DE10315187A1

DE10315187A1 - Programmierbarer Controller vom Einheitstyp

Info

Publication number: DE10315187A1
Application number: DE2003115187
Authority: DE
Inventors: Takao Moriyama; Kouichirou Mizuta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2023-04-04
Also published as: FR2838283A1; DE10315187B4; JP3625451B2; JP2003295909A; FR2838283B1

Abstract

Eine Anordnung zum Zusammenbauen elektronischer Schaltungsplatinen in einem programmierbaren Einheits-Controller durch eine verbesserte Verbindungsstruktur zwischen jeder Elektronikschaltungsplatine. Eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine ist mit einer CPU-Schaltungsplatine über Eingabe/Ausgabe-Verbinder verbunden und eine Erweiterungsschaltungsplatine ist mit der CPU-Schaltungsplatine durch Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe-Verbinder verbunden. Eine Schnittstellenschaltungsplatine ist mit der CPU-Schaltungsplatine durch Relais-Verbinder verbunden, die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine und die Eingabe/Ausgabe-Verbinder. Da die CPU-Schaltungsplatine, die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine, die Erweiterungsschaltungsplatine und die Schnittstellenschaltungsplatine getrennte Teile sind, können die an den Schaltungsplatinen zu montierenden Einrichtungen individuell mit einem hohen Freiheitsgrad angeordnet werden und trotzdem sind sie in einem kompakten Gehäuse kombiniert ohne Verwendung einer Schaltungsplatine nur zum Verbindungszweck, wie z. B. einem Motherboard.

