(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器と接続される複数の入出力点からなる４端子入出力コネクタを備え、これら入出力点に接続される前記外部機器の入出力データを制御装置との間で送受信を行うリモート入出力装置であって、
前記制御装置との間において前記入出力データを混在して伝送可能な通信基板と、
前記外部機器と接続される４端子入出力コネクタと、複数のコモン電源がそれぞれ別々に遮断器を介して接続される電源コネクタとを備えるコネクタ基板を備え、
前記通信基板に、前記コネクタ基板より入力データを入力する入力部と前記コネクタ基板へ出力データを出力する出力部を設け、
前記コネクタ基板に、前記各入出力点毎に、入出力点を前記通信基板の入力部と前記通信基板の出力部の一方に接続し、かつ前記複数のコモン電源から一つを選択して前記外部機器へ供給する３端子から構成されるジャンパースイッチを設け、
前記遮断器によって、前記複数のコモン電源がそれぞれ別々に遮断されること
を特徴とするリモート入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リモート入出力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、システム（設備）の電気工事においては、多芯ケーブルを用いた制御盤への集中配線方式が主流であった。しかし、近年になって工事工数の削減を目的とした省配線化が進み、省配線化を目的としてリモート入出力装置（リモートＩ／Ｏユニット）が多く使用されるようになってきている。
【０００３】
上記リモート入出力装置は、固定された入出力点数とコモン電源で構成されている。入出力点数は、（入力８点および出力８点）、または入力１６点、または出力１６点が標準とされ、コモン電源はＩ／Ｏ８点に対して１コモン、または１６点に対して１コモンが標準となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の如く固定された入出力点数で、希望とする入出力点を満たそうとすると、いくつかのリモート入出力装置を組み合わせる必要があり、コストアップにつながっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、工事工数および機器購入コストを抑えつつ、リモート入出力装置を増さずに希望とする入出力点を満たすことができ、コネクタ化することで配線の端末処理工数をカットできるコンパクトなリモート入出力装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、外部機器と接続される複数の入出力点からなる４端子入出力コネクタを備え、これら入出力点に接続される前記外部機器の入出力データを制御装置との間で送受信を行うリモート入出力装置であって、前記制御装置との間において前記入出力データを混在して伝送可能な通信基板と、前記外部機器と接続される４端子入出力コネクタと、複数のコモン電源がそれぞれ別々に遮断器を介して接続される電源コネクタとを備えるコネクタ基板を備え、前記通信基板に、前記コネクタ基板より入力データを入力する入力部と前記コネクタ基板へ出力データを出力する出力部を設け、前記コネクタ基板に、前記各入出力点毎に、入出力点を前記通信基板の入力部と前記通信基板の出力部の一方に接続し、かつ前記複数のコモン電源から一つを選択して前記外部機器へ供給する３端子から構成されるジャンパースイッチを設け、前記遮断器によって、前記複数のコモン電源がそれぞれ別々に遮断されることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成によれば、各入出力点毎に入出力点を通信基板の入力部と通信基板の出力部の一方に接続するスイッチを設けたことにより、接続する入力と出力の点数に合わせて、スイッチにより入出力点を自由に入力部と出力部に接続することができる。すなわち入出力点を自由に入力点と出力点に切替えることができ、よって必要な入出力点数を１台のリモート入出力装置で賄うことが可能となり、工事工数および機器購入コストを抑えることができる。
また、上記構成によれば、コネクタ基板に、複数のコモン電源から一つを選択して外部機器へ供給するスイッチを設けたことにより、外部機器へ供給されるコモン電源を複数のコモン電源の中から選択して供給でき、電源分割することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態におけるリモート入出力装置を使用したシステム構成図である。
【００１６】
図１において、１はリモート入出力装置であり、このリモート入出力装置１は伝送回線２を介してプログラムコントローラ（制御装置の一例）３に接続され、また遮断器Ｆを介して定電圧電源装置４に接続されている。
