DE10255818A1

DE10255818A1 - Programmierbare Steuerung

Info

Publication number: DE10255818A1
Application number: DE2002155818
Authority: DE
Inventors: Takao Moriyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-11-30
Also published as: JP2004038743A; DE10255818B4; JP3763471B2

Abstract

Eine verkleinerte, programmierbare Steuerung mit verbesserter Unempfindlichkeit gegen Rauschen und erhöhter Spannungsfestigkeit weist eine CPU und einen Speicher auf, die auf einem CPU-Substrat angeordnet sind, dass parallel zu einem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, auf welchem eine Eingangsschnittstellenschaltung angebracht ist, ein Eingangsklemmenmodul, ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul und einen Ausgangseinrichtungsblock (43a), der Treibereinrichtungen aufweist, Schaltelemente, Treiberklemmen (56a-56d) und Kontaktklemmen (54a-54d), die auf einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen angeordnet sind, und jeweils mit einem der Schaltelemente verbunden sind. Der Ausgangsklemmenträgerblock (40a) weist Ausgangsklemmen (45a) auf, die mit den Kontaktklemmen (54a-54d) in Eingriff bringbar sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46). Der Ausgangsklemmenträgerblock (40a) ist abnehmbar und dem Ausgangseinrichtungsblock (43a) überlagert angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine programmierbare Steuerung zum Steuern eines externen Verbrauchers, der an ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf Grundlage des Betriebsbestandes eines externen Eingangsbauelements oder -geräts, das an ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und auf Grundlage, des Inhalts eines oder mehrerer Programme, die in einem Programmspeicher gespeichert sind. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine programmierbare Steuerung, die mit einem Ausgangsklemmenträger versehen ist, und die in Hinblick auf den Aufbau und die Anordnung von Ausgangsbauelementen verbessert ist, um eine verkleinerte Implementierung des Programmspeichers zu erreichen.

Eine sogenannte programmierbare Steuerung des Einheitstyps, die ein CPU-Substrat aufweist, auf dem ein Mikroprozessor und ein Programmspeicher angebracht sind, Eingabe/Ausgabeeinheiten, die ein Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungsmodul und ein externes Eingangs/Ausgangs-Verbindungsmodul aufweisen, eine Steuerstromversorgungseinheit und ein kastenförmiges Gehäuse zur Aufnahme der voranstehend geschilderten Bauteile, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie eine oder mehrere externe Verbraucher steuert, die an das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen sind, auf Grundlage des Betriebszustands eines externen Eingabebauelements, das an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und auf Grundlage des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher gespeichert ist, wird in der Praxis bei verschiedenen Anwendungen eingesetzt, bei denen die Anzahl an Eingangs/Ausgangs-Schaltungspunkten (oder Eingangs/Ausgangsklemmen) relativ gering ist, also bei Geräten mit relativ kleinem Eingang/Ausgang.

Die programmierbare Steuerung dieser Art weist einen Verbindungsabschnitt auf, bei dem Niederspannungsschaltungen einschließlich eines Mikroprozessors als Hauptbauteil sowie Hochspannungsschaltungen einschließlich eines Wechselstromverbrauchers mit einem Nennwert von 100 V bis 200 V Wechselspannung, Sensoren, usw., miteinander verträglich verbunden sind. Unter derartigen Umständen ist zur Verkleinerung der programmierbaren Steuerung eine hohe Verlässlichkeit für die Spannungsfestigkeit sowie eine Unempfindlichkeit gegen Rauschen erforderlich, was die wichtigsten technischen Anforderungen darstellt.

Eine weitere Schwierigkeit, die bei dem Versuch auftritt, die programmierbare Steuerung zu verkleinern, betrifft die Abfuhr von Wärme, die von den Ausgangselementen oder Ausgangsbauelementen erzeugt wird, beispielsweise elektromagnetischen Relais, Triacs und Transistoren, die in der programmierbaren Steuerung vorgesehen sind. Ein zweites, wesentliches Erfordernis bei der Verkleinerung der programmierbaren Steuerung besteht daher darin, wie die Vorrichtung zur Unterdrückung eines Temperaturanstiegs der programmierbaren Steuerung ausgebildet sein soll.

Ein drittes, wesentliches Erfordernis für die programmierbare Steuerung besteht darin, den Austausch oder Ersatz fehlerhafter Teile sowie verbrauchter Teile zu erleichtern, und die Austauschbarkeit der Teile oder Bauteile und die Standardisierung grundlegender Abschnitte der programmierbaren Steuerungen zu fördern, um mit verschiedenen Anforderungen für die Eingangs/Ausgangsschaltungen und die Stromversorgungsschaltungen fertig werden zu können.

Zum besseren Verständnis des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Konzepts erfolgt zunächst die Beschreibung einiger Einzelheiten einer vorbekannten oder herkömmlichen programmierbaren Steuerung unter Bezugnahme auf die 45 bis 52 der beigefügten Zeichnungen, die das äußere Erscheinungsbild und bauliche Merkmale einer programmierbaren Steuerung des Einheitstyps zeigen, die vermutlich momentan die populärste Steuerung darstellt. Im Einzelnen ist 45 eine Vorderansicht, die eine herkömmliche, programmierbare Steuerung zeigt, wobei einige Bauteile weggelassen sind, und 46 ist eine entsprechende Seitenschnittansicht. In Bezug auf 45 wird darauf hingewiesen, dass eine Seitenwand, die vor einem Basisteil 10a angeordnet ist, sowie ein Deckelteil 20a, das nachstehend beschrieben wird, weggelassen sind, so dass man den Innenaufbau der insgesamt mit dem Bezugzeichen 90a bezeichneten, programmierbaren Steuerung besser verstehen kann.

Wie aus den 45 und 46 hervorgeht, weist die programmierbare Steuerung 90a ein Basisteil 10a auf, mit darauf angebrachten Teilen, sowie einen Deckel 20a, mit darin aufgenommenen, inneren Teilen. Im Einzelnen weist die programmierbare Steuerung 90a das Basisteil 10a auf, das durch Formgebung aus Kunstharz in Form eines Kastens oder Behälters hergestellt wird, und in dem zahlreiche Belüftungslöcher (nicht gezeigt) vorgesehen sind, eine Montagenut 11a, die in einer Bodenoberfläche des Basisteils 10a vorgesehen ist, eine Montageschiene 11b, die aus Aluminium besteht, und eng in der Montagenut 11a einsitzt, sowie eine Klemmschraube llc zur Befestigung der Montageschiene llb auf einer Innenwand eines Steuerfeldes oder einer Konsole (nicht gezeigt). Die Nut 11a des geschilderten Basisteils 10a ist so ausgebildet, dass sie in Eingriff mit der Montageschiene 11b gelangt, um hierdurch mit Hilfe eines elastischen Teils (nicht gezeigt) an ihrem Ort gehalten zu werden.

Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90a ein Stromversorgungsschaltungssubstrat 12a auf, das fest auf mehreren Vorsprüngen 13b befestigt ist, die einstöckig in einer inneren Bodenwand des Basisteils 10a vorgesehen sind, mit Hilfe von Klemmschrauben 13a, ein Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a, das auf mehreren Stempeln 15b befestigt ist, die in der inneren Bodenwand des Basisteils 10a vorgesehen sind, mit Hilfe von Klemmschrauben 15a, Substratverbinder 16a und 16b, die auf dem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12a und dem Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a vorgesehen sind, und zwar aufrecht stehen, und dazu ausgebildet sind, miteinander zu kämmen, um elektrische Verbindungen zwischen dem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12a und dem Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a zur Verfügung zu stellen, eine Stromversorgungseinheit 18a zur Erzeugung stabilisierter Steuerquellenspannungen von 24 V und 5 V Gleichspannung, sowie weitere Spannungen, eine Netzstromversorgungsschaltung mit einem Nennwert von 100 bis 240 V Wechselspannung, und angeschlossen an Stromversorgungsklemmen (nicht gezeigt), die auf der Stromversorgungsschaltungsplatine oder dem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12a vorgesehen sind, sowie einen Erweiterungsverbinder 19, der an einem Endabschnitt des Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrats 14a vorgesehen ist, um einen elektrischen Anschluss einer Erweiterungsausgabeeinheit 500 (nachstehend geschildert) an die programmierbare Steuerung zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass eine Eingangs/Ausgangs-Busleitung, eine Bauelementauswahlsignalleitung sowie eine Steuerquellenspannungsleitung, die an einen Mikroprozessor 28 (nachstehend erläutert) angeschlossen werden sollen, in den Substratverbindern 16a und 16b, 17 und 23, sowie im Erweiterungsverbinder 19 vorgesehen sind, und sich durch diese erstrecken.

Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90a einen Deckel 20a auf, der aus Harz besteht, und fest an einer offenen Seite des Basisteils 10a mit Hilfe von Klemmschrauben befestigt ist, ein CPU-Substrat (Leiterplatte) 22a, das fest an der Innenoberfläche des Deckels 20a befestigt ist, einen aufrechtstehenden Substratverbinder 23, der auf dem CPU-Substrat 22a angebracht ist, einen Ausgangsklemmenträgerblock 30a, bei dem zickzackförmig Klemmen in zwei Reichen vorgesehen sind, Klemmschrauben 32 zur festen Anbringung des Ausgangsklemmenträgerblocks 30a, und einen internen Ausgangsklemmenblock 33a, der an einem Endabschnitt der Eingangs/Ausgangs-Schaltungsleiterplatte oder des Eingangs/Ausgangsschaltungssubstrats 14a angeordnet ist. Sowohl der Ausgangsklemmenträgerblock 30a als auch der interne Ausgangsklemmenblock 33a weist eine große Anzahl an Kontaktklemmen auf, die in gegenseitigen Eingriff und Kontakt gelangen. Der Ausgangsklemmenträgerblock 30a und der interne Ausgangsklemmenblock 33a sind untrennbar mit Hilfe von Trennschrauben 32 befestigt.

47 ist eine Aufsicht, welche die herkömmliche, programmierbare Steuerung zeigt, wobei verschiedene Abschnitte weggelassen sind, und 48 zeigt eine entsprechende Seitenschnittansicht. In 47 sind ein CPU-Substrat 22a, Lichtführungen 24b und 25b und andere Teile (nachstehend erläutert) weggelassen, um das Verständnis des Aufbaus der programmierbaren Steuerung 90a zu erleichtern.

In den 47 und 48 weist die programmierbare Steuerung 90a zahlreiche, den Ausgangszustand anzeigende LEDs 24a auf, die in zwei Reihen auf dem CPU-Substrat 22a angeordnet sind, Lichtführungen 24b, die jeweils aus Kunstharz bestehen, und gegenüberliegend den den Ausgangszustand anzeigenden LEDs 24a angeordnet sind, so dass die Zustände der den Ausgangszustand anzeigenden LEDs 24a mit dem Auge von außerhalb des Deckels 20a wahrgenommen werden können, eine große Anzahl an den Eingangszustand anzeigenden LEDs 25a, die in zwei Reihen auf dem CPU-Substrat 22a angeordnet sind, sowie Lichtführungen 25b, die jeweils aus Kunstharz bestehen, und gegenüberliegend den den Eingangszustand anzeigenden LEDs 25a angeordnet sind, so dass die Zustände dieser, den Eingangszustand anzeigenden LEDs mit dem Auge von außerhalb des Deckels 20a überprüft werden können.

Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90a einen Eingangsklemmenträgerblock 31a auf, bei dem Klemmen zickzackförmig in zwei Reihen angeordnet sind, Klemmschrauben 32 zur festen Befestigung des Eingangsklemmenträgerblocks 31a, sowie einen internen Eingangsklemmenblock 34a, der an einem Endabschnitt des Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrats 14a gegenüberliegend einem internen Ausgangsklemmenblock 33a angeordnet ist. Der Eingangsklemmenträgerblock 31a und der interne Eingangsklemmenblock 34a weisen zahlreiche jeweilige Kontaktklemmen auf, die miteinander in Kontakt gebracht werden, und untrennbar mit Hilfe der Klemmschrauben 32 festgeklemmt werden.

Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90a eine große Anzahl an Ausgangsbauelementen 33 auf, beispielsweise elektromagnetische Relais, die auf dem Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a angebracht sind, ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul 35 mit einem Eingangszwischenspeicher (nicht gezeigt) als Hauptbauteil, das auf dem Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a angebracht ist, sowie ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36, das durch einen Datenselektor (nicht gezeigt) und eine Signalfilterschaltung (ebenfalls nicht gezeigt) gebildet wird, und auf dem Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a angebracht ist.

Zahlreiche der Ausgangsbauelemente 33 werden mit Hilfe des Ausgangsschnittstellenschaltungsmoduls 35 aktiviert, um einen oder mehrere Verbraucher (nicht gezeigt) über den Ausgangsklemmenträgerblock 30a zu betreiben.

Andererseits werden die Eingangssignale, die von einem externen Eingangsbauelement (nicht gezeigt) ankommen, dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36 über den Eingangsklemmenträgerblock 31a zugeführt.

Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90a einen Klemmendeckel 91a auf, der aus transparentem Kunstharz besteht, und dem Ausgangsklemmenträgerblock 30a bzw. dem Eingangsklemmenträgerblock 31a zugeordnet ist, um einen Stromschlag zu verhindern. Der Klemmendeckel 91a ist mit Schraubendrehereinführungslöchern versehen, mit Verdrahtungsleiterführungsnuten und dergleichen, obwohl dies nicht dargestellt ist.

In den 47 und 48 gibt die X-Achse, die durch einen Pfeil angedeutet ist, die Längsrichtung der programmierbaren Steuerung 90a vor, die Y-Achse die Vertikalrichtung oder Höhenrichtung der programmierbaren Steuerung 90a, und die Z-Achse die Richtung der Dicke oder Tiefe der programmierbaren Steuerung 90a. Das Stromversorgungsschaltungssubstrat 12a, das Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrat 14a und das CPU-Substrat 22a sind auf einer Montagewand (nicht gezeigt) angeordnet, und zwar einander überlagert, so dass ihre Hauptebenen parallel zueinander verlaufen. Der Ausgangsklemmenträgerblock 30a und der Eingangsklemmenträgerblock 31a sind parallel zueinander angeordnet, entlang den beiden längeren Seiten des rechteckigen Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrats 14a.

49 ist eine Aufsicht auf die programmierbare Steuerung, wobei in der Figur einige Abschnitte weggelassen sind. Weiterhin ist 50 eine Aufsicht auf das CPU-Substrat. Wie aus den 49 und 50 hervorgeht, weist die programmierbare Steuerung 90a den Betriebszustand anzeigende LEDs 26a auf, die auf dem CPU-Substrat 22a angebracht sind, um den betriebsfähigen bzw. nicht betriebsfähigen Zustand (EIN/AUS) der programmierbaren Steuerung 90a anzuzeigen, den normalen/anormalen Zustand des Mikroprozessors, den normalen/anormalen Zustand der eingebauten Batterie (nicht gezeigt) und anderer Bauteile, sowie Lichtführungen 26b, die jeweils aus Kunstharz bestehen und gegenüberliegend den den Betriebszustand anzeigenden LEDs 26a angeordnet sind, so dass die Zustände dieser LEDs von der Außenseite des Deckels 20a aus wahrgenommen werden können, einen Programmverbinder 27 zur Verbindung mit einer Programmladeeinheit (nicht gezeigt), sowie den Mikroprozessor 28, der auf dem CPU-Substrat 22a angebracht ist. Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90a verschiedene Speicher 29 auf, beispielsweise einen nichtflüchtigen Systemspeicher, einen Programmspeicher, einen RAM zur Arithmetikverarbeitung, und Zwischenspeicher zum Treiben der den Ausgangszustand anzeigenden LEDs 24a, der den Eingangszustand anzeigenden LEDs 25a, und der den Betriebszustand anzeigenden LEDs 26a. Diese Speicher 29 sind mit dem Mikroprozessor 28, der auf dem CPU-Substrat 22a vorgesehen ist, mit Hilfe einer Busleitung verbunden.

51 ist eine Vorderansicht einer herkömmlichen Eingabe/Ausgabeeinheit, die so ausgelegt ist, dass sie zusammen mit der programmierbaren Steuerung zum Zwecke von deren Erweiterung verwendet wird. weiterhin ist 52 eine Schnittansicht entlang einer in 51 gezeigten Linie C-C, gesehen in der durch Pfeile angedeuteten Richtung. Wie aus den 51 und 52 hervorgeht, weist die Erweiterungsausgabeeinheit 500 eine Erweiterungsbasis 510 auf, die aus Kunstharz besteht, eine Montagenut 511a in der Bodenoberfläche der Erweiterungsbasis 510, ein Erweiterungsausgabesubstrat 514, das an einer Innenoberfläche der Erweiterungsbasis 510 angebracht ist, einen darauffolgenden Erweiterungsverbinder 519a, der auf dem Erweiterungsausgabesubstrat 514 angebracht ist, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 519b, der so ausgebildet ist, dass er zum Anschluss in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung 90a eingeschoben wird, einen 1otfreien oder Quetsch-Klemmenblock 519c zur sicheren Befestigung eines Flachkabels an dem Erweiterungsausgabesubstrat 519 an einem Endabschnitt, wobei der andere Endabschnitt des Flachkabels an den Erweiterungsgegenstückverbinder 519b angequetscht (lotfrei befestigt) ist, sowie einen Erweiterungsdeckel 520, der aus Harz besteht, und so ausgebildet ist, dass er fest an der Erweiterungsbasis 510 befestigt wird. Die Montagenut 511a der Erweiterungsbasis 510 ist fest an der Montageschiene (nicht gezeigt) befestigt, die voranstehend erwähnt wurde.

Weiterhin weist die Erweiterungsausgabeeinheit 505 zwei Erweiterungsausgabeklemmenträgerblöcke 530 auf, Ausgabeeinrichtungen 533 wie Elektromagnetrelais oder dergleichen, die auf dem Erweiterungsausgabesubstrat 514 angebracht sind, ein Erweiterungsausgabeschnittstellenschaltungsmodul 535, das auf dem Erweiterungsausgabesubstrat 514 angebracht ist, und einen Ausgangszwischenspeicher als Hauptbauelement umfasst, Ausgangszustandsanzeige-LEDs (lichtemittierende Dioden) 537a, die auf dem Erweiterungsausgabesubstrat 514 angebracht sind, und einen Klemmendeckel 591a, der aus transparentem Harz besteht, und so angeordnet ist, dass er den Erweiterungsausgabeklemmenträgerblock 530 abdeckt. Die Ausgabeeinrichtung 533 und die Ausgabezustandsanzeige-LEDs 537a werden von dem Erweiterungsausgabeschnittstellenschaltungsmodul 535 betrieben, wogegen der externe Verbraucher (nicht gezeigt) von der Ausgabeeinrichtung 533 über den Erweiterungsausgabeklemmenträgerblock 530 betrieben wird.

Bei der herkömmlichen, programmierbaren Steuerung 90a mit den voranstehend geschilderten Aufbau arbeitet der in die programmierbare Steuerung 90a eingebaute Mikroprozessor 28 entsprechend einer Programmfolge, die zum Einschreiben in den Programmspeicher unter den verschiedenen Speichern 29 von einer Programmladeeinheit (nicht gezeigt) mit Hilfe des Programmverbinders 27 übertragen wird. In Reaktion auf die Eingangssignale, die durch die externe Eingabeeinrichtung oder den Erweiterungseingabeklemmenträgerblock (nicht gezeigt) eingegeben werden, der an den Eingangsklemmenträgerblock 31a angeschlossen ist, treibt oder steuert der Mikroprozessor 28 den externen Verbraucher, der an den Ausgabeklemmenträgerblock 30a oder den Erweiterungsausgabeklemmenträgerblock 530 angeschlossen ist. Die Eingabe/Ausgabe-Betriebszustände sowie der Betriebszustand des Mikroprozessors 28 werden von den Eingangszustandsanzeige-LEDs 25a, den Ausgabezustandsanzeige-LEDs 24a, den Betriebszustandsanzeige-LEDs 26a und den Erweiterungsausgabezustandsanzeige-LEDs 537a angezeigt.

Als Eingabeeinrichtung oder Eingabegerät lassen sich derartige anführen, deren Stromversorgungsnennwert 24 V Gleichspannung beträgt, 100 V Wechselspannung, 200 V Wechselspannung und andere, wobei die Eingabeeinrichtung mit einem Nennwert von 24 V Gleichspannung bei den meisten Einsätzen in der Praxis verwendet wird. Um den Einfluss des Rauschens zu verhindern, das in den externen Verdrahtungsleitern auftritt, und die Hochspannungsschaltung und die Niederspannungsschaltungen voneinander zu isolieren, werden Photokoppler dazu eingesetzt, verlässlich eine elektrische Isolierung sicherzustellen.

Andererseits wird die Stromversorgungsquelle der Ausgabeeinrichtung mit den Nennwerten von 24 V Gleichspannung, 100 V Wechselspannung, 200 V Wechselspannung und anderen implementiert, und werden die Elektromagnetrelais, die mit den voranstehend angegebenen Nennwerten verträglich sind, in weitem Ausmaß als die Ausgabeeinrichtungen 33 und 533 verwendet. Für einen Verbraucher mit 24 V Gleichspannung wird allerdings eine Transistorausgangsschaltung eingesetzt, während für Verbraucher mit 100 V Wechselspannung und 200 V Wechselspannung kontaktlose elektronische Ausgangsschaltungen eingesetzt werden, die durch Triacs implementiert werden.

In der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 243868/2001 ( JP-A-13-243868 ) mit dem Titel "Elektromagnetrelais" wird ein typisches Elektromagnetrelais beschrieben, das dazu ausgelegt ist, auf einer Leiterplatte oder einem Substrat angebracht zu werden. Bei diesem bekannten Elektromagnetrelais sind Treiberklemmen und Ausgangskontaktklemmen der Elektromagnetwicklung vorspringend in derselben Ebene angeordnet, wobei der Abschnitt mit der Elektromagnetwicklung und der Ausgangskontaktabschnitt elektrisch isoliert in einem Gehäuse angeordnet sind, oder auf einem einzelnen Substrat angebracht sind.

Weiterhin sind bei einem Elektromagnetrelais, das in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 219647/1999 ( JP-A-11-219647 ) mit dem Titel "Klemmenanordnung eines Hochfrequenzrelais" beschrieben wird, ein Elektromagnetrelaisabschnitt und ein Ausgangskontaktabschnitt elektrisch isoliert vorgesehen, und springen in einander entgegengesetzten Richtungen vor, während sie durch zwei Substratschichten getrennt sind. Hierdurch wurde ein verbesserter Aufbau des auf einem Substrat angebrachten Elektromagnetrelais erzielt.

Weiterhin wird in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 35606/1997 ( JP-A-9-35606 ) mit dem Titel "Elektromagnetrelais" ein Elektromagnetrelais für eine programmierbare Steuerung beschrieben, das ein Elektromagnetspulenmodul und ein Ausgangskontaktmodul voneinander getrennt aufweist. Bei dieser Einrichtung ist das Elektromagnetspulenmodul auf einer Leiterplatte oder einem Substrat angebracht, wogegen das Ausgangskontaktmodul an das Ausgangsklemmenmodul angeschlossen ist, ohne dass dazwischen das Substrat angeordnet ist.

Ein Problem, auf das zuerst in Bezug auf die voranstehend geschilderte, herkömmliche, programmierbare Steuerung unter Bezugnahme auf die 45 bis 52 hingewiesen werden soll, besteht darin, dass die Schaltelemente (Ausgangskontakte) der Ausgabeeinrichtungen (Elektromagnetrelais), die empfindlich auf Rauschen von den externen Verdrahtungsleitern reagieren, an denen Hochspannung anliegt, auf demselben Elektroniksubstrat (Leiterplatte) wie die Treibereinrichtungen (Elektromagnetspulen) angeordnet sind, die voneinander zum Verdrahtungsanschluss isoliert werden müssen, und dass das Ausgangsmuster zwischen den beiden Reihen aus im Zick-Zack angeordneten Klemmen verlaufen muss, was dazu führt, dass die gewünschte Verkleinerung der programmierbaren Steuerung nicht erzielt werden kann, da es erforderlich ist, die Spannungsfestigkeit und eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sicherzustellen.

Ein zweites Problem bei der herkömmlichen, programmierbaren Steuerung besteht darin, dass Wärme erzeugende Elemente oder Einrichtungen wie beispielsweise die Elektromagnetwicklungen bei dem Ausgabeschema mit Elektromagnetrelais, die Leistungstransistoren, die als die Schaltelemente bei dem Ausgabeschema mit Transistoren dienen, die Leistungstriacs bei dem Ausgabeschema mit Triacs, und andere Bauteile im Inneren der programmierbaren Steuerung angebracht sind, was es schwierig macht, die Wärmeabstrahlung ausreichend zu bewirken, trotz der Belüftung durch Belüftungsfenster, was eine ernsthafte Einschränkung bei dem Versuch der Verkleinerung der programmierbaren Steuerung darstellt.

Zwar werden die Aufbauten der Elektromagnetrelais, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 219647/1999 ( JP-A-11-219647 )und 35606/1997 ( JP-A-9-35606 ) beschrieben werden, in Bezug auf einige technische Eigenschaften verbessert. Sie stellen jedoch keine zufriedenstellende, vollständige Lösung für das erste und das zweite Problem dar, die voranstehend geschildert wurden.

Angesichts des voranstehend geschilderten Stands der Technik besteht ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer programmierbaren Steuerung, welche erfolgreich die Schwierigkeiten der herkömmlichen, programmierbaren Steuerung überwinden kann, und welche in einer erheblich verkleinerten Anordnung implementiert werden kann, wobei eine hohe Unempfindlichkeit gegen Rauschen sichergestellt wird, eine hohe Spannungsfestigkeit, und eine verbesserte oder verstärkte Wärmeabfuhrleistung.

Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer programmierbaren Steuerung, die einfach mit verschiedenen Standards fertig werden kann, infolge einer standardisierten Implementierung eines grundlegenden Abschnitts der programmierbaren Steuerung, und daher die Wartungs- und Austauscheigenschaften verbessern kann.

Angesichts dieser und weiterer Ziele, die im Verlauf der Beschreibung noch deutlicher werden, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine programmierbare Steuerung zur Verfügung gestellt, die einen Mikroprozessor und einen Programmspeicher zum Steuern eines externen Verbrauchers aufweist, der an ein Ausgabeschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf Grundlage des Betriebszustands einer externen Eingabeeinrichtung, die an ein Eingabeschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher gespeichert ist.

Die voranstehend geschilderte, programmierbare Steuerung weist weiterhin ein CPU-Substrat auf, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, einen Ausgabeeinrichtungsblock, und einen abtrennbaren Ausgabeklemmenträgerblock.

Auf dem CPU-Substrat ist der Mikroprozessor und der Programmspeicher angebracht, und es ist so angeordnet, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats im Wesentlichen parallel zu einer Hauptoberfläche des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats verläuft.

Auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat sind angebracht das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul, ein Eingangsklemmenmodul, das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul, und der Ausgabeeinrichtungsblock.

Der Ausgabeeinrichtungsblock enthält mehrere Treibereinrichtungen, mehrere Schaltelemente, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie in Reaktion auf die elektrische Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, Treiberklemmen, die an das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeschlossen sind, und mehrere Kontaktklemmen, die an der Seite entgegengesetzt zu den Treiberklemmen angeordnet sind, und elektrisch mit dem jeweiligen Schaltelement verbunden sind.

Der trennbare Ausgabeklemmenträgerblock weist mehrere Ausgangsklemmen auf, deren eines Ende jeweils im Eingriff mit den Kontaktklemmen des Ausgabeeinrichtungsblocks steht, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die an den anderen Enden der Ausgangsklemmen angeordnet sind, um an sie externe Verdrahtungsleiter jeweils anzuschließen.

Der trennbare Ausgangsklemmenträgerblock ist im Ausgabeeinrichtungsblock überlagert so angeordnet, dass der trennbare Ausgangsklemmenträgerblock abnehmbar mit dem Ausgabeeinrichtungsblock verbunden werden kann.

Infolge der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung können die Ausgangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf negative Einflüsse einer Hochspannung und/oder von Rauschen reagieren, räumlich von dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat isoliert oder beabstandet (also entfernt angeordnet) werden, wodurch die Spannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung insgesamt signifikant verbessert werden können. Weiterhin kann die Wärmeabfuhr von der programmierbaren Steuerung nach außen wesentlich verbessert werden, verglichen mit jener Anordnung, bei welcher die Ausgabeeinrichtung in das Substrat eingebettet sind. Weiterhin kann der Einfluss von Strahlungswärme und Rauschen infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat, das parallel zu dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden. Weiterhin wird von den Treibereinrichtungen erzeugte Wärme nicht nur nach Außen mittels Strahlung abgeführt, sondern auch mittels Wärmeleitung über die Kontaktklemmen, die Ausgangsklemmen, und die externen Verdrahtungsleiter abgeführt. Hierdurch kann ein Temperaturanstieg noch weiter unterdrückt werden.

Die programmierbare Steuerung, die gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird, weist ebenfalls einen Mikroprozessor und einen Programmspeicher zum Steuern eines externen Verbrauchers auf, der an ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf der Grundlage des Betriebszustands einer externen Eingabeeinrichtung, die an ein Eingabeschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, sowie auf Grundlage des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher gespeichert ist.

Die voranstehend geschilderte, programmierbare Steuerung weist ein CPU-Substrat auf, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, und einen vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock.

Auf dem CPU-Substrat sind der Mikroprozessor und der Programmspeicher angebracht, und das Substrat ist so angeordnet, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats verläuft.

Auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat sind angebracht das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul, ein Eingangsklemmenmodul, das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul, und Ausgangsbuchsen.

Der integrierte Ausgangsklemmenträgerblock weist mehrere Treibereinrichtungen auf, Schaltelemente, die jeweils so ausgelegt sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, Treiberklemmen, die zur Verbindung in die Ausgangsbuchsen eingeführt sind, die auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet sind, mehrere Ausgangsklemmen, die auf der zu den Treiberklemmen entgegengesetzten Seite angeordnet sind, und bei denen ein Ende jeweils mit einem zugehörigen Schaltelement verbunden ist, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die jeweils an den anderen Enden der Ausgangsklemmen angeordnet sind, und so ausgebildet sind, dass mit ihnen externe Verdrahtungsleiter verbunden werden können.

Der integrierte Ausgangsklemmenträgerblock ist abnehmbar auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angebracht.

Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung können nicht nur die bereits erwähnten, vorteilhaften Auswirkungen erzielt werden, sondern können auch der Austausch und/oder die Wartung des Ausgangsklemmenträgerblocks und des Hauptkörpers oder Basisabschnitts der programmierbaren Steuerung einfach durchgeführt werden, unter Verringerung der hierbei auftretenden Kosten, was einen weiteren Vorteil darstellt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine programmierbare Steuerung zur Verfügung gestellt, die ebenfalls einen Mikroprozessor und einen Programmspeicher zum Steuern eines externen Verbrauchers aufweist, der an ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf der Grundlage des Betriebszustandes einer externen Eingabeeinrichtung, die an ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher gespeichert ist.

Die voranstehend geschilderte, programmierbare Steuerung weist ein CPU-Substrat auf, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, einen Treibereinrichtungsblock und einen Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock.

Auf dem CPU-Substrat sind der Mikroprozessor und der Programmspeicher angebracht, und es ist so angeordnet, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats verläuft.

Auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat sind das Eingangschnittstellenschaltungsmodul, ein Eingangsklemmenmodul, das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul, und der Treibereinrichtungsblock angebracht.

Der Treibereinrichtungsblock weist mehrere Treibereinrichtungen und Treiberklemmen zum Verbinden der Treibereinrichtungen mit dem Eingabe/Ausgabesubstrat auf.

Der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock ist gegenüberliegend dem Treibereinrichtungsblock angeordnet, mit einem Luftspalt dazwischen, und weist mehrere Schaltelemente auf, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, mehrere Ausgangsklemmen, die auf einer Seite entgegengesetzt zu den Treiberklemmen angeordnet sind, und elektrisch jeweils mit einem Schaltelement verbunden sind, externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die jeweils an einem Ende der Ausgangsklemmen vorgesehen sind, damit mit Ihnen externe Verdrahtungsleiter verbunden werden können.

Der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock ist so ausgebildet, dass er abnehmbar auf dem Treibereinrichtungsblock angeordnet ist.

