JP7027228B2 - 検出センサ、検出センサシステム - Google Patents
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Description
この構成によれば、通信線を介して自己診断結果を通信マスタ装置に通信できる。
この構成によれば、外部装置とIO-Link(登録商標)で通信できる。
この構成によれば、通信線に出力されるON/OFFデータを利用する装置に検出センサを用いることができるため、より高い汎用性が得られる。
この構成によれば、出力線に出力される検出信号を用いることにより、リアルタイムな処理を行うことができる。
この構成によれば、ケーブルとコネクタとの接続が容易となる。
上記課題を解決する検出センサシステムは、上記の検出センサと、前記検出センサの前記コネクタが接続される通信マスタ装置と、を備え、前記通信マスタ装置は、少なくとも前記出力線からの検出信号をマスタ側外部接続線に出力する。
図1に示すように、制御システム1は、複数(図1では3つ)の検出センサ10,20,30、通信装置40、コントローラ50、コンソール60を備えている。検出センサ10,20,30は、物理量に応じて検出対象物を検出する。物理量としては、光、磁力、温度、圧力、超音波、等を用いることができる。なお、検出センサ10,20,30は同じ物理量にて検出対象物を検出するもの、少なくとも1つが異なる物理量にて検出対象物を検出するもの、等適宜選択して接続することができる。
コントローラ50は、例えばプログラマブルコントローラ(PLC)やパソコンなどである。コントローラ50は、通信装置40を介して各検出センサ10,20,30のセンサユニット10a,20a,30aを制御する。また、コントローラ50は、通信装置40を介して受信した検出結果を蓄積する。
通信装置40は、各検出センサ10,20,30、コントローラ50、コンソール60とIO-Link(登録商標)の通信方式にて通信するものである。IO-Linkは、IEC61131-9において規格化されたSDCI(Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators)である。IO-Linkは、マスタとデバイスとの通信に使用するポイント・ツー・ポイントのシリアル通信プロトコルである。
検出センサ10は、センサユニット10a、ケーブル10b、コネクタ10cを備えている。このコネクタ10cは、図1に示す通信装置40に接続される。
記憶部13には、センサユニット10aの各種の情報が記憶される。例えば、記憶部13には、検出部11の動作(検出周期)や検出のためのしきい値、所定の通信方式のためのデバイスパラメータ、等が格納される。また、記憶部13には、検出結果や検出レベル、検出結果を処理した値(例えば、移動平均値、等)が格納される。
通信部15は、接続端子T2を介して上述の通信装置40が接続されているか否かを判定する。例えば、通信装置40から送信される所定の信号(Wake-up信号)を出力し、通信部15はその信号に応答してセンサユニット10aの情報を含む信号を送信する。このような信号の授受により、通信部15と通信装置40との間の通信を確立する。
通信部15は、上述の第2のモードにおいて、例えば、この検出センサ10の各種設定を行う信号を受信し、その受信結果を制御部12に出力する。制御部12は、その受信結果に基づいて、各種の設定を行う。また、通信部15は、確立されたシリアル通信の通信速度等に基づく通信周期(例えば、1ms間隔)で、その通信周期における検出結果を含む通信データ(例えば32ビットのデータ)をシリアル送信する。
(作用)
次に、本実施形態の作用を説明する。
図3に示すように,電源装置100を用意し、その電源装置100に接続されたケーブル101のコネクタ102と、検出センサ10のコネクタ10cとを接続する。電源装置100からコネクタ10cの接続端子T1,T3に駆動電圧を供給する。その駆動電圧は、コネクタ10cの接続端子T1,T3と電源線LV及びグランド線LGを介してセンサユニット10aに供給される。このようにして供給される駆動電圧によりセンサユニット10aが動作する。
(1)検出センサ10は、検出対象物を検出するセンサユニット10aと、センサユニット10aに接続されたケーブル10bと、ケーブル10bの端部に取着されたコネクタ10cとを備える。通信部15は、通信線LCに通信装置40が接続されているときには通信装置40との通信を確立する。そして、通信部15は、所定の通信方式(IO-Link)で規定される通信周期で通信線LCを介して入力される要求信号に応答して少なくともON/OFFデータと検出レベルとを含むデータを通信線LCに出力する。一方、通信部15は、通信線LCに通信装置40が接続されていないときには検出結果に応じた検出信号のみを通信線LCに出力する。出力部16は、検出結果に応じたアナログの検出信号JOをリアルタイムで通信線LCに出力する。
・上記実施形態に対し、自己診断結果を通信線LCに出力するようにしてもよい。例えば、制御部12は自己診断機能を有する。光を用いて検出対象物を検出する光電センサでは、受光素子の状態(故障、劣化)等が生じる場合がある。また、検出のための光を出射する投光素子を備えた光電センサ(投光ユニット)では、出射光の強度の低下が生じる場合がある。これらの状態を検出した自己診断結果を含むデータをシリアル送信することで、センサユニット10aの設定の変更や検出センサ10の交換等を判断することができる。なお、自己診断結果は、上述した検出結果及び検出レベルとともにデータとして通信すること、自己診断結果のみを含むデータを通信すること、また自己診断結果と他の情報を含むデータを通信すること、等3通信の形態は適宜変更できる。
Claims (7)
- 検出対象物を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットに接続されたケーブルと、
前記ケーブルの端部に取着されたコネクタと、
を備え、
前記ケーブルは、電源線、グランド線、通信線、及び出力線を含み、
前記コネクタは、前記電源線、前記グランド線、前記通信線、前記出力線のそれぞれが接続された接続端子を含み、
前記センサユニットは、前記電源線及び前記グランド線を介して供給される電圧により動作するものであり、前記検出対象物を検出するための物理量に応じたレベルの信号を出力する検出部と、前記検出部の出力信号に基づいてON/OFFデータと前記出力信号の検出レベルとを生成する制御部と、前記通信線に接続された通信部と、前記出力線に接続された出力部と、を含み、
前記通信部は、前記通信線に通信マスタ装置が接続されているときには前記通信マスタ装置との通信を確立し、所定の通信方式で規定される通信周期で前記通信線を介して入力される要求信号に応答して少なくとも前記ON/OFFデータと前記検出レベルとを含む通信データを前記通信線に出力し、
前記出力部は、前記通信線に前記通信マスタ装置が接続されているか否かに拘らず、前記検出部の結果に応じ、前記通信部の通信周期よりも短い検出周期により前記ON/OFFデータに応じた検出信号を前記出力線にリアルタイムで出力すること、を特徴とする検出センサ。 - 前記センサユニットは、自己診断を行う診断部を備え、
前記通信部は、前記診断部の診断結果を前記通信線に出力すること、
を特徴とする請求項1に記載の検出センサ。 - 前記通信部は前記通信マスタ装置とIO-Link(登録商標)で通信することを特徴とする請求項1又は2に記載の検出センサ。
- 前記通信線に前記通信マスタ装置が接続されていないときには前記ON/OFFデータのみを前記通信線に出力することを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の検出センサ。
- 前記出力線に出力する前記検出信号の周期は、前記通信周期よりも高速周期であることを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の検出センサ。
- 前記コネクタは、簡易圧接コネクタであることを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載の検出センサ。
- 請求項1~6の何れか一項に記載の検出センサと、
前記検出センサの前記コネクタが接続される通信マスタ装置と、
を備え、
前記通信マスタ装置は、少なくとも前記出力線からの検出信号をマスタ側外部接続線に出力すること、
を特徴とする検出センサシステム。
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