JP6435249B2 - Contact input control device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば鉄道信号保安制御用の電子連動システムなどで使用する接点入力制御装置に関するものである。 The present invention relates to a contact input control device used in, for example, an electronic interlocking system for railway signal security control.
鉄道の分野では、列車を安全かつ効率的に運行するため、信号機や転てつ機などの相互間で、その取り扱いについて一定の順序と制限を設ける電子連動装置が使用されている。この電子連動装置に対して、信号機や転てつ機などの現場機器の動作状態をリレーを介して取り込むために、特許文献1に開示する入力制御装置が使用されている。
In the field of railways, in order to operate trains safely and efficiently, electronic interlocking devices are used that provide a certain order and restrictions on the handling of traffic lights and switchboards. For this electronic interlocking device, an input control device disclosed in
特許文献1の入力制御装置では、入力接点が開放状態(オフ)の場合と閉成状態(オン)の場合の何れであっても、接点信号入力部又は故障検査部に故障が生じているか否かを検出することが可能である。
In the input control device of
しかし、特許文献1の入力制御装置においては、電磁部品としてパルストランスを使用するため、回路の小形化、コストの低減化等が困難であるという問題がある。また、制御論理部においては2種の出力信号に対して、応答信号が接点入力信号のみであるため、接点信号入力部又は故障検査部の何れに故障が発生したのかを判断することが難しい場合がある。
However, since the input control device of
本発明の目的は、上述の課題を解決し、入力接点の閉成状態/開放状態を判定すると共に、入力接点が閉成状態の場合と開放状態の場合の何れでも、本体に故障が生じているか否かを正しく判定して、信頼性の向上を図ると共に、小形化とコストの低減化を可能とする接点入力制御装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, determine the closed state / open state of the input contact, and if the input contact is in the closed state or in the open state, the main body has failed. It is an object of the present invention to provide a contact input control device that can correctly determine whether or not to improve reliability and reduce the size and cost.
上記目的を達成するための本発明に係る接点入力制御装置は、接点入力部と検査電圧印加部と制御部とから構成され、前記接点入力部は、外部の直流電源のプラス側と入力接点を介して接続した接点電圧入力端子と、前記直流電源のマイナス側と接続したマイナス入力端子と、前記検査電圧印加部と接続した検査電圧入力端子と、前記制御部に対して接点入力信号を出力する第1の出力端子と、前記制御部から入力制御信号を入力する第1の入力端子とを有し、前記検査電圧印加部は、前記接点入力部の前記検査電圧入力端子と接続し、前記接点入力部に対して検査電圧を印加する検査電圧出力端子と、前記直流電源のプラス側と前記入力接点との間から分岐接続した直流電源入力端子と、前記制御部に対して検査制御アンサ信号を出力する第2の出力端子と、前記制御部から検査制御信号を入力する第2の入力端子とを有し、前記制御部は、前記入力制御信号及び前記検査制御信号に応じた前記接点入力信号及び前記検査制御アンサ信号の出力データと、予め記憶した前記入力接点の開放状態/閉成状態の正常動作時の入出力論理データとに基づいて、前記接点入力の開放状態/閉成状態及び本体内の故障を判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a contact input control device according to the present invention comprises a contact input unit, an inspection voltage application unit, and a control unit, and the contact input unit connects an input contact with a positive side of an external DC power supply. A contact voltage input terminal connected to the negative power source, a negative input terminal connected to the negative side of the DC power supply, a test voltage input terminal connected to the test voltage application unit, and a contact input signal to the control unit. A first output terminal and a first input terminal for inputting an input control signal from the control unit; the inspection voltage application unit is connected to the inspection voltage input terminal of the contact input unit; An inspection voltage output terminal for applying an inspection voltage to the input unit, a DC power input terminal branched from between the positive side of the DC power source and the input contact, and an inspection control answer signal to the
本発明に係る接点入力制御装置によれば、入力制御信号と検査制御信号のHレベル側とLレベル側とを経時的に変化させた後に、接点入力信号と検査制御アンサ信号を受信することにより、入力接点の閉成状態/開放状態を判定すると共に、入力接点が開放状態、閉成状態の場合の何れの場合であっても、本体に故障が生じているか否かを判定することが可能である。 The contact input control device according to the present invention receives the contact input signal and the inspection control answer signal after changing the H level side and the L level side of the input control signal and the inspection control signal with time. In addition to determining the closed / open state of the input contact, it is possible to determine whether or not a failure has occurred in the main body regardless of whether the input contact is open or closed. It is.