【００１７】
５はリモート入出力装置１の通信コネクタであり、この通信コネクタ５と前記伝送回線２のアダプタ６Ａ間が通信ケーブル（多芯ケーブル）７Ａにより接続され、前記伝送回線２のアダプタ６Ｂとプログラムコントローラ３の通信基板３Ａ間が通信ケーブル７Ｂにより接続され、これら通信ケーブル７Ａ，７Ｂとアダプタ６Ａ，６Ｂと伝送回線２を介してリモート入出力装置１とプログラムコントローラ３との間でデータの送受信が可能なように構成されている。
【００１８】
またリモート入出力装置１の電源コネクタＣＮ９と定電圧電源装置４間が遮断器Ｆを介して電源ケーブル８により接続され、リモート入出力装置１に定電圧電源装置４より電源ケーブル８を介して、ＤＣ電源（ＩＰコモン，ＯＰコモン，Ｎコモン）が給電されている。
【００１９】
なお、上記遮断器Ｆは、ＤＣ電源のＩＰコモン電源とＯＰコモン電源を、手動またはプログラムコントローラ３からの信号により別々に入り切り可能となっている。また遮断器Ｆは通常は通電状態とされ、プログラムコントローラ３から信号に応じて、ＩＰコモン電源とＯＰコモン電源が別々に遮断される。
【００２０】
またパーソナルコンピュータ９が通信ケーブル７Ｃにより伝送回線２のアダプタ６Ｃに接続され、パーソナルコンピュータ９とプログラムコントローラとの間でデータの送受信が可能なように構成されている。
【００２１】
またリモート入出力装置１の本体ケース１０の正面には、図２に拡大して示すように、８個の４端子入出力（Ｉ／Ｏ）コネクタＣＮ１〜ＣＮ８が設けられ、各々にそれぞれ、入出力ケーブル（たとえば、４芯ケーブル）１１を介して外部入出力機器（外部機器の一例）１２の２点の入出力点（スイッチなどの入力点やリレイの励磁コイルなどの出力点）が接続される。上記プログラムコントローラ３は、この外部入出力機器１２の制御装置に相当する。
【００２２】
またリモート入出力装置１の本体ケース１０の内部には、図３に示すように、入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８を介して外部入出力機器１２の入出力点が接続されるコネクタボード（基板）１４と、プログラムコントローラ３と間において外部入出力機器１２の入出力データの送受信を行う２層の通信ボード（基板）１５が設けられ、これらボード１４，１５はフラットケーブル１６により接続されている。
【００２３】
上記通信ボード１５は、上記入出力点に相当する入出力のデータを混在して伝送可能な通信装置を形成しており、表面に設けたディップスイッチ１７により「ノードアドレス」、「通信速度」、「通信異常時に出力データを保持するかクリアにするかの選択」を設定するようにされ、また表面に設けた状態ランプ１８により正常状態、故障あるいは通信異常などを表示するように形成されている。また通信ボード１５の表面には電源コネクタＣＮ９に接続される端子台１９が設けられ、端子台１９を介して通信ボード１５に給電されている。
【００２４】
また通信ボード１５は、コネクタボード１４より入力データを入力する入力部２４とコネクタボード１４へ出力データを出力する出力部２５が設けられ、外部入出力機器１２からの入力データが、通信ボード１５の入力部２４よりプログラムコントローラ３へ送信され、プログラムコントローラ３より外部入出力機器１２へ出力される出力データが、通信ボード１５の出力部２５へプログラムコントローラ３より受信される。
【００２５】
また上記コネクタボード１４の表面には、２４個のジャンパースイッチ２０が設けられている。ジャンパースイッチ２０は、３端子から構成され、図４（ｃ）に示すように、コモン端子Ｃを端子Ａまたは端子Ｂにジャンパー線２１で接続し、コモン端子Ｃと端子Ａ、またはコモン端子Ｃと端子Ｂを導通させることができるスイッチであり、これらジャンパースイッチ２０は、各入出力点毎に、入出力点を通信ボード１５の入力部２４と通信ボードの出力部２５の一方に接続するスイッチ、さらに複数のコモン電源（ＩＰコモン，ＯＰコモン，Ｎコモン）から一つを選択して外部入出力機器１２へ供給するスイッチを構成している。
【００２６】
これらジャンパースイッチ２０は、３個毎に１個の入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８に対応している。入出力コネクタＣＮ１に対応するジャンパースイッチ２０をスイッチＳＷ［１］−１，ＳＷ［１］−２，ＳＷ［１］−３、入出力コネクタＣＮ２に対応するジャンパースイッチ２０をスイッチＳＷ［２］−１，ＳＷ［２］−２，ＳＷ［２］−３、同様にして、入出力コネクタＣＮ８に対応するジャンパースイッチ２０をスイッチＳＷ［８］−１，ＳＷ［８］−２，ＳＷ［８］−３と記載する。コネクタボード１４の回路構成を図５に示す。
