(57)【要約】【課題】主電池と補助電池を併用しメモリをバックアップするプログラマブルコントローラであり、主電池と共に交換されていた補助電池の交換を抑制し無駄な資源の消費を抑えつつ、主電池残量の減少による警告後にも長時間メモリバックアップすることが可能なプログラマブルコントローラを提供すること。【解決手段】主電池をプログラマブルコントローラと分離可能に構成し、一方、補助電池は充電可能な二次電池にて構成するとともにプログラマブルコントローラ本体に搭載する。補助電池の出力電圧が、再充電電圧Ｅ２以下になると補助電池の充電を開始し、この充電によって補助電池の出力電圧がレギュレータ出力電圧Ｅ１に達すると補助電池の充電を終了する充電手段とを備える。【選択図】図１
2012120352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データのバックアップ機能を有するプログラマブルコントローラであって、
データを保持する記憶手段と、
この記憶手段に電流を供給する電源部と、
この電源部がオフの時に前記記憶手段に電流を供給するバックアップ電池ユニットと、
このバックアップ電池ユニットの出力電圧が、該バックアップ電池ユニットを交換する第一閾値以下になると、前記バックアップ電池ユニットに代わり前記記憶手段に電流を供給する補助電池部と、を有し、
前記補助電池部は、
充電可能な補助電池と、
この補助電池の出力電圧が、該補助電池を充電する第二閾値以下になると前記補助電池の充電を開始し、該充電によって前記補助電池の出力電圧が、前記補助電池の充電を終了する第三閾値に達すると前記補助電池の充電を終了する充電手段と、
を備える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】
請求項1に記載のプログラマブルコントローラにおいて、
前記第二閾値は、前記記憶手段のデータ保持最低電圧を基準電圧とし、前記補助電池が前記記憶手段を所定時間バックアップしたときの該補助電池の下降電圧を前記基準電圧に加えた電圧値以上であることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプログラマブルコントローラにおいて、
前記補助電池部は前記記憶手段とともにプログラマブルコントローラ本体に搭載され、前記電池ユニットは該プログラマブルコントローラ本体と分離可能に構成されることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のプログラマブルコントローラにおいて、
前記補助電池部は前記補助電池の充電の回数を計数する計数手段をさらに備え、
該プログラマブルコントローラは、前記計数手段による前記充電回数が前記補助電池の充電可能な制限回数に達すると警報を発する充電回数警報手段をさらに備えることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のプログラマブルコントローラにおいて、
該プログラマブルコントローラは前記バックアップ電池ユニットの出力電圧が前記第一閾値以下になると該バックアップ電池ユニットの電圧低下の警告を発する電圧低下警告手段をさらに備える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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データを保持するメモリを電池にてバックアップする機能を備えたプログラマブルコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
プログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣとも略記する）は、ＦＡ（ファクトリ・オートメーション）等、幅広い分野の機械制御、監視などに使用されている。ＰＬＣのデータを保存するには、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）などの記憶媒体が使われ、主電源がオフのとき電池がＳＲＡＭをバックアップするように構成し、ＳＲＡＭのバックアップ時間を長くするためには、大容量電池をバックアップ電池として使用することが従来から知られている。
