CN1159806C - 串行并行信号转换输入输出装置 - Google Patents
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Abstract
一种结构简单的串行并行信号转换输入输出装置，通过串行信号对各种机器进行统一控制，或将各传感器的输出信号转换成串行信号，传给控制系统。包括：连接着的多个输入输出块部件(1)，通过输入输出连接器(11)对各种机器的控制信号进行输入或对从各种机器的输出信号进行传输；中继块部分(3)，具有通过与控制系统连接的串行端子(32)，和与块部件1相配合的多极的接续连接器(33)，对在与控制系统(7)之间传输的串行信号及在与块部件(1)之间传输的并行信号进行转换的信号转换器(35)。
Description
技术领域
本发明涉及安装在控制系统与由其所驱动控制的多个电磁阀及电动马达等各种机器之间、对在与控制系统间传输的串行信号和在各种机器间传输的并行信号间进行转换的串行-并行信号转换输入输出装置。
背景技术
为了使多数电磁阀及电动马达等各种机器以所需要的定时动作，通常是通过从控制系统传输的控制信号进行集中控制，这时当从控制系统将串行信号构成的控制信号向机器传输时，可以容易对多数机器统一进行控制。
但是，通过串行信号对这样的各种机器进行控制时，需要在每个机器上安装从串行信号中提取驱动用信号的电子构件等，或者安装将串行信号转换为并行信号的转换用机器，这样，要满足机器联装级数的变更等是很困难的。
另一方面，根据机器的种类不同，有时需安装检测位置用及确认动作用等的各种传感器，控制系统为了根据这些传感器的输出信号等掌握动作状态，需要将这些输出信号依次传输给控制系统，这一传输并不是向控制系统直接布线进行的，而是变换成串行信号后传输，这样虽然对使布线容易方面等是有利的，但是却存在难于应付传感器数量的增减。
发明内容
本发明的技术课题是提供一种结构简单的串行并行信号转换输入输出装置，通过串行信号可以统一进行对驱动控制的各种机器的控制，或者可以将各种传感器的输出信号转换为串行信号后集中传输给控制系统。
本发明的另一技术课题是提供一种串行-并行信号转换输入输出装置，可以很容易应付各种机器及传感器等数量的增减。
为了解决上述课题，本发明的串行-并行信号转换输入输出装置，其特征在于：具有对各种机器输入控制信号或对来自各种机器的输出信号进行传输的连接着的多个输入输出块部件和在该输入输出块部件与控制系统之间对信号进行中继的中继块部件，上述多个输入输出块部件和上述中继块部件被组装成在设置用导轨上可自由装卸；
上述中继块部件在壳体的上表面上有与控制系统连接的串行端子，同时在壳体的内部具有将控制系统来的串行信号转换成并行信号的信号转换器，而且在连接输入输出块部件的壳体连接面上具有接续连接器，与该输入输出块部件的连接器连接，传送所述控制系统来的并行信号；
所述输入输出块部件具有装配在所述设置用导轨上的下侧部第2壳体和用螺栓连接在该第2壳体上的可分离的上部侧第1壳体，所述第1壳体上表面上具有用于连接各种机器配线的一个或多个输入输出连接器，同时该第1壳体的内部具有与该输入输出连接器电连接的第1印刷电路板，而所述第2壳体的左右连接面上具有：在相邻输入输出块部件间相互嵌合接续用开口和连结筒，和配置在这些接续用开口及连结筒内与相邻输入输出块部件的连接器相互电连接的多极凸连接器和凹连接器，而且在该第2壳体内部设置有与所述凸连接器和凹连接器相互电连接的第2印刷电路板，该第2印刷电路板与所述第1印刷电路板通过凹凸中继连接器相互电连接。
在本发明的输入输出装置中，输入输出块部件的各壳体在对外部保持水密(防水)性的状态下相互结合，输入输出连接器在保持水密性的状态下安装在上述壳体上。另外，所需数量的输入输出块部件，其一端连结中继块部件，另一端连接末端部件，并组装成在设置用导轨上可自由装卸。
