(57)【要約】【課題】出力回路の種類を問わず、出力回路を駆動及び保持するための最適なパルスを設定することができるプログラマブルコントローラを得る。【解決手段】外部負荷を駆動するプログラマブルコントローラ本体１０や、増設Ｉ／Ｏユニット２０等を備え、プログラマブルコントローラ本体１０は、外部負荷を駆動する信号を出力する出力回路１３、１５と、出力指令を出力するＣＰＵ１１と、出力回路の特性情報を識別して、この特性情報に対応する出力形態を設定し、出力指令に基づいて、設定された出力形態に従って駆動パルス及び保持パルスを出力回路１３、１４へ出力する入出力インターフェース回路１２、１４とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の外部負荷を駆動するプログラマブルコントローラ本体を備え、
前記プログラマブルコントローラ本体は、
前記第１の外部負荷を駆動する信号を出力する第１の出力回路と、
出力指令を出力する制御手段と、
前記第１の出力回路の特性情報を識別して、前記特性情報に対応する出力形態を設定し、前記出力指令に基づいて、設定された出力形態に従って所定のパルスを前記第１の出力回路へ出力する第１の入出力手段とを含む
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】
第２の外部負荷を駆動する増設Ｉ／Ｏユニットをさらに備え、
前記増設Ｉ／Ｏユニットは、
前記第２の外部負荷を駆動する信号を出力する第２の出力回路と、
前記第２の出力回路の特性情報を識別して、前記特性情報に対応する出力形態を設定し、前記出力指令に基づいて、設定された出力形態に従って所定のパルスを前記第２の出力回路へ出力する第２の入出力手段とを含む
ことを特徴とする請求項１記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項３】
前記特性情報は、前記第１又は第２の出力回路の種類情報及び前記第１又は第２の出力回路内にあって前記第１又は第２の外部負荷に接続された出力接点の種類情報の少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１又は２記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項４】
前記第１又は第２の出力回路は、リレー出力回路及びトランジスタ出力回路の少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項５】
前記第１又は第２の入出力手段は、前記第１又は第２の出力回路が前記トランジスタ出力回路である場合には、前記出力形態を、出力接点を駆動させる駆動パルスのみで出力するよう設定する
ことを特徴とする請求項４記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項６】
前記第１又は第２の入出力手段は、前記第１又は第２の出力回路が前記リレー出力回路である場合には、前記出力形態を、出力接点を駆動させる駆動パルスとこの駆動パルスの印加から所定時間経過後に印加され前記出力接点をオン状態に保持させる保持パルスとで出力するよう設定する
ことを特徴とする請求項４記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項７】
前記第１又は第２の入出力手段は、前記保持パルスのオン時間が前記駆動パルスのオン時間よりも短くなるよう前記保持パルスのオン時間又はオン周期の少なくとも１つを設定する
ことを特徴とする請求項６記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項８】
前記第１又は第２の入出力手段は、
前記出力接点の種類情報と、前記駆動パルスのオン時間、並びに前記保持パルスのオン時間及びオン周期との対応関係を記憶しており、
前記出力接点の種類に基づいて、前記駆動パルスのオン時間、並びに前記保持パルスのオン時間及びオン周期を可変できる
ことを特徴とする請求項７記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項９】
前記リレー出力回路は、複数の出力接点を有し、
前記第１又は第２の入出力手段は、前記複数の出力接点に印加する前記保持パルスのオン時間が互いに同期しないように設定する
ことを特徴とする請求項７又は８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】
