(57)【要約】【課題】ＰＬＣ本体でその電源部が容量不足を来たしても、各入出力モジュールそれぞれではその容量不足をカバーし、また、その容量不足解消に際しての各入出力モジュールにおいて電源立ち上がり順序に起因したラッチアップを起こさないようにする。【解決手段】ＰＬＣ本体１と、該ＰＬＣ本体１との間で信号の入／出力を行う複数の入出力モジュール２−４とを含み、ＰＬＣ本体１は、本体電源部１ｅの容量不足を検出する容量不足検出部１ｄを具備し、各入出力モジュール２−４は、モジュール電源部２ｃと、このモジュール電源部２ｃの容量不足を検出する容量不足検出部２ｄと、を具備し、前段から容量不足検出信号を入力するとき自身のモジュール電源部２ｃを作動させて自身内部での電源の容量不足を補う。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＣ本体と、該ＰＬＣ本体との間で信号の入／出力を行う複数の入出力モジュールとを含み、上記ＰＬＣ本体は、自身が備える電源部の容量不足を検出する容量不足検出部を具備し、上記各入出力モジュールは、電源部と、当該自身の電源部の容量不足を検出する容量不足検出部と、を具備し、前段から容量不足にかかる信号を入力するとき自身の電源部を作動させて自身内部での電源の容量不足を補うと共に、自身の電源部が容量不足に際してはその容量不足にかかる信号を次段の入出力モジュールへ出力する、ことを特徴とするＰＬＣの電源制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）の電源を制御する方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＣは、一般に、ＰＬＣ本体と、これに対して設備機器などの入出力点数に応じて用意された複数の入出力モジュールとから構成されている（例えば特許文献１参照）。ＰＬＣ本体は、電源部を具備し、この電源部から入出力モジュールに電源を供給すると共に、本体制御部によりシーケンスプログラムを実行して入出力モジュールに接続された生産設備内の各種機械や装置等の制御機器をシーケンス制御する。そのためＰＬＣ本体では、制御対象の状態に対応したスイッチやセンサ等の入力機器のＯＮ／ＯＦＦに関わる入力信号を入出力モジュールから入力し、ラダー言語などで書かれたシーケンスプログラムに沿って論理演算を実行すると共に、得られた演算結果に従い、リレー，バルブ，アクチュエータ等の出力機器に対し、入出力モジュールからＯＮ／ＯＦＦに関わる出力信号を出力することで制御対象の制御を実行するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７７０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
入出力モジュールは、ＰＬＣ本体から直流電源を供給してもらうと共にＰＬＣ本体により制御されて上記制御対象の制御に関する動作を行うようになっている。そして、ＰＬＣ本体側では上記制御のためにその電源部における電源容量は、入出力モジュールの増設等で最大電源消費を考慮して設定されているが、それ以上の電源消費となった場合には電源部に容量不足が生じてくるようになる。このようにＰＬＣ本体側の電源部が容量不足を来たすと、入出力モジュール側では電源の供給不足により内部の例えば一時記憶メモリの記憶内容が破壊されたり、あるいはＰＬＣ本体と入出力モジュールとの間の通信エラーを来たしたりする等により、不動作や誤動作が起き易くなる。
【０００５】
そこで、こうした場合には、ＰＬＣ本体の電源部の電源容量を増加させるが、電源の容量不足原因がＰＬＣを含む設備の状況により一概には一定していないので、大型の電源容量を準備することが考えられるが、これではコスト高となる、などの課題がある。
【０００６】
また、電源の容量不足を解消して入出力モジュールへの電源供給を再開する場合に、各入出力モジュールに対しての電源の供給順序が定められたとおりに行われない場合、ラッチアップの現象が起こり、ＰＬＣを含むシステムが起動しない、などの課題もある。なお、この場合のラッチアップは、例えば２台の入出力モジュールにおいて一方の入出力モジュールに電源が入り、他方の入出力モジュールには電源が入っていない場合、電源が入っていない入出力モジュールに電流が流れ込んで起きるラッチアップである。
