JPH0212306A - プログラマブルコントローラの出力駆動装置 - Google Patents

プログラマブルコントローラの出力駆動装置

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JPH0212306A
JPH0212306A JP16058788A JP16058788A JPH0212306A JP H0212306 A JPH0212306 A JP H0212306A JP 16058788 A JP16058788 A JP 16058788A JP 16058788 A JP16058788 A JP 16058788A JP H0212306 A JPH0212306 A JP H0212306A
Authority
JP
Japan
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clock
output
relay
period
photocoupler
Prior art date
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Pending
Application number
JP16058788A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Koizumi
小泉 浩治
Yoshinobu Hirao
平尾 良伸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP16058788A priority Critical patent/JPH0212306A/ja
Publication of JPH0212306A publication Critical patent/JPH0212306A/ja
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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出力駆動装置
に関し、詳しくは内部信号をフォトカプラで絶縁した外
部回路駆動レベルに変換し信号伝達を行う機能を有する
プログラマブルコントローラの出力装置に適用して好適
なものである。
(従来の技術〕 この種の出力装置として、従来第4図に示すものが知ら
れている。この装置では、プログラマブルコントローラ
のCr’L11からの出力データaを出力部7のラッチ
2がラッチ信号すにより記憶保持し、ラッチ2のラッチ
データdはドライバ3を介してリレー4の一構成要素で
あるフォトカプラ5のフォトダイオード5aに印加され
、電流制限抵抗6により定まる駆動電流が流れてフォト
トランジスタ5bの開くオフ)/閉(オン)を行う。そ
して、リセット信号Cは装置の電源オン/オフ時や異常
時にラッチ2をリセットし初期状態にするものである。
このような出力駆動装置では、リレー4を閉(オン)シ
、た時の駆動電流は常時流れることになり、プログラマ
ブルコントローラ全体のリレー駆動電流はリレー1点当
りの駆動電流とリレー4の閉(オン)点数との積となる
ところで、プログラマブルコントローラは、小型化、低
消費電力化のため内部消費電流が小さいことが望まれて
おり、特に消費電流の多くを占める出力駆動電流を低減
することが望まれている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、プログラマブルコントローラのリレー点
数は一般に数十点から数百点であり、上述した従来の構
成では、全体としてのリレー駆動電流が大きくなるとい
う問題点があった。すなわち、例えば、リレー1点当り
の駆動電流を5mAとし、リレー点数を500点とする
と、全体のリレー駆動電流は5mA x 500−2.
5八にもなるからである。
本発明は、かかる問題点を除去して、より駆動電流の少
ない省電力の出力装置を構成するための出力駆動装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
そのために、本発明は内部信号をフォトカプラで絶縁し
て外部回路駆動レベルに変換し信号伝達を行う機能を有
するプログラマブルコントローラの出力装置に供給する
制御信号を発生させる制御信号発生手段と、所定のデユ
ーディのクロックを発生するクロック発生手段と、制御
信号発生手段からの信号を一時記憶する信号記憶手段と
、信号記憶手段から出力された制御信号をクロックに応
じて間欠的に出力する出力手段と、出力手段からの間欠
的出力に基づき駆動される複数個のリレーとを備えたこ
