DE1965683B1 - Traeger (Print) fuer Steuerbausteine kontaktloser Steuer- und Regelanlagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Träger (Print) die Eingangskabel angeschlossen sind, mit Filterfür Steuerbausteine kontaktloser Steuer- und Regel- anordnungen zu besetzen, wobei jeweils einer Einanlagen, insbesondere für die Eingangskreise von in gangssteuerleitung ein solches Filter zugeordnet wird. Einschüben oder in Schränken angeordneten elek- Filter dieser Art sind in der Regel i?C-Filter, LC-Filter ironischen Anlagen, aus einer mit Leiterbahnen und 5 oder ÄLC-Filter, z. B. in Π- oder T-Schaltung.
Bauelementen bzw. Bausteinen besetzbaren Isolier- Sind wegen eines erhöhten Platzbedarfes nun sostoffplatte. wohl Filter als auch weitere Eingangshalbleiter-Träger dieser Art sind bekannt und in der Regel Steuerbausteine oder Bauelemente zusätzlich auf auf der einen Seite (Oberfläche) mit Bausteinen bzw. einer solchen Trägerplatte anzuordnen, so können Bauelementen besetzt, während die diese unter- io Störeinkopplungen von den Filtern zu den nacheinander verbindenden Verbindungsleiter auf der geschalteten Steuerbausteinen überkoppeln, so daß Rückseite der Platte in Form sogenannter gedruckter wiederum Fehlsteuerungen möglich sind.
Leiterbahnen angeordnet sind. Die Bausteinanschlüsse Um die Störsicherheit solcher Eingangssteuergreifen durch Löcher zur Rückseite der Platte durch bausteinträger noch weiter zu erhöhen, sieht die Er- und sind mit den auf dieser Rückseite vorgesehenen 15 findung vor, daß die eine Oberfläche (Vorderseite) Leiterbahnen verlötet. der Trägerplatte auf dem den Steuereingängen Es ist weiter bekannt, die Leiterbahnen sowohl (Kabel) zugewandten Plattenteil mit einer der Anauf der Rückseite als auch auf der Vorderseite der zahl der Steuereingänge angepaßten Anzahl von Ent-Isolierstoffträgerplatten anzuordnen; im Bedarfsfall Störungsfiltern und auf dem anderen Plattenteil mit können die Platten auch beiderseits mit Bauelementen 20 einer entsprechenden Anzahl von diesen nachbestückt werden; außerdem sind auch Druck- geschalteten Grenzwertstufen besetzt ist und daß auf kontaktierungen von einer Leiterbahn auf der einen die andere Oberfläche (Rückseite) der Trägerplatte Plattenseite zu Leiterbahnen auf der anderen Platten- eine metallische Schicht (Grundkaschierung) aufgeseite üblich. bracht ist, die entsprechend der Flächenaufteilung Zur Störbefreiung von Eingangsprints, die~wie 25 der Vorderseite elektrisch unterbrochen ist, wobei alle mit Halbleiterbauelementen bestückten Träger der den Filtern zugeordnete Schichtteil auf Schranknebeneinander in Einschüben oder Aufbaurahmen masse, der den Grenzwertstufen zugeordnete Schichtvon Steuerschränken untergebracht sind, ist es weiter teil auf Bezugspotential der Stromversorgung gebekannt, die Isolierstoffträger (Prints) vorderseitig schaltet ist.

mit den Bausteinen bzw. Bauelementen sowie mit 30 Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann den zugehörigen Leiterbahnen zu versehen und auf die Trennfuge zwischen den beiden Schichthälften der Rückseite der Platte eine durchgehende Metalli- an einer vorgebbaren Stelle galvanisch, induktiv sierung (Grundkaschierung) anzubringen; durch diese und/oder kapazitiv überbrückt sein.
Maßnahme können diejenigen Anschlüsse der Bau- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung könelemente bzw. Bausteine auf der Vorderseite, die mit 35 nen Schrankmasse und Bezugspotential der Stromeinem Bezugspotential oder mit Masse verbunden Versorgung an einer Stelle, z. B. in einem Bezugswerden müssen, durch die Platte hindurch direkt an punkt oder auf einer Bezugsschiene, elektrisch zudie Grundkaschierung angeschlossen werden, wo- sammengefaßt sein.

durch sich eine kürzeste Leitungsverbindung zu Diese Schutzmaßnahme kann nicht nur bei Eindiesem Potential ergibt. 40 gangssteuerbausteinträgern, sondern auch bei Aus-Die Erfindung befaßt sich nun mit einer be- gangssteuerbausteinträgern Anwendung finden, wenn sonderen Ausgestaltung der Eingangsträgerplatten, Sorge besteht, daß die am Steuerungsende befindan die im allgemeinen Leitungen angeschlossen wer- liehen Relais oder Leistungshalbleiter, die ja Hochden, die von entfernt angeordneten elektronischen stromverbraucher sind bzw. hohe Ströme schalten, oder mechanischen Befehlsgebern, beispielsweise 45 Induktionsspannungen in die vorangeschaltete Steuereiner Werkzeugmaschine, herführen. Solche Ein- elektronik einkoppeln.