Description

Diese Erfindung betrifft einen Baugruppenaufbau eines kleinen programmierbaren Controllers und insbesondere eines programmierbaren Controllers vom Einheitstyp, der einen höheren Freiheitsgrad der Eingabe/Ausgabe-Anordnung ermöglicht.
In einem programmierbaren Controller, der eine CPU bzw. zentrale Verarbeitungseinheit, versehen mit einem Programmspeicher und einem Mikroprozessor umfasst und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit, die mit externen Eingabe- und Ausgabe-Einrichtungen verbindbar ist zum Steuern der externen Ausgabe-Einrichtungen in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand von Signalen der externen Eingabe- Einrichtungen und den Inhalten der Programmspeicher, sind in großem Umfang verschiedenartige Aufbauarten bzw. Strukturtypen verwendet worden, um mit zahlenmäßigen oder stellenmäßigen Änderungen im Ausmaß bzw. der Skalierung von Eingaben und Ausgaben und unterschiedlichen Eingabe- und Ausgabe-Spezifikationen fertig zu werden.
Die japanische Patenoffenlegungsschrift Nr. 11-354176, die bezeichnet wird als "eine mit einem elektrischen Anschlussblock versehene Einheit", offenbart eine Art, die allgemein bezeichnet wird als Baukastentyp, in der eine Motherboard genannte Hauptplatine verwendet wird zum Verbinden und Integrieren einer CPU und eine Eingabe/Ausgabe- Einheit, wobei eine aus verschiedensten Typen und Dimensionen geeignet ausgewählte Hauptplatine verwendet wird zum Erfüllen einer erforderlichen Steuerung für das Eingabe- und Ausgabe- Zahlenausmaß (Aufteilung bzw. Skalierung) unter Verwendung einer Hauptplatine der für den Zweck geeigneten Größe.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-306702, die bezeichnet wird als "ein programmierbarer Controller" offenbart eine Art, die allgemein als Koppelblocktyp bezeichnet wird, in der eine CPU und eine Eingabe/Ausgabe- Einheit und andere Einheiten und Einrichtungen aufeinanderfolgend gekoppelt oder verbunden sind und die Anzahl von Komponenten, die zu verbinden sind, in geeigneter Weise ausgewählt wird, um ein erforderliches Eingabe- und Ausgabe-Zahlenausmaß zu steuern, wobei in der Darstellung gezeigt wird, dass keine Hauptplatine benutzt wird.
Auch ist ein Modell, bei dem eine Eingabe/Ausgabe-Einheit hinzugefügt worden ist, als Erweiterungseinheit zu einer eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) und eine Eingabe/Ausgabe- Einheit enthaltenden Grundeinheit durch Verbinden einer solchen Erweiterungseinheit nachfolgend unter Verwendung eines Kabels, umgesetzt worden als modifiziertes Modell des Koppelblocktyps bzw. gekoppelten Blocktyps.
Andererseits offenbart die japanische Patentoffenlegung Nr. 8-305412, die bezeichnet wird als "ein optionales Einheitsgehäuse für programmierbare Controller", die eine, allgemein als Einheitentyp bzw. Einheitstyp bezeichnete, in der keine Funktion des Erhöhens oder Verringerns der zahlenmäßigen Ausmaße der Eingaben und Ausgaben bereitgestellt wird, wohingegen diese statt dessen entworfen worden sind, um mit den Einheiten der Größe versehen zu sein, für die Ausmaße der Zahlen der Eingabe- und Ausgabe-Punkte die geeignet sind und sie werden in großem Umfang verwendet als programmierbare Controller zum Abdecken eines extrem kleinen Bereichs von Eingabe- und Ausgabe-Punktaufteilungen bzw. Ausmaße.
Allgemein sind Verbinder zum Verbinden der CPU mit Programmier- und Debuggingtools oder mit Kommunikationseinheiten für externe optionale Einrichtungen wie z. B. Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtungen an der CPU des programmierbaren Controllers dieses Typs montiert.
Bezüglich der Energieversorgungseinrichtungen für programmierbare Controller sind die zum Bereitstellen von 100-240 V Wechselspannung (AC100-240 V) oder 24 V Gleichspannung (DC24 V) verfügbar und als Eingabe- Einrichtungen sind neben denen für eine Gleichspannungseinspeisung von 24 V die für eine Wechselspannungseinspeisung von 100 V oder 200 V verfügbar.
Hauptausgabe-Einrichtungen sind kontaktfreie Transistorausgabe-Einrichtungen für eine Gleichstrombelastung und kontaktfreie Triac-Ausgabe-Einrichtungen für eine Wechselstrombelastung neben kontaktbehafteten Relaisausgabe- Einrichtungen.
Demnach sind die programmierbaren Controller für einen Baukasten- oder einen Koppelblocktyp nicht nur dazu gedacht, die Einstellung der Eingabe- und Ausgabepunktaufteilung durchzuführen, sondern auch die Anordnung einer Eingabe/Ausgabe-Kombination zu ermöglichen beim Ausbilden eines programmierbaren Controllers unter Verwendung von Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen und Energieversorgungseinheiten, die aus den unterschiedlichen Spezifikationen ausgewählt werden.
In den programmierbaren Controllern vom Einheitstyp ist es andererseits schwierig, mit verschiedenartigen Kombinationen der Eingabe/Ausgabe-Spezifikationen zurecht zu kommen und eine beschränkte Anzahl von durch den Hersteller voreingestellten Kombinationen wird bereitgestellt.
Gemäß dem beschriebenen Stand der Technik ist der Baukastentyp nicht geeignet, für programmierbare Controller mit Kleinstausmaß und der Controller diesen Typs ist dahingehend unzulänglich, dass er kostenintensiv und sperrig ist, weil er mit einer Hauptplatine versehen werden muss.
Der Koppelblocktyp ist ebenfalls unzulänglich dahingehend, dass die Controller diesen Typs ihre Zuberlässlichkeit bezüglich Kontaktstetigkeit herabsetzen mit Zunahme der Anzahl von Verbindern, die jedes Mal bei einer Eingabe/Ausgabe-Einheitserweiterung auftreten und solche Controller sind auch nicht handhabbar aufgrund eines Mangels an Integrität als ein Produkt verglichen mit den
In dem Fall konventioneller programmierbarer Einheitstyp- Controller, die von vornherein nicht dazu gedacht sind, Eingabe- und Ausgabepunktausmaße anzupassen, sondern entworfen wurden mit einem Konzept, das Erfordernis für die Eingabe- und Ausgabepunkte unter Verwendung der Einheiten der für den Zweck geeigneten Größe zu erfüllen, bedeutet dies, dass die Benutzer Einheiten verschiedenen Größen haben müssen. Zusätzlich müssen große Anzahlen solcher Einheiten erhalten werden, um verschiedenartige Eingabe- und Ausgabeeinrichtungsspezifikationen zu erfüllen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht zum Lösen der oben beschriebenen Probleme und hat als ihr Ziel das Vorsehen eines programmierbaren Controllers, der von einem kompakten und einfachen Einheitstyp ist und dennoch eine gewisse Einstellung der Eingabe- und Ausgabeausmaße bereitstellt und eine Mischung aus Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen verschiedenartigen Spezifikationen akzeptiert.
Mit dem obigen Ziel im Blick, umfasst ein programmierbarer Einheitstyp-Controller gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse, das eine elektronische Schaltungsplatte mit einem daran montierten Mikroprozessor, einem Programmspeicher und einer Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltung umfasst zum Steuern einer externen, mit der Ausgabeschnittstellenschaltung verbundenen Last in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand eines externen, mit der Eingabeschnittstellenschaltung verbundenen Eingabesignals. Der programmierbare Einheitstyp-Controller ist dadurch gekennzeichnet, dass der Controller eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine umfasst, eine CPU- Schaltungsplatine, eine Erweiterungsschaltungsplatine und eine Schnittstellenschaltungsplatine; die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine, die eine erste, an einem Basisteil des Gehäuses montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr einen Energiequellenschaltungsabschnitt montiert hat, Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitte, einen Energiequellenanschlussblock, einen Eingabe- und Ausgabeanschlussblock, einen von Eingabe/Ausgabe-Verbindern und einen von Relais-Verbindern; die CPU-Schaltungsplatine, die