この発明は、出力回路の種類を問わず、出力回路を駆動及び保持するための最適なパルスを設定するプログラマブルコントローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プログラマブルコントローラで使用されてきた出力回路は、リレー出力回路とトランジスタ出力回路の大きく２つに分けられる。この２種類の出力回路によりプログラマブルコントローラに接続される外部負荷を駆動する。
【０００３】
図１１は、従来のプログラマブルコントローラの全体構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００４】
図１１において、プログラマブルコントローラ本体１０Ａは、センサ等の検出装置Ａからの電気信号を、各入力端子を介して入力する入力回路１７と、各出力端子を介して出力する出力回路１８と、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとを中心に構成される。そして、プログラマブルコントローラ本体１０Ａは、ユーザが任意で設定したシーケンスプログラムにより出力回路１８を介して駆動機器Ｂなどの外部負荷を制御するものである。
【０００５】
プログラマブルコントローラにおいて、ユーザが任意で機能を拡張できることは周知の事実であり、入力／出力点数の拡張用ユニットであるリレー増設Ｉ／Ｏユニット２０Ａや、トランジスタ増設Ｉ／Ｏユニット３０Ａなどがある。また、この他に、アナログ入出力対応ユニットのアナログＩ／Ｏユニット４０Ａや、通信機能拡張ユニットである通信ユニット５０Ａ、その他の機能を拡張するユニットである特殊ユニット６０Ａなどがある。
【０００６】
プログラマブルコントローラに使用されているリレー出力回路の消費電力の抑制及び発熱の低減を目的とした発明が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来例は、プログラマブルコントローラに適応されたリレー出力回路内のリレーコイルにスイッチング電圧を印加して、リレー接点を駆動した後、保持している。すなわち、オン時間が長い駆動パルスを印加し、所定時間ｔ１経過した後に駆動パルスよりオン時間が短い保持パルスを、所定時間Ｔの周期で、所定時間ｔ２の間、印加する。図１２は、従来例の駆動パルスと保持パルスの関係を示すタイミングチャートである。
【０００７】
リレー接点を保持させるための電力は、リレー接点を駆動させるための電力と比較して小さいため、リレー接点がオン状態に保持される際には、所定時間Ｔの周期で保持パルスを印加することにより、リレー接点の保持が可能となる。そのため、従来例の手法を用いた場合、所定の電流を流しつづけてリレー接点を保持する場合よりも、製品全体の消費電力の低減及び発熱の低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−８１２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来例の手法は、従来のプログラマブルコントローラに用いられるリレー出力回路においては、リレー接点の特性に大きく依存するものである。図１３は、リレー接点の内部構造を示す側面図である。図１３において、リレーコイル９１に端子Ｘから端子Ｙの方向に電流を流した際、リレーコイル９１の内部の鉄心に取り付けられた巻線から磁界が発生し、電磁力により固定接点９３に可動接点９４が吸引される。固定接点９３と可動接点９４が吸着されると、接点はオン状態となり、端子ａと端子ｂが導通状態となる。また、リレーコイル９１に電流が流れていない場合には、バネ９２の応力により、固定接点９３と可動接点９４は接触せず、接点はオフ状態となる。このように、リレー接点の駆動及び保持には、リレーコイル９１の巻数、コイル内の鉄心の材質及び形状、バネ９２の応力等の要因が影響する。このため、上述のような従来例の手法は、特定のリレー接点においてのみ有効であった。
【００１０】
また、特性の異なるリレー接点を、同一の駆動パルス、保持パルス、各パルスに対応するオン時間ｔ１、ｔ２、オン周期Ｔで制御した場合、出力オン状態を保持できない可能性がある。また、上記とは対照的に不要なオン時間の長い駆動パルス、保持パルスを出力回路に印加してしまう場合もあり、効率良く消費電力の低減を図ることができない可能性もある。そのため、リレー接点のみに変更が生じた場合において、駆動パルスのオン時間ｔ１、保持パルスのオン時間ｔ２及び保持パルスのオン周期Ｔを設定するためにパルス発生回路を変更する必要があった。
【００１１】
