JPH10133722A - 制御装置の出力回路 - Google Patents

制御装置の出力回路

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JPH10133722A
JPH10133722A JP9139461A JP13946197A JPH10133722A JP H10133722 A JPH10133722 A JP H10133722A JP 9139461 A JP9139461 A JP 9139461A JP 13946197 A JP13946197 A JP 13946197A JP H10133722 A JPH10133722 A JP H10133722A
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control output
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Takafumi Midera
崇文 三寺
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半永久的に使用可能な半導体スイッチを制御
出力に用いるとともに、負荷に出力を与える以前に誤出
力を検出する。 【解決手段】 負荷14,15と電源との間に個別制御
出力に応じて閉じられる個別制御出力用半導体スイッチ
10,11を個別に設けるとともに、負荷14,15と
電源との間に共通制御出力に応じて閉じられる共通制御
出力用半導体スイッチ13を共通して設け、個別制御出
力用半導体スイッチ10,11が閉じると閉じる個別モ
ニタ用半導体スイッチ12を設け、個別モニタ用半導体
スイッチ12が閉じたことを個別検出部19により検出
し、これによって個別制御出力用半導体スイッチ10,
11のいずれかが閉じたことを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プログラマブル
コントローラ(PC)やリモートI/O等の制御装置の
出力回路に関し、特に制御出力の誤出力検出に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】上記のようなプログラマブルコントロー
ラやリモートI/O等の制御装置においては、リレーの
接点出力を制御出力として使用している。しかしなが
ら、制御すべきリレーを駆動する回路あるいは素子の不
良やリレー接点の故障等により誤った出力を出してしま
うことがあった。そこで、リレーの場合、一つのリレー
で二つの回路を切り替えることができるため、制御出力
を負荷に与える前に予めリレーの状態をモニタし、誤っ
た出力があった場合にこれを検出するようにしていた。
【0003】図4(a)〜(d)は制御装置の個別出力
用回路,共通出力用回路,個別出力検出回路、及び負荷
回路を示し、DO1,DO2は制御装置の個別制御出力
であり、個別制御出力DO1,DO2は駆動部1,2を
介してリレー3,4に供給される。又、Sは共通制御出
力であり、駆動部5を介してリレー6に供給される。3
a,4a,6aはリレー3,4,6の接点、7は検出
部、8,9は負荷である。
【0004】次に、上記制御装置の動作について説明す
る。まず、最初は、個別制御出力DO1,DO2及び共
通制御出力Sが出力しない状態とする。この状態では各
リレー3,4,6は動作せず、その接点3a,4a,6
aは開かれたままであり、従って検出部7も動作せず、
接点3a,4a,6aが閉じていないことが確認され
る。その後、個別制御出力DO1と共通制御出力Sを出
力すると、駆動部1,5を介してリレー3,6が動作
し、接点3a,6aが閉じて負荷8が電源に接続され、
負荷8が駆動される。一方、接点3aが閉じると検出部
7も動作し、接点3aが閉じたことを確認する。又、個
別制御出力DO1及びDO2が出力していないにも拘わ
らず、検出部7から検出信号が出力された場合には、接
点3a,4aの不良あるいは駆動部1,2の故障と判断
される。
【0005】ところで、最近では、制御装置からの制御
出力をリレーではなく半導体による機械式でない接点を
用いて出力することが多くなってきた。これは、機械式
でないため、半導体スイッチの定格等を越えない限りほ
ぼ半永久的に使用することができ、リレーの様に消耗す
る部分もなく、交換を必要としないためにコストダウン
が可能となるためである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、制御