【０００３】
図４は、大容量電池として広く使用されているリチウム電池の放電特性カーブの概略を示す図である。なお同図４（ｂ）は、図４（ａ）の電圧下降部分の時間軸を拡大したものである。これら図に示すようにリチウム電池は、電池容量がほぼ無くなるまで、高い電圧を維持できる特性を持っているが、電池電圧が低下してきてから電池容量が尽きるまでの時間は極めて短い。
【０００４】
このため、電池電圧が低下してきたことで電池の残量が少なくなったことを検出し、警告を発生させるＰＬＣでは、電池電圧が警告レベル電圧Ｅｗｒまで低下して警告を発生した後、メモリをバックアップできなくなる電圧Ｅｔｈ（バックアップ可能最低電圧）に達するまでの時間Ｔｂｋ（バックアップ可能時間）を延ばすことが難しい。さらに近年は、ＳＲＡＭのバックアップ時の消費電流が大きくなっているため、このバックアップ可能時間Ｔｂｋを延ばすことがより困難になっている。
【０００５】
従って、例えば工場などの休業などによるＰＬＣの停止期間中に電池の電圧が低下して警報が発生しても、電池の交換作業が行われず、運転再開までにデータが消失してしまう懸念が高くなっている。すなわち、警告が発生してから電池交換を終えるべき時点までのバックアップ可能時間Ｔｂｋが短くなり、ＰＬＣ停止期間中のメモリバックアップを満足できなくなってきている。
【０００６】
このようなデータの消失を防ぐために、補助電池が主電池に代わりメモリのバックアップを維持するよう機能し、電池残量の減少を警告した後、メモリのバックアップの延長を可能とするバックアップ回路が特開２００８−７９４３８号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−７９４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特開２００８−７９４３８号公報に記載された従来の発明では、補助電池が主電池を搭載する電池ユニットに内蔵されるため、電池ユニットの交換の都度、主電池とともに補助電池も交換されるようにメンテナンスされる。すなわち、補助電池の寿命が尽きていないにも関わらず、主電池の交換と共に補助電池が交換され、資源を無駄に消費してしまうという問題がある。また、かかる補助電池は電池ユニットに内蔵される小型のものであるため、その電池容量が小さく、補助電池によるバックアップの延長時間には限界がある。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて考案されたものであり、その目的は、電池残量の減少による警告後にも長時間メモリバックアップすることが可能で、かつ補助電池の交換を抑制し無駄な資源の消費を抑えるＰＬＣを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は以下のように構成される。
請求項１の発明に係るプログラマブルコントローラは、データのバックアップ機能を有するプログラマブルコントローラであって、
データを保持する記憶手段と、この記憶手段に電流を供給する電源部と、この電源部がオフの時に前記記憶手段に電流を供給するバックアップ電池ユニットと、このバックアップ電池ユニットの出力電圧が、バックアップ電池ユニットを交換する第一閾値以下になると、前記バックアップ電池ユニットに代わり前記記憶手段に電流を供給する補助電池部と、を有し、
前記補助電池部は、充電可能な補助電池と、この補助電池の出力電圧が、該補助電池を充電する第二閾値以下になると前記補助電池の充電を開始し、該充電によって前記補助電池の出力電圧が、前記補助電池の充電を終了する第三閾値に達すると前記補助電池の充電を終了する充電手段と、を備えるように構成される。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項1に記載のプログラマブルコントローラであって、前記第二閾値は、前記記憶手段のデータ保持最低電圧を基準電圧とし、前記補助電池が前記記憶手段を所定時間バックアップしたときの該補助電池の下降電圧を前記基準電圧に加えた電圧値以上に構成される。