さらに、プログラマブルコントローラの入出力点数の拡張のため、増設Ｉ／Ｏユニット等を用いる場合などの複数の特性を有するリレー出力回路を単一のＣＰＵにより制御する際にも、上述の従来例の手法は出力オン状態を保持できない可能性があり、且つ消費電力の低減及び発熱の低減にも大幅な効果があるものではない。従来例の手法は、単一種類のリレー接点及び特性の似通ったリレー接点を用いる際に有効であった。
【００１２】
また、トランジスタ出力の増設Ｉ／Ｏユニット３０Ａに上述の従来例の手法を適応し、保持パルスを印加した際の出力回路（図示せず）の出力波形を図１４に示す。
【００１３】
図１４（ａ）は、各出力回路に入力する駆動パルス及び保持パルスであり、この入力される駆動パルス及び保持パルスにより、リレー出力回路の出力波形は図１４（ｂ）のようなオン状態を保持した出力状態となるが、トランジスタ出力回路の出力波形は図１４（ｃ）に示す出力状態となる。図１４のように、トランジスタ出力回路は、リレー出力回路とは異なり、応答速度が速いため、保持パルスに連動し、誤出力を引き起こしてしまう。
【００１４】
さらに、リレー出力回路における同一の特性をもつ複数のリレー接点のオン状態を保持させる場合において、駆動パルスと保持パルスの関係を図１５（ａ）に、さらには、このリレー出力回路全体の消費電力を図１５（ｂ）に示す。リレー出力回路全体の消費電力は、図１５（ｂ）の特性となるため、保持パルスを出力する際の電流の変動が大きいことにより、プログラマブルコントローラのリレー出力回路がノイズ源となり、プログラマブルコントローラと接続される周辺機器及び同一電源を共有する機器に影響を及ぼしてしまうという問題もあった。
【００１５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、出力回路の種類を問わず、出力回路を駆動及び保持するための最適なパルスを設定することができるプログラマブルコントローラを得ることを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、複数のリレー接点に対する保持パルスの送信タイミングを、リレー接点毎に同期させないことにより、リレー接点を保持するためのパルス出力に起因するノイズを抑制することができるプログラマブルコントローラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るプログラマブルコントローラは、第１の外部負荷を駆動するプログラマブルコントローラ本体を備え、前記プログラマブルコントローラ本体は、前記第１の外部負荷を駆動する信号を出力する第１の出力回路と、出力指令を出力する制御手段と、前記第１の出力回路の特性情報を識別して、前記特性情報に対応する出力形態を設定し、前記出力指令に基づいて、設定された出力形態に従って所定のパルスを前記第１の出力回路へ出力する第１の入出力手段とを含むものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るプログラマブルコントローラによれば、出力回路の種類を問わず、出力回路を駆動及び保持するための最適なパルスを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの出力回路の特性情報と対応する出力形態を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの入出力インターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの入出力インターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの入出力インターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの入出力インターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来のプログラマブルコントローラの全体構成を示す図である。
【図１２】従来例の駆動パルスと保持パルスの関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】リレー接点の内部構造を示す側面図である。
【図１４】従来例のリレー出力回路及びトランジスタ出力回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】従来例の複数のリレー出力回路を同時に駆動及び保持させる駆動パルスと保持パルス及びリレー出力回路全体の消費電力を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のプログラマブルコントローラの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００２１】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラについて図１から図４までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２２】
