JP2008310388A - Digital io unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital IO unit whose development can be completed in a short period of time by reducing the total number of items to be designed, and, even if new functions are added, reducing the number of items to be developed that are required by the addition. <P>SOLUTION: The digital IO unit has a circuit board and a case for housing the circuit board. The circuit board is formed by separately designing three modules, i.e., a communication unit board 21, an IO circuit unit board 22, and a base unit board 23, and combining and connecting the modules together. The case is formed by separately designing two modules, i.e., a communication unit casing 10 and an IO unit casing 11, and connecting them together. The communication unit board has a communication connector 21a for a network to be connected and a communication circuit for the network. The base unit board has an IO connector 23a for connecting IO equipment. The IO circuit unit board has the function of sending and receiving IO data to and from the IO equipment and other additional functions. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、IO機器が接続されるとともに、ネットワークを介して制御装置とIOデータの通信を行なうデジタルIOユニットに関するものである。   The present invention relates to a digital IO unit to which IO devices are connected and which communicates IO data with a control device via a network.

FA(Factory Automation)におけるネットワークシステムは、生産設備の制御を司る1または複数のPLC(プログラマブルコントローラ)と、そのPLCにより動作が制御される機器とが、制御系のネットワークに接続される。それらPLCと機器は、その制御系のネットワークを介してサイクリックに通信を行なうことで、IOデータの送受を行ない、生産設備を制御する。   In a network system in FA (Factory Automation), one or a plurality of PLCs (programmable controllers) that control production facilities and devices whose operations are controlled by the PLCs are connected to a control system network. These PLCs and devices communicate with each other cyclically via the network of the control system, thereby transmitting / receiving IO data and controlling production facilities.

PLCは、制御プログラムに基づいて演算実行するCPUユニット、センサやスイッチなどの入力機器を接続してそれらのオン・オフ信号を入力信号として取り込む入力ユニット、アクチュエータやリレーなどの出力機器を接続してそれらに対して出力信号を送り出す出力ユニット、ネットワークに接続された他の装置とデータの送受を行なう通信ユニット、マスタスレーブ通信をするためのマスタユニット、各ユニットに電源を供給する電源ユニット、などの複数のユニットを組み合わせることにより構成されている。   The PLC connects a CPU unit that executes calculations based on a control program, an input device such as a sensor or a switch and inputs an on / off signal as an input signal, and an output device such as an actuator or a relay. Output units that send output signals to them, communication units that send and receive data to and from other devices connected to the network, master units for master-slave communication, power supply units that supply power to each unit, etc. It is configured by combining a plurality of units.

上記のマスタユニットには、フィールドネットワークが接続され、そのフィールドネットワークに接続されたデジタルIOユニット(リモートIOユニット)との間で、マスタスレーブ通信を行なう。デジタルIOユニットは、入力機器や出力機器などのIO機器が配線接続され、そのIO機器との間でIOデータを入出力する。入力については、IO機器のうち入力機器(IN機器)の内部接点の開閉あるいは内部トランジスタのオンオフによる電圧変化を配線を経由して取り込む(ネットワーク通信ではない)。出力については、IO機器のうち出力機器(OUT機器)に対して配線を経由して電圧信号を出力する(ネットワーク通信ではない)。また、ネットワーク経由でマスタユニット(PLC)との間でIOデータをネットワーク通信によって送受する。送信については、IO機器のうち複数の入力機器(IN機器)から取込んだオンオフ信号のそれぞれをパラレル−シリアル変換をし、シリアル信号をネットワーク通信によりマスタユニットへ送信する。受信については、PLCの演算結果によるそれぞれのオンオフ信号を、マスタユニットからネットワーク通信により受信し、デジタルIOユニット内にてシリアル−パラレル変換をし、各出力機器へ出力するオンオフ信号を得ることとなる。ここでデジタルIOユニットのデジタルはON/OFFの2値信号を意味し、IOはIN(入力)とOUT(出力)とを意味する。   The master unit is connected to a field network, and performs master-slave communication with a digital IO unit (remote IO unit) connected to the field network. In the digital IO unit, IO devices such as input devices and output devices are wired and input / output IO data with the IO devices. As for input, voltage changes due to opening / closing of internal contacts of an input device (IN device) or ON / OFF of an internal transistor among IO devices are taken in via wiring (not network communication). Regarding output, a voltage signal is output via wiring to an output device (OUT device) among IO devices (not network communication). Also, IO data is transmitted and received by network communication with the master unit (PLC) via the network. As for transmission, each of the on / off signals taken from a plurality of input devices (IN devices) among the IO devices is subjected to parallel-serial conversion, and the serial signals are transmitted to the master unit by network communication. Regarding reception, each on / off signal based on the calculation result of the PLC is received from the master unit by network communication, serial-parallel conversion is performed in the digital IO unit, and an on / off signal to be output to each output device is obtained. . Here, the digital of the digital IO unit means an ON / OFF binary signal, and IO means IN (input) and OUT (output).

この種のデジタルIOユニットは、ケース内に通信コネクタやIOコネクタ(端子台)等の外部インタフェースを実装した回路基板を収納して構成される。ケースは、通常、回路基板を収納する上面が開口された筐体基部と、その部筐体基部の上面開口を塞ぐ筐体蓋部とから構成される。ケース内に収納する基板は、1枚、あるいは必要に応じて複数枚(通常は2枚)に分割して構成される。   This type of digital IO unit is configured by housing a circuit board on which an external interface such as a communication connector or an IO connector (terminal block) is mounted in a case. The case is generally composed of a housing base having an upper surface that opens the circuit board and a housing lid that closes the upper surface opening of the housing base. The substrate housed in the case is configured to be divided into one sheet or a plurality of sheets (usually two sheets as required).

