JP7596763B2

JP7596763B2 - プログラマブルコントローラの変換アダプタ及びプログラマブルコントローラの交換方法

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Publication number: JP7596763B2
Application number: JP2020204007A
Authority: JP
Inventors: 知久金田
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Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2024-12-10
Anticipated expiration: 2040-12-09
Also published as: JP2022091274A

Description

本発明は、プログラマブルコントローラの変換アダプタ、及びその変換アダプタを用いたプログラマブルコントローラの交換方法に関する。

従来、例えば工作機械等の生産設備を制御するための制御装置として、ユーザが作成したシーケンスプログラム等の設備制御プログラムに基づいて制御処理を実行するプログラマブルコントローラが広く用いられている。プログラマブルコントローラは、制御対象の設備に取り付けられた各種センサ等の入力デバイスのオン／オフ状態に基づいて、設備の可動部に設けられたアクチュエータ等の出力デバイスを動作させる信号を出力する。

このようなプログラマブルコントローラに故障が発生して復旧に長時間を要すると、生産活動等に大きな支障が発生するため、例えばリレーの動作回数に基づいて寿命予測を行う技術（特許文献１参照）や、故障が発生した際に故障箇所を速やかに特定する技術（特許文献２参照）などが種々提案されている。

特開平５－２６６２９０号公報特開平９－５０３０５号公報

プログラマブルコントローラが故障した際には、速やかに故障したプログラマブルコントローラを交換する必要がある。また、使用期間等に基づいて故障の発生が予見される場合には、故障が発生していなくてもプログラマブルコントローラを新しいものに交換することが予防保全の観点から有効である。

しかし、生産設備の稼働年数は１０年以上にも及ぶことがある一方、プログラマブルコントローラに用いられるＣＰＵ（演算処理装置）等の電子部品は頻繁に改廃が行われるため、生産設備に取り付けられたプログラマブルコントローラが故障した際、あるいは予防保全のためにプログラマブルコントローラを新しいものに交換しようとした際に、既にプログラマブルコントローラがモデルチェンジしていて同じ型式のプログラマブルコントローラを用意できない場合がある。

また、プログラマブルコントローラのモデルチェンジの際には、入力デバイスや出力デバイスに接続された信号線の接続形式が、Ｙ端子や丸端子を用いた端子台接続から、より小型化が可能な棒端子を用いるものやコネクタ接続等の他の形式に変わることがある。このため、交換前のプログラマブルコントローラと機能的に互換性のある新型のプログラマブルコントローラが存在していても、信号線の接続形式が変わっていると、交換前のプログラマブルコントローラの配線をそのまま新しいプログラマブルコントローラに用いることができず、配線の繋ぎ変えに長時間を要してしまう。また、この繋ぎ変えの際に誤配線等の人為的な配線ミスも発生しやすくなる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、交換前後のプログラマブルコントローラで信号線の接続形式が異なる場合でも、プログラマブルコントローラの交換を容易に行うことができるプログラマブルコントローラの変換アダプタを提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、複数の信号線が接続される入出力モジュールを含む複数のモジュールを所定方向に並べて配置してなるプログラマブルコントローラの変換アダプタであって、前記複数の信号線のそれぞれの端部に取り付けられた複数の端子が締結された端子台との着脱が可能な端子台側コネクタと、前記入出力モジュールに嵌合して前記入出力モジュールとの着脱が可能なモジュール側コネクタと、前記端子台側コネクタに嵌合された前記端子台を保持する保持部を有する枠体とを備え、前記端子台側コネクタの複数のコネクタ端子と前記モジュール側コネクタの複数のコネクタ端子とが電気的に接続されており、前記端子台側コネクタには、前記端子台から延びる前記複数の信号線が前記所定方向に対して傾斜して前記プログラマブルコントローラから離間するように、前記端子台が前記所定方向に対して傾斜した状態で嵌合され、前記所定方向に対する前記端子台の傾斜角は、一対の前記入出力モジュールが前記所定方向に隣接して配置されたとき、一方の前記入出力モジュールに対応する前記端子台から延びる前記複数の信号線が、他方の前記入出力モジュールに対応する前記端子台を保持する前記枠体ならびに同端子台に干渉しない角度である、プログラマブルコントローラの変換アダプタを提供する。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、複数の信号線が接続された端子台と同端子台が着脱可能なモジュール本体とを有する複数の第１の入出力モジュールを備えた第１のプログラマブルコントローラの設置場所に、前記複数の第１の入出力モジュールのモジュール間ピッチよりも狭いモジュール間ピッチで並ぶ複数の第２の入出力モジュールを備えた第２のプログラマブルコントローラを設置し、前記第１のプログラマブルコントローラを前記第２のプログラマブルコントローラに交換するプログラマブルコントローラの交換方法であって、前記端子台を前記モジュール本体から取り外す工程と、前記設置場所から前記第１のプログラマブルコントローラを取り外す工程と、前記設置場所に前記第２のプログラマブルコントローラを設置する工程と、前記端子台を前記複数の第２の入出力モジュールに変換アダプタを介して取り付ける工程とを有し、前記変換アダプタは、前記端子台との着脱が可能な端子台側コネクタと、前記複数の第２の入出力モジュールに嵌合して前記複数の第２の入出力モジュールとの着脱が可能なモジュール側コネクタと、前記端子台側コネクタに嵌合された前記端子台を保持する保持部を有する枠体とを備え、前記端子台側コネクタには、前記端子台から延びる前記複数の信号線が前記複数の第２の入出力モジュールの並び方向に対して傾斜して前記第２のプログラマブルコントローラから離間するように、前記端子台が前記並び方向に対して傾斜した状態で嵌合され、前記並び方向に対する前記端子台の傾斜角は、一対の前記第２の入出力モジュールが前記並び方向に隣接して配置されたとき、一方の前記第２の入出力モジュールに対応する前記端子台から延びる前記複数の信号線が、他方の前記第２の入出力モジュールに対応する前記端子台を保持する前記枠体ならびに同端子台に干渉しない角度である、プログラマブルコントローラの交換方法を提供する。

