(57)【要約】【課題】多チャンネルのディジタル入力信号を個別のＤＩ入力回路で取り込むＤＩ入力装置において、ＤＩ入力信号の仕様を変更することなく、ＤＩ入力回路による消費電力を大幅に軽減する。【解決手段】各データ入力信号Ｄ1〜ＤnのコモンＣＯＭ１，ＣＯＭ２の２グループ別に分離構成する。ＤＩ入力回路は、グループ別のＤＩ入力回路のコモンを共通に構成する。フォトカプラＰＣC1、ＰＣC2とグループ切換回路ＳＷは、グループ別のＤＩ入力回路のコモンをデータ入力信号のコモンにグループ別に時分割接続する。  グループ切換回路ＳＷは、分割コモン数の切換え、およびディジタル入力信号グループの選択的切換えを行うことも含む。【選択図】図１
2008160333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多チャンネルのディジタル入力信号を個別のＤＩ入力回路で取り込むＤＩ入力装置であって、
前記各ディジタル入力信号のコモンを複数のグループ別に分離構成し、
前記各ＤＩ入力回路は、前記グループ別のＤＩ入力回路のコモンを共通に構成し、
前記グループ別のＤＩ入力回路のコモンを、当該グループのディジタル入力信号のコモンにグループ別に時分割接続するコモン制御回路を備えたことを特徴とするＤＩ入力装置。
【請求項２】
前記コモン制御回路は、分割コモン数の切換え、およびディジタル入力信号グループの選択的切換えを行う切換パターンに従ってコモン制御することを特徴とする請求項１に記載のＤＩ入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠方監視制御装置の子局など、各種設備／機器の動作状態をディジタル入力信号として取り込むＤＩ入力装置に係り、特に多チャンネル入力のコモン制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠方監視制御装置では、設備／機器の動作状態の監視信号として、オン・オフ動作する外部接点信号を取り込むためのＤＩ入力装置を設けている。その仕様は設備によって様々であるが、通常、ＤＣ１１０Ｖ（−２０〜＋３０％）、５〜５０ｍＡといった電圧・電流仕様の入力に対応できるようにしている。
【０００３】
図４は、ＤＩ入力装置における従来のＤＩ入力回路を示す。破線ブロックで示すＤＩ入力ボード１００の各ＤＩ入力回路には、データ入力Ｄ1〜Ｄnの片側を一括コモンとして、プラス（またはマイナス）の電圧入力または電流入力として印加される。各ＤＩ入力回路は、入力抵抗Ｒ１と分圧抵抗Ｒ２を通してフォトカプラＰＣの発光ダイオードの入力にされ、フォトカプラＰＣの出力トランジスタに絶縁したオン／オフ出力として取り出され、この出力をＲＣフィルタＦＩＬを通してＤＩ入力信号にされる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１９６５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＤＩ入力装置は、それが使用されるシステムの規模に応じて、入力チャンネル数としては３２点、６４点、３２０点など多チャンネル化され、この多チャンネル化でＤＩ入力ボードの消費電力も大きくなる。
【０００５】
例えば、ＤＩ入力仕様がＤＣ１１０Ｖ、５ｍＡ入力、６４点のＤＩ入力回路を設けた場合、１枚のＤＩ入力ボード当たりの入力消費電力は、最大（全チャンネルが同時にオン）で、
１１０Ｖ×５ｍＡ×６４点＝３５．２Ｗ
となる。また、ＤＩ入力３２０点の場合は、最大で、
１１０Ｖ×５ｍＡ×３２０点＝１７６．０Ｗ
にもなる。
【０００６】
一方、盤１面当たりに許容される消費電力は、３００Ｗ程度の場合もあり、上記のＤＩ入力回路の最大消費電力のみで約６０％を占めることになる。
【０００７】
通常、ＤＩ入力の全点が同時にオンということはあり得ないが、装置設計においてはワーストケースを想定する必要があり、装置本体の消費電力目標を設定する上でも、ＤＩ入力回路の消費電力が大きな比重を占めることになる。
【０００８】
このように、ＤＩ入力回路の消費電力の大きさが装置設計に際して問題となり、入力回路の仕様を見直すことが求められる。しかし、入力仕様はＤＩ入力回路側とデータ入力を発生する計測器／センサ側とで異なるメーカになることが多く、仕様変更は難しいものである。
【０００９】
本発明の目的は、ＤＩ入力信号の仕様を変更することなく、ＤＩ入力回路による消費電力を大幅に軽減できるＤＩ入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の課題を解決するため、多数のディジタル入力信号およびＤＩ入力回路をそれらのコモンをグループ別に分離し、グループ別のＤＩ入力回路のコモンを当該グループの入力信号のコモンにグループ別に時分割接続し、この接続期間のみ当該グループの入力信号を有効にするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１１】
（１）多チャンネルのディジタル入力信号を個別のＤＩ入力回路で取り込むＤＩ入力装置であって、
前記各ディジタル入力信号のコモンを複数のグループ別に分離構成し、
前記各ＤＩ入力回路は、前記グループ別のＤＩ入力回路のコモンを共通に構成し、
前記グループ別のＤＩ入力回路のコモンを、当該グループのディジタル入力信号のコモンにグループ別に時分割接続するコモン制御回路を備えたことを特徴とする。
【００１２】