この種のデジタルIOユニットの分野において、通信制御部とIO回路部とを独立した別々のケースに収容すると共に、それらのケース同士を結合する技術については、例えば、特許文献1に開示された発明がある。
特開平11−135958号公報
In the field of this type of digital IO unit, for example, the technology disclosed in Patent Document 1 discloses a technique for housing the communication control unit and the IO circuit unit in separate and independent cases. There is.
JP 11-135958 A

ところで、デジタルIOユニットは、配線接続されるIO機器の台数が用途によって、例えば8点、16点、32点、64点等と異なるため複数種類を品揃えすることが望ましい。また、IO機器との接続方法が用途によって、例えば端子台、MILコネクタ等と異なるため複数種類を品揃えすることが望ましい。IO機器の台数が8種、接続が4種あった場合、デジタルIOユニットのケースや基板の開発は、個々の事情、仕様ごとに行なわれる。つまり、上記の8種、4種の全ての組合せである32種にとって最適な設計をするようにしている。従って、設計すべき個数が非常に多くなり、煩雑である。   By the way, since the number of IO devices connected by wiring differs depending on the application, for example, 8 points, 16 points, 32 points, 64 points, etc., it is desirable to prepare a plurality of types of digital IO units. Also, since the connection method with the IO device differs from, for example, a terminal block, a MIL connector, or the like depending on the application, it is desirable to prepare a plurality of types. When there are 8 types of IO devices and 4 types of connections, the development of cases and boards for digital IO units is performed for each situation and specification. In other words, an optimum design is made for 32 types, which are all combinations of the above 8 types and 4 types. Therefore, the number to be designed becomes very large and complicated.

また、例えば新たに1つの通信プロトコルに対応するデジタルIOユニットを設計する場合、その通信プロトコル用にケース,基板をすべて新規で作る必要があった。よって、仮に、IO機器の台数が8種、接続が4種、通信プロトコルが4種に対応しようとする場合、すべての組合せである128種類分のデジタルIOユニットを設計する必要があり、その労力が煩雑であるばかりでなく、開発に時間がかかってしまう。このことは、通信プロトコルの追加に限らず、別の機能を追加することにおいても同様のことが言える。   For example, when a new digital IO unit corresponding to one communication protocol is designed, it is necessary to newly create a case and a board for the communication protocol. Therefore, if there are 8 types of IO devices, 4 types of connections, and 4 types of communication protocols, it is necessary to design 128 types of digital IO units that are all combinations. Is not only cumbersome but also takes time to develop. This is not limited to the addition of a communication protocol, but the same can be said for adding another function.

また、設計対象の種類が、IO機器の点数違い、その点数の入出力の割合違い、接続方式違い、通信プロトコル違い、出力トランジスタのNPN型、PNP型などの組合せによって多くなると、それにともない、生産・保管する種類も増すことになり、在庫管理も煩雑なりコストも増す。   In addition, if the number of design objects increases due to differences in IO device points, input / output ratios, connection methods, communication protocols, output transistor NPN type, PNP type, etc. -The number of types of storage will increase, inventory management will become complicated, and costs will increase.

本発明は、設計する総数を削減するとともに、新たな機能の追加等があった場合でも、それに伴い必要となる開発対象を少なくし、短期間で開発を完了することができるデジタルIOユニットを提供することになる。   The present invention provides a digital I / O unit that can reduce the total number of designs and reduce the number of development targets required in accordance with the addition of new functions, and can complete development in a short period of time. Will do.

この発明のさらに他の目的ならびに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。   Other objects and operational effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art by referring to the following description of the specification.

上記の目的を達成するため、本発明に係るデジタルIOユニットは、IO機器が接続されるとともに、ネットワークを介して制御装置とIOデータの通信を行なうデジタルIOユニットであって、回路基板と、その回路基板を収納するケースと、を備え、前記回路基板は、通信部基板,IO回路部基板,ベース部基板の3つのモジュールに分けてそれぞれ設計されたものを組み合わせて接続して構成され、前記通信部基板には、接続するネットワーク用の外部インタフェースと、そのネットワーク用の通信回路と、を備え、前記ベース部基板には、前記IO機器を接続するためのIO機器用の外部インタフェースを備え、前記IO回路部基板には、IO機器との間でIOデータを送受する機能を備えるようにした。   In order to achieve the above object, a digital IO unit according to the present invention is a digital IO unit that is connected to an IO device and communicates IO data with a control device via a network. A case for storing a circuit board, and the circuit board is configured by combining and connecting components designed in three modules of a communication unit board, an IO circuit board, and a base board, The communication unit board includes an external interface for a network to be connected and a communication circuit for the network, and the base unit board includes an external interface for an IO device for connecting the IO device, The IO circuit board is provided with a function of transmitting / receiving IO data to / from an IO device.

回路基板を、3つのモジュールに分けてそれぞれを開発し、必要な使用似合わせて適宜選択したモジュールを組み合わせることで、目的とする回路基板が構成される。外部インタフェースをそれぞれ備える通信部基板と、ベース基板と、を、それぞれ別の基板で構成し、さらに、デジタルIOユニットの機能(入力/出力/入出力の別,電源モニタ・断線検知・短絡検知機能などのサービス機能)を実現するための回路をIO回路基板により構成した。よって、通信プロトコル,入出力点数,外部インタフェースの構造の相違等にあわせて、各モジュールをそれぞれ設計すると、“通信部基板の種類”דIO部基板の種類”דベース部基板の種類”分のデジタルIOユニットを構成することができる。よって、各モジュールの種類が多くなるほど、全ての組み合わせを個々に設計していた従来のものに比べ、設計数を可及的に抑制できる。また、各モジュールを適宜組み合わせてそれぞれのデジタルIOユニットを構成することができるので、各デジタルIOユニットから見ると、部品の共通化が図れ、保管管理も容易になる。   The circuit board is divided into three modules and each module is developed, and the target circuit board is configured by combining the modules appropriately selected according to the required usage. The communication unit board and the base board each equipped with external interfaces are configured on separate boards, and the functions of the digital IO unit (input / output / input / output, power supply monitor, disconnection detection, short circuit detection function) A circuit for realizing a service function such as the above is configured by an IO circuit board. Therefore, if each module is designed according to the communication protocol, the number of input / output points, the difference in the structure of the external interface, etc., the “type of communication board” x “type of IO board” x “type of base board” Minute digital IO unit can be configured. Therefore, as the number of types of modules increases, the number of designs can be reduced as much as possible as compared to the conventional one in which all combinations are individually designed. Further, since each module can be appropriately combined to constitute each digital IO unit, when viewed from each digital IO unit, the parts can be shared and storage management becomes easy.

