JPH0526210A - 分散処理制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】産業用機械の制御を行うに際し、主制御器の負
担を軽減する。 【構成】コントローラによって付勢されるアクチュエー
タ５４の位置信号は通信装置４６によって主制御器５０
に送られる。一方、コントローラ４４は前記通信装置で
他のコントローラと通信がなされ、主制御器５０の負担
が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、分散処理制御装置に
関し、一層詳細には、例えば、電磁弁マニホールドに付
設されたコントローラ自体に情報の記憶、判断、認識お
よび制御機能を保有させて、マニホールド自体に連結さ
れる個々のアクチュエータの制御を行うとともに他のマ
ニホールドへ制御信号の伝達等を行うように構成し、こ
れによって、メインの制御装置の負担を軽減した分散処
理制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体制御系において、装置や機械に多数
の電磁弁を使用する時、配管作業の簡易化と取付スペー
スの狭小化を図るためにマニホールドを構成して一つの
ブロックにまとめることがよく行われる。この場合、マ
ニホールドに連設された各電磁弁のソレノイドコイルに
対しては個々にコントローラから配線するのが一般的で
ある。斯様な従来技術に係る構成例を図１に示す。

【０００３】すなわち、従来例ではコントローラ２から
の電磁弁駆動制御信号は、個々の配線４ａ乃至４ｄ等を
介して電磁弁マニホールド６に連設された電磁弁８ａ乃
至８ｄに送給され、夫々の電磁弁を構成するソレノイド
の開閉動作によって流体供給導管１０から導入される流
体がアクチュエータ１２、ポジショナー１４を付勢す
る。このため、アクチュエータ１２ではピストン１６が
移動し、ピストンロッド１８は、ワーク２０を押動す
る。ピストン１６およびワーク２０の変位は、夫々、位
置検出センサ２２、２４およびリミットスイッチ２６に
より検出されコントローラ２へフィードバックされる。
一方、ポジショナー１４の付勢は、弁２８を開弁し、導
管３０からの流体は、容器３２に導入される。容器３２
では、液面計３４により常時その液位が検出されコント
ローラ２にその信号がフィードバックされるよう構成さ
れている。

【０００４】

【解決すべき課題】以上は、極めて簡単な電磁弁マニホ
ールドとコントローラとの相互関係を示す一実施例であ
るが、いずれにしても従来技術においてはコントローラ
と電磁弁マニホールド、あるいは、コントローラとアク
チュエータ間には各種配線が複雑に入り乱れ、しかも制
御装置から電磁弁マニホールド、あるいは、制御装置と
アクチュエータとは場合によっては数ｍ乃至数１００ｍ
離間しており、従って、配線コストも極めて高価になる
等の問題点があった。勿論、このような配線は、広いス
ペースを占有するし、さらにまた、結合用の導線が長く
なるために外部信号系の影響を受けやくすなり誤動作等
が惹起するのも稀ではないという難点があった。しか
も、アクチュエータの数が増すと、制御器の負担が極め
て大となり、処理時間も遅くなる。

【０００５】従って、本発明の目的は、制御器の負担を
少なくし、処理時間を短くし、しかもアクチュエータの
数の増減にも対応できる分散処理制御装置を提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数の産業用機器を有し、前記夫々の
産業用機器には分散型処理回路が接続されることを特徴
とする。

【０００７】

【作用】夫々の分散処理回路が個々独立して産業用機械
を制御するために、主制御器の負担が著しく軽減され
る。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係る分散処理制御装置につい
て電磁弁マニホールドに付設される制御系を好適な実施
例として挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

【０００９】図２において、参照符号４０は、マニホー
ルドを示し、このマニホールド４０には複数個の電磁弁
４２ａ乃至４２ｇが連設される。前記マニホールド４０
にはさらにシーケンスコントローラ４４および通信装置
４６が付設され、この通信装置４６は、例えば、光ファ
イバ４８を介して主制御器５０に接続する。通信装置４
６は、さらに他の図示しないマニホールドに付設された
通信装置とのコミュニケーション用回路５２を有する。

【００１０】そこで、この実施例では、電磁弁４２ａ
は、シリンダを構成するアクチュエータ５４に接続し、
このアクチュエータ５４のピストン５６に連結されたピ
ストンロッド５８は外部においてワーク６０に対峙して
いる。リミットスイッチ６２は、前記ワーク６０に関係
的に配置され、その出力側は、前記シーケンスコントロ
ーラ４４に接続してなるものである。なお、アクチュエ
ータ５４の両端部に配設されたピストン５６の位置検出
スイッチ６４ａ、６４ｂの出力側も前記と同様にシーケ
ンスコントローラ４４に接続しておく。