図１において、この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラは、プログラマブルコントローラ本体１０と、必要に応じてリレー増設Ｉ／Ｏユニット２０と、必要に応じてトランジスタ増設Ｉ／Ｏユニット３０とが設けられている。なお、アナログＩ／Ｏユニットや、通信ユニット、特殊ユニットなどは省略している。
【００２３】
プログラマブルコントローラ本体１０は、ＣＰＵ（制御手段）１１と、入出力インターフェース回路（第１の入出力手段）１２と、駆動機器などの外部負荷Ｏに接続された出力回路（リレー出力回路）１３と、入出力インターフェース回路１４と、駆動機器などの外部負荷Ｏに接続された出力回路（リレー出力回路）１５とが設けられている。なお、入出力インターフェース回路１２は、時間測定回路１２１を含み、入出力インターフェース回路１４は、時間測定回路１４１を含む。また、入力回路などは省略している。
【００２４】
増設Ｉ／Ｏユニット２０は、入出力インターフェース回路（第２の入出力手段）２１と、駆動機器などの外部負荷Ｏに接続された出力回路（リレー出力回路）２２とが設けられている。なお、入出力インターフェース回路２１は、時間測定回路２１１を含む。また、入力回路などは省略している。
【００２５】
増設Ｉ／Ｏユニット３０は、入出力インターフェース回路３１と、駆動機器などの外部負荷Ｏに接続された出力回路（トランジスタ出力回路）３２とが設けられている。なお、入力回路などは省略している。
【００２６】
つぎに、この実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの動作について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図２及び図３は、この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの動作を示すフローチャートである。また、図４は、この発明の実施の形態１に係るプログラマブルコントローラの出力回路の特性情報と対応する出力形態を説明するための図である。
【００２８】
まず、ステップ１００において、プログラマブルコントローラの電源に電源電圧が印加されると、各入出力インターフェース回路１２、１４、２１、３１は、接続される各出力回路１３、１５、２２、３２の特性情報を読み取り、各出力回路の出力形態を設定する。
【００２９】
図４（ａ）−（ｄ）は、特性情報を識別するための特性情報回路を示す。また、図４（ｅ）は、出力回路の特性情報と対応する出力形態を示す。この出力形態は、入出力インターフェース回路の出力波形であり、出力回路の入力波形でもある。図４（ａ）−（ｄ）の右側に示す特性情報回路は、入出力インターフェース回路のＭＯＤ１ピン及びＭＯＤ２ピンに接続される外部の２つジャンパ抵抗８０によって、特性情報の切り替えを可能とする。入出力インターフェース回路は、２つのジャンパ抵抗８０の接続の組み合わせにより、出力回路の特性情報を「リレーＡ」、「リレーＢ」、「リレーＣ」又は「リレー以外」と出力接点（リレー接点）の種類を区別し、特性情報を入力することが可能となる。入出力インターフェース回路は、図４（ｅ）に示すような出力接点（リレー接点）の種類と出力形態の種類の対応関係を記憶している。
【００３０】
例えば、入出力インターフェース回路１２が、図４（ａ）の特性情報回路からＭＯＤ１ピン、ＭＯＤ２ピンを通じて、「Ｈ（ハイ）」、「Ｈ（ハイ）」を読み取った場合には、図４（ｅ）に示すように、出力回路１３の特性情報として、「リレーＡ」と区別して出力回路１３をリレー出力回路であると認識する。また、入出力インターフェース回路１２は、出力接点（リレー接点）の種類と出力形態の種類の対応関係から、出力形態として、図４（ｅ）の１段目の出力形態を設定する。
【００３１】
同様に、例えば、同じ入出力インターフェース回路１２が、図４（ｂ）の特性情報回路からＭＯＤ１ピン、ＭＯＤ２ピンを通じて、「Ｌ（ロー）」、「Ｈ（ハイ）」を読み取った場合には、図４（ｅ）に示すように、出力回路１３の特性情報として、「リレーＢ」と区別して出力回路１３をリレー出力回路であると認識する。また、入出力インターフェース回路１２は、出力接点（リレー接点）の種類と出力形態の種類の対応関係から、出力形態として、図４（ｅ）の２段目の出力形態を設定する。
