(57)【要約】【課題】使い勝手に優れたプログラマブルコントローラを提供すること。【解決手段】本プログラマブルコントローラ１は、フロントパネル３に入力端子１１と出力端子１３とが配列され、入力端子１１の近傍に、緑色で発光して信号入力状態を表示する入力動作表示素子２３を配置し、出力端子１３の近傍に、赤色で発光して信号出力状態を表示する出力動作表示素子２５を配置した構成を有する。【選択図】図１
2009157872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器パネル上に入力機器が外部配線で接続される１ないし複数の入力端子と、出力機器が外部配線で接続される１ないし複数の出力端子と、が配列された入出力機能付き機器において、
上記入力端子の近傍位置に、該入力端子への信号入力に応答して特定発光色で発光して信号入力状態を表示する入力動作表示素子を配置し、
上記出力端子の近傍位置に、該出力端子への信号出力に応答して別の特定色で発光して信号出力状態を表示する出力動作表示素子を配置した、ことを特徴とする入出力機能付き機器。
【請求項２】
外部に入力機器が接続される上記入力端子と、外部に電源が接続される電源端子とがそれぞれ接続される入力部を有し、これら両入力部間に上記入力動作表示素子とフォトカプラの発光ダイオードとを直列に接続した入力回路と、
外部に出力機器が接続される上記出力端子と、外部に電源が接続される電源端子とを出力部とし、これら両出力部間に上記出力動作表示素子とフォトカプラの受光トランジスタとを直列に接続した出力回路と、
を有し、
上記電源仕様を直流電源仕様とした、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
上記入力回路において、入力動作表示素子を発光ダイオードで構成すると共に２個の発光ダイオードを逆並列に接続して、上記電源仕様を直流電源および交流電源両仕様可能とした、請求項２に記載の機器。
【請求項４】
上記入力回路において、入力動作表示素子を発光ダイオードで構成すると共に上記フォトカプラの受光トランジスタ側に接続し、
上記電源仕様を直流電源および交流電源両仕様可能とした、請求項２に記載の機器。
【請求項５】
機器パネル上に入力機器または出力機器が選択的に外部配線で接続される複数の入・出力兼用の入出力端子が配列され、かつ、入出力端子に対して信号入力、信号出力機能を有する入出力回路を備えた入出力機能付き機器において、
上記入出力端子の各近傍位置それぞれに、上記入出力端子を入力端子として用いるときは信号入力動作に応答して特定色で発光して信号入力状態を表示する入力動作表示素子と、上記入出力端子を出力端子として用いるときは信号出力動作に応答して別の特定色で発光して信号出力状態を表示する出力動作表示素子とを、並置するとともに、
上記入力動作表示素子を上記入出力回路内の信号入力経路に挿入してその信号入力で発光駆動し、上記出力動作表示素子を上記入出力回路内の信号出力経路に挿入しその信号出力で発光駆動するようになっている、ことを特徴とする入出力機能付き機器。
【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等の入出力機能を備えた機器において、入力端子、出力端子、入出力端子における信号入力、出力、等の状況に対する視認性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として、プログラマブルコントローラが用いられている。このプログラマブルコントローラには、複数のモジュールからなるビルディングブロックタイプがある。この複数のモジュールとしては、電源モジュール、ＣＰＵモジュール、入力モジュール、出力モジュール、通信モジュール等がある。ＣＰＵモジュールは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ等を有し、このＣＰＵは、入力モジュールで入力した信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力モジュールに送り出すＯＵＴリフレッシュ処理を行い、その後、通信モジュールを介して通信ネットワーク上の他のＰＬＣとデータ送受信を行ったり、ＣＰＵモジュールに備えられた通信ポートを介して外部パーソナルコンピュータ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す（例えば特許文献１参照）。入力モジュールにはセンサ等の入力機器が、出力モジュールにはアクチュエータ等の外部機器が接続される。センサ等の入力機器は制御装置の状態をセンシングし、その情報を入力モジュールに入力し、アクチュエータ等の外部機器は出力モジュールからの出力に応答して制御装置を駆動する。