本発明に係るプログラマブルコントローラの変換アダプタ及びプログラマブルコントローラの交換方法によれば、交換前後のプログラマブルコントローラで信号線の接続形式が異なる場合でも、プログラマブルコントローラの交換を容易に行うことができる。

第１のプログラマブルコントローラ及び第２のプログラマブルコントローラを示す正面図である。（ａ）及び（ｂ）は、入力モジュールのモジュール本体及び端子台を示す断面図である。（ａ）は、変換アダプタを示す斜視図である。（ｂ）は、変換アダプタの主要な構成部品である枠体、接続基板、及びモールド成型体のそれぞれを示す斜視図である。入力モジュールに対応して取り付けられた変換アダプタを端子台と共に示す断面図である。第２の入出力モジュールのそれぞれに対応する変換アダプタ、及び第２のプログラマブルコントローラを、下方から見た状態を示す説明図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、第１のプログラマブルコントローラ１及び第２のプログラマブルコントローラ２を示す正面図である。第１のプログラマブルコントローラ１と第２のプログラマブルコントローラ２とは、略同一の機能を有しており、ユーザによって作成された設備制御プログラムを実行することで工作機械等の設備を制御する。ここでは、第１のプログラマブルコントローラ１が旧型のもので、第２のプログラマブルコントローラ２が新型のものであり、第１のプログラマブルコントローラ１を第２のプログラマブルコントローラ２に置き換える場合について説明する。

（第１のプログラマブルコントローラ１の構成）
第１のプログラマブルコントローラ１は、それぞれが個別の機能を有する動作単位である複数のモジュールＭ_１と、複数のモジュールＭ_１が装着されたベースプレート１０とを有している。複数のモジュールＭ_１は、ベースプレート１０に対して着脱可能であり、図１に示す所定の並び方向Ｄ_１に沿って一列に並んでいる。複数のモジュールＭ_１は、図１にＰ_１で示すモジュール間ピッチで等間隔に並んでいる。

本実施の形態では、複数のモジュールＭ_１が、電源モジュール１１と、ＣＰＵモジュール１２と、二つの入力モジュール１３，１４と、二つの出力モジュール１５，１６とからなる。なお、これらのモジュール構成は、制御対象の設備の仕様等に応じて適宜変更することが可能である。また、以下の説明において、第１のプログラマブルコントローラ１の二つの入力モジュール１３，１４及び二つの出力モジュール１５，１６を総称して第１の入出力モジュール１３～１６という場合がある。

ＣＰＵモジュール１２と、入力モジュール１３，１４及び出力モジュール１５，１６とは、ベースプレート１０に設けられたバスラインを介して相互に信号の送受信が可能である。ベースプレート１０には、制御盤への固定のための複数のボルト１０１がそれぞれ挿通される複数のダルマ穴形状のボルト挿通穴１０２が形成されている。また、ベースプレート１０は、他のベースプレートを増設して設ける場合にこの増設ベースプレートを接続するためのケーブルが取り付けられる増設用コネクタ１０３を有している。

第１のプログラマブルコントローラ１は、複数のモジュールＭ_１の並び方向Ｄ_１が水平方向となり、図１の上下方向が鉛直方向となるように、制御盤内に固定される。以下、第１のプログラマブルコントローラ１が制御盤内に固定された状態における鉛直方向を上下方向といい、並び方向Ｄ_１及び上下方向に対して垂直な方向（図１の紙面直交方向）を奥行き方向という。