【００１１】一方、電磁弁４２ｂは、ポジショナー６６
に接続する。前記ポジショナー６６のシャフト６８は、
弁７０の開閉機構（図示せず）に係着される。弁７０に
接続する流体用導管７２は容器７４に臨む。容器７４の
側壁部には液面計７６が設けられ、この液面計７６の出
力側は、シーケンスコントローラ４４に接続されてなる
ものでなある。なお、容器７４の底部には導管７８を接
続するとともにこの導管７８に電磁弁８０を介装する。
この場合、電磁弁８８はシーケンスコントローラ４４に
より付勢される。なお、図中、参照符号８４は、電源系
であり、また、参照符号８６は、マニホールド４０に所
定の流体を供給するための流体供給系である。

【００１２】以上のように構成されるユニットとしての
マニホールド４０は、付設された通信装置４６を介して
他のマニホールドと連結接続し、マニホールド相互間で
制御信号等の授受が可能である。この実施例を図３に示
す。この実施例によれば、第１のマニホールドユニット
４０a は、主制御器５０に接続されているとともに自ら
保有する通信装置４６ａの導線５２ａを介して第２のマ
ニホールドユニット４０ｂ等と接続している。第２マニ
ホールドユニット４０ｂは、第３のマニホールドユニッ
ト４０ｃ、第４のマニホールドユニット４０ｄと接続
し、以下同様とする。このようにマニホールドユニット
を連続的に結合することができるが、このような構成で
あっても主制御器５０は、一つあればよい。

【００１３】次に、以上のように構成されるマニホール
ドユニットの内部の構成につき図４乃至図６を参照して
以下に説明する。

【００１４】先ず、図４から諒解されるようにマニホー
ルドを構成するシーケンスコントローラ４４の夫々は少
なくとも４個のコントロールモジュール９０ａ乃至９０
ｄを有する。前記コントロールモジュール９０ａ乃至９
０ｄの夫々は、付設されたアドレス設定器９２ａ乃至９
２ｄを介してドライバあるいは入力ポートのアドレスを
設定でき、従って、光ファイバ４８に最終的に接続する
バス線９４を介して送給される制御信号をそのアドレス
に基づき選択して前記ドライバまたは入力ポートへ送給
し、一方、ドライバや入力ポートから得られた各種信号
を他のマニホールドや主制御器５０に送給する。

【００１５】例えば、コントロールモジュール９０ａ
は、電磁弁群（Ａ）を付勢乃至滅勢するドライバ９６ａ
乃至９６ｄにそのアドレスに基づき制御信号を送給す
る。この場合、夫々のドライバ９６ａ乃至９６ｄの個々
の電磁弁に対する制御状態は信号化され、この信号は、
コントロールモジュール９０ａで受けとられ、バス線９
４、第２のコントロールモジュール９８を経て通信装置
４６から主制御器５０あるいは他のマニホールドユニッ
トへ送給される。

【００１６】コントロールモジュール９０ｂは、アクチ
ュエータ５４等に接続する入力ポート１００ａ乃至１０
０ｄとの間で情報の授受を行う。すなわち、アクチュエ
ータ検知信号並びにマニホールド状態検知信号（Ｂ）
は、個々のアクチュエータ等と関連的に決定されるアド
レスに基づき、夫々の入力ポート１００ａ乃至１００ｄ
からコントロールモジュール９０ｂに受け取られ、前記
と同様にバス線９４、第２コントロールモジュール９８
を経て通信装置４６から主制御器５０あるいは他のマニ
ホールドユニットへ送給される。

【００１７】さらに、コントロールモジュール９０ｃ
は、バス線９４によって得られる周辺機器の制御信号を
そのアドレスに基づきドライバ１０２ａ乃至１０２ｄに
送り、個々のドライバ１０２ａ乃至１０２ｄは、周辺機
器制御信号発生装置１０４に夫々信号を送給し且つこの
信号はバス線９４、第２コントロールモジュール９８を
経て主制御器５０あるいは他のマニホールドユニットへ
送給されている。

【００１８】さらにまた、コントロールモジュール９０
ｄは、リミットスイッチ６２、液面計７６等の周辺機器
の検知信号（Ｄ）を個々の入力ポート１０４ａ乃至１０
４ｄを介して受領し、これにアドレスを付して主制御器
５０あるいは他のマニホールドユニットへ送給する。

【００１９】次に、前記コントロールモジュール９０ａ
乃至９０ｄおよびコントロールモジュール９８につき図
５並びに図６を参照しながら説明する。図から諒解され
るように、前記二つのコントロールモジュールは、略同
一の構成からなる。すなわち、コントロールモジュール
９０ａ乃至９０ｄはマイクロプロセッサ１１０とメモリ
１１２とを有し、さらに夫々アドレス設定器９２ａ乃至
９２ｄに接続する入出力回路１１４を有する。一方、コ
ントロールモジュール９８はマイクロプロセッサ１１
６、メモリ１１８およびコミュニケーション用入出力回
路１２０を有し、この入出力回路１２０は、通信装置４
６を介して主制御器５０あるいは他のマニホールドユニ
ットと信号の授受を行う。

