(57)【要約】【課題】  現場において短絡が発生した入力機器を現場で簡単かつ迅速に特定することができる入力機器用リモートＩＯターミナルを提供すること【解決手段】  入力機器を接続するための入力端子１８と、入力端子を介して取得した入力機器からの入力信号をフィールドネットワーク３０を介してマスタ局に向けて送信する手段（１１，１２）と、入力機器の短絡を検知する短絡検知回路２２と、短絡発生を報知する短絡発生報知ＬＥＤ１９と、短絡検知回路の検知結果に基づいて短絡発生報知ＬＥＤの点灯を制御するＭＰＵ１３を備える。ＭＰＵは、短絡が発生すると、ＬＥＤを点灯させるとともに、短絡でなくなった場合にはＬＥＤの状態を変化させないように制御する。これにより、短期間だけ短絡し、その後復帰した場合でもＬＥＤを点灯させ続けることができ、短絡が生じた事実を見逃すおそれがなくなる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力機器を接続するための入力端子と、
前記入力端子を介して取得した前記入力機器からの入力信号をネットワークを介してマスタ局に向けて送信する手段と、
前記入力機器の異常を検知する異常検知手段と、
異常発生を報知する警報手段と、
前記異常検知手段の検知結果に基づいて前記警報手段の報知動作を制御する制御手段とを備えた入力機器用装置であって、
前記制御手段は、前記異常検知手段により一旦異常を検知すると、異常が復帰した後も前記警報手段が報知し続けるように制御するようにしたことを特徴とする入力機器用装置。
【請求項２】
入力機器を接続するための入力端子と、
前記入力端子を介して取得した前記入力機器からの入力信号をネットワークを介してマスタ局に向けて送信する手段と、
前記入力機器の異常を検知する異常検知手段と、
異常発生を報知する警報手段と、
前記異常検知手段の検知結果に基づいて前記警報手段の報知動作を制御する制御手段とを備えた入力機器用装置であって、
前記制御手段は、前記異常検知手段により異常を検知した際に前記警報手段を動作させて異常発生を報知し、前記異常検知手段により正常と判断した場合には、前記警報手段に対する制御命令を与えず、現在の動作を維持するように制御することを特徴とする入力機器用装置。
【請求項３】
前記警報手段は、ＬＥＤであり、
前記報知動作はそのＬＥＤを点灯することを特徴とする請求項１または２に記載の入力機器用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネットワークに接続され、マスタ局と通信可能とする入力機器用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＣを含むネットワークシステムの一例としては、図１のようなものがある。すなわち、ＰＬＣの一形態として、各機能ごとに生成されたユニットを複数用意し、電気，機械的に連結して構成するものがある。係るタイプを構成するためのユニットとしては、電源ユニット，ＣＰＵユニット，Ｉ／Ｏユニット，マスタユニット等各種のものがある。そして、ＰＬＣ１の一部となるこのマスタユニット２をフィールドネットワーク３に接続する。また、このフィールドネットワーク３には、各種のスレーブが接続される。
【０００３】
この種のスレーブの一例として、リモートＩＯターミナル４がある。このリモートＩＯターミナル４は、入力チャンネルと出力チャンネルの少なくとも一方を持ち、所定のチャンネルにセンサ，スイッチ等の入力用のＩ／Ｏ機器（入力機器）や、バルブ，モータ駆動装置，リレー，ソレノイド，サーボドライバなどの出力用のＩ／Ｏ機器（出力機器）が接続される。そして、このリモートＩＯターミナル４の内部回路への電源供給は、フィールドネットワーク３を介して行われる。
【０００４】
さらに、入力チャンネルに接続される入力機器は、光電スイッチ，近接スイッチなどのセンサのように、電源供給を必要とするものと、リミットスイッチ，マイクロスイッチ，押しボタンスイッチなどの各種スイッチのように、電源供給が不要なものがある。そして、電源供給が必要なものの場合、上記の内部回路への電源供給とは別系統で、Ｉ／Ｏ電源として独立して供給されるようになっているものがある。