電源モジュール１１は、例えばＡＣ１００Ｖの商用電力が供給される電源端子台１１１を前面に有しており、電源端子台１１１に入力された交流電圧を例えば直流５Ｖの動作電圧に変換し、ベースプレート１０に設けられた電源ラインを介して他のモジュールＭ_１（ＣＰＵモジュール１２及び第１の入出力モジュール１３～１６）に出力する。

ＣＰＵモジュール１２は、ユーザが操作するノート型パソコン等の端末機器を接続するための通信用コネクタ１２１を前面に有しており、端末機器から送信された設備制御プログラムを不揮発性メモリに記憶する。この設備制御プログラムは、国際規格ＩＥＣ６１１３１－３において設備制御のためのプログラミング言語として規定されたものであり、より具体的には、ラダーダイアグラム（ＬＤ）やシーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣ）等である。

第１の入出力モジュール１３～１６は、それぞれ、モジュール本体１３０，１４０，１５０，１６０と、モジュール本体１３０，１４０，１５０，１６０に対して着脱可能な端子台３Ａ～３Ｄとを有している。第１の入出力モジュール１３～１６のそれぞれには、一対のレバー１３１，１４１，１５１，１６１が設けられており、このレバー１３１，１４１，１５１，１６１の開閉操作によって端子台３Ａ～３Ｄが着脱可能である。

図２（ａ）及び（ｂ）は、入力モジュール１３のモジュール本体１３０及び端子台３Ａを示す断面図である。図２（ａ）は、並び方向Ｄ_１に対して垂直な断面におけるモジュール本体１３０の内部をＣＰＵモジュール１２側から見て端子台３Ａと共に示す図であり、図２（ｂ）は、上下方向に対して垂直な断面におけるモジュール本体１３０の内部を下方から上方に向かって見て端子台３Ａと共に示す図である。なお、端子台３Ｂ～３Ｄも端子台３Ａと同様に構成されている。

モジュール本体１３０は、レバー１３１が揺動可能に取り付けられた樹脂製の筐体１３２と、筐体１３２に収容された基板１３３とを有している。筐体１３２は、端子台３Ａが取り付けられる部位に開口１３２ａが形成されており、この開口１３２ａの上下方向の両端部にレバー１３１が配置されている。レバー１３１は、筐体１３２に固定された支持軸１３２ｂを中心として揺動可能である。また、筐体１３２には、基板１３３を支持するレール１３２ｃが設けられている。

基板１３３は、開口１３２ａの近傍における端部が端子台３Ａとの接続のためのエッジコネクタ１３４となっており、このエッジコネクタ１３４に複数の電極１３４ａが設けられている。また、基板１３３には、抵抗器やコンデンサ等の受動素子１３５やフォトカプラ１３６などの複数の電子部品が搭載されている。なお、エッジコネクタ１３４の電極１３４ａ、受動素子１３５、及びフォトカプラ１３６は、基板１３３に形成された銅箔からなる配線パターンによって相互に電気的に接続されているが、図２（ａ）及び（ｂ）ではこの配線パターンの図示を省略している。

端子台３Ａは、樹脂製の本体３１と、複数の座金３２及びボルト３３と、複数の端子座３４と、複数の端子金具３５とを有している。本体３１には、複数（本実施の形態では１９個）の接続部３１０が設けられており、それぞれの接続部３１０の間が壁部３１１によって仕切られている。それぞれの接続部３１０には、座金３２、ボルト３３、及び端子座３４が一つずつ配置されている。本実施の形態では、複数の接続部３１０が二列に配されており、このうち一方列の複数（１０個）の接続部３１０は、他方列の複数（９個）の接続部３１０よりも奥行き方向に沿ってモジュール本体１３０に近接した位置に設けられている。また、本体３１には、エッジコネクタ１３４が嵌合する凹部３１２、及びレバー１３１の係合突起１３１ａが係合する係合凹部３１３が形成されている。

ボルト３３は、座金３２を挿通して端子座３４に螺合している。端子金具３５は、一端部にエッジコネクタ１３４の電極１３４ａに接触する接触部３５１を有し、他端部が端子座３４に接続されている。接触部３５１は、本体３１の凹部３１２内に突出しており、エッジコネクタ１３４が凹部３１２に嵌合すると、端子金具３５の接触部３５１とエッジコネクタ１３４の電極１３４ａとが接触する。