【００２７】
電源コネクタＣＮ９より３本の電源ライン（ＩＰコモン，ＯＰコモン，Ｎコモン）が配線され、スイッチＳＷ［１〜８］−１の端子ＡがＩＰ電源ラインに接続され、またスイッチＳＷ［１〜８］−１の端子ＢがＯＰ電源ラインに接続され、各入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８の端子▲３▼がＮ電源ラインに接続されている。
【００２８】
またスイッチＳＷ［１〜８］−１のコモン端子Ｃがそれぞれ各入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８の端子▲１▼に接続され、各入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８の端子▲２▼にそれぞれスイッチＳＷ［１〜８］−３のコモン端子Ｃが接続され、また各入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８の端子▲４▼にそれぞれスイッチＳＷ［１〜８］−２のコモン端子Ｃが接続されている。
【００２９】
またスイッチＳＷ［１〜８］−３の端子ＡとスイッチＳＷ［１〜８］−２の端子Ａがそれぞれフラットケーブル１６を介して通信ボード１５の入力部２４に接続され、スイッチＳＷ［１〜８］−３の端子ＢとスイッチＳＷ［１〜８］−２の端子Ｂがそれぞれフラットケーブル１６を介して通信ボード１５の出力部２５に接続されている。
【００３０】
上記コネクタボード１４におけるジャンパー線２１の接続の一例を、図６に示すように外部入出力機器１２を接続する場合について説明する。
図６では、リモート入出力装置１に、入力点として、外部入出力機器１２の第１リミットスイッチ３１と操作スイッチ３２と第２リミットスイッチ３３を接続してこれらスイッチ３１，３２，３３の動作信号を取りこみ、出力点として、外部入出力機器１２の第１リレイ３４と表示ランプ３５と第２リレイ３６を接続して、これらリレイ３４，３６へ励磁信号を出力し、表示ランプ３５へ表示信号を出力するようにしている。なお、入力信号はＮ電源ラインにより取りこみ、第１リレイ３４へはＯＰコモン電源ライン、表示ランプ３５と第２リレイ３６へはＩＰコモン電源ラインにより出力するものとする。
【００３１】
また第１リミットスイッチ３１と第１リレイ３３を入出力コネクタＣＮ１に接続し、操作スイッチ３２と第２リミットスイッチ３１を入出力コネクタＣＮ２に接続し、表示ランプ３５と第２リレイ３６を入出力コネクタＣＮ３に接続するものとする。
【００３２】
まず図７に示すように、入出力コネクタＣＮ１の▲１▼▲２▼端子間に第１リレイ３４、▲３▼▲４▼端子間に第１リミットスイッチ３１を接続し、入出力コネクタＣＮ２の▲２▼▲３▼端子間に操作スイッチ３２、▲３▼▲４▼端子間に第２リミットスイッチ３３を接続し、入出力コネクタＣＮ３の▲１▼▲２▼端子間に表示ランプ３５、▲１▼▲４▼端子間に第２リレイ３６を接続する。
【００３３】
次にジャンパー線２１により、ＳＷ［１］−１のコモン端子Ｃと端子Ｂを接続し、ＳＷ［１］−３のコモン端子Ｃと端子Ｂを接続する。これにより、第１リレイ３４にＯＰコモン電源と出力部２５が接続される。
【００３４】
またジャンパー線２１により、ＳＷ［１］−２のコモン端子Ｃと端子Ａを接続する。これにより、第１リミットスイッチ３１にＮコモン電源と入力部２４が接続される。
【００３５】
またジャンパー線２１により、ＳＷ［２］−３のコモン端子Ｃと端子Ａを接続する。これにより、操作スイッチ３２にＮコモン電源と入力部２４が接続される。
【００３６】
またジャンパー線２１により、ＳＷ［２］−２のコモン端子Ｃと端子Ａを接続する。これにより第２リミットスイッチ３３にＮコモン電源と入力部２４が接続される。
【００３７】
またジャンパー線２１により、ＳＷ［３］−１のコモン端子Ｃと端子Ａを接続し、ＳＷ［３］−３のコモン端子Ｃと端子Ｂを接続する。これにより、表示ランプ３５にＩＰコモン電源と出力部２５が接続される。
【００３８】
またジャンパー線２１により、ＳＷ［３］−２のコモン端子Ｃと端子Ｂを接続する。これにより、第２リレイ３６にＩＰコモン電源と出力部２５が接続される。
【００３９】
このように、ジャンパースイッチ２０による切替えによって、各入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８の２点の入出力点を、自由に入力部２４と出力部２５に接続でき、よって２点の入出力点を、入力点と出力点の組合せ、または２入力点、または２出力点として使用することができ、８個のコネクタＣＮの計１６点の入出力点を入力点と出力点の自由な組み合わせで使用することができる。したがって、１台のリモート入出力装置１により必要な入出力点を接続できる可能性が大きくなり、配線端末処理工数（工事工数）をカットでき、また市販品に比べて機器購入コストを抑えることができ、さらに設置するスペースを少なくする（省スペース化する）ことができる。また設計作図時間の短縮を図ることができる。