eine zweite, innerhalb des Gehäuses gegenüber der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr einen Mikroprozessor montiert hat, verschiedene Speicher, die anderen der Eingabe/Ausgabe-Verbinder, busverbunden mit den Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitten und einen der Erweiterungs- Eingabe/Ausgabe-Verbinder; die Erweiterungsschaltungsplatine, die eine dritte, innerhalb des Gehäuses parallel zu einem Seitenabschnitt der CPU- Schaltungsplatine montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr die anderen der Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe-Verbinder montiert hat, busverbunden mit der CPU-Schaltungsplatine, einem Eingabeschnittstellenschaltungsabschnitt, einen Ausgabeanschlussblock und einen Eingabeanschlussblock und/oder einen Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitt; die Schnittstelleneinheitsschaltungsplatine, die eine vierte, innerhalb des Gehäuses und zwischen der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine und der Erweiterungsschaltungsplatine montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr den anderen der Relais-Verbinder montiert hat, verbunden mit der CPU- Schaltungsplatine über die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine und einen Signalschnittstellenschaltungsabschnitt; und dass alle der Elektronikschaltungsplatinen gemeinsam und integral verbunden sind über die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine mit der CPU-Schaltungsplatine als Zentrum davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schnittstellenschaltungsplatine zur seriellen Kommunikation mit den externen Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtungen wie Personal-Computer und Überwachungsanzeigen vorgesehen sein, und Seriell-Parallel-Umsetzer zur seriellen Kommunikation können in der CPU-Schaltungsplatine oder in dem Mikroprozessor selbst enthalten sein.
Die CPU-Schaltungsplatine und der an der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine montierte Eingabe/Ausgabe-Verbinder können über ein flexibles Kabel miteinander verbunden sein und sowohl der Eingabe/Ausgabe-Verbinder als auch das flexible Kabel können Signalleitungen zur seriellen Kommunikation einschließen.
Die CPU-Schaltungsplatine kann mit einem Verbinder versehen sein zum Verbinden eines Adapters und ein einfacher entfernbarer Adapter für eine serielle Verbindung eines Programmier-Tools kann mit dem Verbinder verbindbar sein.
Das Gehäuse kann ein Kunststoffformteil als Basisteil, ein Hauptgehäuseabdeckteil, ein Erweiterungsabdeckteil und ein Schnittstellenabdeckteil umfassen; das Basisteil kann ein Grundteil sein, auf dem das gesamte Produkt montiert und befestigt ist; das Hauptgehäuseabdeckteil kann ein primäres äußeres Gehäuseteil sein, das die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine enthält und die CPU-Schaltungsplatinen und an dem Basisteil befestigt sein; das Erweiterungsabdeckteil, das die Erweiterungsschaltungsplatine aufnimmt und stützt, kann ein sekundäres äußeres Gehäuseteil sein, zusätzlich montiert an einer Oberfläche eines Gestellteils des Hauptkörperabdeckteils; das Schnittstellenabdeckteil, das die Schnittstellenschaltungsplatine aufnimmt und stützt, kann ein Zwischenteil sein, eingepasst in eine Fensteröffnung, die in dem Gestellteil des Hauptgehäuseabdeckteils ausgebildet ist, und das Erweiterungsabdeckteil kann an dem Hauptgehäuseabdeckteil angesetzt sein durch eine Befestigungsschraube, die in Gewindeverbindung steht mit einem Innengewinde, das im Hauptgehäuseabdeckteil ausgebildet ist.
Das Erweiterungsabdeckteil kann mit einer Gewindebohrung versehen sein, in die eine Befestigungsschraube eingefügt ist, wobei die Gewindebohrung erste und zweite Abschnitte kleinen Durchmessers hat, von denen jeder ein Innengewinde hat und einen Abschnitt großen Durchmessers, ausgebildet zwischen den beiden Abschnitten kleinen Durchmessers, und wobei der Abschnitt großen Durchmessers derart eingerichtet ist, dass er genügend Raum hat, um einen an der Spitze der Befestigungsschraube ausgebildeten Außengewindeabschnitt mit einem Abstand dazwischen aufzunehmen.
Jeder der ersten und zweiten Abschnitte kleinen Durchmessers kann zahnförmige konvexe Abschnitte haben mit sich voneinander unterscheidenden Phasen und jeder der zahnförmigen konvexen Abschnitte kann mit einem Innengewinde versehen sein, mit dem eine Befestigungsschraube im Gewindeeingriff steht.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht zum Darlegen eines programmierbaren Controllers vom Einheitstyp als eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 1a eine schematische Draufsicht davon und Fig. 1b eine Seitenansicht davon.
Fig. 2 eine Ansicht des programmierbaren Einheits- Controllers nach Fig. 1 mit einem Teil davon weggelassen und Fig. 2a eine Draufsicht davon und
Fig. 2b eine Seitenansicht davon;
Fig. 3 eine Schnittansicht, betrachtet entlang der Linie III-III der Fig. 1a;
Fig. 4 ein schematisches Systemdiagramm des programmierbaren Einheits-Controllers nach Fig. 1;
Fig. 5 eine Ansicht eines programmierbaren Einheits- Controllers als andere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 5a eine Schnittansicht eines Teiles davon und Fig. 5b eine Teilschnittansicht davon;
Fig. 6 eine Schnittansicht, betrachtet entlang der Linie VI-VI der Fig. 5b; und
Fig. 7 eine Schnittansicht, betrachtet entlang der Linie VII-VII der Fig. 5b.
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen eines programmierbaren Einheits-Controllers gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1a, die eine Draufsicht davon ist und Fig. 1b, die eine Seitenansicht davon ist, beschrieben.
In Fig. 1a und 1b kennzeichnet Bezugszeichen 10 ein aus geformten Kunststoff hergestelltes Basisteil, das eines der Teile ist, die ein Gehäuse bilden, 11 eine DIN-Schienennut ausgebildet an der Unterseitenfläche des Basisteil zum Montieren, 20 ein Hauptgehäuseabdeckteil, durch Formen gebildet aus einem Kunststoff, das eines der Teile ist, die das Gehäuse bilden, 21 eine transparente Abdeckung, im Hauptgehäuseabdeckteil 20 montiert, 22a und 22b zwei Montagelöcher, ausgebildet entlang der Diagonallinie des Hauptgehäuseabdeckteils 20, wobei die Montagelöcher zum Montieren und Befestigen des Hauptgehäuses an der nicht dargestellten Montagewand dienen durch Klemmen des Hauptgehäuseabdeckteils 20 und des Basisteils 10 gemeinsam durch nicht dargestellte Montageschrauben, wobei in dem Fall, in dem das Hauptgehäuse über die Montagelöcher 22a und 22b befestigt wird, die DIN-Schienenspur 11 unbenutzt bleibt.
25 ist eine Befestigungsschraube zum Halten eines Erweiterungsabdeckteils 31, das später beschrieben werden wird, an dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 und die Befestigungsschraube 25 ist angeordnet, um in Gewindeeingriff zu stehen mit einem Innengewindeteil 28, das später im Zusammenhang mit Fig. 2a beschrieben werden wird.
30 ist ein Erweiterungsabschnitt, 31 ist ein Erweiterungsabdeckteil, hergestellt aus geformtem Kunststoff zum Aufnehmen des Erweiterungsabschnittes 30, und 32 ist ein Ausgangsanschlussblock, der an der Erweiterungsschaltungsplatine 34 montiert ist, welche später beschrieben werden wird. 40 ist ein einfacher entfernbarer Adapter, 41 ist eine Adapterabdeckung, die den einfachen entfernbaren Adapter 40 aufnimmt und an dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 montiert ist, 51 ist eine kleine Anzeige, die an einer CPU-Schaltungsplatine 53, (die später beschrieben wir) eingerichtet ist in einem gegenüberliegenden Zusammenhang in Bezug auf die Unterseitenfläche der transparenten Abdeckung 21, 52 sind Betriebstasten zum Drücken elastischer Leiter, die eingerichtet sind, um gegenüber von Schaltermustern zu liegen, die an der CPU- Schaltungsplatine 53 eingerichtet sind mit engem Zwischenraum dazwischen und 67a und 67b und 69a sind ein Eingangsanschlussblöck, ein Ausgangsanschlussblock und ein Energiequellenanschlussblock, die an einer Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 montiert sind, welche später beschrieben werden wird und mit einer großen Anzahl von Anschlussschrauben versehen ist, die angeordnet sind, um durch eine große Anzahl von an dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 ausgebildeten Schraubenzieherbetriebslöchern betätigt zu werden und angezogen zu werden.
