(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オンオフ動作をする検出スイッチとプログラマブルコントローラとの間において、前記検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタであって、
前記検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための入力端子と、前記入力端子に接続された前記検出スイッチのオンオフ動作に応じて点灯または消灯する表示灯と、前記表示灯の点灯または消灯に応じてオンオフ動作をする内部スイッチと、がハウジングに収納されて形成された検出回路ブロックが分離可能に複数個集合して構成される入力ユニットと、
前記入力ユニットに電源を供給するとともに前記入力ユニットから出力されるオンオフ信号に基づいてそれらによる論理回路から得られるオンオフ信号を外部に出力する出力ブロックが前記各検出回路ブロックとは別のハウジングに収納されてなる出力ユニットと、
からなり、
前記入力ユニットと前記出力ユニットとが固定具によってレール上に固定されてなる、
ことを特徴とする検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項２】
前記入力ユニットは、当該入力ユニットに含まれる複数の前記内部スイッチによるＡＮＤ回路から得られるオンオフ信号を前記出力ユニットに出力する、請求項１記載の検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項３】
前記入力ユニットは、当該入力ユニットに含まれる複数の前記内部スイッチによるＯＲ回路から得られるオンオフ信号を前記出力ユニットに出力する、請求項１記載の検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項４】
前記入力ユニットは複数個の前記検出回路ブロックから構成され、当該入力ユニットに含まれる複数の前記内部スイッチによる論理回路から得られるオンオフ信号は、前記論理回路から得られるオンオフ信号の立ち上がりから、外部の交流磁界の周期ｔ０に対してｔ１＞ｔ０／２となる遅延時間ｔ１の後にオンされ、前記論理回路から得られるオンオフ信号の立ち下がりから、前記交流磁界の周期ｔ０に対してｔ２＞ｔ０／２となる遅延時間ｔ２の後にオフされるパルス信号を発生する交流磁界対応回路を通じて出力端子に出力されて、外部の周期ｔ０以下の交流磁界の外乱による影響が除去される、
請求項１記載の検出スイッチの接続用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オンオフ動作をする検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタに関し、例えば複数台の流体圧シリンダのピストン位置の検出スイッチの直列接続または並列接続などに利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、流体圧シリンダにおいては、そのピストン位置を検出するために、検出スイッチが取り付けられている。
【０００３】
検出スイッチは、通常、それぞれ個別にプログラマブルコントローラなどの入力端子に接続されるが、複数個の検出スイッチが１つの入力端子に接続されることも多い。例えば、自動車の溶接ラインに設置されるクランプ固定装置においては、同じような動作を行う検出スイッチ付きの流体圧シリンダが複数台設置されている。これらの流体圧シリンダの全部のピストンがあらかじめ決められた設定位置に達したことを検出するために、それぞれの検出スイッチは互いに直列に接続されて用いられている。
【０００４】
図７は３個の検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃが従来の接続方法によって直列接続された状態を示す図、図８は図７の回路を示す回路図である。
図８に示すように、３個の検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃはＡＮＤ条件によって端子ＴＢ１、ＴＢ２に接続されることになる。端子ＴＢ１、ＴＢ２には、例えばリレーなどの負荷８１及び負荷８１に電力を供給するための電源８２が接続される。
【０００５】
したがって、３個の検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃの全部がオンとなったときには、端子ＴＢ１、ＴＢ２にオン信号が入力される。３個の検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃが３つのシリンダにそれぞれ取り付けられた場合は、負荷８１が作動することにより、流体圧シリンダの全部が同じストローク位置に達したことを確認することができる。しかし、３個の検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃの１つでもオフであればオン信号は入力されない。そのため、負荷８１は作動しない。負荷８１が作動しない原因として、次の２つの原因が考えられる。一つは流体圧シリンダの動作状態の異常である。他の一つは検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃの少なくとも１個が断線などの故障原因によってオンしないことである。