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のプログラマブルコントローラであって、前記補助電池部は前記記憶手段とともにプログラマブルコントローラ本体に搭載され、前記電池ユニットはプログラマブルコントローラ本体と分離可能に構成される。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３の何れか一項に記載のプログラマブルコントローラであって、前記補助電池部は前記補助電池の充電の回数を計数する計数手段をさらに備え、該プログラマブルコントローラは、前記計数手段による前記充電回数が前記補助電池の充電可能な制限回数に達すると警報を発する充電回数警報手段をさらに備えるように構成される。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載のプログラマブルコントローラであって、該プログラマブルコントローラは前記バックアップ電池ユニットの出力電圧が前記第一閾値以下になると該バックアップ電池ユニットの電圧低下の警告を発する電圧低下警告手段をさらに備えるように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＰＬＣの非稼動期間にメモリをバックアップする主電池とは別に、充電手段による充電が可能な二次電池で主電池電圧が警報発生電圧レベルを下回るとメモリバックアップを開始する二次電池を設けた。また、本発明は二次電池の充電開始閾値として、メモリデータ保持最低電圧に、ＰＬＣの最大の非稼動時間中に二次電池がメモリをバックアップしたときの二次電池の下降電圧を加えた電圧値とした。このように構成することにより、本発明はＰＬＣの非稼動期間中にメモリのデータが消失されない高信頼なＰＬＣを提供することができる。
【００１６】
また、本発明は、二次電池を充電した後、その二次電池の電圧が充電開始閾値以下となるまでは再充電しないようにしたので、頻繁な充電を防止し二次電池の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
従って、本発明は２次電池を補助電池として使用した場合でもそのメンテナンスを軽減し（実質メンテナンスフリー）、無駄な資源の消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例を示すメモリバックアップ回路の構成図
【図２】図１における二次電池充電回路の内部構成の一実施例を示す図
【図３】図１の動作の一実施例を示すタイムチャート
【図４】電池の放電特性の一例を示す図
【図５】プログラマブルコントローラのモジュールの構成と電源の供給方法を説明する図
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１９】
次に図１ないし図５を用いて本発明の実施例を説明する。
図５は、本発明を適用するＰＬＣの基本構成と、ＰＬＣの給電方法の一例を示す構成図である。同図において、２００はシステム電源であり、ＰＬＣの稼動時に外部から商用電源が供給されることにより、各種モジュールに所定の電圧を供給する。３０１と３０２は、次に述べる入出力モジュール４００と交信しつつ、ＰＬＣ全体を統括制御するＣＰＵモジュール（共通符号を３００とする）であり、以下に述べるように本発明のメモリバックアップ回路を内蔵している。
【００２０】
４０１、４０２、・・・、４０６は入出力モジュール（共通符号を４００とする）であり、不図示の監視制御対象機器に取り付けたスイッチやセンサなどの信号を入力したり、アクチュエータなどの監視制御対象機器に制御出力信号を出力する。１００は、これらの各種モジュールおよびシステム電源を搭載するベースボードである。
【００２１】
システム電源２００は、ベースボード１００を介して、ＣＰＵモジュール３００や、入出力モジュール４００のそれぞれにベースボード電圧（本例ではＤＣ２４Ｖ）Ｓ１を供給する。この電圧Ｓ１を受けた各モジュール３００、４００は、各モジュール内に設けられた、後述の電源回路１によって、当該モジュール内の回路を駆動させるための電源電圧Ｅｓを生成する。
【００２２】
