FR2838283A1 - Bloc regulateur programmable - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif pour l'assemblage de cartes de circuit imprimé dans un bloc régulateur programmable grâce à une structure de connexion améliorée entre chaque carte de circuit électronique. Une carte de circuit imprimé d'entrée/ sortie (61) est reliée à une carte de circuit imprimé d'unité centrale (53) par des connecteurs d'entrée/ sortie, et une carte de circuit imprimé d'extension (34) est reliée à la carte de circuit imprimé d'unité centrale (53) par des connecteurs d'entrée/ sortie d'extension. Une carte de circuit imprimé d'interface (72) est reliée à la carte de circuit imprimé d'unité centrale (53) par des connecteurs relais, la carte de circuit imprimé d'entrée/ sortie (61) et les connecteurs d'entrée/ sortie.
Description
longueur de l'inducteur (6).
BLOC RÉGULATEUR PROGRAMMABLE
Arrière-plan de l' invention 1. Domaine de l' invention La présente invention concerne une structure d'assemblage d'un petit réqulateur programmable et en particulier un bloc réqulateur programmable permettant
un degré élevé de liberté d'agencement d'entrée/sortie.
2. Description de l'état de l'art
Dans un réqulateur programmable qui comprend une unité centrale avec une mémoire de programme, un microprocesseur et une unité d'entrée/sortie pouvant étre reliés à des dispositifs d'entrée et de sortie externes pour la commande de dispositifs de sortie externes en fonction de l'état de fonctionnement de signaux provenant des dispositifs d'entrse externes et du contenu des mémoires de programme, différents types de structure sont largement utilisés pour répondre aux modifications dans l'étendue du nombre ou des points d'entrces et de sorties et à la diversification des
caractéristiques d'entrée et de sortie.
Le brevet japonais du domaine public n 11-354176 intitulé " Unité pourvue d'un bornier électrique " propose un type nommé habituellement type d' assemblage par blocs, dans lequel une carte mère est utilisoe pour joindre et intogrer une unité centrale et une unité d'entrée/sortie et une carte mère sélectionnée de manière appropriée à partir de différents types et dimensions est utilisée pour répondre à une commande de
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consigne pour l'échelle du nombre d'entrées et de sorties en utilisant une carte mère de la taille
appropriée à cet effet.
Le brevet japonais du domaine public n 7-306702 intitulé " Réqulateur programmable " propose un type nommé habituellement type à blocs couplés, dans lequel une unité centrale et une unité d'entrée/sortie et d'autres unités et dispositifs sont couplés séquentiellement ou reliés et le nombre de composants à relier est sélectionné de manière appropriée pour répondre à l'échelle du nombre d'entrces et de sorties,
ne présentant aucune utilisation de carte mère.
Un modèle également, dans lequel l'unité d'entrée/sortie est ajoutée en t ant qu'unité d' extension à une unité de base incorporant une unité centrale et une unité d'entrée/sortie en reliant une telle unité d'extension séquentiellement en utilisant un câble, est utilisé de manière pratique en tant que
model modifié du type à blocs couplés.
Par ailleurs, le brevet japonais du domaine public n 8-305412 intitulé " unité optionnelle de boîtier pour les réqulateurs programmables " propose ce que l'on nomme habituellement un type d'unité dans lequel aucune fonction d' accroissement ou de réduction de l' échelle du nombre des entrées et des sorties n'est fournie, mais elle est conçue pour être fournie avec des unités de taille appropriée pour l'échelle du nombre de points d'entrée et de sortie et est largement utilisé comme réqulateur programmable couvrant une plage extrêmement
réduite d'échelle de points d'entrée et de sortie.
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De manière générale, les connacteurs pour relier l'unité centrale à des outils de programmation et de débogage ou des unités de communication pour des dispositifs externes optionnels tels que des dispositifs d' interface homme-machine sont montés sur
l'unité centrale du réqulateur programmable de ce type.
Pour ce qui est des dispositifs d'alimentation pour les réqulateurs programmables, ceux pour l'alimentation en courant alternatif 100-240 V ou en courant continu (CC) 24 V sont disponibles et en tant que dispositifs d'entrée, ceux pour une entrée de courant alternatif (CA) 100 V ou 200 V sont disponibles parallèlement à ceux pour une entrée CC 24 V. Les principaux dispositifs de sortie sont des dispositifs à transistor sans contact pour une charge de courant continu et des dispositifs de sortie triac sans contact pour les charges en courant alternatif parallèlement aux dispositifs de sortie à contact relais. Ainsi, les régulateurs programmables du type à bloc d' assemblage ou un type à bloc couplé n' ont pas simplement pour mission de réaliser le réglage des échelles de points l'entrce et de sortie, mais également de permettre la disposition de la combinaison entrée/sortie lors de la constitution d'un réqulateur programmable utilisant des dispositifs d'entrce/sortie et des unités d'alimentation sélectionnées parmi les
différentes caractéristiques.
Dans ces blocs réqulateurs programmables, par ailleurs, il est difficile de répondre aux différentes combinaisons de caractéristiques d'entrée/sortie et un
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nombre limité de combinaisons prcétablies est prévu par
le fabricant.
Pour ce qui est de l'art antérieur décrit, le type d' assemblage à blocs n' est pas approprié pour les réqulateurs programmables d'échelle minimale et le réqulateur de ce type est médiocre en ce qu'il est coûteux et volumineux du fait qu'il doit être pourvu
d'une carte mère.
Le type à blocs couplés est également médiocre en ce que les réqulateurs de ce type réduisent leur fiabilité à la permanence de leurs contacts avec une augmentation du nombre de connecteurs pour chaque extension d'unité d'entrée/sortie et de tels réqulateurs ne sont pas maniables en raison de leur manque d'intégrité en tant que produit, comparés aux
blocs réqulateurs.
