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SHPC-536-Z 取扱説明書

記 号

年 月日

来歴－

2012.07.30

新規発行

ＸB

2013.11.18

表２記載内容修正

Ｘ

1/14番 号

ＱＧ１８９２０

発 行部 門産業事業部
産業工場
技術部開発課

適用製命

東 洋 電 機 製 造 株 式 会 社

SHPC-536-Z
承 認
調 査 取扱説明書
作 成
鬼塚（温度入力モジュール）
レ
長谷見
長谷見

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B

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2 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号【目次】
１．概 要 ...................................................................................................................................... 3
２．名 称 ...................................................................................................................................... 4３．接 続 ...................................................................................................................................... 6
４．仕 様 ...................................................................................................................................... 7
４．１．一 般仕 様 ........................................................................................................................ 7４．２．機 能仕 様 ........................................................................................................................ 8
５．ソフトウエアインタフェース ......................................................................................................... 10
５．１．温 度変 換 値 （オフセットアドレス+0~3） ................................................................................. 10５．２．ステータス（オフセットアドレス+4） ....................................................................................... 11
５．３．設 定コマンド（オフセットアドレス+５） .................................................................................... 12
６．オフセット校 正 ....................................................................................................................... 13
７．温 度 測 定原 理について ........................................................................................................... 14
７．１．熱 電対 ......................................................................................................................... 14
７．２．測 温抵 抗 体 ................................................................................................................... 14

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Bﾍﾟｰｼﾞ

3 / 14番 号

ＱＧ１８９２０記号

１．概要
本 モジュールは、温 度入 力モジュールとして。測温 抵 抗体 （PT100・JPT100）と熱 電対 （B・R・S・N・K・E・J・T）を接続可能です。
【特徴】
・ 4 チャンネル接続可能（※熱電対又は測温抵抗体のどちらか一方のみで最大 4 チャンネル）・ 各チャンネル間絶縁・ 断線・短絡検知機能搭載（※短絡検知は測温抵抗体使用時のみ）
・ センサ異常時出力値（センサ上限値・下限値、前回出力値）選択 可能
ＳＨＰＣ-536-Ｚ 温度入力モジュール

ＣＰＵモジュール

(絶縁エリア)チャンネル０測温抵抗体入力
熱電対入力

入力チャンネル0
AD変換部
内部バス（ベースモジュール経由）※
チャンネル１
測温抵抗体入力
熱電対入力

入力チャンネル1
AD変換部
入力処理・設定
バスインタフェース部

又はチャンネル２測温抵抗体入力
熱電対入力

入力チャンネル2
AD変換部
設定スイッチ
ＳＷ１～６

チャンネル３測温抵抗体入力
熱電対入力

入力チャンネル3
AD変換部※熱電対入力チャンネル使用時に、チャンネル１測温抵抗体入力部に冷接点補償用温度センサを取り付ける必要があります。

図１．モジュール関係図【設置】
本モジュールは、基本ベース・拡張ベースに設置可能です。I/O スロットのみ接続可能です。
<基本ベース><拡張ベース>SHPC-032

SHPC-033

電源・ＣＰＵスロット
設置不可

ＩＯスロット
設置可

電源・CPUスロット設置不可

ＩＯスロット
設置可×○×○

図２．取り付け位置

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4 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号

