JPH0268604A - プログラマブルコントローラの出力回路 - Google Patents

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〕 本発明はフォトカプラの出力端子にコンデンサを付加す
ることによってノイズによる誤動作を防止したプログラ
マブルコントローラの出力回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のプログラマブルコントローラの出力回路の一例を
第６図に示し、以下説明する。

第６図において、二点鎖線で囲まれた部分が、プログラ
マブルコントローラの出力回路部である。

演算回路にて演算された出力データは、データバス７に
より出力回路部に伝達され、演算回路より出力されるラ
ッチ信号８によって出力データの記憶手段であるフリッ
プフロップ４に記憶される。

フリップフロップ４に記憶された出力データはバッファ
ゲート３によりフォトカプラ１を駆動する。フォトカプ
ラｌはバッファゲート３からの出力信号を電気的絶縁を
行なった後、パワートランジスタ２へ伝える。

パワートランジスタ２は、出力信号の電力増幅を行ない
外部負荷５を駆動する。

外部電源６は外部負荷の電源供給を行なうものである。

プログラマブルコントローラの演算回路は一般的にＴＴ
Ｌロジックで構成され、その信号レベルはＤＣ５Ｖ程度
の低電圧であり、これに対し外部負荷や外部入力の信号
源はＤＣ２４ＶやＡＣ１００／２０ＯＶなど高い電圧の
ものとなっており、外部信号の○Ｎ１０ＦＦ時には、更
に高いサージ電圧（ＩＫＶ〜２ＫＶ）が外部入出力線に
誘起されることがある。

この為、電圧レベルの低い演算回路部が、外部人出力信
号の高い電圧レベルの電磁誘導の影響を受けて誤動作す
ることがないように、第６図のように外部負荷回路と演
算回路とをフォトカプラで光学的に結合し、電気的絶縁
が施されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術は、外部負荷側からの電気的ノイズを遮
断し、演算回路の該動作防止に有効な手段であるが、第
７図に示すように、外部負荷５と出力回路部を接続する
配線に、ノイズの発生源よりのサージ電圧を各配線間の
結合容量１３を介して印加され、それが例えば交流マグ
ネットスイッチの遮断時に発生するような連続したパル
ス状のノイズ（一般にバーストノイズと呼ばれる）の場
合、フォトカプラ１のコレクタφエミッタ間（第３図の
ＶＣｔと印した部分）に印加され、コレクタ・ベース間
の浮遊容量１０により、フォトカプラ１のベース電流が
流れ、フォトカプラｌは入力電流Ｉ２が流れずども○Ｎ
状態となる。

従って演算回路の動作は正常であっても、フォトカプラ
より後段の出力回路部がノイズにより誤動作（誤出力）
してしまうことがある。

本発明の目的は、上記フォトカプラの誤動作を防止し、
プログラマブルコントローラのノイズ耐量を向上させる
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、第７図のフォトカプラ１のコレクタ・ベー
ス間に誘起されるノイズ電圧のレベルを下げることによ
り、達成される。

二の為、第２図に示すように、フォトカプラ１のコレク
タ・エミッタ間にバイパスコンデンサ９を挿入し、コレ
クタ・エミッタ間に誘起される高周波ノイズをバイパス
させ、その電圧レベルを下げることが本発明である。

この場合、フォトカプラ１がＯＦＦ状態から○Ｎ状態と
なった瞬間に、コンデンサ９の放電電流によって、フォ
トカプラｌのフォトトランジスタが壊されることが懸念
されるが、本発明によるバイパスコンデンサは、フォト
カプラのベースエミッタ間の浮遊容量（数ピコファラッ
ド）よりも充分大きければ効果が期待できることから、
フォトカプラの熱破壊に至らない瞬時動作安全領域内の
容量で設計できる。

〔作用〕

第２図におけるコンデンサ９は、ノイズｆｉｌｌにより
フォトカプラ１に誘起したノイズ電圧をバイパスする働
きがあり、フォトカプラｌのコレクタ・エミッタ間に発
生しようとする高周波のノイズ電圧を押さえることがで
きるよう゛になるので、フォトカプラ１のベース電流が
ノイズによって流れることが無くなり、フォトカプラ１
の誤動作を止めることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図の破線で囲まれたコンデンサ９が本発明の最も重
要な部分である。上記コンデンサ９以外の各要素は、従
来技術の項にて第２図により説明したものと全く同じ働
きを行なう。