端子台３Ａ～３Ｄのそれぞれには、複数の信号線４１が接続されている。各信号線４１は、撚り線からなる導電線４１１が絶縁体４１２によって被覆された絶縁電線である。信号線４１の一端部では、絶縁体４１２が除去されて導電線４１１が露出し、この露出した導電線４１１が接続端子４２に加締め固定されている。接続端子４２は、導電線４１１を加締め固定する筒状の加締め部４２１と、平板状の接続部４２２とを有している。接続部４２２は、端子台３Ａの接続部３１０におけるボルト３３の締め付けにより、座金３２と端子座３４との間に挟まれる。

なお、詳細な図示は省略しているが、入力モジュール１４及び出力モジュール１５，１６の端子台３Ｂ～３Ｄも、入力モジュール１３の端子台３Ａと同様に構成されており、これらの端子台３Ｂ～３Ｄのそれぞれに複数の信号線４１が接続されている。入力モジュール１３，１４の端子台３Ａ，３Ｂにおける複数の接続部３１０のうち、下端部に位置する接続部３１０には、電源線(コモン配線)４３が接続端子４２を介して接続されている。また、出力モジュール１５，１６の端子台３Ｃ，３Ｄにおける複数の接続部３１０のうち、下端部に位置する接続部３１０には、例えばＤＣ２４Ｖを出力する動作電源の電源線４４が接続端子４２を介して接続されている。

入力モジュール１３，１４の端子台３Ａ，３Ｂに接続された複数の信号線４１は、制御対象の設備に設けられた近接スイッチや押しボタンスイッチあるいや各種センサ等の入力デバイスに接続された入力信号線である。出力モジュール１５，１６の端子台３Ｃ，３Ｄに接続された複数の信号線４１は、制御対象の設備に設けられた各種のアクチュエータ等の出力デバイスに接続された出力信号線である。この出力デバイスは、上記の動作電源の出力電圧によって動作する。

端子台３Ａ，３Ｂに接続された信号線４１の信号状態の情報は、入力モジュール１３，１４及びベースプレート１０を介してＣＰＵモジュール１２に伝達される。ＣＰＵモジュール１２が実行する設備制御プログラムには、複数の入力デバイスのオン／オフ状態と、動作させるべき出力デバイスのオン／オフ状態との関係が、例えばラダーダイアグラムの形式で定義されている。ＣＰＵモジュール１２は、この設備制御プログラムに従い、入力デバイスのオン／オフ状態に応じて出力モジュール１５，１６に指令信号を送り、出力モジュール１５，１６内のリレーあるいはトランジスタ等のスイッチング素子をオン／オフさせる。

（第２のプログラマブルコントローラ２の構成）
次に、第２のプログラマブルコントローラ２について説明する。第２のプログラマブルコントローラ２は、第１のプログラマブルコントローラ１と同様に、所定の並び方向Ｄ_２に沿って配置された複数のモジュールＭ_２と、複数のモジュールＭ_２が装着されたベースプレート２０とを有しており、複数のモジュールＭ_２が、電源モジュール２１と、ＣＰＵモジュール２２と、二つの入力モジュール２３，２４と、二つの出力モジュール２５，２６とからなる。電源モジュール２１、ＣＰＵモジュール２２、入力モジュール２３，２４、及び出力モジュール２５，２６は、それぞれ、第１のプログラマブルコントローラ１の電源モジュール１１、ＣＰＵモジュール１２、入力モジュール１３，１４、及び出力モジュール１５，１６同様の機能を有している。

また、第２のプログラマブルコントローラ２の電源モジュール２１、ＣＰＵモジュール２２、入力モジュール２３，２４、及び出力モジュール２５，２６は、第１のプログラマブルコントローラ１の電源モジュール１１、ＣＰＵモジュール１２、入力モジュール１３，１４、及び出力モジュール１５，１６よりも小型であり、第２のプログラマブルコントローラ２における複数のモジュールＭ_２のモジュール間ピッチＰ_２は、第１のプログラマブルコントローラ１におけるモジュール間ピッチＰ_１よりも狭い。なお、以下の説明では、二つの入力モジュール２３，２４及び二つの出力モジュール２５，２６を総称して第２の入出力モジュール２３～２６という場合がある。

電源モジュール２１は、前面に電源端子台２１１を有しており、電源端子台２１１に入力された交流電圧を変換し、動作電圧としてＣＰＵモジュール２２及び第２の入出力モジュール２３～２６に出力する。ＣＰＵモジュール２２は、ユーザの端末機器との接続のための通信用コネクタ２２１を前面に有しており、端末機器から送信された設備制御プログラムを不揮発性メモリに記憶し、実行する。

第２の入出力モジュール２３～２６は、それぞれ、モジュール本体２３０，２４０，２５０，２６０と、モジュール本体２３０，２４０，２５０，２６０に対して着脱可能な端子台５Ａ～５Ｄとを有している。モジュール本体２３０，２４０，２５０，２６０は、それぞれ電子部品が実装された基板を有しており、この基板が筐体２３２，２４２，２５２，２６２に収容されている。

