JPS6022401Y2 - 電子制御器の入力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は制御対象の信号を電子制御器内に取り込むた
めの電子制御器の入力装置に関する。

光結合素子は入力側の発光素子と出力側の受光素子が同
一のパッケイジにはいったもので、光学的に信号が伝達
されるから、入出力側の電気回路的乱れがなく、制御対
象のプラント等に取付けられているリミットスイッチと
共に制御信号として電子制御器の入力装置としてて使用
される。

第１図は、従来の光結合素子を使用した電子制御器の入
力装置を示す原理図である。

制御対象に設けたリミットスイッチの接点１は、直流電
源２および光結合素子３とこの光結合素子に流れる電流
を制限する抵抗４に直列に接続される。

この光結合素子３の出力側はトランジスタ７のベースに
接続され、そのトランジスタ７のコレクター８は、出力
端子として使用される。

抵抗５，６はトランジスタ回路１２を構成する抵抗素子
である。

このような回路構成で、制御対象のプラントに取付けら
れたリミットスイッチの接点１が閉路状態となれば、光
結合素子３の出力側は導通状態になる。

したがって、抵抗５による電圧降下のためトランジスタ
７のベース電圧が降下するため、該トランジスタ７のベ
ース電圧が低下し、トランジスタ７はカットオフとなり
、出力端子８の電圧は上昇して制御電圧に変換でき、制
御信号が所定回路に送出される。

上記リミットスイッチの接点１が逆に制御信号として開
路状態にあれば、光結合素子３の出力側はカットオフ状
態となり、トランジスタ７は導通し、出力端子８の電圧
が低下し、制御信号は発生せず所定回路に送出されない
。

このように制御対象にあるリミットスイッチの接点１に
より電子制御器の入出力回路を電気的に絶縁して、制御
信号を取り出し、更に冗長性を必要とする場合は、光結
合素子の入力側に同特性の光結合素子を並列に接続し、
その出力を取り出すため、上述のトランジスタ回路を並
設して冗長回路を形成させていた。

しかし、この冗長回路はリミットスイッチの接点１に流
れる電流が増加するため、この電流を小さくしようとす
ると、直流電源の電圧を高くしなければならず、又抵抗
４の容量を増大しなければならず、さらに電子制御器に
おける信頼性の低下する原因となる。

本考案は上記欠陥を除去し、光結合素子が開放状態で故
障しても冗長性と電子制御器の信頼性を低下させない電
子制御器の入力装置を供することを目的とする。

以下添付図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

本考案の実施例を示す第２図は制御対象に取付けられた
リミットスイッチの接点１、電流制限用抵抗４、第１の
光結合素子３ａｓ第２の光結合素子３ｂが直列に接続さ
れ、直流電源２より電源が供給されている。

上記第１の光結合素子３ａの入力側には並列に図示極性
のような第１のダイオード９ａが接続され、該第１の光
結合素子３ａの出力側にはトランジスタ？ａ、抵抗５ａ
、６ａ、第１の出力端子８ａよりなり第１のトランジス
タ回路１２ａが設けられている。

同様に第２の光結合素子３ｂの入力側には並列に図示極
性のような第２のダイオード９ｂが接続され、該第２の
光結合素子９ｂの出力側にはトランジスタ７ｂ、抵抗５
ｂ、６ｂ、第２の出力端子８ｂよりなる第２のトランジ
スタ回路１２ｂが設けらている。

エクスクル−シブオア回路１０は上記第１、第２の出力
端子が入力側に接続され、第３の出力端子１１を出力側
に有する。

次に本考案の動作を以下説明する。

制御対象にあるリミットスイッチの接点１が開路状態に
あるときは上述のように光結合素子３ａ、３ｂの出力は
非導通状態になるので、トランジスタ７ａ、７ｂは導通
状態となり、各出力端子８ａ、８ｂは出力電圧が零とな
る。

次にリミットスイッチの接点１が閉路状態に設定される
と、第１、第２の光結合素子３ａｙ３ｂの入力側には直
流電流が供給され、該第１１第２の光結合素子３ａ、３
ｂの出力側は導通状態となり、第１、第２のトランジス
タ？ａ、７ｂは非導通状態となり、第１の出力端子８ａ
、第２の出力端子８ｂに出力電圧が発生し、制御信号が
得られる。

このようにリミットスイッチの接点１が閉路状態にあり
、出力側に正常な信号を送出している場合、仮に光結合
素子３ａの入力側が開路状態で故障したとしても、ダイ
オード９ａが接続しであるため、光結合素子３ｂには電
流が流れる。

すなわち１組の光結合素子の開路故障のため、２組の光
結合素子が故障となることがない。

また光結合素子３ｂについても同様に開路故障の場合は
光結合素子３ａを流れた電流は、ダイオード９ｂに流れ
る。

エクスクル−シブオア回路１０は上記第１、第２のトラ
ンジスタ回路１２ａ、１２ｂの出力信号が一致していな
い時、すなわち一組の光結合素子系の回路が故障したこ
とを検知し、第３の出力端子からその故障信号として警
報表示するためのものである。

上記ダイオード９ａ、９ｂは、光結合素子３ａｔ３ｂに
電流を流すため、該光結合素子の入力側電圧降下より高
くなるよう２個以上直列に接続しておくことが好ましい
。

またこのダイオードは光結合素子３ａ、３ｂの入力電圧
降下以上の電圧で急激に電流を流す素子であれば、他の
素子、例えばゼナーダイオードでもよい。

上記実施例においては、２組の光結合素子系の回路につ
いて詳述したが、３組を直列に並設し、多数の出力信号
を使用して多数決論理（２アウトオブ３）をとると非常
に信頼度の高い入力装置が得られ、さらに４組以上の光
結合素子を使用しても同様な効果を得ることができる。

又全で光結合素子を使用した場合で説明したが、リレー
など入力と出力が電気的に絶縁されている素子でも同様
の効果が得られる。

以上の記載のように本考案は複数の光結合素子を直列に
接続し、その各光結合素子に非線形素子を並列に設けで
あるので、電子制御器の入力装置数に関係なく電子制御
系のスイッチの接点に流れる電流を一定に保持でき、高
信頼性を有し、且つ冗長性のよい電子制御器の入力装置
が得られる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子制御器の入力装置の原理図、第２図
は本考案の一実施例を示す回路図である。 １・・・・・・リミットスイッチの接点、２・・・・・
・直流電源、３・・・・・・光結合素子、４，５．６・
・・・・・抵抗、７・・・・・・トランジスタ、８・・
・・・・出力端子、３ａ・・・・・・第１の光結合素子
、３ｂ・・・・・・第２の光結合素子、５ａ、５ｂ・・
・・・・抵抗、６ａ、６ｂ・・・・・・抵抗、７ａ・・
・・・・第１のトランジスタ、７ｂ・・・・・・第２の
トランジスタ、８ａ・・・・・・第１の出力端子、８ｂ
・・・・・・第２の出力端子、９ａ・・・・・・第１の
ダイオード、９ｂ・・・・・・第２のダイオード、１２
ａ・・・・・・第１のトランジスタ回路、１２ｂ・・・
・・・第２のトランジスタ回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御信号を受けて電流が供給される複数の直列に接続さ
   れた光結合素子と、その各々の光結合素子の入力側に並
   列に接続され、かつ該光結合素子の入力側動作電圧より
   高い電圧特性を有する非線形素子と、上記光結合素子の
   各々の出力端子が入力側に接続されたエクスクル−シブ
   オア回路とよりなる電子制御器の入力装置。