【０００３】
以上のプログラマブルコントローラにおける入力モジュールや出力モジュールは機器パネル上にユーザ側のセンサやアクチュエータ等の外部機器とこれらの作動電源とが接続する接続端子を配備している。これら接続端子の仕様には直流出力、直流入力、交流出力、交流入力の各種仕様があり、それぞれに対応したモジュールを使用するのが一般的となっている。
【０００４】
例えば、入力モジュールでは、上記接続端子として、電源コモン端子と、入力機器が接続される１ないし複数の入力端子とがあり、各入力端子には入力機器が接続され、これら入力機器は電源コモン端子に接続された電源に接続されて該電源を個別に供給されるようになっている。また、出力モジュールでは、上記接続端子として、電源コモン端子と、出力機器が接続される１ないし複数の出力端子とがあり、各出力端子には出力機器が接続されると、これら出力機器は電源コモン端子に接続された電源に接続されて該電源を個別に供給されるようになっている。
【０００５】
また、入力端子と出力端子とが混在して同一機器パネル上に配置された入出力混在モジュール（入出力機能付き機器）や、入力端子にも出力端子にもなる複数の入出力端子が同一機器パネル上に配置された入出力選択モジュール（入出力機能付き機器）がある。
【０００６】
このようなモジュールにおいて、例えば入出力混在モジュールの場合でも、入出力選択モジュールでも、それら端子の外観だけからでは、ユーザにとって信号入出力状態は不明である。
【特許文献１】特開２００５−２５９０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明により解決すべき課題は、目的とする専用の入力端子や出力端子、また入出力兼用端子に対する信号の入出力状態を容易に視認でき、使い勝手に優れたプログラマブルコントローラ等の入出力機能付き機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明第１による入出力機能付き機器は、機器パネル上に入力機器が外部配線で接続される１ないし複数の入力端子と、出力機器が外部配線で接続される１ないし複数の出力端子と、が配列された入出力機能付き機器において、上記入力端子の近傍位置に、該入力端子への信号入力に応答して特定発光色で発光して信号入力状態を表示する入力動作表示素子を配置し、上記出力端子の近傍位置に、該出力端子への信号出力に応答して別の特定色で発光して信号出力状態を表示する出力動作表示素子を配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明第１では、いずれの端子においても、信号が入出力されたときは、その端子近傍に配置した動作表示素子が発光すると共に、信号が入力された場合と信号が出力された場合とでは、それぞれの端子での発光色が相違するので、信号が入力されたか、出力されたかを区別して視認することができるようになる。
【００１０】
本発明第１において好ましい態様は、上記入力回路において、入力動作表示素子を発光ダイオードで構成すると共に２個の発光ダイオードを逆並列に接続して、上記電源仕様を直流電源および交流電源両仕様可能としたことである。
【００１１】
本発明第１において好ましい態様は、上記入力回路において、入力動作表示素子を発光ダイオードで構成すると共に上記フォトカプラの受光トランジスタ側の内部回路に接続し、上記電源仕様を直流電源および交流電源両仕様可能としたことである。
【００１２】
本発明第２による入出力機能付き機器は、機器パネル上に入力機器または出力機器が選択的に外部配線で接続される複数の入・出力兼用の入出力端子が配列され、かつ、入出力端子に対して信号入力、信号出力機能を有する入出力回路を備えた入出力機能付き機器において、
上記入出力端子の各近傍位置それぞれに、上記入出力端子を入力端子として用いるときは信号入力動作に応答して特定色で発光して信号入力状態を表示する入力動作表示素子と、上記入出力端子を出力端子として用いるときは信号出力動作に応答して別の特定色で発光して信号出力状態を表示する出力動作表示素子とを、並置するとともに、