出力としてリレーを用いた場合には、相互に独立しかつ
連動する二つ以上の接点を設けることができ、負荷に制
御出力を与える以前に接点の状態をモニタすることがで
きるが、制御出力として半導体スイッチを用いた場合に
は二つ以上設けると相互に完全に独立し、連動しない場
合が想定される。このため、半導体スイッチをモニタす
るためには実際に制御出力を出す必要があり、誤出力で
あっても出力されることになった。このため、事故につ
ながる恐れがあり、半導体スイッチを制御出力として用
いることは困難であった。
【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、半永久的に使用可能な半導体
スイッチを制御出力に用いることができ、かつ負荷に出
力を与える以前に誤出力を検出することができる制御装
置の出力回路を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る制御装置の出力回路は、負荷と電源との間に個別に接
続され、個別制御出力に応じて閉じられる個別制御出力
用半導体スイッチと、負荷と電源との間に共通して接続
され、共通制御出力に応じて閉じられる共通制御出力用
半導体スイッチと、個別制御出力用半導体スイッチのい
ずれかが閉じられた際に動作する個別モニタ用半導体ス
イッチと、個別モニタ用半導体スイッチの動作により個
別制御出力用半導体スイッチのいずれかが閉じたことを
検出する個別検出部を設けたものである。
【0009】請求項2に係る制御装置の出力回路は、負
荷と電源との間に個別にかつ電源の極性に応じて一方が
接続され、個別制御出力に応じて閉じられる一対の個別
制御出力用半導体スイッチと、負荷と電源との間に共通
して接続され、共通制御出力に応じて閉じられる共通制
御出力用半導体スイッチと、電源の極性に応じて負荷と
電源との間に接続された方の個別制御出力用半導体スイ
ッチが閉じられた際に動作する個別モニタ用半導体スイ
ッチと、個別モニタ用半導体スイッチの動作により当該
個別制御出力用半導体スイッチが閉じたことを検出する
個別検出部を設けたものである。
【0010】請求項3に係る制御装置の出力回路は、共
通制御出力用半導体スイッチが閉じられた際に動作する
共通モニタ用半導体スイッチと、共通モニタ用半導体ス
イッチの動作により共通制御出力用半導体スイッチが閉
じたことを検出する共通検出部を設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施形態1 以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。
図1は実施形態1による制御装置の出力回路の回路図を
示し、10,11は個別制御出力用半導体スイッチであ
り、それぞれ発光部10a,11aと受光部10b,1
1bからなるフオトカプラにより構成され、電源と負荷
14,15との間に個別に接続される。12は個別モニ
タ用半導体スイッチであり、発光部12aと受光部12
bからなるフオトカプラにより構成される。13は共通
制御出力用半導体スイッチであり、発光部13aと受光
部13bからなるフオトカプラにより構成され、電源と
負荷14,15との間に共通して接続される。14,1
5は制御される負荷、16,17はそれぞれ個別制御出
力用半導体スイッチ10,11を駆動する駆動部、18
は共通制御出力用半導体スイッチ13を駆動する駆動
部、19はモニタ用半導体スイッチ12の出力側に接続
された個別検出部、20〜23はダイオード、24,2
5は負荷用電源の端子である。
【0012】次に、上記構成の動作について説明する。
まず、最初は、個別制御出力DO1,DO2及び共通制
御出力Sが出力しない状態とする。この状態では半導体
スイッチ10,11,13は動作せず、開状態であり、
個別モニタ用半導体スイッチ12も動作せず、個別検出
部19は誤出力を検出しない、又、負荷14,15も駆
動しない。しかしながら、このとき、例えば、半導体ス
イッチが閉じられて誤出力している場合には、負荷用電
源(直流電源)から半導体スイッチ12の発光部12
a,ダイオード20及び半導体スイッチ10の受光部1
0bを介して電流が流れ、半導体スイッチ12の受光部
12bが閉じられて個別検出部19が動作し、誤出力が
検出される。しかも、このとき、半導体スイッチ13が
開状態であるので負荷14には電流が流れず、負荷14
は駆動しない。
【0013】又、個別制御出力DO1と共通制御出力S