具有上述构成的串行-并行信号转换输入输出装置，可用于对中继块部件与根据所需输入输出连接器数量的输入输出块部件之间通过配合相邻的部件的凹凸连接器相互连接，而将控制系统和中继块部件的串行端子连接起来，同时也可以用于将各输入输出连接器和应控制的各种机器或检测位置用及确认动作用等的各种传感器相互连接。
在对各输入输出连接器和应控制的各种机器进行连接时，从控制系统输出的串行信号在中继块部件的信号转换器中转换为传输给各机器的并行信号，并通过接续连接器传输给与对应机器连接的输入输出块部件，以及从该输入输出连接器输出到各机器，因此可以通过串行信号对多数的各种机器进行统一控制。
另外，当对各输入输出连接器和各种传感器进行连接时，由于从传感器输出的信号通过输入输出连接器，传输给中继块部件，并由信号转换器转换为串行信号后输出给控制系统，所以各种传感器等的输出信号可以以串行信号，汇总成一个信号传输给控制系统。
相邻的输入输出块部件之间可通过各凹凸连接器配合进行结合，因此可以根据需要，简单地增减连接数量，可容易对应机器及传感器数量的增减。
另外，由于输入输出块部件对外部是在保持防水性的状态下相互结合的，输入输出连接器是在保持防水性的状态下安装在壳体上的，所以可以简单地使其具有防水性能。
附图说明
图1、表示本发明的串行-并行信号转换输入输出装置实施例的透视图。但是省略了一部分输入输出块部件。
图2、上述实施例的输入输出块部件的放大断面图。
图3、图2的输入输出块部件的分解透视图。
图4、表示上述输入输出块部件的第2壳体的透视图。
图5、表示本发明的串行-并行信号转换输入输出装置中的电气连接情况的部分电路图。
图6、表示与图1不同实施例的串行-并行信号转换输入输出装置中的电气连接情况的部分电路图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。
图1是表示本发明所涉及的串行-并行信号转换输入输出装置的一实施例。该实施例的输入输出装置具有：对各种机器的控制信号进行输入或对从各种机器的输出信号进行传输的所需数量的输入输出块部件1；与这些输入输出块部件1的一端相连接、并对该输入输出块部件1和控制器等控制系统7(参照图5)之间的信号进行中继的中继块部件3；及连结在输入输出块部件1的另一端上的末端块部件5。这些输入输出块部件1、中继块部件3及末端块部件5安装在设置用导轨6上可自由滑动，穿过中继块部件3及末端块部件5由固定螺钉8固定定位在设置用导轨6的表面上，并可自由装卸。
如图1及图5所示，在上述中继块部件3上安装有：装在壳体31的上面并与控制系统7相连接的串行端子32；及装在与壳体31上的输入输出块部件1的连接面上的多极的接续连接器33。这些串行端子32及接续连接器33的连接口开口朝外。
另外，在壳体31的内部装有：穿过串行端子32对与控制系统之间所传输的串行信号进行中继的线路收发装置34、及在该串行信号和在输入输出块部件1一侧所传输的并行信号之间进行转换的信号转换器35。
该中继块部件3上在传输从控制系统来的串行信号的同时，还通过串行端子32，对连接在输入输出块部件1上的各种机器、及中继块部件3本身的工作用电力进行供电，并通过接续连接器33向输入输出块部件供电。
如图1至图3所示，上述输入输出块部件1具有：例如对电磁阀及其他机器间进行布线的输入输出连接器11；配置在一个连接面上的多极凸连接器12；配置在另一个连接面上并与相邻的输入输出块部件1的上述凸连接器12或与中继块部件3上的接续连接器33相结合的多极凹连接器13。输入输出连接器11安装在构成输入输出块部件1的上半部的第1壳体14上，而凸连接器12及凹连接器13则安装在构成下半部的第2壳体15上。
上述输入输出连接器11与显示动作用的指示灯21、21等必要的电子器件一起安装在第1壳体14内的第1印制板16上，在第1壳体14上面的安装孔14a上，分别以这些输入输出连接器11的连接口的开口状态进行安装。在该输入输出连接器11的外围面上嵌装O型环11a，使其与第1壳体14的安装孔14a之间可以防水。
另外，21a是由透光材料作成的指示灯显示窗，在内部使指示灯21的光引向第1壳体14的上方。