（２）前記コモン制御回路は、分割コモン数の切換え、およびディジタル入力信号グループの選択的切換えを行う切換パターンに従ってコモン制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のとおり、本発明によれば、多数のディジタル入力信号およびＤＩ入力回路をそれらのコモンをグループ別に分離し、グループ別のＤＩ入力回路のコモンを当該グループの入力信号のコモンにグループ別に時分割接続し、この接続期間のみ当該グループの入力信号を有効にするため、ＤＩ入力信号の仕様を変更することなく、ＤＩ入力回路による消費電力を大幅に軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態を示すＤＩ入力回路図である。各ＤＩ入力回路は、図４と同様に、入力抵抗Ｒ１と分圧抵抗Ｒ２を通してフォトカプラＰＣの発光ダイオードの入力にされ、フォトカプラＰＣの出力トランジスタに絶縁したオン／オフ出力として取り出され、この出力をＲＣフィルタＦＩＬを通してＤＩ入力信号にされる。
【００１５】
データ入力Ｄ1〜Ｄnは、データ入力Ｄ1〜Ｄmとデータ入力Ｄm+1〜Ｄnの２つのグループに分けられ、２つのグループのデータ入力Ｄ1〜Ｄmとデータ入力Ｄm+1〜Ｄnが互いに異なるコモンＣＯＭ１，２に分割したデータ入力端子台２００、３００から取り込まれる。
【００１６】
データ入力Ｄ1〜Ｄmが印加されるデータ入力回路はグループ別にコモンラインを共通接続し、コモン制御用フォトカプラＰＣC1の出力トランジスタを通してコモンＣＯＭ１に接続可能にされる。同様に、データ入力Ｄm+1〜Ｄnが印加されるデータ入力回路はグループ別にコモンラインを共通接続し、コモン制御用フォトカプラＰＣC2の出力トランジスタを通してコモンＣＯＭ２に接続可能にされる。
【００１７】
ＤＩ入力ボード１００にはグループ切換回路ＳＷを設ける。このグループ切換回路ＳＷは、コモン制御用フォトカプラＰＣC1とＰＣC2との組み合わせでコモン制御回路を構成するもので、データ入力装置に搭載するＰＬＤ（プログラマブル・ロジック・デバイス）等に追加したソフトウェアで機能構成し、コモン制御用フォトカプラＰＣC1とＰＣC2を時分割でオン／オフ制御し、グループ別のＤＩ入力回路のコモンを当該グループのデータ入力信号のコモンに時分割接続する。
【００１８】
以上の構成とする本実施形態では、データ入力Ｄ1〜Ｄnは、データ入力Ｄ1〜Ｄmとデータ入力Ｄm+1〜Ｄnの２つのグループに分けた分割コモン制御され、入力回路による最大消費電力が半減される。すなわち、グループ切換回路ＳＷがコモン制御用フォトカプラＰＣC1をオン制御した期間ではデータ入力Ｄ1〜Ｄmのみが有効となり、このグループのみによる消費電力になる。この後に、コモン制御用フォトカプラＰＣC2をオン制御した期間ではデータ入力Ｄm+1〜Ｄnのみが有効となり、このグループのみによる消費電力になる。
【００１９】
また、ＤＩ入力装置としては、データ入力をデータ入力端子台２００で分割コモンにし、フォトカプラＰＣC1、ＰＣC2と切換回路ＳＷを追加することで済む。
【００２０】
図２は、データ入力を４グループに分けた、４分割コモンのオン／オフ制御タイミングの例を示す。また、図３にはＣＯＭ１に属する１つのデータ入力の取り込みタイミング例を示す。この４分割コモン制御では、各コモンＣＯＭ１〜ＣＯＭ４のオン／オフタイミングをずらす時分割切換により、仮に全ての入力データがオンになる場合でも全体の消費電力は従来の一括コモン時の１／４に低減される。
【００２１】
具体的には、データ入力点数が６４点の場合、従来の一括コモン方式では、全点オンした場合で、
１１０Ｖ×５ｍＡ×６４点＝３５．２Ｗ
となるのに対し、４分割コモン制御では、
１１０Ｖ×５ｍＡ×６４点／４分割＝８．８Ｗ
にまで低減される。同様に、データ入力が３２０点の場合は、
１１０Ｖ×５ｍＡ×３２０点＝１７６．０Ｗ
となるのに対し、４分割コモン制御では、
１１０Ｖ×５ｍＡ×３２０点／４分割＝４４Ｗ
にまで低減される。
【００２２】
なお、実施形態では、２分割コモンまたは４分割コモンとする場合を示すが、データ入力信号の取り込み周期が長い場合には８分割コモンなど、分割コモン数を大きくして消費電力を一層低減することができる。さらに、分割コモン数は固定とすることなく、データ入力信号の利用形態に応じて２分割と８分割を切換えるなど、分割コモン数を適宜切換えること、さらにはデータ入力信号グループを選択的に切換えることができる。これらの切換えはグループ切換回路ＳＷに切換パターンとして予め用意しておくことで制御でき、データ入力の全点を同時的に必要とする場合は一括コモン制御とし、ある特定のデータ入力グループのデータのみを必要とするときは当該グループのみをコモン制御する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態を示すＤＩ入力回路図。
【図２】４分割コモンのオン／オフ制御タイミングの例。
【図３】ＣＯＭ１における１つのデータ入力の取り込みタイミング例。
【図４】従来のＤＩ入力回路図。
【符号の説明】
【００２４】
１００  ＤＩ入力ボード
２００  データ入力端子台
Ｒ１  入力抵抗
Ｒ２  分圧抵抗
ＰＣ  フォトカプラ
ＦＩＬ  フィルタ
ＰＣC1、ＰＣC2  コモン制御用フォトカプラ
ＳＷ  グループ切換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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