(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子から入力されたアナログ信号を第１の切り換えスイッチを介して電圧入力回路と電流入力回路に切り替え入力し、前記電圧入力回路と前記電流入力回路の出力信号を第２の切り換えスイッチを介してＡ／Ｄコンバータに入力するものであって、
前記入力端子は、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電圧入力，電流入力に共通のアナログ入力端子であり、
前記電圧入力回路は、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電圧入力の場合に入力可変範囲の値を所定の範囲の電圧に変換し、且つ入力可変範囲の中央値が入力されたとき一定の正常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合で入力可変範囲の中央値が入力されたとき前記一定の正常値とは異なる異常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、
前記電流入力回路は、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合に入力可変範囲の値を所定の電圧に変換し、且つ入力可変範囲の中央値が入力されたとき一定の正常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合で入力可変範囲の中央値が入力されたとき前記一定の正常値とは異なる異常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力が前記正常な値か前記異常な値かを制御手段で判別し、当該制御手段が前記正常な値となる方向に、前記第１、第２の切り替えスイッチを切り換え固定することにより、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電圧入力の場合は前記入力端子と前記電圧入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続し、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合は前記入力端子と前記電流入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続することを特徴とするプログラマブルコントローラのアナログモジュール。
【請求項２】
請求項１記載において、前記入力端子が複数の入力端子からなり、前記電圧入力回路と電流入力回路が前記複数の入力端子の各々の入力端子に対する各々の前記電圧入力回路と電流入力回路を備え、前記前記第１、第２の切り替えスイッチも各々の切り換えスイッチからなり、当該各々の第２の切り替えスイッチを前記前記Ａ／Ｄコンバータに接続してなり、さらに、制御部による判別結果を記憶する記憶部を備え、
前記各々の入力端子に対し前記正常な値か前記異常な値かを制御手段により順次判別し、判別結果を前記記憶部に記憶し、当該記憶手段に記憶した判別結果情報に応じて、前記正常な値となる方向に、前記第１、第２の切り替えスイッチを切り換え固定することにより、前記各々の入力端子に対する前記電圧入力回路と電流入力回路毎に判別結果が電圧入力の場合は、前記入力端子と前記電圧入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続し、判別結果が電流入力の場合は前記入力端子と前記電流入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続することを特徴とするプログラマブルコントローラのアナログモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵモジュールとバスを介して接続され、外部からのアナログ入力信号をディジタルデータに変換してからＣＰＵモジュールにバスを介して送り、ＣＰＵモジュールでディジタルデータを演算するところのプログラマブルコントローラのアナログモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプログラマブルコントローラのアナログモジュールの回路構成を図３に示す。アナログモジュールは、電圧入力端子１と電流入力端子２を備え、外部の機器からの入力が電圧入力と電流入力であっても対応できるようにしている。そのため、アナログモジュールは、電圧入力端子１に接続された電圧入力回路３と電流入力回路４と切り替えスィッチ５とＡ／Ｄコンバータ６を備えている。ここで、電圧入力回路３は分圧抵抗３１，３２と増幅回路３３で構成され、電流入力回路４は電流を電圧に変える並列抵抗４１と増幅回路４２で構成されている。
【０００３】
このアナログモジュールにおいては、Ａ／Ｄコンバータ６の入力範囲が０ー４．０９６Ｖであり、電圧入力端子１からの電圧入力範囲が０ー１０Ｖであり、電流入力端子２からの電流入力範囲が０ー２０ｍＡである。電圧入力回路３はＡ／Ｄコンバータ６の入力範囲にあわせるための回路であり、電流入力回路４は電流を電圧に変換し且つＡ／Ｄコンバータ６の入力範囲にあわせるための回路である。
【０００４】