Dans le cas des blocs réqulateurs programmables classiques, ils ne sont à l'origine pas destinés à s' adapter aux amplitudes de point d'entrée et de sortie, mais sont conçus dans l' esprit de répondre à la demande de points d'entrée et de sortie en utilisant des unités de la taille adaptée à la fonction, ce qui signifie que les utilisateurs doivent posséder des unités de différentes tailles. En outre, un grand nombre de telles unités doit être obtenu pour répondre aux caractéristiques diversifiées des dispositifs
d'entrée et de sortie.
- Résumé de l' invention La présente invention a été concue pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus et a pour objet de
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proposer un réqulateur programmable qui soit une unité simple et compacte et puisse toutefois fournir certaines adaptation d'échelles de points d'entrce et de sortie et accepte un mélange de dispositifs d'entrée et de sortie de caractéristiques différentes. Dans cet esprit, un bloc réqulateur programmable selon la présente invention- comprend un boîtier contenant une carte de circuit électronique présentant, montés sur celleci, un microprocesseur, une mémoire de programme et un circuit d' interface de sortie pour commander une charge extérieure reliée audit circuit d' interface de sortie en fonction de l'état de fonctionnement d'un signal d'entrée externe relié au circuit d' interface d'entrée et du contenu de la mémoire de programme. Le bloc réqulateur programmable est caractérisé en ce que le réqulateur comprend une carte de circuit imprimé d'entrée/sortie, une carte de circuit imprimé d'unité centrale, une carte de circuit imprimé d'extension et une carte de circuit imprimé d' interface, ladite -- carte de circuit -: imprimé d'entrée/sortie qui représente la première carte de circuit électronique montée sur un élément de base dudit boîtier, présente, monté sur celle-ci, une partie de circuit de source dalimentation, des parties de circuit d' interface d'entrse et de sortie, un bornier de source d'alimentation, un bornier d'entrée et de sortie, un des connecteurs dentrée/sortie et un des connecteurs relais; ladite carte de circuit imprimé d'unité centrale qui représente la seconde carte de circuit électronique montée dans le boîtier à l'opposé de ladite carte de circuit imprimé d'entrée/sortie,
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présente, montés sur celle-ci, un microprocesseur, déférentes mémoires, les autres connocteurs d'entrée/sortie reliés par bus aux parties de circuit d' interface d'entrée et de sortie et un des connocteurs d' entrée/sortie de l 'unité d' extension, ladite carte de circuit imprimé d' extension, qui représente la troisième carte électronique montée dans ledit boîtier en parallèle à une partie latérale dudit circuit de l'unité centrale, présente, montés sur celle-ci, les autres connecteurs d'entrée/sortie d'extension reliées par bus à ladite carte de circuit imprimé d'unité centrale et une partie de circuit d' interface d'entrée, un bornier de sortie et un bornier d'entrée et/ou une partie de circuit d' interface de sortie, ladite carte de circuit imprimé d'unité d' interface qui représente la quatrième carte de circuit électronique montée dans ledit boîtier, entre ladite. carte de circuit imprimé d'entrée/sortie et une partie de circuit d' interface de signal, présente, montés sur celle-ci, les autres connecteurs relais reliés à la carte de circỉt imprimé d'unité centrale par la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie et une partie du circuit d' interface de signal et chacune des dites cartes de circuit électronique est mutuellement et intégralement connectée par la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie avec en son centre la carte de circuit
imprimé de l'unité centrale.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, la carte de circuit imprimé d' interface peut être destinée à des communications.en série avec les di spos it i fs d ' interface homme -machine tel s que de s
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ordinateurs personnels, et des affichages de surveillance et des convertisseurs série-parallèle pour les communications séries peuvent être contenus dans la carte de circuit imprimé d'unité centrale ou dans le microprocesseur lui-méme. La carte de circuit imprimé de l'unité centrale et le connecteur d'entrée/sortie monté sur la carte de circuit imprimé d'entrce/sortie peuvent étre reliés l'un à l'autre par un cable souple, et ledit connecteur d'entrée/sortie comme ledit cable souple peuvent comprendre des fils de transmission pour des
communications en série.
La carte de circuit imprimé de l'unité centrale peut étre pourvue d'un connecteur pour relier un adaptateur et un adaptateur détachable simple pour une connexion en série d'un instrument de programmation qui
peut étre relié audit connecteur.
Le boîtier peut comprendre un élément de base réalisé dans une résine synthétique moulée, un élément de protection de corps principal, un élément de protection d'extension et un élément de protection d' interface, ledit élément de base peut être un élément de fondation sur lequel l' ensemble du produit est monté et fixé; ledit élément de protection de corps principal peut être un élément de boitier extérieur primaire contenant ladite carte de circuit imprimé d'entrée/sortie et ladite carte de circuit imprimé d'unité centrale fixce sur l'élément de base, ledit élément de protection d'extension qui loge et supporte ladite carte de circuit imprimé d' extension, peut étre un élément de boitier extérieur secondaire monté en
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supplément sur une surface d'un élément d'étagère de l'élément de protection du corps principal; ledit élément de protection d' interface qui loge et supporte la carte de circuit imprimé d' interface peut être un élément intermédiaire fixé dans une fenêtre constituée dans l'élément d'étagère de l'élément de protection du corps principal et ledit élément de protection de l'unité d'extension peut être associé à l'élément de protection du corps principal par une vis de fixation engagée par filetage dans un filetage interne formé
dans l'élément de protection du corps principal.
L'élément de protection d'extension peut être pourvu d'un trou conique dans lequel la vis de fixation est insérée, le trou conique ayant une première et une seconde section de faible diamètre ayant chacune un filetage interne et une section de grand diamètre formée entre les sections de faible diamètre et la section de grand diamètre étant disposé de -sorte qu'elle ait assez d'espace pour accepter une section de filetage extérieur formée à la pointe d'une vis de
fixation avec un jeu entre eux.
La première et la seconde sechlon de faible diamètre peuvent avoir chacune des parties convexes en formes de dent présentant des phases différentes les unes des autres et chaque partie convexe en forme de dent peut être pourvue d'un filetage interne dans lequel ledit ensemble de fixation est en prise par filetage.