コンデンサ９は、外部負荷５と出力回路部間の配線に重
畳する外来ノイズが、フォトカプラ１のコレクタ・エミ
ッタ間に誘起して発生する高周波電圧をバイパスさせて
、フォトカプラが誤動作しないようにする効果がある。

第３図は、本発明部分の回路図を示す。

第４図は、第３図の回路における■。、ＶｃｔＬの時間
変化を示す。

第５図はトランジスタの動作安全領域を示す。

フォトカプラｌは、順電流■、が第４図（Ｃ）のオフ状
態からオン状態となることにより、二次側のトランジス
タをオン状態とする。この時、トランジスタには第４図
（ａ）に示すＩＣの波形のように突入電流が流れるが、
その時間では、トランジスタの内部抵抗と追加したコン
デンサＣの容量で定まる時定数での訪問てあり、この時
間は通常、百万分の１秒以下の短時間であり、第５図に
示すトランジスタの動作安全領域を越えることが無い為
、フォトカプラの性能、寿命を損なうことは無い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、−船釣に言われているバーストノイズ
に対してプログラマブルコントローラのノイズ耐量を大
幅に引き上げる効果がある。

特に国際規格ｌＥＣ８０１−４に規定されているＥＦＴ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　　Ｆａｓｔ　　Ｔｒａｎｓｉ
ｅｎｔ）ノイズ試験に対して有効である。

また、最近の高密度実装化を反映して、ベース端子の出
ていない４本リードのフォトカプラに対しても本発明を
施すことができる為、フォトカプラを使用した全ての出
力回路に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による出力回路部と外部負
荷回路、第２図第３図は、本発明を施した出力回路の原
理図、第４図は第３図に示した回路の出力刃系図、第５
図は動作特性を示す図、第６図は、従来技術による出力
回路と外部負荷回路、第７図は、出力回路のフォトカプ
ラがノイズで誤動作するときの原理図である。 １・・・フォトカプラ、２・・・パワートランジスタ、
３・・・バッファゲート、４・・・フリップフロップ、
５・・・外部負荷、６・・・外部電源、７・・・データ
バス、８・・・ラッチ信号、９・・・コンデンサ、１０
・・・コレクタ・ベース間浮遊容量、１１・・・ノイズ
源、１２・・・外部配線、１３・・・外部配線の結合容
量 ＄　１ 図 第　２ 図 フォトカフ０う へ°ワードう゛ノジ′ヌタ バッファゲート フリッフ゛フロツフ゛ 外ＪＩＪ Ｚ・外寿＃：、源 ７　　テータハ゛′ス θ：う１．＋信号 ｑ　　コノテ゛ンサ フォトカプラ バワートラ゛／シ“スタ 外部負荷 タト　郁　室　者 コンデンサ ／６　： ／／。 ／２： ノ３　。 コレ沃ベース間浮、泣、各１ ノ　３ス゛；原 タト祷子朗乙楳 線７．ｉぶ告８８１１ ＶＣＥ 第　６ 図 ／　、フｔトカフ゛う ２　：　バワートラノシスタ ３°バツフアケート ４　　フリラフ・７０ツフ′ 外＃ｌ荷 タト４ｐ電ン急 テータハ゛ス ラッ＋ｊ釦号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、制御対象から信号を入力する入力回路部と、入力し
   たデータをもとに制御内部を演算する演算処理回路と処
   理内容を記憶するメモリ部と、演算結果を制御対象に出
   力する出力回路部で構成されたプログラマブルコントロ
   ーラにおいて、入力回路部および出力回路部に設けたフ
   ォトカプラによって、演算処理回路およびメモリ部が制
   御対象と電気的に絶縁されており、且つ出力回路部に設
   けたフォトカプラの出力端であるコレクタ端子とエミッ
   タ端子にコンデンサを付加することにより制御対象から
   出力信号線に誘導される電気的ノイズによって、出力回
   路部のフォトカプラが誤操作しないようにしたことを特
   徴とする、プログラマブルコントローラの出力回路。