【０００５】
また、このリモートＩＯターミナル４は、接続された入力機器や出力機器と、マスタユニット２との間にたち、フィールドネットワーク３を介してＩＯ情報の送受を行うといった基本機能に加え、例えば、リモートＩＯターミナル４に接続された入力機器の短絡を検知する短絡検知回路を備え、短絡を検知した場合には、短絡検知ＬＥＤ４ａを表示するものがある。この種の技術は、例えば特許文献１等に開示されている。
【０００６】
さらに、この短絡検知ＬＥＤ４ａを点灯させる具体的な制御は、リモートＩＯターミナル４内のＭＰＵが、図２に示すフローチャートを実行することにより行う。すなわち、Ｉ／Ｏ電源がＯＮしていることを条件とし（ＳＴ１）、短絡検知をしているかを判断する（ＳＴ２）。この判断は、短絡検知回路からの検知信号の有無により判断する。そて、短絡している場合には、短絡検知ＬＥＤ４ａを点灯させ（ＳＴ３）。また、短絡を検知していない場合には、短絡検知ＬＥＤ４ａを消灯する（ＳＴ４）。
【特許文献１】特開２００２−２３３０４９  段落［００３７］など
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来のシステムでは、以下に示す問題がある。入力機器が短絡を生じた場合には、上記したように短絡検知ＬＥＤ４ａが点灯するが、入力機器の場合、瞬間的に短絡し、その後正常状態に復帰することがある。そして、そのように一旦短絡した後、正常に復帰した場合には、その入力機器からＩＯ情報が送られてくるので、それに基づいてシステム全体を動作させることが可能である。
【０００８】
そのように入力機器が一旦短絡後、復帰した場合の短絡検知ＬＥＤ４ａの動作は、図３に示すようになる。つまり、短絡検知ＬＥＤ４ａは、短絡が発生している期間のみ点灯し、復帰した場合には図２のステップ２の分岐判断でＮｏとなるので、消灯してしまう。そのため、瞬間或いは比較的短時間のみ短絡していた場合、管理者等が短絡検知ＬＥＤ４ａの点灯に気がつかないことがある。
【０００９】
特に、入力機器の場合には、出力機器と相違し、短絡を生じたとしても入力機器の動作自体を停止するようなことはないので、管理者等がリモートＩＯターミナル４の前に位置したときに短絡を生じていないと、短絡検知ＬＥＤ４ａは消灯しているため、上記のような問題を生じる。
【００１０】
ところで、短絡後、正常に復帰した場合には、その入力機器からＩＯ情報が送られてくるので、それに基づいてシステム全体を動作させることができるというメリットがあるものの、例えばそのような短期間の短絡が複数回発生するということは、故障の予兆の可能性もあり、その後に実際に故障して動作不能になるとシステム全体を停止しなければならなくなるおそれもある。そして、システム全体の停止は、生産性の低下に起因し、できるだけ故障による停止の発生は避けたいし、仮に発生しても早期に復旧したいという要求がある。
【００１１】
一方、リモートＩＯターミナル４には、短絡発生などの履歴情報を記憶保持する機能があり、マスタユニットは、その履歴情報を取得し、ＰＬＣさらには各種の管理装置が係る履歴情報を解析し、将来故障を発生しそうな入力機器等の交換時期にきた入力機器を特定し、所定の通知を発するシステムはあった。
【００１２】
しかし、係るシステムでは、交換対象となる入力機器の判定はＰＬＣや管理装置等が判断し、それを管理者等に通知するようにしたため、システムが大がかりとなる。さらに、実際の現場に到達した時に、交換対象の入力機器が正常に動作している場合には、短絡検知ＬＥＤも消灯していることから、現場に行った管理者・作業者等は、交換対象の入力機器を特定することが困難であった。