Bezugnehmend auf Fig. 2a, die eine Draufsicht zum Darstellen des Zustandes ist, in dem der Erweiterungsabschnitt 30 von dem in Fig. 1 gezeigten entfernt ist und auf Fig. 2b, die eine Seitenansicht davon ist, ist 23 ein Gestellteil, das an dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 montiert ist und 24a ist ein Wandabschnitt, und die Anordnung ist derart, dass der Erweiterungsabschnitt 30 an der Gestellteil-Fläche 23 anzuordnen ist. 24b ist ein Einfügefenster, in das ein an einer Erweiterungsschaltungsplatine 34 angeordneter später noch näher zu beschreibender Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe- Verbinder 35 eingeführt ist und das Einfügefenster 24b ist in einer Position ausgebildet, von der ein an der CPU- Schaltungsplatine 53 angeordneter Erweiterungs- Eingabe/Ausgabe-Verbinder 55 freigelegt ist.
26 ist eine Fensteröffnung, durch die ein Schnittstellenabschnitt 70, der später beschrieben werden wird, einzufügen ist, 27a und 27b sind Führungswände zum Führen des Einbaus des Erweitungsabdeckteils 31 und die Anordnung ist derart, dass der Erweiterungsabschnitt 30 entlang der Führungswände 27a und 27b von rechts nach links in Fig. 2a eingeführt werden kann, sodass die Erweiterungs- Eingabe/Ausgabe-Verbinder 35 und 55 eingefügt und verbunden werden können.
75a ist ein Anschlusskabel des Schnittstellenabschnittes 70 und 75b ist ein Externverbindungsverbinder, der an der Spitze des Anschlusskabels angeordnet ist.
In Fig. 3, die eine entlang der Linie III-III der Fig. 1a betrachtete Schnittansicht ist, ist das Basisteil 10 integral ausgeformt darin als ein Stück eines Bodenabschnitts 12, einer ringförmigen Wand 13, Verbindungssitzen 14a und 14b und Bolzen 15a und 15b mit L-förmigem Abschnitt.
Der Erweitungsabschnitt 30 umfasst einen Bolzen 33, angeordnet an dem Erweiterungsabdeckteil 31 und die Erweitungsschaltungsplatine 34, montiert und befestigt an dem Bolzen 33, und die Erweitungsschaltungsplatine 34 ist mit dem Ausgangsanschlussblock 32 versehen, dem Erweiterungs- Eingabe/Ausgabe-Verbinder 35 und einem Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitt 36.
Der einfache entfernbare Adapter 40 umfasst eine Adapterschaltungsplatine 42, aufgenommen in und befestigt an der Adapterabdeckung 41, und einen Verbinder zum Verbinden des Adapters 43, angeordnet an der Adapterschaltungsplatine.
50 ist ein CPU-Abschnitt und der CPU-Abschnitt umfasst eine CPU-Schaltungsplatine 53 mit einer daran angeordneten kleinen Anzeige 51 und Betriebstasten 52 und die an der CPU- Schaltungsplatine 53 montierten Einrichtungen schließen einen Eingabe/Ausgabe-Verbinder 54 ein, den Erweiterungseinheits- Eingabe/Ausgabe-Verbinder 55 und einen Verbinder zum Verbinden des Adapters 57, und die CPU-Schaltungsplatine 53 ist an Bolzen 15a und 15b montiert und befestigt.
60 ist ein Eingabe/Ausgabe-Abschnitt und der Eingabe/Ausgabe- Abschnitt umfasst an der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 montierte Einrichtungen wie zum Beispiel eine Eingabeschnittstellenschaltung 62a, eine Ausgabeschnittstellenschaltung 62b, einen Eingabe/Ausgabe- Verbinder 63, einen Relais-Verbinder 64 und eine Energiequellenschaltung 63b, und die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 ist an den Verbindungssitzen 14a und 14b montiert und befestigt während der Eingabe/Ausgabe-Verbinder 63 mit dem Eingabe/Ausgabe-Verbinder 64 durch ein flexibles Kabel 68 verbunden ist.
Die Schnittstelleneinheit 70 umfasst eine Schnittstellenschaltungsplatine 72, aufgenommen innerhalb eines Schnittstellenabdeckungsteils 71, einen Relais- Verbinder 73, montiert an der Schnittstellenschaltungsplatine 72 und verbunden mit dem Relais-Verbinder 64 und eine Signalschnittstellenschaltung 74.
Bezugnehmend auf Fig. 4, die ein schematisches Systemdiagtamm des in Fig. 1 gezeigten ist, umfasst der CPU-Abschnitt 50 einen Mikroprozessor CPU, einen nichtflüchtigen Systemspeicher ROM sowie ein Masken-ROM, einen nichtflüchtigen programmierbaren Speicher EEPROM, einen Verarbeitungs-RAM-Speicher RAM, erste und zweite Seriell- Parallel-Umsetzer PS1 und PS2, eine kleine Anzeige 51 und die Betriebstasten 52.
Der Erweiterungsabschnitt 30 umfasst Ausgabeanschlüsse 32 und die Ausgabeschnittstellenschaltung 36 und die CPU 50 und der Erweiterungsabschnitt 30 sind direkt verbunden damit über die Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe-Verbinder 35 und 55 (siehe Fig. 3), während die Ausgangsanschlüsse 32 mit einer externen Last 66b verbunden sind.
Der einfache entfernbare Adapter 40 ist angepasst, um mit dem Mikroprozessor CPU über den zweiten Seriell-Parallel-Umsetzer PS2 verbunden zu werden während die Adapterschaltungsplatine 42 direkt verbunden ist mit der CPU-Schaltungsplatine 53 durch die Verbinder 43 und 57 zum Verbinden des Adapters (siehe Fig. 3).
Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 60 umfasst die Eingabeschnittstellenschaltung 62a, die Ausgabeschnittstellenschaltung 62b, den Eingangsanschlussblock 67a, den Ausgangsanschlussblock 67b, den Energiequellenanschlussblock 69a und den Energiequellenschaltungsabschnitt 69b, und die CPU- Schaltungsplatine 53 und die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 sind gemeinsam verbunden mit den Eingabe/Ausgabe-Verbindern 54 und 63 sowie dem flexiblen Kabel 68 (siehe Fig. 3), eine externe Eingabeeinrichtung 65 wird mit dem Eingabeanschlussblock 67a verbunden und die externe Last 66a ist mit dem Ausgangsanschlussblock 67b verbunden.
Der Schnittstellenabschnitt 70 ist eingerichtet, um mit dem Mikroprozessor CPU über den ersten Seriell-Parallel-Umsetzer PS1 verbunden zu werden während die Schnittstellenschaltungsplatine 72 mit der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 über die Relais-Verbinder 64 und 73 verbunden ist (siehe Fig. 3), und sie ist außerdem mit der CPU-Schaltungsplatine 53 über die Eingabe/Ausgabe-Verbinder 54 und 63 sowie das flexible Kabel 68 verbunden (siehe Fig. 3).
80 ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung wie zum Beispiel einer Geräteanzeige zum Kommunizieren mit dem Mikroprozessor CPU über den Schnittstellenabschnitt 70, und der Signalschnittstellenschaltungsabschnitt 74 in dem Schnittstellenabschnitt 70 ist eingereichtet zum Erzielen einer Funktion des Umsetzens von Logiksignalen von einem 0/5-V-Pegel auf Positiv/Negativ-Spannungspegel für serielle Kommunikationsvorgänge und zum Durchführen von Photoisolation.
90 ist ein Programmier-Tool wie z. B. ein Personal-Computer zum Kommunizieren mit dem Mikroprozessor CPU über den einfachen entfernbaren Adapter 40, der bedarfsweise verwendet wird, und der einfache entfernbare Adapter 40 ist mit einem Schnittstellenschaltungsabschnitt versehen zum Umsetzen von Logiksignalen von dem 0/5-V-Pegel zu den Positiv/Negativ- Spannungspegel zur seriellen Kommunikation und zum Durchführen von Photoisolation.
Der Betrieb des Controllers der vorliegenden Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird nun in Verbindung mit dem Systemdiagramm der Fig. 4 beschrieben.
In Fig. 4 wird, wenn eine elektrische Energie von 100 bis 240 V Wechselspannung (AC100-240 V) oder 24 V Gleichspannung (DC24 V) an den Energiequellenanschlussblock 69a angelegt wird, eine stabilisierte Steuerenergie von DC24 V, DC5 V oder ähnlich von dem Energiequellenschaltungsabschnitt 69b generiert und dem Mikroprozessor und verschiedenen Schnittstellenabschnitten zugeführt.
