JPH01237702A - プログラマブルコントローラの入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プログラマブルコントローラの入力装置、特
に多種の入力信号電圧レベル用に好適な入力装置に関す
る。

〔従来技術〕

プログラマブルコントローラの入力装置の従来例には、
特開昭６１−１１５１０１号、特開昭６１−１１５１０
２号がある。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 上記従来例は、°ごく限られた入力信号電圧の範囲内だ
けでのみ使用でき、入力信号電圧仕様が多少異っても、
入力回路の改造が必要であった。また、外部ノイズ、外
部インピーダンスの変動等による入力信号電圧の変動で
も誤動作することがあった。

本発明の目的は、入力信号電圧のレベルの変動があって
もその入力信号電圧を検出可能とするプログラマブルコ
ントローラの入力装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、入力信号電圧の検出基準スレッショルド電圧
の大きさを、入力信号電圧レベルの変動に応じて変化さ
せる電圧制御回路を設けた。

〔作用〕

本発明によれば、電圧制御回路は、入力信号電圧のレベ
ルが種々変動しても、入力信号電圧レベルの変動に応じ
て、その入力信号電圧の検出基準スレッショルド電圧が
変化する。即ち、入力信号電圧が大きくなれば、検出基
準スレッショルド電圧も大きい値となり、入力信号電圧
が小さくなれば、検出基準スレッショルド電圧も小さい
値となる。かくして、入力信号電圧がレベル変動しても
その入力信号電圧を確実に検出できる。

〔実施例〕 第１図は本発明のプログラマブルコントローラの入力装
置の実施例図である。入力回路４０は、多点入力回路で
あり、入力信号供給部３０は、この入力回路４０に入力
信号電圧を選択的に提供する。

入力信号供給部３０は、プログラマブルコントローラの
監視対象であり、単一の入力信号電圧源９及び、並列ス
イッチ１．２．３より成る。並列スイッチ１，２．３は
、制御対象の状態スイ・ソチであり、ＯＮかＯＦＦかは
その状態によって変る。

従って時間の経過によっても変る。

単一の入力信号電圧源９は、４０Ｖとか３０Ｖとか種々
とりうる。この電圧レベルは、制御対象によって変化す
る。

従って、スイッチ１，２．３のＯＮによって入力信号電
圧をそのまま取込む入力回路４０にあっては、入力信号
電圧のレベルが変っても、検出精度を低下させることな
くすべてのレベルの入力電圧を検出できることが望まし
い。

そこで、本実施例の入力回路４０にあっては、入力信号
電圧の検出基準用スレッショルド電圧を入力電圧レベル
に関係な（一定にする制御を行わせることとした。この
制御を行うのが、入力回路４０中の検出基準スレッショ
ルド電圧制御回路５０である。

さて、入力回路４０の構成を説明する。入力回路４０は
、並列スイッチ１，２．３に対応する並列ホトカブラ１
４．１５．１６、及び検出基準スレッショルド電圧制御
回路５０を持つ。この他に、直列抵抗６０゜６１、６２
、及びホトカブラ出力電圧をプログラマブルコントロー
ラ本体に取り込ませるための出力部（抵抗６３．６６、
６９．６４．６７、７０、コンデンサ６５゜６８、７１
より成る）を有するが、発明に直接関知しないので、そ
の詳細はさける。

かかる構成で、例えば、スイッチ１がＯＮであれば、ホ
トカブラ１４がＯＮとなり、前記出力部を介してプログ
ラマブルコントローラ本体に“１”が取り込まれる。一
方、スイッチ１がＯＦＦであれば、ホトカプラ１４はＯ
ＦＦであり、出力部を介してコントローラ本体は“Ｏ”
である旨、又はＯＦＦで変化なしの旨の入力取込みを行
う。