【００３２】
各入出力インターフェース回路１２、１４、２１、３１は、接続される出力回路１３、１５、２２、３２の特性情報を認識した後に、特性情報及び出力形態の対応関係に基づいて、接続される出力回路がリレー出力回路（リレーＡ、リレーＢ、リレーＣ）の場合には、次のステップ１１０の待機状態に遷移し、接続される出力回路がリレー出力回路以外（リレー以外）の場合には、図３のステップ１４０の待機状態に遷移する。
【００３３】
この時、プログラマブルコントローラ本体１０内蔵の出力回路１３、１５はリレー出力回路と仮定し、プログラマブルコントローラ本体１０のリレー出力回路のリレー接点（出力接点）と、増設Ｉ／Ｏユニット２０内の出力回路２２のリレー接点（出力接点）が有する特性は異なるものと仮定する。
【００３４】
次に、ステップ１１０において、プログラマブルコントローラ本体１０内のＣＰＵ１１は、入力回路（図示せず）に接続されるセンサ等の検出装置からの信号に基づいて、ユーザが任意で設定したシーケンスプログラムに応じて演算実行された結果、各入出力インターフェース回路１２、１４、２１に対して、出力指令を送信する。
【００３５】
各入出力インターフェース回路１２、１４、２１は、この出力指令を受け、出力指令の指定先アドレスと各入出力インターフェース回路が所有するアドレスを比較する。この時、出力指令の指定先アドレスと合致するアドレスを入出力インターフェース回路１２、１４、２１のいずれかが所有していると仮定し、出力指令は出力回路をオンにする指令と仮定する。出力指令の指定先アドレスと合致しないアドレスを所有する入出力インターフェース回路は待機状態に遷移する。
【００３６】
次に、ステップ１２０において、出力指令の指定先アドレスと合致するアドレスを有する入出力インターフェース回路１２、１４、２１は、出力指令が出力回路をオンにする指令と認識した後、設定された出力形態に基づいて、出力回路１３、１５、２２のいずれかに対し、リレー接点を駆動させるためのオン時間ｔ１の長い駆動パルスを送信し、リレー出力回路内のリレー接点がオン動作を開始する。
【００３７】
入出力インターフェース回路に接続されたリレー出力回路がオン動作を開始し、入出力インターフェース回路１２、１４、２１内の時間測定回路１２１、１４１、２１１で所定時間（オン時間ｔ１）経過を認識した後、入出力インターフェース回路は、駆動パルスの送信を停止する。この際、所定時間経過を認識するまでに駆動パルス出力中の入出力インターフェース回路に、新たな出力指令が送信された場合には、再度出力指令の情報を確認するものとする。所定時間経過を認識し、入出力インターフェース回路が駆動パルスの送信を停止した際のリレー出力回路内のリレー接点は、電流を所定時間流したため、オン状態となり、外部負荷が駆動される。入出力インターフェース回路は、駆動パルスの送信を停止すると同時に、時間測定をリセットし、次のステップ１３０へ遷移する。
【００３８】
次に、ステップ１３０において、各入出力インターフェース回路は、リレー接点のオン状態が継続する場合には、設定された出力形態に基づいて、時間測定回路１２１、１４１、２１１を用い、各リレー出力回路１３、１５、２２に対し、オン時間ｔ２の短い保持パルスをオン周期Ｔ毎に送信する。こうして、リレー接点のオン状態を保持することにより、外部負荷のオン状態を保持する。なお、時間測定回路で、所定時間経過を認識するまでに、保持パルス出力中の入出力インターフェース回路に、新たな出力指令が送信された場合には、再度、出力指令の情報を確認する。
【００３９】
増設Ｉ／Ｏユニット２０の入出力インターフェース回路２１が出力する駆動パルス及び保持パルスは、プログラマブルコントローラ本体１０内の入出力インターフェース回路１２、１４が出力する駆動パルス及び保持パルスとは異なる。また、入出力インターフェース回路１２、１４、２１の送信する駆動パルス及び保持パルスは、接続される出力回路の特性に最適なパルスとする。
【００４０】
また、増設Ｉ／Ｏユニット３０内の入出力インターフェース回路３１は、ステップ１００において、接続される出力回路３２がリレー出力回路以外と区別した後に、特性情報及び出力形態の対応関係に基づいて、出力形態を設定し、図３のステップ１４０に遷移する。なお、出力指令の指定先アドレスと合致するアドレスを入出力インターフェース回路３１が所有していると仮定し、出力指令は出力回路をオンにする指令と仮定する。
【００４１】