２．名称①LED パネル②ロータリスイッチ

モジュールの状 態 を示 しています。

各 入 力 チャンネルの接 続 センサ設 定 、表 １を参 照 ください。

センサ異 常 時 出 力 値 設 定 、オフセット校 正 機 能 設 定 、
熱 電 対 断 線 検 知 設 定 用 です。

③センサ入 力 接 続 部

詳 細 機 能 は、表 ２を参 照 ください。

1測温抵抗体接続部

23

CH0…1,3,5

4

CH1…6,8,106

CH2…11,13,158579

CH3…16,18,201011

熱電対接続部

1213

CH0…2,414

CH1…7,91516CH2…12,141718CH3…17,191920④温 度 センサ
冷 接 点 補 償 用 温 度 センサです。

〈前 面 〉

熱 電 対 入 力 チャンネル使 用 時 に〈背 面 〉

必 ず取 り付 けます。

図３．各部名称表１．ＬＥＤパネル説明
ＬＥＤ

正常時

異常時

IO CNT点灯

消灯

正 常 時 ：PLC バスと接 続 中 です。
異 常 時 ：PLC バスと正 しく接 続 されていません。

RUN

点灯

消灯

正 常 時 ：正 常 運 転 中 です。
異 常 時 ：モジュール本 体 の故 障 です。

RT0～3

緑

TC0～3

ERR

赤

備考

点灯

消 灯 ／点 滅

消 灯 ：センサが断 線 又 は未 接 続 です。センサ又 はセンサ線 を確 認 してください。
点 滅 （１秒 周 期 ）：センサが短 絡 している可 能 性 があります。センサ又 はセンサ線 を確 認 してください。
点 滅 （0.５秒 周 期 ）：入 力 チャンネルの故 障 です。

点灯

消 灯 ／点 滅

消 灯 ：センサが断 線 または未 接 続 です。センサ又 はセンサ線 を確 認 してください。
点 滅 （0.５秒 周 期 ）：入 力 チャンネルの故 障 です。

消灯点灯

正 常 時 ：正 常 運 転 中 です。
異 常 時 ：モジュール本 体 の故 障 です。

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5 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号

表２．ロータリスイッチ設定
スイッチ番 号
設定値

SW1
チャンネル 0センサ種 別 設 定
SW2SW3チャンネル 1チャンネル 2機能設定
SW4チャンネル 301NC（接 続 無 ）2PT100（測 温 抵 抗 体 ）3JPT100（測 温 抵 抗 体 ）4

冷 接 点 補 償 温 度 （※熱 電 対 入 力 CH 使 用 時 のみ）

5
6
7NC（接 続 無 ）

8B 型 （熱 電 対 ）9R 型 （熱 電 対 ）A

S 型 （熱 電 対 ）B

N 型 （熱 電 対 ）CD

K 型 （熱 電 対 ）E 型 （熱 電 対 ）E

J 型 （熱 電 対 ）F

T 型 （熱 電 対 ）SW5
全 チャンネル
共通
前回値保持
上限値

熱 電 対 断 線 検 知 ON
熱 電 対 断 線 検 知 OFF

下限値

設定禁止

設定禁止

オフセット校 正

設定禁止※熱電対と測温抵抗体の同時使用はしないでください。
（設定不可例）
チャンネル０：熱電対（K 型）チャンネル１：熱電対（K 型）チャンネル２：測温抵抗体（PT100）
チャンネル３：測温抵抗体（PT100）

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SW6
熱 電 対 チャンネル

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6 / 14番 号

ＱＧ１８９２０３．接続
端子台
端子名番号

端子台
端子名番号

24※13CH0B

5CH0b

7

CH1+

9CH1-

11CH2A

13CH2B

15CH2b

17

CH3+

19

CH3-CH0CH1A

8CH1B

10CH1b

12

CH2+

14

CH2-16

CH3A

20

CH0A

CH0+

618

1CH3B
CH3b

図４．外部接続※1 熱電対入力CH使用時は、CH1A,CH1B,CH1bへ付属の温度センサを取り付けてください。

6 : CH1A
8 : CH1B
10 : CH1b

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記号SHPC-536 取扱説明書

7 / 14番 号

ＱＧ１８９２０記号

４．仕様
モジュールの一般仕様及び機能仕様を下表に示します。
４．１．一般仕様
表３．１．一般仕様
項目
電源仕様

仕様
入力
消費電流
外形寸法

モジュール構 造

設置環境

保護構造
冷却方式
質量
周 囲 温 度 (動 作 温 度 )
周囲湿度
標高
保存温度
塵埃
腐 食 性 ガス

機械的稼動条件

耐振動
耐衝撃

環境対応

W
H
D

＋24V±10%200mA 以 下40mm
130mm
122mm
盤 内 蔵 型 IP30
自然冷却
300g 以 下
0 ～ 55℃
20 ～ 95%RH(結 露 のないこと)
2,000m 以 下－25 ～ 70℃
導 電 性 ・可 燃 性 の塵 埃 がないこと
腐 食 性 のガスがないこと
有 機 溶 剤 の付 着 がないこと
片振幅0.15mm
定 加 速 度 19.6m/s 2時間
各 方 向 2 時 間 (計 6 時 間 )ピーク加 速 度 147m/s 2
回数
各方向 3 回RoHS 指 令 対 応