第２の入出力モジュール２３～２６のそれぞれには、筐体２３２，２４２，２５２，２６２に対して揺動可能な一対のレバー２３１，２４１，２５１，２６１が設けられており、このレバー２３１，２４１，２５１，２６１の開閉操作によって端子台５Ａ～５Ｄが着脱可能である。端子台５Ａ～５Ｄは、棒状の端子を端子挿入孔５１に差し込むことにより端子が固定されるプッシュイン型の端子台であり、端子を端子挿入孔５１から抜き取る際には、端子挿入孔５１の近傍に設けられたリリースホール５２にマイナスドライバ等の工具を差し込んで端子を解放する。

ベースプレート２０には、第１のプログラマブルコントローラ１のベースプレート１０と同様に、増設用コネクタ２０３が設けられており、四隅には制御盤への固定のための複数のダルマ穴形状のボルト挿通穴２０２が形成されている。これらのボルト挿通穴２０２の配置及び大きさは、第１のプログラマブルコントローラ１のベースプレート１０のボルト挿通穴１０２の配置及び大きさと同じである。このため、複数のボルト１０１を緩めて第１のプログラマブルコントローラ１を取り外した後に、これらのボルト１０１をそのまま第２のプログラマブルコントローラ２のベースプレート２０のボルト挿通穴２０２に挿通させて締めこむことで、第２のプログラマブルコントローラ２を制御盤に固定することが可能である。

また、ベースプレート２０は、モジュールが装着されていない空きスロット２００を有している。図１では、この空きスロット２００におけるモジュール接続用コネクタ２０４と、モジュール固定用の係合穴２０５及びねじ穴２０６とを図示している。モジュール接続用コネクタ２０４、モジュール固定用の係合穴２０５、及びねじ穴２０６は、ベースプレート２０に装着された複数のモジュールＭ_２のそれぞれに対応して設けられている。

複数のモジュールＭ_２は、モジュール接続用コネクタ２０４を介してベースプレート２０に設けられたバスラインに接続されており、このバスラインを介して信号の送受信が可能である。第２の入出力モジュール２３～２６は、筐体２３２，２４２，２５２，２６２の下端部が係合穴２０５に係合すると共に、筐体２３２，２４２，２５２，２６２の上端部に挿通されたボルトがねじ穴２０６に螺合することで、ベースプレート２０に装着されている。

またさらに、ベースプレート２０には、後述する変換アダプタを固定するためのアダプタ固定用穴２０７が形成されている。本実施の形態では、このアダプタ固定用穴２０７がねじ穴であり、第２の入出力モジュール２３～２６のそれぞれに対応して、モジュール本体２３０，２４０，２５０，２６０の下方にあたる位置に形成されている。

第２のプログラマブルコントローラ２は、第１のプログラマブルコントローラ１が故障したとき、あるいは予防保全のために第１のプログラマブルコントローラ１を交換するとき、第１のプログラマブルコントローラ１と置き換えられる。本実施の形態では、この置き換えを容易にするために変換アダプタを用いる。次に、この変換アダプタ及びプログラマブルコントローラの交換方法について、図３乃至図５を参照して説明する。

（変換アダプタの構成）
図３（ａ）は、変換アダプタ６を示す斜視図である。図３（ｂ）は、変換アダプタ６の主要な構成部品である枠体７、接続基板８、及びモールド成型体９のそれぞれを示す斜視図である。図４は、入力モジュール２３に対応して取り付けられた変換アダプタ６を、端子台３Ａと共に示す断面図である。図５は、第２の入出力モジュール２３～２６のそれぞれに対応する四つの変換アダプタ６及び第２のプログラマブルコントローラ２を下方から見た状態を示す説明図である。

変換アダプタ６は、板金を打ち抜き及び折り曲げ加工して形成された枠体７と、端子台３Ａ～３Ｄとの着脱が可能な端子台側コネクタ８０を有する接続基板８と、第２の入出力モジュール２３～２６との着脱が可能なモジュール側コネクタ９０を有するモールド成型体９とを備えている。端子台側コネクタ８０には、端子台３Ａ～３Ｄの何れもが嵌合可能であり、モジュール側コネクタ９０は、第２の入出力モジュール２３～２６に何れにも嵌合可能であるが、図４では、端子台３Ａが端子台側コネクタ８０に嵌合し、モジュール側コネクタ９０が入力モジュール２３に嵌合した場合を図示している。以下、図４に示す変換アダプタ６を例にとって詳細に説明する。