また、例えば、異なる通信プロトコルに対応する場合には、その通信プロトコル用の通信部基板を開発するだけで、回路基板についての開発は完了するので、短期間で開発を完了することができる。   Further, for example, in the case of supporting different communication protocols, the development of the circuit board is completed only by developing the communication unit board for the communication protocol, so that the development can be completed in a short period of time.

なお、従来は、仮に基板を分割することがあったとしても、設置スペースを効率よく利用し、全体の小型化を図ることを目的としており、その思想が異なる。   Conventionally, even if the substrate is divided, the purpose is to efficiently use the installation space and reduce the overall size, and the idea is different.

(2)前記回路基板を構成する通信部基板,IO回路部基板並びにベース部基板には、それぞれすくなくとも1つの他の基板と接続するための接続コネクタが設けられ、その接続コネクタの設置位置は、各基板をケース内に実装した際には、接続対象の接続コネクタ同士が直接接続できる位置に対向するように設定されるとよい。   (2) Each of the communication unit board, the IO circuit unit board, and the base unit board constituting the circuit board is provided with a connection connector for connecting to at least one other board, and the installation position of the connection connector is When each board is mounted in the case, it is preferable that the connection target connection connectors are set to face each other at a position where they can be directly connected.

(3)前記回路基板を構成する通信部基板,IO回路部基板並びにベース部基板には、それぞれすくなくとも1つの他の基板と接続するための接続コネクタが設けられ、少なくとも一組の接続対象の接続コネクタ同士の接続はフレキシブルケーブルを用いて行なうようにするとよい。このようにすると、(2)の発明に比べて接続コネクタの配置レイアウトの自由度が増し、結果として基板の小型化を図ることができる。   (3) Each of the communication unit board, the IO circuit unit board, and the base unit board constituting the circuit board is provided with a connection connector for connecting to at least one other board, and at least one set of connection targets is connected. It is recommended that the connectors be connected using a flexible cable. In this way, the degree of freedom of the layout of the connection connectors is increased as compared with the invention of (2), and as a result, the substrate can be reduced in size.

(4)前記ケースは、通信部筐体,IO部筐体の2つのモジュールに分けてそれぞれ設計されたものを連結して構成され、前記ケース内には、回路基板を構成する3つのモジュールが上下に重なるようにして収納され、前記通信部筐体は、前記ネットワーク用の外部インタフェースの寸法形状、並びに、その外部インタフェースの周辺の前記通信部基板の寸法形状に合わせて設定され、前記IO部筐体は、前記ベース部基板の寸法形状にあわせて設定されるようにするとよい。このようにケースもモジュール化することで、ケースの設計労力も可及的に抑制できる。   (4) The case is configured by connecting two modules each designed as a communication unit housing and an IO unit housing, and three modules constituting a circuit board are included in the case. The communication unit housing is set in accordance with the size and shape of the external interface for the network, and the size and shape of the communication unit substrate around the external interface, and the IO unit The casing may be set in accordance with the dimensional shape of the base portion substrate. By making the case modular in this way, the design effort of the case can be suppressed as much as possible.

(5)IO部筐体は、筐体本体を構成する上面が開口されたIO部筐体基部と、そのIO部筐体基部の上面開口を塞ぐIO部筐体蓋部とから構成され、前記IO部筐体蓋部は、前記IO機器用の外部インタフェースの寸法形状に合わせて設定された窓孔を備え、前記IO機器用の外部インタフェースは、前記窓孔内に挿入され、外部に露出するように構成するとよい。   (5) The IO unit casing is configured by an IO unit casing base having an upper surface that constitutes the casing body, and an IO unit casing lid that closes the upper surface opening of the IO unit casing base, The IO unit housing lid includes a window hole set in accordance with the size and shape of the external interface for the IO device, and the external interface for the IO device is inserted into the window hole and exposed to the outside. It may be configured as follows.

(6)通信部筐体は、筐体本体を構成する上面が開口された通信部筐体基部と、その通信部筐体基部の上面開口を塞ぐ通信部筐体蓋部とから構成され、前記通信部筐体蓋部は、前記通信機器用の外部インタフェースの寸法形状に合わせて設定された窓孔を備え、前記通信機器用の外部インタフェースは、前記通信部筐体蓋部の窓孔内に挿入され、外部に露出するように構成するとよい。   (6) The communication unit casing is configured by a communication unit casing base having an upper surface that is open on the casing main body, and a communication unit casing lid that closes the upper surface opening of the communication unit casing base. The communication unit housing cover includes a window hole set in accordance with the size and shape of the external interface for the communication device, and the external interface for the communication device is provided in the window hole of the communication unit housing cover. It is good to comprise so that it may be inserted and exposed outside.

本発明は、デジタルIOユニットをモジュールの組み合わせによって実現することで、少ない種類のモジュールを用いて多機種への対応が可能となる。   According to the present invention, a digital IO unit is realized by a combination of modules, so that it is possible to cope with many types using a small number of types of modules.