gangsträger (Prints) für befehlverarbeitende Eingangs- Zur weiteren Dämpfung etwaiger Störspannungen Steuerbausteine sind gegenüber Störbeeinflussungen können den Filtern Grundlastwiderstände zur Erbesonders gefährdet, weil Störspannungen und zielung eines ausreichenden Kontaktstromes vorge-Störeinkopplungen bei diesen Steuerbausteinträgern 50 schaltet sein. Der den Filtern jeweils nachgeschaltete falsche Signalgaben hervorrufen können, die die Grenzwertmelder kann in herkömmlicher Schaltkreisnachgeschaltete Steuerung, z. B. eine Werkzeug- technik mit diskreten Bauteilen, vorteilhaft aber auch maschinensteuerung, zu Fehlsteuerungen veranlassen aus integrierten Kompaktbausteinen, aufgebaut sein; können. Gefährdet sind aber nicht nur diese Ein- diese Grenzwertmelder dienen zur Versteilerung der gangssteuerbausteinträger, sondern auch die Zu- 55 Signalflanken, die durch die vorgeschalteten Filter leitungen, die von den Befehlsgebern zu den Ein- abgeflacht sein könnten, und sie dienen weiter zum gangssteuerbausteinen führen, weil auch in diese Unterdrücken etwaigen Kontaktprellens mechanisch-Zuleitungen Störsignale eingekoppelt werden können, elektrischer Geber sowie—bei Verwendung einer zuselbst dann, wenn diese Zuleitungen geschirmt wer- sätzlichen Versorgungsspannung — zur Realisierung den. Sind nämlich mehrere Eingangssteuerleitungen 60 einer ausreichend hohen statischen Signalschwelle, zu einem Kabel zusammengefaßt, so können Stör- Eine solche höhere Signalschwelle ist zweckmäßig, beeinflussungen doch auftreten, wenn auch das Kabel weil durch Laufzeiteffekte und induktive Spannungsselbst geschirmt ist, weil Signale auf der einen Steuer- abfalle auf der Leitung zwischen Bezugsschiene und leitung vorwiegend kapazitiv in die Nachbarsteuer- Eingangssteuerbausteinträger (Print) das Bezugsleitung eingekoppelt werden können, was ebenfalls 65 potential im Eingangssteuerbausteinträger nicht mit zur Fehlsteuerung der Maschinensteuerung führen dem des Bezugspunkts (Bezugsschiene) identisch zu kann. Um dem vorzubeugen, ist bereits vorgeschlagen sein braucht. Um das Bezugspotential der gesamten worden, die Eingangssteuerbausteinträger, an die Steuerung nicht zu beeinflussen, wird das Bezugs-

potential des Filterteils im Steuerbausteinträger (Eingangsprint) über den Kabelschirm der Eingangsleitungen auf die Bezugsschiene gelegt. Das Bezugspotential des den Filtern jeweils nachgeschalteten Grenzwertmelders ist mit dem Bezugspotential der gesamten Steuerung identisch. Damit wird verhindert, daß das Bezugspotential der Gesamtsteuerung von außen beeinflußt wird; vielmehr fließen somit die Störströme unmittelbar von der störungsverseuchten Signalader über das Filter zur Bezugsschiene ab. Überdies kann jeweils der Grenzwertmelder — soweit eine herkömmliche Bauweise mit diskreten Bauelementen gewählt ist — langsamer gemacht werden, so daß eine zusätzliche Störsicherheit durch Ausnutzung der dynamischen Störfestigkeit zur Verfügung steht. Werden an Stelle herkömmlicher diskreter Bauelemente — wie dies zweckmäßig erscheint — ausschließlich integrierte Bausteine angewendet, so muß dann wegen des Wegfalls einer zusätzlichen Versorgungsspannung auf eine höhere Signalschwelle am Bausteineingang verzichtet werden. Außerdem besteht dann in der Regel keine Möglichkeit, die dynamische Störfestigkeit durch flachere Schaltflanken auszunutzen. Um trotzdem dann zu einer vergleichsweise hinreichenden Störfestigkeit zu gelangen, muß durch sinnvolle Anordnung der Leiterbahnen und besonders durch den Aufbau der rückwärtigen Grundkaschierung ' ein Optimum an Störfestigkeit angestrebt werden. Demzufolge ist die Grundkaschierung auf der Rückseite der Eingangssteuerbausteinträger nicht durchgehend angebracht, sondern unterteilt, d. h., zwischen den beiden Teilen der Grundkaschierung befindet sich eine Trennfuge. Auf der einen Hälfte des Prints ist dann der Filterteil untergebracht, wobei die kapazitive Verkopplung der ankommenden Eingangsleitungen einschließlich des Filterteils mit der einen Hälfte der Grundkaschierung eine Überkopplung auf den anderen Printteil mit den integrierten Grenzwertbausteinen verhindert. Gleichzeitig besteht eine gute kapazitive Kopplung der Leiterbahnen dieser zweiten Printhälfte mit dem darunterliegenden Teil der Grundkaschierung, die auf dem Bezugspotential der gesamten Steuerung, d. h. auf dem Bezugspotential der Stromversorgung, liegt. Experimentelle Untersuchungen haben ergeben, daß bei Spannungsspitzen von etwa 3 kV zwischen Bezugspotential der Stromversorgung und den Eingangsleitungen keine Störung ausgelöst wird, selbst wenn bereits Überschläge von Leiterbahn zu Leiterbahn erfolgten. Die Grenze der Störfestigkeit wurde somit durch die Spannungsfestigkeit des mechanischen Aufbaues bestimmt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung seien nachstehend an Hand von vier Figuren näher erläutert.