上述多极凸连接器12及凹连接器13安装在第2壳体15内部的第2印制板17上，在第2壳体15的相对连接面两侧以相反方向开口的状态安装凸连接器12及凹连接器13两个连接口，在连接输入输出块部件1时，这些连接器结合在一起。凸连接器12和上述中继块部件3的接续连接器33的形状相同。
上述第2印制板17与凸连接器12及凹连接器13等一起穿过第2壳体15上设置的连接用开口15a，安装在该第2壳体15内，通过装配螺钉22、22进行安装。
这些输入输出连接器11、凸连接器12、凹连接器13通过输入输出块部件1内设置的第1及第2印制板16、17上的布线、以及通过凹凸中继连接器24、25将第1和第2印制板16、17间电气连接的导线18，按下述连接。
即，从图5可知，输入输出连接器11与凹连接器13上的一端的两个端子13a、13a，通过导线18及凹凸中继连接器24、25以及第1印制板16上的印刷布线分别进行电气连接，同时该凹连接器13的其余端子13b通过该第2印制板17上的印刷布线，电气连接在多极凸连接器12的端子12a上。这时凹连接器13上的上述端子13b在与下一个输入输出块部件1的凹连接器13的两个端子13a、13b相连接一侧，按依次错位的状态连接，在各输入输出块部件1中，在输入输出连接器11上连接凹连接器13一端的端子13a。
上述第2壳体15上在有凸连接器12的连接面一侧具有连接用开口15a，从该开口15a露出凸连接器12的连接口。
另一方面，在有凹连接器13的连接面一侧，设置有配合在相邻的输入输出块部件1的连接用开口15a上的中空状连接筒15b(参照图4)，从该开口部分露出凹连接器13的连接口。在该连接筒15b的外围上安装有使与应配合的相邻输入输出块部件1的连接用开口15a之间防水的密封构件19。
该第2壳体15通过将该连接筒15b完全装入相邻的输入输出块部件1的连接用开口15a内，使凹连接器13和相邻的输入输出块部件1的凸连接器相互配合。
另外，在上述中继块部件3上设置有与其连接的输入输出块部件1的连结筒15b连接用开口15a同样的开口，穿过该开口露出接续连接器33。在上述末端块部件5上设置有与其相连接的输入输出块部件1的连接用开口15a的连结筒15b同样的连接筒部件。
上述第1壳体14和第2壳体15之间，通过防水密封片部件20，由固定螺钉23、23相互连接。
从而，对所需数量的输入输出块部件1由连接用开口15a和连结筒15b配合进行连接的同时，通过在其一端上安装中继块部件3，在另一端上安装末端块部件5，并通过O型环11a及密封构件19及密封片构件20等的作用，使输入输出块部件1的壳体内在对外部保持防水性的状态下相互配合。这样，就可以简单地使输入输出装置本身具有防水性能。
具有上述构成的串行-并行信号转换输入输出装置，通过相邻的相同部件间的凹凸连接器12、13的配合，使中继块部件3与附合所需输入输出连接器11数量的输入输出块部件1相互连接，通过各输入输出连接器11，使输入输出块部件1与应控制的各种机器或位置检测用及确认动作用等的各种传感器间相互连接。
在将各输入输出连接器11和应控制的各种机器进行连接时，在中继块部件3的信号转换器34上将控制系统输出的串行信号转换成对各机器输出的并行信号，通过接续连接器，传输给与对应的机器相连接的输入输出块部件1，因为从该输入输出块部件11向各机器输出，所以可以通过串行信号对多数的各种机器进行统一控制。
另外，在对各输入输出连接器11和各种传感器进行连接时，从传感器输出的信号通过输入输出块部件1，传输给中继块部件3，由于在信号转换器34上转换为串行信号，输出给控制系统，所以各传感器等的输出信号可以以串行信号汇总成一个信号，传输给控制系统。
由于相邻的输入输出块部件1之间是通过各凹凸连接器12、13的配合而连接的，所以可以根据需要简单地增减连接数量，可以很容易对应机器及传感器数量的增减。