この発明は、現場において短絡が発生した入力機器を現場で簡単かつ迅速に特定することができる入力機器用装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明による入力機器用装置は、入力機器を接続するための入力端子と、前記入力端子を介して取得した前記入力機器からの入力信号をネットワークを介してマスタ局に向けて送信する手段と、前記入力機器の異常を検知する異常検知手段と、異常発生を報知する警報手段と、前記異常検知手段の検知結果に基づいて前記警報手段の報知動作を制御する制御手段とを備えた入力機器用装置であって、前記制御手段は、前記異常検知手段により一旦異常を検知すると、異常が復帰した後も前記警報手段が報知し続けるように制御するように構成することである。ここで、入力機器の異常は、例えば、実施の形態で説明した通り、短絡があるが、それ以外にも故障その他各種の異常状態を含むものである。
【００１４】
また、別の解決手段としては、上記と同様の前提条件において、前記制御手段は、前記異常検知手段により異常を検知した際に前記警報手段を動作させて異常発生を報知し、前記異常検知手段により正常と判断した場合には、前記警報手段に対する制御命令を与えず、現在の動作を維持するような制御をするように構成することである。
【００１５】
いずれの場合も、警報手段としては各種のものをとることができるが、例えば、前記警報手段は、ＬＥＤであり、前記報知動作はそのＬＥＤを点灯するように構成することができる。
【００１６】
この発明によれば、一度入力機器に異常が発生して警報手段が報知を開始すると、その後に異常状態が解消したとしても、その報知の状態が継続する。従って、仮に現在正常に動作している場合でも、それ以前に異常が発生した場合には、警報（報知）動作がなされる。よって、瞬間的，ごく短時間だけ短絡その他の異常が発生した場合でも、警報手段が報知し続けるので、係る異常状態の発生の事実を管理者・作業員が見落とすことなく確実にその現象を認識できる。よって、故障の発生の前兆ともなる短期間の異常現象を知ることにより、故障発生を予防することができる。
【００１７】
しかも、警報動作をし続けているので、現場に行った作業員等は、どの入力機器で異常を発生しているかを容易に理解することができる。また、入力機器用装置に設けたＬＥＤ等の警報手段を動作させると言った簡単な処理で報知でき、過去に異常発生したという簡易的な履歴管理も入力機器用装置といった閉じた装置内で行える。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明では、一度短絡が発生すると、警告灯が点灯し続けるように構成したため、短絡が発生した入力機器を現場で簡単かつ迅速に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図４は、本発明に係るリモートＩＯターミナル１０の好適な一実施の形態を示している。このリモートＩＯターミナル１０は、センサその他の入力機器が接続され、入力機器で取得した入力信号をフィールドネットワーク３０を介して図外のマスタユニットに送る処理を実行するのを基本機能とするものであり、ＰＬＣを含むＦＡシステムの一部を構成するものである。
【００２０】
そして、具体的な構成は、フィールドネットワーク（フィールドバス）３０に接続するための通信インタフェース１１を備え、その通信インタフェース１１を介してフィールドネットワーク３０に接続された他のノードとの間で行うデータの送受と、電力供給を受けるようになっている。通信インタフェース１１を介して取得した受信データは、通信部１２を介してＭＰＵ１３に渡され、ＭＰＵ１３から出力される送信データ（入力機器からの入力信号等）は、通信部１２を介して通信インタフェース１１に渡され、そこからフィールドネットワーク３０に送信される。また、フィールドネットワーク３０を介して伝送さる電力は、通信インタフェース１１を介して内部回路電源１４に与えられ、この内部回路電源１４にて所定の電圧に変換されてＭＰＵ１３やＲＡＭ等の揮発性の記憶装置１５その他の素子の電源電圧として供給される。
【００２１】
また、このリモートＩＯターミナル１０は、外部インタフェースとして設定スイッチ１６，Ｉ／Ｏ電源部１７，入力端子１８並びに短絡発生報知ＬＥＤ１９を備えている。設定スイッチ１６は、リモートＩＯターミナル１０のノードアドレスを設定するものである。