Die F i g. 1 veranschaulicht einen Eingangssteuerbausteinträger, der vorderseitig auf der einen Hälfte mit dem Filterteil F und auf der anderen Hälfte mit der nachgeschalteten zugehörigen Grenzwertstufe G mit diskreten Bauelementen bestückt ist. M ist hierbei das Bezugspotential der Steuerung. Sch ist die Zuleitung zu Schrankmasse bzw. Bezugsschiene. GL ist ein Grundlastwiderstand.

Die Fig. 2 veranschaulicht eine der Fig. 1 ent sprechende Aufbauanordnung unter Verwendung voi Grenzwertmeldern in integrierter Schaltkreistechnik Selbstverständlich sind auf einer Trägerplatte P je weils mehrere Filter F und mehrere Grenzwert stufen G vorgesehen, und zwar in einer Anzahl, di< der Anzahl der Eingangsleitungen E entspricht.

Die F i g. 3 veranschaulicht die Rückseite eine: solchen Eingangsträgerplatte P mit der Grund kaschierung K, die etwa mittig durch die Fuge ; elektrisch unterbrochen ist. Dabei ist die untere Hälfte der Platte P vorderseitig ausschließlich mi Filtern F, die obere mit den Grenzwertstufen G besetzt. Die Fuge/ kann an einer vorgebbaren Stelle elektrisch überbrückt sein.

Die F i g. 4 veranschaulicht in schematischer Darstellung die Anordnung eines solchen Eingangsbausteinträgers P in einem Aufbaurahmen A eines Schrankest. Die eine Grundkaschierungshälfte isi über den Kabelschirm Ll mit der Masse des Schrankes S, z. B. der Bezugsschiene Sch, verbunden, während die andere Hälfte der Grundkaschierung über das Bezugspotential L 2 der Stromversorgung mit Schrankmasse verbunden ist. Mehrere Leitungen L1 können in einem Kabel K zusammengefaßt sein, dessen Schirmung über eine Schelle KS mit der Bezugsschiene Sch verbunden ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Träger (Print) für Steuerbausteine kontaktloser Steuer- und Regelanlagen, insbesondere für die Eingangskreise von in Einschüben oder in Schränken angeordneten elektronischen Anlagen, aus einer mit Leiterbahnen und Bauelementen bzw. Bausteinen besetzbaren, rückseitig mit einer Metallschicht belegten Isolierstoffplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Oberfläche (Vorderseite) der Trägerplatte auf dem den Steuereingängen (Kabeln) zugewandten Plattenteil mit einer der Anzahl der Steuereingänge angepaßten Anzahl von Entstörungsfiltern und auf dem anderen Plattenteil mit einer entsprechenden Anzahl von diesen nachgeschalteten Grenzwertstufen besetzt ist und daß die auf die andere Oberfläche (Rückseite) der Trägerplatte aufgebrachte metallische Schicht (Grundkaschierung) entsprechend der Flächenaufteilung der Vorderseite elektrisch unterbrochen ist, wobei der den Filtern zugeordnete Schichtteil auf Schrankmasse, der den Grenzwertstufen zugeordnete Schichtteil auf Bezugspotential der Stromversorgung geschaltet ist.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge zwischen den beiden Schichthälften an einer vorgebbaren Stelle galvanisch, induktiv oder kapazitiv überbrückt ist.

3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schrankmasse und Bezugspotential der Stromversorgung an einer Stelle, z. B. in einem Bezugspunkt oder auf einer Bezugsschiene, elektrisch zusammengefaßt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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