ステップ１４０において、入出力インターフェース回路３１は、出力指令が出力回路をオンにする指令と認識した後、設定された出力形態に基づいて、リレー出力回路に接続する入出力インターフェース回路１２、１４、２１とは異なり、駆動パルスのみをトランジスタ出力回路３２に送信し、外部負荷を駆動する。
【００４２】
以上のように、この実施の形態１によれば、出力回路の種類を問わず、各出力回路に接続される入出力インターフェース回路が出力回路に関する特性情報及び出力形態を識別することが可能であり、この出力形態と時間測定回路に基づき、接続される出力回路を駆動及び保持するための最適なパルスを設定することが可能となる。
【００４３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラについて図５から図１０までを参照しながら説明する。なお、この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの構成は、上記の実施の形態１の図１と基本的には同様である。但し、各入出力インターフェース回路は、２つの時間測定回路、つまり時間測定回路１と時間測定回路２を含む。図１において、各出力回路は、８つの出力接点（リレー接点）を有するリレー出力回路又はトランジスタ出力回路である。
【００４４】
この実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの動作について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
図５、図６、図７及び図８は、この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの入出力インターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。また、図９及び図１０は、この発明の実施の形態２に係るプログラマブルコントローラの入出力インターフェース回路の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）は、ＣＰＵからの出力指令により、複数のリレー接点を有する１つの入出力インターフェース回路が、同時に複数のリレー接点を駆動及び保持する際の駆動パルス及び保持パルスを示すとともに、同各図（ｂ）は、リレー出力回路全体が要する消費電力を示した図である。なお、図５、図６及び図７に示すリレーの特性は同一であり、図８に示すリレーのみ特性が異なる。
【００４７】
保持パルスは、各出力回路に接続する入出力インターフェース回路及び時間測定回路に基づき算出されたタイミングで送信され、１つの入出力インターフェース回路に接続する各リレー接点への保持パルスの送信タイミングは、互いに同期しないものである。
【００４８】
図５、図６、図７及び図８の（ａ）のように、入出力インターフェース回路が各リレー接点に送信する保持パルスのタイミングは、リレー接点毎に同期しないため、１つの入出力インターフェース回路に接続するリレー出力回路全体の消費電力は図５、図６、図７及び図８の（ｂ）に示すような特性となり、保持パルスに関する消費電力のピーク値が抑制される。なお、図５（ａ）及び（ｂ）は同時に２つのリレー接点をオンする際の特性であり、図６（ａ）及び（ｂ）は同時に４つのリレー接点をオンする際の特性であり、図７（ａ）及び（ｂ）は同時に７つのリレー接点をオンする際の特性である。さらに、図８（ａ）及び（ｂ）は、図５、図６及び図７に示すリレー接点と特性の異なるリレー接点を同時に３つオンする際の特性である。
【００４９】
また、保持パルスに関する消費電力のピーク値が抑制されることに伴い、消費電力が平滑化されるため、プログラマブルコントローラの出力回路が発生するノイズを低減することが可能となる。
【００５０】
入出力インターフェース回路が、接続される各リレー接点に保持パルスを送信するタイミングは、リレー接点のオン状態を保持するリレー接点の数量とリレー接点の特性に依存する。保持パルスの送信タイミング遅延時間Ｄは、オン状態を保持するために要するリレー接点の電圧印加周期（オン周期）をＴ、リレー接点のオン状態を保持するために必要となる電圧印加時間をｔ２、オン状態を保持するリレー接点の数量をＮ（Ｎ＞１）とすると、Ｄ＝（Ｔ−ｔ２）／（Ｎ−１）となる。この関係式から、入出力インターフェース回路は、保持パルスの送信タイミング遅延時間Ｄを算出する。図５、図６、図７及び図８の（ａ）に、駆動パルスの電圧印加時間ｔ１、並びに保持パルスの電圧印加周期Ｔ、電圧印加時間ｔ２及び送信タイミング遅延時間Ｄを示す。この送信タイミング遅延時間Ｄは、例えば、図５（ａ）において、今回（下段）の保持パルスの送信開始から次の（上段）の保持パルスの送信開始までの時間である。