が出力されると、駆動部16,18を介して半導体スイ
ッチ10,13が閉じられ、負荷用電源から半導体スイ
ッチ13,負荷14,ダイオード21及び半導体スイッ
チ10を介して電流が流れ、負荷14は駆動される。
又、このとき、半導体スイッチ12の発光部12aにも
電流が流れ、半導体スイッチ12が閉じられ、個別検出
部19は個別制御出力DO1又はDO2が出力されたこ
とを検出する。
【0014】実施形態1においては、個別制御出力DO
1,DO2及び共通制御出力Sがいずれも出力されてい
ない状態で半導体スイッチ10,11のいずれかが閉じ
た場合には、個別モニタ用半導体スイッチ12が閉じら
れ、個別検出部19はこれによって半導体スイッチ1
0,11のいずれかが誤出力したことを検出する。
【0015】しかも、負荷14,15には制御出力は与
えられず、事故発生の恐れはない。なお、負荷,個別制
御出力用半導体スイッチ,駆動部等を増設すれば、制御
出力や監視点数を増大させることができる。
【0016】実施形態2 図2は実施形態2による制御装置の出力回路の回路図を
示し、実施形態1と比べると、駆動部17と負荷15を
除去するとともに、ダイオード22,23の向きを逆と
し、かつ半導体スイッチ11の発光部(発光ダイオー
ド)11aのカソード側を駆動部16に接続するととも
に、ダイオード23のカソード側を負荷14に接続して
いる。又、個別モニタ用半導体スイッチ12の発光部1
2aは発光ダイオードの逆並列により構成されている。
【0017】上記構成において、個別制御出力DO1を
出力すると、駆動部16を介して個別制御出力用半導体
スイッチ10,11が閉じられる。又、共通制御出力S
が出力されると、駆動部18を介して共通制御出力用半
導体スイッチ13が閉じられる。負荷用電源の右側端子
24(半導体スイッチ13接続側)が正極の場合には、
半導体スイッチ10,11,13が閉じられていれば、
電源から半導体スイッチ13,負荷14,ダイオード2
1及び半導体スイッチ10を介して電流が流れる。左側
端子25が正極の場合には、半導体スイッチ11,ダイ
オード23,負荷14、及び半導体スイッチ13を介し
て電流が流れる。又、個別モニタ用半導体スイッチ12
の発光部12aは発光ダイオードの逆並列により構成さ
れており、右側端子24が正極の場合には、半導体スイ
ッチ10,11が閉じられた状態では、半導体スイッチ
12,ダイオード20,半導体スイッチ10を介して電
流が流れ、左側端子25が正極の場合には半導体スイッ
チ11,ダイオード22及び半導体スイッチ12を介し
て電流が流れる。
【0018】上記のように端子24が正極の場合には半
導体スイッチ10が電源と負荷との間に接続され、個別
モニタ用半導体スイッチ12は半導体スイッチ10が閉
じた際に閉じ、これによって個別検出部19は半導体ス
イッチ10が閉じたことを検出する。逆に、端子25が
正極の場合には電源と負荷14の間に半導体スイッチ1
1が接続され、個別検出部19は半導体スイッチ11が
閉じたことを半導体スイッチ12を介して検出する。従
って、制御出力DO1,Sがいずれも出力されない状態
で電源と負荷14の間に接続された方の半導体スイッチ
10又は11が閉じた場合には、個別検出部19によっ
てその誤出力が検出される。
【0019】実施形態2においても、電源と負荷14の
間に接続された方の半導体スイッチ10,11が誤出力
すれば半導体スイッチ12が閉じ、これによって検出部
19は誤出力を検出することができ、実施形態1と同様
の効果を有する。又、電源の極性が反転しても支障なく
対応することができる。なお、実施形態2においても、
駆動部,個別制御出力用半導体スイッチ,ダイオード,
及び負荷が増設すれば、制御出力及び監視点数を増大さ
せることができる。
【0020】実施形態3 図3は実施形態3による制御装置の出力回路の回路図を
示し、26は発光部26aと受光部26bからなるフオ
トカプラにより構成された共通モニタ用半導体スイッチ
であり、発光部26aは発光ダイオードの逆並列接続に
より構成されている。27は半導体スイッチ26の受光
部26bに接続された共通検出部である。その他の構成
は実施形態2と同様である。
【0021】上記構成において、実施形態2と同様に個
別制御出力用半導体スイッチ10,11の誤出力を個別
検出部19により、負荷14に出力が与えられる前に検
出することができる。又、制御出力DO1,Sが与えら
れない状態で共通制御出力用半導体スイッチ13が閉じ
た場合には半導体スイッチ26の発光部26aに電流が