枠体７は、端子台側コネクタ８０に嵌合した端子台３Ａを保持する保持部７１と、モールド成型体９を収容する収容部７２と、保持部７１から並び方向Ｄ_２に対して交差する方向（奥行き方向）に延在してベースプレート２０に固定される脚部７３とを一体に有している。収容部７２は、並び方向Ｄ_２に沿って向かい合う一対の壁部７２１，７２２を有し、これらの壁部７２１，７２２の間にモールド成型体９が配置される。また、収容部７２には、入力モジュール２３に向かって開口する開口部７２０が形成されており、モジュール側コネクタ９０がこの開口部７２０から突出している。

また、枠体７は、保持部７１が第２の入出力モジュール２３～２６に対してベースプレート２０側とは反対側、すなわち端子台５Ａ～５Ｄが取り付けられていた第２の入出力モジュール２３～２６の前面側に配置されている。脚部７３は、保持部７１の上下方向の下端部からベースプレート２０側に延び、その先端部７３１にボルト挿通孔７３１ａが形成されている。枠体７は、ボルト挿通孔７３１ａに挿通されたボルト６２（図５に示す）がベースプレート２０のアダプタ固定用穴２０７に螺合することで、ベースプレート２０に固定される。

接続基板８は、ガラスエポキシ等からなる平板状の絶縁性樹脂を基材８１とするソリッド基板である。端子台側コネクタ８０は、基材８１の端部に設けられたエッジコネクタであり、基材８１の表（おもて）面８１ａ及び裏面８１ｂには、端子台側コネクタ８０のコネクタ端子としての複数の電極８０１が形成されている。図３及び（ｂ）では、基材８１の表面８１ａに形成された１０個の電極８０１を図示している。基材８１の裏面８１ｂには、９個の電極８０１が形成されている。端子台３Ａが端子台側コネクタ８０に嵌合すると、端子台３Ａの複数の接触部３５１と端子台側コネクタ８０の複数の電極８０１とがそれぞれ接触する。

また、接続基板８には、複数の電極８０１にそれぞれ対応して、基材８１の表面８１ａ及び裏面８１ｂの間を貫通する複数のスルーホール８２が形成されており、それぞれのスルーホール８２の周辺部にランド８３が形成されている。各ランド８３は。配線パターン８４によって電極８０１と接続されている。枠体７には、一対のスリット７０が形成されており、これらのスリット７０に接続基板８の長手方向（複数の電極８０１の並び方向）の両端部がそれぞれ挿入されている。

モールド成型体９は、モールド成形された樹脂からなる樹脂部９１と、樹脂部９１に埋め込まれた導電性金属からなる複数の配線部材９２とを有している。樹脂部９１は、収容部７２に収容された本体部９１１と、モジュール側コネクタ９０の外郭を構成するコネクタ部９１２とを一体に有している。本体部９１１には、接続基板８における基材８１の裏面８１ｂが当接する平坦な当接面９１１ａと、並び方向Ｄ_２と平行に延在する一対の貫通孔９１１ｂとが形成されており、この貫通孔９１１ｂに軸状部材６１（図３（ａ）参照）が挿通されている。軸状部材６１は、その両端部が枠体７の一対の壁部７２１，７２２にそれぞれ形成された嵌合穴７２１ａ，７２２ａ（図３（ｂ）参照）に嵌合しており、枠体７に対してモールド成型体９を位置決め及び固定している。

配線部材９２は、一端部９２１が当接面９１１ａから突出しており、この一端部９２１がスルーホール８２に挿通されてランド８３に半田付けされている。配線部材９２の他端部は、モジュール側コネクタ９０のコネクタ端子としての接触部９２２となっている。モジュール側コネクタ９０は、入力モジュール２３の筐体２３２に形成された開口２３２ａから筐体２３２内に挿入され、筐体２３２に収容された基板２３３の端部に設けられたエッジコネクタ２３４に嵌合している。

エッジコネクタ２３４は、複数の電極２３４ａを有し、基板２３３における開口２３２ａの近傍に設けられている。モジュール側コネクタ９０がエッジコネクタ２３４に嵌合すると、モジュール側コネクタ９０の複数の接触部９２２とエッジコネクタ２３４の複数の電極２３４ａとがそれぞれ接触する。また、基板２３３には、抵抗器やコンデンサ等の受動素子２３５やフォトカプラ２３６などの複数の電子部品が搭載されている。

なお、変換アダプタ６の取り付け前の状態（図１に示す状態）では、端子台５Ａがエッジコネクタ２３４に嵌合し、開口２３２ａが端子台５Ａによって閉塞されている。第１のプログラマブルコントローラ１を第２のプログラマブルコントローラ２に交換する交換時には、レバー２３１を開いて端子台５Ａを取り外すことにより、モジュール側コネクタ９０をエッジコネクタ２３４に嵌合させることが可能となる。