従って、信頼性を高めることができると共に、電磁部品であるパルストランスを使用しないため、小形化とコストの低減化が図ることができる。 Therefore, the reliability can be improved and the pulse transformer, which is an electromagnetic component, is not used, so that the size can be reduced and the cost can be reduced.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は接点入力制御装置1のブロック回路構成図である。接点入力制御装置1は、接点入力部2と検査電圧印加部3と制御部4とから構成され、接点入力制御装置1の一方側に直流電源Eが接続されている。この直流電源Eのプラス側に信号機や転てつ機等の地上装置の動作状態を示す入力接点Nを配置し、接点入力制御装置1の他方側に上位装置である例えば電子連動装置5が接続されている。
The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a block circuit configuration diagram of the contact
電子連動装置5からのポーリング等による状態情報要求に応じて、接点入力制御装置1は入力接点Nの開放状態/閉成状態の情報、つまり信号機や転てつ機等の地上装置の動作状態情報や発生した故障情報を応答する。或いは、所定時間間隔毎に、電子連動装置5に対して入力接点Nの開放状態/閉成状態の情報、故障情報を応答する。
In response to a status information request from the
なお本実施例では、1個の入力接点Nを接続した状態であるが、複数個の入力接点Nを使用することも可能である。この場合には、入力接点Nの個数に応じて、同数の接点入力部2及び検査電圧印加部3が必要となり、これらの複数個の接点入力部2及び検査電圧印加部3を1個の制御部4に接続する。また、電源に関しては、直流電源Eから並列に分岐して、複数個の入力接点Nに接続することになる。
In this embodiment, one input contact N is connected, but a plurality of input contacts N can be used. In this case, the same number of
接点入力部2は、直流電源Eのプラス側を、入力接点Nを介して接続する接点電圧入力端子2aと、直流電源Eのマイナス側を接続するマイナス入力端子2bと、検査電圧印加部3から検出電圧信号を入力する検査電圧入力端子2cと、制御部4に対して接点入力信号S1を出力する出力端子2dと、制御部4からの入力制御信号S2を入力する入力端子2eとを有している。
The
検査電圧印加部3は、接点入力部2の検査電圧入力端子2cと接続し、接点入力部2に対して検査電圧を印加する検査電圧出力端子3aと、直流電源Eのプラス側と入力接点Nとの間から分岐接続した直流電源入力端子3bと、制御部4に対して検査制御アンサ信号S3を出力する出力端子3cと、制御部4から検査制御信号S4を入力する入力端子3dとを有している。
The inspection
制御部4は接点入力部2の出力端子2dからの接点入力信号S1を入力する入力端子4aと、接点入力部2の入力端子2eに入力制御信号S2を出力する出力端子4bと、検査電圧印加部3の出力端子3cから検査制御アンサ信号S3を入力する入力端子4cと、検査電圧印加部3の入力端子3dに検査制御信号S4を出力する出力端子4dとを有している。
The
図2は接点入力制御装置1のブロック回路内の接点入力部2及び検査電圧印加部3の詳細を示す回路構成図である。接点入力部2は、発光ダイオードD1及びフォトトランジスタT1を備えるフォトカプラP1と、発光ダイオードD2及びフォトトランジスタT2を備えるフォトカプラP2とを直列に接続している。入力接点Nと接続した接点電圧入力端子2a及び検査電圧入力端子2cからの直流電源Eのプラス側は、フォトカプラP1及びP2を介して、マイナス入力端子2bからの直流電源Eのマイナス側と接続している。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing details of the
接点電圧入力端子2aは抵抗R1及び抵抗R2を介して、接点入力部2のフォトカプラP1の発光ダイオードD1のアノードに接続し、カソードをフォトカプラP2のフォトトランジスタT2のコレクタに接続している。このフォトトランジスタT2のエミッタは、マイナス入力端子2bに接続されており、抵抗R1と抵抗R2間の接続点とマイナス入力端子2bとの間には、抵抗R3が接続されている。
The contact
また、フォトカプラP1の発光ダイオードD1及びフォトカプラP2のフォトトランジスタT2に対して、並列に逆方向電流をバイパスさせるためのダイオードD5が接続されている。更に、ダイオードD5のカソード側と抵抗R2との間の接続点は検査電圧入力端子2cに接続されている。
A diode D5 for bypassing the reverse current is connected in parallel to the light emitting diode D1 of the photocoupler P1 and the phototransistor T2 of the photocoupler P2. Furthermore, the connection point between the cathode side of the diode D5 and the resistor R2 is connected to the inspection
フォトカプラP1のフォトトランジスタT1のコレクタは、反転素子IC1を介して出力端子2dに接続されており、フォトトランジスタT1のコレクタと反転素子IC1間に抵抗R4を介して、例えば5Vの電源電圧eが印加されている。また、フォトトランジスタT1のエミッタは、0Vに接続されている。
The collector of the phototransistor T1 of the photocoupler P1 is connected to the
フォトカプラP2の発光ダイオードD2のアノードには抵抗R5を介して、例えば5Vの電源電圧eが印加されており、発光ダイオードD2のカソードは反転素子IC2を介して入力端子2eに接続されている。