図1,図2は、本発明に係るデジタルIOユニットを構成する各モジュールの一例を説明するための図であり、図3は、それら各モジュールを組み合わせることにより構成されたデジタルIOユニットの一例の分解斜視図を示している。   1 and 2 are diagrams for explaining an example of each module constituting the digital IO unit according to the present invention. FIG. 3 is an example of a digital IO unit constructed by combining these modules. An exploded perspective view is shown.

デジタルIOユニット1は、リモートIOユニットも称されるものである。このデジタルIOユニットは、出力機器や入力機器等のIO機器が配線で電気的に接続されるとともに、ネットワークを介してPLCとネットワーク接続されてIOデータ等をネットワーク通信によって送受する。つまり、デジタルIOユニット1に接続されたIO機器がセンサ等の入力機器の場合、デジタルIOユニットは、その入力機器からINデータを取り込み、そのINデータをパラレル−シリアル変換してネットワーク経由でPLCにシリアル伝送により送信する。また、IO機器がアクチュエータ等の出力機器の場合、デジタルIOユニットは、ネットワーク経由でシリアル伝送によりPLCのマスタユニットから受信し、シリアル−パラレル変換して各出力機器に対応するOUTデータを接続された出力機器に出力する。   The digital IO unit 1 is also referred to as a remote IO unit. In this digital IO unit, IO devices such as output devices and input devices are electrically connected by wiring, and are connected to the PLC via a network to transmit / receive IO data and the like by network communication. That is, when the IO device connected to the digital IO unit 1 is an input device such as a sensor, the digital IO unit takes in the IN data from the input device, performs parallel-serial conversion on the IN data, and converts it to the PLC via the network. Send by serial transmission. Also, when the IO device is an output device such as an actuator, the digital IO unit is received from the master unit of the PLC by serial transmission via the network, serial-parallel converted, and OUT data corresponding to each output device is connected. Output to output device.

デジタルIOユニット1は、ケースと、基板と、から構成される。基板は、各種の信号処理をするための電気回路基板であり、ネットワークケーブルを接続するためのコネクタや、IO機器を接続するための端子台なども実装される。ケースは、上記の基板を収納するもので、プラスチック製の筐体からなる。このように、ケース内に基板が収納されることから、デジタルIOユニット1の外観は、略矩形状となる。そして、ケースの一部は開口部が設けられ、その開口部を介して基板に実装されたコネクタや端子台などの外部と接続するインタフェース部分が露出するように構成される。   The digital IO unit 1 includes a case and a substrate. The board is an electric circuit board for performing various signal processing, and is mounted with a connector for connecting a network cable, a terminal block for connecting an IO device, and the like. The case stores the above-described substrate and is made of a plastic casing. As described above, since the substrate is housed in the case, the external appearance of the digital IO unit 1 is substantially rectangular. An opening is provided in a part of the case, and an interface portion connected to the outside such as a connector or a terminal block mounted on the board is exposed through the opening.

デジタルIOユニット1は、機能に着目すると、大別して通信部とIO部とに分けることができる。通信部は、ネットワークに接続し、そのネットワークを介してPLCとの間でIOデータの送受等を行なう。IO部は、接続されたIO機器との間でIOデータの送受等を行なう。   The digital IO unit 1 can be broadly divided into a communication unit and an IO unit when focusing on functions. The communication unit is connected to a network, and transmits / receives IO data to / from the PLC via the network. The IO unit transmits / receives IO data to / from the connected IO device.

ネットワークは、デバイスネット,コンポネット,プロフィバスなど各種の通信プロトコルがあり、通常、通信プロトコルごとにネットワークケーブルに接続するコネクタの寸法形状・構造が相違するし、通信プロトコルごとに通信インタフェースなどの回路構成も相違する。そこで、通信部は、それらの相違に対応させる必要がある。IO部は、IO点数の相違や、IO機器とのインタフェースの相違等に対応させる必要がある。つまり、点数によって端子台の形状や大きさが異なり、接続方法によって端子台に代えてコネクタを実装する場合もある。基板についても、通信部の仕様が異なれば基板の配線パターンも実装部品も異なり、基板の形状や大きさが異なる。   There are various communication protocols such as device nets, componets, and profibus networks. Usually, the size and structure of connectors connected to network cables differ for each communication protocol, and circuits such as communication interfaces for each communication protocol. The configuration is also different. Therefore, the communication unit needs to deal with these differences. The IO unit needs to cope with a difference in the number of IO points, a difference in interface with the IO device, and the like. That is, the shape and size of the terminal block differ depending on the number of points, and a connector may be mounted instead of the terminal block depending on the connection method. As for the board, if the specifications of the communication unit are different, the wiring pattern of the board and the mounted parts are different, and the shape and size of the board are different.

一方、例えば、8点用のデバイスネット対応のデジタルIOユニットと、16点用のデバイスネット対応のデジタルIOユニットのようにIO点数が相違しても通信プロトコルが同じ場合、IO部の構成はそのIO点数に対応させてそれぞれ異なる構成となるが、通信部の構成は同じもので共通できる。   On the other hand, if the communication protocol is the same even if the number of IO points is different, such as a digital IO unit compatible with a device net for 8 points and a digital IO unit compatible with a device net for 16 points, the configuration of the IO unit is Although the configuration differs depending on the number of IO points, the configuration of the communication units is the same and can be shared.

逆に、同じ8点用のデジタルIOユニットであっても、接続するネットワークの通信プロトコルが相違する場合、IO部の構成は共通化できるが、通信部の構成はそれぞれの通信プロトコルに対応させる必要がある。   Conversely, even with the same 8-point digital IO unit, if the communication protocol of the network to be connected is different, the configuration of the IO unit can be shared, but the configuration of the communication unit needs to correspond to each communication protocol There is.