【０００７】
本発明は、上記ＰＬＣ本体側に接続される入出力モジュールの増設等により電源部に容量不足が発生した場合、入出力モジュールにはその容量不足を補うよう外部から電源を供給することでＰＬＣ本体側に大容量の電源を用意する必要を無くす一方、各入出力モジュールが電源の供給順序が起因してラッチアップしないよう順次に各入出力モジュールに電源が供給されるようにする、ことを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるＰＬＣの電源制御方式は、ＰＬＣ本体と、該ＰＬＣ本体との間で信号の入／出力を行う複数の入出力モジュールとを含み、上記ＰＬＣ本体は、自身が備える電源部の容量不足を検出する容量不足検出部を具備し、上記各入出力モジュールは、電源部と、当該自身の電源部の容量不足を検出する容量不足検出部と、を具備し、前段から容量不足にかかる信号を入力するとき自身の電源部を作動させて自身内部での電源の容量不足を補うと共に、自身の電源部が容量不足に際してはその容量不足にかかる信号を次段の入出力モジュールへ出力する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、入出力モジュールがＰＬＣ本体の電源部の電源容量が十分な状態でその電源部から直流電圧を供給してもらって動作している場合では、ＰＬＣ本体の容量不足検出部からは容量不足の検出信号が出力されないが、容量不足検出部によりＰＬＣ本体の電源部に容量不足が検出されると、その容量不足にかかる信号が次段の入出力モジュールに出力される。そして該入出力モジュールでは、自身の電源部を作動させて自身および次段以降の入出力モジュールに直流電圧を供給することで上記電源の容量不足を解消することができる。
【００１０】
以上により本発明では、ＰＬＣ本体側の電源部に電源容量不足が発生しても、各入出力モジュール側の電源部が作動してその容量不足を補うことができるのでＰＬＣ本体側の電源部における容量不足が起因した不具合が発生しなくなると共に入出力モジュールへの電源供給を再開する場合に、その電源供給は順次に立ち上がって行われるので、ラッチアップの現象が起こらない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ＰＬＣ本体側の電源部が入出力モジュールへの供給電源として容量不足を来たしても、各入出力モジュールそれぞれの電源部によりその容量不足をカバーすることができる一方、各入出力モジュールにおいて電源部の起動立ち上がり順序に起因したラッチアップも起こらない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るＰＬＣの電源制御方式を実施する全体のブロック回路構成を示す図である。
【図２】図２はＰＬＣ本体の内部回路の構成を示す図である。
【図３】図３は入出力モジュールの内部回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るＰＬＣの電源制御方式を説明する。
【００１４】
図１ないし図３を参照して実施形態の電源制御方式を説明する。図１は本発明の実施形態に係るＰＬＣの電源制御方式を実施する全体のブロック回路構成、図２はＰＬＣ本体の内部回路の構成、図３は複数の入出力モジュールの内の１つの入出力モジュールの内部回路の構成を示す。
【００１５】
これらの図を参照して、１はＰＬＣ本体、２ないし４は入出力モジュールである。ＰＬＣ本体１は、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａと、ＤＣ／ＤＣ変換部１ｂと、本体制御部１ｃと、容量不足検出部１ｄと、を備える。ＡＣ／ＤＣ変換部１ａと、ＤＣ／ＤＣ変換部１ｂとによりＰＬＣ本体１側の電源部１ｅを構成する。
【００１６】
