現することができる。
【００１２】
図６は本発明に係る実施例２のＰＣの入出力切替ユニット９の入力／出力極性を示す図である。まず、入出力切替ユニット９の側面と上面に矢印を形取った入出力極性マーク２８を付ける。次に、入出力切替ユニットの入出力極性の判定は、例えば、以下のように規定する。すなわち、入出力極性マーク２８の矢印方向が外部入出力端子からＰＣ側に向っている場合は入力使用、矢印の方向が外部入出力端子からＰＣと反対側に向っている場合は出力使用とする。最後に入出力切替ユニットのリード線２７及びユニット装着用挿入穴２９と実際の回路との対応関係を決定する。以下にその対応関係例を表１に示す。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
図８は、本発明に係る実施例２のＰＣの入出力切替ユニットの入出力極性を逆に使用した場合の安全性を示す回路構成図である。まずシンク、ソースタイプの装着位置から外れた場所に、それぞれシンク、ソースタイプ表示用パターン３０をユニット装着用ソケットの底に印刷する。これにより、シンクタイプの設定を行ないたい場合、シンクの印刷パターンが見えるようにユニットを装着すればよい。ソースタイプの場合も同様に行なえばよい。
【００１５】
図８（ａ）は入出力切替ユニットを出力に設定したにもかかわらず、入力として使用した場合の回路図である。また、図８（ｂ）は入出力切替ユニットを入力に設定したにもかかわらず、出力として使用した場合の回路図である。入力の場合はフォトカプラ１３が動作しないため、入力ポート１７へは電流が流れず、入力は常時ＯＦＦと認識される。一方、出力ポート１２から電流を流しても、フォトカプラは動作せず、出力端子側には電流は流れないため、出力は常時ＯＦＦとなる。従って意図した通りの動作はできないが、入力、出力は共に常時ＯＦＦになるので、システムは暴走などの事故は発生せず安全である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、標準の入出力切替ユニットの装着方向を変更するだけでＰＣの各外部入出力端子ごとに、入力と出力を容易に設定、切替えることが可能となる。また、従来は入力ユニットと出力ユニットとに専用化していた装着ユニットは、１種類の入出力切替ユニットで間にあうので、製造、流通、販売上での標準化が図られるので、コストダウン及び効率向上に極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＰＣの入出力切替ユニットの配置を示す図である。
【図２】本発明に係る実施例１のＰＣの入出力切替ユニットの回路構成図である。
【図３】従来技術と本発明の入出力切替ユニットの装着を比較する図である。
【図４】シンクタイプとソースタイプの入出力極性及びセンサとの入力関係を示す図である。
【図５】本発明に係る実施例２のＰＣの入出力切替ユニットによるシンクタイプとソースタイプ機種統合を示す図である。
【図６】本発明に係る実施例２のＰＣの入出力切替ユニットの入力／出力極性を示す図である。
【図７】本発明の実施例２のシンクタイプとソースタイプ設定を示す図である。
【図８】本発明に係る実施例２のＰＣの入出力切替ユニットの入出力極性を逆に使用した場合の安全性を示す回路構成図である。
【図９】従来技術による入出力切替ユニットを示す図である。
【図１０】従来技術による入出力切替のユニットの装着と交換を示す図である。
【符号の説明】
１…ＰＣ                            ２…外部入出力端子
３…ユニット装着用ソケット          ４…入力専用ユニット
５…出力専用ユニット                ６…外部入力
７…外部出力                        ８…不使用の外部入出力端子ソケット
９…入出力切替ユニット
１０…入力の極性で装着した入出力切替ユニット
１１…出力の極性で装着した入出力切替ユニット
１２…出力ポート                    １３…フォトカプラ
１４…コモン端子
１５…入出力切替ユニットの極性（データの流れる方向）
１６…入出力切替ユニットとユニット装着用ソケットとの接続点
１７…入力ポート
１８…シンク入出力タイプのＰＣ
１９…ソース入出力タイプのＰＣ
２０…センサ                        ２１…負荷
２２…ソース入出力タイプの場合の装着位置
２３…シンク入出力タイプの場合の装着位置
２４…ソース入出力タイプの場合の挿入穴
２５…シンク入出力タイプの場合の挿入穴
２６…端子台、コネクタ
２７…リード線                      ２８…入出力極性マーク
２９…ユニット装着用挿入穴
３０…シンク、ソースタイプ表示用パターン
３１…シンクタイプとして動作する入出力切替ユニット
３２…ソースタイプとして動作する入出力切替ユニット
３３…ユーザが使用しようとしている方向
【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】
0003691529.tif 000010
【図９】
0003691529.tif 000011
【図１０】
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