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備考

突 起 部 は含 まない

JIS C 0911 準 拠

JIS C 0912 準 拠

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B

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8 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号

４．２．機能仕様
表３．２．機能仕様
項目仕様

備考

入力形式

測 温 抵 抗 体 又 は熱 電 対
測温抵抗体
JIS C1604-1997
JIS C1604-1989
熱電対JIS C1602-1995
測温抵抗体使用時
4 チャンネル（CH0～CH3）
熱電対使用時4 チャンネル＋冷 接 点 補 償 入 力 チャンネル
測温抵抗体
温度測定範囲PT100-200～850℃
JPT100-180～500℃
熱電対
温度測定範囲

ロータリスイッチにより切 り替 え各 センサ準 拠 規 格

アナログ入 力 チャンネル数

温 度 センサ対 応 種 類

E-270～
R-50～
J-210～
K-270～
N-270～
S-50～
T-270～
B0～
測 温 抵 抗 体 ：-2000～8500
熱電対：-2700～18200

ディジタル変 換 値
ディジタル分 解 能

1000℃
1760℃
1200℃
1370℃
1300℃
1760℃
400℃
1820℃

0.1℃
センサ
PT100
JPT100
E
R
J
K
N
S
T
B
センサ
PT100
JPT100
E
R
J
K
N
S
T
B

周 囲 温 度 25℃

精度

周 囲 温 度 55℃

測定範囲

精度

～
300℃
～
850℃
～300℃
～500℃
～
1000℃
～
1760℃
～
1200℃
～
1370℃
～
1300℃～
1760℃～400℃～1820℃
測定範囲-200 ～
850℃-200 ～500℃-270 ～
1000℃
-50 ～
1760℃
-210 ～
1200℃-270 ～
1370℃-270 ～1300℃
-50 ～
1760℃
-270 ～
400℃
300 ～
1820℃

±0.2℃
±1.0℃
±0.2℃
±1.0℃
±0.5℃
±0.5℃
±0.5℃
±0.5℃
±0.5℃
±0.5℃
±0.5℃
±2.0℃
精度
±1.0℃
±1.0℃
±3.0℃
±3.0℃
±3.0℃
±3.0℃
±3.0℃
±3.0℃
±3.0℃
±3.0℃

0-2000-180-270-50-210-270-270-50-270300

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冷 接 点 補 償 入 力 チャンネルはCH1 の測 温 抵 抗 体 入 力 部 を使 用

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項目

仕様
センサ

周 囲 温 度 0℃

変換速度
接 続 方 式 （測 温 抵 抗 体 ）
断線検出
ケーブル長
許 容 入 力 配 線 抵 抗 （１線 あたり）

絶縁方式

精度

PT100-200 ～ 850℃±1.0℃
JPT100-200 ～ 500℃±1.0℃
E-270 ～
1000℃ ±3.0℃
R-50 ～1760℃ ±3.0℃
J-210 ～
1200℃ ±3.0℃
K-270 ～
1370℃ ±3.0℃
N-270 ～
1300℃ ±3.0℃
S-50 ～1760℃ ±3.0℃
T-270 ～
400℃ ±3.0℃
B
300 ～1820℃ ±3.0℃
30ms/ch
3 導線式あり（各 チャンネル独 立 ）最 大 20ｍ
10Ω以 下アナログ入 力 チャンネル-PLC 電 源 間
DC-DC コンバータ
各 アナログ入 力 チャンネル間
フォトカプラ絶 縁
冷 接 点 補 償 入 力 -熱 電 対 入 力 （CH1）間
非絶縁LED 表 示

状態表示

外部接続
占 有 スロット数
実装位置

9 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

備考
測定範囲

センサ正 常 接 続 時
断 線 又 はセンサ接 続 無 しセンサ接 続 導 線 短 絡 時
入 力 チャンネル故 障 時
20 極 端 子 台 M3.5 ネジ
１スロット

