JPS63293375A - 電磁弁群制御方式 - 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、電磁弁マニホールドなどの電磁弁制御機を複
数個配置し、これらを一つの親制御機によって制御する
電磁弁群制御方式に関係し、特に一対の信号線のみによ
って任意の制御機に屈する電磁弁を遅滞なく制御するこ
とができる電磁弁群制御方式に関する。

（従来の技術） 一般に、自動車生産設備や半導体製造および検査設備な
どにおいて自動作業機の作動制御を行うために電磁弁を
使用し、電磁弁によりエアシリンダのようなアクチュエ
ータへの作動流体の方向切換制御が行われている。その
場合、電磁弁は多数使用されているので、それらの多数
の電磁弁は、大抵の場合、数個から数十個を１組として
マニホールド配管で組み合わせて集合配置され、集中排
気方式、個別給気方式、裏配管方式の一体化ユニットで
ある電磁弁マニホールドとして構成して配置スペースを
節減しているが、近来ではさらにこのような電磁弁マニ
ホールドの複数個を同時制御しなければならない場合が
多くなってきている。

このような場合、従来は希望する電磁弁マニホールドの
電磁弁の作動を制御するため、親制御機から制御機に送
られる制御信号は、おのおのの制御機に割当てられたア
ドレスと制御データを２進化符号でシリアルに形成され
送られている。そこで各制御機では送られてきた制御信
号に含まれているアドレス信号が自分の制御機に割当て
られたものかどうかを判別し、該当のアドレスであった
ときのみ制御データを受は取り電磁弁の制御を行ってい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に前述のような電磁弁マニホールドは数セントから
数十セットを１箇所で使用するのが通常であるので、制
御機ごとのアドレス信号の伝送と、制ａｈ機側での自分
に送られてきた信号か否かの判定が必要となり、それだ
け制御信号による制御開始までに余分な時間を要すると
いう問題点がある。

また、１回の送信時間が長くなるので、極めて短時間に
指令状態が変わる場合など、後続の指令にさらに遅れを
生じるという問題点もある。また制御信号伝送のための
配線を省略し、電源線に制御信号を重畳して伝送する場
合には、電源線伝送は、何らかの形で電源電圧波形を変
化させることにより信号を重畳させるので１回に送られ
る制御信号が長くなると、受信側で制御信号を重畳させ
たことによる電源電圧の変動の影響が無視出来なくなる
という問題点がある。

本発明の目的は、このような問題点を解決し、電磁弁制
御に遅れがなく、１回に送られる制御信号の長さが短く
、制御信号の伝送を電源線伝送としても電源電圧にほと
んど影響を与えない電磁弁群制御方式を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明の電磁弁群制御方式
は、複数の電磁弁を制御する制御機２゜３．４・・・を
複数個配置し、親制御機１からの制御信号により制御機
２，３．４・・・を制御する電磁弁群制御方式において
、親制御機１および複数の制御機２，３．４・・・を信
号線ａ、ｂ、ｃ・・・で縦続接続し、親制御機１から信
号線ａを介して送出する制御信号の電圧を２値の組合わ
せとし、前記２値のうちの一方を基準値として他方の値
を、制御されるべき制御機の配置の順番に応じたレベル
と電圧波形を形成して送出し、制御機２．３．４・・・
は、それぞれの接続されている信号線ａ、ｂ、ｃ・・・
から入力した電圧波形の振幅が一定レベルに達しないと
きは、前記電圧波形の基準値を変えることなく振幅を一
定値増大して次段の制御機に対し出力し、前記信号線か
ら入力した信号の電圧波形の振幅が一定レベル以上であ
ればその信号によりその制御機に屈する電磁弁を制御す
るとともに、次段の制御機に対し制御信号の伝送を停止
する方式とする。さらに制御機２．３，４．５は、それ
ぞれ複数個の電磁弁を集合してなる電磁弁マニホールド
の電磁弁１２，１３，１４．１５を制御する制御機であ
るとし、前記制御信号の電圧波形は、低電位を前記基準
値とし、高電位を前記他方の値とするか、高電位を前記
基準値とし、低電位を前記他方の値とする方式とする。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明による一実施例のシステム構成を示す
説明図である。

第１図に示すように、電磁弁マニホールドの電磁弁のよ
うな多数の電磁弁１２，１３，１４．１５のそれぞれを
制御する制御機２．　３．　４．　５・・・があり、こ
れらの制御機の動作を制御する親制御機１と信号線ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅで縦続接続されている。そして親制御機
１から信号線ａに送り出される波形は、例えば第２図（
ａ）、あるいは第３図（ａ）、あるいは第４図（ａ）の
ような電圧波形である。

このような波形の制御信号は、第５図に示すような親制
御機１に含まれる送信部によって作られる。

第５図において、従来の技術によって親制御機１の中で
作られた制御信号は並直列変換回路２１によって並列信
号から直列信号に変換され、信号切換回路２２に切換制
御信号として入力される。