【００２０】本発明に係る分散処理制御装置は、基本的
には以上のように構成されるものであり、次に、その作
用並びに効果について説明する。

【００２１】夫々のマニホールドユニットに介して電源
系８４および流体供給系８６から夫々所定の電圧・電
流、流体が供与されている状態において、主制御器５０
から光ファイバあるいは導線４８を介して制御信号を送
給する。この場合、主制御器は、プログラマブルなコン
トローラであることが好ましく、従って、出力される信
号もアドレス信号とデータ信号とからなり、これらをシ
リアル信号として第１のマニホールドユニットに送給す
る。この信号は、一旦、通信装置４６で受領された後、
コントロールモジュール９０のコミュニケーション入出
力回路に取り入れられ自らのマニホールドユニットに係
るアドレス信号があればそれをデータ信号とともに取り
込み次段のコントロールモジュール９０へと送給し、一
方、自らのマニホールドユニットに無関係なアドレス信
号であればこれをコミュニケーション用回路５２を介し
て他のマニホールドユニットに送給し、以下同様とす
る。

【００２２】そこで、コントロールモジュール９０に導
入された信号は、マイクロプロセッサ１１０において所
定の演算処理を施された上、その信号情報を一旦メモリ
１１２に記憶するとともに図示しないシリアルパラレル
変換器を介して電磁弁４２ａ乃至４２ｇに夫々のアドレ
スに基づき制御信号として送給する。この結果、前記電
磁弁の夫々は、内蔵する弁の開閉制御を行い、例えば、
アクチュエータ５４の変位動作やポジショナー６６によ
る弁７０の開弁動作等が行われる。

【００２３】一方、アクチュエータ５４内のピストン５
６の移動は、位置検出スイッチ６４ａまたは６４ｂによ
り検知され、さらにまた、ワーク６０の移動もリミット
スイッチ６２により検知される。これらの検知信号は、
一旦、シーケンスコントローラ４４、すなわち、コント
ロールモジュール９０に取り込まれメモリ１１２に記録
されるとともにバス線９４を介して他のマニホールドユ
ニットおよび主制御器５０に送給される。この場合、コ
ントロールモジュール９０ではマイクロプロセッサ１１
０で演算処理された後の検知信号にアドレス設定器９２
を介してアドレス信号が付され位置検出に係るデータ信
号とアドレス信号とがコントロールモジュール９８に送
給され、これらの信号は、通信装置４６を介して外部へ
導出される。なお、液面計７６の検出信号も同様に処理
されることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
では、夫々の産業用機械、すなわちマニホールドユニッ
トに分散処理用のコントローラが付設され、しかもこの
コントローラが演算処理機能と記憶機能とを備え、これ
らの機能は、他のマニホールドユニットからの信号を受
けとり記憶することもできるため、特に、マニホールド
ユニット相互間で関連的にアクチュエータ、ワークに対
して一つの仕事を行うような場合、その制御が極めて迅
速且つ円滑に行うことができる。すなわち、他のマニホ
ールドユニットの電磁弁情報を蓄えることにより自らの
電磁弁群の制御に対する所定範囲での判断、自己認識機
能も達成できるからである。

【００２５】さらに、本発明によれば主制御器とマニホ
ールドユニットとの間で複雑な配線用回路の簡略化が促
進され、これに伴って配線占有面積の縮小および配線コ
ストの削減が達成されるとともに、その処理が迅速に行
える等顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術に係る電磁弁マニホールドと制御器と
の関係を示す説明図である。

【図２】本実施例に係るマニホールドユニットとアクチ
ュエータおよび制御器との関係を示す説明図である。

【図３】図２に示すマニホールドが複数個配列された状
態の説明図である。

【図４】個々の電磁弁マニホールドユニットの信号授受
状態を示す説明図である。

【図５】コントロールモジュールの内部説明図である。

【図６】コントロールモジュールの内部説明図である。

【符号の説明】

４０…マニホールドユニット ４２…電磁弁 ４４…シーケンスコントローラ ４６…通信装置 ４８…光ファイバ ５０…主制御器 ５２…コミュニケーション用回路 ５４…アクチュエータ ５６…ピストン ５８…ピストンロッド ６０…ワーク ６２…リミットスイッチ ６４…位置検出スイッチ ６６…ポジショナー ６８…シャフト ７０…開閉機構 ７２…流体用導管 ７４…容器 ７６…液面計 ７８…導管 ８０…電磁弁 ８４…電源系 ８６…流体供給系 ９０…コントロールモジュール ９２…アドレス設定器 ９４…バス線 ９６…ドライバ ９８…コントロールモジュール １００…入力ポート １０２…ドライバ １０４…入力ポート １１０…ＣＰＵ １１２…メモリ １１４…入出力回路 １１６…マイクロプロセッサ １１８…メモリ １２０…入出力回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の産業用機器を有し、前記夫々の産業
   用機器には分散型処理回路が接続されることを特徴とす
   る分散処理制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、分散制御処
   理回路はアクチュエータを駆動するコントローラである
   ことを特徴とする分散処理制御装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、アクチュエ
   ータは電磁弁であり、コントローラはシーケンサである
   ことを特徴とする分散処理制御装置。