上記入力動作表示素子を上記入出力回路内の信号入力経路に挿入してその信号入力で発光駆動し、上記出力動作表示素子を上記入出力回路内の信号出力経路に挿入しその信号出力で発光駆動するようになっていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明第２では、入出力兼用の入出力端子が信号入力端子として使用されているか、信号出力端子として使用されているかを、動作表示素子の発光色の相違で視認することができる。
【００１４】
なお、入出力機能付き機器としては例えば、プログラマブルコントローラがある。このプログラマブルコントローラは、ビルディングブロックタイプにも一体タイプにも適用することができる。すなわち、プログラマブルコントローラをＣＰＵモジュールとその周辺モジュールとで構成するビルディングブロックタイプでは入力モジュール、出力モジュール、入出力モジュールに適用することができ、また、一体タイプでは上記構成を備えたプログラマブルコントローラと適用することができる。
【００１５】
また、入出力機能付き機器は、直流仕様、交流仕様を問わない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、専用の入力端子や出力端子、また入出力兼用端子の近傍位置に配置した素子の発光によりその信号入力や出力の状態を容易に視認でき、かつ、信号入力か、信号出力かの区別をその発光色の相違により、容易に視認することができ、使い勝手に優れた入出力機能付き機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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入出力機能付き機器をプログラマブルコントローラを例にして詳細に説明する。実施の形態のプログラマブルコントローラは、ビルディングブロックタイプにも一体タイプにも適用することができる。実施の形態では説明の都合でビルディングブロックタイプと一体型とを区別せずに説明する。
【００１８】
図１ないし図７を参照して実施の形態のプログラマブルコントローラを説明する。図１は本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。図２は図１のプログラマブルコントローラのフロントパネルに備えられた接続端子部と、電源、入力機器、出力機器との接続状態を示す図である。図３は電源が直流電源の場合の入力回路例を示す図である。図４は電源が交流電源の場合の入力回路例を示す図である。図５は電源が交流電源の場合の入力回路の他の例を示す図である。図６は電源が直流電源の出力回路例を示す図である。図７は動作表示素子の表示例を示すプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。
【００１９】
まず、図１を参照して、これらの図に示すプログラマブルコントローラ１は、機器パネルであるフロントパネル３上に外部配線のための接続端子部５を備える。この接続端子部５は、上下２個の電源端子（コモン端子）７，９と、所定数、この例では４個の入力端子１１と、４個の出力端子１３とを備える。
【００２０】
図２を参照して、電源端子７，９には、ユーザ側で直流電源１５，１７が接続される。入力端子１１にはユーザ側でセンサ等の入力機器１９（図解簡略のため接点形状で示す）が接続される。出力端子１３にはユーザ側でアクチュエータ等の出力機器２１（図解簡略のためブロック形状で示す）が接続される。
【００２１】
電源端子７と入力端子１１との間では、直流電源１５と各入力機器１９とが直列で共通接続される。電源端子９と出力端子１３との間では、直流電源１７と各出力機器２１とが共通接続される。
【００２２】
入力端子１１、出力端子１３はフロントパネル３上で１列に配列されているが、複数列になって配列されてもよい。入力端子１１、出力端子１３は、それぞれ入力専用、出力専用である。
【００２３】
以上の構成において、各入力端子１１の近傍位置に、該入力端子１１への信号入力に応答して特定色として例えば緑色で発光して信号入力状態を表示する入力動作表示素子２３が配置されている。入力動作表示素子２３は発光ダイオードで構成されている。各出力端子１３の近傍位置に、該出力端子１３への信号出力に応答して他の特定色として例えば赤色で発光して信号出力状態を表示する出力動作表示素子２５が配置されている。出力動作表示素子２５は発光ダイオードで構成されている。