【０００６】
流体圧シリンダの動作状態が、正常であるか異常であるかは、流体圧シリンダのピストンの全部が設定位置に達しているか否かを点検することによって行う。もし、ピストンが設定位置に達していない流体圧シリンダがあれば、その流体圧シリンダの動作状態が異常であると判断することができる。
【０００７】
全部の流体圧シリンダのピストンが設定位置に達していれば流体圧シリンダの動作状態に異常はなく、検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃの少なくとも１個が故障していると考えられる。この場合には、導通試験器またはテスターなどを用いて、それぞれの検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃの導通のチェックを行ったり、それぞれの検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃのそれぞれの両端の電圧を測定をすることによって検出スイッチ８０ａ、８０ｂ、８０ｃのどれが故障しているのかを特定することができる。
【０００８】
また、図９は、３個の検出スイッチ９０ａ、９０ｂ、９０ｃが従来の接続方法によって並列接続されたときの回路を示す回路図である。
図９に示すように、３個の検出スイッチ９０ａ、９０ｂ、９０ｃはＯＲ条件によって端子ＴＢ３、ＴＢ４に接続されることになる。端子ＴＢ３、ＴＢ４には例えばリレーなどの負荷９１及び負荷９１に電力を供給するための電源９２が接続される。
【０００９】
この場合には、３個の検出スイッチ９０ａ、９０ｂ、９０ｃの１つでもオンであれば端子ＴＢ３、ＴＢ４にオン信号が入力される。３個の検出スイッチ９０ａ、９０ｂ、９０ｃが３つのシリンダにそれぞれ取り付けられた場合は、負荷９１が作動することにより、流体圧シリンダのピストンのどれか１つが設定位置に達したことを確認することができる。しかし、検出スイッチ９０ａ、９０ｂ、９０ｃの少なくとも１個が接点溶着などの故障によってオフしなくなった場合には、設定位置に達している流体圧シリンダが全くない状態でも負荷９１は作動し、流体圧シリンダの動作状態を正確に確認することができない。また、この場合には、故障した検出スイッチを特定するには、それぞれの検出スイッチ間の接続用の電線を取り外した後、それぞれの検出スイッチの導通の試験を行うなどの作業が必要なため、直列接続のときよりも更に多くの作業が必要とされる。
【００１０】
また、表示回路や半導体回路が内蔵された検出スイッチでは、検出スイッチがオンの場合に、検出スイッチがもつ内部抵抗により電圧降下が生じる。したがって、直列接続される検出スイッチの個数が多くなり過ぎると、電圧降下が大きくなり、負荷に充分な電力が供給されなくなって負荷が誤動作することがある。
【００１１】
また、同様に、検出スイッチがオフの場合に、わずかな漏れ電流が生じる。したがって、並列接続される検出スイッチの個数が多くなり過ぎると、この漏れ電流により負荷が誤動作することがある。
【００１２】
つまり、検出スイッチがそれぞれ直列接続された場合においても、並列接続された場合においても、検出スイッチの個数が多くなるにしたがい、負荷が誤動作しやすくなる。
【００１３】
したがって、流体圧シリンダの本数が数十本という多い本数である場合に、これらの各流体圧シリンダに取り付けられた検出スイッチのＡＮＤ信号を得るためには、数十本の流体圧シリンダにそれぞれ取り付けられた検出スイッチ全部を直接に直列接続するのでなく、次のような方法をとっている。
【００１４】
つまり、例えば図８に示したように３個程度直列接続された検出スイッチの組を複数組用意し、これら直列接続された検出スイッチをそれぞれプログラマブルコントローラの複数箇所にわたる入力端子に接続し、プログラマブルコントローラの中で更にＡＮＤ条件を設定する、という方法である。
【００１５】
この方法によると、電圧降下は、数十個の検出スイッチ全部が直接に直列接続されたときよりも小さい。
また、ＯＲ信号を得るためには、直列接続のときと同じような考え方で３個程度並列接続した検出スイッチの組を複数組用意し、これら並列接続された検出スイッチをそれぞれプログラマブルコントローラの複数箇所にわたる入力端子に接続し、プログラマブルコントローラの中で更にＯＲ条件を設定するという方法である。
【００１６】