A power supply voltage e of, for example, 5V is applied to the anode of the light emitting diode D2 of the photocoupler P2 via the resistor R5, and the cathode of the light emitting diode D2 is connected to the
検査電圧印加部3は、発光ダイオードD3及びフォトトランジスタT3を備えるフォトカプラP3と、発光ダイオードD4及びフォトトランジスタT4を備えるフォトカプラP4とを直列に接続している。外部の直流電源Eから分岐接続した直流電源入力端子3bは、フォトカプラP3及びP4を介して、検査電圧出力端子3aと接続している。
The inspection
フォトカプラP3の発光ダイオードD3のカソードに検査電圧出力端子3aが抵抗R6を介して接続し、アノードにフォトカプラP4のフォトトランジスタT4のエミッタが接続されている。
The inspection
このフォトトランジスタT4のコレクタは、直流電源入力端子3bに接続されており、フォトカプラP3の発光ダイオードD3及びフォトカプラP4のフォトトランジスタT4に対して、並列接続した逆方向電流をバイパスさせるためのダイオードD6が接続されている。
The collector of the phototransistor T4 is connected to the DC power
フォトカプラP3のフォトトランジスタT3のコレクタは、反転素子IC3を介して出力端子3cに接続されており、フォトトランジスタT3のコレクタと反転素子IC3間に抵抗R7を介して、例えば5Vの電源電圧eが印加されている。また、フォトトランジスタT3のエミッタは、0Vに接続されている。
The collector of the phototransistor T3 of the photocoupler P3 is connected to the
フォトカプラP4の発光ダイオードD4のアノードには抵抗R8を介して、例えば5Vの電源電圧eが印加されており、発光ダイオードD4のカソードは反転素子IC4を介して入力端子3dに接続されている。
A power supply voltage e of, for example, 5V is applied to the anode of the light emitting diode D4 of the photocoupler P4 via the resistor R8, and the cathode of the light emitting diode D4 is connected to the
図3は入力接点Nが開放状態つまり入力接点Nがオフ状態であって、接点入力部2及び検査電圧印加部3が正常動作時の動作タイムチャート図を示しており、図4は入力接点Nが閉成状態つまり入力接点Nがオン状態であり、接点入力部2及び検査電圧印加部3が正常動作時の動作タイムチャート図を示している。
FIG. 3 shows an operation time chart when the input contact N is in an open state, that is, when the input contact N is in an OFF state, and the
これらの時間軸を横軸とした図3、図4の動作タイムチャート図において、t1、t3、t5、t7、t9は制御部4の出力タイミングを示し、t2、t4、t6、t8、t10は制御部4の入力タイミングを示している。s1〜s5は制御部4の接点入力処理の各ステップを表しており、図中のdは回路の動作遅延を示している。
3 and 4 with these time axes as horizontal axes, t1, t3, t5, t7, and t9 indicate the output timing of the
図3、図4における制御部4からの出力タイミングt1、t3、t5、t7、t9で行う入力制御信号S2及び検査制御信号S4のH(High)レベル/L(Low)レベルの出力処理は予め設定されており、各出力タイミングに応じて設定された入力制御信号S2及び検査制御信号S4から成る出力データを出力する。
The output processing of the H (High) level / L (Low) level of the input control signal S2 and the inspection control signal S4 performed at the output timings t1, t3, t5, t7, and t9 from the
そして、制御部4は入力タイミングt2、t4、t6、t8、t10で入力される接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3のHレベル/Lレベルの入力データと、予め記憶した図5、図6に示す正常動作時の入出力論理とを比較することで、入力接点Nの開放状態/閉成状態及び本体の故障を判定することができる。
Then, the
図3は入力接点Nがオフの開放状態で、接点入力部2及び検査電圧印加部3が正常動作時の動作タイミングチャート図を示している。
FIG. 3 is an operation timing chart when the input contact N is in an open open state and the
ステップs1の出力タイミングt1において、制御部4は接点入力部2の入力制御信号S2及び検査電圧印加部3の検査制御信号S4を何れもLレベルの出力データとして出力する。そして、入力タイミングt2で接点入力部2からの接点入力信号S1と検査電圧印加部3からの検査制御アンサ信号S3とを読み込んで入力データとする。
At the output timing t1 of step s1, the
制御部4の出力データとしてLレベル信号を、接点入力部2の入力端子2e及び検査電圧印加部3の入力端子3dに入力すると、反転素子IC2及びIC4は出力をHレベル信号に反転する。このとき、接点入力部2及び検査電圧印加部3には、各電源電圧eから電流が流れないので、フォトカプラP2及びP4はオフの状態のままである。