変換アダプタ６は、配線部材９２の一端部９２１が接続基板８のランド８３に半田付けされることにより、端子台側コネクタ８０の複数の電極８０１とモジュール側コネクタ９０の複数の接触部９２２とがそれぞれ電気的に接続されている。これにより、端子台３Ａが端子台側コネクタ８０に嵌合し、かつモジュール側コネクタ９０がエッジコネクタ２３４に嵌合することで、端子台３Ａの複数の接触部３５１とエッジコネクタ２３４の複数の電極２３４ａとが電気的に接続される。

図４及び図５に示すように、端子台側コネクタ８０には、端子台３Ａから延びる複数の信号線４１が並び方向Ｄ_２に対して傾斜してプログラマブルコントローラ２から離間するように、端子台３Ａが並び方向Ｄ_２に対して傾斜した状態で嵌合する。端子台３Ｂ～３Ｄについても同様に、端子台３Ｂ～３Ｄから延びる複数の信号線４１が並び方向Ｄ_２に対して傾斜してプログラマブルコントローラ２から離間するように、端子台側コネクタ８０に嵌合する。

接続基板８は、図４に示すように、並び方向Ｄ_２に対して傾斜角θで傾斜している。この傾斜角θは、第２の入出力モジュール２３～２６のうち隣接する二つのモジュールＭ_２（例えば入力モジュール２３及び入力モジュール２４）の一方（例えば入力モジュール２４）に対応する端子台（端子台３Ｂ）から延びる複数の信号線４１が、他方（例えば入力モジュール２３）に対応する端子台（端子台３Ａ）を保持する枠体７ならびに同端子台（端子台３Ａ）に干渉しない角度であり、例えば３０～５０°である。図４及び図５では、一例として、傾斜角θが４０°である場合を図示している。

（プログラマブルコントローラの交換方法）
第１のプログラマブルコントローラ１を第２のプログラマブルコントローラ２に交換する際には、第１のプログラマブルコントローラ１の設置場所に第２のプログラマブルコントローラ２を設置する。この際、第１のプログラマブルコントローラ１の端子台３Ａ～３Ｄに複数の信号線４１ならびに電源線(コモン配線)４３及び電源線４４を接続したまま、端子台３Ａ～３Ｄを第１の入出力モジュール１３～１６から取り外し、取り外した端子台３Ａ～３Ｄをそれぞれ変換アダプタ６を介して第２の入出力モジュール２３～２６に取り付ける。

より具体的には、端子台３Ａ～３Ｄを第１の入出力モジュール１３～１６のモジュール本体１３０，１４０，１５０，１６０から取り外す第１工程と、第１のプログラマブルコントローラ１を設置場所から取り外す第２工程と、この設置場所に第２のプログラマブルコントローラ２を設置する第３工程と、端子台３Ａ～３Ｄを第２の入出力モジュール２３～２６に変換アダプタ６を介して取り付ける第４工程とによって、第１のプログラマブルコントローラ１を第２のプログラマブルコントローラ２に交換する。なお、端子台５Ａ～５Ｄは、予め第２の入出力モジュール２３～２６から取り外しておくものとする。

［実施の形態の効果］
以上説明した本実施の形態によれば、第１のプログラマブルコントローラ１から取り外した端子台３Ａ～３Ｄを、複数の信号線４１等を取り外すことなくそのまま第２の入出力モジュール２３～２６のモジュール本体２３０，２４０，２５０，２６０に取り付けることができるので、接続端子４２の付け替え等が不要となり、容易に第１のプログラマブルコントローラ１を第２のプログラマブルコントローラ２に交換することが可能となる。

また、変換アダプタ６の端子台側コネクタ８０には、端子台３Ａ～３Ｄから延びる複数の信号線４１が並び方向Ｄ_２に対して傾斜して第２のプログラマブルコントローラ２から離間するように、端子台３Ａ～３Ｄが並び方向Ｄ_２に対して傾斜した状態で嵌合されるので、第２のプログラマブルコントローラ２のモジュール間ピッチＰ_２が第１のプログラマブルコントローラ１のモジュール間ピッチＰ_１よりも狭いにもかかわらず、第２の入出力モジュール２３～２６に端子台３Ａ～３Ｄを接続することが可能となる。