この方法によると、漏れ電流は、数十個の検出スイッチ全部が直接に並列接続されたときよりも小さい。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図８に示す従来の直列接続の方法において、負荷が動作しないという状況となった場合に、それぞれの検出スイッチの作動状態を容易に確認することができない。
【００１８】
また、図９に示す従来の並列接続の方法において、負荷が動作したままの状況となった場合に、それぞれの検出スイッチの作動状態を容易に確認することができない。
【００１９】
そして、検出スイッチが故障しているときは、検出スイッチがそれぞれ直列接続された場合においても、並列接続された場合においても、故障した検出スイッチを特定するためには、全部の検出スイッチ１個１個について、導通のチェックや電圧の測定を行う必要がある。
【００２０】
そして、接続される検出スイッチの個数が数十個となる場合には、検出スイッチが故障したときは、故障した検出スイッチを特定できるまでに多くの作業時間が必要とされる。この間においては装置が休止状態となるので、装置の稼働率が低下してしまう。
【００２１】
また、上述した方法によって数十個の検出スイッチのＡＮＤ信号を得る場合には、プログラマブルコントローラにおける数多くの入力端子に検出スイッチを接続する必要がある。したがって、配線のためのコストがかかる。また、直接に直列接続された検出スイッチによる電圧降下は検出スイッチが１つであるときの電圧降下よりも大きい。
【００２２】
そして、上述した方法によって数十個の検出スイッチのＯＲ信号を得る場合にも、プログラマブルコントローラにおける数多くの入力端子に検出スイッチを接続する必要がある。したがって、このときにも配線のためのコストがかかる。また、直接に並列接続された検出スイッチによる漏れ電流は検出スイッチが１つであるときの漏れ電流よりも大きい。
なお、実開昭５７−１８６９３２号および実開昭６１−１０３８３１号には、種々の電源にどのように対応するか、また装置の全体をどのように構成するかについて記載されていない。
【００２３】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、複数個の検出スイッチの作動状態を容易に確認することができ、複数個接続された検出スイッチが故障した場合であっても故障した検出スイッチを短時間で特定することが可能であり、電圧降下及び漏れ電流による負荷の誤動作を防止することができるとともに、種々の電源に対応することができる検出スイッチの接続用アダプタを提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る接続用アダプタは、オンオフ動作をする検出スイッチとプログラマブルコントローラとの間において、前記検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタであって、前記検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための入力端子と、前記入力端子に接続された前記検出スイッチのオンオフ動作に応じて点灯または消灯する表示灯と、前記表示灯の点灯または消灯に応じてオンオフ動作をする内部スイッチと、がハウジングに収納されて形成された検出回路ブロックが分離可能に複数個集合して構成される入力ユニットと、前記入力ユニットに電源を供給するとともに前記入力ユニットから出力されるオンオフ信号に基づいてそれらによる論理回路から得られるオンオフ信号を外部に出力する出力ブロックが前記各検出回路ブロックとは別のハウジングに収納されてなる出力ユニットと、からなり、前記入力ユニットと前記出力ユニットとが固定具によってレール上に固定されてなる。
【００２５】
請求項２の発明に係る接続用アダプタは、前記入力ユニットは複数個の前記検出回路ブロックから構成され、当該入力ユニットに含まれる複数の前記内部スイッチによるＡＮＤ回路から得られるオンオフ信号を前記出力ユニットに出力する。
請求項３の発明に係る接続用アダプタは、前記入力ユニットは複数個の前記検出回路ブロックから構成され、当該入力ユニットに含まれる複数の前記内部スイッチによるＯＲ回路から得られるオンオフ信号を前記出力ユニットに出力する。
【００２６】
請求項４の発明に係る接続用アダプタは、前記入力ユニットは複数個の前記検出回路ブロックから構成され、当該入力ユニットに含まれる複数の前記内部スイッチによる論理回路から得られるオンオフ信号は、前記論理回路から得られるオンオフ信号の立ち上がりから、外部の交流磁界の周期ｔ０に対してｔ１＞ｔ０／２となる遅延時間ｔ１の後にオンされ、前記論理回路から得られるオンオフ信号の立ち下がりから、前記交流磁界の周期ｔ０に対してｔ２＞ｔ０／２となる遅延時間ｔ２の後にオフされるパルス信号を発生する交流磁界対応回路を通じて出力端子に出力されて、外部の周期ｔ０以下の交流磁界の外乱による影響が除去される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る直列接続用の接続用アダプタ１の回路構成を示す回路図である。