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Breve description des dessins
La figure 1 est une vue représentant un bloc réqulateur programmable en tant que mode de réalisation à titre d'exemple de la présente invention, la figure la est une vue de dessus schématique de celui-ci et la figure lb une vue latérale de celui-ci; la figure 2 est une vue du bloc réqulateur programmable de la figure 1, une partie de celui-ci étant écartée, la figure 2a est une vue de dessus de celui-ci et la figure 2b est une vue latérale de celui C1; la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure la; la figure 4 est un diagramme schématique du système du bloc réqulateur programmable de la figure 1; la figure 5 est une vue reprécentant un bloc réqulateur programmable à titre d'autre exemple de mode de réalisation de la présente invention, la figure 5a est une vue en coupe dune partie de celui-ci et la figure 5b est une vue en coupe partielle de celui-ci; la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5b; et la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne
VII-VII de la figure 5b.
Modes de réalisation préférés Des modes de réalisation préférés d'un bloc réqulateur programmable selon la présente invention va maintenant être décrit en référence à la figure la qui
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est une vue de dessus de celui-ci et la figure lb qui
est une vue latérale de celui-ci.
Sur les figures la et lb, le numéro de référence 10 est un élément de base réalisé dans une résine synthétique moulée et est l'un des éléments constitutifs du boîtier, 11 est un rail cannelé DIN constitué sur la surface inférieure de l'élément de base pour montage, 20 est un élément de protection de corps principal moulé dans une réaine synthétique et est l'un des éléments constitutifs du boîtier, 21 est un élément de protection transparent fixé dans l'élément de protection du corps principal 20, 22a et 22b sont un couple de trous de fixation formé sur la ligne diagonale de l'élément de protection du corps principal 20 et les trous de fixation sont destinés à monter et à fixer le corps principal sur la paroi de soutien non représentée par emboîtement de l'élément de protection du corps principal 20 et de l'élément de base 10 ensemble avec des vis de fixation non représentées et dans le cas o le corps principal est fixé par les trous de fixation 22a et 22b, le rail
DIN 11 reste lnutilisé.
est une vis de fixation destinée à fixer un élément de protection d' extension 31, qui sera décrit ultérieurement, à l'élément de protection du corps principal 20 et la vis de fixation 25 est disposée de manière à être en prise par filetage avec un élément de filetage interne 28, qui sera décrit ultérieurement en
relation avec la figure 2a.
30 est une partie d' extension, 31 est un élément de protection d' extension réalisé dans une résine
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synthétique moulée pour loger la partie d' extension 30 et 32 est un bornier de sortie monté sur une carte de circuit imprimé d' extension 34 qui sera décrite ultérieurement. 40 est un adaptateur détachable simple, 41 est une protection d'adaptateur qui loge l'adaptateur détachable simple 40 et est montée sur l'élément de protection du corps principal 20, 51 est un petit afficheur disposé sur la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 (décrite ultérieurement) dans une relation opposée par rapport à la surface postérieure de la protection transparente 21, 52 sont des touches de fonctionnement pour appuyer des conducteurs élastiques disposés pour faire face aux motifs de commutation disposés sur la carte de circuit imprimé de l'unité centrale 53 avec un espace étroit entre elles et 67a, 67b et 69a sont un bornier d'entrée, un bornier de sortie et un bornier de source d'alimentation montés sur une carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61, qui sera décrite ultérieurement et est pourvue d'un grand nombre de vis de borniers qui sont disposées pour être actionnées et serrées par un grand nombre de trous d'accès de vis formés sur un
élément de protection du corps principal 20.
En se référant à la figure 2a, qui est une vue de dessus représentant l'état dans lequel la partie d' extension 30 est retirée de celle représentée sur la figure 1 et à la figure 2b qui est une vue latérale de celle-ci, 23 est un élément d'étagère monté sur l'élément de protection du corps principal 20, 24a est une partie de paroi, sa disposition étant telle que la partie d' extension 30 doit être placoe sur la surface
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de l'élément d'étagère 23, 24b est une fenêtre d' insertion dans laquelle un connecteur d'entrée/sortie d'extension 35 est disposé sur une carte de circuit imprimé d' extension 34, qui sera décrite ultérieurement, et est insérée, et la fenétre d' insertion 24b est constituée à une position à partir de laquelle un connecteur d'entrée/sortie d'extension 55, placé sur la carte de circuit imprimé
d'unité centrale 53 est exposé.
26 est un trou de fenétre au travers duquel une partie d' interface 70, qui sera décrite ultérieurement, est insérée, 27a et 27b sont des parois guides pour guider le montage de l'élément de protection d'extension 31 et la disposition est telle que la partie d' extension 30 peut 8tre insérce le long des parois guides 27a et 27b de droite à gauche de la figure 2a, de sorte que les connecteurs d'entrée/sortie d' extension 35 et 55 puissent étre insérés et connectés. À 20 75a est un cable d'alimentation de la partie d' interface 70 et 75 est un connecteur de connexion
extérieure disposée au bout du cable dalimentation.
Sur la figure 3 qui est une vue en coupe prise le long de la ligne IIIIII de la figure la, l'élément de base 10 présente moulée solidairement dans celui-ci en tant que partie inférieure 12, une paroi annulaire 13, des sièges de fixations 14a et 14b, des tenons 15a et 15b présentant une section en forme de L. La partie d' extension 30 comprend un tenon 33 disposé sur l' élément de protection de l' extension 31 et la carte de circuit imprimé d' extension 34 montée et
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fixée sur le tenon 33 et la carte de circuit imprimé d' extension 34 est pourvue d'un bornier de sortie 32, d'un connecteur d'entrce/sortie 35 et d'une partie de
circuit d' interface de sortie 36.
L'adaptateur détachable simple 40 comprend une carte de circuit imprimé d'adaptateur 42 logée et fixée à la protection d'adaptateur 41 et un connecteur pour connecter l'adaptateur 43 disposé sur la carte de
circuit imprimé d'adaptateur.