【００２４】
図３を参照して、入力回路２７は、概略的には、入力動作表示素子２３、フォトカプラ２９、および内部回路３１を備える。なお、図３で示す入力回路２７は概略構成で示されている。入力動作表示素子２３は、電源端子７と入力端子１１との間で、フォトカプラ２９内の発光ダイオード２９ａと共に直列に接続されている。フォトカプラ２９は、上記発光ダイオード２９ａと受光トランジスタ２９ｂとで構成されている。入力機器１９がＯＮすると、直流電源１５からの電流で入力動作表示素子２３が駆動されて緑色発光すると共に、フォトカプラ２９の発光ダイオード２９ａが発光し、これに応答して受光トランジスタ２９ｂが導通することにより、内部回路３１が所定の入力信号をプログラマブルコントローラ１内部に伝送する。
【００２５】
そして、入力動作表示素子２３の発光をユーザが視認することにより、当該ユーザは、入力機器１９が動作し、プログラマブルコントローラ１内部に信号入力が行われたことを確認することができる。
【００２６】
なお、図３では直流仕様であるが、図４で示すように、交流電源１５ａで駆動する仕様でもよい。この場合、入力動作表示素子２３を、２個の発光ダイオードを逆並列に接続した２個の入力動作表示素子２３ａ，２３ｂで構成する一方、フォトカプラ２９の発光ダイオード２９ａを２個の発光ダイオードを逆並列に接続した２個の発光ダイオード２９ａ１，２９ａ２で構成するとよい。この場合、交流電源１５ａの周波数により入力動作表示素子２３ａ，２３ｂがＯＮ／ＯＦＦするので点滅発光することになる。この場合、交流電源でなく、直流電源でも駆動することができる。
【００２７】
さらに、この点滅を回避する場合、図５で示すように、フォトカプラ２９の受光トランジスタ２９ｂ側の内部回路に入力動作表示素子２３を配置することができる。
【００２８】
図６を参照して、出力回路３３は、概略的には、出力動作表示素子２５、フォトカプラ３５、および内部回路３２を備える。出力動作表示素子２５は、フォトカプラ３５内の発光ダイオード３５ｂと並列に接続されている。フォトカプラ３５は、受光トランジスタ３５ａと発光ダイオード３５ｂとで構成されている。出力機器２１を駆動する場合、内部回路３２からフォトカプラ３５の発光ダイオード３５ｂ、および出力動作表示素子２５を発光駆動する信号が出力され、これによりフォトカプラ３５の受光トランジスタ３５ａが導通することにより、出力機器２１に直流電源１７が供給され、該出力機器２１が動作する。
【００２９】
そして、出力動作表示素子２５は、内部回路３２による電流で駆動されて赤色発光し、出力動作状態をユーザに表示する。ユーザは出力動作表示素子２５の赤色発光を視認することにより、出力機器２１が駆動されたことを確認することができる。
【００３０】
図６で示す出力回路３３の電源は直流電源１７による直流駆動であったが、交流駆動でもよく、この場合は出力回路３３内のトランジスタとフォトカプラ３５をトライアックとフォトトライアック、リレーなどで構成するとよい。
【００３１】
図７は、プログラマブルコントローラ１のフロントパネル３において、入力端子１１と出力端子１３それぞれの近傍に配置した入力動作表示素子２３と出力動作表示素子２５が発光している様子を示す。入力動作表示素子２３は非動作で非発光では白抜きで、入力動作表示では緑色発光を図解の都合で黒潰しで表示し、出力動作表示素子２５は非動作で非発光では白抜きで、出力動作表示では赤色発光を同様に図解の都合でハッチングで表示している。
【００３２】
図８以降を参照して、プログラマブルコントローラ１のフロントパネル３上に１列ないし複数列で、入力と出力兼用の入出力端子３７が配列した例を説明する。図８で示すように、これら入出力端子３７の各近傍位置それぞれに、入力動作表示素子３９と出力動作表示素子４１とが並置されている。入出力端子３７を入力端子として用いるときは信号入力動作に応答して入力動作表示素子３９が緑色発光し、上記入出力端子３７を出力端子として用いるときは出力動作表示素子４１が赤色発光する。また、フロントパネル３には電源端子４３と、接地端子４５とが設けられている。
【００３３】