そこで、本実施形態では、ケース10を、IO部と通信部とで2分割し、それぞれをモジュール化した。基本的な構成は、IO部となるプラスチック製のIO部筐体11は、筐体本体を構成する上面が開口されたIO部筐体基部13と、IO部筐体基部13の上面開口を塞ぐIO部筐体蓋部14とから構成される。同様にして、通信部となるプラスチック製の通信部筐体12は、上面が開口された筐体本体を構成する通信部筐体基部15と、通信部筐体基部15の上面開口を塞ぐ通信部筐体蓋部16とから構成される。   Therefore, in this embodiment, the case 10 is divided into two parts, an IO unit and a communication unit, and each is modularized. The basic configuration is that a plastic IO unit housing 11 serving as an IO unit closes an IO unit housing base 13 having an upper surface that constitutes a housing body and an upper surface opening of the IO unit housing base 13. It is comprised from IO part housing | casing cover part 14. FIG. Similarly, a plastic communication unit housing 12 serving as a communication unit includes a communication unit housing base 15 constituting a housing main body having an upper surface opened, and a communication unit closing the upper surface opening of the communication unit housing base 15. And a housing lid 16.

図1に示すように、IO部筐体基部13は、その長手方向における左側部分が開口されており、通信部筐体基部15については右側部分が開口されている。そして、それらの開口部同士を突き合わせた状態において、両基部13,15は互いを接近させる1アクションで結合するスナップフィット結合構造を利用して互いに結合一体化される。   As shown in FIG. 1, the IO unit housing base 13 has an opening on the left side in the longitudinal direction, and the communication unit housing base 15 has an opening on the right side. And in the state which these opening parts faced each other, both base parts 13 and 15 are mutually connected and integrated using the snap fit connection structure combined with 1 action which makes mutually approach.

スナップフィット結合構造は、IO部筐体基部13の底面に設けたIO部側第1係止部13aと、通信部筐体基部15の底面に設けた通信部側第1係止部15aと、を連結し、IO部筐体基部13の側壁面に設けたIO部側第2係止部13bと、通信部筐体基部15の側壁面に設けた通信部側第2係止部15bと、を連結することで構成される。   The snap-fit coupling structure includes an IO unit side first locking portion 13a provided on the bottom surface of the IO unit housing base 13, a communication unit side first locking portion 15a provided on the bottom surface of the communication unit housing base 15, And the IO part side second locking part 13b provided on the side wall surface of the IO part housing base part 13, the communication part side second locking part 15b provided on the side wall surface of the communication part housing base part 15, It is comprised by connecting.

また、IO部筐体基部13とIO部筐体蓋部14との結合、並びに、通信部筐体基部15と通信部筐体蓋部16との結合も、それぞれスナップフィット結合構造を利用して行われる。なお、両基部同士の結合、並びに各基部とそれぞれ対応する蓋部の結合は、本実施形態では、スナップフィット結合構造を用いるようにしたが、本発明は、これに限ることはなく、各種の結合構造を用いることができる。   In addition, the coupling between the IO unit casing base 13 and the IO unit casing lid 14 and the coupling between the communication unit casing base 15 and the communication unit casing lid 16 are also made using a snap-fit coupling structure. Done. In addition, although the coupling | bonding of both base parts and the coupling | bonding of the cover part corresponding to each base part were made to use a snap-fit coupling | bonding structure in this embodiment, this invention is not limited to this, Various types A bond structure can be used.

IO部筐体基部13の底面所定位置には、基板の位置決め用の軸部13cが設けられる。IO部筐体基部13の側壁上端所定位置には、基板の位置決め用凹部13dが設けられる。また、IO部筐体蓋部14の天面には、窓孔14aが形成される。この窓孔14に、基板に実装されたIO機器用の端子台などの外部とのインタフェース部分が入り込み、当該インタフェース部分が外部に露出する。   A shaft portion 13c for positioning the substrate is provided at a predetermined position on the bottom surface of the IO unit housing base 13. A substrate positioning recess 13 d is provided at a predetermined position on the upper end of the side wall of the IO unit base 13. In addition, a window hole 14 a is formed on the top surface of the IO unit housing lid 14. An interface portion with the outside such as a terminal block for an IO device mounted on the board enters the window hole 14, and the interface portion is exposed to the outside.

通信部筐体基部15の側壁面上方所定位置には、基板固定用の係止孔15cが設けられる。また、通信部筐体蓋部16の天面には、窓孔16aが形成される。この窓孔16aに、基板に実装されたネットワークケーブル接続用のコネクタなどの外部とのインタフェース部分が入り込み、当該インタフェース部分が外部に露出する。   A locking hole 15 c for fixing the substrate is provided at a predetermined position above the side wall surface of the communication unit housing base 15. Further, a window hole 16 a is formed on the top surface of the communication unit housing cover 16. An interface portion with the outside such as a connector for connecting a network cable mounted on the board enters the window hole 16a, and the interface portion is exposed to the outside.

IO部筐体11と通信部筐体12とを結合してなる1個の筐体の中には、基板が実装される。実装する基板は、通信制御部基板21、IO回路部基板22,ベース部基板23の3枚を有する。   A substrate is mounted in a single casing formed by combining the IO section casing 11 and the communication section casing 12. The substrate to be mounted has three boards, that is, a communication control unit substrate 21, an IO circuit unit substrate 22, and a base unit substrate 23.