50 est une partie d'unité centrale, et la partie d'unité centrale comprend une carte d'unité centrale 53 présentant sur celle-ci un petit afficheur 51 et des touches de fonctionnement 52 et des dispositifs montés sur la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 comprenant un connecteur d'entrce/sortie 54, le connecteur d'entrée/sortie d'unité d' extension 55 et un connecteur pour connecter l'adaptateur 57 et la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 est montée et
fixée sur les tenons 15a et 15b. -
60 est une partie d'entrce/sortie et la partie d'entrée/sortie comprend des dispositifs montés la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 de manière à ce qu'un circuit d' interface d'entrce 62a et un circuit d' interface de sortie 62b, un connecteur d'entrée/sortie 63, un connocteur relais 64 et un circuit de source d'alimentation 63b et la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 est montée et fixée sur les sièges de fixation 14a et 14b tandis que le connecteur d'entrée/sortie 63 est relié au connecteur
d'entrée/sortie 54 par un cable souple 68.
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L'ensemble d' interface 70 comprend une carte de circuit imprimé d' interface 72 logée à l'intérieur d'un élément de protection d' interface 71, un connecteur relais 73 monté sur la carte de circuit imprimé d' interface 72 et relié au connecteur relais 64 et un
circuit d' interface de signal 74.
En se référant à la figure 4, qui est un diagramme schématique du système représenté sur la figure 1, la partie d'unité centrale 50 comprend un microprocesseur d'unité centrale, une mémoire de système rémanente ROM, telle qu'une ROM par masque, une mémoire programmable rémanente EEPROM, une mémoire RAM de processeur, des premier et second convertisseurs sérieparallèle PS1 et PS2, le petit afficheur 51 et les touches de
fonctionnement 52.
La partie d' extension 30 comprend des bornes de sortie 32 et le circuit d' interface de sortie 36 et l' unité centrale 50 et la partie d' extension 30 sont reliées directement par des connecteurs d'entrée/sortie d' extension 35 et 55 (voir la figure 3) tandis que les bornes de sortie 32 sont reliées à une charge
extérieure 66b.
L'adaptateur détachable simple 40 est conçu pour être relié au microprocesseur d'unité centrale par le second convertisseur sérieparallèle PS2 tandis que la carte de circuit imprimé d'adaptateur 42 est reliée directement à la carte de cTrcuit imprimé d'unité centrale 53 par les connecteurs 43 et 57 pour la
connexion de l'adaptateur (voir la figure 3).
L'unité d'entrée/sortie 60 comprend le circuit d' interface d'entrée 62a, le circuit d' interface de
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sortie 62b, la borne d'entrce 67a, la borne de sortie 67b, la borne de source d'alimentation 69a et la partie de circuit de source d'alimentation 69b, et la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 et la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 sont reliées mutuellement par les connecteurs d'entrée/sortie 54 et 63 ainsi que par le câble souple 68 (voir la figure 3), un dispositif d'entrée extérieur étant relié à la borne d'entrée 67a et la charge extérieure 66a étant reliée à la borne de
sortie 67b.
La partie d' interface 70 est conçue pour être reliée au microprocesseur de l'unité centrale par le convertisseur série-parallèle PS1, tandis que la carte de circuit imprimé d' interface 72 est reliée à la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 par les connecteurs relais 64 et 73 (voir la figure 3) et elle est en outre reliée à la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 par les connecteurs d'entrce/sortie 54 et 63 ainsi que le câble souple 68
(voir la figure 3).
est un dispositif d' interface homme-machine tel qu'un ensemble d'affichage pour communiquer avec le microprocesseur de l'unité centrale par la partie d' interface 70 et la partie de circuit d' interface de signal 74 dans la partie d' interface 70 est conçue pour assurer la fonction de conversion des signaux logiques à un niveau de 0/5 V aux niveaux de tension positive/négative pour les communications série et
réaliser la photo-isolation.
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est un outil de programmation tel qu'un ordinateur personnel pour communiquer avec le microprocesseur de l'unité centrale par l'adaptateur détachable simple 40 utilisé lorsqu'on le souhaite et l'adaptateur détachable simple 40 est pourvu d'une partie de circuit d' interface pour convertir les signaux logiques au niveau 0/5 V aux niveaux de tension positive/négative pour les communications série et
réaliser la photo-isolation.
Le fonctionnement du réqulateur de la présente invention présentant la structure présentée ci-dessus va maintenant être décrit en référence au diagramme de
système de la figure 4.
Sur la figure 4, lorsqu'une alimentation électrique de 100-240 V CA ou de 24 V CC est appliquée à la borne de la source d'alimentation 69a, une sortie d'alimentation de commande stabilisée de 24 V CC, 5 V CC ou similaire est produite-par la partie de circuit de source d'alimentation 69b et fourni au microprocesseur et aux différentes parties de circuit
d' interface.
Le microprocesseur d'unité centrale est sensé commander, en association avec la mémoire système ROM et une mémoire de programme EEPROM, les charges intérieures 66a et 66b en fonction de l'état du
mouvement de l'entrée extérieure 65.
Accessoirement, un programme séquentiel réalisé par l'outil de programmation 90 est transféré à la mémoire de programme EEPROM par l'adaptateur détachable simple 40 et stocké dans celle-ci et l'outil de
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programmation 90 est détaché en mode de fonctionnement normal.
En revanche, le dispositif d' interface homme-
machine 80 qui peut être monté en option, est disposé de manière à ce qu'il communique avec le microprocesseur d'unité centrale par la partie
d' interface 70 même en mode de fonctionnement normal.
Un réqulateur programmable selon la présente invention va maintenant être décrit en plus de détails en référence à la figure 3 qui est une vue en coupe structurelle, tout en se reportant aux figures la, lb,
2a et 2b.
La carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 et la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53, toutes deux montées et fixées sur l'élément de base 10, sont reliées mutuellement par bus par les connacteurs
d'entrce/sortie 54 et 63 et par le câble souple 68.
:-- La carte de circuit imprimé d'extension 34 est directement reliée par bus à la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 par les connecteurs
d'entrée/sortie 35 et 55.
L'adaptateur détachable simple 40 est relié directement à la carte de circuit imprimé de l'unité centrale 53 par les connscteurs destinés à la connexion
de l'adaptateur 43 et 57.