図１は、本発明を適用したメモリバックアップ回路の構成例である。本メモリバックアップ回路はＣＰＵモジュール３００に組込まれている。メモリバックアップ回路は電源回路１を備えており、該電源回路１はベースボード電圧Ｓ１を受け、ＣＰＵモジュール３００内の回路を駆動させる電源電圧Ｅｓを生成する。制御部１２は図外のマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、プログラムメモリ、作業用メモリなどを搭載しており、シーケンスプログラムを実行することにより入出力モジュール４００を介して外部機器を制御するように構成されている。
【００２３】
続いて、３はＰＬＣの設定データ等を保持するＳＲＡＭであり、バックアップ対象のメモリである。２はＰＬＣが停止されている時、すなわち非稼動時にＳＲＡＭ３をバックアップする主電池（リチウム電池）、２ａはその出力電圧値である。１０は主電池２を収容する電池ユニットであり、ＣＰＵモジュール３００本体から分離可能に構成されている（主電池の交換を容易にするため）。４は主電池２の出力電圧を入力し、この電圧が警報レベル電圧Ｅｗｒになると警告を発する警告発生回路である。この警告発生回路４は電源電圧Ｅｓを電源として動作する回路であり、主電池２の出力電圧と警告レベル電圧Ｅｗｒとを比較し、主電池２の出力電圧が警報レベル電圧Ｅｗｒを下回ると警告を発する（電圧低下警告手段）。
【００２４】
１１は、主電池２の出力電圧が低下した時に、該主電池２に代わりＳＲＡＭ３をバックアップする補助電池部である。補助電池部１１は充電可能な二次電池８と、二次電池８を充電する二次電池充電回路９とを備えている。二次電池充電回路９は、電源電圧Ｅｓを電源とし、二次電池８の出力電圧が後述図３の再充電電圧Ｅ２を下回ると二次電池８を充電する。ダイオード５，６，７はそれぞれ逆流防止ダイオードである。電源回路１、主電池２、二次電池８のうち、最も高い電圧源が逆流防止ダイオードを介してＳＲＡＭ３に電流を供給する。なお、電源回路１がオンしているときの電源電圧Ｅｓは、主電池２の出力電圧および二次電池８の出力電圧より高く設定されている。
【００２５】
図２は、二次電池充電回路９の内部構成の一例を示す図である。同図において、９３は３端子レギュレータ（単にレギュレータとも呼ぶ）である。レギュレータ９３は、トランジスタ９２、ダイオード９４を介して電源電圧Ｅｓが入力されているときにオンしてレギュレータ出力電圧Ｅ１を出力し、一方、電源電圧Ｅｓが入力されてないときはオフする。レギュレータ９３がオフのとき、レギュレータ９３の内部抵抗はほぼ無限大になるため、二次電池８の電流がレギュレータ９３側に放電することはない。抵抗Ｒｓはレギュレータ９３の出力電流を制限する電流制限抵抗である。
【００２６】
９１はコンパレータであり、自身の（−）入力端子に入力される二次電池８の出力電圧と、（＋）入力端子に印加される電圧Ｅｃｐｐとを比較し、出力を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに、又は“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに切り替える。９２はコンパレータ９１の出力に応じてオン・オフするトランジスタであり、電源電圧Ｅｓをレギュレータ９３に与えるスイッチの機能を果たす。９４は二次電池８側からトランジスタ９２側へ電流の逆流を防止するダイオードである。
【００２７】
抵抗Ｒ１、Ｒ２は、電源電圧Ｅｓを分圧し、電圧Ｅｃｐｐを決定する分圧抵抗である。抵抗Ｒｆはコンパレータ９１の出力に応じて電圧Ｅｃｐｐを変化させる帰還抵抗であり、コンパレータ９１の入力にヒステリシス特性を持たせるものである。これらの抵抗は、コンパレータ９１が“Ｈ”レベルを出力しているとき、電圧Ｅｃｐｐが後述図３のレギュレータ出力電圧Ｅ１に略等しく該電圧Ｅ１より微小に低い電圧になるように、一方、コンパレータ９１が“Ｌ”レベルを出力しているとき、電圧Ｅｃｐｐが後述図３の再充電電圧Ｅ２になるように、その抵抗値が決定されている。
【００２８】
なお、後に説明するように、レギュレータ出力電圧Ｅ１は二次電池８の充電を終了する閾値（充電終了閾値）である。一方、再充電電圧Ｅ２は二次電池８の充電を開始する閾値（充電開始閾値）である。