通信制御部基板21は、通信部としての機能を実現するための回路が形成される基板であり、通信コネクタ21a等の外部とのインタフェースもこの通信制御部基板21上に実装される。さらに、通信制御部基板21には、電源端子21b、通信物理層21c、電源回路21d、クロック発振器21e、リセット回路21f、EEPROM21g、アドレス設定スイッチ21h、通信用LED21i、及びASICおよびCPUなどの主要部品21jなどが含まれる。通信コネクタ21aと、物理層21cにより通信インタフェースが構成される。通信用LED21iは、動作LEDとも称され、通信実行時に点滅あるいは所定の色が点灯などする。電源端子21bは、例えば、外部電源を接続するための端子であり、この外部電源から供給される電圧が、電源回路21dにて所望の電圧に変換され、IO機器に供給される。   The communication control unit substrate 21 is a substrate on which a circuit for realizing a function as a communication unit is formed, and an interface with the outside such as the communication connector 21a is also mounted on the communication control unit substrate 21. Further, the communication control unit board 21 includes a power supply terminal 21b, a communication physical layer 21c, a power supply circuit 21d, a clock oscillator 21e, a reset circuit 21f, an EEPROM 21g, an address setting switch 21h, a communication LED 21i, and main components such as an ASIC and a CPU. 21j and the like are included. A communication interface is configured by the communication connector 21a and the physical layer 21c. The communication LED 21i is also referred to as an operation LED, and blinks or lights in a predetermined color when communication is executed. The power supply terminal 21b is, for example, a terminal for connecting an external power supply. A voltage supplied from the external power supply is converted into a desired voltage by the power supply circuit 21d and supplied to the IO device.

IO部は、多様なケースに対応できるように、ケースの寸法形状に関わる部分と、ケースに関わらない部分に分割した。ケースに関わる部分を「ベース部」(ベース部基板23)、ケースに関わらない部分(IO機器との間のIOデータの送受機能や、電源モニタ・断線検知・短絡検知機能などのサービス機能などの各種の機能を実現する部分)を「IO回路部」(IO回路部基板22)とする。   The IO part was divided into a part related to the case dimensional shape and a part not related to the case so as to correspond to various cases. The part related to the case is the “base part” (base part substrate 23), the part not related to the case (IO data transmission / reception function with IO devices, service functions such as power monitor, disconnection detection, short circuit detection function, etc. A part that realizes various functions) is referred to as an “IO circuit unit” (IO circuit unit substrate 22).

ベース部基板23には、IO機器を接続するためのIOコネクタ(端子台)23a及びIO機器の動作状態を示すIO用LED23bなどが含まれている。IO用LED23bは、機能の点から見るとIO回路部基板22側に設置しても良いが、IOコネクタ23aの近くに配置することで、そのIOコネクタ23aに接続された個々のIO機器の動作状況をすぐに理解できるようになるという利点があるため、本実施形態では、ベース部基板23側に設置した。   The base part substrate 23 includes an IO connector (terminal block) 23a for connecting the IO device, an IO LED 23b indicating the operation state of the IO device, and the like. The IO LED 23b may be installed on the side of the IO circuit board 22 from the viewpoint of function, but by arranging it near the IO connector 23a, the operation of each IO device connected to the IO connector 23a is performed. Since there is an advantage that the situation can be understood immediately, in this embodiment, it is installed on the base part substrate 23 side.

IO回路部基板22には、IOデータをIOコネクタとの間で送受する入出力部22a,入出力電源モニタなどのステータス22b及び通信制御部基板21側の回路と、IO機器とを電気的に絶縁するフォトカプラ22cなどが含まれている。   The I / O circuit unit board 22 electrically connects the I / O unit 22a for transmitting / receiving I / O data to / from the I / O connector, the status 22b such as the I / O power supply monitor, the circuit on the communication control unit board 21 side, and the I / O device. An insulating photocoupler 22c and the like are included.

上記の各基板を構成する部品は、各基板により実現する機能等に対応してその形状等が変更され、また、適宜増減されることもある。図3,図4に示されるように、通信制御部基板21とIO回路部基板22とベース部基板23とは、3段重ねの状態で収容される。なお、通信制御部基板21の側縁部には、係止片(突起)21kが外側に向けて突出するように形成され、この係止片21kが、通信部筐体基部15に設けた基板固定用の係止孔15cに嵌ることで、通信制御部基板21が通信部筐体基部15に対して位置決め固定される。ベース部基板23には、所定位置に位置決め用孔部23dが形成されており、その位置決め用孔部23d内に、IO部筐体基部13の底面に形成した軸部13cを挿入することで、ベース部基板23は、IO部筐体基部13に対して水平方向(ベース部基板23の基板と平行な方向)の位置決めがなされる。また、ベース部基板23の周縁所定板には、係止片23eが設けられており、この係止片23eがIO部筐体基部13の側壁上端に形成した位置決め用凹部13eと符合することで、ベース部基板23がそれ以上下方に移動することが抑止され、ベース部基板23のIO部筐体基部13に対する上下方向の位置決めがなされる。   The parts constituting each of the above boards are changed in shape or the like in accordance with functions or the like realized by the respective boards, and may be appropriately increased or decreased. As shown in FIGS. 3 and 4, the communication control unit substrate 21, the IO circuit unit substrate 22, and the base unit substrate 23 are accommodated in a three-tiered state. A locking piece (protrusion) 21k is formed on the side edge of the communication control unit substrate 21 so as to protrude outward, and the locking piece 21k is provided on the communication unit housing base 15. The communication control unit substrate 21 is positioned and fixed with respect to the communication unit housing base 15 by fitting in the fixing holes 15 c for fixing. A positioning hole 23d is formed at a predetermined position in the base substrate 23, and a shaft 13c formed on the bottom surface of the IO housing base 13 is inserted into the positioning hole 23d. The base portion substrate 23 is positioned with respect to the IO portion housing base 13 in the horizontal direction (a direction parallel to the base portion substrate 23). Further, a locking piece 23e is provided on the predetermined peripheral plate of the base portion substrate 23, and this locking piece 23e is aligned with the positioning recess 13e formed at the upper end of the side wall of the IO unit housing base 13. The base part substrate 23 is prevented from further moving downward, and the base part substrate 23 is positioned in the vertical direction with respect to the IO unit housing base 13.