When an L level signal is input to the
フォトカプラP2及びP4がオフの状態の場合は、フォトトランジスタT2及びT4に電流が流れることがないため、発光ダイオードD1及びD3が発光することはなく、フォトカプラP1及びP3はオフのままである。 When the photocouplers P2 and P4 are in an off state, no current flows through the phototransistors T2 and T4, so that the light emitting diodes D1 and D3 do not emit light, and the photocouplers P1 and P3 remain off. .
従って、入力タイミングt2においては、接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3のLレベル信号を制御部4に出力することになる。
Accordingly, at the input timing t2, as the output data from the
ステップs2の出力タイミングt3において、制御部4は接点入力部2の入力端子2eに入力制御信号S2のみをLレベル信号からHレベル信号として出力した後に、入力タイミングt4で接点入力信号S1との検査制御アンサ信号S3を読み込んで入力データとする。
At the output timing t3 of step s2, the
制御部4は入力制御信号S2のみを出力データとしてHレベル信号を出力し、このHレベル信号を接点入力部2の入力端子2eに入力すると、反転素子IC2はHレベル信号の出力をLレベル信号に反転する。反転素子IC2の出力をLレベル信号にすることで、電源電圧eから電流が流れ発光ダイオードD2が発光する。
When the
しかし、入力接点Nがオフ状態であると共に、フォトカプラP3及びP4もオフ状態であるため、フォトカプラP2のフォトトランジスタT2に電流が流れることはない。従って、出力タイミングt3において、接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データは反転することがなく、接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3として、Lレベル信号を制御部4に出力することになる。
However, since the input contact N is in the off state and the photocouplers P3 and P4 are also in the off state, no current flows through the phototransistor T2 of the photocoupler P2. Therefore, at the output timing t3, the output data from the
ステップs3の出力タイミングt5において、制御部4は接点入力部2及び検査電圧印加部3に対して、入力制御信号S2及び検査制御信号S4をHレベル信号にした出力データを出力する。その後に、制御部4は入力タイミングt6で接点入力部2からの接点入力信号S1及び検査電圧印加部3からの検査制御アンサ信号S3を読み込んで入力データとする。
At the output timing t5 of step s3, the
制御部4は検査制御信号S4を出力データとしてHレベル信号を出力し、このHレベル信号を検査電圧印加部3の入力端子3dに入力すると、反転素子IC4はHレベル信号の出力をLレベル信号に反転する。反転素子IC4の出力をLレベル信号にすることで、電源電圧eから電流が流れ発光ダイオードD4が発光する。
The
発光ダイオードD4が発光すると、フォトトランジスタT4に直流電源Eから直流電源入力端子3bを介して電流が流れ、直列したフォトカプラP3の発光ダイオードD3が発光する。
When the light emitting diode D4 emits light, a current flows from the DC power supply E to the phototransistor T4 via the DC power
フォトカプラP3の発光ダイオードD3が発光すると、抵抗R7を介して接続した電源電圧eからフォトトランジスタT3に電流が流れ、反転素子IC3はLレベル信号からHレベル信号に反転し、出力端子3cから検査制御アンサ信号S3のHレベル信号を出力タイミングt5からdだけ遅延して制御部4に出力することになる。
When the light emitting diode D3 of the photocoupler P3 emits light, a current flows from the power supply voltage e connected through the resistor R7 to the phototransistor T3, and the inverting element IC3 is inverted from the L level signal to the H level signal and inspected from the
このように、検査制御信号S4のHレベル信号を検査電圧印加部3で受信することで、フォトカプラP3及びP4もオン状態になり、検査電圧入力端子2cから接点入力部2に対して電流が流れ込む。
Thus, when the inspection
また、制御部4から入力制御信号S2のHレベル信号を接点入力部2に出力すると、上述のように発光ダイオードD2が発光する。発光ダイオードD2が発光すると、検査電圧印加部3からフォトトランジスタT2に電流が流れ、直列したフォトカプラP1の発光ダイオードD1が発光する。
Further, when the H level signal of the input control signal S2 is output from the
そして、フォトカプラP1の発光ダイオードD1が発光すると、フォトトランジスタT1に電流が流れ、反転素子IC1はLレベル信号からHレベル信号に反転する。従って、入力タイミングt6において接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1のHレベル信号及び検査制御アンサ信号S3のHレベル信号を制御部4に出力することになる。