ＡＣ／ＤＣ変換部１ａは、１００ないし２４０Ｖの商用交流電源５に対して交流電源線６で接続されており、この商用交流電源５の交流電圧を例えば２４Ｖの直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をさらにＤＣ／ＤＣ変換部１ｂで例えば１２Ｖや５Ｖ等の別の複数の直流電圧に変換して自身内部の各部に供給すると共に、直流電源線７を介して、各入出力モジュール２ないし４に供給する。なお、交流電源線６や直流電源線７等は一対の電源線で構成されるが、図解簡略化のため単一電源線で示す。
【００１７】
本体制御部１ｃは、図示略のＣＰＵ、メモリ、入／出力部、等を含み、入出力モジュール２ないし４にＡＣ／ＤＣ変換部１ａから直流電源線７を介して直流電圧の供給を制御すると共に、メモリに格納したシーケンスプログラムを実行して入／出力部を介して入出力モジュール２ないし４との間で制御対象の状態に対応したスイッチやセンサ等の入力機器のＯＮ／ＯＦＦに関わる入力信号ＤＳ１をデータ信号線９を介して入力すると共に、ラダー言語などで書かれたシーケンスプログラムに沿って論理演算を実行し、得られた演算結果に従い、リレー，バルブ，アクチュエータ等の出力機器に対し、入出力モジュール２ないし４からＯＮ／ＯＦＦに関わる出力信号ＤＳ２を、データ信号線９を介して、出力制御することで制御対象の制御を実行する。
【００１８】
容量不足検出部１ｄは、例えば比較回路からなり、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａが比較回路に、直接、出力する直流電圧を基準直流電圧（例えば２４Ｖ）Ｖ１とし、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａがＤＣ／ＤＣ変換部１ｂに出力する直流電圧（例えば２４Ｖ）を比較直流電圧Ｖ２とし、これら両直流電圧Ｖ１，Ｖ２を比較して、比較直流電圧Ｖ２が基準直流電圧Ｖ１以下に低下した場合は、電源容量不足とする比較信号Ｓ１を検出信号線８を介して入出力モジュール２に出力するようになっている。
【００１９】
上記の場合、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａがＤＣ／ＤＣ変換部１ｂに出力する比較直流電圧Ｖ２は、実際に各入出力モジュール２−４に供給される直流電圧であるので、容量不足を来たした場合は、低下する。一方、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａが比較回路に、直接、出力する基準直流電圧Ｖ１は、容量不足とは関係が無い基準の電圧である。そのため、これら両電圧Ｖ１，Ｖ２を比較することで容量不足を検出することができる。
【００２０】
入出力モジュール２ないし４は、それぞれ、同様の構成を有するので入出力モジュール２について説明すると、入出力モジュール２はＡＣ／ＤＣ変換部２ａと、ＤＣ／ＤＣ変換部２ｂと、モジュール制御部２ｃと、容量不足検出部２ｄと、を含む。ＡＣ／ＤＣ変換部２ａと、ＤＣ／ＤＣ変換部２ｂとにより入出力モジュール２の電源部２ｅを構成する。
【００２１】
ＡＣ／ＤＣ変換部２ａ、ＤＣ／ＤＣ変換部２ｂ、容量不足検出部２ｄは、いずれも、ＰＬＣ本体１のそれらと同様である。すなわち、ＡＣ／ＤＣ変換部２ａは、交流電源線６に接続され、モジュール制御部２ｃの制御により交流電源線６の交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を直流電源線７に出力すると共に、ＤＣ／ＤＣ変換部２ｂに出力する。ＤＣ／ＤＣ変換部２ｂは、ＡＣ／ＤＣ変換部２ａから入力した直流電圧を当該内部の各部に対応した直流電圧に変換する。モジュール制御部２ｃはまた、ＰＬＣ本体１との間でデータ信号線９を介して上記した入力信号ＤＳ１の入力処理、出力信号ＤＳ２の生成、出力処理をする信号処理部としても機能する。メモリはモジュール制御部２ｃの制御によりそうした信号の記憶やその他のデータを記憶したり、また、記憶した信号等を読み出しされる。
【００２２】
容量不足検出部２ｄは、例えば比較回路からなり、ＡＣ／ＤＣ変換部２ａが出力する直流電圧を基準直流電圧Ｖ１´とし、ＤＣ／ＤＣ変換部２ｂに出力する直流電圧を上記基準直流電圧Ｖ１´と比較する比較直流電圧Ｖ２´とし、これら両直流電圧Ｖ１´，Ｖ２´を比較して、比較直流電圧Ｖ２´が基準直流電圧Ｖ１´以下に低下した場合は、電源容量不足とする比較信号Ｓ２を検出信号線１０を介して入出力モジュール３に出力するようになっている。