図4は、各回路基板とそれを収容する筐体との位置関係を示している。同図に示すように、筐体全体を小型に構成するために、3枚の基板21,22,23は互いに一部を重ね合わせた3段重ね構成とされている。通信制御部基板21の表裏両面の所定位置には、接続コネクタ21mを設ける。また、IO回路部基板22の上面所定位置と、ベース部基板23の下面所定位置には、それぞれ接続コネクタ22e,23fを設ける。各回路基板同士の電気的な導通は、上記接続コネクタ同士を適宜連結することで行なう。   FIG. 4 shows the positional relationship between each circuit board and the housing that houses it. As shown in the figure, in order to make the entire housing compact, the three substrates 21, 22, and 23 have a three-stage stacked structure in which a part of them is overlapped. Connection connectors 21m are provided at predetermined positions on the front and back surfaces of the communication control unit board 21. Further, connection connectors 22e and 23f are provided at predetermined positions on the upper surface of the IO circuit board 22 and at predetermined positions on the lower surface of the base board 23, respectively. Electrical connection between the circuit boards is performed by appropriately connecting the connection connectors.

連結した筐体基部13,15内に各基板21,22,23を配置した状態で、その筐体基部13,15の上方から、それぞれ対応する筐体蓋部14,16を接合することで、デジタルIOユニット10が構成される。もちろん、各基板同士は、接続コネクタを連結して一体化しておく。   In a state where the substrates 21, 22, and 23 are arranged in the connected chassis bases 13 and 15, the corresponding chassis lid parts 14 and 16 are joined from above the chassis bases 13 and 15, respectively. A digital IO unit 10 is configured. Of course, the substrates are integrated by connecting the connection connectors.

また、基板を収納した状態でIO部筐体蓋部14をIO部筐体基部13に接合した状態では、IOコネクタ(端子台)23a等のインタフェースは窓孔14a内に位置し、外部に露出する。同様に、基板を収納した状態で通信部筐体蓋部16を通信部筐体基部15に接合した状態では、通信コネクタ21a等のインタフェースは窓孔16a内に位置し、外部に露出する。このように各インタフェースが窓孔14a,16aを介して露出(突出)するため、ネットワークケーブルやIO機器を簡単に接続できる。   Further, in a state in which the IO unit casing lid 14 is joined to the IO unit casing base 13 with the substrate stored, the interface such as the IO connector (terminal block) 23a is located in the window hole 14a and exposed to the outside. To do. Similarly, in a state in which the communication unit housing cover 16 is joined to the communication unit housing base 15 with the substrate stored, the interface such as the communication connector 21a is located in the window hole 16a and exposed to the outside. Since each interface is exposed (projected) through the window holes 14a and 16a in this way, a network cable and an IO device can be easily connected.

上述したように、ケース10については通信部筐体11とIO部筐体12とに2分割し、基板(回路基板)は通信制御部基板21とIO回路部基板22とベース部基板23とに3分割し、計5つのモジュールを組み合わせてデジタルIOユニット1を構成するようにした。なお、通信部筐体11とIO部筐体12は、図示の例ではそれぞれ基部と蓋部とに更に2つのパーツから構成するようにしたが、図6(c)に示すように、蓋部がない構成のものもある。   As described above, the case 10 is divided into the communication unit housing 11 and the IO unit housing 12, and the substrate (circuit board) is divided into the communication control unit substrate 21, the IO circuit unit substrate 22, and the base unit substrate 23. The digital IO unit 1 is configured by dividing into three and combining a total of five modules. The communication unit housing 11 and the IO unit housing 12 are each composed of two parts in the base and the lid in the example shown in the figure, but as shown in FIG. Some configurations do not.

そして、各モジュールは、要求されるそれぞれの機能・仕様に合わせて設計されるとともに、各モジュールを任意の組み合わせで選択し、それらを接続して組み立てるようにすることから、各モジュール間の接続部の構造は同一、或いは対応可能な構成としている。つまり、筐体にあっては、IO部筐体基部13のIO部側第1係止部13a並びにIO部側第2係止部13bと、通信部筐体基部15の通信部側第1係止部15a並びに通信部側第2係止部15bの形状並びに形成位置をそれぞれ同じに設定する(図5,図6参照)。なお、対応する係止部同士がスナップフィット結合できればよいので、多少外観形状等が相違していてももちろん良い。また、IO部筐体基部13と通信部筐体基部15の接合面の端面形状も等しくする。これにより、両筐体基部13,15同士を結合して一体化した場合、両筐体基部13,15間のつなぎ目に隙間・段差などが生じず、1つのケースとして外観上もキレイであると共に、強度も増す。   Each module is designed in accordance with the required functions and specifications, and each module is selected in any combination and connected and assembled. These structures are the same or compatible. That is, in the case, the IO part side first locking part 13a and the IO part side second locking part 13b of the IO part case base 13 and the communication part side first engagement of the communication part case base 15 are provided. The shape and the formation position of the stop part 15a and the communication part side second locking part 15b are set to be the same (see FIGS. 5 and 6). In addition, since the corresponding latching parts should just be able to perform a snap-fit coupling | bonding, of course, even if an external appearance shape etc. differ a little. Further, the end surface shapes of the joint surfaces of the IO unit housing base 13 and the communication unit housing base 15 are also made equal. As a result, when the housing bases 13 and 15 are combined and integrated, there is no gap or step between the joints of the housing bases 13 and 15, and the appearance is beautiful as one case. The strength is also increased.