L' interface 70 est reliée à la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 par les connscteurs relais 64 et 73 puis reliée indirectement en série avec la carte de circuit imprimé de l'unité centrale 53 par les connecteurs d'entrée/sortie 54 et 63 et le câble
souple 68.
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Comme indiqué, du fait que les cartes de circuit imprimé sont reliées avec la carte de circuit imprimé de l'unité centrale 53 soit directement (toutes à l' exception de la carte de circuit imprimé d' interface 72), soit indirectement (la carte de circuit imprimé d' interface 72 par la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61), un circuit de carte mère
dédiée à la connexion est supprimé.
Quant aux dispositifs à monter sur la partie d'entrce/sortie 60, une association classique de dispositifs de caractéristiques normalisoes comprend de
manière classique une source d'alimentation de 100-
240 V CA, une entrée de 24 V CC x8 et une sortie de jonction relais x 6. Par ailleurs, d'autres associations de dispositifs de caractéristiques normalisées telles qu'une comprenant une source d'alimentation de 24 V CC, une entré de 100 V CA x 6 et une sortie de transistor x 8 sont également disponible
à partir de la partie d'entrée/sortie.
Pour cè qui est des di spos it ifs à monter sur la partie d'extension 30, un ensemble classique comprend des dispositifs de sortie uniquement (une sortie de liaison relais x 4, une sortie de transistor x 8 ou une sortie triac x 8) ou des dispositifs d'entrée uniquement (une entrce de 24 V CC x 8 ou une entrce de 100 V CA x 4). D'autres associations de dispositif préétablies telles que celle mélangeant les dispositifs d'entrce et de sortie sont également disponibles pour
la partie d' extension. Comme type de partie d' extension, pour celle n'ayant qu'un logement de
protection " factice ",
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aucune carte de circuit imprimé de partie d' extension n'est disponible à l'intérieur. Lors de l'assemblage d'un bloc réqulateur programmable sous une forme intogrée et compacte en utilisant une telle partie d'extension, la protection factice est détachée et ensuite une partie d'extension est fournie avec des dispositifs de modèles différents au choix de l'utilisateur qui sont montés sur un élément d'étagère
de l'élément de protection du corps principal.
La partie d' interface 70 qui est montée en cas de nocessité est placce dans un trou de fenêtre 26 constitué dans l'élément d'étagère 23 de la protection de corps principal 20 et la partie d' interface ne peut pas sortir du trou de fenêtre du fait que la partie d' extension 30 ou une protection factice de celle-ci est placoe au-dessus de la partie d' interface,
augmentant ainsi sa disponibilité.
Le petit afficheur 51 et les touches de fonctionnement 52 montées comme un ensemble sur la carte de circuit imprimé de l'unité centrale 53 ont pour mission de réaliser des fonctions pratiques telles que la surveillance de l'état de fonctionnement du microprocesseur de l'unité centrale, la sélection et le paramétrage des constantes de fonctionnement et des
programmes séquentiels de modification accessoires.
Comme indiqué, le bloc réqulateur programmable de la présente invention comprend une carte de circuit imprimé d'entrce/sortie 61, la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53, la carte de circuit imprimé d'extension 34 et la carte de circuit imprimé
d' interface 72.
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La carte de circuit imprimé d'entrce/sortie 61 pourvue du circuit de source d'alimentation 69b, les circuits d' interface d'entrce et de sortie 62, la borne de source d'alimentation 69a, les bornes d'entrée et de sortie 67, un des connecteurs d'entrée/sortie 63 et un des connecteurs relais 64 représente la première carte de circuit électronique fixée sur l'élément de base 10
du boîtier.
La carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 pourvue du microprocesseur d'unité centrale, de différentes mémoires (ROM, RAM, EEPROM), du connecteur d'entrée/sortie restant 63 relié par bus avec les circuits d' interface d'entrce et de sortie 62 et de l'un des connecteurs d'entrée/sortie d'extension 64 représente la seconde carte de circuit électronique placée dans le boîtier à une position telle qu'elle fait face à la carte de circuit imprimé
d'entrée/sortie 61. -
La carte de circuit imprimé d'extension 34 pourvue du connocteur d'entrée/sortie d'extension restant 64 relié par bus à la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53, du circuit d' interface d'entrée 62 et de la borne d'entrée 67a et/ou du circuit d' interface de sortie 36 et de la borne de sortie 67b est une carte de circuit électronique disposée à l'intérieur du boîtier parallèlement à la carte de circuit imprimé d'unité
centrale 53 et côte à côte. -.
La carte de circuit imprimé d' interface 72 pourvue du connecteur relais restant 64 relié à la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 par la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 et le circuit
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d' interface de signal 74 représente la quatrième carte
de circuit électronique disposée dans le boîtier au-
dessus de la carte de circuit imprimée d'entrce/sortie 61 et en dessous de la carte de circuit imprimé d' extension 34. Dans un bloc de réqulateur programmable selon la présente invention, les cartes de circuit électronique 61, 53, 34 et 72.sont reliées mutuellement par la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 pour former un assemblage ayant une carte de circuit imprimé
d'unité centrale 53 au centre de celui-ci.
La carte de circuit imprimé d' interface 72 est une carte de circuit imprimé pour les communications série avec les disposit ifs d' interface homme -machine tels que les ordinateurs personnels et les afficheurs de
surveillance, et les éléments de conversion série-
parallèle SP1 et SP2 pour les communications série sont contenus dans la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 ou dans le microprocesseur d'unité centrale
lui-même.
Les connecteurs d'entrce/sortie 54 et 63 montés sur la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 et la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 respectivement sont reliées mutuellement par le câble souple 68 et le connecteur d'entrée/sortie 63 comme le câble souple 68 contiennent tous deux des fils
transmission pour les communications série.
La carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 et le connecteur d'entrée/sortie 63 étant montés sur la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 et reliées par un câble souple 68 et le connecteur
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d'entrce/sortie 63 et le câble souple 68 contiennent
des fils de transmission pour les communications série.
La carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 est pourvue du connecteur pour relier l'adaptateur 43 et le connacteur reliant l'adaptateur 43 est pourvu d'un adaptateur détachable simple 40 pour une connexion
en série des outils de programmation.
En se référant aux figures 5a et 5b ou aux vues en coupe longitudinale d'une partie du bloc réqulateur programmable en tant qu'autre mode de réalisation à titre d'exemple de la présente invention, l'élément d'étagère 23 sur l'élément de protection du corps principal 20 est pourvu d'un élément de vis interne 28 constitué en utilisant une douille métallique insérée par moulage ou similaire. L'élément de protection de l'unité d'extension 31 est pourvu d'un trou conique 39 et le trou conique présente une ouverture 39a, une section de grand diamètre 39b, une première section de faible diamètre 37 et une seconde section de faible diamètre 38. Une vis de fixation 25 comprend une tête de vis 25a, une section filetée extérieurement 25b formoe à la pointe de celle-ci et une rondelle de
parement 25c.
En se référant aux figures 6 et 7 ou aux vues en coupe de la partie représentée sur la figure 5b le long des lignes VI-VI et VII-VII, respectivement de la figure, la première section de faible diamètre 37 est pourvue d'un couple de pièces convexes en forme de dent 37a et 37b et la seconde section de faible diamètre 38 est de même pourvue d'un couple de pièces convexes en forme de dent 38a et 38b, tandis que ces
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deux couples de pièces en forme de dent sont orientés différemment et reposent dans des positions différentes le long de la circonférence interne du trou conique et elles sont fabriquées en utilisant un couple de moules à plat. Dans celui ainsi formé, lorsque la vis de fixation 25 est insérce et vissée sous pression dans le trou conique 39, une section de filetage interne est générée par taraudage sur la surface interne de chacun des première et seconde sections de faible diamètre 37 et 38 (sur les surfaces des pièces convexes en forme de dent 37a, 37b, 38a et 38b) et accessoirement la section filetée extérieurement 25b de la vis de fixation 25 se bloque avec l'élément de vis intérieur 28 ce qui entraîne le serrage et la fixation de l'élément de protection d' extension 31 sur l'élément de protection
du corps principal 20.
L'élément de protection d'extension 31 peut être détaché en tournant la vis de fixation 25 dans la direction du desserrage jusqu'à ce que la section filetée externe 25b sorte de l'élément de vis interne 28 et en tirant l'élément de protection d' extension 31 vers la gauche sur la figure 5a (vers la
droite de la figure la).
La vis de fixation 25 ne sort pas du trou conique 39 et ne peut pas être égarée même si elle est trop desserrée du fait que la section de filetage externe 25b tourne en vain lorsqu'elle est dans la
section de grand diamètre 39b.
Si la section de faible diamètre 38 est absente, la pointe de la section de filetage externe 25b coqne
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contre l'élément de vis interne 28 à la section supérieure de celui-ci, méme si la vis de fixation 25 est desserrée jusqu'à ce que la section de filetage externe 25b ne soit plus en prise avec l'élément de vis intérieur 28, ce qui empêche l'élément de protection de
l'unité d' extension 31 d' être tiré vers la gauche.
La seconde section de faible diamètre 38 sert à empêcher la butée de la section de filetage externe 25b à sa pointe contre l'élément de vis interne 28 du fait que la section de filetage externe 25b est dimensionnée par la prise avec la section de filetage interne formée sur la surface interne de la seconde section à faible
diamètre 33.
Pour ce qui concerne un mode de réalisation modifié de la présente invention évoqué ci-dessus, la carte de cTrcuit imprimé d'unité centrale 53 peut être montée et fixée sur la surface intérieure de l'élément de protection du corps principal 20 au lieu d'être monté sur les tenons 15a et 15b de l'élément de
base 10.
En outre, le câble souple 68 destiné à relier la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 avec la carte de circuit imprimé d'unité centrale 53 peut être directement soudé à une extrémité de celui-ci à l'une des cartes de circuit imprimé et un connecteur peut
être disposé sur l'autre carte de circuit imprimé.
En outre, les convertisseurs série-parallèle SP1 et SP2 peuvent être du type contenu à l'intérieur du microprocesseur de l'unité centrale ou du type ne comprenant aucun petit affichage 51 ou touches de
fonctionnement 52.
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Pour ce qui est de la partie d'extension 30, différents types de produits sont disponibles tel qu'un type entrce uniquement, un type sortie uniquement, un
type entrée/sortie et similaire.
Pour ce qui est de la partie d' interface 70 qui est reliée avec les dispositifs extérieurs par le câble d'alimentation 75a d'autres modèles peuvent être substitués tel qu'un présentant un couvercle pourvu
d'un connecteur pour relier les dispositifs externes.
En outre, pour ce qui est de l'adaptateur détachable simple 40, d'autres modèles peuvent y étre substitués, tel que celui logeant une EEPROM pour le transfert. Un tel adaptateur est utilisé plus simplement pour le travail de programmation lorsqu'une EEPROM pour le transfert est logée dans un tel adaptateur et un programme séquentiel est transmis et écrit dans l'EEPROM pour le transfert en utilisant un outil de programmation et de déLogage et ensuite l'adaptateur logeant l'EEPROM pour le transfert est monté dans l'élément de protection de l'unité principale, il est possible de transmettre le programme séquentiel à partir de l'EEPROM pour le transfert par le microprocesseur de l'unité centrale et d'écrire dans
une mémoire ce programme EEPROM.