一方信号切換回路には、例えばアナログデジタル変換回
路（以下ＤＡ変換回路という）２３で変換したとき信号
線ａに出力する電圧波形の高電位（以下Ｈレベルという
）を決定するようなりＡ変換回路２３の入力としてのＨ
レベル設定テータと、被制御機に割当てられたアドレス
で、ＤＡ変換回路２３で変換したとき信号線ａに出力す
る電圧波形の低電位（以下Ｌレベルという）を決定する
ようなりＡ変換回路２３の入力としてのＬレベル設定デ
ータが入力されている。そこで信号切換回路２２で、こ
のようなＨレベル設定データと、Ｌレベル設定データを
直列信号の制御信号によって切り換えてＤＡ変換回路２
３に入力すると、ＤＡ変換回路２３の出力は、例えば第
５図の円で囲んだ中に示したような波形となる。第５図
の例では、各制御機側においてＬレベルによって自分の
制御機に属する電磁弁制御する信号かどうか判別させる
ための制御信号を送出するよう構成されているので、Ｈ
レベルはどの場合も共通で固定されている。Ｌレベルは
、縦続に接続された制御機２，３゜４．５のうち、最初
から何番目の制御機に与える信号であるかによって決定
され、したがって制御信号送出の都度、異なる値となる
。

そして、このような信号がまず初段の制御機２に入力さ
れ、制御機２において、Ｌレベルによってその信号が自
分の制御機に属する電磁弁を制御する信号であるかどう
かを判定する。

このようなＬレベルによる判定は、おのおのの制御機に
入力した制御信号のＬレベルが一定値以下であれば、自
分の制御機に属する電磁弁を制御する信号として受信し
、その信号内容に従って電磁弁を制御する。もしＬレベ
ルが一定値以下でないときは、入力した制御信号のＬレ
ベルを一定値下げて次段の制御機へ送出する。

制御機２．３．４．５は第６図に示すように、入力した
制御信号のＬレベルが一定値以下でない場合、そのＬレ
ベルを制御機２から３へ、３から４へ・・・と、１段経
るごとに第２図（ａ）から山）へ、山）から（Ｃ）へと
いうように一定値ずつ下げるための電圧比較回路３１．
パルス発生器３２および加算器３３と、Ｌレベルが一定
値以下であるとき自分の制御機に属する電磁弁を制御す
る制御信号であるとして次段以下の制御機に送る制御信
号をストップするための電圧比較回路３４、パルス発生
器３５および論理和回路３６と、直列の制御信号を並列
信号として電磁弁をオン・オフさせるための直並列変換
回路３７によって構成されている。

第６図において、入力された制御信号は、加算器３３と
電圧比較回路３１および電圧比較回路３４に加えられる
が、電圧比較回路３１では内部の基準電圧と比較して電
圧波形がＨレベルより下がることにより制御信号を検知
したとき、パルス発生器３２にその低くなっている間、
一定振幅のパルスを発生させる。このパルスは加算器３
３に減算入力として加えられるので加算器３３の出力は
入力波形の低い部分がさらにパルス発生器３２の出力パ
ルスの振幅分だけ低くなる。一方電圧比較回路３４では
一定電圧と比較して、その一定電圧より低いとき、その
制御機に属する電磁弁を制御する信号であるとｐＩ断し
、パルス発生器３５に、１制御機分の長さのパルスを発
生させる。このようなパルスの発生があったときは、論
理和回路３６に加算器３３の出力とパルス発生器３５の
出力のこのパルスが加えられるので、このパルスのＨレ
ベルで論理和回路３３の出力のＬレベルを埋めてＨレベ
ルとする。そこで波形は第２図（ｄ）のようになり次段
へ制御信号は送出されない。一方、電圧比較回路３４か
らは一定電圧より低いとき出力が送出されるので、この
直列信号を直並列変換回路３７で並列信号に変換するこ
とにより、この制御機に属する電磁弁を制御することが
できる。なお第６図中の円で囲んで示した各部の波形は
、この制御機に入った信号が、この制御機に属する電磁
弁を制御する制御信号である場合の波形の一例を示して
いる。

もし第６図の制御機に入った信号が、この制御機に属す
る電磁弁を制御する信号でないときは、パルス発生器３
５からパルスが送出されることはないので加算器３３の
出力がそのまま次段の制御機に送られる。そこで制御信
号は１つの制御機を通過して次段へ送られるごとにＬレ
ベルが一定値ずつ低下することになる。

第２図、第３図および第４図は、第１図の構成において
信号線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅによって伝送される制御信号
の電圧波形の一例を示したものである。

第１図の親制御機１から第２図（ａｌのような波形の制
御信号が送出されたときは、制御機２および制御機３で
は、第２図（ｂ）、第２図（Ｃ）のようにＬレベルが一
定値ずつ下げられ、制御機４でその入力信号によって電
磁弁１４の動作を制御し、次段へは第２図（ｄ）のよう
に平坦なＨレベルが送られる。

なお制御機５の出力は入力信号がないので第２図（ｅ）
のようになる。

第３図は、親制御機１から同図（ａ）のように、第２図
（ａｌよりＬレベルが低い波形の信号を送出することに
よって制御機３が電磁弁１３の動作を制御する場合の各
信号線における電圧波形を示している。