【００２９】
図１に示すように、接続用アダプタ１は、４つの検出回路ブロックＫＢ１１、ＫＢ１２、ＫＢ１３、ＫＢ１４、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ１５、出力端子ＴＢ１５、ＴＢ１６、ＴＢ１７、及び交流磁界対応回路ＭＤ１より構成されている。
【００３０】
検出回路ブロックＫＢ１１は、入力端子ＴＢ１１、表示用発光ダイオードＤＤ１１、ホトカプラＰＣ１１、抵抗Ｒ１１から構成される。入力端子ＴＢ１１は２つ１組となった入力端子１１ａ、１１ｂから構成されている。
【００３１】
一方の入力端子１１ａは、表示用発光ダイオードＤＤ１１、ホトカプラＰＣ１１の内部発光ダイオードＰＤ１１、及び抵抗Ｒ１１を通じて共通ラインＣ１１に接続されている。
【００３２】
検出回路ブロックＫＢ１２〜１４についても検出回路ブロックＫＢ１１と同様に、入力端子ＴＢ１２〜１４（１２ａ〜１４ａ、１２ｂ〜１４ｂ）、表示用発光ダイオードＤＤ１２〜１４、ホトカプラＰＣ１２〜１４、及び抵抗Ｒ１２〜１４が設けられ、これらが、検出回路ブロックＫＢ１１と同様に接続されている。
【００３３】
入力端子１１ｂ〜１４ｂは互いに接続され、出力端子ＴＢ１７に共通に接続されている。
ホトカプラＰＣ１１〜１４は、それぞれ２次側が互いに直列接続され、ＡＮＤ回路が構成されている。
【００３４】
ホトカプラＰＣ１１のコレクタ（ＡＮＤ回路の一方の端部）は、共通ラインＣ１１に接続されている。共通ラインＣ１１は出力端子ＴＢ１５に接続されている。ホトカプラＰＣ１４のエミッタ（ＡＮＤ回路の他方の端部）は、抵抗Ｒ１５及び交流磁界対応回路ＭＤ１を通じてトランジスタＴＲ１のベースに接続されている。トランジスタＴＲ１のコレクタは出力端子ＴＢ１６に、エミッタは出力端子ＴＢ１７に、それぞれ接続されている。
【００３５】
交流磁界対応回路ＭＤ１は、交流磁界による外乱によって接続用アダプタ１に接続された負荷Ｌ１が誤動作することを防止するために設けられた回路である。接続用アダプタ１は、合成樹脂製又は金属製のハウジングによって一体的に構成されている。
【００３６】
入力端子ＴＢ１１〜１４には、オンオフ動作をする検出スイッチＳ１１〜１４が接続される。
出力端子ＴＢ１５には、負荷Ｌ１の一方の端子と負荷Ｌ１及び接続用アダプタ１に電力を供給するための外部電源Ｐ１のプラス極とが接続される。出力端子ＴＢ１６には、負荷Ｌ１の他方の１つの端子が接続される。出力端子ＴＢ１７には、外部電源Ｐ１のマイナス極が接続される。
【００３７】
次に、図１の接続用アダプタ１の動作について説明する。
検出スイッチＳ１１〜１４がそれぞれオンオフ動作をすると、そのオンオフ動作に応じて、表示用発光ダイオードＤＤ１１〜１４は点灯または消灯する。これと同時に、ホトカプラＰＣ１１〜１４の内部発光ダイオードＰＤ１１〜１４もそれぞれ点灯または消灯する。
【００３８】
ここで、検出スイッチＳ１１〜１４の全部がオンすると表示用発光ダイオードＤＤ１１〜１４は全部点灯する。また、内部発光ダイオードＰＤ１１〜１４も全部点灯し、ホトカプラＰＣ１１〜１４の全部がオンする。その結果、ホトカプラＰＣ１１〜１４で構成されたＡＮＤ回路はオンし、オン信号が交流磁界対応回路ＭＤ１に入力される。交流磁界対応回路ＭＤ１に入力されたオン信号は一定時間ｔ１の遅れをもった後、トランジスタＴＲ１のベースに出力される。トランジスタＴＲ１がオンすると、出力端子ＴＢ１６、１７間が導通する。その結果、負荷Ｌ１は、外部電源Ｐ１から電力が供給されて作動する。
【００３９】
検出スイッチＳ１１〜１４の少なくとも１つがオフのとき、例えば、検出スイッチＳ１１がオフで、検出スイッチＳ１２〜１４がオンのときは、表示用発光ダイオードＤＤ１２〜１４及び内部発光ダイオードＰＤ１２〜１４は点灯しているが表示用発光ダイオードＤＤ１１及び内部発光ダイオードＰＤ１１は消灯している。このため、ホトカプラＰＣ１１〜１４で構成されたＡＮＤ回路はオンしない。したがって、負荷Ｌ１も作動しない。
【００４０】
上に述べたように、接続用アダプタ１によると、４つの各検出スイッチＳ１１〜１４の作動状態を、表示用発光ダイオードＤＤ１１〜１４の点灯又は消灯によって容易に確認することができる。
【００４１】
また、複数個接続された検出スイッチが故障した場合であっても、故障した検出スイッチを短時間で特定することができる。
例えば、４つの検出スイッチＳ１１〜１４が、すべての流体圧シリンダのピストンが設定位置に達したかどうかを検出する目的で取り付けられている場合に、検出スイッチＳ１１〜１４のうちの１つがオフのため負荷Ｌ１が作動しないとする。この場合に、表示用発光ダイオードの消灯によって、オフしている検出スイッチがどれであるかがわかるので、それに対応する流体圧シリンダのピストン位置を確認する。これによって、流体圧シリンダの作動不良又は検出スイッチの故障を容易に特定することができる。