この動作はスイッチ２．３も同じようになる。

−Ｉ’ＩＱに、並列スイッチ数は数１０個にも及び、コ
ントローラ本体は、これらのスイッチの状態を並列に又
は直列に取込む。

さて、電圧制御回路５０は、各ホトカプラ１４．１５゜
１６に共通に接続しており、各ホトカプラに対して同一
の電圧制御を行う。

電圧制御回路５０は、ツェナーダイオード１０、分圧抵
抗１１．１２、バッファ１３より成る。かかる電圧制御
回路５０の動作を第２図を利用して以下詳述する。

（イ）入力信号電圧の検出基準用スレッショルド電圧Ｖ
ｔｋを入力信号電圧ｙ　ｃｃの２分の１の値にしたい場
合。

今、ツェナー、ダイオード１０のツェナー電圧をＶＬｈ
ｌ、ホトカプラ１４のスレッショルド電圧をｖｔｈ２、
入力電圧源９の直流電圧をＶ　ｃｃとする。

バッファ１３は分圧抵抗８の電圧を入力端子とし、その
出力電圧がホトカプラ１４のホトダイオード１４Ａのカ
ソードをバイアスさせている。

かかる構成でＶＬｈｌ　＝　２　Ｖｔｈｚに選び、分圧
抵抗１１と１２とをＲ１＝Ｒｚに設定する。

この状態のもとで、スイッチ１のＯＮでの入力信号電圧
検出用の全体検出基準スレッショルド電圧Ｖｔｈは・ Ｖい＝ｖｔｈｚ　＋Ｖｂ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　（１）となる。但し、■、はバッファ１３の
出力電圧である。一方、ｖｃｃ＞ｖい、（前提条件）で
あるから、ツェナーダイオード１０は常にツェナー降伏
となっている。従って、このツェナー降伏の状態では、
分圧抵抗１１と１２との直列回路には、（ＶｃｃＶｔｈ
＋　）の電圧が印加されていることとなる。従って、抵
抗１２の両端電圧Ｖ、は、Ｒ＋＝Ｒｔであるから、 Ｖ−＝　　’　　（Ｖ−ｃ　　ＶＬｈｌ　）・・・・・
・　（２）となる。然るに、バッファ１３のゲインは１
であるから、 Ｖ、＝Ｖ。

＝　−！−（ｖｃｃ−ｖい、）・・・・・・　（３）と
なる。

（３）式のＶ、を（１１式に代入すれば、Ｖｔｈ＝Ｖｔ
ｈｚ　＋　］薯（Ｖｃｃ　　ＶＬｈｌ　）　”。（４）
となるが、条件からＶＬｈｌ　””　２　ｖｔｈｇに設
定したが故に、（４）式は、 Ｖい＝１　　ｖｃｃ　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（５）となる。

即ち、ＶＬｈｌ　＝　２　Ｖｔｈｚ　＋及びＲｒ　＝　
Ｒｚ　Ｏ）状態にすれば、全体基準スレッショルド電圧
Ｖｔｋは、Ｖい＝　　１　　ｖｃｃとなる。この関係は
、Ｖ　ｃｃが種々変化しても変らず、従って、Ｖ　ｃｃ
が大きくなっても、Ｖ　ｃｃが小さくなっても、■いは
その半分の値に設定できる。これによって、Ｖ　ＣＣの
変動があっても、」−■。。以上の入力信号電圧が入力
してくれば、“１”と判定でき、」−ｖ。。以下の入力
信号電圧が入力してくれば、′Ｄ”と判定できる。

（０）入力信号電圧の検出基準用スレッショルド電圧Ｖ
いを入力信号電圧Ｖ　ｃｃの３分の２の値にしたい場合
。

この場合には、ツェナーダイオード１０として、ツェナ
ー電圧Ｖい、が ＶｔｋＩ　＝　　２　　ｖｔｈｚ　　’″０″″′１０
１０１００（６）なる素子を選び、且つ２Ｒ＋　＝Ｒｚ
に設定する。

この場合、（イ）での（１１式はそのまま適用され、Ｖ
ｔｈ＝Ｖい！＋Ｖｂ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　（７）であり、且つ分圧抵抗１１と
１２との直列回路には、（ｖｃｃ−ＶｔｋＩ）の電圧が
印加され、抵抗１２の両端電圧ｖ１は、 ｖ、　＝薯３　　（Ｖｃｃ　　Ｖい、）・・・・・・・
・・　（８）となる。Ｖ、＝Ｖ、より、ｖｂを（７）式
に代入す＝じし■、。・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　（９）となる。