When the light emitting diode D1 of the photocoupler P1 emits light, a current flows through the phototransistor T1, and the inverting element IC1 is inverted from the L level signal to the H level signal. Therefore, at the input timing t6, the H level signal of the contact input signal S1 and the H level signal of the inspection control answer signal S3 are controlled as the output data from the
ステップs4の出力タイミングt7において、制御部4は入力制御信号S2をHレベル信号とし、検査制御信号S4をHレベル信号からLレベル信号に切換えた出力データを出力する。検査制御信号S4をLレベル信号に切換えて出力すると、フォトカプラP3及びP4はオフ状態になり、検査電圧入力端子2cから接点入力部2に流れ込む電流は停止する。
At the output timing t7 in step s4, the
入力接点Nがオフの開放状態であると同時に、フォトカプラP3及びP4もオフ状態となるため、フォトカプラP1及びP2を流れる電流も停止する。そして、出力タイミングt7からdだけ遅延して接点入力信号S1のHレベル信号の出力は、Lレベル信号に切換わる。入力タイミングt8において、接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3のLレベル信号を制御部4に出力することになる。
At the same time that the input contact N is in the open open state, the photocouplers P3 and P4 are also in the off state, so that the current flowing through the photocouplers P1 and P2 is also stopped. Then, the output of the H level signal of the contact input signal S1 is switched to the L level signal with a delay of d from the output timing t7. At the input timing t8, as the output data from the
ステップs5の出力タイミングt9において、制御部4は接点入力部2へ入力制御信号S2をHレベル信号からLレベル信号に戻し、検査制御信号S4をLレベル信号とし出力データを出力する。そして、入力タイミングt10で、接点入力部2からの接点入力信号S1と検査電圧印加部3からの検査制御アンサ信号S3とを読み込んで入力データとする。
At the output timing t9 of step s5, the
図4は入力接点Nがオンの閉成状態で、接点入力部2及び検査電圧印加部3が正常動作時の動作タイミングチャート図を示している。入力接点Nがオンであるため、接点電圧入力端子2aから常時電流が流れ込む。
FIG. 4 shows an operation timing chart when the input contact N is closed and the
ステップs1の出力タイミングt1において、制御部4は接点入力部2への入力制御信号S2及び検査電圧印加部3への検査制御信号S4を何れもLレベル信号とした出力データとして出力する。そして、入力タイミングt2においては接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3のLレベル信号を制御部4に出力することになる。
At the output timing t1 of step s1, the
ステップs2の出力タイミングt3において、制御部4は接点入力部2の入力端子2eに入力制御信号S2のみをLレベル信号からHレベル信号に切換えて出力した後に、入力タイミングt4で接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3を読み込んで入力データとする。
At the output timing t3 of step s2, the
制御部4は入力制御信号S2のみをHレベル信号として出力し、このHレベル信号が接点入力部2の入力端子2eに入力すると、反転素子IC2はLレベル信号に反転する。反転素子IC2の出力をLレベル信号にすることで、電源電圧eから電流が流れ発光ダイオードD2が発光する。
The
この際に、入力接点Nがオン状態であるので、接点電圧入力端子2aからフォトカプラP2のフォトトランジスタT2及び直列したフォトカプラP1の発光ダイオードD1に電流が流れ、発光ダイオードD1が発光する。
At this time, since the input contact N is in an ON state, a current flows from the contact
フォトカプラP1の発光ダイオードD1が発光すると、フォトトランジスタT1に電流が流れ、反転素子IC1はLレベル信号をHレベル信号に反転する。そして、この反転素子IC1の出力である接点入力信号S1は、出力からdだけ遅延してLレベル信号からHレベル信号に切換わる。 When the light emitting diode D1 of the photocoupler P1 emits light, a current flows through the phototransistor T1, and the inverting element IC1 inverts the L level signal to the H level signal. The contact input signal S1 that is the output of the inverting element IC1 is switched from the L level signal to the H level signal with a delay of d from the output.