Wie aus den voranstehenden Ausführungen deutlich geworden sein sollte, wird der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock als Mehrschichtanordnung ausgebildet, bei welcher die Schaltelemente und die Ausgangsklemmen so angeordnet sind, dass sie übereinander liegen, und ist so ausgebildet, dass er, dem Treibereinrichtungsblock überlagert, abnehmbar ausgebildet ist. Infolge dieser Ausbildung sind die Ausgangsverdrahtungsleiter, die empfindlich für negative Einflüsse von Hochspannung und/oder Rauschen sind, räumlich isoliert (also entfernt angeordnet) von dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, wodurch die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung insgesamt wesentlich verbessert werden können. Weiterhin wird von den Treibereinrichtungen und den Schaltelementen erzeugte Wärme nicht nur nach außen mittels Strahlung abgeführt, sondern auch infolge der Wärmeleitung über die Kontaktklemmen, die Ausgangsklemmen und die externen Verdrahtungsleiter abgeführt, die dort angeschlossen sind. Hierdurch kann ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung wirksam unterdrückt werden. Weiterhin kann die Fläche des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats wesentlich verringert werden. Weiterhin wird die Wartung der programmierbaren Steuerung erheblich erleichtert, da der Ausgangsklemmenträgerblock sehr leicht abgenommen werden kann. Weiterhin wird für die programmierbare Steuerung eine hohe Verlässlichkeit sichergestellt, infolge der Abwesenheit elektrischer Kontaktteile zwischen dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock und dem Treibereinrichtungsblock.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchem weitere Ziele, Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Aufsicht auf eine programmierbare Steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten sind;
2 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
3 eine entsprechende Vorderansicht, wobei einige Teile weggeschnitten sind;
4 eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat (Substrat einer zentralen Verarbeitungseinheit), das in die programmierbare Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
5 ein Schaltbild des inneren Schaltungsaufbaus eines Ausgabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine Darstellung der Positionsbeziehung zwischen Schaltklemmen, Kontaktklemmen und gemeinsamen Kontaktklemmen in dem Ausgabeeinrichtungsblock der programmierbaren Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
7 eine Schnittansicht eines Ausgangsklemmenträgerblocks bzw. Ausgabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine Perspektivansicht, die darstellt, auf welche Art und Weise der Ausgangsklemmenträgerblock und der Ausgabeeinrichtungsblock miteinander gekuppelt oder zusammengebaut sind, bei der programmierbaren Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine Aufsicht auf eine programmierbare Steuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten sind;
10 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
11 eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat, das bei der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
12 eine Perspektivansicht eines Ausgabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine Aufsicht auf zwei Ausgabeeinrichtungsblöcke in jenem Zustand, bei dem sie miteinander verbunden sind, bei der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
14 eine Schnittansicht eines Ausgangsklemmenträgerblocks und des Ausgabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
15 eine Perspektivansicht zur Erläuterung der gegenseitigen Verbindung des Ausgangsklemmenträgerblocks und des Ausgabeeinrichtungsblocks bei der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
16 eine Vorderansicht einer programmierbaren Steuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten sind;
17 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
18 eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat, das bei der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
19 eine Perspektivansicht eines Ausgabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
20 eine Darstellung der Positionsbeziehung zwischen Schaltklemmen, Kontaktklemmen und gemeinsamen Klemmen in dem Ausgabeeinrichtungsblock der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
21 eine Schnittansicht eines Ausgangsklemmenträgerblocks und des Ausgabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
22 eine Perspektivansicht eines Eingangsklemmenträgerblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
23 eine Perspektivansicht eines Eingabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
24 eine Schnittansicht des Eingangsklemmenträgerblocks und des Eingabeeinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
25 eine Perspektivansicht eines vereinigten Ausgangsklemmenträgerblocks des Typs mit Relaisausgang bei einer programmierbaren Steuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
26 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
27 eine Seitenschnittansicht eines vereinigten Ausgangsklemmenträgerblocks des Typs mit Transistorausgang bei der programmierbaren Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
28 eine Seitenschnittansicht eines vereinigten Ausgangsklemmenträgerblocks des Typs mit Triakausgang bei der programmierbaren Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
29 eine Seitenschnittansicht eines vereinigten Eingangsklemmenträgerblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
30 eine Perspektivansicht eines Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblocks und eines Treibereinrichtungsblocks des Relaistyps bei einer programmierbaren Steuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
31 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
32 eine Seitenschnittansicht eines Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblocks und eines Treibereinrichtungsblocks des Transistor-Ausgabetyps bei einer programmierbaren Steuerung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
33 eine Seitenschnittansicht eines Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblocks des Triac-Ausgangstyps einer programmierbaren Steuerung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
34 eine Seitenschnittansicht eines Zusatz-Eingangsklemmenträgerblocks und eines Schaltelementblocks der programmierbaren Steuerung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
35 eine Aufsicht auf eine Erweiterungsausgangseinheit für eine programmierbaren Steuerung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
36 eine entsprechende Schnittansicht entlang einer Linie A-A, gesehen in der durch Pfeile angedeuteten Richtung;
37 eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungsausgabeeinheit, bei welcher ein abnehmbarer Ausgangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
38 eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungsausgabeeinheit, bei welcher ein vereinigter Ausgangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
39 eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungsausgabeeinheit, bei welcher ein Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
40 eine Aufsicht auf eine Erweiterungseingabeeinheit für eine programmierbare Steuerung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
41 eine entsprechende Schnittansicht entlang einer Linie B-B, betrachtet in der durch Pfeile angedeuteten Richtung;
42 eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungseingabeeinheit, bei welcher ein abnehmbarer Eingangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung;
43 eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungseingabeeinheit, bei welcher ein vereinigter Eingangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung;
44 eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungseingabeeinheit, bei welcher ein Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung;
45 eine Vorderansicht einer herkömmlichen programmierbaren Steuerung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten sind;
46 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
47 eine Aufsicht auf die herkömmliche, programmierbare Steuerung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten dargestellt sind;
48 eine entsprechende Seitenschnittansicht;
49 eine Aufsicht auf die programmierbare Steuerung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten sind;
50 eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat, das bei der herkömmlichen, programmierbaren Steuerung vorgesehen ist;
51 eine Vorderansicht einer herkömmlichen Eingabe/Ausgabeeinheit zur Erweiterung, die in Kombination mit der herkömmlichen, programmierbaren Steuerung verwendet werden soll; und
52 eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C in 51, gesehen in der durch Pfeile angedeuteten Richtung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im Einzelnen zusammen damit beschrieben, was momentan als ihre bevorzugten oder typischen Ausführungsformen angesehen wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In der nachfolgenden Beschreibung sollen derartige Begriffe wie "oben", "unten", "oben angeordnet", "unten angeordnet", "vertikal", "in Richtung der Tiefe", "in Richtung der Höhe", "in Richtung der Länge" und dergleichen so verstanden werden, dass sie die Beschreibung erleichtern, jedoch nicht als einschränkende Begriffe zu verstehen sind.
Ausführungsform 1
1 ist eine Aufsicht auf eine programmierbare Steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten dargestellt sind. 2 ist eine Seitenschnittansicht der programmierbaren Steuerung. 3 ist eine Vorderansicht der programmierbaren Steuerung, wobei einige Abschnitte nicht dargestellt sind. 4 ist eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat (Substrat einer zentralen Verarbeitungseinheit).
In 1, welche die programmierbare Steuerung 90b in Aufsicht zeigt, sind ein CPU-Substrat 22b, Lichtführungen 48b, ein Eingangsverbinder 41a, und ein Flachkabel 49 nicht dargestellt, um das Verständnis des Aufbaus der programmierbaren Steuerung zu erleichtern. Ähnlich sind in 3 eine Bodenseitenwandoberfläche eines Basisteils 10b, das in 1 gezeigt ist, und das Flachkabel 49 nicht dargestellt.
In den 1 bis 3 weist die programmierbare Steuerung 90b ein Basisteil lOb und darauf angebrachte Teile auf, sowie einen Deckel 20b und daran angebrachte Teile, und ist mit Klemmendeckeln 91b versehen, die aus einem transparenten Harz bestehen, und den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblöcken 40a zugeordnet sind. In dem Klemmendeckel 91b sind Löcher vorgesehen, damit das Einführen eines Schraubendrehers möglich ist, sowie Verdrahtungsleiterführungsnuten und dergleichen, obwohl dies nicht dargestellt ist.
Das Basisteil 10b, das aus einem Harz ausgeformt ist, im Wesentlichen in Form eines rechteckigen Behälters, und das eine große Anzahl an Belüftungslöchern (nicht gezeigt) aufweist, ist mit einer Bodenoberfläche versehen, die eine Montagenut 11a aufweist, deren Randabschnitte jeweils im Schnitt keilförmig sind. Die programmierbare Steuerung 90b kann daher auf einer Montageschiene (nicht gezeigt) angebracht werden, die fest an einer Wandoberfläche eines Steuerfelds oder einer Konsole (ebenfalls nicht dargestellt) angebracht ist.
Die programmierbare Steuerung 90b weist ein Stromversorgungsschaltungssubstrat 12b auf, das auf einer inneren Bodenwandoberfläche des Basisteils lOb angeordnet ist, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b, das an mehreren Stempeln befestigt ist, die wiederum auf der inneren Bodenwandoberfläche des Basisteils lOb angebracht sind, Substratverbinder 16a und 16b, die an dem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12b bzw. dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b angebracht sind, und dazu ausgebildet sind, teleskopartig ineinander eingeführt zu werden, um elektrische Verbindungen zwischen dem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12b und dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b festzulegen (siehe 3), einen Substratverbinder 17, der an dem voranstehend erwähnten Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b befestigt ist, um fest mit einem Substratverbinder 23 als Gegenstück verbunden zu werden, der nachstehend geschildert wird (siehe 3), eine Stromversorgungseinheit 18b zur Erzeugung einer stabilisierten Steuerquellenspannung von beispielsweise 24 V Gleichspannung oder 5 V Gleichspannung aus einer Netzstromversorgung von 100 V Wechselspannung oder 240 V Wechselspannung, wobei die Stromversorgungseinheit 18b an einem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12b angebracht ist, und elektrisch mit Stromversorgungsklemmen 18 verbunden ist, sowie einen Erweiterungsverbinder 19, der auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b angebracht ist, damit eine Zusatzeinheit (die nachstehend genauer erläutert wird) elektrisch angeschlossen werden kann. Hierbei wird darauf hingewiesen, dass eine Eingangs/Ausgangsbusleitung, eine Einrichtungsauswahlsignalleitung und eine Steuerquellenspannungsleitung, die an einen Mikroprozessor 28 (nachstehend erläutert) angeschlossen werden sollen, vorgesehen sind, und zwar so, dass sie sich durch die Substratverbinder 16a und 16b, 17 und 23 sowie durch den Erweiterungsverbinder 19 erstrecken.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90b einen Deckel 20b auf, der aus Harz besteht, und fest an einem offenen Ende des behälterförmigen Basisteils lOb befestigt ist, mit Hilfe von (nicht dargestellten) Klemmschrauben (vgl. 3), ein CPU-Substrat 22b, das fest an der Innenoberfläche des Deckels 20b befestigt ist, sowie den Substratverbinder 23 (bereits erwähnt), der auf dem CPU-Substrat angebracht ist (vgl. ebenfalls 3).
In 4 weist die programmierbare Steuerung 90b weiterhin Betriebszustandsanzeige-LEDs 26a auf, die fest an dem CPU-Substrat 22b befestigt sind, und elektrisch hiermit verbunden sind, einen Programmverbinder 27 zum Verbinden einer (nicht dargestellten) Programmladeinheit, sowie den Mikroprozessor 28, der fest an den CPU-Substrat 22b befestigt ist, und mit diesem elektrisch verbunden ist. Weiterhin weist die programmierbare Steuerung verschiedene Speicher 29 auf, etwa einen nicht-flüchtigen Systemspeicher, einen Programmspeicher, einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), der für Arithmetikverarbeitung verwendet wird, sowie einen Zwischenspeicher zum Treiben der Betriebszustandsanzeige-LEDs 26a. Diese Speicher 29 sind ebenso fest an den CPU-Substrat 22b befestigt, und so ausgebildet, dass sie elektrisch an dem Mikroprozessor 28 mit Hilfe einer oder mehrerer Busleitungen verbunden sind.
Wie wiederum aus den 1 und 3 hervorgeht, weist die programmierbare Steuerung 90b weiterhin ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul 35 auf, das fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b befestigt ist, und einen Ausgangszwischenspeicher (nicht gezeigt) als Hauptbauteil aufweist, sowie ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36, das ebenfalls an dem voranstehend erwähnten Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b befestigt ist, und einen Datenselektor und eine Signalfilterschaltung (nicht gezeigt) aufweist.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90b zwei trennbare Ausgangsklemmenträgerblöcke 40a auf, die jeweils Klemmen haben, die zickzackförmig in zwei Reihen angeordnet sind (nachstehend auch als der trennbare Ausgangsklemmenträgerblock mit zwei Reihen bezeichnet), Klemmschrauben 42 zum Befestigen der Klemmenträgerblöcke in zwei Reihen, sowie die Ausgangseinrichtungsblöcke 43a, die an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14b an entgegengesetzten Seiten von diesem angeordnet sind. Der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40a und der Ausgangseinrichtungsblock 43a weisen zahlreiche jeweilige Kontaktklemmen auf, die gegenseitig miteinander kontaktiert werden. Der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40a und der Ausgangseinrichtungsblock 43a werden mit Hilfe der Klemmschrauben 42 untrennbar aneinander festgehalten.
In 1 ist der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40a so dargestellt, dass ein bogenförmiger Abschnitt des Blocks weggeschnitten ist, damit man den Ausgangseinrichtungsblock 43a erkennen kann.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90b Verbinderklemmen 44a auf, die fest an dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14b befestigt sind, einen Eingangsverbinder 41a, in welchen die Verbinderklemmen 44a zur elektrischen Verbindung eingeführt sind, sowie ein Flachkabel 49, welches lotfrei an den Eingangsverbinder 41a angequetscht ist. Das Flachkabel 49 ist mit einer externen Eingabeeinrichtung oder einem entsprechenden Gerät (nicht gezeigt) verbunden.
Weiterhin weist die Programmierersteuerung eine große Anzahl an Eingangszustandsanzeige-LEDs 47a auf, die fest mit dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14b verbunden und elektrisch an dieses angeschlossen sind, eine große Anzahl an Eingangszustandsanzeige-LEDs 48a, die fest an dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14b befestigt und elektrisch mit diesem befestigt sind, sowie Lichtführungen 48b, die gegenüberliegend den Eingangszustandsanzeige-LEDs 48a angeordnet sind, wobei jede der Lichtführungen 48b aus einem transparenten Harz besteht, so dass der Zustand der zugehörigen LED von außerhalb des Deckels 20b untersucht oder betrachtet werden kann.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass Lichtführungen, die jeweils aus einem transparenten Harz bestehen (nicht gezeigt), gegenüberliegend den Ausgangszustand-Anzeige-LEDs 47a angeordnet sind, so dass die Zustände dieser LEDs von außerhalb des Deckels 20b untersucht werden können.
Die Ausgangseinrichtungsblöcke 43a werden durch das voranstehend erwähnte Ausgangsschnittstellenmodul 35 betrieben, um hierdurch eine oder mehrere externe Verbraucher (nicht gezeigt) zu betreiben, mit Hilfe des zugehörigen, abtrennbaren, Ausgangsklemmenträgerblockes 40a.
Andererseits werden die Eingangssignale, die von einer externen Eingabeeinrichtung oder einem entsprechenden Gerät (nicht gezeigt) abgegeben werden, dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36 mit Hilfe des Eingangsverbinders 41a und der Verbinderklemmen 44a zugeführt.
Als nächstes werden der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40a und der Ausgangseinrichtungsblock 43a mit weiteren Einzelheiten beschrieben. 5 ist ein Schaltbild, das die interne Schaltungsausbildung des Ausgangseinrichtungsblockes 43a zeigt. Wie aus 5 hervorgeht, weist der Ausgangseinrichtungsblock 43a vier Elektromagnet-Spulen 50a bis 50d auf, die jeweils als Treibereinrichtungen dienen, Ausgangskontakte 51a bis 51d, die jeweils als Schaltelement dienen, und bei Zufuhr von Strom der zugehörigen Elektromagnetspule 50a bis 50d geschlossen werden, eine Schaltklemme 52a bis 52d jeweils für einen der Ausgangskontakte 51a bis 51d (Schaltelemente), andere Schaltklemmen 53a bis 53d für die Ausgangskontakte (Schaltelemente), 51a bis 51d, Kontaktklemmen 54a bis 54d, die jeweils an die Schaltklemmen 52a bis 52d angeschlossen sind, und zickzackförmig angeordnet sind, gemeinsame Kontaktklemmen 55a und 55b, die gemeinsam mit den Schaltklemmen 53a bis 53d verbunden sind, sowie gemeinsame Treiberklemmen 57a und 57b, die gemeinsam jeweils an eine der anderen Klemmen der Elektromagnetspulen 50a bis 50d angeschlossen sind. Die Treiberklemmen und die gemeinsamen Treiberklemmen sind fest durch Löten an dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14 befestigt.
6 zeigt die Positionsbeziehung zwischen den Schaltklemmen 52a bis 52d und 53a bis 53d, den Kontaktklemmen 54a bis 54d, und den gemeinsamen Kontaktklemmen 55a und 55b. Wie aus 6 hervorgeht, kann durch Anordnung der gemeinsamen Kontaktklemmen 55a und 55b etwa in Diagonalanordnung die Ausbildung von Querverbindungen vermieden werden.
7 zeigt die Ausbildung des abtrennbaren Ausgangsklemmen-Trägerblocks bzw. des Ausgangseinrichtungsblocks in Schnittansicht, und 8 ist eine Perspektivansicht zur Erläuterung, auf welche Art und Weise der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock und der Ausgangseinrichtungsblock miteinander verbunden sind. Wie aus den 7 und 8 hervorgeht, ist der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40a durch Einführen auf dem Ausgangseinrichtungsblock 43a angebracht. Dann werden für Ausgangsklemmen 45a jeweils in Kontakt mit den vier Kontaktklemmen 54a bis 54d versetzt, wobei zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 55c in Kontakt mit den gemeinsamen Kontaktklemmen 55a und 55b versetzt werden.
Jede der Ausgangsklemmen 45a ist mit einer Klemmenschraube 46 (einer externen Verdrahtungsleiter-Verbindungsvorrichtung) versehen, wogegen jede der gemeinsamen Ausgangsklemmen 45c mit einer gemeinsamen Klemmenschraube 46c versehen ist.
Die Klemmenschraube 46 und die gemeinsame Klemmenschraube 46c können vom selben Typ sein. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die gemeinsame Klemmenschraube 46c so ausgebildet ist, dass sie die Verdrahtungsleiter zusammenklemmt, die von zwei Schaltungspunkten des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher ausgehen, wogegen die Klemmenschrauben 46 dazu ausgelegt sind, getrennt oder einzeln die Verdrahtungsleiter zu klemmen, die von den einzelnen Schaltungspunkten des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher zu den einzelnen Ausgangsklemmen 45a verlaufen.
Als nächstes wird der Betriebsablauf der programmierbaren Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung geschildert. Der in der programmierbaren Steuerung 90b vorgesehene Mikroprozessor 28 arbeitet entsprechend einer Programmfolge oder entsprechend Programmen, die von der Programmladeeinheit über einen Programmverbinder 47 übertragen werden, und unter den verschiedenen Speichern 29 in die Programmspeicher eingeschrieben werden. Im einzelnen ist der Mikroprozessor 28 so ausgelegt, dass er auf das Eingangssignal oder die Eingangssignale reagiert, die von der externen Eingabeeinrichtung geliefert werden, die an den Eingangsverbinder 41a angeschlossen ist, oder von einer externen Eingabeeinrichtung, die an eine Zusatz-Eingabeeinheit (nachstehend genauer erläutert) angeschlossen ist, um so den Betriebsablauf des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher zu steuern, die an den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40a oder eine Zusatz-Ausgabeeinheit (nachstehend erläutert) angeschlossen sind. In diesem Fall werden im wesentlichen sämtliche zahlreichen Eingangs- und Ausgangszustände, sowie der Betriebszustand des Mikroprozessors, mit Hilfe der Eingangszustandsanzeige-LEDs 48a, der Ausgangszustandsanzeige-LEDs 47a, und der Betriebszustandsanzeige LEDs 26a angezeigt.
Bei der programmierbaren Steuerung 90a, die den voranstehend geschilderten Aufbau aufweist, gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung, wie sie sich in deren ersten Ausführungsform verwirklicht, ist der Ausgangseinrichtungsblock 43a als Zweischicht-Aufbau verwirklicht, also als Schicht aus Elektromagnetspulen 50a bis 50d, die jeweils als die Treibereinrichtungen dienen, und als Schicht aus Ausgangskontakten 51a bis 51d, die jeweils als Schaltelement dienen. Die Ausgangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf den negativen Einfluss einer hohen Spannung und/oder von Rauschen reagieren, können daher räumlich gegenüber dem Eingabe-Ausgabe-Schaltungssubstrat 40b isoliert werden, wodurch die Spannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung insgesamt wesentlich verbessert werden können.
Weiterhin sind die Ausgangseinrichtungsblöcke 43a entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingangs/Ausgangs-Schaltungssubstrats 14b angeordnet. Infolge dieser Anordnung kann die Wärmeabfuhr nach außen deutlich erhöht werden, verglichen mit einer Anordnung, bei welcher die Ausgangseinrichtungen im Inneren des Substrats angeordnet sind. Weiterhin kann der Einfluss der Strahlungswärme und des Rauschens in folge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat 22b, das parallel zu dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14b angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.
Darüber hinaus wird Wärme, die von den Elektromagnetspulen 50a bis 50d erzeugt wird, nicht nur nach außen von dem Behälter- oder kastenförmigen Gehäuse abgegeben, das durch die Basis l0b und den Deckel 20b gebildet wird, über Abstrahlung, sondern wird auch über Wärmeleitung über die Kontaktklemmen 54a bis 54d, die Ausgangsklemmen 45a, die Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung) 46 und die externen Verdrahtungsleiter abgeführt, die daran angeschlossen sind. Hierdurch kann ein Temperaturanstieg noch weiter unterdrückt werden.
Zwar erfolgte die voranstehende Beschreibung unter der Annahme, dass die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung zum Verbinden der externen Verdrahtungsleiter mit der programmierbaren Steuerung 90b durch die Klemmenschrauben 46 und die gemeinsamen Klemmenschrauben 46c verwirklicht wird, jedoch wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung überhaupt nicht hierauf beschränkt ist. Die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung kann als Griffverbindungsklemme ausgebildet sein, die so ausgelegt ist, dass sie den Verbindungsleiter durch einen Griff verbindet, oder als Klemme des Verbindertyps, die durch Stecker- und Buchsen-Klemmenteile gebildet wird.
Weiterhin kann in Folge einer derartigen Anordnung, dass der Ausgangseinrichtungsblock 43a und der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40a räumlich einander überlagert angeordnet sind, die Fläche des Eingabe-Ausgabe-Schaltungssubstrats 14b signifikant verkleinert werden, im Vergleich zur bislang bekannten, programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat 22b in einem trogartigen Abschnitt angeordnet ist, der durch die beiden Klemmenträgerblöcke 40a und das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14b gebildet wird, ist auch im wesentlichen kein Leerraum vorhanden, trotz der dreidimensionalen Ausbildung der programmierbaren Steuerung.
Als einzigartiges Merkmal der programmierbaren Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, die voranstehend beschrieben wurde, sollte hervorgehoben werden, dass das Eingangssignal zur programmierbaren Steuerung 90b mit Hilfe des Eingangsverbinders 41a zugeführt wird, und dass die paarweise angeordneten Klemmenträger so ausgelegt sind, dass sie als die abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblöcke 40a; 40a für die Ausgangsverdrahtungsleitung dienen.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die meisten, miniaturisierten, programmierbaren Steuerungen von jenem Typ sind, bei welchem Eingangs/Relais-Kontakt-Ausgänge mit 24 Volt Gleichspannung vorhanden sind. Wenn daher die Vorgabe von 24 Volt Gleichspannung exklusiv für den Signaleingang eingesetzt wird, tritt kein Problem in Bezug auf die Spannungsfestigkeit auf, unter Verwendung des Eingangsverbinders 41a, was bedeutet, dass die programmierbare Steuerung durch einen wesentlich verkleinerten Aufbau verwirklicht werden kann, verglichen mit jener programmierbaren Steuerung, bei welcher der Klemmenträger für die Eingangssignale anstelle des Eingangsverbinders verwendet wird.
Ausführungsform 2
9 ist eine Aufsicht auf eine programmierbare Steuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei einige Abschnitte weggeschnitten dargestellt sind. 10 ist eine entsprechende Seitenschnittansicht. 11 ist eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat, das in der programmierbaren Steuerung vorgesehen ist.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, weist die insgesamt durch 90c bezeichnete, programmierbare Steuerung ein kastenoder behälterförmiges Basisteil l0c auf, darauf angebrachte Teile, einen Deckel 20c und daran befestigte Teile. Das Basisteil 10c, das aus Kunstharz in Form eines rechteckigen Kasten oder Behälters besteht, und eine große Anzahl an Belüftungslöchern (nicht gezeigt) aufweist, weist eine Bodenoberfläche auf, die mit einer Montagenut 11a versehen ist, deren gegenüberliegende Seitenränder jeweils im Schnitt keilförmig ausgebildet sind. Die programmierbare Steuerung 90c kann daher auf einer Montageschiene (nicht gezeigt) angebracht werden, die fest an einer Wandoberfläche eines Steuerfeldes oder einer Steuerkonsole (ebenfalls nicht gezeigt) befestigt ist.
Die programmierbare Steuerung 90c weist eine Stromversorgungsschaltungsplatine oder ein entsprechendes Substrat 12c auf, die an einer inneren Bodenwandoberfläche des Basisteils l0c angeordnet ist, sowie eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine oder ein entsprechendes Substrat 14c, die an mehreren Stempeln befestigt ist, die fest auf der inneren Bodenwandoberfläche des Basisteils 14c angebracht sind, wobei das Stromversorgungsschaltungssubstrat 12c und das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c elektrisch miteinander durch einen Substratverbinder (nicht gezeigt) verbunden sind.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90c einen Substratverbinder 17 (vgl. 9) auf, der fest an dem voranstehend erwähnten Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c so befestigt ist, dass er fest mit einem Substratverbinder 23 als Gegenstück verbunden ist, der später beschrieben wird, eine Stromversorgungseinheit 18c zur Erzeugung stabilisierter Steuerquellenspannungen von 24 Volt Gleichspannung, 5 Volt Gleichspannung und anderen, von einer Netzstromquelle mit 100 Volt Gleichspannung oder 240 Volt Gleichspannung, die eine Stromversorgungsklemme (nicht gezeigt) angeschlossen ist, wobei die Stromversorgungseinheit 18c an dem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12c angebracht ist, sowie einen Erweiterungsverbinder 19, der an dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c befestigt und mit diesem verbunden ist, damit eine Zusatzeinheit (nachstehend erläutert) elektrisch mit der programmierbaren Steuerung verbunden werden kann. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass eine Eingangs/Ausgangs-Busleitung, eine Einrichtungsauswahlsignalleitung, und eine Steuerquellenspannungsleitung, die an einen Mikroprozessor 28 (nachstehend erläutert) angeschlossen werden sollen, so vorgesehen sind, dass sie durch die Substratverbinder 17 und 23 und den Erweiterungsverbinder 19 verlaufen.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90c einen Deckel 20c auf, der aus Harz besteht, und an einem offenen Ende des Behälterförmigen Basisteils l0c mit Hilfe nicht dargestellter Klemmschrauben befestigt ist (vgl. 9), ein CPU-Substrat 22c, das fest an der Innenoberfläche des Deckels 20c befestigt ist, sowie den Substratverbinder 23, voranstehend bereits erwähnt, der auf dem CPU-Substrat 22c angebracht ist (vgl. ebenfalls 3).
In 11 weist die programmierbare Steuerung 90c weiterhin Ausgangszustandsanzeige-LEDs 24a auf, Eingangszustandsanzeige-LEDs 25a, sowie Betriebszustandsanzeige LEDs 26a, die an dem CPU-Substrat 22c befestigt und elektrisch mit diesem verbunden sind, einen Programmverbinder 27, der dazu dient, dass eine Programmladeeinheit (nicht gezeigt) an die programmierbare Steuerung angeschlossen werden kann, sowie den Mikroprozessor 28, der fest auf dem CPU-Substrat 22c angebracht ist.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung verschiedene Speicher 29 auf, beispielsweise einen nicht-flüchtigen Systemspeicher, einen Programmspeicher, einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) zur Arithmetikverarbeitung, einen Zwischenspeicher zum Betreiben der Betriebszustandsanzeige-LED 26a und weitere. Diese Speicher 29 sind ebenfalls fest auf dem CPU-Substrat 22c angebracht, und so ausgebildet, dass sie elektrisch an den Mikroprozessor 28 mit Hilfe von Busleitungen angeschlossen werden.
Wie wiederum aus den 9 und 10 hervorgeht, weist die programmierbare Steuerung 90c weiterhin ein Ausgangsschnittstellen-Schaltungsmodul 35 auf, das fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14c angebracht ist, und mit einem Ausgangszwischenspeicher (nicht gezeigt) als Aufbauteil versehen ist, sowie ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36, das ebenfalls fest mit dem voranstehend erwähnten Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c verbunden ist, und aus einem Datenselektor und einer Signalfilterschaltung (nicht gezeigt) als Hauptbauteilen besteht.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90c einen abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40b auf, der zickzackförmig in zwei Reihen angeordnete Klemmen aufweist (nachstehend auch als der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock mit zwei Reihen bezeichnet), einen abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41b, bei dem Klemmen zickzackförmig in zwei Reihen vorgesehen sind (nachstehend auch als abtrennbarer Eingangsklemmenträgerblock mit zwei Reihen bezeichnet), Klemmschrauben 42 zum Befestigen dieser Klemmenträgerblöcke, einen Ausgangseinrichtungsblock 43b, der auf dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c an dessen einer Seite angebracht ist (vgl. 10) sowie einen Substratklemmenblock 44b (10), der fest auf dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c an dessen anderer Seite angebracht ist. Der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40b und der Ausgangseinrichtungsblock 43b weisen zahlreiche Kontaktklemmen auf, die miteinander in Kontakt gebracht werden. Der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40b und der Ausgangseinrichtungsblock 43b werden durch die Klemmschrauben 42 untrennbar aneinander festgehalten.
Entsprechend weisen der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock 41b und der Substratklemmenblock 44b eine große Anzahl an jeweiligen Kontaktklemmen auf, die miteinander in Kontakt gebracht werden und durch die Klemmschrauben 42 untrennbar voneinander gehaltert werden.
Hierbei weist der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock 41b eine große Anzahl an Eingangsklemmen 45 sowie Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46 auf, wobei die voranstehend erwähnten Eingangsklemmen 45 in Kontakt mit den Kontaktklemmen des Substratklemmenblocks 44b gebracht werden.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90c Klemmendeckel 91c auf, die aus transparentem Harz bestehen, und dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40b bzw. dem abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41b zugeordnet vorgesehen sind, um einen elektrischen Schlag zu verhindern. Der Klemmendeckel 91c ist mit Schraubendreher-Einführungslöchern versehen, mit Verdrahtungsleiterführungsnuten und anderen Bauteilen, obwohl diese alle nicht dargestellt sind.
Die Ausgangseinrichtungsblöcke 43b werden durch das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul 35 zum Betreiben eines oder mehrerer externer Verbraucher (nicht gezeigt) über den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40b betrieben.
Andererseits werden die Eingangssignale, die von einer externen Eingabeeinrichtung (nicht gezeigt) stammen, dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36 über den abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41b und den Substratklemmenblock 44b zugeführt.
Als nächstes werden im einzelnen der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40b und der Ausgangseinrichtungsblock 43b beschrieben. 12 ist eine Perspektivansicht, die den Ausgangseinrichtungsblock zeigt. 13 ist eine Aufsicht, welche zwei Ausgangseinrichtungsblöcke im miteinander verbundenen Zustand zeigt. Weiterhin ist 14 eine Schnittansicht des abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblockes 40b und des Ausgangseinrichtungsblockes 43b.
Wie wiederum aus 14 hervorgeht, weist der Ausgangseinrichtungsblock 43b Fototransistorkoppler 60a bis 60d auf (die stellvertretend durch den Fototransistorkoppler 60a dargestellt sind), die als Treibereinrichtungen dienen, sowie Leistungstransistoren 61a bis 61d (stellvertretend dargestellt durch den Leistungstransistor 61a), die als die Schaltelemente dienen, von denen jedes über einen zugehörigen Fotokopplertransistor 61e bis 60h geschlossen wird (die stellvertretend durch den Fotokopplertransistor 61e dargestellt sind), bei einer Stromversorgung des Fototransistorkopplers 60a.
Wie aus den 12 und 13 hervorgeht, weist der Ausgangseinrichtungsblock 43b Kontaktklemmen 64a bis 64d auf (stellvertretend dargestellt durch die Kontakte 64a), die zickzackförmig angeordnet sind, und elektrisch jeweils an Kollektorklemmen der Leistungstransistoren 61a bis 61d angeschlossen sind (stellvertretend dargestellt durch den Leistungstransistor 61a), die jeweils als Schaltelement dienen, gemeinsame Kontaktklemmen 65a und 65b, die gemeinsam an die Emitterklemmen der Leistungstransistoren 61a bis 61d angeschlossen sind, Treiberklemmen 66a bis 66d (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 66a), die an jeweils ein Ende der Fototransistorkoppler 60a bis 60d angeschlossen sind, sowie gemeinsame Treiberklemmen 67a und 67b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsamen Treiberklemmen 67a), die an zugehörige Strombegrenzungswiderstände 68a angeschlossen sind, die wiederum in Reihe mit den anderen Enden der voranstehend erwähnten Fototransistorkoppler 60a bis 60d geschaltet sind. Jede der Treiberklemmen 66a bis 66d und der gemeinsame Treiberklemme 67a und 67b, die voranstehend erwähnt wurden, sind fest durch Löten an der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine oder dem entsprechenden Substrat 14c befestigt, die bzw. das vorher erwähnt wurde.
Ein kämmender Vorsprung 69a ist in einer Zentrumsposition des Ausgangseinrichtungsblocks 43b vorgesehen, wogegen Kupplungsvorsprünge auf einer Endoberfläche des Ausgangseinrichtungsblockes 43b vorgesehen sind, wie dies deutlich in 12 dargestellt ist.
Gemäß den 10 und 14 ist der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40b so ausgebildet, dass er durch Einführen an dem Ausgangseinrichtungsblock 43b angebracht werden kann. Dann werden vier Ausgangsklemmen 45a bis 45d in Kontakt mit den vier Kontaktklemmen 64a bis 64d versetzt, während zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45c in Kontakt mit den gemeinsamen Kontaktklemmen 65a und 65b versetzt werden.
Jede der Ausgangsklemmen 45a ist mit einer Klemmenschraube 46 versehen. Entsprechend ist eine gemeinsame Klemmenschraube 46c für jede der gemeinsamen Ausgangsklemmen 45c vorhanden.
Die Klemmenschraube 46 und die gemeinsame Klemmenschraube 46c können vom selben Typ sein. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die gemeinsame Klemmenschraube 46c dazu ausgebildet ist, die Verdrahtungsleiter zusammenzuklemmen, die von zwei Schaltungspunkten des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher ausgehen, wogegen die Klemmenschrauben 46 so ausgebildet sind, dass sie getrennt die Verdrahtungsleiterklemmen, die von den einzelnen Schaltungspunkten eines externen Verbrauchers oder externer Verbraucher zu den einzelnen Ausgangsklemmen 45a verlaufen.
15 ist eine Perspektivansicht zur Erläuterung der gegenseitigen Verbindungen zwischen dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträger 40b und dem Ausgangseinrichtungsblock 43b. Wie aus 15 hervorgeht, ist der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40b so ausgebildet, dass er auf den drei Ausgangseinrichtungsblöcken 43b angeordnet werden kann, die miteinander dadurch gekuppelt und fest verbunden sind, dass die Klemmschrauben 42 vorgesehen sind, die jeweils in Gewindelöcher 42a eingeführt sind, die in dem Deckel 20c vorgesehen sind.
Als nächstes wird der Betriebsablauf der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung geschildert. Der in der programmierbaren Steuerung 90c vorgesehene Mikroprozessor 28 arbeitet entsprechend einer Programmfolge oder entsprechend Programmen, die von der Programmladeeinheit über den Programmverbinder 27 übertragen werden, und in den Programmspeicher unter den verschiedenen Speichern 29 eingeschrieben werden. Im einzelnen ist der Mikroprozessor 28 so ausgebildet, dass er auf das Eingangssignal bzw. die Eingangssignale reagiert, die von einer externen Eingabeeinrichtung oder einer entsprechenden Vorrichtung über den abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 40b oder eine Zusatz-Eingabeeinheit (nachstehend erläutert) zugeführt werden, um hierdurch den Betrieb des externen Verbrauchers bzw. der externen Verbraucher zu steuern, die an den abtrennbaren Ausgangsklemmen Trägerblock 40b oder eine Zusatz-Ausgangseinheit (nachstehend erläutert) angeschlossen sind. In diesem Fall werden im wesentlichen sämtliche Eingangs- und Ausgangszustände sowie der Betriebszustand des Mikroprozessors durch die Eingangszustandsanzeige-LED(s) zu 25a, die Ausgangszustandsanzeige-LED(s) 24a und die Betriebszustandsanzeige-LED(s) 26a angezeigt.