即ち％　ＶＬｈｌ　　＝　　　　Ｖ＊ｈｚ　Ｓ２Ｒ＋　
　＝Ｒｚとし、ｖＣｃ〉■い、との条件のもとでは、検
出基準スレッシボルド電圧Ｖｔｈを入力電圧Ｖ　ｃｃの
３分の２の値に設定できる。従って、スイッチ加した時
には、“１”と判定でき、−■ｃＣより小さい入力電圧
が印加した時には、“０”と判定できる。

尚、（イ）ｌ（Ｅｌ）で“１”、“０”との判定とは、
ホトカブラ１４の動作を意味する。即ち、“１”との判
定とは、ホトカブラ１４がＯＮとなること、“０”とは
ホトカブラ１４がＯＦＦであること、を意味する。

更に、以上の２つの実施例は２分の１．３分の２の値で
あったが、他の比率に設定できることは云うまでもない
。一般的には、 ｖｔｋ＝ｎｖｃｃとしたい場合（但し、Ｑ＜ｎ＜１であ
る）には、 Ｖいｌ　”　　　　ｖｔｈｚ・旧・・・・団・・・・・
・・・・・　（１０）１−ｎＲｒ　＝Ｒ２””””””
””””’　　０１）とすればよい。

〔発明の効果ズ 本発明によれば、ツェナー電圧Ｖｔｈｌ　とホトカブラ
のスレッショルド電圧Ｖい２との間に一定の関係を持た
せるだけで、入力信号電圧が種々変化しても検出基準ス
レッショルド電圧Ｖいの大きさを、その入力信号電圧の
大きさに応じて変化させることができた。これによって
、入力信号電圧レベルが変化するような入力機器が接続
されても、その入力機器により決まる入力信号電圧を確
実に検出可能となった。

尚、入力信号電圧供給部の例としては、エンコーダの例
、センサの例、リレー接点の例等各種ある。かかる各側
では、入力電圧ｖｃｃは１つの値に限定されない。即ち
、４０Ｖとから４８Ｖとか３０Ｖとか各種の電圧値ｖｃ
ｃをとる。従って、本発明によれば、これらの各種の入
力信号電圧供給部に対して入力回路は変更することなく
そのまま対応できることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプログラマブルコントローラの入力回
路の実施例図、第２図は本発明の電圧制御回路の動作説
明図である。 ３０・・・入力信号供給部、４０・・・入力回路、５０
・・・電圧制御回路。 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、単一入力電圧源を共有する複数の入力信号供給部と
   、該入力信号供給部からの入力信号電圧がそれぞれ固有
   の入力端子と他方の共通入力端子とを介して印加される
   入力信号供給部対応の入力回路と、各入力回路の上記共
   通入力端子と上記単一入力電圧源との間に設けた電圧制
   御回路とより成ると共に、該電圧制御回路は、ツェナー
   ダイオードと第１、第２の抵抗とが直列化されてなる直
   列回路と、該第１、第２の抵抗の間の電圧を入力とする
   バッファと、上記直列回路の電源として上記単一入力電
   圧源を接続する手段と、より成り、且つ上記ツェナーダ
   イオードのツェナー電圧Ｖ＿ｔ＿ｈ＿１とホトカプラの
   スレッスレッショルド電圧Ｖ＿ｔ＿ｈ＿２との間の関係
   をＶ＿ｔ＿ｈ＿１＝（１／ｎ）Ｖ＿ｔ＿ｈ＿２（但し０
   ＜ｎ＜１）とし、第１、第２の抵抗の抵抗値Ｒ＿１とＲ
   ＿２との間の関係を（ｎ／１−ｎ）Ｒ＿１＝Ｒ＿２ として設定してなる構成とする、 プログラマブルコントローラの入力装置。