第４図は、親制御機１においてＬレベルを基準とし、Ｈ
レベルによって、この制御信号をどの制御機に属する電
磁弁を制御する信号とするかを設定した場合の各信号線
における電圧波形の一例を示したものである。この例で
は、制御機５が電磁弁１５の動作を制御することになる
。

このように親制御ｔａｌから送出するときの制御信号の
波形を、Ｈレベルを基準とする場合はＬレベルを、また
Ｌレベルを基準とする場合はＨＬレベルをそれぞれ親制
御機から数えて何番目の制御機を制御するかによってＬ
レベルあるいはＨレベルを設定することによって従来の
ような制御機別のアドレス信号を送らないでも、容易に
任意の場所の任意の電磁弁の動作を制御することができ
る。

なお、第１図の実施例では制御機４個を縦続接続してい
るが、制御機の数は４個以外の数でも一向差支えない。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように本発明は、電磁弁を制御する
制御機を縦続に接続し、親制御機から送出する制御信号
をＨレベルあるいはＬレベルを基準として、制御される
べき電磁弁の属する制御機が、親制御機から何番目にあ
るかによってＨレベルが基準のときはＬレベルを、Ｌレ
ベルが基準のときはＨレベルをこれに応じた値に設定し
、この制御信号を受けた各制御機では、信号パルスの振
幅が一定以下であれば、その振幅を一定値増大して次段
へ送り、自分の受けた信号パルスの振幅が一定以上の場
合のみ、この信号によって所属の電磁弁の制御を行うと
ともに次段へは制御信号を送出しないようにすることに
より、従来のように制御機ごとに割当られたアドレス信
号を制御信号に含める必要がなくなるので１回に送出す
る制御信号の長さが短（て済むという効果がある。

したがって、本実施例により構成した電磁弁群制御方式
においては、電磁弁制御の遅れが小さくなり、短時間に
続いて異なる場所にある電磁弁を操作しなければならな
いときなどの遅れによる誤動作が極めて少な（なり、ま
た信号線の配線を省略するため制御信号を電源線で伝送
する場合は、電源電圧の変動が少なくて済むなどの効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例のシステム構成を示す
説明図である。 第２図、第３図、および第４図は、第１図に示す実施例
の信号線における電圧波形の一例を示す説明図である。 第５図は、第１図の実施例の親制御機に含まれる制御信
号送出部の構成を示すブロック図である。 第６図は、第１図の実施例の各制御の構成を示すブロッ
ク図である。 １・・・親制御機 ２．３．４．５・・・制御機 １２．１３，１４．１５・・・電磁弁 ２１・・・並直列変換回路 ２２・・・信号切換回路 ２３・・・ＤＡ変換回路 ３１．３４・・・電圧比較回路 ３２．３５・・・パルス発生器 ３３・・・加算器 ３６・・・論理和回路 ３７・・・直並列変換回路 ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ・・・信号線 特許出願人　　株式会社　小金井製作所代理人　　弁理
士　井　ノ　ロ　　　壽ｊ→−・　　　　１　　　　　
図 ル２図 （ａ）　　　（ｂ）　　　（リ　　（ｄ）　　　（ｅ）
＜Ｈｂ−ニー＊）　ＴＬｒＴＬｒ　　［−一（ＯＶ）−
−−−−−−−−−−−−−−−−−オ　　　３　　５
ン］ （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　　（Ｃ）　　　　　（
ｄ）　　　　　（ｅ）（ＯＶ）−−−−−−−−−−−
− プ→ア　　　４　　　［巨石１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の電磁弁を制御する制御機を複数個配置し、
   親制御機からの制御信号により前記制御機を制御する電
   磁弁群制御方式において、前記親制御機および複数の制
   御機を信号線で縦続接続し、前記親制御機から前記信号
   線を介して送出する制御信号の電圧を２値の組合わせと
   し、前記２値のうちの一方を基準値として他方の値を、
   制御されるべき制御機の配置の順番に応じたレベルとし
   て電圧波形を形成して送出し、前記制御機は、それぞれ
   の接続されている前記信号線から入力した信号の電圧波
   形の振幅が一定レベルに達しないときは、前記電圧波形
   の基準値を変えることなく振幅を一定値増大して次段の
   制御機に対し出力し、前記信号線から入力した信号の電
   圧波形の振幅が一定レベル以上であれば、その信号によ
   りその制御機に属する電磁弁を制御するとともに、次段
   の制御機に対し制御信号の伝達を停止するのを特徴とす
   る電磁弁群制御方式。
2. （２）前記制御機は、それぞれ複数個の電磁弁を集合し
   てなる電磁弁マニホールドの電磁弁を制御する制御機で
   ある特許請求の範囲第１項記載の電磁弁群制御方式。
3. （３）前記制御信号の電圧波形は、低電位を前記基準値
   とし、高電位を前記他方の値とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の電磁弁群制御方式。
4. （４）前記制御信号の電圧波形は、高電位を前記基準値
   とし、低電位を前記他方の値とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の電磁弁群制御方式。