Bei der programmierbaren Steuerung 90c, die den voranstehend geschilderten Aufbau aufweist, entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung, die bei der vorliegende Ausführungsform verwirklicht ist, wird der Ausgangseinrichtungsblock 43b in zwei Schichten verwirklicht, nämlich in einer Schicht aus Fototransistorkopplern 60a bis 60d, die als jeweilige Treibereinrichtungen dienen, und durch eine Schicht aus Leistungstransistoren 61a bis 61d, die jeweils als Schaltelement dienen. Die Ausgangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf den negativen Einfluss von Rausch reagieren, sind daher räumlich isoliert oder getrennt von dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c angeordnet, wodurch die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung insgesamt wesentlich verbessert werden kann.
Weiterhin ist der Ausgangseinrichtungsblock 43b entlang einer Seite des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats 14c angeordnet. In folge dieser Anordnung kann die Wärmeabfuhr nach außen wesentlich erhöht werden, verglichen mit einer Anordnung, bei welcher die Ausgangseinrichtungen oder Ausgangselemente ins Innere des Substrats eingebettet sind. Weiterhin kann der Einfluss der Strahlungswärme und des Rauschens infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat 22c, das parallel zum Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c angeordnet ist, in der Auswirkung unterdrückt werden, was einen wesentlichen Vorteil darstellt.
Weiterhin wird Wärme, die von den Leistungstransistoren 61a bis 61d erzeugt wird, nicht nur nach außen von dem kastenförmigen Gehäuse abgegeben, das durch das Basisteil l0c und das Gehäuse 20c gebildet wird, mittels Abstrahlung, sondern auch durch Wärmeleitung abgegeben, über die Kontaktklemmen 64a bis 64d, die Ausgangsklemme 45a, die Klemmenschrauben 46 und die externen Verdrahtungsleiter, die dort angeschlossen sind. Hierdurch kann noch besser ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung unterdrückt werden.
Weiterhin kann infolge der Anordnung, dass der Ausgangseinrichtungsblock 43b und der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40d räumlich einander überlagert angeordnet sind, die Fläche des Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrats 14c signifikant verkleinert werden, verglichen mit der bislang bekannten, programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat 22c in einem trogartigen Abschnitt angeordnet ist, der durch zwei Klemmenträgerblocke 40b und 41b mit zwei Reihen und das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14c gebildet wird, ist im wesentlichen kein Leerraum vorhanden, trotz der dreidimensionalen Ausbildung der programmierbaren Steuerung.
Ein einzigartiges Merkmal der programmierbaren Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, dass die Eingangssignale, die der programmierbaren Steuerung 90c zugeführt werden, direkt von dem abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41b über den Substratklemmenblock 44b eingegeben werden. Dieses Merkmal ist in der Hinsicht vorteilhaft, dass der Klemmenträger verwendet wird, der häufig bei Allzweckanwendungen eingesetzt wird, wodurch Verbinder ersetzt werden, die Löten, Quetschwerkzeuge und dgl. erfordern, unter der Annahme, dass die meisten miniaturisierten, programmierbaren Steuerungen vom Typ mit 24 Volt Gleichspannung und vom Eingabe/Relaiskontaktausgabetyp sind.
Der kämmende Vorsprung 69a, der einstückig mit dem Ausgangseinrichtungsblock 43b ausgebildet ist, kann einfach so geformt sein, dass die Kontaktklemmen gegen das Einwirken einer anormalen, äußeren Kraft geschützt sind, beim Befestigen an dem Ausgangseinrichtungsblock 43b oder beim Abtrennen von dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40b.
Weiterhin kann, in Folge der kämmenden Vorsprünge 69a, die einstückig mit dem Ausgangseinrichtungsblock 43b vorgesehen sind, die Anzahl an Ausgabeeinrichtungen verringert werden, die in dem Ausgangseinrichtungsblock 43b vorgesehen sind. Dies bedeutet wiederum, dass die Anzahl an Einrichtungen oder Elementen, die bei der Wartung ausgetauscht werden müssen, entsprechend verringert werden kann, was die Wartung erleichtert. Weiterhin kann, wie aus 15 hervorgeht, eine gewünschte Anzahl an Ausgangseinrichtungsblöcken 43b mit hoher Exaktheit miteinander verbunden werden, wobei eine hohe Positionsgenauigkeit für die Kontaktklemmen sichergestellt wird, die in großer Anzahl vorhanden sind, trotz der Tatsache, dass die Anzahl an Kontaktklemmen entsprechend der Anzahl an Ausgangseinrichtungsblöcken zunimmt, die in Kaskade geschaltet werden sollen.
Ausführungsform 3
16 ist eine Vorderansicht, welche eine programmierbare Steuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei einige Abschnitte weggeschnitten dargestellt sind. 17 ist eine entsprechende Seitenschnittansicht. 18 ist eine Aufsicht auf ein CPU-Substrat, das in der programmierbaren Steuerung vorgesehen ist.
Gemäß den 16 und 17 weist die programmierbare Steuerung 90d ein behälterförmiges Basisteil lOd auf, darauf angebrachte Bauelemente oder Teile, sowie einen Deckel oder ein Gehäuse 20d, und Teile, die daran angebracht sind. Das Basisteil 10d, das aus Harz besteht, und die Form eines rechteckigen Behälters oder eine kastenartige Form aufweist, und zahlreiche Belüftungslöcher aufweist, weist eine Bodenoberfläche auf, in der eine Montagenut 11a vorgesehen ist, deren gegenüberliegende Seitenränder im Schnitt keilförmig ausgebildet sind. Unter Verwendung dieser Nut 11a kann die programmierbare Steuerung 90d auf einer Montageschiene (nicht gezeigt) angebracht werden, die fest an einer Wandoberfläche eines Steuerfelds oder einer Steuerkonsole befestigt ist.
Die programmierbare Steuerung 90d weist eine Stromversorgungsleiterplatte oder ein entsprechendes Substrat 12d auf, die auf einer inneren Bodenwandoberfläche des Basisteils l0d angeordnet ist, und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsleiterplatte oder ein entsprechendes Substrat 14d, die fest auf mehreren Stempeln angebracht ist, die an der inneren Bodenwandoberfläche des Basisteils l0d befestigt sind. Das Stromversorgungsschaltungssubstrat 12d und das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d sind elektrisch miteinander über Substratverbinder (nicht gezeigt) miteinander verbunden.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90b eine Stromversorgungseinheit 18d zur Erzeugung einer stabilisierten Steuerquellenspannung von 25 V Gleichspannung oder 5 V Gleichspannung aus einer Netzstromversorgung von 100 V Wechselspannung oder 240 V Wechselspannung auf, wobei die Stromversorgungseinheit 18d auf einem Stromversorgungsschaltungssubstrat 12d angebracht ist, und ein Stromversorgungsklemmen (nicht gezeigt) angeschlossen ist, sowie einen Erweiterungsverbinder (nicht gezeigt), der fest an dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d befestigt und elektrisch mit diesem verbunden ist, damit eine Zusatzeinheit (die nachstehend genauer erläutert wird) elektrisch mit der programmierbaren Steuerung verbunden werden kann.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90d einen Deckel 20d aus Harz auf, der an einem offenen Ende des Kasten- oder Behälterförmigen Basisteils l0d mit Hilfe von (nicht dargestellten) Klemmschrauben befestigt ist (vgl. 16), ein CPU-Substrat 22d, das fest an der Innenoberfläche des Deckels 20d befestigt ist, sowie einen Substratverbinder 23, der auf dem CPU-Substrat 22d (vgl. 18) angebracht ist. Der Substratverbinder 23 ist so ausgebildet, dass er fest mit einem Substratverbinder 23 (nicht gezeigt) verbunden werden kann, der auf dem voranstehend erwähnten Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d angebracht ist. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass eine Eingangs/Ausgangsbusleitung, eine Einrichtungsauswahlsignalleitung, und eine Steuerquellenspannungsleitung, die an einen nachstehend geschilderten Mikroprozessor 28 angeschlossen werden sollen, vorgesehen sind, und zwar so, dass sie durch die Substratverbinder und den Erweiterungsverbinder verlaufen.
Wie aus 18 hervorgeht, weist die programmierbare Steuerung 90d weiterhin Ausgangszustandsanzeige-LEDs 24a auf, Eingangszustandsanzeige-LEDs 25a und Betriebszustandsanzeige-LEDs 26a, die fest an dem CPU-Substrat 22d befestigt und elektrisch mit diesem verbunden sind, einen Programmverbinder 27, damit eine (nicht gezeigte) Programmladeeinheit an die programmierbare Steuerung angeschlossen werden kann, sowie den Mikroprozessor (CPU) 28, der fest auf dem CPU-Substrat 22d angebracht ist. Weiterhin weist die programmierbare Steuerung verschiedene Speicher 29 auf, beispielsweise einen nicht-flüchtigen Systemspeicher, einen Programmspeicher, einen RAM zur Arithmetikverarbeitung, sowie einen Zwischenspeicher, zum Betreiben der verschiedenen Betriebszustandsanzeige-LEDs, die voranstehend erwähnt wurden. Diese Speicher 29 sind ebenfalls fest an dem CPU-Substrat 22d befestigt, und so ausgebildet, dass sie elektrisch mit dem voranstehend geschilderten Mikroprozessor 28 mit Hilfe von Busleitungen verbunden werden können.
Wie wiederum aus den 16 und 17 hervorgeht, weist die programmierbare Steuerung 90d darüber hinaus ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul 35 auf, das fest mit dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d verbunden ist und als Hauptbauelement einen Ausgangszwischenspeicher (nicht gezeigt) aufweist, sowie ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36, das ebenfalls fest mit dem voranstehend geschilderten Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d verbunden ist und aus einem Datenselektor und einer Signalfilterschaltung (nicht. gezeigt) besteht.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90d einen abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40c auf, bei dem Klemmen zickzackförmig in zwei Reihen (16 und 17) angeordnet sind, einen abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41c (17), bei dem Klemmen zickzackförmig in zwei Reihen angeordnet sind, Klemmschrauben 42 zur Befestigung der Klemmenträgerblöcke, einen Ausgangseinrichtungsblock 43c, der auf dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d an dessen einer Seite angebracht ist, und einen Eingangseinrichtungsblock 44c, der fest auf dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d an dessen anderer Seite angebracht ist (17). Der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40c und der Ausgangseinrichtungsblock 43c weisen jeweils zahlreiche Kontaktklemmen auf, die miteinander in Kontakt gebracht werden. Der abklemmbare Ausgangsklemmenträgerblock 40c und der Ausgangseinrichtungsblock 43c werden untrennbar mit Hilfe der Klemmschrauben 42 festgehalten.
Entsprechend weisen der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock 41c und der Eingangseinrichtungsblock 44c jeweils eine große Anzahl an Kontaktklemmen auf, die miteinander in Kontakt gebracht werden, und untrennbar aneinander mit Hilfe der Klemmschrauben 42 befestigt sind.
Weiterhin ist die Klemmschraube 42 so ausgebildet, dass sie in ein Gewindeloch 42 eingeschraubt werden kann, das in das Basisteil l0d vorgesehen ist, während der Deckel 20d so ausgebildet ist, dass er fest an das Basisteil lOd angeklemmt wird, zusammen mit dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40c und dem abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41c.
Weiterhin weist die programmierbare Steuerung 90d Klemmendeckel 91d auf, die aus einem transparenten Harz bestehen, und dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40c bzw. dem abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41c zugeordnet sind, um einen Stromschlag zu verhindern. Der Klemmendeckel 91d ist mit Schraubendreher-Einführungslöchern versehen, mit Verdrahtungsleiterführungsnuten und anderen Teilen, obwohl dies nicht dargestellt ist.
Der voranstehend erwähnte Ausgangseinrichtungsblock 43c wird mit Hilfe des Ausgangsschnittstellenschaltungsmoduls 35 aktiviert, um auf diese Weise einen oder mehrere externe Verbraucher (nicht gezeigt) über den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock 40c zu betreiben.
Andererseits werden die Eingangssignale, die von einer externen Eingabeeinrichtung oder einem entsprechenden Gerät (nicht gezeigt) ankommen, dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul 36a von dem abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41c aus über den Eingangseinrichtungsblock 44c zugeführt.
Als nächstes werden der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40c und der Ausgangseinrichtungsblock 43c im einzelnen beschrieben. 19 ist eine Perspektivansicht, die den Ausgangseinrichtungsblock zeigt. 20 zeigt die Positionsbeziehung zwischen Schaltklemmen, Kontaktklemmen und gemeinsamen Kontaktklemmen. Weiterhin ist 21 eine Schnittansicht, die den Aufbau des abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblocks und des Ausgangseinrichtungsblocks zeigt.
Wie aus 21 hervorgeht, weist der Ausgangseinrichtungsblock 43c vier Foto-Triac-Koppler 70a bis 70d auf (stellvertretend durch den Foto-Triac-Koppler 70b dargestellt), die als die Treiberelemente oder Treibereinrichtungen dienen, sowie Leistungs-Triacs 71a bis 71d, stellvertretend dargestellt durch die Leistungs-Triacs 71b, die als die Schaltelemente dienen, die so ausgebildet sind, dass sie über zugeordnete Fotokopplertriacs 71e bis 72h (stellvertretend dargestellt durch den Fotokoppler-Triac 71f) zur Stromversorgung der Foto-Triac-Koppler 70a bis 70d geschlossen werden.
19 zeigt das äußere Erscheinungsbild des Ausgangseinrichtungsblockes 43c. Der Ausgangseinrichtungsblock 43c weist Kontaktklemmen 74a bis 74d auf, die zickzackförmig angeordnet sind, und elektrisch jeweils an eine Klemme der Leistungstriacs 71a bis 71d angeschlossen sind, die als die Schaltelemente dienen, gemeinsame Kontaktklemmen 75a und 75b, die jeweils an eine andere Klemme der Leistunstriacs 71a bis 71d angeschlossen sind, Treiberklemmen 76a bis 76d, die jeweils an ein Ende der Fototriac-Koppler 70a bis 70d angeschlossen sind, und gemeinsame Treiberklemmen 77a bis 77b, die gemeinsam an Strombegrenzungswiderstände 78a bis 78d angeschlossen sind, die wiederum in Reihe mit den anderen Enden der voranstehend erwähnten Fototriac-Koppler 70a bis 70d geschaltet sind. Jede der Treiberklemmen und der gemeinsamen Treiberklemmen, die voranstehend erwähnt wurden, ist fest durch Löten an dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d befestigt.
Wie aus 21 hervorgeht, sind kämmende Vorsprünge 79 in dem Aussenumfangsabschnitt des Ausgangseinrichtungsblockes 43c vorgesehen. Die kämmenden Vorsprünge 79 dienen als Führung beim Einführen beim Verbinden des abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblocks 40c mit dem Ausgangseinrichtungsblock 43c.
Wie aus 20 hervorgeht, sind darüber hinaus Schaltklemmen 72a bis 72d vorgesehen, die jeweils mit einer Klemme der Schaltelemente (Leistungstriacs) 71a bis 71d verbunden sind, und andererseits mit einer jeweiligen Kontaktklemme 74a bis 74d verbunden sind.
Darüber hinaus sind gemeinsame Schaltklemmen 73a bis 73d vorgesehen, die jeweils mit einer anderen Klemme der Schaltelemente (Leistungstriacs) 71a bis 71d verbunden werden sollen. Diese gemeinsamen Schaltklemmen 73a bis 73d sind an die gemeinsamen Kontaktklemmen 75a und 75b angeschlossen, wie dies aus 20 hervorgeht.
20 zeigt die Positionsbeziehung zwischen den Schaltklemmen 72a bis 72d und den gemeinsamen Schaltklemmen 73a bis 73d, den Kontaktklemmen 73a bis 74d und den gemeinsamen Kontaktklemmen 75a und 75b. Dadurch, dass die gemeinsamen Kontaktklemmen 75a und 75b an Orten angeordnet werden, die vertikal symmetrisch in Bezug auf das Zentrum des Ausgangseinrichtungsblockes 43c angeordnet sind, können Querverbindungen sowie Verbindungen, die sich über die Klemmen oder zwischen diesen erstrecken, vermieden werden.
Wenn in 21 der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 40c durch Einführen auf dem Ausgangseinrichtungsblock 43c angebracht wird, werden die vier Ausgangsklemmen 45a in Kontakt mit jeweils einer der vier Kontaktklemmen 74a bis 74d gebracht, während die beiden gemeinsamen Ausgangsklemmen 45c jeweils in Kontakt mit einer der gemeinsamen Kontaktklemmen 75a und 75b gebracht werden.
Die Ausgangsklemmen 45a sind mit Klemmschrauben 46 versehen, während gemeinsame Klemmschrauben 46c für die gemeinsamen Ausgangsklemmen 45c vorgesehen sind.
Die Klemmschrauben 46 und die gemeinsamen Klemmschrauben 46c sind vom selben Typ. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die gemeinsamen Klemmschrauben 46c dazu bestimmt sind, die Verdrahtungsleiter zusammenzuklemmen, die von zwei Schaltungspunkten des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher ausgehen, wogegen die Klemmschrauben 46 dazu bestimmt sind, getrennt die Verdrahtungsleiter einzuklemmen, die von den einzelnen Schaltungspunkten eines externen Verbrauchers oder mehrerer externer Verbraucher zu den einzelnen Ausgangsklemmen 45a verlaufen.
22 ist eine Perspektivansicht des abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblocks. 23 ist eine Perspektivansicht des Eingangseinrichtungsblocks. 24 ist eine Schnittansicht des abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblocks und des Eingangseinrichtungsblocks. Wie aus 24 hervorgeht, weist der Eingangseinrichtungsblock 44c vier Fotokopplertransistoren 80a bis 80d auf (stellvertretend dargestellt durch den Fotokopplertransistor 80a), antiparallele Phototransistorkoppler 81a bis 81d (stellvertretend durch den anti-parallelen Fototransistorkoppler 81a dargestellt), die als die Treibereinrichtungen dienen, sowie Strombegrenzungswiderstände 88a bis 88d (stellvertretend dargestellt durch die Widerstände 88a), die in Reihe mit einem jeweiligen anti-parallelen Fototransistorkoppler 81a bis 81d geschaltet sind.
23 zeigt das äußere Erscheinungsbild des Eingangseinrichtungsblockes 44c, wobei der Eingangseinrichtungsblock 44c Kontaktklemmen 84a bis 84d aufweist, die zickzackförmig angeordnet sind, und elektrisch jeweils an einen der Strombegrenzungswiderstände 88a bis 88d angeschlossen sind, sowie gemeinsame Kontaktklemmen 85a bis 85b, die jeweils an eine Klemme der anti-parallelen Fototransistorkoppler 81a bis 81d angeschlossen sind, die als die Treibereinrichtungen dienen, Schaltklemmen 86a bis 86d, die mit jeweils einer Kollektorklemme der Fotokopplertransistoren 80a bis 80d verbunden sind, und gemeinsame Schaltklemmen 87a bis 86b, die an die Emitterklemmen der Fotokopplertransistoren 80a bis 80d angeschlossen sind. Die Schaltklemmen und die gemeinsamen Schaltklemmen sind durch Löten fest an das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d angeschlossen.
Wie aus 23 hervorgeht, sind kämmende Vorsprünge 89a in den gegenüberliegenden Seitenwänden des Eingangseinrichtungsblockes 44c vorgesehen. Diese kämmenden Vorsprünge 89a dienen als Führung beim Einführen bei der Montage des abtrennbaren Eingangselement-Trägerblockes 41c auf dem Eingangseinrichtungsblock 44c.
Wie aus 24 hervorgeht, werden dann, wenn durch Einführen der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock 41c an dem Eingangseinrichtungsblock 44c angebracht wird, die vier Eingangsklemmen 45e jeweils in Kontakt mit einer zugehörigen Kontaktklemme 84a bis 84d gebracht, wogegen zwei gemeinsame Eingangsklemmen 45f jeweils in Kontakt mit einer zugehörigen gemeinsamen Kontaktklemme 85a bzw. 85b gebracht werden.
Die Eingangsklemmen 45e sind mit Klemmenschrauben 46 versehen. Entsprechend sind gemeinsame Klemmenschrauben 46c jeweils für die gemeinsamen Eingangsklemmen 45f vorgesehen.
Die Klemmenschrauben 46 und die gemeinsamen Klemmenschrauben 46c können vom selben Typ sein. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die gemeinsamen Klemmenschrauben 46c dazu gedacht sind, die Verdrahtungsleiter zusammenzuklemmen, die von zwei Schaltungspunkten des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher ausgehen, wogegen die Klemmenschrauben 46 dazu gedacht sind, getrennt die Verdrahtungsleiter festzuklemmen, die von den einzelnen externen Eingabeeinrichtungen oder entsprechenden Geräten zu den jeweiligen Eingangsklemmen 45e verlaufen.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der programmierbaren Steuerung 90d gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung erläutert. Der in die programmierbare Steuerung 90d eingebaute Mikroprozessor 28 arbeitet entsprechend einer Programmfolge oder entsprechend Programmen, die von der Programmladeeinheit (nicht gezeigt) über den Programmverbinder 27 übertragen wurden, und in den Programmspeicher unter den verschiedenen Speichern 29 eingeschrieben wurden. Im einzelnen ist der Mikroprozessor 28 so ausgelegt, dass er auf ein oder mehrere Eingangssignale reagiert, die über den abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41b oder von einer externen Eingangseinrichtung geliefert wurden, die an eine Zusatz-Eingangseinheit (die nachstehend genauer erläutert wird) angeschlossen ist, um hierdurch den Betrieb des externen Verbrauchers oder der externen Verbraucher zu steuern, die an den abtrennbaren Ausgangsträgerblock 40c oder die Zusatz-Ausgangseinheit (die nachstehend erläutert wird) angeschlossen sind. In diesem Fall werden im wesentlichen sämtliche Eingangs- und Ausgangszustände und der Betriebszustand des Mikroprozessors angezeigt durch die Eingangszustandsanzeige-LEDs 25a, die Ausgangszustandsanzeige-LEDs 24a und die Betriebszustandsanzeige LEDs 26a.
Bei der programmierbaren Steuerung 90d mit dem voranstehend geschilderten Aufbau gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung, wie sie sich in deren dritter Ausführungsform verwirklicht, ist der Ausgangseinrichtungsblock 43c in zwei Schichten aufgebaut, also mit einer Schicht aus den Fototriac-Kopplern 70a bis 70d, die jeweils als Treibereinrichtung dienen, und mit einer Schicht aus den Leistungstriacs 71a bis 71d, die jeweils als Schaltelement dienen. Daher sind die Ausgangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf negative Einflüsse einer Hochspannung und/oder Rauschen sind, räumlich gegenüber dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d isoliert. Infolge dieses Merkmals können die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung wesentlich verbessert werden.
Weiterhin ist der Ausgangseinrichtungsblock 43c an und entlang einer Seite des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats 14d angeordnet (siehe 17).
Infolge dieser Anordnung kann die Wärmeabfuhr nach außen wesentlich verbessert werden, verglichen mit einer Anordnung, bei welcher die Ausgangseinrichtungen intern angeordnet sind, oder in das Substrat eingebettet sind. Darüber hinaus kann der Einfluss von Strahlungswärme und von Rauschen infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat 22d, das parallel zu dem Eingabe-Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden, was erhebliche Vorteile mit sich bringt.
Weiterhin wird von den Leistungs-Triacs 71a bis 71d erzeugte Wärme nicht nur nach außen mittels Strahlung von dem kastenförmigen Gehäuse abgeführt, das durch die Basis l0d und das Gehäuse 20d gebildet wird, sondern auch infolge von Wärmeleitung über die Kontaktklemmen 85a bis 85d, die Ausgangsklemme 45a, die Klemmenschrauben 46 und die daran angeschlossenen, externe Verdrahtungsleiter abgeführt. Hierdurch kann ein Temperaturanstieg noch weiter unterdrückt werden.
Weiterhin kann, infolge der Anordnung, dass der Ausgangseinrichtungsblock 43c und der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock 43c räumlich einander überlagert angeordnet sind, die Fläche des Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrats 14d signifikant verringert werden, im Vergleich zur bislang bekannten programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat 22d in einem trogartigen Abschnitt angeordnet ist, der durch das Paar der abtrennbaren Trägerblöcke 40c und 41c mit zwei Reihen und das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d gebildet wird, ist praktisch kein Leerraum vorhanden, trotz der dreidimensionalen Implementierung der programmierbaren Steuerung.
Weiterhin ist der Eingangseinrichtungsblock 44c (24) zweischichtig aufgebaut, also mit einer Schicht aus dem Fototransistorkopplern (81a bis 81d), die jeweils als Treibereinrichtung dienen, und mit der anderen Schicht aus den Fotokopplertransistoren (80a bis 80d), die jeweils als Schaltelement dienen. Die Eingangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf negative Einflüsse durch Hochspannung und Rauschen reagieren, sind daher räumlich gegenüber dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14d isoliert, wodurch die Spannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung wesentlich verbessert werden können.
Da der Eingangseinrichtungsblock 44c an und entlang der anderen Seite des Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrats 14d angeordnet ist, kann das Ausmaß der nach Augen abgeführten Wärme signifikant erhöht werden, verglichen mit einer Anordnung, bei welcher die Eingangseinrichtungen intern in das Substrat eingebettet sind. Weiterhin kann der Einfluss von Wärmestrahlung und Rauschen infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat 22d, das parallel zu dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14d angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden, das wiederum einen erheblichen Vorteil darstellt.
Weiterhin wird Wärme, die von den Strombegrenzungswiderständen 88a bis 88d erzeugt wird, nicht nur durch Abstrahlung nach Außen von dem kastenförmigen Gehäuse abgeführt, das durch die Basis lOd und durch den Deckel 20d gebildet wird, sondern wird auch mittels Wärmeleitung über die Kontaktklemme 85a bis 85d, die Eingangsklemme 45e, die Klemmenschrauben 46 und die daran angeschlossene, externe Verdrahtungsleiter, abgeführt. Hierdurch kann wirksam ein Temperaturanstieg unterdrückt werden.
Weiterhin kann infolge der Anordnung, dass der Eingangseinrichtungsblock 44c und der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock 41c räumlich oder dreidimensional einander überlagert angeordnet sind, die Fläche des Eingangsund Ausgabeschaltungssubstrats 14d signifikant verkleinert werden, verglichen mit der vorbekannten programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat 22d in einem sogenannten Trogabschnitt angeordnet ist, der durch die beiden Reihen aus Klemmenträgerblöcken 40c und 41c und das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 40d gebildet wird, ist im wesentlichen kein Leerraum vorhanden, trotz der dreidimensonalen Implementierung der programmierbaren Steuerung.
Im Falle einer programmierbaren Steuerung mit Eingangsspezifikationen von 24 Volt Gleichspannung ist es wünschenswert, dass der Eingangsstrom so groß wie möglich ist, um die Kontaktverlässlichkeit der externen Eingangssensorschalter zu erhöhen. In diesem Fall wird ein Widerstand mit einigen Kilo-Ohm als der voranstehend geschilderte Strombegrenzungswiderstand eingesetzt. wenn eine große Anzahl an Eingangssignalen gleichzeitig zugeführt wird, steigt daher die hierdurch erzeugte Wärmemenge entsprechend an. In diesem Zusammenhang ist der voranstehend geschilderte Wärmeabführungsaufbau der programmierbaren Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung äußerst wirksam dahingehend, mit einer derartigen Wärmeerzeugung fertig zu werden.
Andererseits wird im Falle einer programmierbaren Steuerung mit Spezifikationen von 100 Volt Wechselspannung oder 200 Volt Wechselspannung, die Strombegrenzungsschaltung durch Verwendung eines oder mehrerer Kondensatoren als Hauptschaltungsbauelemente verwirklicht. Hierdurch kann eine Wärmeerzeugung wirksam vermieden werden. Allerdings ist ein Kondensator mit relativ hoher Kapazität erforderlich. Daher ist eine Erhöhung der Hochspannungsfestigkeit sowie eine Verbesserung der Unempfindlichkeit gegen Rauschen eine wesentliche Anforderung. Durch die Ausbildung der programmierbaren Steuerung gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung kann auch diese Anforderung erfolgreich erfüllt werden.
Ein Merkmal, das einzigartig für die programmierbare Steuerung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist, kann darin gesehen werden, dass die Eingangssignale, die der programmierbaren Steuerung 90d zugeführt werden, von dem abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock 41c über den Eingangseinrichtungsblock 44c zugeführt werden.
Infolge dieses Merkmals kann das Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat gemeinsam bei verschiedenen Spezifikationsanforderungen für Eingang/Ausgang eingesetzt werden, einfach durch entsprechenden Austausch der Eingangs/Ausgangseinrichtungsblöcke entsprechend den vorgegebenen Spezifikationsanforderungen.
Dadurch, dass die kämmenden Vorsprünge mit unterschiedlicher Form bei den Ausgangseinrichtungsblock 43c und dem Eingangseinrichtungsblock 44c vorgesehen sind, kann eine fehlerhafte Kupplung der beiden Blöcke wirksam verhindert werden.
Da das Basisteil 10a und der Deckel 20d aneinander mit Hilfe der Klemmschrauben 42 befestigt werden, die zum festen Kuppeln des abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblocks 40c und des abtrennbaren Eingangsträgerblocks 41c verwendet werden, lässt sich eine bauliche Vereinfachung der programmierbaren Steuerung erzielen, sowie eine Verringerung der Anzahl an Teilen, was weitere Vorteile darstellt.
Ausführungsform 4
25 ist eine Perspektivansicht eines vereinigten Ausgangsklemmenträgerblocks des Relais-Ausgangstyps für die programmierbare Steuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 26 ist eine entsprechende Seitenschnittansicht.
Gemäß den 25 und 26 weist der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock 40d des Relaisausgangstyps gemäß der momentanen Ausgangsform der Erfindung Elektromagnetspulen 150a bis 150d auf (stellvertretend durch die Elektromagnetspule 150a dargestellt), die jeweils als Treibereinrichtung dienen, Ausgangskontakte 151a bis 151d, (stellvertretend dargestellt durch den Ausgangskontakt 151a), die jeweils als Schaltelement dienen, Ausgangsbuchsen 154a bis 154d, stellvertretend dargestellt durch die Ausgangsbuchse 154a, die auf einem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14e angebracht sind, gemeinsame Ausgangsbuchsen 155a und 155b, stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Ausgangsbuchse 155a, die auf dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14e angebracht sind, Treiberklemmen 156a bis 156d (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 156a), die an jeweils eine Klemme der Elektromagnetspulen 150a bis 150d angeschlossen sind, und in eine zugehörige Ausgangsbuchse 154a bis 154d eingeführt sind, gemeinsame Treiberklemmen 157a und 157b, stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Treiberklemme 157a, die in eine jeweilige, gemeinsame Ausgangsbuchse 155a bzw. 155b eingeführt sind, vier Ausgangsklemmen 45d, die an eine Schaltklemme der Ausgangsbuchsen 151a bis 151d angeschlossen sind, zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45b, die an die anderen Schaltklemmen der Ausgangskontakte 151a bis 151d angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiter-Verbindungsvorrichtungen) 46, die jeweils in Kombination mit einer der voranstehend geschilderten Ausgangsklemmen 45b vorgesehen sind, sowie gemeinsame Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46c, die jeweils in Kombination mit den voranstehend geschilderten, gemeinsamen Ausgangsklemmen 45d vorgesehen sind.
27 ist eine Seitenschnittansicht, die einen vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock des Transistortyps der programmierbaren Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 27 weist der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock 40e des Transistortyps, der nunmehr betrachtet wird, Fototransistorkoppler 160a bis 160d (stellvertretend dargestellt durch den Fototransistorkoppler 160a) auf, die jeweils als Treibereinrichtung dienen, Leistungstransistoren 161a bis 161d, stellvertretend dargestellt durch den Leistungstransistor 161a, die jeweils als Schaltelement dienen, sowie Fotokopplertransistoren 161e bis 161h (stellvertretend dargestellt durch den Fotokopplertransistor 161e), die jeweils an die Basisschaltung eines zugehörigen Leistungstransistors 161a bis 161d angeschlossen sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Leistungstransistoren (161a bis 161d) durchgeschaltet (eingeschaltet) zu werden, wenn die zugehörigen Fototransistorkoppler 160a bis 160d betrieben werden.
Weiterhin weist der vereinigte oder integrierte Ausgangsklemmenträgerblock 40e des Transistortyps Strombegrenzungswiderstände 168a bis 168d (stellvertretend dargestellt durch den Strombegrenzungswiderstand 168a) auf, die mit einem jeweiligen Fototransistorkoppler 160a bis 160d geschaltet sind, Ausgangsbuchsen 164a bis 164d (stellvertretend dargestellt durch die Ausgangsbuchse 164a), die auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14f angebracht sind, gemeinsame Ausgangsbuchsen 165a und 165b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Ausgangsbuchse 165a), die auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14f angebracht sind, Treiberklemmen 166a bis 166d (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 166a), die jeweils an eine Kathodenklemme der Fototransistorkoppler 160a bis 160d angeschlossen sind und jeweils in eine Ausgangsbuchse 164a bis 164d eingeführt sind, gemeinsame Treiberklemmen 167a und 167b, (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Treiberklemme 167a), die an die Strombegrenzungswiderstände 168a bis 168b angeschlossen sind (stellvertretend dargestellt durch den Widerstand 168a) und jeweils in eine der gemeinsamen Ausgangsbuchsen 165a bzw. 165b eingeführt sind, vier Ausgangsklemmen 45b, die jeweils mit einer Kollektorklemme der Leistungstransistoren 161a bis 161d verbunden sind, zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45d, die an die Emitterklemmen der Leistungstransistoren 161a bis 161d angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46, die jeweils in Kombination mit den voranstehend erwähnten Ausgangsklemmen 45b vorgesehen sind, und gemeinsame Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46c), die in Kombination mit den voranstehend erwähnten, gemeinsamen Ausgangsklemmen 45d vorgesehen sind.
28 ist eine Seitenschnittansicht eines vereinigten oder integrierten Ausgangsklemmenträgerblocks des Triac-Typs gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung. In 28 weist der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock 40f des Triac-Ausgangstyps Fototriac-Koppler 170a bis 170d auf (stellvertretend dargestellt durch den Foto-Triac-Koppler 170a), die jeweils als Treibereinrichtung dienen, Leistungstriacs 171a bis 171d (stellvertretend dargestellt durch den Leistungstriac 171a), die jeweils als Schaltelement dienen, und Fotokopplertriacs 171e bis 171h (stellvertretend durch den Fotokopplertriac 171e dargestellt), die jeweils an eine Gateschaltung der Leistungstriacs 171a bis 171d angeschlossen sind, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass der Leistungstriac (171a...171d) eingeschaltet oder durchgeschaltet wird, wenn der zugehörige Fototriac-Kuppler (170a...170d) betrieben wird.
Weiterhin weist der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock 40f des Triac-Ausgangstyps Strombegrenzungswiderstände 178a bis 178d auf (stellvertretend dargestellt durch den Strombegrenzungswiderstand 178a), die jeweils in Reihe mit einem der Fototriac-Koppler 170a bis 170d geschaltet sind, Ausgangsbuchsen 174a bis 174d (stellvertretend dargestellt durch die Ausgangsbuchse 174a), die auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14g angebracht sind, gemeinsame Ausgangsbuchsen 175a und 175b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Ausgangsbuchse 175a), die auf dem Eingabe/Ausgabe-Schaltungssubstrat 14g angebracht sind, Treiberklemmen 176a bis 1768 (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 176a), die jweils mit einer Kathodenklemme der Foto-Triac-Koppler 170a bis 170d verbunden sind, und jeweils in eine der Ausgangsbuchsen 174a bis 174d eingeführt sind, gemeinsame Treiberklemmen 177a und 177b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Treiberklemme 177a), die an die Strombegrenzungswiderstände 178a bis 178d angeschlossen sind und in die gemeinsamen Ausgangsbuchsen 175a und 175b eingeführt sind, vier Ausgangsklemmen 45b, die jeweils an eine Klemme der Leistungstriacs 171a bis 171d angeschlossen sind, zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45d, die an die anderen Klemmen der Leistungstriacs 171a bis 171d angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiter-Verbindungsvorrichtungen 46, die in Kombination mit den voranstehend erwähnten Ausgangsklemmen 45b vorgesehen sind, sowie gemeinsame Klemmenschrauben externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46c, die in Kombination mit den voranstehend erwähnten gemeinsamen Ausgangsklemmen 45d vorgesehen sind.
29 ist eine Seitenschnittansicht eines vereinigten oder integrierten Eingangsklemmenträgerblocks gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung. In 29 weist der nunmehr betrachtete, vereinigte Eingangsklemmenträgerblock 41g Fotokopplertransistoren 180a bis 180d auf (stellvertretend dargestellt durch den Fotokopplertransistor 180a), die jeweils als Schaltelement dienen, antiparallele Fototransistorkoppler 181a bis 181d (stellvertretend dargestellt durch den Fototransistorkoppler 181a), die jeweils als Treibereinrichtung dienen, Strombegrenzungswiderstände 188a bis 188d (stellvertretend dargestellt durch den Strombegrenzungswiderstand 188a), die jeweils in Reihe mit einem der voranstehend erwähnten Fototransistorkoppler 181a bis 181d geschaltet sind, Eingangsbuchsen 184a bis 184d (stellvertretend durch die Eingangsbuchse 184a dargestellt), die auf einem Eingabe/Ausgabe-Substrat 14h angebracht sind, gemeinsame Eingangsbuchsen 185a und 185b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Eingangsbuchse 185a), die auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14h angebracht sind, Schaltklemmen 186a bis 186d (stellvertretend dargestellt durch die Schaltklemme 186a), die an die Kollektorklemmen der Fotokopplertransistoren 180a bis 180d angeschlossen sind, und jeweils in eine der Eingangsbuchsen 184a bis 184d eingeführt sind, gemeinsame Schaltklemmen 187a und 187b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Schaltklemme 187a), die an die Emitterklemmen der Photokopplertransitoren 180a bis 180d angeschlossen sind, und jeweils in eine der gemeinsamen Eingangsbuchsen 185a und 185b eingeführt sind, vier Eingangsklemmen 45g, die jeweils mit einem der Phototransistorkoppler 181a bis 181d verbunden sind, zwei gemeinsame Eingangsklemmen 45h, die mit dem Strombegrenzungswiderständen 188a bis 188d verbunden sind, Klemmenschrauben, (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46, die in Kombination mit den voranstehend geschilderten Eingangsklemmen 45g vorgesehen sind, und gemeinsame Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46c, die in Kombination mit den gemeinsamen Eingangsklemmen 45h vorgesehen sind.
wie aus den 26, 27 und 28 hervorgeht, ist bei der programmierbaren Steuerung mit den voranstehend geschilderten Aufbau gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung jeder der vereinigten Ausgangsklemmenträgerblöcke 40d, 40e und 40f als mehrschichtige oder überlagerte Anordnung ausgebildet, bei welcher die Triebereinrichtungen, die Schaltelemente und der Ausgangsklemmenträger einander überlagert angeordnet sind. Infolge dieses Aufbaus sind die Ausgangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf negative Einflüsse durch Hochspannung und/oder Rauschen reagieren, räumlich gegenüber dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14e, 14f bzw. 14g isoliert. Infolge dessen kann die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung wesentlich verbessert werden, was große Vorteile mit sich bringt.