とを特徴とする。
(作 用) 本発明では、絶縁と電圧レベル変換を主目的としてリレ
ーに使用されるフォトカプラの応答時間が、オフ−オン
応答時間(ton) とオン−オフ応答時間(torr
)とで桁違いにt。rtが大きいという特性に着目し、
要するにリレーオン時フォトカプラが完全にオンするの
に必要な時間だけ駆動電流を供給し、フォトカプラが一
旦オンしたらその後はフォトカプラがオフするまでの間
に定期的に駆動電流を供給する駆動、すなわちフォトカ
プラのダイナミック駆動を行う。これにより、平均駆動
電流を低減する。
(実施例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例に係る出力部17を示し、第
4図と同様に構成できる部分については対応箇所に同一
符号を付しである。しかして、本例が第4図の構成と異
なるのは、ドライバ3に変えて2人力NANDゲート形
態のドライバ13を設け、クロック発生器8からの所定
のオン−オフ期間のりロックeをドライバ3の一方に入
力するようにしたことである。ここで、クロックeのオ
ン−オフ期間は、フォトカプラ4の立上りおよび立下り
の応答時間t。TI + jof fとの兼ね合いで次
の通り設定する。
(1)クロックeのオン期間をフォトカプラのし。、よ
り十分大きくする。
(2)クロックeのオフ期間をフォトカプラのt。11
より十分小さくする。
フォトカプラのt。nとt。teとを比較すると、桁違
いにjoffの方が大であるので、クロックeのオン−
オフ期間比、すなわちデユーティは[オン期間/(オン
期間+オフ期間)]xlOOkで求められ、十分小さな
値となる。例えば、ton +++5μs、クロックe
のオン期間=20μs、torr−21)Qμs、クロ
ックeのオフ期間=80μsとすると、クロックeのデ
ユーティは[20/(20+80)]x 100−20
にとなる。
第1図の構成によれば、CPUIからの出力データaが
ラッチ2に記憶保持され、ラッチデータdがドライバ1
3に与えられるという動作については従来例と同様に考
えられるが、クロックeのオン期間中のみ2人力NAN
Dゲート形態のドライバ13によってフォトダイオード
5aに駆動電流力9血れる点が従来例と異なる。換言す
ると、リレー4の駆動がダイナミック駆動となり、平均
駆動電流はクロックeのデユーティに従って減少する。
すなわち、例えば、デユーティを前述の如<2094と
すると平均駆動電流は従来の115になる。
ラッチ2へのCPIIIによる出力データ書換えに対す
るリレー4の動作遅れはクロックeの周期により定まる
が、100μs程度以下であるため、リレー4に接続さ
れる外部機器の動作速度およびGPUIを中心とした制
御系の動作速度を考慮すると実用上問題とならない。ま
た、リレー4の駆動電流は出力オン時にのみ間欠的に流
れるが、前述した(1) 、 <2)項の如くクロック
eのオン−オフ期間を設定しているので、フォトトラン
ジスタ5bは閉(オン)のままであり、リレー4にはチ
ャタリング(オン・オフの繰返しをいう)は発生しない
なお、クロック発生器8はプログラマブルコントローラ
に1つ設けられていれば足り、複数の出力部7に共通に
接続することができる。
第2図は本発明の他の実施例に係る出力部27を示す。
第1図との相違は、ドライバ23を単なるNOT素子と
したこと、ならびにクロック発生器8からのクロックe
によって半導体スイッチとしてのトランジスタ9を間欠
的にオン/オフし、トランジスタ9がオンとなった場合
にのみフォトカプラ5のフォトダイオード5aに開動電
流を供給するようにした点である。しかして、抵抗器6
bは、トランジスタ9のベース電流を制限するもの、抵
抗器6Cは漏れ電流によってトランジスタ9が誤オンす
るのを防止するものである。クロックeのデユーティは
第1図の場合と同様であるが、スイッチとしてのトラン
ジスタ9が図示″のようにPNP形であるため、クロッ
クeの位相(電圧論理)は第1図と逆になる。
第2図の構成によフても第1図の場合と同様にリレー駆
動電流の低減を図ることができる。
次に、第3図を用いて、第1図および第2図の動作につ
いて説明を補足する。
時刻t0でリセット信号Cが非能動になり、出力部7に
対するリセットが解除される。リセット信号Cが能動の
期間中にラッチ2はリセットされるので、ラッチデータ
dは非能動になっている。クロックe2(第1図に対応
)、e3(第2図に対応)は所定のデユーティ、[co
n/ (Con”Corp) ] x 1ooxで発振
している。時刻し、でCPUIからの出力データaがラ
ッチ信号すの後縁でラッチ2に記憶保持され、ラッチデ