制御部4からの検査制御信号S4は、Lレベル信号を継続して検査電圧印加部3の入力端子3dに出力されているため、フォトトランジスタT3及びT4はオフのままであり、検査制御アンサ信号S3はLレベル信号の出力を継続する。従って、入力タイミングt4においては、接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1のHレベル信号、及び検査制御アンサ信号S3のLレベル信号を制御部4に出力することになる。
Since the inspection control signal S4 from the
ステップs3の出力タイミングt5において、制御部4は接点入力部2への入力制御信号S2及び検査電圧印加部3への検査制御信号S4をHレベル信号にした出力データを出力する。その後に、入力タイミングt6で接点入力部2からの接点入力信号S1と検査電圧印加部3からの検査制御アンサ信号S3とを読み込んで入力データとする。
At the output timing t5 of step s3, the
制御部4からの入力制御信号S2のHレベル信号を継続して接点入力部2の入力端子2eに入力すると、前述のように接点入力信号S1はHレベル信号の出力を継続する。また、検査制御信号S4のHレベル信号を検査電圧印加部3の入力端子3dに入力すると、反転素子IC4はHレベル信号をLレベル信号に反転し、フォトトランジスタT3及びフォトトランジスタT4はオンとなる。
When the H level signal of the input control signal S2 from the
フォトトランジスタT3がオンになることで、反転素子IC3はLレベル信号をHレベル信号に反転し、出力端子3cから検査制御アンサ信号S3のHレベル信号を出力タイミングt5からdだけ遅延して制御部4に出力することになる。従って、入力タイミングt6において接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3のHレベル信号を制御部4に出力する。
When the phototransistor T3 is turned on, the inverting element IC3 inverts the L level signal to the H level signal, and delays the H level signal of the inspection control answer signal S3 from the
ステップs4の出力タイミングt7において、制御部4は入力制御信号S2をHレベル信号とし、検査制御信号S4をHレベル信号からLレベル信号に切換えた出力データを出力する。その後に、入力タイミングt8で接点入力部2からの接点入力信号S1及び検査電圧印加部3からの検査制御アンサ信号S3を読み込んで入力データとする。
At the output timing t7 in step s4, the
ステップs4の出力タイミングt7において、検査制御信号S4をLレベル信号に切換えて出力すると、フォトカプラP3及びP4はオフ状態になる。しかし、入力接点Nがオンの閉成状態であるため、入力制御信号S2のHレベル信号の継続入力に対して、フォトカプラP1及びP2には接点電圧入力端子2a経由で電流が流れて、オン状態を維持することになる。
When the inspection control signal S4 is switched to the L level signal at the output timing t7 in step s4, the photocouplers P3 and P4 are turned off. However, since the input contact N is in the closed state, a current flows to the photocouplers P1 and P2 via the contact
従って、入力タイミングt8においては、接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1をHレベル信号、及び検査制御アンサ信号S3のLレベル信号を制御部4に出力することになる。
Accordingly, at the input timing t8, as the output data from the
ステップs5の出力タイミングt9において、制御部4は検査電圧印加部3に検査制御信号S4のHレベル信号の出力をLレベル信号に戻した出力データを出力する。その後に、入力タイミングt10で接点入力部2からの接点入力信号S1と検査電圧印加部3からの検査制御アンサ信号S3とを読み込んで入力データとする。
At the output timing t9 in step s5, the
制御部4はステップs1の出力タイミングt1の出力と同様に、出力タイミングt9において入力制御信号S2のHレベル信号をLレベル信号に切換え、検査制御信号S4のLレベル信号を出力する。
The
入力制御信号S2をLレベル信号とした出力データを入力端子2eに入力することで、フォトカプラP1及びP2がオフとなり、出力タイミングt9からdだけ遅延して接点入力信号S1のHレベル信号をLレベル信号に切換えて出力する。従って、入力タイミングt10において、接点入力部2の出力端子2d及び検査電圧印加部3の出力端子3cからの出力データとして、接点入力信号S1及び検査制御アンサ信号S3のLレベル信号を制御部4に出力することになる。