Selon la présente invention, le boîtier comprend l'élément de base 10 moulé dans une résine synthétique, l'élément de protection du corps principal 20, l'élément de protection d'extension 31, et l'élément de protection de l' interface 71, et l'élément de base 10 est un élément de base sur lequel l' ensemble du produit est monté et fixé, l'élément de protection du corps
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principal 20 dans lequel la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie 61 et la carte de circuit imprimé de l'unité centrale 53 sont logées est l'élément externe principal fixé sur l'élément de base 10 et l'élément de protection d'extension 31 dans lequel la carte de circuit imprimé d'extension 34 est logée et fixée est un élément externe secondaire monté sur un élément d'étagère sur l'élément de protection du corps principal 20. L'élément de protection de l' interface 71 sur lequel la carte de circuit imprimé d' interface 72 est logée et fixée est un élément intermédiaire inséré et monté dans le trou de fenêtre formé sur l'élément d'étagère de l'élément de protection du corps principal 20. L'élément de protection de l'extension 31 est relié à l'élément de protection du corps principal 20 par la vis de fixation 25 en prise avec l'élément de vis interne 28 formé dans l'élément de
: protection du corps principal 20.
En outre, l'élément de protection de l' extension 31 est pourvu d'un trou conique 39 dans lequel la vis de fixation 25 est insérée et le trou conlque 39 présente une première et une seconde section de faible diamètre 37 et 38 dans lesquelles des filetages internes sont constitués et une section de grand diamètre 39b située entre la première et la seconde section de faible diamètre 37 et 38, et la section de grand diamètre 39b sont- constituéss de manière à ce qu'un espace suffisant soit ménagé pour recevoir la section de filetage extérieur 25b formée à
la pointe de la vis de fixation 25 avec un jeu défini.
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En outre, les première et seconde sections de faible diamètre 37 et 38 présentent individuellement un couple de pièces convexes en forme de dent 37a/37b et 38a/38b, chaque couple présentant sa propre phase et chacune des pièces convexes en forme de dent 37a, 37b, 38a et 38b est pourvue d'un filetage interne pour être
en prise avec la vis de fixation 25.
Les avantages du bloc de réqulateur programmable de la présente invention sont les suivants: (1) Un bloc réqulateur programmable présentant un boîtier recevant une carte de circuit électronique pourvue d'un microprocesseur, des mémoires de programme et des circuits d' interface d'entrée et de sortie et commandant la charge sur les dispositifs extérieurs reliés au circuit d' interface de sortie en fonction du mouvement des signaux provenant des dispositifs d'entrée extérieurs reliés au circuit d' interface d'entrce et le contenu des mémoires de programme comprend une carte de circuit électronique d'entrée/sortie, une carte de circuit imprimé d'unité centrale, une carte de circuit imprimé d'extension et une carte de circuit imprimé d' interface, ces cartes de circuit imprimé étant reliées mutuellement par une carte de circuit d'entrée/sortie dans un ensemble ayant une carte de circuit imprimé d'unité centrale en son centre. Ainsi, la présente invention fournit un bloc réqulateur programmable plus petit et moins onéreux ne comportant aucune carte mère relais pour la connexion de cartes de circuit imprimé. En outre, le réqulateur s'avère plus fiable pour ce qui concerne la permanence
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des contacts du fait qu'il comprend un nombre inférieur
de connecteurs.
(2) Dans le bloc réqulateur programmable, les éléments de conversion série-parallèle pour les communications séries sont logés dans la carte de circuit imprimé d'unité centrale sur le microprocesseur lui-même bien que la carte de circuit imprimé d' interface ou un dispositif pour réaliser des communications série avec des dispositifs extérieurs sont reliés à la carte de circuit imprimé d'unité centrale par la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie, des connecteurs plus petits peuvent être substitués en raison de la réduction du nombre des fils de transmission et de plus, la conception du motif sur la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie peut
être réalisée facilement.
(3) Dans la mesure o les connecteurs d'entrée/sortie montés sur la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie et le câble souple reliant la carte de circuit imprimé d'unité centrale et que le connocteur d'entrée/sortie contient des fils de transmission pour des communications série, le bloc réqulateur programmable ne nécessite pas l'utilisation de connecteurs ou de câbles pour transmetre les signaux série entre la carte de circuit imprimé d'entrce/sortie et la carte de circuit imprimé d'unité centrale, réduisant ainsi la taille et le coût du bloc réqulateur programmable. (4) La carte de circuit imprimé d'unité centrale est pourvue d'un connecteur pour relier l'adaptateur et le connecteur reliant l'adaptateur est pourvu d'un
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adaptateur détachable simple pour une connexion en série des outils de programmation. Ainsi, un petit connecteur d'une structure détachable simple peut-il être utilisé à la place d'un adaptateur pour des tâches telles que la mise en route d'un dispositif et la
maintenance ne nécessitant qu'une connexion temporaire.
(5) Le boîtier comprend un élément de base moulé dans une résine synthétique, un élément dè protection du corps principal, un élément de protection d' extension et un élément de protection d' interface et l'élément de protection d'extension est conçu de sorte qu'il soit lié à l'élément de protection du corps principal par une vis de fixation en prise avec un élément de vis interne disposé dans un élément d'étagère de l'élément de protection du corps principal. Ainsi, l'élément de protection d'extension peut-il être facilement détaché ou démonté et remplacé tout en maintenant sa résistance aux vibrations. En outre, en raison du fait que le montage des unités et des dispositifs dans leur ensemble est réalisé grâce à l'élément de base, le réqulateur est réalisé en tant
que corps solidaire compact.
(6) L'élément de protection d' extension est pourvu d'un trou conique dans lequel une vis de fixation est insérce et le trou conique présente une première et une seconde section de faible diamètre et présentant un filetage interne et une section de grand diamètre constituse entre les première et seconde sections de faible diamètre, et la section de grand diamètre est conçue de manière à ce qu'elle présente un espace suffisant pour recevoir avec un eu une section de
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filetage extérieur formé sur la pointe de la vis de fixation, ainsi la vis de fixation n'empêche-t-elle pas d' attacher et de détacher l'élément de protection d' extension tandis que la vis de fixation elle-même ne sort pas du trou conique et ne peut pas être égarée. (7) Les première et seconde sections de faible diamètre présentent individuellement un couple de pièces convexes en forme de dent, chaque couple présentant sa propre phase et chaque pièce convexe en forme de dent est pourvue d'un filetage interne pour
venir en prise avec la vis de fixation.