【００５１】
まず、ステップ２００において、プログラマブルコントローラの電源に電源電圧が印加されると、各入出力インターフェース回路１２、１４、２１、３１は、接続される各出力回路１３、１５、２２、３２の特性情報を読み取り、各出力回路の出力形態を設定する。そして、次のステップ２１０の出力待機状態に遷移する。
【００５２】
次に、ステップ２１０において、入出力インターフェース回路が、プログラマブルコントローラ本体１０のＣＰＵ１１から出力指令を受信した際には、ステップ２２０に遷移し、出力指令を受信していない場合は、出力待機状態に再び遷移する。
【００５３】
次に、ステップ２２０において、出力指令内のオンするリレー出力回路及びオンするリレー出力回路の数量Ｎを確認し、オンするリレー出力回路に対し、駆動パルスを送信する。そして、ステップ２３０に遷移する。この時、オンするリレー出力回路の数量Ｎが０の場合は、ステップ２１０の出力待機状態に遷移する。
【００５４】
次に、ステップ２３０において、駆動パルスを送信すると同時に、入出力インターフェース回路内の時間測定回路１は、駆動パルスの送信時間の測定を開始する。この時間測定回路１は設定された出力形態のオン時間ｔ１が経過するまで、時間測定を継続する。時間測定中に新たな出力指令（前回に受信した内容と異なる）を入出力インターフェース回路が受信した際には、ステップ２２０に遷移する。この設定された出力形態のオン時間ｔ１の経過を確認した後、入出力インターフェース回路は、オンするリレー出力回路の数量Ｎにより、ステップ２４０、２６０に遷移する。この際、リレー出力回路内のリレー接点は所定時間電流を流したため、オン状態となる。
【００５５】
オンするリレー出力回路の数量Ｎが１の場合は、ステップ２４０において、駆動パルスの送信を停止し、時間測定回路１の測定時間をリセットする。その後、設定された出力形態に基づき、入出力インターフェース回路は、オン状態を保持するリレー接点に対し、保持パルスを送信する。なお、入出力インターフェース回路は、出力接点（リレー接点）の種類と出力形態の種類の対応関係を記憶している。
【００５６】
次に、ステップ２５０において、リレー接点のオン状態を保持するために必要となる電圧印加時間ｔ２の経過を時間測定回路１により測定し、入出力インターフェース回路は、ｔ２の経過を認識した後、保持パルス送信を停止する。次に、入出力インターフェース回路は、オン状態を保持するために要するリレー接点の電圧印加周期（オン周期）Ｔの経過を、時間測定回路１により測定し、この所定時間Ｔの経過を認識した後、時間測定回路１の測定時間をリセットする。なお、この処理中にも新たな出力指令を入出力インターフェース回路が受信した際には、出力指令の内容を再度確認する。出力指令の内容に変更がない場合は、再度オン状態を保持するリレー接点に保持パルスを送信する。
【００５７】
また、オンするリレー出力回路の数量Ｎが１より大きい場合は、ステップ２６０において、設定された出力形態に基づき、入出力インターフェース回路は、オンするリレー出力回路の数量Ｎ、保持パルスのオン周期Ｔとリレー接点のオン状態を保持するために必要となる電圧印加時間ｔ２から保持パルス送信タイミング遅延時間Ｄを算出する。なお、入出力インターフェース回路は、出力接点（リレー接点）の種類と出力形態の種類の対応関係を記憶しているとともに、オンするリレー接点の数量Ｎと保持パルス送信タイミング遅延時間Ｄの対応関係を記憶している。保持パルス送信タイミング遅延時間Ｄを算出後、駆動パルスの送信を停止し、時間測定回路１の測定時間をリセットする。時間測定回路１の測定時間をリセットした後、保持パルスを出力点数の若番から順とする１つ目のオン状態を保持するリレー接点に送信する。
【００５８】
ステップ２７０において、入出力インターフェース回路は、保持パルスの送信タイミング遅延時間Ｄの経過を時間測定回路１により測定し、時間測定回路２においてリレー接点のオン状態を保持するために必要となる電圧印加時間ｔ２の経過を測定する。送信遅延時間Ｄと電圧印加時間ｔ２の関係により、入出力インターフェース回路の動作が異なり、Ｄ＞ｔ２（図５）の関係が成立する場合においては、時間測定回路２は時間測定回路１が保持パルス送信タイミング遅延時間Ｄの経過を確認する前に、電圧印加時間ｔ２の経過を確認し、ステップ２８０に移行する。
【００５９】