【００２２】
Ｉ／Ｏ電源部１７は、Ｉ／Ｏ機器、つまりこの例では入力機器に対して電力供給をするための電源である。例えば、商用電源等の外部電源からの電力供給を受け、それを入力機器の動作電圧に降下させる機能などを持つ。そして、このＩ／Ｏ電源部１７の出力は、Ｉ／Ｏ電源検知回路２０と入力回路２１に与えられている。
【００２３】
Ｉ／Ｏ電源検知回路２０は、Ｉ／Ｏ電源部１７のＯＮ／ＯＦＦを監視し、その結果をＭＰＵ１３に通知するものである。また、入力回路２１は、入力端子１８に取り付けられた入力機器からの入力信号を受け取り、ＭＰＵ１３に渡す機能を持つ。
【００２４】
入力端子１８は本実施の形態では３２点あり、その入力端子１８に接続した入力機器の情報を入力回路２１に渡すようになっている。従って、最大３２点のＩ／Ｏ情報が入力回路２１に渡され、その入力回路２１に渡されたＩ／Ｏ情報は、並列的にＭＰＵ１３に与えられるので、ＭＰＵ１３は所定のタイミングでその３２点のＩＯ情報をフィールドネットワーク３０を介してマスタユニットに伝達するようにする。
【００２５】
また、入力回路２１の出力は短絡検知回路２２にも与えられており、この短絡検知回路２２にて各入力機器の短絡発生の有無を判断する。そして、その判断結果を入力シフトレジスタ２３に与える。この入力シフトレジスタ２３は、入力端子１８（入力機器）の端子数にあわせて３２ビットのバッファから構成される。そして、入力シフトレジスタとＭＰＵ１３とは３２ビットのシリアルバス２４を介して接続されている。
【００２６】
つまり、短絡検知回路２２は、各入力端子１８（入力機器）にあわせてそれぞれ接続されており、短絡が発生した場合には、対応する入力シフトレジスタのアドレスに「１」をセットするようになっており、この入力シフトレジスタ２３まではパラレルに動作する。そして、この短絡検知回路２２で検知した短絡情報は、ＭＰＵ１３に対しては、シリアル変換されて順次送られることになる。
【００２７】
さらに、短絡情報を取得したＭＰＵ１３は、短絡している入力端子１８（入力機器）を特定する情報を記憶装置１５に格納する。具体的には、記憶装置１５は例えば入力端子の端子番号と、短絡フラグを対にしたテーブルを用意し、短絡が発生したならば該当する端子番号の短絡フラグをたてる（「１」をセットする）。
【００２８】
一方、短絡発生報知ＬＥＤ１９は、入力端子１８（入力機器）の点数にあわせて３２個用意され、短絡を生じた入力端子１８（入力機器）の番号の短絡発生報知ＬＥＤが点灯するようになっている。そして、係る点灯の制御は、ＭＰＵ１３が行う。つまり、ＭＰＵ１３は、記憶装置１５にアクセスして上記したテーブルを参照し、各端子番号の短絡フラグを読み出し、端子番号順に３２ビットのシリアルバス２４を介して出力シフトレジスタ２５に送る。これにより、短絡フラグが「１」になっている端子番号に対応した出力シフトレジスタ２５は「１」となり、係る「１」がセットされた短絡発生報知ＬＥＤ１９が点灯する。
【００２９】
なお、短絡発生報知ＬＥＤ１９の点灯状態であるが、連続して点灯し続けても良いし、点滅するようにしてもよい。なおまた、上記した各ハードウェアの各処理部は、基本的に従来と同様の構成を取ることができるので、その内部構成の詳細な説明を省略する。
【００３０】
ここで本発明では、ＭＰＵ１３における短絡発生報知ＬＥＤの点灯制御を図５に示すフローチャートのようにした。すなわち、まずＩ／Ｏ電源がＯＮになっているかを判断する（ＳＴ１１）。この判断は、Ｉ／Ｏ電源検知回路２０から検知信号（電源がＯＮ）がＭＰＵ１３に入力されているか否かにより判断できる。そして、Ｉ／Ｏ電源がＯＦＦの場合には、ＯＮになるのを待つ。
【００３１】
Ｉ／Ｏ電源がＯＮになったならば、短絡をしているか否かの判断を行う（ＳＴ１２）。この判断は、短絡検知回路２２から送られてくる短絡情報が短絡発生か否か、具体的には、入力シフトレジスタ２３から転送されてくるデータが、「１」（短絡）か「０」（短絡でない）かにより判断する。
【００３２】