Der Mikroprozessor CPU ist dazu gedacht im Einvernehmen mit einem Systemspeicher ROM und einem Programmspeicher EEPROM die externen Lasten 66a und 66b in Übereinstimmung mit dem Zustand der Bewegung der externen Eingabe 65 zu steuern.
Im Übrigen wird ein von dem Programmier-Tool 90 erstelltes Abfolgeprogramm zu dem Programmspeicher EEPROM über den einfachen entfernbaren Adapter 40 übertragen und darin gespeichert, und das Programmier-Tool 90 wird im normalen Betriebsmodus entfernt.
Währenddessen ist die externe Mensch-Maschine- Schnittstelleneinrichtung 80, die optional montiert sein kann, eingerichtet, so dass sie selbst in einem Normalbetriebsmodus mit dem Mikroprozessor CPU über einen Schnittstellenabschnitt 70 kommuniziert.
Ein programmierbarer Controller gemäß der Erfindung wird basierend auf Fig. 3, die eine Aufbauschnittansicht ist, weiter beschrieben, während auf Fig. 1a, 1b, 2a und 2b Bezug genommen wird.
Die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 und die CPU- Schaltungsplatine 53, die beide an dem Basisteil 10 montiert und befestigt sind, sind gegenseitig über einen Bus verbunden durch die Eingabe/Ausgabe-Verbinder 64 und 63 und das flexible Kabel 68.
Die Erweiterungsschaltungsplatine 34 ist direkt über einen Bus verbunden mit der CPU-Schaltungsplatine 53 durch die Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe-Verbinder 35 und 55.
Der einfache entfernbare Adapter 40 ist seriell direkt verbunden mit der CPU-Schaltungsplatine 53 durch die Verbinder zum Verbinden des Adapters 43 und 57.
Die Schnittstelle 70 ist mit der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 durch die Relais-Verbinder 64 und 73 verbunden und dann seriell indirekt mit der CPU- Schaltungsplatine 53 verbunden durch die Eingabe/Ausgabe- Verbinder 54 und 63 und das flexible Kabel 68.
Wie beschrieben wird, weil die Schaltungsplatinen mit der CPU-Schaltungsplatine 53 entweder direkt (alle bis auf die Schnittstellenschaltungsplatine 72) oder indirekt (die Schnittstellenschaltungsplatine 72 durch die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61) verbunden sind, eine zum Verbinden bestimmte Motherboard-Schaltungsplatine eliminiert werden.
Bezüglich der Einrichtungen, die an dem Eingabe/Ausgabe- Abschnitt 60 zu montieren sind, schließt eine typische Kombination von Einrichtungen von Standardanwendungen eine Energiequelle bei AC100 V-240 V ein, einen DC24 V-x-8-Eingang und einen Relais-x-6-Anschlussausgang. Daneben sind auch andere Kombinationen von Einrichtungen für Sub- Standardspezifikationen wie z. B. die eine einschließlich einer DC24 V-Energiequelle, eines AC100 V-x-6-Eingangs und eines Transistor-x-8-Ausgangs verfügbar für den Eingabe/Ausgabe- Abschnitt.
Bezüglich der an dem Erweiterungsabschnitt 30 montierten Einrichtungen besteht ein typischer Satz nur aus Ausgabeeinrichtungen (ein Relais-x-4-Anschlussausgang, ein Transistor-x-8-Ausgang oder ein Triac-x-8-Ausgang) oder nur aus Eingabeeinrichtungen (einen DC24 V-x-8-Eingang oder einen AC100 V-x-4-Eingang). Andere voreingestellte Einrichtungskombinationen wie z. B. die, die Eingangs- und Ausgangs-Einrichtungen mischt, sind auch für den Erweiterungsabschnitt verfügbar.
Als ein Typ eines Erweiterungsabschnittes ist auch der mit nur einem "Dummy"-Abdeckungsgehäuse ohne Erweiterungsabschnittschaltungsplatine darin verfügbar. Beim Zusammenbau eines programmierbaren Einheits-Controllers in kompakter integrierter Form unter Verwendung eines solchen Erweiterungsabschnitts wird die Dummy-Abdeckung entfernt und dann ein Erweiterungsabschnitt, der mit Einrichtungen verschiedenster Modelle nach der Wahl des Benutzers versehen ist, an einem Gestellteil des Hauptgehäuseabdeckteils montiert.
Der Schnittstellenabschnitt 70, der erforderlichenfalls montiert ist, ist in einer Fensteröffnung 26 angeordnet, die in dem Gestellteil 23 auf der Hauptgehäuseabdeckung 20 ausgebildet ist und der Schnittstellenabschnitt kann nicht aus der Fensteröffnung kommen weil der Erweiterungsabschnitt 30 oder eine Dummy-Abdeckung davon oberhalb des Schnittstellenabschnittes gelegen ist, dadurch seine Verfügbarkeit steigernd.
Die kleine Anzeige 51 und die Betriebstasten 52, die als ein Satz an der CPU-Schaltungsplatine 53 montiert sind, sind dazu gedacht, solche zweckmäßigen Funktionen zu erfüllen wie das Überwachen des Zustands der Operation des Mikroprozessors CPU, das Auswählen und Einstellen von Betriebskonstanten und eine geringere Modifikation von Ablauffolgeprogrammen.
Wie beschrieben umfasst der programmierbare Einheits- Controller dieser Erfindung die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61, die CPU-Schaltungsplatine 53, die Erweiterungsschaltungsplatine 34 und die Schnittstellenschaltungsplatine 72.
Die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61, die mit der Energiequellenschaltung 69b, den Eingabe- und Ausgabe- Schnittstellenschaltungen 62, dem Energiequellenanschlussblock 69a, den Eingabe- und Ausgabe- Anschlussblöcken 67, einem von den Eingabe/Ausgabe-Verbindern 63 und einem von den Relais-Verbindern 64 versehen ist, ist eine erste Elektronikschaltungsplatine, die an dem Basisteil 10 des Gehäuses befestigt ist.
Die CPU-Schaltungsplatine 53, die mit dem Mikroprozessor CPU versehen ist, verschiedenen Speichern (ROM, RAM, EEPROM) und dem verbleibenden der Eingabe/Ausgabe-Verbinder 63, der busverbunden ist mit den Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltungen 62 und einem von den Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe-Verbindern 64, ist eine zweite Elektronikschaltungsplatine, die innerhalb des Gehäuses in einer Position angeordnet ist, die sie veranlasst, gegenüber der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 zu liegen.
Die Erweiterungsschaltungsplatine 34, die mit dem verbleibenden einen von den Eingabe/Ausgabe-Verbindern 64 versehen ist, der mit der CPU-Schaltungsplatine 53, der Eingabe-Schnittstellenschaltung 62 zuzüglich dem Eingabeanschlussblock 67a und/oder der Ausgabe- Schnittstellenschaltung 36 zuzüglich dem Ausgabeanschlussblock 67b bus-verbundenen ist, ist eine dritte Elektronikschaltungsplatine, die innerhalb des Gehäuses parallel zur CPU-Schaltungsplatine 53 neben dieser angeordnet ist.
Die Schnittstellenschaltungsplatine 72, die mit dem verbleibenden Relais-Verbinder 64 versehen ist, der mit der CPU-Schaltungsplatine 53 über die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 und die Signalschnittstellenschaltung 74 verbunden ist, ist eine vierte Elektronikschaltungsplatine, die innerhalb des Gehäuses oberhalb der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 und neben der Erweiterungsschaltungsplatine 34 angeordnet ist.
In einem programmierbaren Einheits-Controller nach der Erfindung sind die Elektronikschaltungsplatinen 61, 53, 34 und 72 gemeinsam durch die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 verbunden zum Bilden einer Anordnung mit der CPU- Schaltungsplatine 53 als Zentrum davon.
Die Schnittstellenschaltungsplatine 72 ist eine Schaltungsplatine zur seriellen Kommunikation mit externen Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtungen wie z. B. Personal-Computer und Überwachungsanzeigen und die Seriell- Parallel-Umsetzelemente SP1 und SP2 zur seriellen Kommunikation sind in der CPU-Schaltungsplatine 53 oder in dem Mikroprozessor CPU selbst enthalten.
Eingabe/Ausgabe-Verbinder 54 und 63, die jeweils an der CPU- Schaltungsplatine 53 bzw. der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine 61 montiert sind, sind gegenseitig verbunden durch flexibles Kabel 68 und sowohl der Eingabe/Ausgabe-Verbinder 63 als auch das flexible Kabel 68 enthalten Signalleitungen zur seriellen Kommunikation.
Die CPU-Schaltungsplatine 53 und der Eingabe/Ausgabe- Verbinder 63 sind an der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 montiert und verbinden durch ein flexibles Kabel 68 und der Eingabe/Ausgabe-Verbinder 63 und das flexible Kabel 68 enthalten Signalleitungen für serielle Kommunikation.