By inputting output data in which the input control signal S2 is an L level signal to the
このように、入力接点Nがオフの開放状態及びオンの閉成状態の動作タイムチャート図に基づいて、図5及び図6の入力接点Nがオフの開放状態及びオンの閉成状態の正常動作時の入出力論理表を作成することができる。 Thus, based on the operation time charts of the open state of the input contact N turned off and the closed state of the on state, the normal operation of the open contact state of the input contact N of FIG. 5 and FIG. 6 and the closed state of the on state of FIG. I / O logical table can be created.
制御部4からステップs1〜s5の出力タイミングt1、t3、t5、t7、t9の入力制御信号S2及び検査制御信号S4のHレベル/Lレベルの出力データに対し、入力タイミングt2、t4、t6、t8、t10の接点入力信号S1と検査制御アンサ信号S3のHレベル/Lレベルの入力データと、図5及び図6に示す開放状態/閉成状態の正常動作時の入出力論理とを比較することで、入力接点Nがオフの開放状態であるのかオンの閉成状態であるのか、或いは接点入力制御装置1が故障であるのかを判定できる。
Input timings t2, t4, t6, and output timings t1, t3, t5, t7, and t9 from the
図7は入力接点Nの開放状態/閉成状態及び接点入力制御装置1の故障状態の判定を行うフローチャート図であり、フローf1において、入力タイミングt2、t4、t6、t8、t10の接点入力信号S1と検査制御アンサ信号S3の入力データを収集する。フローf2において、これらの入力データと図5の開放状態の入力データを比較し、一致する場合は入力接点Nが開放状態であると判定する。
FIG. 7 is a flowchart for determining the open / closed state of the input contact N and the failure state of the contact
入力データと開放状態の入力データとが一致しない場合には、フローf3に進み図6の閉成状態の入力データと比較する。そして、一致する場合は入力接点Nが閉成状態であると判定し、一致しない場合は接点入力制御装置1が故障であると判定する。
If the input data does not match the input data in the open state, the flow proceeds to flow f3 and is compared with the input data in the closed state in FIG. If they match, it is determined that the input contact N is in a closed state, and if it does not match, it is determined that the contact
図8は接点入力制御装置1が故障の状態として、例えば入力接点Nがオフの開放状態で検査電圧印加部3のフォトカプラP4のフォトトランジスタT4が導通側に故障したときの動作タイムチャート図であり、図9はこの故障時の入出力論理表を示している。
FIG. 8 is an operation time chart when the contact
フォトカプラP4のフォトトランジスタT4が導通側に故障して抵抗R6を介して接点入力部2の検査電圧入力端子2cに直流電源Eから電流が流れ続けると、検査制御信号S4からのHレベル/Lレベルの入力信号に関係なく、検査制御アンサ信号S3をHレベル信号として出力する。
If the phototransistor T4 of the photocoupler P4 fails on the conduction side and current continues to flow from the DC power source E to the test
図9において、○で囲まれた個所は、図5及び図6の出力論理表の何れにも一致しない個所であり、このため図7のフローf3において不一致のエラーと判定し、本体内に故障が生じたと判定することになる。 In FIG. 9, the portion surrounded by a circle is a portion that does not match any of the output logic tables in FIGS. 5 and 6, and therefore, it is determined as a mismatch error in the flow f3 in FIG. It is determined that this has occurred.