在上述实施例中，输入输出块部件1上设置有多数输入输出连接器11，但是该输入输出连接器的数量也可以是一个，这时如图6所示，在输入输出块部件1上，将输入输出块部件1的凹连接器13的端子中的一个端子13a连接在输入输出连接器11上。另外，也可以将有多个输入输出连接器11的部件和有1个连接器的部件混合使用。
由于在图6中的其他构成与上述实施例实质上没有变化，加有相同标号，所以其说明予以省略。
另外，在上述实施例中，在每个中继块部件3上各有一个串行端子32，但是在下一个输入输出装置及各种机器上也可以设置与进行传输或输入串行信号的串行端子32相同形式的端子。
如上所述，本发明的串行-并行信号转换输入输出装置，在对各输入输出连接器与应控制的各种机器进行连接时，在中继块部件的信号转换器上将从控制系统来的串行信号转换为供给各机器的并行信号，通过接续连接器传输给与对应的机器相连接的输入输出块部件，由于从该输入输出连接器输出给各机器，所以可以通过串行信号对多数的各种机器进行统一控制，当对各输入输出连接器和各种传感器连接时，由于通过输入输出块部件将传感器输出的信号传输给中继块部件，由信号转换器转换为串行信号，输出给控制系统，所以各种传感器等的输出信号可以以串行信号汇总为一个信号传输给控制系统。
在相邻的输入输出块部件之间分别通过各凹凸连接器的配合进行其连接，所以可以根据需要简单地增减连接的数量，可以很容易对应机器及传感器数量的增减。
另外，通过使输入输出块部件以对外部保持防水性的状态相互配合，使输入输出连接器以保持防水性的状态安装在壳体上，从而可以简单地具有防水性能。
(1)输入输出块部件(1)的壳体分为第1壳体(14)和第2壳体(15)，并且通过凹、凸的中继连接器(24、25)连接第1壳体内安装的第1印刷电路板和第2壳体内安装的第2印刷电路板，第2壳体安装在导轨(16)上，这样不必将输入输出块部件整体从导轨上拆卸，而是拆卸第1壳体(14)，分离中继连接器(24、25)，就可敞开内部容易地进行维修、检查工作。
(2)输入输出块部件(1)两侧连接面上设有接续用开口(15a)和连结筒(15b)，在连接时构成相邻输入输出块部件(1)的接续用开口(15a)和连结筒(15b)相互嵌合，形成输入输出块部件(1)间确实的接合，可简单地获得防水构造。而且，由于凸连接器(12)的接续端子不突出到壳体侧面，不会出现该接续端子接触异物弯曲、折断等现象，从而容易安装，安全性高。
Claims (2)
1.一种串行并行信号转换输入输出装置，其特征在于：
具有对各种机器输入控制信号或对来自各种机器的输出信号进行传输的连接着的多个输入输出块部件和在该输入输出块部件与控制系统之间对信号进行中继的中继块部件，上述多个输入输出块部件和上述中继块部件被组装成在设置用导轨上可自由装卸；
上述中继块部件在壳体的上表面上有与控制系统连接的串行端子，同时在壳体的内部具有将控制系统来的串行信号转换成并行信号的信号转换器，而且在连接输入输出块部件的壳体连接面上具有接续连接器，与该输入输出块部件的连接器连接，传送所述控制系统来的并行信号；
所述输入输出块部件具有装配在所述设置用导轨上的下侧部第2壳体和用螺栓连接在该第2壳体上的可分离的上部侧第1壳体，所述第1壳体上表面上具有用于连接各种机器配线的一个或多个输入输出连接器，同时该第1壳体的内部具有与该输入输出连接器电连接的第1印刷电路板，而所述第2壳体的左右连接面上具有：在相邻输入输出块部件间相互嵌合接续用开口和连结筒，和配置在这些接续用开口及连结筒内与相邻输入输出块部件的连接器相互电连接的多极凸连接器和凹连接器，而且在该第2壳体内部设置有与所述凸连接器和凹连接器相互电连接的第2印刷电路板，该第2印刷电路板与所述第1印刷电路板通过凹凸中继连接器相互电连接。
2.根据权利要求1所记载的串行并行信号转换输入输出装置，其特征在于：
在所述连结筒的外周面上与接续用开口之间装配了保持水密性的密封材料，而且在所述输入输出连接器的外周面上与安装孔之间装配了保持水密性的密封环。
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