【００４２】
また、検出スイッチＳ１１〜１４が、表示回路や半導体回路が内蔵されたものである場合であっても、各検出スイッチＳ１１〜１４は、互いに直列接続されていないので、電圧降下は大きくならない。したがって、電圧降下によって負荷Ｌ１が誤動作することを防止することができる。
【００４３】
図２は本発明に係る並列接続用の接続用アダプタ２の回路構成を示す回路図である。
図２に示すように、接続用アダプタ２は、４つの検出回路ブロックＫＢ２１、ＫＢ２２、ＫＢ２３、ＫＢ２４、トランジスタＴＲ２、抵抗Ｒ２５、出力端子ＴＢ２５、ＴＢ２６、ＴＢ２７及び交流磁界対応回路ＭＤ２より構成されている。
【００４４】
各検出回路ブロックＫＢ２１〜２４は、それぞれ接続用アダプタ１における検出回路ブロックＫＢ１１〜１４と同様な構成要素、つまり入力端子ＴＢ２１〜２４（２１ａ〜２４ａ、２１ｂ〜２４ｂ）、表示用発光ダイオードＤＤ２１〜２４、ホトカプラＰＣ２１〜２４から構成される。また、検出回路ブロックＫＢ２１〜２４の内部における接続の形態についてもそれぞれ接続用アダプタ１における検出回路ブロックＫＢ１１〜１４の内部の接続の形態と同様である。また、抵抗Ｒ２５、交流磁界対応回路ＭＤ２、トランジスタＴＲ２、出力端子ＴＢ２５、２６、２７の接続の形態についても接続用アダプタ１における抵抗Ｒ１５、交流磁界対応回路ＭＤ１、トランジスタＴＲ１、出力端子ＴＢ１５、１６、１７の接続の形態と同様である。
【００４５】
ホトカプラＰＣ２１〜２４は、それぞれ２次側が互いに並列接続され、ＯＲ回路が構成されている。
ホトカプラＰＣ２１〜２４のコレクタ（ＯＲ回路の一方の端部）は、共通ラインＣ２１に接続されている。共通ラインＣ２１は出力端子ＴＢ２５に接続されている。ホトカプラＰＣ２１〜２４のエミッタ（ＯＲ回路の他方の端部）は、抵抗Ｒ２５に接続されている。
【００４６】
また、接続用アダプタ１における場合と同様に、入力端子ＴＢ２１〜２４には、オンオフ動作をする検出スイッチＳ２１〜２４が接続される。
出力端子ＴＢ２５には、負荷Ｌ２の一方の端子と負荷Ｌ２及び接続用アダプタ２に電力を供給するための外部電源Ｐ２のプラス極とが接続される。出力端子ＴＢ２６には、負荷Ｌ２の他方の１つの端子が接続される。出力端子ＴＢ２７には、外部電源Ｐ２のマイナス極が接続される。
【００４７】
次に、図２の接続用アダプタ２の動作について説明する。
検出スイッチＳ２１〜２４のいずれかがオンするとその検出スイッチに対応する表示用発光ダイオードが点灯する。また、その表示用発光ダイオードに対応する内部発光ダイオードが点灯し、その結果、ホトカプラＰＣ２１〜２４で構成されたＯＲ回路はオンし、オン信号が交流磁界対応回路ＭＤ２に入力される。交流磁界対応回路ＭＤ２に入力されたオン信号は一定時間ｔ１の遅れをもった後、トランジスタＴＲ２のベースに出力される。トランジスタＴＲ２がオンすると、出力端子ＴＢ２６、２７間が導通する。その結果、負荷Ｌ２は、外部電源Ｐ２から電力が供給されて作動する。
【００４８】
検出スイッチＳ２１〜２４の全部がオフのときは、表示用発光ダイオードＤＤ２１〜２４及び内部発光ダイオードＰＤ２１〜２４の全部が消灯している。このため、ホトカプラＰＣ２１〜２４で構成されたＯＲ回路はオンしない。したがって、負荷Ｌ２も作動しない。
【００４９】
したがって、接続用アダプタ２によると、４つの各検出スイッチＳ２１〜２４の作動状態を、表示用発光ダイオードＤＤ２１〜２４の点灯又は消灯によって容易に確認することができる。
【００５０】
また、複数個接続された検出スイッチが故障したときであっても、１つの検出スイッチが故障した場合に、故障した検出スイッチを短時間で特定することができる。
【００５１】
例えば、４つの検出スイッチＳ２１〜２４が、いずれかの流体圧シリンダのピストンが設定位置に達したかどうかを検出する目的で取り付けられている場合において、４つの流体圧シリンダのどれも設定位置に達していないのに、検出スイッチＳ２１〜２４のどれかがオンであるために負荷Ｌ２が作動しているとする。この場合に、表示用発光ダイオードの点灯によって、オンしている検出スイッチがどれであるかがわかるので、故障した検出スイッチを容易に特定することができる。
【００５２】
また、検出スイッチＳ２１〜２４が、表示回路や半導体回路が内蔵されたものである場合であっても、漏れ電流は大きくならないので、漏れ電流によって負荷Ｌ２が誤動作することを防止することができる。
【００５３】
図３は本発明に係る直列接続と並列接続との混合用の接続用アダプタ３の回路構成を示す回路図である。
図３に示すように、接続用アダプタ３は、４つの検出回路ブロックＫＢ３１、ＫＢ３２、ＫＢ３３、ＫＢ３４、トランジスタＴＲ３、抵抗Ｒ３５、出力端子ＴＢ３５〜４６及び交流磁界対応回路ＭＤ３より構成されている。
【００５４】