なお、この場合は検査制御アンサ信号S3に不一致が見られることから、検査電圧印加部3が故障していることが分かる。検査電圧印加部3と同様に、1対のフォトカプラP1及びP2を備える接点入力部2にも、図8、図9に示すような故障が発生する場合がある。この場合には、接点入力信号S1に対して、図5及び図6の出力論理表と不一致が発生するため、接点入力部2が故障したと判定することができる。
In this case, since a mismatch is found in the inspection control answer signal S3, it can be seen that the inspection
また、一時的な回路の接触不良等により、図7のフローf3において、不一致による故障とする誤検出を防止するために、所定時間間隔で図7の処理を実行し、所定回数、不一致が連続した場合に、本体内に故障が発生した判定するようにしてもよい。 Further, in order to prevent erroneous detection of failure due to mismatch in the flow f3 of FIG. 7 due to temporary circuit contact failure, etc., the process of FIG. 7 is executed at predetermined time intervals, and the mismatch continues for a predetermined number of times. In such a case, it may be determined that a failure has occurred in the main body.
このように、従来のパルストランスを備える検査電圧印加部3に対して、パルストランスに代えて、接点入力部2と同様に1対のフォトカプラP3及びP4を採用することで、回路の小形化、コストの低減を図ることが可能となる。
In this way, the circuit size can be reduced by adopting a pair of photocouplers P3 and P4 in the same manner as the
また制御部4において、検査電圧印加部3から検査制御アンサ信号S3の入力信号を得ることで、接点入力制御装置1内の接点入力部2又は検査電圧印加部3の何れかが異常であることを容易に判定することができる。
Moreover, in the
1 接点入力制御装置
2 接点入力部
2a 接点電圧入力端子
2b マイナス入力端子
2c 検査電圧入力端子
2d、3c 出力端子
2e、3d 入力端子
3 検査電圧印加部
3a 検査電圧出力端子
3b 直流電源入力端子
4 制御部
E 直流電源
N 入力接点
P1〜P4 フォトカプラ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記接点入力部は、外部の直流電源のプラス側と入力接点を介して接続した接点電圧入力端子と、前記直流電源のマイナス側と接続したマイナス入力端子と、前記検査電圧印加部と接続した検査電圧入力端子と、前記制御部に対して接点入力信号を出力する第1の出力端子と、前記制御部から入力制御信号を入力する第1の入力端子とを有し、
前記検査電圧印加部は、前記接点入力部の前記検査電圧入力端子と接続し、前記接点入力部に対して検査電圧を印加する検査電圧出力端子と、前記直流電源のプラス側と前記入力接点との間から分岐接続した直流電源入力端子と、前記制御部に対して検査制御アンサ信号を出力する第2の出力端子と、前記制御部から検査制御信号を入力する第2の入力端子とを有し、
前記制御部は、前記入力制御信号及び前記検査制御信号に応じた前記接点入力信号及び前記検査制御アンサ信号の出力データと、予め記憶した前記入力接点の開放状態/閉成状態の正常動作時の入出力論理データとに基づいて、前記接点入力の開放状態/閉成状態及び本体内の故障を判定することを特徴とする接点入力制御装置。 Consists of a contact input unit, an inspection voltage application unit, and a control unit,
The contact input unit includes a contact voltage input terminal connected to the positive side of an external DC power source via an input contact, a negative input terminal connected to the negative side of the DC power source, and an inspection connected to the inspection voltage application unit. A voltage input terminal; a first output terminal that outputs a contact input signal to the control unit; and a first input terminal that inputs an input control signal from the control unit;
The inspection voltage application unit is connected to the inspection voltage input terminal of the contact input unit, applies an inspection voltage to the contact input unit, a positive side of the DC power source, and the input contact A DC power supply input terminal branched from between, a second output terminal for outputting an inspection control answer signal to the control unit, and a second input terminal for inputting an inspection control signal from the control unit. And
The control unit is configured to output the contact input signal and the inspection control answer signal corresponding to the input control signal and the inspection control signal, and the pre-stored open state / closed state of the input contact during normal operation. A contact input control device characterized by determining an open / closed state of the contact input and a failure in the main body based on input / output logic data.
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