Weiterhin ist jeder der vereinigten Ausgangsklemmenträgerblöcke 40d, 40e und 40f an einer Seite des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats 14e, 14f bzw. 14g angeordnet. Infolge dieser Anordnung kann die Wärmeabfuhr nach Außen wesentlich erhöht werden, verglichen mit einem Aufbau, bei welchem die Ausgangseinrichtungen intern im Substrat angeordnet sind, wogegen der Einfluss der Strahlungswärme und des Rauschens infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat, das parallel zu dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden kann, was einen weiteren Vorteil mit sich bringt.
Weiterhin wird wärme, die von den Elektromagnetspulen 150a bis 150d erzeugt wird, die als die Treibereinrichtungen dienen, von den Leistungstransistoren 161a bis 161d, sowie von den Leistungstriacs 171a bis 171d, die als die Schaltelemente dienen, nicht nur von dem kastenförmigen Gehäuse nach außen durch Strahlung abgeführt, sondern auch aufgrund von Wärmeleitung abgeführt, über die Ausgangsklemmen 45b, die Klemmenschrauben 46, und die dort angeschlossenen, externen Verdrahtungsleiter. Daher kann ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung wirksam unterdrückt werden.
Infolge der Anordnung, dass die Ausgangseinrichtungen und der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock 40d, 40e oder 40f einander räumlich überlagert angeordnet sind, kann die Fläche des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats 14e, 14f oder 14g deutlich verkleinert werden, verglichen mit der bislang bekannten, programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat in einem trogartigen Abschnitt angeordnet ist, der durch das Paar aus den Klemmenträgerblöcken (40d, 40e oder 40f) mit zwei Reihen und das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat gebildet wird, ist im Wesentlichen ein Leerraum vorhanden, trotz der Tatsache, dass die programmierbare Steuerung dreidimensional ausgebildet ist.
Weiterhin weist, wie aus 29 deutlich wird, der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock 41g einen Mehrschichtaufbau auf, bei welchem die Schaltelemente, die Treibereinrichtungen und der Eingangsklemmenträger einander überlagert angeordnet sind. Die Eingangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf negative Einflüsse von Hochspannung und/oder Rauschen sind, sind daher räumlich gegenüber dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat isoliert, wodurch die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung wesentlich verbessert werden können.
Weiterhin ist der voranstehend geschilderte, vereinigte Eingangsklemmenträgerblock 41g an der anderen Seite des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats angeordnet. Infolge dieser Anordnung kann die Wärmeabfuhr nach außen beträchtlich erhöht werden, verglichen mit einer Anordnung, bei welcher die Eingangseinrichtungen innen im Substrat angeordnet sind. Weiterhin kann der Einfluss von Strahlungswärme und von Rauschen infolge von elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat, das parallel zum Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.
Weiterhin wird durch die Strombegrenzungswiderstände 188a bis 188d erzeugte Wärme nicht nur durch Strahlung von dem kastenförmigen Gehäuse nach Außen abgeführt, sondern auch infolge der Wärmeleitung abgeführt, über die Eingangsklemmen 45h, die Klemmenschrauben 46, und die dort angeschlossenen externen Verdrahtungsleiter. Auf diese Weise kann ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung wirksam unterdrückt werden.
Ein Merkmal, das einzigartig für die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, lässt sich darin sehen, dass Anforderungen, die infolge der verschiedenen Eingangs/Ausgangs-Spezifikationen bestehen, ordnungsgemäß dadurch erfüllt werden können, dass je nach Wahl der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock 40d, 40e oder 40f mit unterschiedlichen Spezifikationen eingesetzt wird, und der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock 41g mit unterschiedlichen Spezifikationen. Anders ausgedrückt lassen sich hierdurch die Standardisierung oder die Allzweckeigenschaft der programmierbaren Steuerungen fördern.
Ausführungsform 5
30 ist eine Perspektivansicht eines Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblocks des Relaistyps und eines Treibereinrichtungsblocks der programmierbaren Steuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 31 ist eine Seitenschnittansicht eines Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblocks und eines Treibereinrichtungsblocks.
Wie aus den 30 und 31 hervorgeht, die den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40h des Relaistyps und den zugehörigen Treibereinrichtungsblock 43h zeigen, weist der Treibereinrichtungsblock 43h Elektromagnetspulen 250a bis 250d auf (stellvertretend dargestellt durch die Elektromagnetspule 250a), Treiberklemmen 256a bis 256d (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 256a), die jeweils an eine Klemme der Elektromagnetspulen 250a bis 250d angeschlossen sind, und fest an einem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14i befestigt sind, sowie gemeinsame Treiberklemmen 257a und 257b, die an die anderen Klemmen der Elektromagnetspulen 250a bis 250d angeschlossen sind, und fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14i befestigt sind.
Weiterhin weist der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40h Ausgangskontakte 251a bis 251d auf (stellvertretend dargestellt durch den Ausgangskontakt 251a), die jeweils als Schaltelement dienen, Ausgangsklemmen 45b, die an eine Schaltklemme der Ausgangskontakte 251a bis 251d angeschlossen sind, zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45d, die an die anderen Schaltklemmen der Ausgangskontakte 251a bis 251d angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46, die in Kombination mit den voranstehend erwähnten Ausgangsklemmen 45b vorgesehen sind, sowie gemeinsame Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46c, die in Kombination mit den gemeinsamen Ausgangsklemmen 45d vorgesehen sind. Der Treibereinrichtungsblock 43h, der als Hauptbauelemente die Elektromagnetspulen 250a bis 250d aufweist (stellvertretend dargestellt durch die Elektromagnetspule 250a), und der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40h, der als Hauptbauelemente die Ausgangskontakte 251a bis 251d aufweist, sind einander gegenüberliegend angeordnet, mit einer sehr kleinen Entfernung oder einem sehr kleinen Spalt dazwischen, so dass die Ausgangskontakte 251a bis 251d entsprechend in Reaktion auf die elektrische Stromversorgung der zugehörigen Elektromagnetspulen 250a bis 250d geschlossen werden.
32 zeigt als Seitenschnittansicht einen Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock des Transistortyps sowie einen Treibereinrichtungsblock gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Wie aus 32 hervorgeht, die einen Zusatzausgangsklemmenträgerblock 40i und einen Treibereinrichtungsblock 43i zeigt, weist der Treibereinrichtungsblock 43i lichtemittierende Dioden (LED) 260a bis 260d auf (stellvertretend dargestellt durch die lichtemittierende Diode 260a), Strombegrenzungswiderstände 268a bis 268d (stellvertretend dargestellt durch den Strombegrenzungswiderstand 268a), die jeweils in Reihe mit einer der lichtemittierenden Dioden 260a bis 260d geschaltet sind, Treiberklemmen 266a bis 266d (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 266a), die jeweils an eine Kathodenklemme der lichtemittierenden Dioden 260a bis 260d angeschlossen sind, und fest an einem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14j befestigt sind, sowie gemeinsame Treiberklemmen 267a und 267b, die an die Strombegrenzungswiderstände 268a bis 268d angeschlossen sind, und fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14j befestigt sind.
Andererseits weist der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40i Leistungstransistoren 261a bis 261d auf (stellvertretend dargestellt durch den Leistungstransistor 261a), die jeweils als Schaltelement dienen, Phototransistoren 261e bis 261h (stellvertretend dargestellt durch den Phototransistor 261e), die jeweils mit einer Basisschaltung der Leistungstransistoren 261a bis 261d verbunden sind, vier Ausgangsklemmen 45b, die mit einer jeweiligen Kollektorklemme der Leistungstransistoren 261a bis 261d verbunden sind, zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45d, die an die Emitterklemmen der Leistungstransistoren 261a bis 261d angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46, die in Kombination mit den Ausgangsklemmen 45b vorgesehen sind, und gemeinsame Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46c, die in Kombination mit den gemeinsamen Ausgangsklemmen 45d vorgesehen sind, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass dann, wenn die lichtemittierenden Dioden 260a bis 260d in Betrieb sind, die zugehörigen Phototransistoren 261e bis 261h, die gegenüberliegend den Lichtemissionsdioden angeordnet sind, mit einem kleinen Spalt dazwischen, in Betrieb versetzt werden, was dazu führt, dass die entsprechenden Leistungstransistoren 261a bis 261d eingeschaltet werden.
33 ist eine Seitenschnittansicht eines Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblocks des Triactyps und eines Treibereinrichtungsblocks gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. In 33, die einen Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40j des Triactyps und einen Treibereinrichtungsblock 43j zeigt, weist der Treibereinrichtungsblock 43j lichtemittierende Dioden 270a bis 270d auf (stellvertretend dargestellt durch die lichtemittierende Diode 270a), die als die Treibereinrichtungen oder Treiberelemente dienen, Strombegrenzungswiderstände 278a bis 278d (stellvertretend dargestellt durch den Strombegrenzungswiderstand 278a), die jeweils in Reihe mit einer der lichtemittierenden Dioden 270a bis 270d geschaltet sind, Treiberklemmen 276a bis 276d (stellvertretend dargestellt durch die Treiberklemme 276a), die jeweils mit einer Kathodenklemme der lichtemittierenden Dioden 270a bis 270d verbunden sind, und fest an einem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 40k befestigt sind, sowie gemeinsame Treiberklemmen 277a und 277b, die an die Strombegrenzungswiderstände 278a bis 278d angeschlossen sind, und fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14k befestigt sind.
Andererseits weist der Ausgangsklemmenträgerblock 40j des Zusatztyps Leistungstriacs 271a bis 271d auf (stellvertretend dargestellt durch den Leistungstrias 271a), die als Schaltelemente dienen, Phototriacs 271e bis 271h (stellvertretend dargestellt durch den Phototriac 271e), die jeweils mit einer Gateschaltung der Leistungstriacs 271a bis 271d verbunden sind, vier Ausgangsklemmen 45b, die jeweils mit einer Klemme der Leistungstriacs 271a bis 271d verbunden sind, zwei gemeinsame Ausgangsklemmen 45d, die an andere Klemmen der Leistungstriacs 271a bis 271d angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 46, die in Kombination mit den Ausgangsklemmen 45b vorgesehen sind, sowie gemeinsame Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungvorrichtungen) 46c, die in Kombination mit den gemeinsamen Ausgangsklemmen 45e vorgesehen sind, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass dann, wenn eine der lichtemittierenden Dioden 270a bis 270d in Betrieb ist, entsprechende Phototriacs 271e bis 271h, die gegenüberliegend den lichtemittierenden Dioden angeordnet sind, mit einem sehr kleinen Spalt dazwischen, in Betrieb versetzt werden, was dazu führt, dass der entsprechende Leistungstriac 271a bis 271d eingeschaltet wird.
34 ist eine Seitenschnittansicht eines Zusatz-Eingangsklemmenträgerblocks und eines Schaltelementblocks gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Wie aus 34 hervorgeht, die eine Kombination aus einem Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock 41k und einem Schaltelementblock 44d zeigt, weist der Schaltelementblock 44d Phototransistoren 280a bis 280d auf (stellevertretend dargestellt durch den Phototransistor 280a), die jeweils als Schaltelement dienen, Schaltklemmen 286a bis 286d (stellvertretend dargestellt durch die Schaltklemme 286a), die jeweils mit einer Kollektorklemme der Phototransistoren 280a bis 280d verbunden sind, und fest an einem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 141 befestigt sind, sowie gemeinsame Schaltklemmen 287a und 287b (stellvertretend dargestellt durch die gemeinsame Schaltklemme 287a), die an die Emitterklemmen der Phototransistoren 280a bis 280d angeschlossen sind, und fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 141 befestigt sind.
Weiterhin weist der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock 41k antiparallele lichtemittierende Dioden 281a bis 281d auf (stellvertretend dargestellt durch die lichtemittierende Diode 281a), die als die Treibereinrichtungen dienen, Strombegrenzungswiderstände 288a bis 288d (stellvertretend dargestellt durch den Strombegrenzungswiderstand 288a), die jeweils in Reihe mit einer der lichtemittierenden Dioden 281a bis 281d geschaltet sind, vier Eingangsklemmen 45g, die jeweils in Reihe mit einer lichtemittierenden Dioden 281a bis 281d geschaltet sind, zwei gemeinsame Eingangsklemmen 45h, die mit den Strombegrenzungswiderständen 288a bis 288d verbunden sind, eine Klemmenschraube (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung) 46, die in Kombination mit jeder der Eingangsklemmen 45g vorgesehen ist, und eine gemeinsame Klemmenschraube (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung) 46c, die in Kombination mit jeder der gemeinsamen Eingangsklemmen 45h vorgesehen ist, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass dann, wenn eine der lichtemittierenden Dioden 281a bis 281d in Betrieb ist, ein entsprechender Phototransistor 280a bis 280d, die gegenüberliegend den lichtemittierenden Dioden angeordnet sind, mit einem sehr kleinen Spalt dazwischen, eingeschaltet wird.
Bei der programmierbaren Steuerung, die wie voranstehend geschildert gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wie sie bei der fünften Ausführungsform verwirklicht ist, ist der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40h, 40i oder 40j als Mehrschichtaufbau ausgebildet, bei welchem die Schaltelemente und die Ausgangsklemmen einander überlagert angeordnet sind, und so ausgebildet sind, dass sie dem Treibereinrichtungsblock 43h, 43i bzw. 43j überlagert sind. Infolge dieses Aufbaus sind die Ausgangsverdrahtungsleiter, die empfindlich auf negative Einflüsse einer Hochspannung und/oder von Rauschen sind, räumlich gegenüber dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat 14i, 14j oder 14k isoliert, wodurch die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung signifikant verbessert werden können.
Weiterhin ist der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40h, 40i oder 40j an einer Seite des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats 14i, 14j oder 14k angeordnet. Infolge dieser Anordnung ist das Ausmaß der Wärmeabfuhr nach außen erheblich verbessert, verglichen mit einem Aufbau, bei welchem die Ausgangseinrichtungen intern angeordnet sind, oder in das Substrat eingebettet sind, wobei der Einfluss der Strahlungswärme und des Rauschens infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat, das parallel zu dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden kann, was einen großen Vorteil darstellt.
Weiterhin wird Wärme, die von den Elektromagnetspulen erzeugt wird, die als die Treibereinrichtungen dienen von den Leistungstransistoren 161a bis 161d, und von Leistungstriacs 171a bis 171d, die als die Schaltelemente dienen, nicht nur von dem kastenförmigen Gehäuse mittels Strahlung nach außen abgeführt, sondern auch aufgrund von Wärmeleitung über die Kontaktklemmen, die Ausgangsklemmen und die dort angeschlossenen, externen Verdrahtungsleiter abgeführt. Auf diese Weise kann ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung wirksam unterdrückt werden.
Weiterhin kann infolge der Anordnung, dass die Ausgangseinrichtung und der Ausgangsklemmenträgerblock dreidimensional ausgebildet sind, die Fläche des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats signifikant verkleinert werden, verglichen mit jener bei der herkömmlichen, programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat in einem trogartigen Abschnitt angeordnet ist, der durch ein Paar aus Klemmenträgerblöcken mit zwei Reihen und das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat gebildet wird, ist darüber hinaus im Wesentlichen ein Leerraum vorhanden, obwohl die programmierbare Steuerung als dreidimensionaler Aufbau implementiert ist.
Andererseits ist der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock 41k entsprechend dem Schaltelementblock 40d überlagert, und als Mehrschichtaufbau ausgebildet, bei welchem die Treiberelemente und der Eingangsklemmenträger einander überlagert vorgesehen sind. Die Eingangsverdrahtungsleiter, die empfindlich auf negative Einflüsse einer Hochspannung und/oder von Rauschen reagieren, sind daher räumlich von dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat isoliert, wodurch die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung wesentlich verbessert werden können.
Da der voranstehend geschilderte Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock 41g an der anderen Seite des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats angeordnet ist, wird darüber hinaus das Ausmaß der Wärmeabfuhr nach außen deutlich erhöht, verglichen mit einem Aufbau, bei welchem die Eingangseinrichtung innen im Substrat angeordnet oder dort eingebettet ist, wobei der Einfluss von Strahlungswärme und Rauschen infolge elektromagnetischer Strahlung auf das CPU-Substrat, das parallel zu dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, wirksam unterdrückt werden kann, was einen weiteren Vorteil darstellt.
Weiterhin wird von den Strombegrenzungswiderständen erzeugte Wärme nicht nur mittels Strahlung von dem kastenförmigen Gehäuse abgeführt, sondern auch über Wärmeleitung mit Hilfe der Kontaktklemmen, der Eingangsklemmen, der Klemmenschrauben und der externen Verdrahtungsleiter abgeführt. Auf diese Weise kann ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung wirksam unterdrückt werden.
Infolge der Anordnung, dass die Ausgangseinrichtung und der Eingangsklemmenträgerblock dreidimensional ausgebildet sind, kann darüber hinaus die Fläche des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats wesentlich verkleinert werden, verglichen mit jener bei der bislang bekannten programmierbaren Steuerung. Da das CPU-Substrat in einem trogartigen Abschnitt angeordnet ist, der durch ein Paar aus Klemmenträgerblöcken mit zwei Reihen und das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat gebildet wird, ist darüber hinaus im Wesentlichen kein Leerraum vorhanden, trotz der dreidimensionalen Implementierung der programmierbaren Steuerung.
Bei den programmierbaren Steuerungen gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung, die voranstehend beschrieben wurden, kann die Anzahl an Teilen der Eingangs/Ausgangsschnittstellenabschnitte, die so ausgebildet sind, dass sie ausgetauscht werden können, infolge von Fehlern, die durch das Auftreten eines Kurzschlusses unter den externen Eingangs/Ausgangsverdrahtungsleitern hervorgerufen werden, infolge eines Durchbrennens und eines Dielektrischen Durchbruchs infolge einer Berührung der Verdrahtungsleiter auf unterschiedlichen Spannungen, auf das mögliche Minimum heruntergedrückt werden. Darüber hinaus kann eine hohe Verlässlichkeit der programmierbaren Steuerung sichergestellt werden, infolge der Abwesenheit von sich elektrisch kontaktierenden Teilen.
Ausführungsform 6
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Erweiterungsausgangseinheit, die in Kombination mit einem Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung eingesetzt werden kann, falls dies die Umstände erfordern. Insbesondere betrifft die vorliegende Ausführungsform der Erfindung eine Erweiterungsausgangseinheit, die durch einen einstöckigen Ausgangsklemmenträgerblock gebildet wird.
35 ist eine Aufsicht auf eine Erweiterungsausgangseinheit einer programmierbaren Steuerung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 36 ist eine entsprechende Schnittansicht entlang einer Linie A-A, gesehen in der durch Pfeile angedeuteten Richtung.
In den 35 und 36 weist die insgesamt mit 300a bezeichnete Erweiterungsausgangseinheit ein Erweiterungsbasisteil 310 aus Harz auf, eine Montagenut 311a, die in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteil 310 vorgesehen ist, ein Erweiterungsausgangssubstrat 314a, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 an einer Innenwandoberfläche befestigt ist, einen darauffolgenden Erweiterungsverbinder 319a, der fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314a befestigt und mit diesem verbunden ist, damit eine Erweiterungsausgangseinheit einer darauffolgenden Stufe angeschlossen werden kann, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 319b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch damit verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 319c zum lotfreien Anschließen eines Endes eines Flachkabels an das Erweiterungsausgangssubstrat 314a, wobei bei dem Flachkabel dessen anderes Ende an den Erweiterungsgegenstückverbinder 312b angequetscht ist (ohne Löten befestigt), und einen Erweiterungsdeckel 320, der aus Harz besteht, und so ausgebildet ist, dass er fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 befestigt werden kann. Die voranstehend geschilderte Montagenut 311a ist so ausgebildet, dass sie zu einer Montageschiene (nicht gezeigt) passt, die auf einem Steuerfeld, einer Konsole oder dergleichen angebracht ist.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300a ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 auf, das hauptsächlich aus einem Erweiterungszwischenspeicher (nicht gezeigt) besteht, und so ausgebildet ist, dass es fest mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314a verbunden werden kann, sowie einen einstöckigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock 340a mit zwei Reihen, der einstöckig mit einem Ausgangseinrichtungsblock 343a ausgebildet ist, der fest mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314a verbunden ist. Der voranstehend erwähnte Ausgangseinrichtungsblock 343a weist mehrere Treibereinrichtungen 350 und Schaltelemente 351a auf.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300a Ausgangsklemmen 345a auf, die in elektrischem Kontakt mit den Schaltklemmen der Schaltelemente 351a stehen, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 346, die jeweils den Ausgangsklemmen 345a zugeordnet vorgesehen sind, und Treiberklemmen 356a für die Treibereinrichtungen 350a, wobei die Treiberklemmen 356a fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314a befestigt, und elektrisch mit diesem verbunden sind.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300a Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 auf, die an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314a befestigt und elektrisch damit verbunden sind, sowie einen Klemmendeckel 391a, der aus transparentem Harz besteht, und auf dem einstückigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock 340a angebracht ist. Der Ausgangseinrichtungsblock 343a und die Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 sind so ausgebildet, dass sie von dem Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 betrieben werden, wobei ein externer Verbraucher (nicht gezeigt) von dem Ausgangseinrichtungsblock 343a mit Hilfe des einstückigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblocks 340a betrieben wird.
37 ist eine Seitenschnittansicht der Erweiterungsausgangseinheit, bei welcher ein abnehmbarer Ausgangsklemmenträgerblock verwendet wird. In 37 weist die Erweiterungsausgangseinheit, die insgesamt mit 300b bezeichnet ist, ein Erweiterungsbasisteil 310 aus Harz auf, eine Montagenut 311a, die in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 310 vorgesehen ist, ein Erweiterungsausgangssubstrat 314b, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 an einer Innenoberfläche von diesem befestigt ist, einen darauffolgenden Erweiterungsverbinder 319a, der fest mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b verbunden und elektrisch hieran angeschlossen ist, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 319b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch mit diesem verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 319c zum festen Verbinden eines Endes eines Flachkabels mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b, wobei bei dem Flachkabel dessen anderes Ende fest an den Erweiterungsgegenstückverbinder 319b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 320, der aus Harz besteht, und so ausgebildet ist, dass er fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 befestigt werden kann. Die voranstehend geschilderte Montagenut 311a ist so ausgebildet, dass sie an eine Montageschiene (nicht gezeigt) eines Steuerfeldes, einer Konsole oder dergleichen angepasst ist.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300b ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 auf, das hauptsächlich aus einem Ausgangszwischenspeicher (nicht gezeigt) besteht, und fest mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b verbunden ist, und einen abtrennbaren Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock 340b mit zwei Reihen, der so ausgebildet ist, dass er abnehmbar oder wegnehmbar an dem Ausgangseinrichtungsblock 343b angebracht werden kann, der fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b befestigt und elektrisch hiermit verbunden ist, und durch mehrere Treibereinrichtungen 350b und Schaltelemente 351b gebildet wird.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300b Kontaktklemmen 354b auf, die elektrisch mit einer jeweiligen Schaltklemme der Schaltelemente 351b verbunden sind, Ausgangsklemmen 345b, die elektrisch mit einer jeweiligen Kontaktklemme verbunden sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 346, die für die jeweiligen Ausgangsklemmen 345b vorgesehen sind, und Treiberklemmen 356b, die für die jeweiligen Treibereinrichtungen 350b vorgesehen sind, wobei die Treiberklemmen 356b fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b befestigt und elektrisch mit diesen verbunden sind.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300b Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 auf, die fest mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b verbunden sind, und einen Klemmendeckel 391b, der aus einem transparentem Harz besteht, und auf dem abtrennbaren Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock 340b mit zwei Reihen angebracht ist. Der Ausgangseinrichtungsblock 343b und die Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 werden von dem Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 betrieben, während ein externer Verbraucher (nicht gezeigt) durch den Ausgangseinrichtungsblock 343b betrieben wird, mit Hilfe des abtrennbaren Erweiterungsausgangsklemmenträgerblocks 340b.
38 ist eine Seitenschnittansicht der Erweiterungsausgangseinheit, bei welcher ein vereinigter Ausgangsklemmenträgerblock verwendet wird. In 38 weist die insgesamt mit 300c bezeichnete Erweiterungsausgangseinheit ein Erweiterungsbasisteil 310 aus Harz auf, eine Montagenut 311a, die in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 310 vorgesehen ist, ein Erweiterungsausgangssubstrat 314c, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 an einer von dessen Innenoberflächen befestigt ist, einen nachfolgenden Erweiterungsverbinder 319a, der fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b befestigt und mit diesem verbunden ist, damit eine Ausgangseinheit einer nachfolgenden Stufe angeschlossen werden kann, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 319b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch mit diesem verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 319c zur festen Befestigung eines Endes eines Flachkabels an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314c, wobei bei dem Flachkabel dessen anderes Ende an den Erweiterungsgegenstückverbinder 319b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 320, der aus Harz besteht, und so ausgebildet ist, dass er fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 befestigt werden kann. Die voranstehend geschilderte Montagenut 311a ist so ausgebildet, dass sie im Passeingriff mit einer Montageschiene (nicht gezeigt) eines Steuerfeldes, einer Konsole oder dergleichen stehen kann.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300c ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 auf, das hauptsächlich aus einem Ausgangszwischenspeicher (nicht gezeigt) besteht, und fest an das Erweiterungsausgangssubstrat 314c angeschlossen ist, sowie einen vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock 340c mit zwei Reihen, der einstöckig mit einem Ausgangseinrichtungsblock 343c ausgebildet ist, der durch mehrere Treibereinrichtungen 350c und Schaltelemente 351c gebildet wird. Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300c Ausgangsklemmen 345c auf, die in elektrischem Kontakt mit den Schaltklemmen der Schaltelemente 351c stehen, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung) 346, die jeweils für die Ausgangsklemmen 345c vorgesehen sind, Ausgangsbuchsen 354c, die auf dem Erweiterungsausgangssubstrat 314c vorgesehen sind, und Treiberklemmen 356c für die Treibereinrichtungen 350c, wobei die Treiberklemmen 356c so ausgebildet sind, dass sie jeweils in eine der Ausgangsbuchsen 354c eingeführt und hiermit verbunden werden können.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300c Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 auf, die an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314c befestigt und elektrisch mit diesem verbunden sind, so wie einen Klemmendeckel 391c, der aus transparentem Harz besteht, und auf dem vereinigten Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock 340c mit zwei Reihen angebracht ist. Der Ausgangseinrichtungsblock 343c und die Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 werden von dem Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 betrieben, während ein externer Verbraucher (nicht gezeigt) von dem Ausgangseinrichtungsblock 343c mit Hilfe des vereinigten Erweiterungsausgangsklemmenträgerblocks 340c betrieben wird.
39 ist eine Seitenschichtansicht der Erweiterungsausgangseinheit, bei welcher ein Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock verwendet wird. Wie in 39 gezeigt, weist eine Erweiterungsausgangseinheit, die insgesamt mit dem Bezugzeichen 300d bezeichnet ist, ein Erweiterungsbasisteil 310 aus Harz auf, eine Montagenut 311a, die in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 310 vorgesehen ist, ein Erweiterungsausgangssubstrat 314d, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 an einer seiner inneren Oberflächen befestigt ist, einen nachfolgenden Erweiterungsverbinder 319a, der fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314d befestigt und elektrisch mit diesem verbunden ist, damit der Anschluss einer Ausgangseinheit einer nachfolgenden Stufe ermöglicht wird, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 319b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch mit diesem verbunden wird, einen Quetschklemmenblock 319c zum festen Verbinden eines Endes eines Flachkabels mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314b, wobei das andere Ende des Flachkabels an den Erweiterungsgegenstückverbinder 319b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 320, der aus Harz besteht, und so ausgebildet ist, dass er fest an dem Erweiterungsbasisteil 310 befestigt wird. Die Montagenut 311a, die voranstehend erwähnt wurde, ist so ausgebildet, dass sie im Passsitz an einer Montageschiene (nicht gezeigt) eines Steuerfeldes einer Konsole oder dergleichen angebracht werden kann, um dort befestigt zu werden.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300d ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 auf, das hauptsächlich aus einem Ausgangszwischenspeicher (nicht gezeigt) besteht, und fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314d angebracht und elektrisch mit diesem verbunden ist, sowie einen Zusatzausgangsklemmenträgerblock 340d mit zwei Reihen, der einstöckig mit einem Schaltelementblock 351d ausgebildet ist, sowie einen Treibereinrichtungsblock 343d, der gegenüberliegend dem Schaltelementblock 351d angeordnet ist, mit einem sehr kleinen Spalt dazwischen, und fest an dem Erweiterungsausgangssubstrat 314d angebracht ist. Der voranstehend geschilderte Ausgangseinrichtungsblock 343d wird durch mehrere Treibereinrichtungen 350b für den Betrieb der Schaltelemente des Schaltelementblocks 351d gebildet.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300d Ausgangsklemmen 345d auf, die elektrisch mit den Schaltklemmen der Schaltelemente des Schaltelementblocks 351d verbunden sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 346 für die Ausgangsklemmen 345d, sowie Treiberklemmen 356d für die Treibereinrichtungen 350d des Treibereinrichtungsblocks 343d, wobei die Treiberklemmen 356d fest an den Erweiterungsausgangssubstrat 314 befestigt und elektrisch hiermit verbunden sind.
Weiterhin weist die Erweiterungsausgangseinheit 300d Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 auf, die fest mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 314d verbunden sind, und einen Klemmendeckel 341b, der aus einem transparenten Harz besteht, und auf dem zur Erweiterung dienenden Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 340d angebracht ist. Der Ausgangseinrichtungsblock 343d und die Ausgangszustandsanzeige-LEDs 347 werden von dem Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul 335 betrieben, wobei ein externer Verbraucher (nicht gezeigt) über den zur Erweiterung dienenden Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 340d betrieben wird.
Der grundlegende Abschnitt der programmierbaren Steuerung, die voranstehend im Zusammenhang mit der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, kann in verschiedenen oder unterschiedlichen Abmessungen verwirklicht werden, unter Berücksichtigung der Anzahl an Eingängen und Ausgängen abhängig von dem gewünschten Einsatz in der Praxis. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass zur Ergänzung einer programmierbare Steuerung mit geringen Abmessungen mit wenigen Eingängen oder Ausgängen die entsprechende, zur Erweiterung gedachte Einheit oder entsprechende Einheiten, die voranstehend geschildert wurden, eingesetzt werden können.
Zusätzlich zur Ergänzung der Eingänge und/oder Ausgänge kann die Zusatzeinheit oder können die Zusatzeinheit eingesetzt werden, wenn der gemischte Einsatz unterschiedlicher Eingangs/Ausgangs-Spezifikationen erforderlich ist.
Je nach den Umständen können mehrere Zusatzeinheiten in Kombination mit einem Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung verwendet werden. In diesem Fall kann der Erweiterungsgegenstückverbinder der nachfolgenden Erweiterungseinheit in den nachfolgenden Erweiterungsverbinder eingeführt werden, der in der vorherigen Erweiterungseinheit vorgesehen ist.
Es wird darüber hinaus darauf hingewiesen, dass die Abmessung in Querrichtung des Basisabschnitts der programmierbaren Steuerung insgesamt durch die Länge des Ausgangsklemmenträgers bestimmt wird, die sich in Abhängigkeit von der Anzahl eingebauter Eingangs- und Ausgangsklemmen ändert. Wenn eine Verkleinerung der programmierbaren Steuerung dadurch erzielt werden soll, dass die Eingangs/Ausgangseinrichtung und die Klemmenträger in drei Dimensionen angeordnet werden, nimmt der vertikale Raum oder Raum in Höhenrichtung zwischen den Klemmenträgern entsprechend ab.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die Stromversorgungseinheit insoweit verkleinert werden kann, als der Belüftungswiderstand dadurch verringert werden kann, dass die Abmessungen in Richtung der Höhe der Stromversorgungseinheit verringert werden.
Im Gegensatz kann im Falle der zur Erweiterung vorgesehenen Einheit, bei der die Klemmenträger orthogonal angeordnet sind, eine Verkleinerung, die durch die dreidimensionale Anordnung der Eingangs/Ausgangseinrichtungen erzielt wird, sicherlich dazu beitragen, Toleranzen in Bezug auf die Abmessungen in Richtung der Breite sicherzustellen. Allerdings können die Abmessungen in Richtung der Höhe nicht vollständig verringert werden, was zu dem Problem führt, dass der Ausgleich mit dem Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung nicht sichergestellt werden kann.
Weiterhin muss nicht nur der Basisabschnitt, sondern auch die Zusatzeinheit oder zur Erweiterung vorgesehene Einheit in Bezug auf die Spannungsfestigkeit und Rauschfestigkeit verbessert werden. Ist dies nicht der Fall, so wird eine Verbesserung der programmierbaren Steuerung in Bezug auf die Spannungsfestigkeit oder die Rauschfestigkeit insgesamt weniger signifikant.
Bei den programmierbaren Steuerungen gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind die verschiedenen Ausgangsklemmenträgerblöcke zur Erweiterung einer Mehrschichtanordnung überlagert, bei welcher die Treibereinrichtung und die Schaltelemente einander überlagert vorgesehen sind. Die Eingangsverdrahtungsleiter, die empfindlich für negative Einflüsse einer hohen Spannung und/oder von Rauschen sind, sind räumlich von dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat isoliert. Daher können die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung signifikant verbessert werden.
Weiterhin wird Wärme, die durch die Elektromagnetspulen erzeugt wird, die als die Treibereinrichtungen dienen, durch die Leistungstransistoren oder die Leistungstriaks, die als die Schaltelemente dienen, nicht nur mittels Strahlung von dem kastenförmigen Gehäuse abgeführt, sondern auch mittels Wärmeleitung über die Kontaktklemmen, die Eingangsklemmen, die Klemmenschrauben und die externen Verdrahtungsleiter abgeführt. Auf diese Weise kann ein Temperaturanstieg der programmierbaren Steuerung wirksam unterdrückt werden.
Weiterhin kann bei der programmierbaren Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Fläche des Erweiterungsausgangssubstrats wesentlich verkleinert werden, und zwar dadurch, dass die Ausgangseinrichtungen und der Ausgangsklemmenträgerblock dreidimensional angeordnet werden. Infolge einer derartigen Anordnung, dass die Leiter, welche die Verbindung mit dem darauffolgenden Erweiterungsverbinder durchführen, von einem Ort ausgehen, der von jenem des Ausgangsklemmenträgerblocks verschieden ist, können die Abmessungen oder die Größe in Vertikalrichtung oder Richtung der Höhe verringert werden. Auf diese Weise kann der Ausgleich der Abmessungen in Bezug auf den Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung sichergestellt werden.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, besteht jenes Merkmal, das einzigartig für die programmierbaren Steuerungen gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, darin, dass die zur Erweiterung bestimmte Einheit einfach von dem Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung unter zu Hilfenahme des Erweiterungsverbinders getrennt oder in Bezug hierauf unterbrochen werden kann. Weiterhin können die externen Verdrahtungsleiter einfach entfernt werden, da die Anzahl an Erweiterungsausgangsklemmen gering ist. Der Klemmenträgerblock mit dem einstöckigen Aufbau, der voranstehend unter Bezugnahme auf die 35 und 36 beschrieben wurde, kann daher eingesetzt werden, ohne dass eine Verschlechterung der Verlässlichkeit der Kontakte auftritt.
Ausführungsform 7
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Erweiterungseingangseinheit, die in Kombination mit einem Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung eingesetzt wird, wie dies die Umstände erfordern. Insbesondere betrifft die vorliegende Ausführungsform der Erfindung eine Erweiterungseingangseinheit, bei welcher ein vereinigter oder einstöckiger Eingangsklemmenträgerblock verwendet wird.