各検出回路ブロックＫＢ３１〜３４は、それぞれ接続用アダプタ１における検出回路ブロックＫＢ１１〜１４と同様な構成要素、つまり入力端子ＴＢ３１〜３４（３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂ）、表示用発光ダイオードＤＤ３１〜３４、ホトカプラＰＣ３１〜３４、抵抗Ｒ３１〜３４から構成される。共通ラインは、Ｃ３１である。また、検出回路ブロックＫＢ３１〜３４の内部における接続の形態についてもそれぞれ接続用アダプタ１における検出回路ブロックＫＢ１１〜１４の接続の形態と同様である。
【００５５】
また、交流磁界対応回路ＭＤ３、トランジスタＴＲ３、出力端子ＴＢ３５、３６、３７の接続の形態についても接続用アダプタ１における抵抗Ｒ１５、交流磁界対応回路ＭＤ１、トランジスタＴＲ１、出力端子ＴＢ１５、１６、１７の接続の形態と同様である。
【００５６】
抵抗Ｒ３５の一端は交流磁界対応回路ＭＤ３に、他の一端は出力端子ＴＢ４６に、それぞれ接続されている。
各ホトカプラＰＣ３１〜３４の２次側は、出力端子ＴＢ３８〜４５にそれぞれ接続されている。
【００５７】
また、接続用アダプタ１における場合と同様に、入力端子ＴＢ３１〜３４には、オンオフ動作をする検出スイッチＳ３１〜３４が接続される。
出力端子ＴＢ３５には、負荷Ｌ３の一方の端子と負荷Ｌ３及び接続用アダプタ３に電力を供給するための外部電源Ｐ３のプラス極とが接続される。出力端子ＴＢ３６には、負荷Ｌ３の他方の端子が接続される。出力端子ＴＢ３７には、外部電源Ｐ３のマイナス極が接続される。
【００５８】
これらの出力端子ＴＢ３８〜４５は、ホトカプラＰＣ３１〜３４の２次側が所望の論理回路を構成するように、それぞれ外部における接続用の電線によって接続される。
【００５９】
また、出力端子ＴＢ３５及びＴＢ４６は、それぞれ上述の論理回路の両端部にあたる出力端子に、それぞれ外部における接続用の電線によって接続される。
図３においては、出力端子ＴＢ３８とＴＢ４０、出力端子ＴＢ３９とＴＢ４１間、出力端子ＴＢ４１とＴＢ４２、及び出力端子ＴＢ４３とＴＢ４４がそれぞれ接続され、ホトカプラＰＣ３１、ＰＣ３２で構成されたＯＲ回路とホトカプラＰＣ３３、ＰＣ３４で構成されたＡＮＤ回路とのＡＮＤ回路が構成されている。
【００６０】
ホトカプラＰＣ３１〜３４から構成される論理回路は、出力端子ＴＢ３８〜４５間の電線の接続状態を変えることによって、種々の型のものとすることができる。
【００６１】
したがって、接続用アダプタ３によると、検出スイッチＳ３１〜３４の各オンオフの入力信号に対して種々の論理演算出力を得ることができる。
また、検出スイッチＳ３１〜３４の各オンオフの入力信号が、種々の論理回路によって種々の論理演算が行われても、検出スイッチＳ３１〜３４の作動状態を容易に確認することができる。また、検出スイッチＳ３１〜３４が故障した場合であっても、故障した検出スイッチを短時間で特定することが可能であり、検出スイッチＳ３１〜３４の電圧降下または漏れ電流によって負荷Ｌ３が誤動作することを防止できる。
【００６２】
検出スイッチがリードスイッチのように磁界によってオンオフするものであり、交流磁界の外乱のある環境で使用されたときには、検出スイッチが交流磁界の外乱によって誤動作することがある。
【００６３】
検出スイッチが誤動作した場合のオンオフ信号は、接続用アダプタに取り込まれる。このオンオフ信号は、接続用アダプタ内の論理回路によって論理演算がなされた後、出力端子から出力されるが、このまま出力されたのでは、負荷も誤動作してしまう。
【００６４】
検出スイッチの誤動作によって負荷が誤動作すること防止するために、接続用アダプタ１〜３においては、交流磁界対応回路ＭＤ１〜３がトランジスタＴＲ１〜３の入力側にそれぞれ接続されている。
【００６５】
図４は交流磁界対応回路ＭＤ１〜３の回路を示す回路図である。
図４に示すように、交流磁界対応回路ＭＤ１〜３は、２つの入力ブロックＳＩ１、ＳＩ２、２つの遅延ブロックＤＬ１、ＤＬ２、インバータＩＶ１及びＲＳフリップフロップＦＦ１、入力端子Ｔ１、出力端子Ｔ２より構成される。遅延ブロックＤＬ１はＯＮディレイ回路、遅延ブロックＤＬ２はＯＦＦディレイ回路である。入力端子Ｔ１は、接続用アダプタ１〜３における抵抗Ｒ１５、Ｒ２５、Ｒ３５の一端に接続される。出力端子Ｔ２は、接続用アダプタ１〜３におけるトランジスタＴＲ１〜３のベースに接続される。
【００６６】
入力端子Ｔ１にパルス信号ＰＬ１が加えられた場合を例にとり、交流磁界対応回路ＭＤ１〜３の動作について説明する。
パルス信号ＰＬ１は、入力ブロックＳＩ１を通って、遅延ブロックＤＬ１に入力される。そして、遅延時間ｔ１遅れてインバータＩＶ１に入力され、インバータＩＶ１で論理反転された後に、ＲＳフリップフロップＦＦ１のセット側Ｓに入力される。このためＲＳフリップフロップＦＦ１の出力側Ｑからは、保持信号ＲＴ１がパルス信号ＰＬ１の立ち上がりより遅延時間ｔ１遅れて立ち上がる。
【００６７】