【００２３】
こうして電源の容量不足の場合は、入出力モジュール３から入出力モジュール４は比較信号Ｓ３が検出信号線１１を介して出力され、また、入出力モジュール４からは図示略の入出力モジュールに比較信号Ｓ４が検出信号線１２を介して出力されるようになっている。
【００２４】
以上の構成を備えたＰＬＣの動作を以下、説明する。
【００２５】
・電源容量が不足していない場合
ＰＬＣ本体１は商用交流電源５の電圧を交流電源線６を介してＡＣ／ＤＣ変換部１ａに入力する。ＡＣ／ＤＣ変換部１ａは、商用交流電源５の交流電圧を直流電圧Ｖ２に変換する。次に、この変換直流電圧Ｖ２は、直流電源線７を介して各入出力モジュール２ないし４に供給されると共に、ＤＣ／ＤＣ変換部１ｂに出力される。ＤＣ／ＤＣ変換部１ｂでは、この変換直流電圧Ｖ２を当該ＰＬＣ本体１内部の各部に対応した直流電圧に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａの変換直流電圧Ｖ２は、容量不足検出部１ｄで基準直流電圧Ｖ１と比較される。変換直流電圧Ｖ２が基準直流電圧Ｖ１と一致ないしそれ以上である場合は電源には容量不足が無いとして、容量不足検出部１ｄからは容量不足の比較信号Ｓ１は容量不足検出信号線８に出力されない。
【００２６】
入出力モジュール２のモジュール制御部２ｃにはＰＬＣ本体１から比較信号Ｓ１が出力されてこないので容量不足検出部２ｄは作動制御されず、ＰＬＣ本体１から供給される直流電圧Ｖ２により動作する。入出力モジュール２はその直流電圧Ｖ２をＤＣ／ＤＣ変換部２ｂで所望する別の直流電圧に変換して内部で使用する。
【００２７】
・電源容量が不足する場合
ＰＬＣ本体１の容量不足検出部１ｄで、ＡＣ／ＤＣ変換部１ａの変換直流電圧Ｖ２が基準直流電圧Ｖ１以下であるとされた場合、容量不足検出部１ｄから容量不足の比較信号Ｓ１が出力される。この比較信号Ｓ１は、ＰＬＣ本体１の次段である入出力モジュール２のモジュール制御部２ｃに入力される。当該入出力モジュール２は、ＰＬＣ本体１から比較信号Ｓ１が入力されたので、自身内部の電源部２ｅを動作させ、ＡＣ／ＤＣ変換部２ａで商用交流電源５の交流電圧を直流電圧Ｖ２´に変換し、自身のＤＣ／ＤＣ変換部２ｂに供給すると共に、直流電源線７を介して次段以降の各入出力モジュールに供給する。これによりＰＬＣ本体１の電源部１ｅが容量不足を起こしても、次段以降の入出力モジュール２ないし３内蔵のＡＣ／ＤＣ変換部により電源の容量不足をカバーすることができる。
【００２８】
なお、入出力モジュール２で電源容量不足を来たした場合、容量不足の比較信号Ｓ２が信号線１０を介して次段の入出力モジュール３に出力される。こうして以下同様に入出力モジュール３からも容量不足の場合では比較信号Ｓ３が信号線１１を介して次段の入出力モジュール４に、入出力モジュール４からも容量不足の場合では比較信号Ｓ４が信号線１２を介して図示略の次段の入出力モジュールに出力される。
【００２９】
以上から本実施形態では、ＰＬＣ本体１側のＡＣ／ＤＣ変換部１ａにおける電源容量が、入出力モジュール２ないし４の増設等で容量不足が生じても、各入出力モジュール２ないし４側でその電源の容量不足が補われるので、各入出力モジュール２ないし４ではその作動電源に容量不足が発生するようなことがなくなり、ＰＬＣ本体１と入出力モジュール２ないし４との間の通信にエラーを来たしたりする等の不具合は発生しなくなり、また、電源の容量不足を解消して入出力モジュール２ないし４への電源供給を再開する場合に、その電源供給も順次に行われるので、ラッチアップの現象が起こらなくなる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ＰＬＣ本体
２−４  入出力モジュール
５  交流電源
６  交流電源線
７  直流電源線
８，１０−１２  容量不足検出信号線
９  データ信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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