またさらに、枠体７は、並び方向Ｄ_２に対して交差する方向に延在する脚部７３がベースプレート２０に固定されるので、変換アダプタ６の第２のプログラマブルコントローラ２への取り付けが容易に行える。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、第２のプログラマブルコントローラ２の第２の入出力モジュール２３～２６の端子台５Ａ～５Ｄが、棒状の端子を端子挿入孔５１に差し込むプッシュイン型の端子台である場合について説明したが、これに限らず、例えば第２の入出力モジュール２３～２６のモジュール本体２３０，２４０，２５０，２６０に対して着脱可能なコネクタに入力信号線又は出力信号線が接続されるものであってもよい。また、第２のプログラマブルコントローラ２では、電源モジュール２１とＣＰＵモジュール２２とが一体化されていてもよい。

１…第１のプログラマブルコントローラ
１３～１６…第１の入出力モジュール
１３０，１４０，１５０，１６０…モジュール本体
２…第２のプログラマブルコントローラ
２０…ベースプレート
２３～２６…第２の入出力モジュール
２３０，２４０，２５０，２６０…モジュール本体
３Ａ～３Ｄ…端子台
４１…信号線
４２…接続端子
６…変換アダプタ
７…枠体
７１…保持部
７２…収容部
７３…脚部
８０…端子台側コネクタ
８０１…電極（コネクタ端子）
９０…モジュール側コネクタ
９２２…接触部（コネクタ端子）
Ｐ_１，Ｐ_２…モジュール間ピッチ
θ…傾斜角

Claims

複数の信号線が接続される入出力モジュールを含む複数のモジュールを所定方向に並べて配置してなるプログラマブルコントローラの変換アダプタであって、
前記複数の信号線のそれぞれの端部に取り付けられた複数の端子が締結された端子台との着脱が可能な端子台側コネクタと、前記入出力モジュールに嵌合して前記入出力モジュールとの着脱が可能なモジュール側コネクタと、前記端子台側コネクタに嵌合された前記端子台を保持する保持部を有する枠体とを備え、
前記端子台側コネクタの複数のコネクタ端子と前記モジュール側コネクタの複数のコネクタ端子とが電気的に接続されており、
前記端子台側コネクタには、前記端子台から延びる前記複数の信号線が前記所定方向に対して傾斜して前記プログラマブルコントローラから離間するように、前記端子台が前記所定方向に対して傾斜した状態で嵌合され、
前記所定方向に対する前記端子台の傾斜角は、一対の前記入出力モジュールが前記所定方向に隣接して配置されたとき、一方の前記入出力モジュールに対応する前記端子台から延びる前記複数の信号線が、他方の前記入出力モジュールに対応する前記端子台を保持する前記枠体ならびに同端子台に干渉しない角度である、
プログラマブルコントローラの変換アダプタ。
前記プログラマブルコントローラは、前記複数のモジュールが装着されたベースプレートを有しており、
前記枠体は、前記保持部が前記入出力モジュールに対して前記ベースプレート側とは反対側に配置されると共に、前記保持部から前記所定方向に対して交差する方向に延在して前記ベースプレートに固定される脚部を有する、
請求項１に記載のプログラマブルコントローラの変換アダプタ。
複数の信号線が接続された端子台と同端子台が着脱可能なモジュール本体とを有する複数の第１の入出力モジュールを備えた第１のプログラマブルコントローラの設置場所に、前記複数の第１の入出力モジュールのモジュール間ピッチよりも狭いモジュール間ピッチで並ぶ複数の第２の入出力モジュールを備えた第２のプログラマブルコントローラを設置し、前記第１のプログラマブルコントローラを前記第２のプログラマブルコントローラに交換するプログラマブルコントローラの交換方法であって、
前記端子台を前記モジュール本体から取り外す工程と、
前記設置場所から前記第１のプログラマブルコントローラを取り外す工程と、
前記設置場所に前記第２のプログラマブルコントローラを設置する工程と、
前記端子台を前記複数の第２の入出力モジュールに変換アダプタを介して取り付ける工程とを有し、
前記変換アダプタは、前記端子台との着脱が可能な端子台側コネクタと、前記複数の第２の入出力モジュールに嵌合して前記複数の第２の入出力モジュールとの着脱が可能なモジュール側コネクタと、前記端子台側コネクタに嵌合された前記端子台を保持する保持部を有する枠体とを備え、
前記端子台側コネクタには、前記端子台から延びる前記複数の信号線が前記複数の第２の入出力モジュールの並び方向に対して傾斜して前記第２のプログラマブルコントローラから離間するように、前記端子台が前記並び方向に対して傾斜した状態で嵌合され、
前記並び方向に対する前記端子台の傾斜角は、一対の前記第２の入出力モジュールが前記並び方向に隣接して配置されたとき、一方の前記第２の入出力モジュールに対応する前記端子台から延びる前記複数の信号線が、他方の前記第２の入出力モジュールに対応する前記端子台を保持する前記枠体ならびに同端子台に干渉しない角度である、
プログラマブルコントローラの交換方法。