Die CPU-Schaltungsplatine 53 ist mit dem Verbinder zum Verbinden des Adapters 43 versehen und der Verbinder zum Verbinden des Adapters 43 ist mit einem einfachen entfernbaren Adapter 40 versehen zur seriellen Verbindung von Programmier-Tools.
Bezugnehmend auf die Fig. 5a und 5b oder Längsschnittansichten eines Teils des programmierbaren Einheits-Controllers als andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung wird das Gestellteil 23 des Hauptgehäuseabdeckteils 20 mit einem Innengewindeteil 28 versehen, das ausgebildet ist unter Verwendung einer Spritzgussfüllmaterialmetallbuchse und Ähnlichem. Das Erweiterungseinheitsabdeckteil 31 ist mit einem Gewindeloch 39 versehen und das Gewindeloch hat eine Öffnung 39a, einen Abschnitt großen Durchmesser 39b, einen ersten Abschnitt kleinen Durchmessers 37 und einen zweiten Abschnitt kleinen Durchmessers 38. Eine Befestigungsschraube 25 umfasst einen Schraubenkopf 25a, einen an seiner Spitze ausgebildeten Außengewindeabschnitt 25b und einen planen Ring 25c.
Bezugnehmend auf Fig. 6 und 7 oder Querschnittansichten der in Fig. 5b entlang der Linien VI-VI und VII-VII jeweils gezeigten Schnittansichten der Figur ist der erste Abschnitt kleinen Durchmesser 37 mit einem Paar zahnförmiger konvexer Teile 37a und 37b versehen und der zweite Abschnitt kleinen Durchmesser 38 ist in ähnlicher Weise mit einem Paar zahnförmiger konvexer Teile 38a und 38b versehen, während diese beiden Paare zahnförmiger Teile unterschiedlich gewinkelt und in unterschiedlichen Positionen angeordnet sind entlang dem inneren Umfang des Gewindelochs, und sie sind ausgebildet worden unter Verwendung eines Paares von Stoß- Formen.
Wenn in dem einen derart Ausgebildeten die Befestigungsschraube 25 eingefügt wird und mit Druck in das Gewindeloch 39 geschraubt wird, wird ein Innengewindeabschnitt durch Gewindeschneiden an der Innenfläche jedes des ersten und zweiten Abschnittes 37 und 38 geringen Durchmessers generiert (an den Flächen der zahnförmigen konvexen Teile 37a, 37b, 38a und 38b) und gegebenenfalls greifen die Außengewindeabschnitte 25 der Befestigungsschraube 25 und der Innengewindeabschnitt 28 in einander, hierdurch das Erweiterungseinheitsabdeckteil 31 veranlassend, an dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 geklemmt und befestigt zu sein.
Das Erweiterungseinheitsabdeckteil 31 kann durch Drehen der Befestigungsschraube 25 in der ein Lösen veranlassenden Richtung bis der Außengewindeabschnitt 25b außerhalb des Innengewindeteils 28 kommt und durch Ziehen des Erweiterungseinheitsabdeckteils 31 nach links in Fig. 5a (nach rechts in Fig. 1a) entfernt werden.
Die Befestigungsschraube 25 würde nicht aus dem Gewindeloch 39 kommen und gelöst sein, selbst wenn sie zu sehr zum Lösen gedreht worden wäre, weil der Außengewindeabschnitt 25b ins Leere dreht, wenn er in dem Abschnitt großen Durchmesser 31b ist.
Wenn der zweite Abschnitt 38 kleinen Durchmessers fehlt, stößt die Spitze des Außengewindeabschnittes 25b gegen das Innengewindeteil 28 an dessen obersten Abschnitt, selbst wenn die Befestigungsschraube 25 gelöst ist bis der Außengewindeabschnitt 25b nicht länger eingreift in das Innengewindeteil 28, hierdurch das Erweiterungseinheitsabdeckteil 31 daran hindernd, nach links gezogen zu werden.
Der zweite Abschnitt kleinen Durchmessers 38 dient dem Verhindern des Anstoßens des Außengewindeabschnittes 25b an seiner Spitze gegen den Innengewindeteil 28, weil der Außengewindeabschnitt 25b durch Eingreifen in den an der Innenfläche des zweiten Abschnittes 38 kleinen Durchmessers ausgebildeten Innengewindeabschnitts ergriffen wird.
Für eine modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, kann die CPU-Schaltungsplatine 53 an der Innenfläche des Hauptgehäuseabdeckteils 20 montiert und befestigt sein, statt an den Bolzen 15a und 15b des Basisteils 10.
Ferner kann das flexible Kabel 68 zum Verbinden der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 mit der CPU- Schaltungsplatine 53 direkt angelötet sein an einem Ende davon an einer die Schaltungsplatinen und ein Verbinder kann an der anderen Schaltungsplatine angeordnet sein.
Auch können die Seriell-Parallel-Umsetzer SP1 und SP2 von dem Typ sein, der innerhalb des Mikroprozessor CPU enthalten ist oder von dem Typ, der keine kleine Anzeige 51 oder Betriebstasten 52 umfasst.
Bezüglich des Erweiterungsabschnittes 30 sind vielfältige Produkttypen verfügbar wie z. B. der Nur-Eingabe-Typ, der Nur-Ausgabe-Typ, der Eingabe/Ausgabe-Typ und Ähnliche.
Bezüglich des Schnittstellenabschnittes 70, der mit externen Einrichtungen über ein Leiterkabel 75a verbunden ist, können andere Modelle als Ersatz verwendet werden, wie z. B. der mit einer mit einem Verbinder zum Verbinden mit externen Einrichtungen versehenen Abdeckung.
Ferner können bezüglich des einfachen entfernbaren Adapters 40 andere Modelle als Ersatz verwendet werden wie z. B. der, der ein EEPROM zum Übertragen enthält. Ein solcher Adapter wird einfacherer verwendet bei Programmierarbeiten, weil wenn ein EEPROM zur Übertragung in einem solchen Adapter enthalten ist und ein Abfolgeprogramm übertragen und in dem EEPROM geschrieben wird zur Übertragung unter Verwendung eines Programmier- und Debugging-Tools und dann der das EEPROM beinhaltende Adapter für die Übertragung in dem Haupteinheitsabdeckteil montiert wird, es möglich ist, das Abfolgeprogramm von dem EEPROM für die Übertragung über den Mikroprozessor CPU zu übertragen und in einen Programmspeicher EEPROM zu schreiben.
Erfindungsgemäß umfasst das Gehäuse das aus einem Kunststoffformteil bestehende Basisteil 10, das Hauptgehäuseabdeckteil 20, das Erweitungsabdeckteil 31 und das Schnittstellenabdeckteil 71 und das Basisteil 10 ist ein Basisteil, an dem das Gesamtprodukt montiert ist und befestigt, das Hauptgehäuseabdeckteil 20, in dem die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine 61 und die CPU- Schaltungsplatine 53 aufgenommen sind, ist das hauptsächliche externe, an dem Basisteil 10 befestigte Teil und das Erweitungsabdeckteil 31, in dem die Erweiterungsschaltungsplatine 34 aufgenommen ist und befestigt, ist ein sekundäres externes Teil, an dem Gestellteil des Hauptgehäuseabdeckteils 20 montiert. Das Schnittstellenabdeckteil 71, in dem die Schnittstellenschaltungsplatine 72 aufgenommen ist und befestigt, ist ein Zwischenteil, eingefügt und montiert in der Fensteröffnung, die gebildet wird durch das Gestellteil des Hauptgehäuseabdeckteils 20. Das Erweitungsabdeckteil 31 ist mit dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 über eine Befestigungsschraube 25 verbunden, die in Eingriff steht mit dem Innengewindeteil 28, das in dem Hauptgehäuseabdeckteil 20 ausgebildet ist.
Ferner ist das Erweiterungsabdeckteil 31 mit dem Gewindeloch 39 versehen, in das die Befestigungsschraube 25 eingefügt ist und das Gewindeloch 39 hat die ersten und zweiten Abschnitte 37 und 38 kleinen Durchmessers, in denen Innengewinde ausgebildet sind und den Abschnitt 39b größeren Durchmessers, der zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 37 und 38 kleinen Durchmessers gelegen ist und der Abschnitt 39b großen Durchmessers ist derart ausgebildet, dass er genügend Raum hat zum Aufnehmen des Außengewindeabschnittes 25b, welcher an der Spitze der Befestigungsschraube 25 ausgebildet ist, mit einem Spielraum dazwischen definiert.
Darüber hinaus haben die ersten und zweiten Abschnitte 37 und 38 kleinen Durchmessers individuell ein Paar zahnförmiger konvexer Teile 37a/37b und 38a/38b, wobei jedes Paar seine eigene Phase hat und jeder der zahnförmigen konvexen Teile 37a, 37b, 38a und 38b mit einem Innengewinde versehen ist zum Ineinandergreifen mit der Befestigungsschraube 25.
Vorteile des programmierbaren Einheitscontrollers der vorliegenden Erfindung sind die folgenden.