【００４０】
また外部入出力機器１２へ供給されるコモン電源を、ＩＰコモン電源とＯＰコモン電源から選択して供給することができ、よって外部入出力機器１２の２系統に電源を分けること（電源分割すること）ができ、遮断器Ｆにより系統別にコモン電源を入り切りすることにより、メンテナンスを各系統別に実行することができる。さらに一方の系統に異常が発生したとき、プログラムコントローラ３により他方の系統の電源を生かしたまま、遮断器Ｆを動作させてこの一方の系統の電源を遮断することにより、一方の系統の異常の拡大を防止することができる。たとえば、一方の系統をモータ等の制御・駆動系の入出力の電源として使用し、他方の系統を保安・インターロック・報知関連の入出力の電源として使用するとき、プログラムコントローラ３は前記制御・駆動系の一方の系統に異常が発生したと判断したときに、遮断器Ｆを動作させてこの一方の系統の電源を遮断することにより、前記制御・駆動系の異常動作を防止することができる。またこのとき正常な他方の系統の電源を維持できることによりランプ３５等の報知手段の動作を維持することが可能となり、また保安・インターロックの入出力を維持できることができる。
【００４１】
また従来の如くコモン電源がリモート入出力装置に１系統しかないとき、上記保安・インターロックの関係でコモン電源を分けて遮断できるようにリモート入出力装置を系統別に分けて系統の数の台数、設置せざるを得ないが、コモン電源が２系統あることによりリモート入出力装置１の台数を減らすことが可能となり、機器購入コストを抑えることができ、さらに設置するスペースを少なくする（省スペース化する）ことができる。また設計作図時間の短縮を図ることができる。
【００４２】
また通信コネクタ５、入出力コネクタＣＮ１〜ＣＮ８、電源コネクタＣＮ９を使用してコネクタ接続を行う構成としたことにより、リモート入出力装置１へのケーブル７Ａ，８，１１の接続が容易となり、省力化を図ることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、Ｐ電源を２系統（ＩＰコモンとＯＰコモン）としているが、Ｎ電源を２系統とすることも可能である。さらに複数の電源の系統に分けて選択して供給するようにすることも可能である。
【００４４】
また本実施の形態では、リモート入出力装置１とプログラムコントローラ３の入出力データの送受信を、伝送回線２、アダプタ６Ａ，６Ｂ、通信ケーブル７Ａ，７Ｂを介して行っているが、光や電波を使用して前記入出力データの送受信を行うようにすることも可能である。
【００４５】
また本実施の形態では、ジャンパースイッチ２０をリモート入出力装置１の内部に設けているが、リモート入出力装置１の本体ケース１０の表面に設け、ケース１０を開けずに入出力点を切替えるようにすることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、接続する入力と出力の点数に合わせて、入出力点を自由に入力と出力に切替えることができることにより、必要な入出力点数を１台のリモート入出力装置で賄うことが可能となり、工事工数および機器購入コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるリモート入出力装置を使用したシステム構成図である。
【図２】同リモート入出力装置の正面図である。
【図３】同リモート入出力装置の内部斜視図である。
【図４】同リモート入出力装置の内部基板の平面図である。
【図５】同リモート入出力装置の構成図である。
【図６】同リモート入出力装置に接続する回路構成図である。
【図７】同リモート入出力装置において、図６の回路を構成するためのジャンパー線の接続を示す図である。
【符号の説明】
１    リモート入出力装置
３    プログラムコントローラ
４    定電圧電源装置
５    通信コネクタ
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，８，１１  ケーブル
１０    本体ケース
１２  外部入出力機器
１４  コネクタボード
１５  通信ボード
２０  ジャンパースイッチ
２１  ジャンパー線
２４  入力部
２５  出力部
ＣＮ  コネクタ
Ｆ    遮断器
【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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