40 ist eine Aufsicht, die ein Erweiterungseingangseinheit der programmierbaren Steuerung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 41 ist eine entsprechende Schnittansicht entlang einer Linie B-B, betrachtet in der durch Pfeile angedeuteten Richtung.
In den 40 und 41 weist die Erweiterungseingangseinheit, die insgesamt mit 400a bezeichnet ist, ein Erweiterungsbasisteil 310 auf, das aus Harz besteht, eine Montagenut 411a, die in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 410 vorgesehen ist, ein Erweiterungseingangssubstrat 414a, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 an einer von dessen inneren Oberflächen befestigt ist, einen nachfolgenden Erweiterungsverbinder 419a, der fest an dem Erweiterungseingangssubstrat 414a befestigt und mit diesem verbunden ist, damit eine zusätzliche Eingangseinheit angeschlossen werden kann, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 419b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch mit diesem verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 419c zum festen Verbinden eines Endes eines Flachkabels mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414a, wobei bei dem Flachkabel dessen anderes Ende an den Erweiterungsgegenstückverbinder 419b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 420, der aus Harz besteht, und fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 befestigt ist. Die voranstehend geschilderte Montagenut 411a ist so ausgebildet, dass sie an eine Montageschiene (nicht gezeigt) angepasst ist.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400a ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 auf, das hauptsächlich aus einem Datenselektor und einem Eingangsfilter (nicht gezeigt) besteht, und fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414a verbunden ist, sowie einen einstöckigen Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441a mit zwei Reihen, der einstöckig mit einem Eingangseinrichtungsblock 444a ausgebildet ist, der fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414a verbunden ist. Der voranstehend geschilderte Eingangseinrichtungsblock 444a wird durch mehrere Schaltelemente 480a und Treibereinrichtungen 481a gebildet.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400a Eingangsklemmen 445a auf, die jeweils in elektrischem Kontakt mit einer der Treiberklemmen der Treibereinrichtung 481a stehen, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung) 446, die der jeweiligen Eingangsklemme 445a zugeordnet vorgesehen sind, sowie Schaltklemmen 486a für jedes der Schaltelemente 480a, wobei die Schaltklemmen 486a fest an dem Erweiterungseingangssubstrat 414a befestigt und elektrisch mit diesem verbunden sind.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400a Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 auf, die fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414a verbunden sind, sowie einen Klemmendeckel 491a, der aus einem transparenten Harz besteht, und auf dem einstückigen Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441a angebracht ist. Externe Eingangssignale (nicht gezeigt) werden über den einstückigen Erweiterungseingangsklemmenblock 441a zugeführt, um den Eingangseinrichtungsblock 444a zu betreiben, damit die Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 und das Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 über die Schaltelemente 480a in Betrieb gesetzt werden.
42 ist eine Seitenschnittansicht der Erweiterungseingangseinheit, bei welcher ein abnehmbarer Eingangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Wie aus 42 hervorgeht, weist die insgesamt mit 400b bezeichnete Erweiterungseingangseinheit ein Erweiterungsbasisteil 410 aus Harz auf, eine Montagenut 411a, die in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 410 vorgesehen ist, ein Erweiterungseingangssubstrat 414b, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 an einer von dessen inneren Oberflächen befestigt ist, einen darauffolgenden Erweiterungsverbinder 419a, der fest an dem Erweiterungseingangssubstrat 414b befestigt und elektrisch hiermit verbunden ist, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 419b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbindern 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch hiermit verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 419c zum festen Verbinden eines Endes eines Flachkabels mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414b, wobei bei dem Flachkabel dessen anderes Ende fest an den Erweiterungsgegenstückverbinder 419b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 420, der aus Harz besteht, und fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 befestigt ist. Die voranstehend geschilderte Montagenut 411a ist so ausgelegt, dass sie im Passsitz auf eine Schiene (nicht gezeigt) eines Steuerfeldes, einer Konsole oder dergleichen aufgepasst werden kann.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400b ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 auf, das hauptsächlich aus einem Datenselektor und einem Eingangsfilter (nicht gezeigt) besteht, und fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414b verbunden ist, sowie einen abtrennbaren Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441b, der so ausgebildet ist, dass er fest auf einem Eingangseinrichtungsblock 444b angebracht werden kann, der fest und elektrisch mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 114b verbunden ist, und mehrere Treibereinrichtungen 481b und Schaltelemente 480b aufweist.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400b Kontaktklemmen 454b auf, die jeweils in elektrischem Kontakt mit einer der Schaltklemmen stehen, der Treibereinrichtung 481b, sowie Eingangsklemmen 445b, die elektrisch jeweils mit einer Kontaktklemme verbunden sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 446, die jeweils für eine Eingangsklemme 445b vorgesehen sind, und Schaltklemmen 486b für die Schaltelemente 486b, wobei die Schaltklemmen 486b fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414b verbunden sind.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400b Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 auf, die fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414b verbunden sind, und einen Klemmendeckel 491b, der aus transparentem Harz besteht, und auf dem abtrennbaren Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441b mit zwei Reihen angebracht ist. Externe Eingangssignale (nicht gezeigt) werden über den abtrennbaren Erweiterungseingangsklemmenblock 441b zugeführt, um den Eingangseinrichtungsblock 444b zu betreiben, und hierdurch die Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 und das Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 über die Schaltelemente 480b zu betreiben.
43 ist eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungseingangseinheit, bei welcher eine vereinigter Eingangsklemmenträgerblock verwendet wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. In 43 weist die Erweiterungseingangseinheit, die insgesamt mit 400c bezeichnet ist, ein Erweiterungsbasisteil 410 aus Harz auf, eine in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 410 vorgesehene Montagenut 411a, ein Erweiterungseingangssubstrat 414c, das fest an einer Innenoberfläche des Erweiterungsbasisteils 410 befestigt ist, einen nachfolgenden Erweiterungsverbinder 419a, der fest an dem Erweiterungseingangssubstrat 414b befestigt und elektrisch mit diesem verbunden ist, damit eine zusätzliche Einheit angeschlossen werden kann, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 419b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und hiermit verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 419c zum festen Verbinden eines Endes eines Flachkabels mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414c, wobei das andere Ende des Flachkabels fest an den Erweiterungsgegenstückverbinder 419b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 420, der aus Harz besteht, und fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 befestigt ist. Die voranstehend erwähnte Montagenut 411a ist so ausgebildet, dass sie passend auf einer Montageschiene (nicht gezeigt) angebracht werden kann.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400c ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 auf, das hauptsächlich aus einem Datenselektor und einem Eingangsfilter (nicht gezeigt) besteht, und fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414c verbunden ist, und einen vereinigten Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441c mit zwei Reihen, der fest an einem Eingangseinrichtungsblock 444c befestigt ist, der fest und elektrisch mit dem Erweiterungsausgangssubstrat 414c verbunden ist, und mehrere Treibereinrichtungen 481c und Schaltelemente 480c aufweist.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400c Eingangsklemmen 445c auf, die jeweils elektrisch an eine der Treiberklemmen der Treibereinrichtungen 481c angeschlossen sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 446, die für die jeweiligen Eingangsklemmen 445c vorgesehen sind, Eingangsbuchsen 484c, die auf dem Erweiterungseingangssubstrat 414c angebracht sind, und Schaltklemmen 486c für die Schaltelemente 480c, wobei die Schaltklemmen 486c jeweils in eine der Eingangsbuchsen 454c eingeführt sind, um mit Ihnen elektrisch verbunden zu werden.
Zusätzlich weist die Erweiterungseingangseinheit 400c Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 auf, die fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414c verbunden sind, und einen Klemmendeckel 491c aus transparentem Harz, der auf dem vereinigten Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441c mit zwei Reihen angebracht ist. Externe Eingangssignale (nicht gezeigt) werden über den vereinigten Erweiterungseingangsklemmenblock 441c zugeführt, um den Eingangseinrichtungsblock 444c zu betreiben, und hierdurch die Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 und das Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 über die Schaltelemente 480c zu betreiben.
44 ist eine Seitenschnittansicht einer Erweiterungseingangseinheit, bei welcher ein Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. In 44 weist die insgesamt mit 400d bezeichnete Erweiterungseingangseinheit ein Erweiterungsbasisteil 410 aus Harz auf, eine in einer Bodenwand des Erweiterungsbasisteils 410 vorgesehene Montagenut 411a, ein Erweiterungseingangssubstrat 414d, das fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 an einer von dessen Innenoberflächen befestigt ist, einen nachfolgenden Erweiterungsverbinder 419a, der fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414d verbunden ist, einen Erweiterungsgegenstückverbinder 419b, der so ausgebildet ist, dass er in den Erweiterungsverbinder 19 der programmierbaren Steuerung eingeführt und elektrisch mit diesem verbunden werden kann, einen Quetschklemmenblock 419c zum festen Verbinden eines Endes eines Flachkabels mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414d, wobei das andere Ende des Flachkabels fest an den Erweiterungsgegenstückverbinder 419b angequetscht ist, und einen Erweiterungsdeckel 420, der aus Harz besteht, und fest an dem Erweiterungsbasisteil 410 befestigt ist. Die voranstehend geschilderte Montagenut 411a ist so ausgebildet, dass sie passend auf einer Montageschiene (nicht gezeigt) angebracht werden kann.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400d ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 auf, das hauptsächlich aus einem Datenselektor und einem Eingangsfilter (nicht gezeigt) besteht, und fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414d verbunden ist, und einen Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441d mit zwei Reihen, der einstöckig mit einem nachstehend noch genauer erläuterten Treibereinrichtungsblock 481d ausgebildet, einen Schaltelementblock 444d, der gegenüberliegend dem Treibereinrichtungsblock 481d angeordnet ist, mit einem kleinen Spalt dazwischen, und fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414d verbunden ist. Der Schaltelementblock 444d, der voranstehend erwähnt wurde, weist mehrere Schaltelemente 480d auf, und ist so ausgebildet, dass er durch den Treibereinrichtungsblock 481d geschaltet wird.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400d Eingangsklemmen 445d auf, die elektrisch mit den Treiberklemmen des Treibereinrichtungsblocks 481d verbunden sind, Klemmenschrauben (externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen) 446, die jeweils eine Eingangsklemme 445d zugeordnet vorgesehen sind, sowie Schaltklemmen 486d für die Schaltelemente 480d, wobei die Schaltklemmen 486d fest an dem Erweiterungseingangssubstrat 414d befestigt und elektrisch mit diesem verbunden sind.
Weiterhin weist die Erweiterungseingangseinheit 400d Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 auf, die fest und elektrisch mit dem Erweiterungseingangssubstrat 414d verbunden sind, und einen Klemmendeckel 491d, der aus transparentem Harz besteht, und auf dem Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441d mit zwei Reihen angebracht ist. Externe Eingangssignale (nicht gezeigt) werden durch den Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock 441d zugeführt, um die Treibereinrichtungen des Treibereinrichtungsblocks 481d zu betreiben, und hierdurch die Eingangszustandsanzeige-LEDs 448 und das Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul 436 über die Schaltelemente 480d zu betreiben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind die verschiedenen Eingangsklemmenträgerblöcke zur Erweiterung als Mehrschichtaufbau verwirklicht, bei welchem die Treibereinrichtungen und die Schaltelemente einander überlagert angeordnet sind. Die Eingangsverdrahtungsleiter, die an sich empfindlich auf negative Einflüsse infolge hoher Spannungen und/oder Rauschen reagieren, sind daher räumlich gegenüber dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat isoliert, wodurch die Hochspannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen der programmierbaren Steuerung signifikant verbessert werden können.
Weiterhin wird von den Strombegrenzungswiderständen erzeugte Wärme, die elektrisch in Reihe mit den Treibereinrichtungen geschaltet sind, nicht nur mittels Strahlung von dem kastenförmigen Gehäuse abgeführt, sondern auch mittels Wärmeleitung über die Kontaktklemmen, die Eingangsklemmen, die Klemmenschrauben und die externen Verdrahtungsleiter abgeführt. Hierdurch kann wirksam eine Temperaturerhöhung der programmierbaren Steuerung unterdrückt werden.
Weiterhin kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Fläche des Erweiterungseingangssubstrats wesentlich verkleinert werden, nämlich durch dreidimensionale Anordnung der Eingangseinrichtungen und des Eingangsklemmenträgerblocks. Infolge einer derartigen Anordnung, dass die Leiter für den nachfolgenden Erweiterungsverbinder von einem Ort ausgehen, der sich von jenem des Eingangsklemmenträgerblocks unterscheidet, können die Vertikalabmessungen oder Abmessungen in Höhenrichtung verkleinert werden. Auf diese Weise ein Abgleich der Abmessungen mit jenen des Basisabschnitts sichergestellt werden.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, besteht das einzigartige Merkmal der Einheiten gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung darin, dass die für die Erweiterung gedachte Einheit einfach von dem Basisabschnitt der programmierbaren Steuerung abgetrennt oder abgeschaltet werden kann, mit Hilfe des Erweiterungsverbinders. Weiterhin können die externen Verdrahtungsleiter einfach entfernt werden, da die Anzahl an Erweiterungseingangsklemmen klein ist. Der Klemmenträgerblock mit einstöckigem Aufbau, der zusammen mit den 40 und 41 beschrieben wurde, kann daher eingesetzt werden, ohne dass eine nennenswerte Beeinträchtigung der Kontaktierungsleistung erfolgt.
Ausführungsform 8
Die programmierbaren Steuerungen gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung, die voranstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4, die 9 bis 11 bzw. die 16 bis 18 beschrieben wurden, sind eine programmierbare Steuerung des Typs mit anbringbarem/abnehmbarem (entfernbarem) Verbinder, ähnlich wie bei der bislang bekannten, programmierbaren Steuerung, die voranstehend unter Bezugnahme auf die 45 bis 52 beschrieben wurde. Infolge der Anordnungen, die im Zusammenhang mit der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform beschrieben wurden, können Wartung, Austausch oder Ersatz von Teilen, und der erneute Zusammenbau der programmierbaren Steuerung, bei welcher Fehler aufgetreten sind, einfach dadurch ausgeführt werden, dass die Eingangs/Ausgangsverbinderabschnitte getrennt und wieder angeschlossen werden, ohne dass es erforderlich ist, eine große Anzahl an Eingangs/Ausgangsverdrahtungsleitern einzeln abzutrennen und wieder neu anzuschließen.
Im Falle der herkömmlichen programmierbaren Steuerung kann das Ausgangsrelais 33 (vgl. 47) als Beispiel einzeln ersetzt werden. Im Gegensatz müssen bei der programmierbaren Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausgangseinrichtungen blockweise ersetzt werden, wobei jeder Block beispielsweise vier Einrichtungen umfasst.
Allerdings wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass selbst das Ersetzen nur eines Ausgangsrelais eine erhebliche Arbeitszeit benötigt, nämlich für Untersuchung, Abnehmen und Verpackung/Transport vor Ort (an der Benutzerseite), Empfang/öffnen, Bestätigungsüberprüfung, Zerlegung, Ersatz des Ausgangsrelais, Zusammenbau, Bestätigungsüberprüfung, Vorbereitung von Untersuchungsdokument und Verpackung/Lieferung in der Werkstatt, und wiederum Empfang, Öffnen usw. an der Benutzerseite. Im Vergleich hierzu sind die Zeit und die Kosten, die zum Austausch eines Ausgangsrelais selbst erforderlich sind, eher vernachlässigbar. Darüber hinaus stellt das Ausgangsrelais ohnehin an sich ein Teil mit begrenzter Lebensdauer dar. Aus diesen Gründen stellt der Austausch eines Ausgangsrelais blockweise, wie voranstehend erwähnt, in der Praxis praktisch kein Problem dar.
Bei der programmierbaren Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung, die voranstehend unter Bezugnahme auf die 25 bis 29 beschrieben wurde, sind der Eingangs/Ausgangsklemmenträger und die Eingangs/Ausgangseinrichtung einstöckig in Form des einstöckigen Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblocks ausgebildet. Daher wird der Austausch des Hauptkörpers (Stromversorgungssubstrat, CPU-Substrat, Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat usw.) der programmierbaren Steuerung bei deren Wartung so durchgeführt, dass der Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock angebracht bleibt, wobei die Eingangs/Ausgangseinrichtungen unverändert mit den Eingangs/Ausgangsverdrahtungsleitern verbunden bleiben.
Andererseits wird der Austausch nur des Eingangs/Ausgangsabschnitts so durchgeführt, dass der Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock selbst ersetzt wird, der mit den Eingangs/Ausgangseinrichtungen vereinigt ist, durch Abnahme der Verdrahtungsleiter von dem Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock.
Durch Vorhalten von Ersatzteilen vor Ort (also am Benutzerort) kann daher der Austausch des Eingangs/Ausgangsabschnitts ohne wesentliche Schwierigkeiten durchgeführt werden. Weiterhin können die vereinigten Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblöcke mit unterschiedlichen Spezifikationen einfach durch den Benutzer ersetzt werden.
Bei der programmierbaren Steuerung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung, die voranstehend unter Bezugnahme auf die 30 bis 34 beschrieben wurde, sind der Eingangs/Ausgangsklemmenträger und der Schaltelementblock oder der Treibereinrichtungsblock einstöckig mit dem Eingangs/Ausgangsklemmenblock insgesamt in Form des Zusatzblockes ausgebildet. Der Austausch des Hauptkörpers (Stromversorgungssubstrat, CPU-Substrat, Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat usw.) der programmierbaren Steuerung zur Wartung kann daher so durchgeführt werden, dass der Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock, der mit dem Schaltelementblock oder dem Treibereinrichtungsblock vereinigt ist, an die Eingangs/Ausgangsverdrahtungsleiter angeschlossen bleibt.
Andererseits wird der Austausch nur des Eingangs/Ausgangsabschnitts so durchgeführt, dass der Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock selbst ausgetauscht wird, der mit dem Schaltelementblock oder dem Treibereinrichtungsblock vereinigt ist, und zwar einfach durch Abnehmen der Verdrahtungsleiter von dem Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock.
Durch Vorhalten von Ersatzteilen vor Ort (also am Benutzerort) kann daher der Austausch des Eingangs/Ausgangsabschnitts ohne irgendwelche Schwierigkeiten durchgeführt werden. Weiterhin können die vereinigten Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblöcke mit unterschiedlichen Eingangs/Ausgangsspezifikationen einfach am Benutzerort ersetzt werden. Weiterhin können die Ersatzteile kostengünstig zur Verfügung gestellt werden.
Bei den voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerungen im Zusammenhang mit der sechsten und siebten Ausführungsform gemäß 35 und 36 bzw. 40 bis 44 wird die zur Erweiterung bestimmte Einheit eingesetzt, die eine kleine Anzahl an Eingängen und eine kleine Anzahl an Ausgängen aufweist, wie im Falle der herkömmlichen programmierbaren Steuerung, die in den 51 bis 52 gezeigt ist. Der Hauptkörperabschnitt (Stromversorgungssubstrat, CPU-Substrat, Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, Eingangs/Ausgangseinrichtung usw.) der programmierbaren Steuerung unter der Erweiterungseinheiten kann daher einfach mit Hilfe des Erweiterungsverbinders unterbrochen oder abgetrennt werden.
Die Erweiterungseinheit kann auch insgesamt dadurch ersetzt werden, dass die Verdrahtungsleiter von dem Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock abgenommen werden (vgl. den vereinigten Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock, der voranstehend unter Bezugnahme auf die 35 bis 41 beschrieben wurde). Allerdings wird darauf hingewiesen, dass ebenso der abnehmbare Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock eingesetzt werden kann, bei welchem der Eingangs/Ausgangseinrichtungsblock und der Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock getrennt sind (vgl. die 37 und 47), oder der einstöckige Eingangs/Ausgangsklemmenblock (vgl. die 38 und 43), oder alternativ der Zusatz-Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblock (vgl. die 39 und 44).
Durch Vorhalten von Ersatzteilen vor Ort kann ein Austausch des Eingangs/Ausgangsabschnitts bei der Wartung einfach durchgeführt werden. Darüber hinaus können die vereinigten Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblöcke mit unterschiedlichen Eingangs/Ausgangsspezifikationen einfach vom Benutzer ausgetauscht werden. Weiterhin können die Ersatzteile kostengünstig zur Verfügung gestellt werden, unter Verwendung des Zusatz-Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblocks.
Die voranstehende Beschreibung erfolgte unter besonderer Betonung der Verkleinerung der programmierbaren Steuerung.
Allerdings wird darauf hingewiesen, dass der Innenraum, der dadurch zur Verfügung gestellt wird, dass die Eingangs/Ausgangseinrichtung und der Klemmenträger dreidimensional angeordnet werden, dazu genutzt werden kann, wahlweise darin einen oder mehrere intelligente Funktionsblöcke zur Reihenschaltung mit externen Geräten aufzunehmen. Weiterhin können der Klemmenträgerabschnitt und die Ausgangseinrichtungen mit hoher Kapazität dazu eingesetzt werden, die Leistung der programmierbaren Steuerung zu erhöhen.
Die gemeinsame Ausgangsklemme und die gemeinsame Eingangsklemme spielen eine wichtige Rolle bei der Verringerung der Abmessungen in Längsrichtung oder in Querrichtung. In diesem Zusammenhang wird angemerkt, dass die Klemmen, die an das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeschlossen sind, und die Treiberklemmen für die Ausgangseinrichtung sowie die Schaltklemmen für die Eingangseinrichtung im Inneren des Substrats zusammengeschaltet sein können, anstatt sie innerhalb der Eingangs/Ausgangseinrichtung zu verbinden.
Die Anzeige-LEDs für den Eingangs/Ausgangszustand (oder den Betrieb) werden vorzugsweise auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angebracht, um das Eingangssignal und das Ausgangssignal selbst anzuzeigen. Allerdings wird angemerkt, dass die LEDs auch auf dem CPU-Substrat angebracht werden können, wenn eine solche Anordnung gewählt wird, dass die Inhalte des Eingangs/Ausgangsbildspeichers, die von dem Mikroprozessor verarbeitet werden, an einen speziell für die Anzeige vorgesehenen Zwischenspeicher übertragen werden.
Falls die Steuerstromversorgungseinheit für die programmierbare Steuerung innerhalb eines Steuerfeldes oder einer Konsole angebracht ist, in welcher die programmierbare Steuerung aufgenommen ist, so ist es nicht erforderlich, die Stromversorgungseinheit bei der programmierbaren Steuerung selbst vorzusehen.
Falls die Kapazität der Steuerstromversorgungseinheit unzureichend wird, da eine große Anzahl an zur Erweiterung bestimmten Einheiten in Kaskadenschaltung geschaltet werden müssen, ist es im Gegensatz hierzu möglich, eine zur Erweiterung gedachte Einheit mit einem derartigen Aufbau einzusetzen, bei welchem das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat und die Steuerstromversorgungseinheit vorgesehen sind, während das CPU-Substrat weggelassen ist.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, stellt die vorliegende Erfindung eine programmierbare Steuerung zur Verfügung, welche den Mikroprozessor und den Programmspeicher zum Steuern des externen Verbrauchers aufweist, der an das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf der Grundlage des Betriebszustands der externen Eingangseinrichtung, die an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und des Inhalts des Programms, das in dem Programmspeicher gespeichert ist. Die programmierbare Steuerung weist das CPU-Substrat auf, das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, den Ausgangseinrichtungsblock, und den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock. Auf dem CPU-Substrat ist der Mikroprozessor angebracht, sowie der Programmspeicher, und das Substrat ist so angeordnet, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats verläuft. Auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat sind das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul, das Eingangsklemmenmodul, das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul und der Ausgangseinrichtungsblock angebracht. Der Ausgangseinrichtungsblock weist mehrere Treibereinrichtungen auf, mehrere Schaltelemente, die jeweils so ausgebildet sind, dass in Reaktion auf die elektrische Stromversorgung die zugehörige Treibereinrichtung geschlossen wird, die Treiberklemmen, die an das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeschlossen sind, sowie mehrere Kontaktklemmen, die auf einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen angeordnet sind, und so ausgebildet sind, dass sie elektrisch jeweils mit einem zugehörigen Schaltelement verbunden sind. Der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock weist mehrere Ausgangsklemmen auf, bei denen ein Ende jeweils so ausgebildet ist, dass es mit einer zugehörigen Kontaktklemme im Eingriff steht, des Ausgangseinrichtungsblocks, und weist die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen auf, die an den anderen Enden der Ausgangsklemmen angeordnet sind, um mit ihnen jeweils einen externen Verdrahtungsleiter zu verbinden. Weiterhin ist der voranstehend erwähnte, abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock dem Ausgangseinrichtungsblock überlagert angeordnet, so dass der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock abnehmbar mit dem Ausgangseinrichtungsblock verbunden werden kann.
Infolge der Ausbildung der programmierbaren Steuerung, welche das CPU-Substrat aufweist, das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, den Ausgangseinrichtungsblock und den Ausgangsklemmenträgerblock, und bei welcher der Ausgangsklemmenträgerblock und der Ausgangseinrichtungsblock jeweils mit dreidimensionaler Anordnung abnehmbar einander überlagert angeordnet sind, wie dies voranstehend beschrieben wurde, kann eine programmierbare Steuerung erzielt werden, die eine hervorragende Spannungsfestigkeit und eine hervorragende Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen aufweist, wobei eine wirksame Wärmeabfuhr, und ebenso eine einfache Wartung und ein einfacher Austausch von Teilen bei einem verkleinerten Aufbau sichergestellt werden.
Weiterhin wurde eine programmierbare Steuerung zur Verfügung gestellt, die den Mikroprozessor und den Programmspeicher zum Steuern des externen Verbrauchers aufweist, der an das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf der Grundlage des Betriebszustands der externen Eingangseinrichtung, die an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und des Inhalts des in dem Programmspeicher gespeicherten Programms. Die programmierbare Steuerung weist das CPU-Substrat auf, das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat und den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock. Auf dem CPU-Substrat sind der Mikroprozessor und der Programmspeicher angebracht, und es ist so angeordnet, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats verläuft. Auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat sind das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul, das Eingangsklemmenmodul, das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul und Ausgangsbuchsen angebracht. Der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock weist mehrere Treibereinrichtungen auf, Schaltelemente, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei elektrischer Stromversorgung der zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, die Treiberklemmen, die zum Anschluss in die jeweilige Ausgangsbuchse eingeführt sind, wobei die Buchsen auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet sind, mehrere Ausgangsklemmen, die an einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen angeordnet sind, und deren eines Ende elektrisch mit einem jeweiligen Schaltelement verbunden ist, und die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die am anderen Ende der jeweiligen Ausgangsklemme angeordnet sind, und so ausgebildet sind, dass an sie die externen Verdrahtungsleiter angeschlossen werden. Weiterhin ist der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock abnehmbar auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angebracht.
Bei der Ausbildung der programmierbaren Steuerung, welche das CPU-Substrat aufweist, das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, und den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, wobei der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock, der die Treibereinrichtungen und die Schaltelemente aufweist, und dreidimensional ausgebildet ist, wie voranstehend geschildert abnehmbar auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat angeordnet ist, können die Spannungsfestigkeit und ein hohe Unempfindlichkeit gegen Rauschen, sowie eine Wärmeabfuhr über die Klemmen und andere Teile wesentlich verbessert werden, während die programmierbare Steuerung mit einem verkleinerten Aufbau ausgebildet werden kann. Infolge dieser vorteilhaften Merkmale können das Ausmaß der Freiheit in Bezug auf die Auswahl und den Austausch der Bauelement oder Teile mit verschiedenen Ausgangsspezifikationen wesentlich verbessert werden.
Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung eine programmierbare Steuerung zur Verfügung gestellt, die den Mikroprozessor und den Programmspeicher zum Steuern des externen Verbrauchers aufweist, der an das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, auf der Grundlage des Betriebszustands der externen Eingangseinrichtung, die an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen ist, und des Inhalts des in dem Programmspeicher gespeicherten Programms. Die programmierbare Steuerung weist weiterhin das CPU-Substrat auf, das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, den Treibereinrichtungsblock, und den Zusatz/Ausgangsklemmenträgerblock. Auf dem CPU-Substrat sind der Mikroprozessor und der Programmspeicher angeordnet, und das Substrat ist so angeordnet,. dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats verläuft. Auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat sind das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul, das Eingangsklemmenmodul, das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul und der Treibereinrichtungsblock angebracht. Der Treibereinrichtungsblock weist mehrere Treibereinrichtungen und Treiberklemmen zum Verbinden der Treibereinrichtungen mit dem Eingangs/Ausgangssubstrat auf. Der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock ist gegenüberliegend dem Treibereinrichtungsblock angeordnet, mit einem Luftspalt dazwischen, und weist mehrere Schaltelemente auf, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie über magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, mehrere Ausgangsklemmen, die an der Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen angeordnet sind, und elektrisch jeweils mit einem der Schaltelemente verbunden sind, die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die jeweils an einem Ende der Ausgangsklemmen vorgesehen sind, damit die externen Verdrahtungsleiter dort angeschlossen werden können. Der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock ist so ausgebildet, dass er abnehmbar auf dem Treibereinrichtungsblock angeordnet ist.
Infolge der Ausbildung der programmierbaren Steuerung, die das CPU-Substrat aufweist, das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat, den Treibereinrichtungsblock und den Zusatzausgangsklemmenträgerblock, und bei welcher der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, in welchem die Schaltelemente aufgenommen sind, abnehmbar auf dem Treibereinrichtungsblock angeordnet ist, können nicht nur die Spannungsfestigkeit und die Rauschunempfindlichkeit, sondern auch der Wärmeabfuhrwirkungsgrad bei verkleinertem Aufbau der programmierbaren Steuerung verbessert werden. Weiterhin stellt die berührungslose Kupplung zwischen dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock und dem Treibereinrichtungsblock einen Betrieb mit hoher Verlässlichkeit sicher. Weiterhin können Ersatzteile jeweils mit geringem Gewicht einheitsweise hergestellt werden, was Vorteile bei der Lagerung und Handhabung mit sich bringt. Wartungsarbeiten wie beispielsweise Inspektion, Austausch von Teilen und dergleichen können daher erheblich erleichtert werden.
Weiterhin kann bei der voranstehend beschriebenen, programmierbaren Steuerung das Eingangsklemmenmodul mehrere Substratklemmen und den abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock aufweisen. Die Substratklemmen können fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat befestigt und mit dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul verbunden sein. Der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock weist mehrere Eingangsklemmen auf, deren eines Ende jeweils so ausgebildet ist, dass es im Eingriff mit einer zugehörigen Substratklemme steht, und weist die Klemmenverdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen auf, die jeweils am anderen Ende der Eingangsklemmen vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock ist im Wesentlichen so ausgebildet, dass er abnehmbar mit den Substratklemmen gekuppelt ist. Der abnehmbare Eingangsklemmenträgerblock ist im Wesentlichen parallel entweder zum Ausgangsklemmenträgerblock, dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, oder dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, die voranstehend erwähnt wurden, angeordnet, entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingangs/Ausgangssubstrats.
Bei der Anordnung, dass das Eingangsklemmenmodul mehrere Substratklemmen und den abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock aufweist, und letzterer abnehmbar mit dem Substratklemmen gekuppelt werden kann, wobei der abnehmbare Eingangsklemmenträgerblock und der Ausgangsklemmenträgerblock im Wesentlichen parallel zueinander entlang zwei Seiten angeordnet sind, und zwar des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats, kann eine programmierbare Steuerung erzielt werden, die hervorragende Eigenschaften in Bezug auf die Wartung und den Austausch des gut handhabbaren Eingangsklemmenträgerblocks aufweist. Die programmierbare Steuerung dieser Art kann daher für zahlreiche und verschiedene Einsätze im Niederspannungsbereich verwendet werden, bei welchen kurze Verbindungen an der Eingangsseite benötigt werden. Weiterhin kann eine wirksame Wärmeabfuhr von den Ausgangseinrichtungen an die Atmosphäre sichergestellt werden. Darüber hinaus kann die programmierbare Steuerung insgesamt mit verkleinerten Abmessungen hergestellt werden.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann das Eingangsklemmenmodul den Eingangseinrichtungsblock und den Eingangsklemmenträgerblock enthalten. Der Eingangseinrichtungsblock enthält mehrere Treibereinrichtungen, mehrere Schaltelemente, die jeweils so ausgebildet sind, dass bei Stromversorgung einer entsprechenden Treibereinrichtung geschlossen werden, Schaltklemmen, die an das Eingangs/Ausgangssubstrat angeschlossen sind, und mehrere Kontaktklemmen, die an einer Seite gegenüberliegend den Schaltklemmen angeordnet sind, und elektrisch mit der jeweiligen Treibereinrichtung verbunden sind. Der Eingangsklemmenträgerblock, der unabhängig und abtrennbar von dem Eingangseinrichtungsblock ausgebildet ist, weist mehrere Eingangsklemmen auf, deren einer Endabschnitt jeweils zum Kontaktieren mit einer zugehörigen Kontaktklemme ausgebildet ist, des Eingangseinrichtungsblocks, sowie die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die an den anderen Enden der Eingangsklemmen jeweils vorgesehen sind, um dort den Anschluss externer Verdrahtungsleiter zu gestatten. Der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock ist so angeordnet, dass er dem Eingangseinrichtungsblock überlagert ist, und ist abnehmbar mit dem Eingangseinrichtungsblock gekuppelt. Der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock ist im Wesentlichen parallel sowohl mit dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock als auch dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingangs/Ausgangssubstrats angeordnet.
Bei der Anordnung, bei welcher der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock räumlich dem Eingangseinrichtungsblock überlagert ist, und hiervon gelöst werden kann, und der Eingangsklemmenträgerblock und der Ausgangsklemmenträgerblock im Wesentlichen parallel zueinander entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats angeordnet sind, können programmierbare Steuerungen mit verschiedenen Eingangs/Ausgangsspezifikationen erzielt werden, unter Verwendung eines standardisierten Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats. Weiterhin können eine hervorragende Spannungsfestigkeit und eine hervorragende Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sichergestellt werden, sowie eine verbesserte Handhabbarkeit bei Wartung oder Austausch, und eine wirksame Wärmeabfuhr von den Eingangs/Ausgangseinrichtungen oder -elementen. Daher kann die programmierbare Steuerung verkleinert werden.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann das Eingangsklemmenmodul die Eingangsbuchsen und den vereinigten Eingangsklemmenträgerblock aufweisen. Die Eingangsbuchsen sind fest an dem Eingangs/Ausgangssubstrat befestigt, und mit dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul verbunden. Der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock weist mehrere Treibereinrichtungen auf, mehrere Schaltelemente, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, Schaltklemmen, die in die jeweilige Eingangsbuchse eingeführt und elektrisch mit dieser verbunden sind, mehrere Eingangsklemmen, die an einer Seite gegenüberliegend den Schaltklemmen angeordnet sind, und elektrisch jeweils mit einer zugehörigen Treibereinrichtung verbunden sind, sowie die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die jeweils einer Eingangsklemme zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externen Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der voranstehend geschilderte, vereinigte Eingangsklemmenträgerblock ist so ausgebildet, dass er abnehmbar auf dem Eingangs/Ausgangssubstrat angebracht wird. Weiterhin ist der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock im Wesentlichen parallel entweder zum abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, zum vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, oder zum Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingangs/Ausgangssubstrats angeordnet.