1. Ein programmierbarer Einheitscontroller in einem Gehäuse, das eine mit einem Mikroprozessor, Programmspeichern und Eingabe- und Ausgabe- Schnittstellenschaltungen versehene Elektronikschaltungsplatine in sich aufnimmt und die Belastung an externen, mit der Ausgabeschnittstellenschaltung verbundenen Einrichtungen in Übereinstimmung mit der Bewegung der Signale von externen, an der Eingabeschnittstellenschaltung angeschlossenen Eingabeeinrichtungen und den Inhalten der Programmspeicher steuert, umfasst eine Eingabe- /Ausgabe-Einheitsschaltungsplatine, eine CPU- Schaltungsplatine, eine Erweiterungsschaltungsplatine und eine Schnittstellenschaltungsplatine und diese Schaltungsplatinen sind gegenseitig verbunden durch die Eingabe-/Ausgabe-Schaltungsplatine in einem Gehäuse mit der CPU-Schaltungsplatine als Zentrum davon.
Demnach stellt die Erfindung einen kleineren und weniger teuren programmierbaren Controller vom Einheitstyp bereit, der kein Verbindungs-Motherboard einschließt für die Schaltungsplatinenverbindung. Zusätzlich wird der Controller als zuverlässiger befunden bezüglich Kontaktstandfestigkeit, weil er eine geringere Anzahl von Verbindern enthält.
2. In dem programmierbaren Controller vom Einheitstyp sind Seriell-Parallel-Umsetzelemente zur seriellen Kommunikation in der CPU-Schaltungsplatine enthalten oder im Mikroprozessor selbst und demnach können, obwohl die Schnittstellenschaltungsplatine oder eine Einrichtung zum Ausführen von seriellen Kommunikationsvorgängen mit externen Einrichtungen mit der CPU-Schaltungsplatine über die Eingabe-/Ausgabe- Schaltungsplatine verbunden sind, kleinere Verbinder ersetzt werden aufgrund einer Reduzierung der Anzahl von Signalleitungen und zusätzlich kann der Entwurf des Musters der Eingabe-/Ausgabe-Schaltungsplatine leicht ausgeführt werden.
3. Da die an der Eingabe-/Ausgabe-Einheitsschaltungsplatine montierten Eingabe-/Ausgabe-Verbinder und das die CPU- Schaltungsplatine und die Eingabe-/Ausgabe-Verbinder verbindende flexible Kabel Signalleitungen zur seriellen Kommunikation enthalten, erfordert der programmierbare Controller vom Einheitstyp nicht die Verwendung von Verbindern oder Kabeln zur Übertragung von seriellen Signalen zwischen der Eingabe-/Ausgabe-Schaltungsplatine und der CPU-Schaltungsplatine, hierdurch die Größe und die Kosten des programmierbaren Controllers vom Einheitstyp reduzierend.
4. Die CPU-Schaltungsplatine ist mit einem Verbinder versehen zum Verbinden eines Adapters und der Verbinder zum Verbinden des Adapters ist mit einem einfachen entfernbaren Adapter versehen für eine serielle Verbindung des Programmiertools. Demnach kann bei solchen Arbeiten wie dem Hochfahren der Einrichtung und der Wartung, die nur eine temporäre Verbindung erfordern, ein kleiner Verbinder eines einfachen entfernbaren Aufbaus verwendet werden anstelle eines Adapters.
5. Das Gehäuse schließt ein Basisteil ein, das aus einem Kunststoff geformt ist, ein Hauptgehäuseabdeckteil, ein Erweiterungsabdeckteil und ein Schnittstellenabdeckteil und das Erweiterungsabdeckteil ist entworfen, damit es mit dem Hauptgehäuseabdeckteil durch eine mit einem in einem Gestellteil des Hauptgehäuseabdeckteils angeordneten Innengewindeteil in Eingriff kommenden Befestigungsschraube mit dem Hauptgehäuseabdeckteil verbunden ist. Demnach kann das Erweitungsgehäuseabdeckteil leicht entfernt oder gelöst werden und doch wird seine Widerstandsfähigkeit bezüglich Vibrationen aufrecht erhalten. Zusätzlich ist der Controller, weil das Montieren der Einheiten und Einrichtungen als ein ganzes über ein Basisteil erfolgt, in einem kompakten integralen Gehäuse erstellt.
6. Das Erweiterungsabdeckteil ist mit einem Gewindeloch versehen, in welches eine Befestigungsschraube eingeführt wird und das Gewindeloch hat erste und zweite Abschnitte kleinen Durchmessers, jeden mit einem Innengewinde und einen Abschnitt großen Durchmessers, der ausgebildet ist zwischen den ersten und zweiten Abschnitten kleinen Durchmessers und der Abschnitt großen Durchmessers ist derart ausgebildet, dass er genügend Raum hat, um einen an der Spitze der Befestigungsschraube ausgebildeten Außengewindeabschnitt mit Spielraum aufzunehmen, demnach wird die Befestigungsschraube das Anbringen und Entfernen des Erweiterungsabdeckteils nicht behindern während die Befestigungsschraube selbst nicht aus dem Gewindeloch fallen wird und verloren wird.
7. Der erste und zweite Abschnitt kleinen Durchmessers haben jeweils individuell ein paar zahnförmiger konvexer Teile, wobei jedes Paar seine eigene Phase hat und jeder der zahnförmigen konvexen Teile mit einem Innengewinde versehen ist zum in Eingriff kommen mit der Befestigungsschraube.