外部機器から電圧入力する時には、電圧入力端子１に外部機器を接続し、切り替えスィッチ６を電圧入力回路３側に切り替えて、電圧入力回路３の出力信号をＡ／Ｄコンバータ６に入力する。また、外部機器から電流入力する時には、電流入力端子２に外部機器を接続し、切り替えスィッチ６を電流入力回路４側に切り替えて、電流入力回路４の出力信号をＡ／Ｄコンバータ６に入力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外部機器から電圧入力する時に誤って電流入力端子２に外部機器を接続してしまった場合、あるいは外部機器から電流入力する時に誤って電圧入力端子１に外部機器を接続してしまった場合には、正しいアナログデータをＡ／Ｄコンバータ６に入力させることができない。また、外部機器との接続が正しくとも、切り替えスィッチ６の切り替え設定を誤ると、正しいアナログデータをＡ／Ｄコンバータ６に入力させることができない。
【０００６】
本発明の目的は外部機器から電圧入力と電流入力のいずれが入力されても正しい回路接続が可能なプログラマブルコントローラのアナログモジュールを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、入力端子から入力されたアナログ信号を第１の切り換えスイッチを介して電圧入力回路と電流入力回路に切り替え入力し、前記電圧入力回路と前記電流入力回路の出力信号を第２の切り換えスイッチを介してＡ／Ｄコンバータに入力するものであって、前記入力端子は、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電圧入力，電流入力に共通のアナログ入力端子であり、
前記電圧入力回路は、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電圧入力の場合に入力可変範囲の値を所定の範囲の電圧に変換し、且つ入力可変範囲の中央値が入力されたとき一定の正常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合で入力可変範囲の中央値が入力されたとき前記一定の正常値とは異なる異常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、
前記電流入力回路は、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合に入力可変範囲の値を所定の電圧に変換し、且つ入力可変範囲の中央値が入力されたとき一定の正常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合で入力可変範囲の中央値が入力されたとき前記一定の正常値とは異なる異常な値に変換して前記Ａ／Ｄコンバータに入力し、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力が前記正常な値か前記異常な値かを制御手段で判別し、当該制御手段が前記正常な値となる方向に、前記第１、第２の切り替えスイッチを切り換え固定することにより、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電圧入力の場合は前記入力端子と前記電圧入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続し、前記入力端子から入力されたアナログ信号が電流入力の場合は前記入力端子と前記電流入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続することを特徴とするプログラマブルコントローラのアナログモジュールを提供する。
【０００８】
また、前記入力端子が複数の入力端子からなり、前記電圧入力回路と電流入力回路が前記複数の入力端子の各々の入力端子に対する各々の前記電圧入力回路と電流入力回路を備え、前記前記第１、第２の切り替えスイッチも各々の切り換えスイッチからなり、当該各々の第２の切り替えスイッチを前記前記Ａ／Ｄコンバータに接続してなり、さらに、制御部による判別結果を記憶する記憶部を備え、
前記各々の入力端子に対し前記正常な値か前記異常な値かを制御手段により順次判別し、判別結果を前記記憶部に記憶し、当該記憶手段に記憶した判別結果情報に応じて、前記正常な値となる方向に、前記第１、第２の切り替えスイッチを切り換え固定することにより、前記各々の入力端子に対する前記電圧入力回路と電流入力回路毎に判別結果が電圧入力の場合は、前記入力端子と前記電圧入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続し、判別結果が電流入力の場合は前記入力端子と前記電流入力回路と前記Ａ／Ｄコンバータとを接続することを特徴とするプログラマブルコントローラのアナログモジュールを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明によるプログラマブルコントローラのアナログモジュールの第１の実施の形態の回路構成を図１に示す。図１において、図３と同一個所には同一符号が付されており、電圧入力，電流入力共通のアナログ入力端子７と切り替えスィッチ８と制御部９と設定スィッチ１０を備えている。切り替えスィッチ８は、アナログ信号入力端子７からの電圧入力または電流入力を電圧入力回路３または電流入力回路４に切り替えて入力するためのスィッチであり、切り替えスィッチ５とともに制御部９により切り替え制御される。制御部９は、設定スィッチ１０がオンになり設定モードになった際、Ａ／Ｄコンバータ６の出力データをみて、電圧入力か電流入力かを判別し、判別結果により切り替えスィッチ５，８を切り替え制御する。