【００２９】
次に、図1を参照しつつ、図２の二次電池充電回路９の動作を説明する。
電源電圧Ｅｓが出力されているときに、二次電池８の出力電圧が再充電電圧Ｅ２を下回ると、すなわち、コンパレータ９１の（−）入力端子の電圧がコンパレータ（＋）入力端子電圧Ｅｃｐｐ（＝再充電電圧Ｅ２）を下回ると、コンパレータ９１は“Ｈ”レベルを出力する。この“Ｈ”レベルの出力に従い、トランジスタ９２がオンし、レギュレータ９３はレギュレータ出力電圧Ｅ１を出力する。そして、レギュレータ９３は充電電流制限抵抗Ｒｓを介して二次電池８の充電を開始する（充電開始手段）。このとき、コンパレータ９１の“Ｈ”レベルの出力に伴い、コンパレータ（＋）入力端子電圧Ｅｃｐｐはレギュレータ出力電圧Ｅ１に略等しく該電圧Ｅ１より微小に低い電圧に設定される。
【００３０】
続いて、充電に伴い二次電池の出力電圧が上昇し、この電圧がレギュレータ出力電圧Ｅ１に達し上回ると、コンパレータ（−）入力端子電圧はコンパレータ（＋）入力端子の電圧を上回る。こうなると、コンパレータ９１は“Ｌ”レベルを出力する。コンパレータ９１が“Ｌ”レベルを出力すると、トランジスタ９２はオフし、これに伴いレギュレータ９３もオフし、二次電池８の充電が終了される（充電終了手段）。そして、コンパレータ９１の“Ｌ”レベルの出力に伴い、コンパレータ（＋）入力端子電圧Ｅｃｐｐは再充電電圧Ｅ２に設定され、その電圧は二次電池８の出力電圧が再充電電圧Ｅ２を下回るときまで維持される。従って、本発明は二次電池充電回路９による頻繁な充電を避け、かつ過充電を阻止することができるため、二次電池８の劣化を抑制することができる。なお、補助電池部１１は上述充電開始手段および充電終了手段を含んでおり、この両手段を合わせて単に充電手段ともいう。
【００３１】
図３はＰＬＣの稼動状態を模擬したタイムチャートであり、二次電池の充放電を説明する図である。図３において、３ａはＳＲＡＭ端子電圧（太実線）、２ａは主電池２の出力電圧（太破線）、８ａは二次電池８の出力電圧（一点鎖線）である。Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔ１４）はＰＬＣの稼動期間であり、すなわち、電源回路１のオン期間である。一方、τ（τ１、τ２、・・・τ１４）はＰＬＣの非稼動期間であり、すなわち、電源回路１のオフ期間である。このオフ期間τにおいては、電源電圧Ｅｓが供給されないため、主電池２がダイオード６を介して、または二次電池８がダイオード７を介してＳＲＡＭ３をバックアップしている。なお、非稼動期間τ１４のみは再充電電圧E２の設定方法を説明するために意図的に延長を続けたものである。
【００３２】
本例においては、警報レベル電圧Ｅｗｒ＞レギュレータ出力電圧Ｅ１（充電終了閾値）＞再充電電圧Ｅ２（充電開始閾値）である。さらに、二次電池８の出力電圧８ａは、警告レベル電圧Ｅｗｒより低く選ばれている。
【００３３】
また、稼動期間Ｔ１が始まる時点ｔ０において、主電池２および二次電池８は満充電の状態である。さらに、主電池２および二次電池８の自己放電は無いものとし、稼動期間Ｔにおいて、主電池２の出力電圧は不変であり、二次電池８の出力電圧８ａも二次電池充電回路９による充電が行われている期間以外では不変のものとする。
【００３４】
まず、時点ｔ０からｔ２までの期間Ａについて説明する。主電池２の出力電圧２ａは非稼動期間τ１、τ２を経てτ３に至る迄は、ほぼ初期電圧Ｅ０を保っているが、非稼動期間τ４から下降し始め、非稼動期間τ５でさらに下降し、非稼動期間τ６内の時点ｔ１では警告レベル電圧Ｅｗｒに達している。主電池２の出力電圧２ａは、時点ｔ１以後も下降し、時点ｔ２では二次電池出力電圧８ａに略等しくなっている。このように、主電池２の出力電圧が二次電池出力電圧に略等しくなるまでは、メモリ３のバックアップは主電池２のみによって行われる。
【００３５】
続いて、時点ｔ２以降について説明する。時点ｔ２〜時点ｔ４までの期間Ｂにおいて、主電池２の出力電圧２ａは、非稼動期間τ７の開始時点で二次電池８の出力電圧８ａと略等しくなっている。こうなると、主電池２と二次電池８の両電池は非稼動期間τ９の終わり、すなわち時点ｔ４まで同じ電圧下降カーブをたどりながら、共にＳＲＡＭ３をバックアップするが、主電池２の残量は極少なくなっているので、電流の供給能力は二次電池８にあり、メモリ３のバックアップは主に二次電池８が行っている状態である。