Bei der Anordnung, bei welcher der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock entfernbar oder abnehmbar auf dem Eingangs/Ausgangssubstrat angeordnet ist, und der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock und der Ausgangsklemmenträgerblock im Wesentlichen parallel zueinander entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats angeordnet sind, können programmierbare Steuerungen mit verschiedenen Eingangs/Ausgangsspezifikationen hergestellt werden, unter Verwendung eines standardisierten Eingangs/Ausgangssubstrats. Weiterhin können eine hervorragende Spannungsfestigkeit und eine hervorragende Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sichergestellt werden. Weiterhin können die Handhabung bei Wartung und Austausch und der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr von den Eingangs/Ausgangseinrichtungen verbessert werden. Daher kann die programmierbare Steuerung mit verringerten Abmessungen hergestellt werden.
Bei der voranstehend geschilderten programmierbaren Steuerung kann das Eingangsklemmenmodul den Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock und den Schaltelementblock aufweisen. Der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock enthält die Treibereinrichtungen, die gegenüberliegend dem Schaltelementblock angeordnet sind, mit einem Luftspalt dazwischen, die Eingangsklemmen, deren eine Enden elektrisch mit den Treibereinrichtungen verbunden sind, und die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die an die anderen Enden der Eingangsklemmen angeschlossen sind. Der Schaltelementblock weist mehrere Schaltelemente auf, die an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul angeschlossen sind, und jeweils so ausgebildet sind, dass sie über magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, und die Schaltklemmen zum Verbinden der Schaltelemente mit dem Eingangs/Ausgangssubstrat. Der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock ist so ausgebildet, dass er abnehmbar auf dem Schaltelementblock angeordnet ist. Weiterhin ist der Zusatz-Eingangsklemmeträgerblock im Wesentlichen parallel entweder zum abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, zum vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, oder zum Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingangs/Ausgangssubstrats angeordnet.
Bei der Anordnung, das der Zusatzeingangsklemmenträgerblock abnehmbar auf dem Schaltelementblock angeordnet ist, wobei der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock und der Ausgangsklemmenträgerblock im Wesentlichen parallel zueinander entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats angeordnet sind, kann der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr von den Eingangs/Ausgangseinrichtungen verbessert werden, so dass die programmierbare Steuerung verkleinert ausgebildet werden kann. Weiterhin kann ein äußerst verlässlicher Betrieb sichergestellt werden, infolge der berührungslosen Kupplung zwischen dem Zuatz-Eingangsklemmenträgerblock und dem Schaltelementblock. Weiterhin können eine hervorragende Spannungsfestigkeit, eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen und eine verbesserte Handhabbarkeit bei Wartung und Austausch erzielt werden. Darüber hinaus können Ersatzteile mit geringem Gewicht Einheitsweise hergestellt werden, was Vorteile beim Lagern und der Handhabung mit sich bringt.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann das Eingangsklemmenmodul mehrere Verbinderklemmen und den Eingangsverbinder aufweisen. Die Verbinderklemmen sind fest an dem Eingangs/Ausgangssubstrat befestigt, und elektrisch mit dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul verbunden. Der Eingangsverbinder weist mehrere Eingangsklemmen auf, die so ausgebildet sind, dass sie in Eingriff mit den Verbinderklemmen gelangen und an welche die externen Verdrahtungsleiter angeschlossen werden. Weiterhin können zwei Bauteile von dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock und dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock im Wesentlichen parallel zueinander entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats angeordnet werden.
Durch die voranstehend geschilderte Ausbildung der programmierbaren Steuerung kann die Verkleinerung des Eingangsmoduls erzielt werden, infolge der Bereitstellung des Eingansverbinders. Darüber hinaus ist dieses Merkmal äußerst vorteilhaft, um eine hervorragende Handhabbarkeit bei Wartung und Austausch sicherzustellen, und die Anpassbarkeit an verschiedene Niederspannungsanwendungen, bei denen Verbindungen mit kurzer Länge gefordert werden. Durch Anordnung der Ausgangsklemmen in zwei Reihen können daher die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung wesentlich verringert werden.
Die voranstehend beschriebene, programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungsausgangssubstrat und den einstöckigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock aufweisen. In diesem Fall kann das Erweiterungsausgangssubstrat den Erweiterungsgegenstückverbinder aufweisen, der durch Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden ist, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangssubstrat angeordnet ist, sowie das Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul. Der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock weist den Ausgangseinrichtungsblock auf, bei dem mehrere Treibereinrichtungen und Schaltelemente vorgesehen sind, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, die Treiberklemmen, die an das Erweiterungsausgangssubstrat angeschlossen sind, die Ausgangsklemmen, die in einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal zu den Treiberklemmen verläuft, und die elektrisch mit den Schaltelementen verbunden sind, sowie die externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Ausgangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Entweder einerseits der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock, der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock oder der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder der voranstehen geschilderte Eingangsklemmenträgerblock, und andererseits der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock, sind orthogonal zueinander angeordnet.
Bei der Anordnung, bei welche der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock orthogonal in Bezug auf den Ausgangsklemmenträgerblock oder den Eingangsklemmenträgerblock angeordnet ist, können die Spannungsfestigkeit, die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen, und die Wärmeabfuhr über Kontakte usw. verbessert werden, infolge des einstückigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblocks, der eine hohe Kontaktverlässlichkeit sicherstellen kann, so dass die programmierbare Steuerung als verkleinerter Aufbau ausgebildet werden kann. Infolge der orthogonalen Anordnung, wodurch die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung verringert werden können, können die einstückigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Spezifikationen selektiv mit hohem Ausmaß an Freiheit eingesetzt werden, was wiederum bedeutet, dass die Handhabbarkeit bei Wartung und Austausch wesentlich verbessert werden kann.
Die voranstehend geschilderte, programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungsausgangssubstrat aufweisen, den Erweiterungsausgangseinrichtungsblock, und den abtrennbaren Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock. In diesem Fall kann das Erweiterungsausgangssubstrat den Erweiterungsgegenstückverbinder aufweisen, der durch Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden ist, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangssubstrat angeordnet ist, so wie das Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul. Der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock weist den Ausgangseinrichtungsblock auf, der mehrere Treibereinrichtungen und Schaltelemente aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, Treiberklemmen, die an das Erweiterungsausgangssubstrat angeschlossen sind, sowie die Kontaktklemmen, die in einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal zu den Treiberklemmen verläuft, und die elektrisch mit den Schaltelementen verbunden sind. Der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock weist mehrere Ausgangsklemmen auf, die so angeordnet sind, dass sie im Eingriff jeweils mit einer zugehörigen Kontaktklemme stehen, des Erweiterungsausgangseinrichtungsblocks, sowie die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Ausgangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort die externen Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock ist dem Erweiterungsausgangseinrichtungsblock überlagert und abnehmbar von diesem angeordnet. Weiterhin ist der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock orthogonal zu einem der voranstehend erwähnten, folgenden Teile angeordnet: zum abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, zum vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, oder zum Zusatz- Ausgangsklemmenträgerblock, oder zum Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock abnehmbar auf dem Erweiterungsausgangseinrichtungsblock angeordnet ist, und der Ausgangsklemmenträgerblock oder der Eingangsklemmenträgerblock und der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock orthogonal zueinander angeordnet sind, können die Spannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sowie der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr über die Klemmen, Kontakt und andere Bauteile dadurch verbessert werden, dass der voranstehend erwähnte, abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock eingesetzt wird, der hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch aufweist, was wiederum zur Verkleinerung der programmierbaren Steuerung beiträgt. Da die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung infolge der voranstehend geschilderten, orthogonalen Anordnung verringert werden, können darüber hinaus die Erweiterungsausgangseinrichtungsblöcke und die abtrennbaren Erweiterungsausgangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Ausgangsspezifikationen selektiv mit viel Freiheit bei der Auswahl eingesetzt werden. Selbstverständlich trägt der Erweiterungsverbinder ebenfalls zur Verbesserung der Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch bei.
Die programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungsausgangssubstrat und den vereinigten Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock aufweisen. In diesem Fall weist das Erweiterungsausgangssubstrat den Erweiterungsgegenstückverbinder auf, der durch Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden ist, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangssubstrat angeordnet ist, sowie das Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul und Ausgangsbuchsen. Der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock weist den Ausgangseinrichtungsblock auf, der mehrere Treibereinrichtungen und Schaltelemente aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, Treiberklemmen, die in die Ausgangsbuchsen eingeführt und elektrisch mit diesen verbunden sind, wobei die Buchsen auf dem Erweiterungsausgangssubstrat angebracht sind, die Ausgangsklemmen, die an einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen angeordnet sind, und elektrisch mit den Schaltelementen verbunden sind, sowie die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Ausgangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock ist abnehmbar auf dem Erweiterungsausgangssubstrat angebracht. Der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock ist orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder den Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock abnehmbar auf dem Erweiterungsausgangssubstrat angeordnet ist, und der Ausgangsklemmenträgerblock oder der Eingangsklemmenträgerblock und der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock orthogonal zueinander angeordnet sind, können die Spannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen, sowie der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr über die Klemmen, Kontakte und andere Bauteile, dadurch verbessert werden, dass der voranstehend geschilderte, vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock eingesetzt wird, der hervorragend in Bezug auf die Eigenschaften bezüglich Wartung und Austausch ist, wodurch die Verkleinerung der programmierbaren Steuerung weiter gefördert werden kann. Da die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung verringert werden, infolge der voranstehend geschilderten, orthogonalen Anordnung, können die vereinigten Erweiterungsausgangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Ausgangsspezifikationen selektiv mit hohem Ausmaß an Freiheit bei der Auswahl eingesetzt werden. Selbstverständlich kann der Erweiterungsverbinder ebenfalls zur Verbesserung der Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch beitragen.
Die programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungsausgangssubstrat aufweisen, den Treibereinrichtungsblock, und den Zusatz-Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock. In diesem Fall sind auf dem Erweiterungsausgangssubstrat der Erweiterungsgegenstückverbinder, der durch Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden ist, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangssubstrat angeordnet ist, das Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul und der Treibereinrichtungsblock angebracht. Der Treibereinrichtungsblock weist mehrere Treibereinrichtungen und die Treiberklemmen zum Verbinden der Treibereinrichtungen mit dem Erweiterungsausgangssubstrat auf. Der Zusatz-Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock weist die Schaltelemente auf, die gegenüberliegend den Treibereinrichtungen angeordnet sind, mit einem Luftspalt dazwischen, und die jeweils so ausgebildet sind, dass sie über magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, die Ausgangsklemmen, die elektrisch mit den Schaltelementen verbunden sind, in einer Ebene, in welcher die Schaltelemente orthogonal zu den Treibereinrichtungen verlaufen, sowie die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Ausgangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der Zusatz-Erweiterungsausgleichsklemmenträgerblock kann abnehmbar auf dem Treibereinrichtungsblock angeordnet sind. Der Zusatz-Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock ist orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder den Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock abnehmbar mit dem Treibereinrichtungsblock verbunden ist, und der Ausgangsklemmenträgerblock oder der Eingangsklemmenträgerblock sowie der vereinigte Erweiterungsausgleichsklemmenträgerblock orthogonal zueinander angeordnet sind, wie dies voranstehend beschrieben wurde, können die Spannungsfestigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen, sowie der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr über die Klemmen, Kontakte und andere Bauteile verbesserte werden, durch Verwendung des voranstehend geschilderten, vereinigten Erweiterungsausgangsklemmenträgerblocks, der hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch aufweist, und kann eine Ausführung eines Austauschteils mit geringem Gesicht erzielt werden, was zur Verkleinerung der programmierbaren Steuerung beiträgt. Da infolge der voranstehend geschilderten, orthogonalen Anordnung die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung verringert werden, können vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Ausgangsspezifikationen selektiv mit hohem Ausmaß an Freiheit bei der Auswahl eingesetzt werden. Selbstverständlich kann die Verwendung des Erweiterungsverbinders ebenfalls zur Erleichterung der Wartung und des Austausches von Teilen beitragen.
Die programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungseingangssubstrat und den einstöckigen Erweiterungseingangsklemmenträgerblock aufweisen. In diesem Fall weist das Erweiterungseingangssubstrat den Gegenstückverbinder auf, der durch die Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden ist, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangssubstrat angeordnet ist, und das Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul. Der einstückige Erweiterungseingangsklemmenträgerblock weist den Eingangseinrichtungsblock auf, der mehrere Treibereinrichtung und die Schaltelemente aufweist, die jeweils so ausgelegt sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung geschlossen werden, die Schaltklemmen, die mit dem Erweiterungseingangssubstrat verbunden sind, die Eingangsklemmen, die auf einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal zu den Schaltklemmen verläuft, und die elektrisch mit den Treiberelementen verbunden sind, sowie die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Eingangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der einstückige Erweiterungseingangsklemmenträgerblock ist orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder den Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock orthogonal in Bezug auf den Ausgangsklemmenträgerblock oder den Eingangsklemmenträgerblock angeordnet ist, wie voranstehend beschrieben, können die Spannungsfestigkeit, eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen, und die Wärmeabfuhr über die Kontakte und andere Bauteile verbessert werden, selbst in einem Zustand, bei welchem der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock vorgesehen ist, der eine hohe Kontaktverlässlichkeit sicherstellt. Daher kann die programmierbare Steuerung mit verringerten Abmessungen hergestellt werden. Infolge der orthogonalen Anordnung, die eine Verringerung der Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung zulässt, können darüber hinaus die einstöckigen Erweiterungsausgangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Spezifikationen selektiv mit hohem Ausmaß an Freiheit bei der Auswahl verwendet werden. Weiterhin können durch Bereitstellung der Erweiterungsverbindung die Wartung und der Austausch erheblich erleichtert werden.
Die voranstehend beschriebene, programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungseingangssubstrat aufweisen, den Erweiterungseingangseinrichtungsblock, und den abtrennbaren Erweiterungseingangsklemmenträgerblock. In diesem Fall sind auf dem Erweiterungseingangssubstrat der Erweiterungsgegenstückverbinder, der durch die Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden werden soll, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangs-Substrat angeordnet ist, das Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul und der Erweiterungseingangseinrichtungsblock angebracht. Der Erweiterungseingangseinrichtungsblock weist den Eingangseinrichtungsblock auf, der mehrere Treibereinrichtungen und die Schaltelemente aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer entsprechenden Treibereinrichtung geschlossen werden, die Schaltklemmen, die mit dem Erweiterungseingangssubstrat verbunden sind, und die Kontaktklemmen, die auf einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal in Bezug auf die Schaltklemmen verläuft, und die elektrisch mit den Treibereinrichtungen verbunden sind. Der abtrennbare Erweiterungseingängträgerblock weist mehrere Eingangsklemmen auf, die so angeordnet sind, dass sie mit der jeweiligen Kontaktklemme in Eingriff stehen, des Erweiterungseingangsblocks, sowie die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Eingangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort die externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der abtrennbare Erweiterungseinlassklemmenträgerblock ist so angebracht, dass er dem Erweiterungseingangseinrichtungsblock überlagert ist und ist von diesem abnehmbar. Der abtrennbare Erweiterungseingangsklemmenträgerblock ist orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder den Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der Erweiterungsklemmenträgerblock auf dem Erweiterungseingangseinrichtungsblock und von diesem abnehmbar angeordnet ist, und bei welcher der Ausgangsklemmenträgerblock oder der Eingangsklemmenträgerblock und der Erweiterungsklemmeneingangsträgerblock orthogonal zueinander angeordnet sind, können die Spannungsverlässlichkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen erhöht werden, sowie der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr über die Klemmen, Kontakte und andere Teile, durch Verwendung des voranstehend erwähnten, abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblocks, der hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch aufweist, was weiter zur Verkleinerung der programmierbaren Steuerung beiträgt. Da die Abmessungen in Längsrichtung der Programmierbaren Steuerung in Folge des voranstehend geschilderte, orthogonalen Aufbaus verringert sind, können Erweiterungseingangseinrichtungsblöcke und Erweiterungseingangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Eingangsspezifikationen subjektiv mit hohem Ausmaß der Freiheit bei der Auswahl verwendet werden. Selbstverständlich kann der Erweiterungsverbinder ebenfalls dazu beitragen, die Wartung und den Austausch von Teilen oder das Ersetzen von Teilen bei der programmierbaren Steuerung zu erleichtern.
Die programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungseingangssubstrat und den vereinigten Erweiterungseingangsklemmenträgerblock aufweisen. Das Erweiterungseingangssubstrat weist den Erweiterungsgegenstückverbinder auf, der durch Verdrahtungsleiter mit dem Erweiterungsverbinder verbunden werden soll, der auf dem CPU-Substrat und/oder dem Eingangs-Ausgangs-Substrat angeordnet ist, das Erweiterungseingangsschnittstellen-Schaltungsmodul sowie die Eingangsbuchsen. Der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock weist den Eingangseinrichtungsblock auf, der mehrere Treibereinrichtungen und Schaltelemente aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer entsprechenden Treibereinrichtung geschlossen werden, die Schaltklemmen, die in die Eingangsbuchsen eingeführt und elektrisch mit diesen verbunden sind, die auf dem Erweiterungseingangssubstrat angebracht sind, die Eingangsklemmen, die an einer Seite gegenüberliegend den Schaltklemmen angeordnet sind und elektrisch mit den Schaltelementen verbunden sind und die externen Verdrahtungsleiter-Verbindungsvorrichtungen, die den Eingangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort die externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock ist abnehmbar auf dem Erweiterungseingangssubstrat angebracht. Der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock ist orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder den Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock abnehmbar mit dem Erweiterungseingangssubstrat verbunden ist, und der vereinigte Eingangsklemmenblock orthogonal zu dem Ausgangsklemmenträgerblock oder dem Eingangsklemmenträgerblock angeordnet ist, wie voranstehend beschrieben, können eine hohe Spannungsfestigkeit und eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sowie eine wirksame Wärmeabfuhr über die Klemmen, Kontakte und andere Teile sichergestellt werden, durch Verwendung des voranstehend erwähnten, vereinigten Erweiterungseingangsklemmenträgerblocks, der hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch aufweist, und eine hervorragende Anpassbarkeit an verschiedene Eingangsspezifikationen, was dazu führt, dass die programmierbare Steuerung insgesamt verkleinert ausgebildet werden kann. Da die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung insgesamt verringert sind, in Folge der voranstehend geschilderten, orthogonalen Anordnung, können vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblöcke mit verschiedenen Eingangsspezifikationen selektiv mit hohem Ausmaß an Freiheit bei der Auswahl eingesetzt werden. Weiterhin kann der Erweiterungsverbinder ebenso dazu beitragen, die Wartung und den Austausch von Teilen zu erleichtern.
Die voranstehend beschriebene, programmierbare Steuerung kann weiterhin das Erweiterungseingangssubstrat aufweisen, den Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock, und den Schaltelementblock. In diesem Fall ist auf dem Erweiterungseingangssubstrat der Erweiterungsgegenstückverbinder angebracht, der mit dem Verdrahtungsleitern an den Erweiterungsverbinder angeschlossen werden soll, der auf dem CPU-Substrat oder dem Eingangs/Ausgangs-Substrat angebracht ist, das Erweiterungseingangsschnittstellen-Schaltungsmodul und der Schaltelementblock. Der Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock weist die Treibereinrichtungen auf, die gegenüberliegend dem Schaltelementblock angeordnet sind, mit einem dazwischen befindlichen Luftspalt, die Eingangsklemmen, die elektrisch mit den Treibereinrichtungen verbunden sind, und die externen Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen, die den Eingangsklemmen zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können. Der Schaltelementblock weist Schaltelemente auf, die elektrisch mit dem Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul verbunden sind und jeweils so ausgebildet sind, dass sie über magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer entsprechenden Treibereinrichtung geschlossen werden, sowie Schaltklemmen zum Verbinden der Schaltelemente mit dem Eingangs/Ausgangssubstrat. Der Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock ist abnehmbar auf dem Schaltelementblock angeordnet. Der Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock ist orthogonal zu einem der folgenden Teile angeordnet: dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock, dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock, dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder dem Eingangsklemmenträgerblock.
Bei der Anordnung, bei welcher der vereinigte erweiterte Eingangsklemmenträgerblock abnehmbar mit dem Schaltelementblock verbunden ist, und der vereinigte Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock orthogonal zum Ausgangsklemmenträgerblock oder dem Eingangsklemmenträgerblock angeordnet ist, wie voranstehend beschrieben, können eine hohe Spannungsfestigkeit und eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sichergestellt werden, sowie eine wirksame Wärmeabfuhr über die Klemmen, Kontakte und andere Bauteile, durch Einsatz des voranstehend geschilderten, vereinigten Erweiterungsausgangsklemmenträgerblocks, der hervorrangende Eigenschaften in Bezug auf Wartung und Austausch aufweist, und kann eine Ausbildung eines auszutauschenden Teils mit geringem Gewicht erzielt werden, was wiederum zur Verkleinerung der programmierbaren Steuerung beiträgt. Da die Abmessungen in Längsrichtung der programmierbaren Steuerung in Folge des voranstehend geschilderten, orthogonalen Aufbaus verringert sind, können die vereinigten Erweiterungsausgangsklemmen Trägerblöcke mit verschiedenen Ausgangsspezifikationen selektiv mit hohem Ausmaß an Freiheit bei der Auswahl eingesetzt werden. Selbstverständlich kann der Erweiterungsverbinder ebenfalls zur Erleichterung der Wartung und des Austausches von Teilen beitragen.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann der Ausgangseinrichtungsblock so ausgebildet sein, dass die Elektromagnetspulen, die als Treibereinrichtungen dienen, mit elektrischem Strom versorgt werden, um hierdurch Ausgangskontakte zu schließen, die als die Schaltelemente dienen.
Bei einer Ausbildung der programmierbaren Steuerung wie voranstehend beschrieben, kann die programmierbare Steuerung nicht nur zum Steuern von Gleichstromverbrauchern eingesetzt werden, sondern auch von Wechselstromverbrauchern. Da ein Spannungsstoß, der höchstwahrscheinlich beim Abtrennen eines induktiven Verbrauchers auftritt, nur schwer an das Eingangs-Ausgangssubstrat übertragen werden kann, kann diese Art einer programmierbaren Steuerung zahlreiche und verschiedene Anwendungen finden, was einen großen Vorteil darstellt.
Bei der voranstehend beschriebenen programmierbaren Steuerung kann der Ausgangseinrichtungsblock so ausgebildet sein, dass der Fototransistorkoppler, der als Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, so dass der Fotokopplertransistor aktiviert wird, um hierdurch den als Schaltelement dienenden Leistungstransistor dazu zu veranlasse, dass er geschlossen (eingeschaltet) wird.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung, bei welcher die Ausgangseinrichtung als elektronisches Relais für einen Gleichstromverbraucher ausgebildet ist, kann eine Hochspannungsspitze, die möglicherweise beim Abrennen eines induktiven Verbrauchers auftritt, nur schwer das Eingangs/Ausgangssubstrat erreichen, selbst wenn ein Transistor eingesetzt wird, der speziell zur Steuerung von Gleichstromverbrauchern ausgebildet ist, und bei dem taktisch keine Probleme in Bezug auf die Lebensdauer auftreten.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann das Schaltelement so ausgebildet sein, dass die lichtemittierende Diode, die als Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um den Fototransistor zu aktivieren, um hierdurch zu veranlassen, dass der als Schaltelement dienende Leistungstransistor geschlossen (eingeschaltet) wird.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung kann eine Hochspannungsspitze, die möglicherweise beim Abrennen eines induktiven Verbrauchers auftritt, nur schwer das Eingangs/Ausgangssubstrat erreichen, selbst in eine Fall, in welchem ein Transistor eingesetzt wird, der speziell für die Steuerung von Gleichstromverbrauchern ausgewählt ist, und praktisch keine Probleme in Bezug auf die Lebensdauer aufweist. Infolge der Wärmeabfuhr, die über die Klemmen und andere Bauteile gefördert wird, kann ein Verbraucher, der viel Strom zieht, ohne nennenswerte Schwierigkeiten versorgt werden. Dies ermöglicht verschiedene Anwendungen der programmierbaren Steuerung. Darüber hinaus können die Ersatzteile mit geringem Gewicht einheitsweise hergestellt werden, was bequem für die Lagerung und Handhabung ist. Darüber hinaus kann die Verlässlichkeit der Kontaktierungen sichergestellt werden.
Bei der voranstehend beschriebenen, programmierbaren Steuerung kann die Ausgangseinrichtung so ausgebildet sein, dass der Fototriac-Koppler, der als Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um den Fotokopplertriac zu aktivieren, um hierdurch den als das Schaltelement dienenden Leistungstriac zu veranlassen, geschlossen zu werden.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung kann eine Hochspannungsspitze, die möglicherweise beim Abtrennen eines induktiven Verbrauchers auftritt, nur schwer das Eingangs/Ausgangssubstrat erreichen, selbst in einem Fall, in welchem ein Triac verwendet wird, der spezielle für die Steuerung von Gleichstromverbrauchern ausgelegt ist, und bei dem im wesentlichen keine Probleme in Bezug auf die Lebensdauer auftreten. Infolge der durch die Klemmen und anderen Bauteile geförderten Wärmeabfuhr können Hochstromverbraucher vorhanden sein. Daher kann die programmierbare Steuerung bei verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann das Schaltelement so ausgebildet sein, dass die lichtemittierende Diode, die als die Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um den Fototriac zu aktivieren, um hierdurch den Leistungstriac, der als das Schaltelement dient, dazu zu veranlassen, geschlossen zu werden.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung kann eine Hochspannungsspitze, die möglicherweise beim Abtrennen eines induktiven Verbrauchers auftritt, nur schwer das Eingangs/Ausgangssubstrat erreichen, selbst in einem Fall, in welchem ein Triac eingesetzt wird, der speziell für die Steuerung von Gleichstromverbrauchern ausgelegt ist, und bei dem im wesentlichen keine Probleme in Bezug auf die Lebensdauer auftreten. Infolge der durch die Klemmen und anderen Bauteile geförderten Wärmeabfuhr kann ein Verbraucher versorgt werden, der viel Strom zieht. Daher kann die programmierbare Steuerung in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden. Zusätzlich können Ersatzteile mit geringem Gewicht einheitsweise hergestellt werden, was bequem für die Lagerung und Handhabung ist. Darüber hinaus kann die Verlässlichkeit der Kontaktierung sichergestellt werden.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann die Treibereinrichtung durch den Fototransistorkoppler gebildet werden, der über das Strombegrenzungselement betrieben wird, wogegen das Schaltelement durch den Fotokopplertransistor gebildet werden kann, der als das Ausgangselement des Fototransistorkopplers dient.
Mit der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung, bei welcher das Strombegrenzungselement durch eine Widerstands- und Kondensatorschaltung gebildet werden kann, können eine hervorragende Spannungsfestigkeit und eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sichergestellt werden. Weiterhin kann Wärme, die von dem Strombegrenzungsventil erzeugt wird, über die Klemmen, Kontakte, Verdrahtungsleiter, usw. abgeführt werden. Daher kann die programmierbare Steuerung so ausgebildet werden, dass sie mit Anwendungen mit unterschiedlichen Spezifikationen fertig wird, unter Einsatz des standardisierten Eingangs/Ausgangssubstrats.
Bei der voranstehend beschriebenen, programmierbaren Steuerung kann die Treibereinrichtung durch die lichtemittierende Diode gebildet werden, die über das Strombegrenzungselement betrieben wird, wogegen das Schaltelement durch den Fototransistor gebildet wird, der in Reaktion auf die Feststellung vpm Licht arbeitet, das von der lichtemittierenden Diode ausgesendet wird.
Durch die voranstehend geschilderte Ausbildung der programmierbaren Steuerung, bei welcher das Strombegrenzungselement durch eine Widerstands- oder Kondensatorschaltung gebildet werden kann, können eine hervorragende Spannungsfestigkeit und eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen sichergestellt werden. Weiterhin kann durch das Strombegrenzungselement erzeugte Wärme über die Klemmen, Kontakte, Verdrahtungsleiter, usw. abgeführt werden. Daher kann die programmierbare Steuerung so implementiert werden, dass sie mit Anwendungen unterschiedlicher Spezifikationen fertig wird, durch Einsatz des standardisierten Eingangs/Ausgangssubstrats. Weiterhinkönnen Ersatzteile mit geringem Gewicht einheitsweise hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Verlässlichkeit der Kontaktierung sichergestellt werden.
Bei der voranstehend beschriebenen, programmierbaren Steuerung, kann entweder der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock, der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock, der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, oder alternativ der Eingangsklemmenträgerblock, die Ausgangsklemmen oder alternativ die Eingangsklemmen aufweisen, die zickzackförmig in zwei Reihen angeordnet sind. In diesem Fall können die voranstehend erwähnten Ausgangsklemmen oder alternativ die Eingangsklemmen die gemeinsamen Klemmen aufweisen, die gemeinsam an mehrere Eingänge angeschlossen sind oder an mehrere Ausgänge, damit die Anzahl an Klemmen verringert wird. Die gemeinsamen Klemmen können an diametral symmetrischen Positionen angeordnet sein, oder an Positionen, die symmetrisch zum Mittenabschnitt des Klemmenträgerblocks liegen.
Durch die voranstehend geschilderte Ausbildung der programmierbaren Steuerung können die Abmessungen in Längsrichtung des Klemmenträgers verringert werden. Weiterhin kann ein Schneiden oder Kreuzen der Verbindungsleiter zum Verbinden der einzelnen Klemmen mit den Schaltelementen und den Treibereinrichtungen, die dreidimensional angeordnet sind, im wesentlichen vermieden werden, was vorteilhafte Auswirkungen mit sich bringt.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann sowohl der Ausgangseinrichtungsblock, der Eingangseinrichtungsblock, der Treibereinrichtungsblock als auch der Schaltelementblock in Form eines einstückigen Blockes ausgebildet sein, der eine vorbestimmte Anzahl an Eingangs/Ausgangspunkten aufweist. In diesem Fall können die einstückigen Blöcke mit den Verbindungs- oder Kupplungsvorsprüngen versehen sein, so dass die einstückigen Blöcke in Kaskadenschaltung miteinander verbunden werden können.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung kann ein Block wie beispielsweise der Ausgangseinrichtungsblock, der Eingangseinrichtungsblock, die Treibereinrichtung, der Schaltelementblock und dergleichen als einstückiger Block ausgebildet werden, der vier Ausgangspunkte oder vier Eingangspunkte aufweist, wobei diese Blöcke miteinander mit Hilfe des Verbindungsvorsprungs verbunden werden können. Auf diese Weise kann eine programmierbare Steuerung mit gewünschter Länge und der gewünschten Anzahl an Eingängen bzw. Ausgängen dadurch erzielt werden, dass eine entsprechende Anzahl an einstückigen Blöcken miteinander verbunden wird, die als Ersatzteile vorrätig gehalten werden können.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann einer der Blöcke, nämlich der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock, der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock, der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock, der Eingangsklemmenträgerblock, der Ausgangseinrichtungsblock oder der Eingangseinrichtungsblock mit einem Passvorsprung versehen sein, der als Führungswand dient, damit die Blöcke fest im Eingriff aneinander angebracht werden können.
Durch die voranstehend geschilderte Ausbildung der programmierbaren Steuerung können das Verbinden und Trennen des Eingangs/Ausgangsklemmenträgerblocks und des Eingangs/Ausgangseinrichtungsblocks durch Eingriff bzw.
Trennung mit Hilfe des Passvorsprungs glatt erzielt werden, ohne dass zu hohe Kräfte auftreten.
Bei der voranstehend geschilderten, programmierbaren Steuerung kann das Erweiterungsausgangssubstrat oder alternativ das Erweiterungseingangssubstrat mit dem darauffolgenden Erweiterungsverbinder versehen sein, damit mehrere Erweiterungseinheiten hintereinander geschaltet werden können. Der nachfolgende Erweiterungsverbinder ist fest an einem Ort in Querrichtung angeordnet, der sich von dem Ort unterscheidet, an welchem der Erweiterungsausgangsklemmenträger oder der Eingangsklemmenträger angebracht ist, und ist so ausgebildet, dass er den Erweiterungsgegenstückverbinder der Erweiterungseinheit aufnimmt, die in der nächsten Stufe angeordnet ist.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung der programmierbaren Steuerung können die Basisabschnitte der programmierbaren Steuerung einfach verkleinert werden, wobei ihre Abmessungen in Richtung der Höhe verkleinert sind. In diesem Fall kann, durch entsprechende Verringerung der Abmessungen in Richtung der Höhe auch der Erweiterungseinheit, die programmierbare Steuerung und die Erweiterungseinheit oder die Erweiterungseinheiten als kompakte Anordnung insgesamt zusammengebaut werden. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass eine gewünschte Anzahl an Erweiterungseinheiten in Kaskadenschaltung in die programmierbare Steuerung angeschlossen werden kann.
Zahlreiche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung deutlich, und daher sollen die beigefügten Patentansprüche alle derartigen Merkmale und Vorteile de Einrichtung umfassen, die innerhalb des wahren Wesens und Umfang der Erfindung liegen. Da Fachleuchten auf diesem Gebiet zahlreiche andere Modifikationen und Kombinationen sofort auffallen werden, soll darüber hinaus die Erfindung nicht auf die exakten Konstruktionen und Betriebsabläufe beschränkt sein, die erläutert und beschrieben wurden. Es können daher alle geeigneten Abänderungen und Äquivalente eingesetzt werden, die vom Wesen und Umfang der Erfindung umfasst werden. Es wird daher darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch anders, als dies speziell beschrieben wurde, in die Praxis umgesetzt werden kann.