ータdが能動となる。
リレーg!A!電流工、はラッチデータdが能動期間中
のクロックe2またはe、のオン期間C0゜にのみ間欠
的に流れ、時刻t2で号初のリレー駆動電流が流れ始め
る。この結果、時刻t2よりt。n時間()オドカブラ
のオン応答時間)が経過すると、フすトランジスタ5b
が閉(オン)し、コレクターエミッタ間電圧vcgが低
下する。クロックオン期間C0゜がフォトカプラのオン
応答時間t。nより太きく設定しているので、フォトト
ランジスタ5bが閉(オン)後もリレー駆動電流IFは
流れている。
時刻t3においてクロックe2またはe、がオンからオ
フに移行し、従ってリレー駆動電流IFは遮断されるが
、フォトカプラのオフ応答時間が大きいために時刻t3
後もフォトトランジスタ5bは閉(オン)のまま(VC
Eが低電位)である。クロックオフ間開Coffはフォ
トカプラのオフ応答時間t。ffより十分小さく設定し
ているので、時刻t4においてフォトトランジスタ5b
が開(オフ)する(VCEが高電位になる)以前に再び
リレー駆動電流!、が供給される。このようにして以後
ダイナミックにリレー4をパルス駆動することによりフ
ォトトランジスタ5bの閉(オン)状態を保持する。
時刻t、においてはラッチ2へのCPUIによる出力デ
ータaの書換えが行われる。これによりラッチデータd
が非能動になるため、以後クロックe2またはe3がオ
ンしてもリレー駆動電流IPが流れることはない。フォ
トトランジスタ5bは時刻ts立直前リレー駆動電流1
rのパルス列の最終パルスがオフしてからし。ff時間
(フォトカプラのオフ応答時間)経過後間(オフ)とな
り、VCEは高電位に移行する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、所定のデユーテ
ィのクロックを発生するクロック発生器を設け、このク
ロックのオン期間にのみリレー駆動電流が流れるように
構成したので、リレーの駆動がダイナミック駆動になり
、平均駆動電流が低減する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る出力駆動装置の回路図
、 第2図は本発明の他の実施例に係る出力駆動装置の回路
図、 第3図は第1図および第2図の動作を説明するためのタ
イミング図、 第4図は従来の出力駆動装置の回路図である。 1 ・・・cpu  。 2・・・ラッチ、 3.13.23・・・ドライバ、 4・・・リレー 5・・・フォトカプラ、 7.17.27−・・出力部、 8・・・クロック発生器、 9・・・トランジスタ。 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)内部信号をフォトカプラで絶縁して外部回路駆動レ
    ベルに変換し信号伝達を行う機能を有するプログラマブ
    ルコントローラの出力装置に供給する制御信号を発生さ
    せる制御信号発生手段と、所定のデューディのクロック
    を発生するクロック発生手段と、 前記制御信号発生手段からの信号を一時記憶する信号記
    憶手段と、 該信号記憶手段から出力された前記制御信号を前記クロ
    ックに応じて間欠的に出力する出力手段と、 該出力手段からの間欠的出力に基づき駆動される複数個
    のリレーとを備えたことを特徴とするプログラマブルコ
    ントローラの出力駆動装置。 2)前記クロックのオン−オフ期間比については、オン
    期間を前記フォトカプラのオン応答時間より十分大きく
    設定し、オフ期間を前記フォトカプラのオフ応答時間よ
    り十分小さく設定したことを特徴とする請求項1に記載
    のプログラマブルコントローラの出力駆動装置。
JP16058788A 1988-06-30 1988-06-30 プログラマブルコントローラの出力駆動装置 Pending JPH0212306A (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH045U (ja) * 1990-04-11 1992-01-06

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819031A (ja) * 1981-07-28 1983-02-03 Matsushita Electric Works Ltd シ−ケンサの入力回路
JPS6230424B2 (ja) * 1979-10-23 1987-07-02 Dainippon Screen Mfg

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