また、パルス信号ＰＬ１は、入力ブロックＳＩ２を通って、遅延ブロックＤＬ２に入力される。そして、遅延時間ｔ２遅れてＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット側Ｒに入力される。このためＲＳフリップフロップＦＦ１の出力側Ｑに出力された保持信号ＲＴ１は、パルス信号ＰＬ１の立ち下がりより遅延時間ｔ２遅れて立ち下がる。
【００６８】
遅延時間ｔ１、ｔ２がパルス信号ＰＬ１の周期ｔ０に対してそれぞれｔ１＞ｔ０／２、ｔ２＞ｔ０／２であれば、パルス信号ＰＬ１の入力に対して、保持信号ＲＴ１は常にオフのままである。
【００６９】
外部の交流磁界の外乱が、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源によって生じている場合には、交流磁界の周期は１６ミリ秒または２０ミリ秒である。しかし、磁気センサが動作する周期は交流磁界の２分の１となる。
【００７０】
したがって、上述の遅延時間ｔ１及びｔ２が１０ミリ秒より大きくなるように、例えば３０ミリ秒程度に遅延ブロックＤＬ１、ＤＬ２を設定しておくと、１０ミリ秒以内のパルス幅時間でオンオフする信号が入力端子Ｔ１に加わってもＲＳフリップフロップＦＦ１の保持信号ＲＴ１は出力されない。
【００７１】
したがって、検出スイッチが５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流磁界の外乱により誤動作しても、負荷は誤動作しない。
また、検出スイッチにチャタリングがおきても、負荷の動作は不安定にならない。また、誤動作もしない。
【００７２】
交流磁界対応回路ＭＤ１〜３は、接続用アダプタ１〜３のそれぞれに１つ設けられるだけで、接続用アダプタ１〜３に接続された検出スイッチ全部についての誤動作による負荷の誤動作を防止することができる。
【００７３】
したがって、検出スイッチには、特に交流磁界に対応できる機能を備える必要がなく、外形寸法の小さい安価な検出スイッチを使用することができる。
図５は本発明に係る入力ユニットと出力ユニットとが分離可能である接続用アダプタ４の外観を示す図である。
【００７４】
図５に示すように、接続用アダプタ４は、それぞれハウジングに収納された入力ユニットＮＹ４と出力ユニットＳＹ４から構成される。これらは、２つの固定用金具ＦＢ１，ＦＢ２によって両側からはさみこまれる形で図示しない端子台のレール上に固定される。入力ユニットＮＹ４と出力ユニットＳＹ４とは、境界線ＢＬ４において分離することができる。
【００７５】
入力ユニットＮＹ４は検出回路ブロックＫＢ４１〜４４から構成される。検出回路ブロックＫＢ４１〜４４は、接続用アダプタ１における検出回路ブロックＫＢ１１〜１４と同様の構成要素から構成される。検出回路ブロックＫＢ４１〜４４の頂部にはそれぞれ表示用発光ダイオードＤＤ４１〜４４が取り付けられている。入力端子ＴＢ４１〜４４には、それぞれオンオフ動作をする検出スイッチＳ４１〜４４が接続される。出力ユニットＳＹ４の出力端子ＴＡ４５〜４７には負荷及び電源が接続される。出力ユニットＳＹ４は、図１に示す接続用アダプタ１の抵抗Ｒ１５、交流磁界対応回路ＭＤ１、トランジスタＴＲ１、及び出力端子ＴＢ１５〜１７で構成される回路と同様な回路である出力ブロックＳＢ５から構成される。
【００７６】
なお、入力ユニットＮＹ４にはユニット固定型のものとユニット分離型のものとがある。ユニット固定型のものでは各検出回路ブロックＫＢ４１〜４４は一体となっているが、ユニット分離型のものでは各検出回路ブロックＫＢ４１〜４４は、境界線ＢＬ１〜３を境に、１つ１つ分離することができる。
【００７７】
ユニット分離型の入力ユニットにおいては、入力ユニットに接続される検出スイッチの数に応じて、必要な数だけの検出回路ブロックを取り付ければよいことになる。
【００７８】
つまり、検出スイッチの数と検出回路ブロックの数とを一致させることができる。したがって、未使用の検出回路ブロックがなくなり、接続用アダプタを有効に使用することができる。
【００７９】
入力ユニットＮＹ４と出力ユニットＳＹ４、またユニット分離型の場合の入力ユニットＮＹ４相互間は、図示しないコネクタなどの接触部において電気的に接続され、全体として図１〜３に示すような回路を構成している。
【００８０】
上述した接続用アダプタ１〜４はすべて直流電源用の接続用アダプタである。つまり、接続用アダプタ１〜４に接続される電源は直流電源であり、また、負荷は直流電源によって作動する負荷である。
【００８１】
接続される電源が交流電源であり、負荷が交流電源によって作動する負荷である場合には、交流電源用の接続用アダプタとする必要がある。
直流電源用の接続用アダプタ１〜４は、接続用アダプタ１〜４における各ホトカプラ及びトランジスタを双方向性サイリスタとすることによって、交流電源用の接続用アダプタとすることができる。この場合には、検出回路ブロックの数だけホトカプラを双方向サイリスタに替える必要がある。
【００８２】