Claims

Programmierbare Steuerung (90b; 90c; 90d), die einen Mikroprozessor (28) und einen Programmspeicher (29) zum Steuern eines externen Verbrauchers aufweist, der an ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul (35) angeschlossen ist, auf Grundlage des Betriebszustands einer externen Eingangseinrichtung, die an ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angeschlossen ist, und auf Grundlage des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher (29) gespeichert, wobei die programmierbare Steuerung (90b; 90c; 90d) ein CPU-Substrat (22b; 22c; 22d) aufweist, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14b; 14c; 14d), einen Ausgangseinrichtungsblock (43a; 43b; 43c), und einen abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a; 40b; 40c), wobei auf dem CPU-Substrat (22b; 22c; 22d) der Mikroprozessor (28) und der Programmspeicher (29) angebracht sind, und es so angeordnet ist, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats (22b; 22c; 22d) im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats (14b; 14c; 14d) verläuft; auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14b; 14c; 14d) das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36), ein Eingangsklemmenmodul (44a; 44b; 44c), das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul (35), und der Ausgangseinrichtungsblock (43a; 43b; 43c) angebracht sind; der Ausgangseinrichtungsblock (43a; 43b; 43c) mehrere Treibereinrichtungen (50a–50d; 60a–60d; 70a–70d) aufweist, mehrere Schaltelemente (51a–51d; 61a–61d; 71a–71d), die jeweils so ausgebildet sind, dass in Reaktion auf eine elektrische Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (50a–50d; 60a–60d; 70a–70d) geschlossen werden, Treiberklemmen (56a– 56d; 66a–66d; 76a–76d), die an das Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14b; 14c; 14d) angeschlossen sind, sowie mehrere Kontaktklemmen (54, 55; 64, 65; 74, 75), die auf einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen (56, 57; 66, 67; 76, 77) angeordnet sind, und so ausgebildet sind, dass sie elektrisch jeweils mit einem der Schaltelemente (51a– 51d; 61a–61d; 71a–71d) verbunden sind; der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock (40a; 40b; 40c) mehrere Ausgangsklemmen (45a; 45c) aufweist, bei denen jeweils ein Ende so ausgebildet ist, dass es in Eingriff mit einer der Kontaktklemmen (54a, 55a; 64a, 65; 74b, 75a) gelangt, des Ausgangseinrichtungsblockes (43a; 43b; 43c), sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46; 46c), die am jeweils anderen Ende der Ausgangsklemmen (45a, 45c) angeordnet sind, um dort externe Verdrahtungsleiter anzuschließen; und der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock (40a; 40b; 40c) dem Ausgangseinrichtungsblock (43a; 43b; 43c) überlagert angeordnet ist, so dass der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock (40a; 40b; 40c) abnehmbar mit dem Ausgangseinrichtungsblock (43a; 43b; 43c) verbunden werden können.
Programmierbare Steuerung (90), die einen Mikroprozessor (28) und einen Programmspeicher (29) zum Steuern eines externen Verbrauchers aufweist, der an ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul (35) angeschlossen ist, auf Grundlage des Betriebszustands einer externen Eingangseinrichtung, die an ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angeschlossen ist, und auf Grundlage des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher (29) gespeichert, wobei die programmierbare Steuerung (90) ein CPU-Substrat (22) aufweist, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14e; 14f; 14g), und einen vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f) ; auf dem CPU-Substrat (22) der Mikroprozessor (28) und der Programmspeicher (29) angebracht sind, und es so angeordnet ist, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats (22) im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats (14e; 14f; 14g) verläuft; auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14e; 14f; 14g) das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angebracht ist, ein Eingangsklemmenmodul (44a; 44b; 44c), das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul (35), sowie Ausgangsbuchsen (154, 155; 164, 165; 174, 175); der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f) mehrere Treibereinrichtungen (150; 160; 170) aufweist, Schaltelemente (151; 161; 171), die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei elektrischer Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (150; 160; 170) geschlossen werden, Treiberklemmen (156, 157; 166, 167; 176, 177), die zur Verbindung in die Ausgangsbuchsen (154, 155; 164, 165; 174, 175) eingeführt sind, die auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14e; 14f; 14g) angebracht sind, mehrere Ausgangsklemmen (45b, 45d), die an einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen (156, 157; 166, 167; 176, 177) angeordnet sind, und bei denen ein Ende elektrisch jeweils mit einem der Schaltelemente (151; 161; 171) verbunden ist, und eine externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtung (46, 46c), die jeweils an einem anderen Ende der Ausgangsklemmen (45b, 45d) angeordnet sind, und so ausgebildet sind, dass an sie externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; und der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f) abnehmbar auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14e; 14f; 14g) angebracht ist.
Programmierbare Steuerung (90), die einen Mikroprozessor (28) und einen Programmspeicher (29) zum Steuern eines externen Verbrauchers aufweist, der an ein Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul (35) angeschlossen ist, auf Grundlage des Betriebszustands einer externen Eingangseinrichtung, die an ein Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angeschlossen ist, und auf Grundlage des Inhalts eines Programms, das in dem Programmspeicher (29) gespeichert ist, wobei die programmierbare Steuerung (90) ein CPU-Substrat (22) aufweist, ein Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14i; 14j; 14h), einen Treibereinrichtungsblock (43h; 43i; 43j) und einen Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), auf dem CPU-Substrat (22) der Mikroprozessor (28) und der Programmspeicher (29) angebracht sind, und das Substrat so angeordnet ist, dass eine Hauptoberfläche des CPU-Substrats (22) im Wesentlichen parallel zu jener des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats (14i; 14j; 14k) verläuft; auf dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14) das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36), ein Eingangsklemmenmodul (44), das Ausgangsschnittstellenschaltungsmodul (35) und der Treibereinrichtungsblock (43h; 43i; 43j) angebracht sind; der Treibereinrichtungsblock (43h; 43i; 43j) mehrere Treibereinrichtungen (250; 260; 270) und Treiberklemmen (256, 257; 266, 267; 276, 277) aufweist, um die Treibereinrichtungen (250; 260; 270) mit dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14i; 14j; 14k) zu verbinden; der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j) gegenüberliegend dem Treibereinrichtungsblock (43h; 43i; 43j) angeordnet ist, mit einem Luftspalt dazwischen, und mehrere Schaltelemente (251a–251d; 261a – 261d; 271a– 271d), aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (250a–250d; 260a–260d; 270a–270d) geschlossen werden, mehrere Ausgangsklemmen (45b; 45d), die an einer Seite gegenüberliegend den Treiberklemmen (256, 257; 266, 267; 276, 277) angeordnet sind, und elektrisch jeweils mit einem Schaltelemente (251a–251d; 261a– 261d; 271a–271d) verbunden sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46; 46c), die jeweils an einem Ende der Ausgangsklemmen (45b; 45d) vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; und der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j) so ausgebildet ist, dass er abnehmbar auf dem Treibereinrichtungsblock (43h; 43i; 43j) angeordnet ist.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1– 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsklemmenmodul (41b) mehrere Substratklemmen (44b) und einen abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock (41b) aufweist; die Substratklemmen (44b) fest an dem Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrat (14c) befestigt sind, und an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angeschlossen sind, der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b) mehrere Eingangsklemmen (45) aufweist, bei denen jeweils ein Ende so ausgebildet ist, dass es in Eingriff mit einer der Substratklemmen (44b) gelangt, sowie Klemmenverdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46), die jeweils an einem anderen Ende der Eingangsklemmen (45) vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b) so ausgebildet ist, dass er abnehmbar mit den Substratklemmen gekuppelt werden kann; und der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b) im Wesentlichen parallel zu einem der folgenden Teile angeordnet ist: dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), und dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), und zwar entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabesubstrats (14c).
programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsklemmenmodul einen Eingangseinrichtungsblock (44c) und einen abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock (41c) aufweist; der Eingangseinrichtungsblock (41d) mehrere Treibereinrichtungen (81a–81d) aufweist, mehrere Schaltelemente (80a–80d), die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer entsprechenden Treibereinrichtung (81a–81d) geschlossen werden, Schaltklemmen (86a–86d), die an das Eingabe/Ausgabesubstrat (14d) angeschlossen sind, und mit dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) verbunden sind, der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b) mehrere Eingangsklemmen (45) aufweist, deren eines Ende jeweils so ausgebildet ist, dass es in Eingriff mit einer der Substratklemmen (44b) gelangt, sowie Klemmenverdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46), die jeweils am anderen Ende jeder der Eingangsklemmen (45) vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b) so ausgebildet ist, dass er lösbar mit den Substratklemmen gekuppelt werden kann; und wobei der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b) im Wesentlichen parallel zu einem der folgenden Teile angeordnet ist: dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), oder dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), und zwar entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabesubstrats (14c).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsklemmenmodul einen Eingangseinrichtungsblock (44c) und einen abtrennbaren Eingangsklemmenträgerblock (41c) aufweist; der Eingangseinrichtungsblock (40c) mehrere Treibereinrichtungen (81a–81d) aufweist, mehrere Schaltelemente (80a–80d), die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (81a–81d) geschlossen werden, Schaltklemmen (86a–86d), die an das Eingabe/Ausgabesubstrat 14d angeschlossen sind, und mehrere Kontaktklemmen (84a–84; d–85a), die an einer Seite gegenüberliegend den Schaltklemmen (86a–86d) angeordnet sind, und jeweils elektrisch mit einer Treibereinrichtungen (81a–81d) verbunden sind; der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41c) mehrere Eingangsklemmen (45e, 45f) aufweist, die jeweils einen Endabschnitt aufweisen, der zum Kontakt mit dem Kontaktklemmen (84a – 84d, 85a) ausgebildet ist, des Eingangseinrichtungsblockes (44c), sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46; 46c), die jeweils an einem anderen Ende der Eingangsklemmen (45e, 45f) angeordnet sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41c) dem Eingangseinrichtungsblock (44c) überlagert angeordnet ist, und abnehmbar mit dem Eingangseinrichtungsblock (44c) gekuppelt ist; und der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41c) im Wesentlichen parallel zu folgenden Teilen angeordnet ist: dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), und dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), und zwar entlang zweier gegenüberliegender Seiten des Eingabe/Ausgabesubstrats (14d).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsklemmenmodul Eingangsbuchsen (184a–184d; 185a) sowie einen vereinigten Eingangsklemmenträgerblock (41g) aufweist; die Eingangsbuchsen (184a–184d; 185a) fest an dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14h) befestigt sind, und an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angeschlossen sind; der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock (41d) mehrere Treibereinrichtungen (181a–181d) aufweist, mehrere Schaltelemente (180a–180d), die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (181a–181d) geschlossen werden, Schaltklemmen (186a–186d; 187a, 187b), die in die Eingangsbuchsen (184a–184d; 187a, 187b) eingeführt und elektrisch mit diesen verbunden sind, mehrere Eingangsklemmen (45g, 45h), die an einer Seite gegenüberliegend den Schaltklemmen (186a–186d; 187a, 187b) angeordnet sind, und elektrisch jeweils an eine der Treibereinrichtungen (181a–181d) angeschlossen sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46; 46c), die den Eingangsklemmen (45g, 45h) zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock (41g) so ausgebildet ist, dass er abnehmbar auf dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14h) angebracht werden kann; und der vereinigte Eingangsklemmenträgerblock (41g) im Wesentlichen parallel zu einem der folgenden Teile angeordnet ist: dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), oder dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), und zwar entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabesubstrats (14h).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsklemmenmodul einen Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock (41k) und einen Schaltelementblock (44d) aufweist; der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock (41k) Treibereinrichtungen (281a–281d) aufweist, die gegenüberliegend dem Schaltelementblock (44d) mit einem Luftspalt dazwischen angeordnet sind, Eingangsklemmen (45h, 45g), bei denen jeweils ein Ende elektrisch mit einer der Treibereinrichtungen (281a–281d) verbunden ist, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46, 46c), die an das jeweilige andere Ende der Eingangsklemmen (45h, 45g) angeschlossen sind; der Schaltelementblock (44d) mehrere Schaltelemente (280a–280d) aufweist, die an das Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) angeschlossen sind, und jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (281a 281d) geschlossen werden, und Schaltklemmen (286a –286d; 287a–287b) zum Verbinden der Schaltelemente (280a–280d) mit dem Eingabe/Ausgabesubstrat (141); der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock (41k) so ausgebildet ist, dass er abnehmbar auf dem Schaltelementblock (44d) angeordnet ist; und der Zusatz-Eingangsklemmenträgerblock (41k) im Wesentlichen parallel zu einem der folgenden Teile angeordnet ist: dem abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), oder dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), und zwar entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabesubstrats (14h).
programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsklemmenmodul mehrere Verbinderklemmen (44a) und einen Eingangsverbinder (41a) aufweist; die Verbinderklemmen (44a) fest an dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14b) befestigt sind, und elektrisch mit dem Eingangsschnittstellenschaltungsmodul (36) verbunden sind; der Eingangsverbinder (41a) mehrere Eingangsklemmen aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in Eingriff mit den Verbinderklemmen (44a) gelangen, und an welche externe Verdrahtungsleiter (49) angeschlossen sind, und zwei der folgenden Teile: der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock (40a), der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), und der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j) im Wesentlichen parallel zueinander an und entlang zwei gegenüberliegenden Seiten des Eingabe/Ausgabeschaltungssubstrats (14b) angeordnet sind.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsausgangssubstrat (314a) und ein einstöckiger Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340a) vorgesehen sind; wobei das Erweiterungsausgangssubstrat (314a) einen Erweiterungsgegenstückverbinder (319b) aufweist, der durch Verdrahtungsleiter an einen Erweiterungsverbinder (19) angeschlossen ist, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angeordnet ist, sowie ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul (335); der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340a) einen Ausgangseinrichtungsblock (343a) aufweist, der mehrere Treibereinrichtungen (355a) und Schaltelemente (351a) aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer dazugehörigen Treibereinrichtung (350a) geschlossen werden, Treiberklemmen (356a), die an das Erweiterungsausgangssubstrat (314d) angeschlossen sind, Ausgangsklemmen (345a), die in einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal zu den Treiberklemmen (356a) verläuft, und die elektrisch mit den Schaltelementen (351a) verbunden sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (346), die den Ausgangsklemmen (345a) zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; und eines der folgenden Teile: der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock (40a), der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder der Eingangklemmenträgerblock (41), einerseits, und andererseits der einstückige Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (43a) orthogonal zueinander angeordnet sind.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsausgangssubstrat (314b) vorgesehen ist, ein Erweiterungsausgangseinrichtungsblock (343b), und ein abtrennbarer Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340b) , wobei das Erweiterungsausgangssubstrat (314b) einen Erweiterungsgegenstückverbinder (319b) aufweist, der durch Verdrahtungsleiter an einen Erweiterungsverbinder (19) angeschlossen ist, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angeordnet ist, sowie ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul (335); der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340b) einen Ausgangseinrichtungsblock (343b) aufweist, der mehrere Treibereinrichtungen (350b) und Schaltelemente (351b) aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (350b) geschlossen werden, Treiberklemmen (356b), die an das Erweiterungsausgangssubstrat (314d) angeschlossen sind, und Kontaktklemmen (354b), die in einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal zu den Treiberklemmen (356b) verläuft, und die elektrisch mit den Schaltelementen (351b) verbunden sind; der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340b) mehrere Ausgangsklemmen (345b) aufweist, die jeweils zum Eingriff mit einer der Kontaktklemmen (354b) ausgebildet sind, der Erweiterungsausgangseinrichtungsblöcke (343b), sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (346), die den Ausgangsklemmen (345b) zugeordnet angeordnet sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340b) dem Erweiterungsausgangseinrichtungsblock (343b) überlagert und abnehmbar von diesem angeordnet ist; und der abtrennbare Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340b) orthogonal zu einem der folgenden Teile angeordnet ist: dem Ausgangsklemmenträgerblock (40a), dem vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), dem Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder dem Eingangsklemmenträgerblock (41).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsausgangssubstrat (314c) und ein vereinigter Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340c) vorgesehen sind, wobei das Erweiterungsausgangssubstrat (314c) einen Erweiterungsgegenstückverbinder (319b) aufweist, der durch Verdrahtungsleiter an einen Erweiterungsverbinder (19) angeschlossen ist, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angeordnet ist, sowie ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul (335) und Ausgangsbuchsen (354c); der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340c) einen Ausgangseinrichtungsblock (343c) aufweist, der mehrere Treibereinrichtungen (350c) aufweist, sowie Schaltelemente (351c), die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (350c) geschlossen werden, Treiberklemmen (356c), die jeweils in die Ausgangsbuchsen (354c) eingeführt und elektrisch mit diesen verbunden sind, die auf dem Erweiterungsausgangssubstrat (314c) angebracht sind, Ausgangsklemmen (345c), die an einer Seite gegenüberliegend den Schreiberklemmen (356c) angeordnet sind, und elektrisch den Schaltelementen (351c) verbunden sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (346), die den Ausgangsklemmen (345c) zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340c) abnehmbar auf dem Erweiterungsausgangssubstrat (314c) angebracht ist; und der vereinigte Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340c) orthogonal in Bezug auf eins der folgenden Teile angeordnet ist: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), und den Zusatzausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder den Eingangsklemmenträgerblock (41b; 41c).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsausgangssubstrat (314d) vorgesehen ist, ein Treibereinrichtungsblock (356d), und ein Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (340d), wobei auf dem Erweiterungsausgangssubstrat (314d) ein Erweiterungsgegenstückverbinder (319b) angebracht ist, der durch Verdrahtungsleiter an einen Erweiterungsverbinder (19) angeschlossen ist, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angeordnet ist, ein Erweiterungsausgangsschnittstellenschaltungsmodul (335), und der Treibereinrichtungsblock (343d); der Treibereinrichtungsblock (343d) mehrere Treibereinrichtungen (350d) und Treiberklemmen (356d) aufweist, um die Treibereinrichtungen (350d) mit dem Erweiterungsausgangssubstrat (314d) zu verbinden; der Zusatz-Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340d) Schaltelemente (351d) aufweist, die gegenüberliegend den Treibereinrichtungen (350d) angeordnet sind, mit einem Luftspalt dazwischen, und jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (350d) geschlossen werden, Ausgangsklemmen (345d), die elektrisch mit dem Schaltelementen (351d) in einer Ebene verbunden sind, in welcher die Schaltelemente (351d) orthogonal zu den Treibereinrichtungen (350d) verlaufen, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (346), die den Ausgangsklemmen (345d) zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der Zusatz-Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340d) abnehmbar auf dem Treibereinrichtungsblock (343d) angeordnet ist; und der Zusatz-Erweiterungsausgangsklemmenträgerblock (340d) orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet ist: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder den Eingangsklemmenträgerblock (41b, 41c).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungseingangssubstrat (414a) und ein einstöckiger Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441a) vorgesehen sind, wobei das Erweiterungseingangssubstrat (414a) einen Gegenstückverbinder (419b) aufweist, der durch Verdrahtungsleiter an einen Erweiterungsverbinder (19) angeschlossen ist, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angeordnet ist, sowie ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul (436) ; der einstückige Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441a) einen Eingangseinrichtungsblock (444a) aufweist, der mehrere Treibereinrichtungen (481a) und Schaltelemente (480a) aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (481a) geschlossen werden, Schaltklemmen (486a), die an das Erweiterungseingangssubstrat (414a) angeschlossen sind, Eingangsklemmen (545a), die in einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal zu den Schaltklemmen (486a) verläuft, und die elektrisch mit den Treiberelementen (481a) verbunden sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (46; 46c), die den Eingangsklemmen (445a) zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; und der einstückige Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441a) orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet ist: den Ausgangsklemmenträgerblock (40a), den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder den Eingangsklemmenträgerblock (41).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungseingangssubstrat (414b) vorgesehen ist, ein Erweiterungseingangseinrichtungsblock (444b), und ein abtrennbarer Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441b), wobei auf dem Erweiterungseingangssubstrat (414b) ein Erweiterungsgegenstückverbinder (419b) angebracht ist, der durch Verdrahtungsleiter mit einem Erweiterungsverbinder (19) verbunden werden soll, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angeordnet ist, ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul (436), und der Erweiterungseingangseinrichtungsblock (444b); der Erweiterungseingangseinrichtungsblock (444b) einen Eingangseinrichtungsblock (444b) aufweist, der mehrere Treibereinrichtungen (481b) und Schaltelemente (480b) aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (481b) geschlossen werden, Schaltklemmen (486b), die mit dem Erweiterungseingangssubstrat (414b) verbunden sind, und Kontaktklemmen (454b), die in einer Ebene angeordnet sind, die orthogonal in Bezug auf die Schaltklemmen (486b) verläuft, und die elektrisch mit den Treibereinrichtungen (481b) verbinden sind; der abtrennbare Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441b) mehrere Eingangsklemmen (445b) aufweist, die so angeordnet sind, dass sie jeweils in Eingriff mit einer der Kontaktklemmen (454b) gelangen, des Erweiterungseingangseinrichtungsblockes (444b), sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (446), die den Eingangsklemmen (445b) zugeordnet angeordnet sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der abtrennbare Ereiterungseingangsklemmenträgerblock (441b) dem Erweiterungseingangseinrichtungsblock (444b) überlagert und abnehmbar von diesem angebracht ist; und der abtrennbare Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441b) orthogonal in Bezug auf eins der folgenden Teile angeordnet ist: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder den Eingangsklemmenträgerblock (41).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungseingangssubstrat (414c) und ein vereinigter Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441c) vorgesehen sind, wobei das Erweiterungseingangssubstrat (414c) einen Erweiterungsgegenstückverbinder (419b) aufweist, der durch Verdrahtungsleiter an einen Erweiterungsverbinder (19) angeschlossen werden soll, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angebracht ist, ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul (436), sowie Eingangsbuchsen (484c); der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441c) einen Eingangseinrichtungsblock (444c) aufweist, der mehrere Treibereinrichtungen (481c) sowie Schaltelemente (480c) aufweist, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (481c) geschlossen werden, Schaltklemmen (486c), die in die Eingangsbuchsen (484c) eingeführt und mit denen elektrisch verbunden sind, die auf dem Erweiterungseingangssubstrat (414c) angebracht sind, Eingangsklemmen (445c), die an einer Seite gegenüberliegend den Schaltklemmen (486c) angeordnet sind, und die elektrisch mit den Schaltelementen (480c) verbunden sind, sowie externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (446), die zugeordnet den Eingangsklemmen (445c) vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441c) abnehmbar auf dem Erweiterungseingangssubstrat (414c) angebracht ist; und der vereinigte Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441c) orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet ist: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder den Eingangsklemmenträgerblock (41b; 41c).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungseingangssubstrat (414d) vorgesehen ist, ein Zusatz-Eingangsklemmenblock (441d), und ein Schaltelementblock (444d), wobei auf dem Erweiterungseingangssubstrat (414d) ein Erweiterungsgegenstückverbinder (419d) angebracht ist, der durch Verdrahtungsleiter mit einem Erweiterungsverbinder (19) verbunden werden soll, der auf dem CPU-Substrat (22) oder dem Eingabe/Ausgabesubstrat (14) angebracht ist, ein Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul (436), und der Schaltelementblock (444d); der Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441d) Treibereinrichtungen (481d) aufweist, die gegenüberliegend dem Schaltelementblock (444d) mit einem Luftspalt dazwischen angeordnet sind, Eingangsklemmen (445d), die elektrisch mit den Treibereinrichtungen (481d) verbunden sind, und externe Verdrahtungsleiterverbindungsvorrichtungen (446), die den Eingangsklemmen (445d) zugeordnet vorgesehen sind, damit dort externe Verdrahtungsleiter angeschlossen werden können; der Schaltelementblock (444d) Schaltelemente (480d) aufweist, die elektrisch mit dem Erweiterungseingangsschnittstellenschaltungsmodul (436) verbunden sind, und jeweils so ausgebildet sind, dass sie durch magnetische Kopplung oder optische Kopplung bei Stromversorgung einer zugehörigen Treibereinrichtung (481d) geschlossen werden, sowie Schaltklemmen (486d) zum Verbinden der Schaltelemente (480d) mit dem Eingabe/Ausgabesubstrat (141); der Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441d) abnehmbar auf dem Schaltelementblock (444d) angeordnet ist; und der Zusatz-Erweiterungseingangsklemmenträgerblock (441d) orthogonal in Bezug auf eines der folgenden Teile angeordnet ist: den abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblock (40a), den vereinigten Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), den Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock 40h; 40i; 40j), oder den Eingangsklemmenträgerblock (41b; 41c).
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangseinrichtungsblock (43a, 43h) so ausgebildet ist, dass eine Elektromagnetspule (50; 250), die als die Treibereinrichtung dient, mit elektrischem Strom versorgt wird, um hierdurch den Ausgangskontakt (51; 251) zu schließen, der als das Schaltelement dient.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangseinrichtungsblock (43b) so ausgebildet ist, dass ein Phototransistorkoppler (60a), der als die Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um einen Photokopplertransistor (61e) zu aktivieren, um hierdurch einen als das Schaltelement dienenden Leistungstransistor (61a) dazu zu veranlassen, geschlossen zu werden.
Programmierbare Steuerung nach Anspruch 3 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement so ausgebildet ist, dass eine lichtemittierende Diode (260a), die als die Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um einen Phototransistor (261e) zu aktivieren, um hierdurch einen als das Schaltelement dienenden Leistungstransistor (261a) dazu zu veranlassen, geschlossen zu werden.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangseinrichtung so ausgebildet ist, dass ein Phototriackoppler (70b; 170a), der als die Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um einen Photokopplertiac (71f, 171e) zu aktivieren, um hier durch einen als das Schaltelement dienenden Leistungstriac (71b, 171a) dazu zu veranlassen, geschlossen zu werden.
Programmierbare Steuerung nach Anspruch 3 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement so ausgebildet ist, dass eine lichtemittierende Diode (270a), die als die Treibereinrichtung dient, mit Strom versorgt wird, um einen Phototriac (271e) zu aktivieren, um hierdurch einen als das Schaltelement dienenden Leistungstriac (271a) zu veranlassen, geschlossen zu werden.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 5, 6 und 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibereinrichtung durch einen Phototransistorkoppler (181a) gebildet wird, der über ein Strombegrenzungselement (188a) betrieben wird, und das Schaltelement durch einen Photokopplertransistor (180a) gebildet wird, der als ein Ausgangselement des Phototransistorkopplers (181a) dient.
Programmierbare Steuerung nach Anspruch 7 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibereinrichtung durch eine lichtemittierende Diode (181a) gebildet wird, die über ein Strombegrenzungselement (288a) betrieben wird, und das Schaltelement durch einen Phototransistor (280a) gebildet wird, der bei Feststellung von Licht arbeitet, das von der lichtemittierenden Diode (281a) ausgesandt wird.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eines der folgenden Teile: der abtrennbare Ausgangsklemmenträgerblock (40a), der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock (40d), oder der Zusatz-Ausgangsklemmenträgerblock (40h), oder alternativ der Eingangsklemmenträgerblock (41b), die Ausgangsklemmen (45a; 45b) oder alternativ die Eingangsklemmen (45e; 45g) aufweist, die zickzackförmig in zwei Reihen angeordnet sind; die Ausgangsklemmen oder alternativ die Eingangsklemmen gemeinsame Klemmen (75a, 75b) aufweisen, die gemeinsam an mehrere Eingänge oder an mehrere Ausgänge angeschlossen sind, um die Anzahl an Klemmen zu verringern; und die gemeinsamen Klemmen (75a, 75b) an diametral symmetrischen Positionen oder Positionen angeordnet sind, die symmetrisch zu einem Mittelabschnitt des Klemmenträgerblockes liegen.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Ausgangseinrichtungsblock (43), der Eingangseinrichtungsblock (44c), der Treibereinrichtungsblock (43h), als auch der Schaltelementblock (44d) als einstückiger Block ausgebildet ist, der eine vorbestimmte Anzahl an Eingangs/Ausganspunkten aufweist, wobei die einstückigen Blöcke jeweils Verbindungsvorsprünge (69b) aufweisen, so dass die einstückigen Blöcke miteinander gekuppelt sind.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 5, 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die abtrennbaren Ausgangsklemmenträgerblöcke 40a; 40b; 40c), der vereinigte Ausgangsklemmenträgerblock (40d; 40e; 40f), oder der Zusatzausgangsklemmenträgerblock (40h; 40i; 40j), oder aber der abtrennbare Eingangsklemmenträgerblock (41b; 41c), der Ausgangseinrichtungsblock (43a; 43b; 43c), oder der Eingangseinrichtungsblock (44c) mit einem Passvorsprung (79) versehen sind, der als Führungswand dient, damit die Blöcke im Passsitz miteinander in Eingriff stehen.
Programmierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Erweiterungsausgangssubstrat (314a-d) oder alternativ das Erweiterungseingangssubstrat (414d-d) mit einem darauffolgenden Erweiterungsverbinder (319a; 419a) versehen ist, damit mehrere Erweiterungseinheiten hintereinander geschaltet werden können; und der darauffolgende Erweiterungsverbinder (319a, 419a) fest an einem Ort in Querrichtung angeordnet ist, der sich von einem Ort unterscheidet, an welchem der Erweiterungsausgangsklemmenträger oder der Eingangserweiterungsklemmenträger angebracht ist, und so ausgebildet ist, dass ein Erweiterungsgegenstückverbinder (319b) einer Erweiterungseinheit aufgenommen werden kann, die in einer nachfolgenden Stufe angeordnet ist.