Ainsi, les moules utilisés lors de la fabrication de la section de grand diamètre dans le trou conique formé dans l'élément de protection d' extension peuvent ils être réalisés en résine synthétique simplement en associant des moules mâles et femelles, et les moules
peuvent être fabriqués facilement et à faible coût.
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Claims (7)
1. Bloc réqulateur programmable comprenant un boîtier contenant une carte de circuit électronique présentant, montés sur celle-ci, un microprocesseur, une mémoire de programme et un circuit d' interface d'entrée/sortie pour commander une charge extérieure connectée audit circuit interface de sortie en fonction de l'état de fonctionnement d'un signal d'entrce extérieur relié à un circuit d' interface d'entrée et le contenu de la mémoire de programme, caractérisé en ce que ledit réqulateur comprend une carte de circuit imprimé d'entrée/sortie (61), une carte de circuit imprimé d'unité centrale (53), une carte de circuit imprimé d'extension (34) et une carte de circuit imprimé d' interface (72) ; ladite carte de circuit imprimé d'entrée/sortie (61), qui est une première carte de circuit électronique montée sur un élément de base dudit boîtier, présente, montés sur celle ci, une partie de circuit de source d'alimentation, des parties de circuit d' interface d'entrée et de sortie, un bornier de source d'alimentation, un bornier d'entrée et de sortie, un des connecteurs d'entrce/sortie et un des connecteurs relais; ladite carte d'unité centrale (53) qui représente une seconde carte de circuit électronique monté dans ledit boîtier à l'opposé à ladite carte de circuit imprimé d'entrée/sortie, présente, montés sur celle-ci, un microprocesseur, différentes mémoires, les autres
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connocteurs d'entrée/sortie reliés par bus aux parties de circuit d' interface d'entrce et de sortie et un des connecteurs d' entrce/sortie d' extension; ladite carte de circuit imprimé d' extension (34), qui représente une troisième carte de circuit électronique montée dans ledit boîtier en parallèle à une partie latérale de ladite carte de circuit imprimé d'unité centrale, présente, montés sur celle-ci, les autres connecteurs d'entrée/sortie d' extension reliés par bus à ladite carte de circuit imprimé d'unité centrale, une partie de circuit d' interface d'entrée, un bornier de sortie et un bornier d'entrée et/ou une partie de circuit d' interface de sortie; ladite carte de circuit imprimé d' interface (72), qui représente une quatrième carte de cTrcuit électronique montée dans ledit boîtier et entre ladite carte de circuit d'entrée/sortie et ladite carte de circuit d'extens-ion, présente, montés sur celle-ci, l'autre des connacteurs relais connecté à la carte de cTrcuit imprimé d'unité centrale par la carte de circuit imprimé d'entrce/sortie et une partie de circuit d' interface de signal, et en ce que toutes lesdites cartes de circuit électronique sont mutuellement et solidairement reliées par la carte de circuit imprimé d'entrce/sortie, la carte de circuit
imprimé d'unité centrale étant au centre de celles-ci.
2. Bloc réqulateur programmable selon la revendication 1, dans lequel ladite carte de circuit imprimé d' interface (72) est destince aux communications série avec les dispositifs d' interface
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homme-machine tels que des ordinateurs personnels et des affichages de surveillance et des convertisseurs série-parallèle pour les communications série sont contenus dans la carte de circuit imprimé d'unité centrale ou dans le microprocesseur lui-même.
3. Bloc réqulateur programmable selon la revendication 2, dans lequel la carte de circuit imprimé d'unité centrale (53) et le connecteur d'entrée/sortie monté sur la carte de circuit imprimé d'entrée/sortie (61) sont reliés les uns aux autres par un câble souple et ledit connecteur d'entrée/sortie ainsi que le cable souple comprennent tous deux des
fils de transmission pour des communications série.
4. Bloc réqulateur programmable selon l'une
quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la
carte de circuit imprimé d'unité centrale (53) est pourvue d'un connecteur pour relier un adaptateur et un adaptateur détachable..simple pour une connexion série d'un outil de programmation est connectable audit connecteur.
5. Bloc réqulateur programmable selon l'une
quelcouque des revendications 1 à 4, dans lequel ledit
boîtier comprend un élément de base (10) fabriqué dans une résine synthétique moulée, un élément de protection de corps principal (20), un élément de protection d'extension (31) et un élément de protection d' interface (71);
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ledit élément de base est un élément de fondation sur lequel la totalité du produit est montée et fixée; ledit élément de protection de corps principal (20) est un élément de logement extérieur primaire contenant ladite carte de circuit imprimé d'entrée/sortie et lesdites cartes de circuit imprimé d'unité centrale et fixé sur l'élément de base; ledit élément de protection d' extension (31) qui loge et supporte ladite carte de circuit imprimé d' extension est un élément de logement secondaire monté de manière supplémentaire sur la surface d'un élément d'étagère de l'élément de protection du corps . prlnc 1pal; ledit élément de protection d' interface (71) qui loge et supporte la carte de circuit imprimé d' interface est un élément intermédiaire fixé dans un trou de fenêtre formé dans l'élément d'étagère de l'élément de protection de corps principal, et dans lequel: ledit élément de protection d' extension est lié à l'élément de protection du corps principal par une vis de fixation en prise par filetage avec un filetage externe formé dans l'élément de protection du corps principal.
6. Bloc réqulateur programmable selon la revendication 5, dans lequel ledit élément de protection d' extension (31) est pourvu d'un trou conique dans lequel la vis de fixation est insérée, le trou conique présentant des première et seconde sections de faible diamètre chacune ayant un filetage
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intérieur et une section de grand diamètre formée entre les deux sections de faible diamètre et la section de grand diamètre étant disposée de sorte qu'elle présente suffisamment d'espace pour accepter une section de filetage externe formée sur la pointe de la vis de
fixation avec un jeu.
7. Bloc réqulateur programmable selon la revendication 6, dans lequel lesdites première et seconde sections de faible diamètre ont chacune des parties convexes en forme de dent présentant une phase différente l'une de l'autre et chaque partie convexe en forme de dent est pourvue d'un filetage interne dans lequel ladite vis de fixation est en prise par
filetage.
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