流れ、半導体スイッチ26が閉じられて共通検出部27
は共通制御出力用半導体スイッチ13が誤出力したこと
を検出する。又、このとき半導体スイッチ10,11が
開かれているので、負荷14には誤出力は与えられな
い。従って、半導体スイッチ13が開のときに半導体ス
イッチ10,11を閉とすることにより個別検出部19
の動作が確認され、半導体スイッチ10,11が開のと
きに半導体スイッチ13を閉とすることにより共通検出
部27の動作を確認することができる。
【0022】実施形態3においては、実施形態2と同様
の効果を奏するとともに、共通制御出力の誤出力を事前
に検出することができる。なお、共通モニタ用半導体ス
イッチ26及び共通検出部27を実施形態1に設けても
同様の効果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項1によれ
ば、個別制御出力用半導体スイッチが誤って閉じられた
場合、個別モニタ用半導体スイッチを介して個別検出部
により誤出力を検出することができる。しかも、負荷は
駆動されず、事故発生の恐れはない。又、半導体スイッ
チは半永久的に使用することができ、安価となる。
【0024】又、請求項2によれば、請求項1と同等の
効果を有するとともに、電源の極性が変わっても支障な
く対応することができる。
【0025】請求項3によれば、請求項1,2と同様な
効果を奏するとともに、共通制御出力用半導体スイッチ
が誤って閉じられた場合、共通モニタ用半導体スイッチ
を介して共通検出部により誤出力を負荷が駆動される前
に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態1による制御装置の出力回
路の回路図である。
【図2】実施形態2による制御装置の出力回路の回路図
である。
【図3】実施形態3の制御装置の出力回路の回路図であ
る。
【図4】従来の制御装置の出力回路の回路図である。
【符号の説明】
10,11…個別制御出力用半導体スイッチ 12…個別モニタ用半導体スイッチ 13…共通制御出力用半導体スイッチ 14,15…負荷 19…個別検出部 20〜23…ダイオード 24,25…電源端子 26…共通モニタ用半導体スイッチ 27…共通検出部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷と電源との間に個別に接続され、個
    別制御出力に応じて閉じられる個別制御出力用半導体ス
    イッチと、負荷と電源との間に共通して接続され、共通
    制御出力に応じて閉じられる共通制御出力用半導体スイ
    ッチと、個別制御出力用半導体スイッチのいずれかが閉
    じられた際に動作する個別モニタ用半導体スイッチと、
    個別モニタ用半導体スイッチの動作により個別制御出力
    用半導体スイッチのいずれかが閉じたことを検出する個
    別検出部を備えたことを特徴とする制御装置の出力回
    路。
  2. 【請求項2】 負荷と電源との間に個別にかつ電源の極
    性に応じて一方が接続され、個別制御出力に応じて閉じ
    られる一対の個別制御出力用半導体スイッチと、負荷と
    電源との間に共通して接続され、共通制御出力に応じて
    閉じられる共通制御出力用半導体スイッチと、電源の極
    性に応じて負荷と電源との間に接続された方の個別制御
    出力用半導体スイッチが閉じられた際に動作する個別モ
    ニタ用半導体スイッチと、個別モニタ用半導体スイッチ
    の動作により負荷と電源との間に接続された方の個別制
    御出力用半導体スイッチが閉じたことを検出する個別検
    出部を備えたことを特徴とする制御装置の出力回路。
  3. 【請求項3】 共通制御出力用半導体スイッチが閉じら
    れた際に動作する共通モニタ用半導体スイッチと、共通
    モニタ用半導体スイッチの動作により共通制御出力用半
    導体スイッチが閉じたことを検出する共通検出部を備え
    たことを特徴とする請求項1又は2記載の制御装置の出
    力回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007312573A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Omron Corp ビルディングブロック型のセーフティ・コントローラにおけるioユニット

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