緑色点灯
緑色消灯
緑色点滅

基 本 ベース・拡 張 ベース
電 源 ,CPU スロットを除 く全 ての IO スロット

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記号SHPC-536 取扱説明書

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10 / 14番 号

ＱＧ１８９２０記号

５．ソフトウエアインタフェース
本モジュールは入出力領域を６ワード（入力：５ワード、出力：1 ワード）占有します。
オフセットアドレス(MSB)
15(LSB)
0+0+1

温度変換値

+2

本モジュール→CPU+3+4

ステータス

+5

設定コマンドCPU→本モジュール

図５．入出力領域割り付け
５．１．温度変換値 （オフセットアドレス+0~3）
各チャンネルの温度変換値が、INT 形で格納されます。
温度センサからの入力を温度（セルシウス度）に変換し、小数点以下第 1 位の値を 10 倍した値が格納されます。
例）入力温度が 150.5[℃]の場合
入力温度:150.5[℃]
温度変換値 :1505(MSB)
15(LSB)
0+0

チャンネル0 温度変換値+1+2

チャンネル1 温度変換値
チャンネル2 温度変換値+3チャンネル3 温度変換値
図６．温度変換値割り付け

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INT形

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11 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号５．２．ステータス（オフセットアドレス+4）
1514131211109876543210

エラーフラグ
校正完了フラグ※通常時出力:0ビット
0123456789101112131415フラグ名
チャンネル０ 短絡
チャンネル０ 断線
チャンネル１ 短絡
チャンネル１ 断線
チャンネル２ 短絡チャンネル２ 断線
チャンネル３ 短絡チャンネル３ 断線
冷接点補償チャンネル短絡
冷接点補償チャンネル断線
校正完了フラグ

表４．ステータスビット一覧
内容
ＯＮ：異常検知、ＯＦＦ：正常→断線検知または短絡検知でＯＮします。
※１ 短 絡 検 知 は測 温 抵 抗 体 のみ可 能 です。熱 電 対 接 続
時 の短 絡 フラグについては、冷 接 点 補 償 チャンネルを除き常にＯＦＦとなります。
※２ 熱電対の断線検知を使用する際にはＳＷ６を”０”に設定してください。
→入力チャンネル故障検知時は該当チャンネルの短絡・断線フラグ双方がＯＮします。
校正モード時 ＯＮ：校正完了 ＯＦＦ：校正中（通常時：ＯＦＦ）

未使用

・異常検知時の出力値について
本モジュールでは、センサ断線又は短絡を検出した際の出力値 についてＳＷ５にて設定を行うことが可 能 です。それぞれの設 定 を行 った際 の温 度 変 換 出 力 値 については以 下 の通 りになります。
測温抵抗体接続時・上限値出力設定時
温度変換出力値 = センサ最大値・下限値出力設定時
温度変換出力値 = センサ最小値
・前回値出力設定時
温度変換出力値 = センサ異常発生前出力値（異常検知時点から 10 回前の送出データ）
熱電対接続時・上限値出力設定時
温度変換出力値 = センサ最大値 + 冷接点補償温度・下限値出力設定時
温度変換出力値 = センサ最小値 + 冷接点補償温度
・前回値出力設定時
温度変換出力値 = センサ異常発生前出力値 + 冷接点補償温度（異常検知時点から 10 回前の送出データ）東 洋 電 機 製 造 株 式 会 社

12 / 14番 号

ＱＧ１８９２０SHPC-536 取扱説明書

記号５．３．設定コマンド（オフセットアドレス+５）※校正モード（SW5…“A”）時のみ有効
1514131211109876543210

校正要求フラグ

ビット
0123456789101112131415

表５．設定コマンドビット一覧
フラグ名
内容
チャンネル０ 測温抵抗校正 ＯＮ：オフセット校正開始、ＯＦＦ：待機※校正モード時のみ有効
チャンネル０ 熱電対校正
未使用
チャンネル１ 測温抵抗校正チャンネル１ 熱電対校正