図９および図１０は、上記入出力端子３７を入力端子として用いた場合を示し、図９は電源端子４３と入出力端子３７との間で電源４７と入力機器１９とが直列に共通接続されている。図１０で示すように、入出力回路５１は、詳細説明は略するが、フォトカプラ５３の受光トランジスタ５３ａ側に入力動作表示素子３９が設けられ、フォトカプラ５５の発光ダイオード５５ａ側に出力動作表示素子４１が設けられている。フォトカプラ５３は、受光トランジスタ５３ａと、発光ダイオード５３ｂとで構成されている。
【００３４】
そして、入出力端子３７を入力端子として用いる場合、入力機器１９を示す接点がＯＮすると、電源４７からの電流によりフォトカプラ５３の発光ダイオード５３ｂが発光することにより、該フォトカプラ５３の受光トランジスタ５３ａが導通し、これにより、入力動作表示素子３９が通電されて緑色発光する。
【００３５】
図１１および図１２は、上記入出力端子３７を出力端子として用いた場合を示し、図１１は電源端子４３と入出力端子３７との間で電源４７と出力機器２１とが直列に共通接続されている。フォトカプラ５５は、発光ダイオード５５ａと、受光トランジスタ５５ｂとで構成されている。図１２で示すように、入出力端子３７を出力端子として用いる場合、図示略の内部回路からの信号でフォトカプラ５５の発光ダイオード５５ａが導通して発光することにより、その受光トランジスタ５５ｂが導通する。これにより、出力機器２１に電源４７が供給されて該出力機器２１は駆動される。そして、出力動作表示素子４１は、内部回路からの信号で上記発光ダイオード５５ａが導通すると同時に赤色発光する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。
【図２】図２は図１のプログラマブルコントローラのフロントパネルに備えられた接続端子部と、電源、入力機器、出力機器との接続状態を示す図である。
【図３】図３は電源が直流電源の場合の入力回路例を示す図である。
【図４】図４は電源が交流電源の場合の入力回路例を示す図である。
【図５】図５は電源が交流電源の場合の入力回路の他の例を示す図である。
【図６】図６は電源が直流電源の場合の出力回路例を示す図である。
【図７】図７は動作表示素子の表示例を示すプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。
【図８】図８は本発明の他の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのフロントパネルの正面図である。
【図９】図９は図８のプログラマブルコントローラにおいて入出力端子を入力端子として用いた場合のそのフロントパネルに備えられた接続端子部と、電源、入力機器との接続状態を示す図である。
【図１０】図１０は図９の場合の入出力回路に対する接続端子部の接続状態を示す図である。
【図１１】図１１は図８のプログラマブルコントローラにおいて入出力端子を出力端子として用いた場合のそのフロントパネルに備えられた接続端子部と、電源、出力機器との接続状態を示す図である。
【図１２】図１２は図１１の場合の入出力回路に対する接続端子部の接続状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  プログラマブルコントローラ
３  フロントパネル
５  接続端子部
７，９，９ａ，９ｂ，４３  電源端子
１１  入力端子
１３  出力端子
１５，１５ａ，１７，４７  電源
１９  入力機器
２１  出力機器
２３，２３ａ，２３ｂ，３９  入力動作表示素子
２５，４１  出力動作表示素子
２７  入力回路
２９，３５，５３，５５  フォトカプラ
２９ａ，２９ａ１，２９ａ２，３５ｂ，５３ｂ，５５ａ  発光ダイオード
２９ｂ，３５ａ，５３ａ，５５ｂ  受光トランジスタ
３１，３２  内部回路
３３  出力回路
３７  入出力端子
４５  接地端子
５１  入出力回路
【図１】
2009157872.tif 000003
【図２】
2009157872.tif 000004
【図３】
2009157872.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009157872.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009157872.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2009157872.tif 000013
【図１２】
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