【００３６】
続いて、時点ｔ４から時点ｔ９までの期間Ｃについて説明する。稼動期間Ｔ１０の開始時点（時点ｔ４）において、主電池２と二次電池８の両出力電圧は電圧Ｅ２１に達しており、該電圧Ｅ２１は再充電電圧Ｅ２を微小に下回っている。このとき電源回路１がオンされると、二次電池充電回路９は二次電池８の充電を直ちに開始し、この充電の結果、二次電池８の出力電圧８ａはレギュレータ出力電圧Ｅ１にまで回復している（期間Ｔ１０）。
【００３７】
こうして、二次電池出力電圧８ａがレギュレータ出力電圧Ｅ１に達すると、二次電池充電回路９はその充電を終了し、二次電池８の過充電を防止する。すなわち、二次電池８はレギュレータ出力電圧Ｅ１を上限値として充電され、二次電池８の出力電圧がレギュレータ出力電圧Ｅ１に達したところで充電が終了されるので、過充電が防止される。
【００３８】
このため、稼動期間Ｔ１０以後、時点ｔ６に至るまでは、二次電池８の出力電圧８ａは主電池２の出力電圧２ａ（この場合、電圧Ｅ２１）を上回っているので、非稼動期間τ１０、τ１１、τ１２およびτ１３内の時点ｔ６までは、二次電池８のみがメモリ３をバックアップする。なお、二次電池８の出力電圧８ａは、非稼動期間τ１３内の時点ｔ５で再充電電圧Ｅ２に略等しくなり、時点ｔ６では電圧Ｅ２１にまで下降している。一方、主電池２は、電圧Ｅ２１を維持して時点ｔ６に至っている。
【００３９】
時点ｔ６から非稼動期間τ１３の終わりの時点ｔ７までは、再び主電池２と二次電池８の両電池がメモリ３をバックアップしており、時点ｔ７での主電池２と二次電池８の両電池の出力電圧は、電圧Ｅ２１から若干下降し、電圧Ｅ２２にまで下降している。
【００４０】
続いて、稼動期間Ｔ１４では、稼動期間Ｔ１０と同様、二次電池８が充電され、続く非稼動期間τ１４に入って、二次電池８がメモリ３をバックアップしながら時点ｔ８至り、この時点で二次電池８の出力電圧８ａは再充電電圧Ｅ２にまで下降している。仮に、この時点ｔ８に入る少し手前、すなわち、二次電池８の出力電圧８ａが再充電電圧Ｅ２より微小に高い電圧のときにＰＬＣが稼動されたとしても、この稼動による二次電池８の充電は行われない。従って、二次電池８の出力電圧８ａは再充電電圧Ｅ２を保ったまま次の非稼動期間τに入ることになる。よって、非稼動期間に入るときの二次電池８の最低出力電圧は、再充電電圧Ｅ２に略等しい。
【００４１】
続いて、時点ｔ９に至り、時点ｔ９では二次電池８の出力電圧８ａは電圧Ｅ２２にまで下降している。時点ｔ９以後もＰＬＣが稼動されず電源回路１がオンされないので、主に二次電池８がメモリ３をバックアップしながら、時点ｔ１０に至っている。時点ｔ１０での二次電池８の出力電圧８ａは、メモリ３をバックアップすることができる最低電圧Ｅｔｈにまで下降している。こうなると、ＳＲＡＭ３に保持されたデータが失われる可能性がある。言い換えれば、時点ｔ１０に至る前にＰＬＣが稼動されるか、もしくは主電池２の交換作業が行われればメモリ３に保持されたデータの破損を防ぐことができる。
【００４２】
ここで、再充電電圧Ｅ２は、時点ｔ１０を起点に遡った時点ｔ８までの時間τＤ１を、ＰＬＣの非稼動時間の最大時間として、この非稼動最大時間が確保されるように、その電圧が決定されている。例えば、非稼動時間の最大時間が４８０時間（２０日間に相当）のＰＬＣシステムにおいては、時点ｔ１０と時点ｔ８との間隔が４８０時間以上になるように再充電電圧Ｅ２を決定することが望ましい。すなわち、再充電電圧Ｅ２は、バックアップ可能最低電圧Ｅｔｈに、ＰＬＣの最大の非稼動時間中に二次電池８がメモリ３をバックアップしたときの二次電池８の下降電圧を加えた電圧である（実際には逆流防止ダイオードの順方向電圧も加える必要がある）。
【００４３】
このようにすることにより、非稼動期間τに入るときに、実質、主電池２がバックアップ能力を失っており、さらに二次電池８の出力電圧８ａが再充電電圧Ｅ２に略等しい電圧であったとしても、その後のメモリバックアップを４８０時間保証することができる（時点ｔ８〜時点ｔ１０の時間τＤ１を許容最大無通電時間ともいう）。よって、操業されない期間が２０日未満であれば、メモリのデータが失われることがない。