Demnach können die Formen, die verwendet werden beim Ausbilden des Abschnittes großen Durchmessers in dem Gewindeloch, das in dem Erweiterungsabdeckteil ausgebildet ist, einfach aus einem Kunststoff geformt werden durch Abstimmen von männlichen und weiblichen Formen und so können die Formen leicht hergestellt werden und mit geringen Kosten.

Claims

1. Programmierbarer Einheitstyp-Controller, ein Gehäuse umfassend, das eine Elektronikschaltungsplatine enthält, an der ein Mikroprozessor montiert ist, ein Programmspeicher und eine Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltung zum Steuern einer an die Ausgabeschnittstellenschaltung angeschlossenen externen Last in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand und eines zu der Eingabeschnittstellenschaltung verbundenen externen Eingabesignals und dem Inhalt des Programmspeichers, dadurch gekennzeichnet, dass
der Controller eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine umfasst, eine CPU-Schaltungsplatine, eine Erweiterungsschaltungsplatine und eine Schnittstellenschaltungsplatine;
die Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine, die eine erste, an einem Basisteil des Gehäuses montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr einen Energiequellenschaltungsabschnitt montiert hat, Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitte, einen Energiequellenanschlussblock, einen Eingabe- und Ausgabeanschlussblock, einen von Eingabe/Ausgabe- Verbindern und einen von Relais-Verbindern;
die CPU-Schaltungsplatine, die eine zweite, innerhalb des Gehäuses gegenüber der Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr einen Mikroprozessor montiert hat, verschiedene Speicher, die anderen der Eingabe/Ausgabe- Verbinder, busverbunden mit den Eingabe- und Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitten und einen der Erweiterungs- Eingabe/Ausgabe-Verbinder;
die Erweiterungsschaltungsplatine, die eine dritte, innerhalb des Gehäuses parallel zu einem Seitenabschnitt der CPU-Schaltungsplatine montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr die anderen der Erweiterungs-Eingabe/Ausgabe-Verbinder montiert hat, busverbunden mit der CPU-Schaltungsplatine, einem Eingabeschnittstellenschaltungsabschnitt, einen Ausgabeanschlussblock und einen Eingabeanschlussblock und/oder einen Ausgabeschnittstellenschaltungsabschnitt;
die Schnittstelleneinheitsschaltungsplatine, die eine vierte, innerhalb des Gehäuses und zwischen der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine und der Erweiterungsschaltüngsplatine montierte Elektronikschaltungsplatine ist, an ihr den anderen der Relais-Verbinder montiert hat, verbunden mit der CPU- Schaltungsplatine über die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine und einen Signalschnittstellenschaltungsabschnitt; und dass
alle der Elektronikschaltungsplatinen gemeinsam und integral verbunden sind über die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine mit der CPU-Schaltungsplatine als Zentrum davon.

2. Programmierbarer Einheitstyp-Controller nach Anspruch 1, wobei die Schnittstellenschaltungsplatine zur seriellen Kommunikation mit den externen Mensch- Maschine-Schnittstelleneinrichtungen wie Personal- Computer und Überwachungsanzeigen dient, und Seriell- Parallel-Umsetzer zur seriellen Kommunikation in der CPU-Schaltungsplatine oder in dem Mikroprozessor selbst enthalten sind.

3. Programmierbarer Einheitstyp-Controller nach Anspruch 2, wobei die CPU-Schaltungsplatine und der an der Eingabe/Ausgabe-Schaltungsplatine montierte Eingabe/Ausgabe-Verbinder über ein flexibles Kabel miteinander verbunden sind und sowohl der Eingabe/Ausgabe-Verbinder als auch das flexible Kabel Signalleitungen zur seriellen Kommunikation einschließen.

4. Programmierbarer Einheitstyp-Controller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die CPU-Schaltungsplatine mit einem Verbinder versehen ist zum Verbinden eines Adapters und ein einfacher entfernbarer Adapter für eine serielle Verbindung eines Programmier-Tools mit dem Verbinder verbindbar ist.

5. Programmierbarer Einheitstyp-Controller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
das Gehäuse ein Kunststoffformteil als Basisteil, ein Hauptgehäuseabdeckteil, ein Erweiterungsabdeckteil und ein Schnittstellenabdeckteil umfasst;
das Basisteil ein Grundteil ist, auf dem das gesamte Produkt montiert und befestigt ist;
das Hauptgehäuseabdeckteil ein primäres äußeres Gehäuseteil ist, das die Eingabe/Ausgabe- Schaltungsplatine enthält und die CPU-Schaltungsplatinen und an dem Basisteil befestigt ist;
das Erweiterungsabdeckteil, das die Erweiterungsschaltungsplatine aufnimmt und stützt, ein sekundäres äußeres Gehäuseteil ist, zusätzlich montiert an einer Oberfläche eines Gestellteils des Hauptkörperabdeckteils;
das Schnittstellenabdeckteil, das die Schnittstellenschaltungsplatine aufnimmt und stützt, ein Zwischenteil ist, eingepasst in eine Fensteröffnung, die in dem Gestellteil des Hauptgehäuseabdeckteils ausgebildet ist, und wobei
das Erweiterungsabdeckteil an dem Hauptgehäuseabdeckteil angesetzt ist durch eine Befestigungsschraube, die in Gewindeverbindung steht mit einem Innengewinde, das im Hauptgehäuseabdeckteil ausgebildet ist.

6. Programmierbarer Controller vom Einheitstyp nach Anspruch 5, wobei das Erweiterungsabdeckteil mit einer Gewindebohrung versehen ist, in die eine Befestigungsschraube eingefügt ist, die Gewindebohrung erste und zweite Abschnitte kleinen Durchmessers hat, von denen jeder ein Innengewinde hat und einen Abschnitt großen Durchmessers, ausgebildet zwischen den beiden Abschnitten kleinen Durchmessers, und der Abschnitt großen Durchmessers derart eingerichtet ist, dass er genügend Raum hat, um einen an der Spitze der Befestigungsschraube ausgebildeten Außengewindeabschnitt mit einem Abstand dazwischen aufzunehmen.

7. Programmierbarer Einheitstyp-Controller nach Anspruch 6, wobei jeder der ersten und zweiten Abschnitte kleinen Durchmessers zahnförmige konvexe Abschnitte hat mit sich voneinander unterscheidenden Phasen und jeder der zahnförmigen konvexen Abschnitte mit einem Innengewinde versehen ist, mit dem eine Befestigungsschraube im Gewindeeingriff steht.