そして、短絡を検知した場合には、短絡発生報知ＬＥＤ１９を点灯させる（ＳＴ２３）。係る処理を実行するための具体的な処理としては、記憶装置１５のテーブルの該当する短絡フラグ（初期値「０」）に「１」を書き込む。すると、短絡フラグの「１／０」は、そのまま出力シフトレジスタ２５の各アドレスの値となるので、短絡フラグを「１」にセットすることにより、短絡発生報知ＬＥＤ１９が点灯する。
【００３３】
一方、短絡を検知していない場合には、ステップ１２の分岐判断でＮＯとなるので、何も処理することなくステップ１１に戻る。従って、仮に、前回の状態が短絡であった場合、短絡フラグは「１」にセットされていて、短絡発生報知ＬＥＤ１９が点灯しているが、係る場合に今回の状態が正常に復帰したとしても何も処理をしないので、短絡フラグは「１」のままとなり、短絡発生報知ＬＥＤ１９も点灯し続けることになる。
【００３４】
つまり、図６に示すように、（１）まず正常な状態では短絡発生報知ＬＥＤ１９は点灯せず、（２）短絡を発生すると、それに追従して短絡発生報知ＬＥＤ１９も点灯する。（３）その後短絡状態が解消し正常に復帰しても、短絡発生報知ＬＥＤ１９は点灯し続ける。従って、ごく短時間だけ短絡を生じた場合でも、短絡発生報知ＬＥＤ１９は点灯しつづけるので、短絡が発生したことを確実に知ることができる。そして、管理者・作業員が現場に到達した際に正常に復帰していたとしても、短絡発生報知ＬＥＤ１９が点灯しているので、交換・修理対象となる入力機器を容易に特定できる。
【００３５】
換言すると、過去に短絡が発生したなどの履歴情報は、従来はリモートＩＯターミナル１０よりも上位のＰＬＣや各種管理システム側で管理していたが、本実施の形態では、短絡発生報知ＬＥＤ１９を設けたことにより、短絡を発生したことがある入力機器をリモートＩＯターミナル１０（現場）側で簡単かつ迅速に特定することができる。
【００３６】
また、上記したＭＰＵ１３の機能であるが、短絡が発生すると短絡発生検知ＬＥＤ１９を点灯させるとともに、短絡でなくなった場合には短絡発生検知ＬＥＤ１９の状態を変化させないように制御するとも言える。
【００３７】
なお、上記した実施の形態では、短絡検知機能を設け、一度短絡が発生すると、短絡発生報知ＬＥＤ１９を点灯し続けるようにしたが、監視対象は係る短絡に限ることはなく、故障その他の各種の異常に対しても同様に適用することができる。つまり、一旦異常状態になると、その後異常状態から復帰したとしても、ＬＥＤを点灯し続けるように構成することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来並びに本発明が適用されるネットワークシステム構成の一例を示す図である。
【図２】従来の短絡検知ＬＥＤの点灯制御を示すフローチャートである。
【図３】従来の短絡検知ＬＥＤの点灯制御を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施の形態に係るリモートＩＯターミナルの好適な一実施の形態を示す図である。
【図５】本実施の形態における短絡発生警報ＬＥＤの点灯制御を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態における短絡発生警報ＬＥＤの点灯制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０  リモートＩＯターミナル
１１  通信インタフェース
１２  通信部
１３  ＭＰＵ
１４  内部回路電源
１５  記憶装置
１６  設定スイッチ
１７  Ｉ／Ｏ電源部
１８  入力端子
１９  短絡発生報知ＬＥＤ
２０  Ｉ／Ｏ電源検知回路
２１  入力回路
２２  短絡検知回路
２３  入力シフトレジスタ
２４  シリアルバス
２５  出力シフトレジスタ
３０  フィールドネットワーク
【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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