次に、検出回路ブロック内のホトカプラを双方向性サイリスタに替えることなく、直流電源用の接続用アダプタを交流電源用の接続用アダプタとする方法について記述する。
【００８３】
図６は接続用アダプタ４において、直流電源用の出力ユニットＳＹ４を交流電源用の出力ユニットＳＹ５と置き換えたときの接続用アダプタ５の回路構成を示す回路図である。
【００８４】
図６に示すように出力ユニットＳＹ５においては、出力ユニットＳＹ４内のトランジスタに代えて双方向性サイリスタＴＣ５が設けられている。また、出力端子ＴＢ５５と、入力ユニットＮＹ４に直流電力を供給する共通ラインＣＣ５との間にＡＣ／ＤＣコンバータＡＤが設けられている。
【００８５】
入力ユニットＮＹ４で使用する直流電力は交流電源Ｐ５からＡＣ／ＤＣコンバータＡＤを介して得ることができる。したがって、入力ユニットＮＹ４内のホトカプラを双方向性サイリスタとする必要はない。
【００８６】
つまり、接続用アダプタ４においては、直流電源用の出力ユニットＳＹ４を交流電源用の出力ユニットＳＹ５に替えるだけで、交流電源に対応できる接続用アダプタ５とすることができる。
【００８７】
上述の各実施形態においては、検出回路ブロックの数を４つとし、これら検出回路ブロックに接続される検出スイッチの数も４つとしたが、それぞれ３つ以下または５つ以上であってもよい。
【００８８】
その他、接続用アダプタ１〜５の構成、形状、寸法、及び回路の構成は、上述した以外の種々のものとすることができる。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項４の発明によると、複数の検出スイッチの作動状態を容易に確認することができ、複数個接続された検出スイッチが故障した場合であっても故障した検出スイッチを短時間で特定することが可能であり、電圧降下及び漏れ電流による負荷の誤動作を防止することができる。
【００９０】
したがって、本発明に係る接続用アダプタを用いることによって、多数の検出スイッチをプログラマブルコントローラの入力端子に接続する場合に、使用する入力端子の数を大幅に減少させることができ、入力端子数の少ない小型で安価なプログラマブルコントローラを用いることが可能となる。
また、出力ユニットを異なる電源に対応できるものに替えることによって、種々の電源に対応できる接続用アダプタとすることができる。
【００９１】
請求項４の発明によると、交流磁界の外乱から生じる複数の検出スイッチの誤動作による負荷の誤動作や検出スイッチのチャタリングによる負荷の誤動作を、低コストで防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る直列接続用の接続用アダプタの回路構成を示す回路図である。
【図２】本発明に係る並列接続用の接続用アダプタの回路構成を示す回路図である。
【図３】本発明に係る直列接続と並列接続との混合用の接続用アダプタの回路構成を示す回路図である。
【図４】交流磁界対応回路の回路を示す回路図である。
【図５】本発明に係る入力ユニットと出力ユニットとが分離可能である接続用アダプタの外観を示す図である。
【図６】直流電源用の出力ユニットを交流電源用の出力ユニットと置き換えたときの接続用アダプタの回路構成を示す回路図である。
【図７】３個の検出スイッチが従来の接続方法によって直列接続された状態を示す図である。
【図８】図７の回路を示す回路図である。
【図９】３個の検出スイッチが従来の接続方法によって並列接続されたときの回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１〜５  接続用アダプタ
Ｓ１１〜１４，Ｓ２１〜２４，Ｓ３１〜３４，Ｓ４１〜４４  検出スイッチ
ＴＢ１１〜１４，ＴＢ２１〜２４，ＴＢ３１〜３４，ＴＢ４１〜４４  入力端子
１１ａ〜１４ａ，２１ａ〜２４ａ，３１ａ〜３４ａ，４１ａ〜４４ａ  入力端子
１１ｂ〜１４ｂ  ２１ｂ〜２４ｂ，３１ｂ〜３４ｂ，４１ｂ〜４４ｂ  入力端子
ＴＢ１５〜１７，ＴＢ２５〜２７，ＴＢ３５〜４６，ＴＡ４５〜４７，ＴＢ５５〜５７  出力端子
ＤＤ１１〜１４，ＤＤ２１〜２４，ＤＤ３１〜３４，ＤＤ４１〜４４  表示用発光ダイオード（表示灯）
ＰＣ１１〜１４，ＰＣ２１〜２４，ＰＣ３１〜３４  ホトカプラ（内部スイッチ）
ＫＢ１１〜１４，ＫＢ２１〜２４，ＫＢ３１〜３４，ＫＢ４１〜４４  検出回路ブロック
ＭＤ１〜３，５  交流磁界対応回路
ＮＹ４  入力ユニット
ＳＢ５  出力ブロック
ＳＹ４，５  出力ユニット
【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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【図８】
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【図９】
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