ＯＮ：オフセット校正開始 、ＯＦＦ：待機※校正モード時のみ有効

未使用
チャンネル２ 測温抵抗校正チャンネル２ 熱電対校正

ＯＮ：オフセット校正開始 、ＯＦＦ：待機※校正モード時のみ有効

未使用
チャンネル３ 測温抵抗校正チャンネル３ 熱電対校正

ＯＮ：オフセット校正開始 、ＯＦＦ：待機※校正モード時のみ有効

未使用
・設定コマンドについてＣＰＵから本モジュールへの設定コマンドの入力は、ＳＷ５が“Ａ”に設定されている場合（校正モード時）のみ、入力可能です。

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13 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号

６．オフセット校正
本モジュールは、工場出荷時にオフセット校正済みです。ユーザにてオフセット校正を実施される場合、以下の手順にて校正を実施してください。
①オフセット校正実施 チャンネル入力端子へ接続する。
（熱電対：入力端子間短絡、測温抵抗体：100Ω高精度抵抗（許容差±0.05%以下））
熱電対入力チャンネル＋

短絡

測温抵抗入力チャンネル
A
B－

100[Ω]
高精度抵抗器ｂ

図９．オフセット校正時接続例②ＳＷ５を“Ａ”に設定する。
③電源を投入し、LED パネルの RT0~3、TC0~3 が点灯することを確認する。

RT0～3，TC0～3点灯④５．３項設定コマンドにて、オフセット校正を実施したいチャンネルを選択し該当のフラグをON にする。

例：RT0（測温抵抗体入力チャンネル０ オフセット校正選択時）⑤オフセット校正を選択したチャンネルの LED が点灯することを確認する。

校正選択チャンネル点灯（例：RT0を選択した場合）⑥校正完了ビット（ステータス…bit10）が ON 又は、LED パネルの RT0~3、TC0~3が点滅するまで待機。

校正完了後
RT0～3，TC0～3点滅

校正完了フラグ出力⑦オフセット校正を実施したチャンネルの該当のフラグを OFF にする。

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B

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14 / 14番 号

ＱＧ１８９２０

記号

７．温度測定原理について
７．１．熱電対
熱 電 対 とは、異 なる２種 の金 属 を接 合 したもので、接 合 点 に温 度 差 を与 えると、回 路 に起 電 力 が発
生 し電 流 （熱 電 流 ）が流 れます。この時 に発 生 する起 電 力 を熱 起 電 圧 といい、この現 象 をゼーベック効果といいます。

銅
温接点A

冷接点B

熱電流
コンスタンタン

この時 、接 合 点 の一 端 （冷 接 点 Ｂ）の温 度 を測 り、ゼーベック効 果 により発 生 した熱 起 電 圧 を測 定 することによって他端 （温接点Ａ）の温度を求めることが可能となります。
本 モジュールでは、端 子 台 部 の温 度 （冷 接 点 温 度 ）を温 度 センサ基 板 により取 得 し、熱 電 対 に発 生した熱起電圧を AD コンバータにより AD 変換し温度値へ変換を行っております。
冷接点B
ADC

温接点A

CPU
温度センサ

<CPU内での演算>
熱起電圧温度変換値 + 温度センサ検出温度（熱電対入力）（冷接点B部温度）

ADC= 温接点A部温度値

図１０．熱電対入力部のブロック図
７．２．測温抵抗体
測温抵抗体とは、金属の抵抗比率が温度に比例し、変化することを利用した温度センサで、実用的には白金が用いられることが多く、白金が用いられているセンサのことを PT100 と呼びます。
本 モジュールでは、測 温抵 抗 体 入 力 部に、３導 線式 を用 いることによってセンサ－モジュール間の導線抵抗を相殺し、導線抵抗の影響をキャンセルし温度値への変換を行っております。

PT100

電流I1

導線抵抗Ra

RsCPU
電圧V

導線抵抗RbADC

電流I2
導線抵抗RcRref

I1 + I2

V=（Ra+Rs+Rc+Rref)I1－（Rb+Rc+Rref）I2
電流源：I1=I2、導線抵抗：Ra=Rb=Rcの時導線抵抗がキャンセルされ以下のような結果になります。
V=RsI1[V]

図１１．測温抵抗体入力部のブロック図◆本 資 料 の記 載 内 容 は予 告 なしに変 更 することがあります。

QG18920
2012-7 発 行

東 洋 電 機 製 造 株 式 会 社

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