【００４４】
また、再充電電圧Ｅ２を、なるべく低い電圧に設定することにより二次電池の充電回数を抑制し、二次電池の劣化を防ぐことができる。
また、レギュレータ９３の出力電圧Ｅ１は警告レベル電圧Ｅｗｒより低い電圧に選ばれている。こうすることで、二次電池８は警告レベル電圧Ｅｗｒ以下でのみメモリ３をバックアップすることになる。すなわち、二次電池８は警告レベル電圧Ｅｗｒ以上ではメモリ３をバックアップしない。従って、主電池初期電圧Ｅ０と警報レベル電圧Ｅｗｒの電圧差を大きくとればとるほど、二次電池８のメモリバックアップ開始電圧が下がり、必要以上の二次電池８の放電を避けることができる。よって、二次電池の充電の間隔を伸ばすことができるため、二次電池の充電回数を抑制させることができ、二次電池の充電許容回数のオーバーによる二次電池のメンテナンスが軽減される。
【００４５】
また、図示はしてないが、例えば３端子レギュレータ９３がオンする回数を計数手段によって計数し、この計数された回数が二次電池の充電制限回数を超えることにより警報を出力する充電回数警報手段を設けて、二次電池の劣化予想に基づく交換を促すことも可能である。計数手段は、３端子レギュレータ９３の入力端子９３ｉ、あるいは出力端子９３ｏの電圧の立ち上がりをカウントアップするカウンタなどで構成される。充電回数警報手段は、計数手段によってカウントされた計数値と、予め設定された二次電池の充電制限回数とを比較し、計数手段によってカウントされた計数値が二次電池の充電制限回数以上になることにより、ＬＥＤなどを点灯させ、二次電池の充電回数が制限値に達したことを外部に通知する。
【００４６】
なお、本実施例においては、二次電池が補助電池に対応しており、警報レベル電圧Ｅｗｒが第一閾値に、再充電電圧Ｅ２が第二の閾値（充電開始閾値）に、レギュレータ出力電圧Ｅ１が第三閾値（充電終了閾値）に対応している。
【００４７】
また、「上回る」という表現は以上という意味を含んでおり、「下回る」という表現は以下という意味を含んでいる。
【符号の説明】
【００４８】
１            電源回路
２            主電池
２ａ          主電池出力電圧
３            スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）
３ａ          ＳＲＡＭ端子電圧
４            警告発生回路
５、６、７、  ダイオード
８            二次電池
８ａ          二次電池出力電圧
９            二次電池充電回路
１０          電池ユニット
１１          補助電池部
１２          制御部
９１          コンパレータ
９２          トランジスタ
９３          ３端子レギュレータ（レギュレータ）
９３ｉ        レギュレータ入力端子
９３ｏ        レギュレータ出力端子
９４          ダイオード
１００        ベースボード
２００        システム電源
３００        ＣＰＵモジュール
Ｒ１〜Ｒ４    抵抗
Ｒｆ          帰還抵抗
Ｒｓ          充電電流制限抵抗
Ｓ１          ベースボード電圧
Ｅｓ          電源電圧
Ｅｃｐｐ      コンパレータ（＋）入力端子電圧
Ｅｃｐｏ      コンパレータ出力電圧
Ｅｗｒ        警告レベル電圧
Ｅ１          レギュレータ出力電圧
Ｅ２          再充電電圧
Ｅｔｈ        バックアップ可能最低電圧
Ｔ（Ｔ１〜Ｔ１４）    ＰＬＣの稼動期間
τ（τ１〜τ１４）    ＰＬＣの非稼動期間
【図１】
2012120352.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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