また、Ｄ＜ｔ２（図７、図８）の関係が成立する場合においては、時間測定回路１は時間測定回路２が電圧印加時間ｔ２の経過を確認する前に、保持パルス送信タイミング遅延時間Ｄの経過を確認し、次のオン状態を保持するリレー接点に保持パルスを送信し、時間測定回路１の測定時間をリセットする。その後、時間測定回路１は再度時間測定を開始する。保持パルスの送信回数とオンするリレー接点の数量Ｎとを比較した後に、数量Ｎに対し保持パルスの送信回数が少なければ、時間測定回路１、２は再度、保持パルス送信タイミングＤと電圧印加時間ｔ２の経過を測定する。これを繰り返し、図７の場合においては時間測定回路２がｔ２の経過を確認した後、ステップ２８０に移行し、図８の場合においては、ｔ２の経過前に保持パルス送信回数がＮと等しくなるため、時間測定回路２においてｔ２の経過を確認し、ステップ２９０に移行する。
【００６０】
さらに、Ｄ＝ｔ２（図６）の場合においては、時間測定回路１がＤの経過を確認すると同時に時間測定回路２がｔ２の経過を確認するため、上述と同様にステップ２８０、または２９０に移行することとなる。
【００６１】
時間測定回路２が所定時間ｔ２の経過を確認した後、ステップ２８０において、１つ目のオン状態を保持するリレー接点への保持パルスを送信を停止し、時間測定回路２の測定時間をリセットする。その後、時間測定回路２は再度時間測定を開始し、時間測定回路１が所定時間Ｄの経過を確認した際には、時間測定回路１は次のオン状態を保持するリレー接点に保持パルスを送信する。また、時間測定回路１は測定時間をリセットし、再度時間測定を開始し、ステップ２９０に移行する。
【００６２】
ステップ２９０において、時間測定回路２が所定時間Ｄの経過を確認した際には、保持パルス送信を停止し、時間測定回路２の測定時間をリセットする。その後、時間測定回路２は再度時間測定を開始する。時間測定回路２が時間測定を開始した後、保持パルス送信の停止回数とオンするリレー接点の数量Ｎとを比較し、数量Ｎと保持パルス送信の停止回数が等しければ、ステップ３００に移行する。
【００６３】
また、保持パルス送信の停止回数とオンするリレー接点の数量Ｎとを比較し、数量Ｎに対し保持パルス送信の停止回数が等しくなければ、次に数量Ｎと保持パルス送信回数とを比較する。比較結果が等しい場合は、時間測定回路２が再度所定時間Ｄの経過を測定及び確認する。比較結果が異なる場合には、ステップ２８０に遷移する。
【００６４】
なお、時間測定回路１及び２が時間経過を測定中に、新たな出力指令を入出力インターフェース回路が受信した際には、出力指令の内容を再度確認する。出力指令の内容に変更がない場合は、時間測定回路１及び２は時間測定を継続するが、出力指令の内容に変更がある場合には、ステップ２２０に移行する。
【００６５】
このように、この実施の形態２によれば、入出力インターフェース回路は、出力回路の特性情報とその特性情報に対応する出力形態に基づき、特性情報を識別して出力形態を設定し、時間測定回路１、２による測定時間に基づき、駆動パルスを各リレー接点に送信し、その後、互いに同期しないタイミングで保持パルスを各リレー接点に送信する。これにより、１つの入出力インターフェース回路に接続する、複数のリレー接点を有するリレー出力回路が要する保持パルスに関する消費電力のピーク値を低減できる。このことに伴い消費電力が平滑化され、プログラマブルコントローラの出力回路が発生するノイズを低減することが可能となる。
【００６６】
なお、上述の各実施の形態は、入出力インターフェース回路に出力回路に関する出力形態の情報を記憶させていたが、記憶媒体や、外部回路に出力形態の情報を記憶してもよい。
【００６７】
また、保持パルスの送信タイミングを算出する時間測定回路は、入出力インターフェース回路に内蔵せずに、時間測定回路を別に設けてもよい。
【００６８】
さらには、入出力インターフェース回路及び内蔵する時間測定回路の代用として、マイクロコンピュータ及び外部回路を用いることもできる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  プログラマブルコントローラ本体、１１  ＣＰＵ、１２  入出力インターフェース回路、１３  出力回路、１４  入出力インターフェース回路、１５  出力回路、２０  増設Ｉ／Ｏユニット、２１  入出力インターフェース回路、２２  出力回路、３０  増設Ｉ／Ｏユニット、３１  入出力インターフェース回路、３２  出力回路、８０  ジャンパ抵抗、１２１  時間測定回路、１４１  時間測定回路、２１１  時間測定回路。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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