【００１０】
具体的動作は次の通りである。まず、アナログ入力端子７に入力されたアナログデータは、電圧入力回路３、電流入力回路４のいずれかに入力されるよう制御部９が切り替えスィッチ５，８を切り替える。
【００１１】
このとき、電圧入力回路３の分圧抵抗３１，３２は安定したアナログデータを得るために通常数＋〜数百Ｋオームである。これは、電圧入力回路３の入力インピーダンスが低いと、外部機器がこれを駆動するための電流を出力できなくなるためである。また、電流入力回路４の並列抵抗４１は同様に数百オーム以下である。これは、電流入力回路４の並列抵抗４１が大きいと必要な電流を流すのに外部機器がより高い電圧を出力しなければならないからである。ここでは抵抗３１，３２を５Ｋオーム、並列抵抗４１を１００オームとしている。
【００１２】
ユーザにより、アナログ入力端子７に電圧出力（たとえば０ー１０Ｖ）または電流出力（０ー２０ｍＡ）の外部機器が接続されたとき、中央の値（電圧なら５Ｖ、電流なら１０ｍＡ）を出力してもらい、設定スィッチ１０をオンにして設定モードに切り替える。
【００１３】
正常時、０ー１０Ｖの電圧入力は電圧入力回路３により０ー４．０９６Ｖに変換され、Ａ／Ｄコンバータ６に入力される。また、０ー２０ｍＡの電流入力は電流入力回路４により０ー４．０９６Ｖに変換され、Ａ／Ｄコンバータ６に入力される。
【００１４】
いま、かりに入力が電圧５Ｖであった場合、制御部９はまず切り替えスィッチ５，８を電圧入力回路２側にし、データを取り込む。このとき変換されるデータは２．０４８Ｖで正常な値である。
【００１５】
次に、制御部９は切り替えスィッチ５，８を電流入力回路４側に切り替える。このとき、並列抵抗４１が１００オームであるため、５０ｍＡの電流が流れ、したがって変換されるデータは、最大値の４．０９６Ｖで異常値になる。
【００１６】
逆に、入力が電流１０ｍＡであった場合、制御部９は切り替えスィッチ５，８を電圧入力回路２側にし、データを取り込むと、分圧抵抗３１，３２が５Ｋオームであるため１００Ｖとなり、変換されるデータは最大値の４．０９６Ｖと異常値になる。
【００１７】
次に、制御部９が切り替えスィッチ５，８を電流入力回路４側に切り替えると、並列抵抗４１に電流１０ｍＡが流れ、したがって変換されるデータは、２．０４８Ｖで正常な値となる。
【００１８】
このように、電圧入力回路３と電流入力回路４の出力データは、入力信号が電圧入力か電圧入力かで、正常値か異常値になる。この正常な値か異常値かが、制御部９で判別され、正常値となる方向に、制御部９が切り換えスィッチ５，８を切り換え固定することで、常に正しい回路接続を得、したがって外部機器から電圧入力と電流入力のいずれが入力されても正しい回路接続が得ることができる。
【００１９】
次に、本発明によるプログラマブルコントローラのアナログモジュールの第２の実施の形態の回路構成を図２に示す。図２において、図１と同一個所には同一符号を付してあり、複数の入力端子としてアナログ入力端子７の他にアナログ入力端子７Ａを有し、さらにアナログ入力端子７Ａに対してアナログ入力端子７に対する電圧入力回路３と電流入力回路４と同様の電圧入力回路３Ａと電流入力回路４Ａを備え、且つ切り替えスィッチ５Ａ，８Ａを備え、さらに制御部９による判別結果を記憶する記憶部１１を備えている。
【００２０】
外部機器を入力端子７，７Ａに接続し、設定スィッチ１０をオンにすることで、制御部９は図１に対する記載と同様の判別を行う。アナログ入力端子７に対する判別を行い、判別結果を記憶部１１に記憶し、次にアナログ入力端子７Ａに対する判別を行い、判別結果を記憶部１１に記憶する。図示していないが、さらに多くのアナログ入力端子を有する場合には、同様にして、それらのアナログ入力端子に対しても同様の判別を行い、判別結果を記憶部１１に記憶していく。判別が終わった後、制御部９は判別結果に従い、それぞれのアナログ入力端子７，７Ａ，…を、それぞれ適した電圧入力回路３，３Ａ，…、電流入力回路４，４Ａ，…に切り替え、且つＡ／Ｄコンバータ６に接続する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、外部機器から電圧入力と電流入力のいずれが入力されても正しい回路接続が可能なプログラマブルコントローラのアナログモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプログラマブルコントローラのアナログモジュールの第１の実施の形態の回路構成を示す図である。
【図２】本発明によるプログラマブルコントローラのアナログモジュールの第２の実施の形態の回路構成を示す図である。
【図３】従来のプログラマブルコントローラのアナログモジュールの回路構成を示す図である。
【符号の説明】
３，３Ａ：電圧入力回路、４，４Ａ：電流入力回路、５，５Ａ，８，８Ａ：切り替えスィッチ、６：Ａ／Ｄコンバータ、７：アナログ入力端子、９：制御部、１０：設定スィッチ、１１：記憶部。
【図１】
0004223697.tif 000002
【図２】
0004223697.tif 000003
【図３】
0004223697.tif 000004