また、両筐体基部13,15の接合する端面の形状が一致させることから、両筐体基部13,15ひいてはそれに接続する両筐体蓋部14,16の幅も等しくなる。これに伴い、収納する各基板21,22,23の寸法形状も、最大幅は筐体基部13,15の幅によって制限される。よって、IO点数等が多く、収納する基板の面積を大きくする場合には、基板並びに筐体の長さを長くすることより対応する。筐体については、例えば図6(a),(b),(c)に示すように、IO点数により長さが異なる。   In addition, since the shapes of the end surfaces to which the two casing bases 13 and 15 are joined are matched, the two casing bases 13 and 15 and the widths of the two casing lid parts 14 and 16 connected thereto are also equal. Along with this, the maximum width of each of the substrates 21, 22, and 23 to be stored is limited by the width of the casing bases 13 and 15. Therefore, when the number of IO points is large and the area of the substrate to be stored is increased, this is dealt with by increasing the length of the substrate and the housing. As for the case, for example, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the length differs depending on the number of IO points.

また、基板同士を導通させるための接続コネクタ21m,22e,23fの設置位置並びに形状・構造も、各基板ごとに統一を図り、どのような組み合わせでも対応する接続コネクタ同士が対向する位置に位置し、接続できるようにする。   In addition, the installation positions, shapes, and structures of the connection connectors 21m, 22e, and 23f for connecting the boards to each other are unified for each board, and the corresponding connection connectors are positioned so as to face each other in any combination. To be able to connect.

各筐体蓋部14,16に形成する窓孔14a,16aは、それぞれベース部基板23に実装するIOコネクタ23a等の外部インタフェースや、通信制御部基板21に設けた通信コネクタ21a等の外部インタフェースの形状に符合する形状にし、必要以上に大きく開口して内部が露出しないようにする(図3,図5,図6中の窓孔14a,16aの形状は、それぞれ異なる)。   The window holes 14 a and 16 a formed in the housing lid portions 14 and 16 are external interfaces such as an IO connector 23 a mounted on the base portion substrate 23, and external interfaces such as a communication connector 21 a provided on the communication control portion substrate 21. The opening is made larger than necessary to prevent the inside from being exposed (the shapes of the window holes 14a and 16a in FIGS. 3, 5 and 6 are different).

上述した例では、各モジュールの外形寸法をそれぞれ適切に設計することについての一例を説明したが、各基板の回路構成(配線パターン+実装する部品)も、それぞれの仕様に対応して設計される。   In the above-described example, an example of appropriately designing the external dimensions of each module has been described. However, the circuit configuration (wiring pattern + mounted component) of each board is also designed according to each specification. .

各モジュールを設計するに際し考慮する仕様の一例としては、以下のものがある。例えば、デジタルIOユニット10が接続されるフィールドネットワークの通信プロトコルの種類は、デバイスネット(DeviceNet:商標)、コンポネット(CompoNet/IP:商標)、プロフィバス(profibus:商標)などの他、多種存在する。従って、各通信プロトコルに合わせて通信制御部基板21を設計したり、通信部筐体12を設計したりする。IO機器を接続するためのIOコネクタの端子形状に着目すると、ネジ端子、コネクタ、スクリューレスクランプ端子など、やはり多数の種類が存在する。従って、その端子形状・大きさ)に応じてIOコネクタ23aを実装するベース部基板23の大きさ(長さ)を設計したり、IO部筐体蓋部15の大きさ(長さ)や窓孔15aの形状を設計したりする。入出力種別としては、入力,出力,入力出力混在の3種類が存在する。従って、その入出力種別に応じてIO回路部基板の回路構成を設計する。IO点数は、4点,8点,16点,32点と、多岐にわたる。点数が多くなるほど、主にIOコネクタ23aを実装するベース部基板23やIO部筐体11の寸法形状が大きく(長く)なる。更に、入出力の機能が単純なON/OFFだけでなく、電源モニタ・断線検知・短絡検知機能などのサービス機能が付加されることがある。従って、それら付加機能に応じてIO回路部基板22の回路構成を設計したり、ユーザに検知結果を知らせるための警報手段をベース部基板23に実装するようにしたりする。このような種別に対応するには、デジタルIOユニット10の機能ごとに着目し、基板に関する設計事情については、通信制御部基板とIO回路部基板とベース部基板とに3分割するのが最も適すると言える。従来の設計だと、例えば“通信プロトコルの種類”דIO接続の種類”ד入出力の種類”の数、つまり全ての組合せである種類数の積の数だけの設計が少なくとも必要であったところ、この実施形態であれば、“通信プロトコルの種類”+“IO接続の種類”+“入出力の種類”の数、つまり分割部品の種類数である和の数の部品を予め設計して揃えておき、それを組合せることで対応できる。   The following are examples of specifications to consider when designing each module. For example, there are various types of communication protocols of the field network to which the digital IO unit 10 is connected, such as a device net (DeviceNet: trademark), a componet (CompoNet / IP: trademark), and a profibus (profibus: trademark). To do. Therefore, the communication control unit board 21 is designed according to each communication protocol, or the communication unit housing 12 is designed. Focusing on the terminal shape of an IO connector for connecting an IO device, there are still many types such as a screw terminal, a connector, and a screwless clamp terminal. Therefore, the size (length) of the base portion substrate 23 on which the IO connector 23a is mounted is designed according to the terminal shape and size), the size (length) of the IO portion housing lid portion 15 and the window. The shape of the hole 15a is designed. There are three types of input / output types: input, output, and mixed input / output. Therefore, the circuit configuration of the IO circuit board is designed according to the input / output type. The number of IO points ranges widely from 4 points, 8 points, 16 points, and 32 points. As the number of points increases, the dimensional shape of the base portion substrate 23 and the IO portion housing 11 on which the IO connector 23a is mainly mounted becomes larger (longer). In addition to simple ON / OFF functions for input / output, service functions such as a power supply monitor, disconnection detection, and short circuit detection function may be added. Therefore, the circuit configuration of the IO circuit board 22 is designed according to these additional functions, or alarm means for notifying the user of the detection result is mounted on the base board 23. In order to cope with such types, it is most suitable to pay attention to each function of the digital IO unit 10 and to divide the communication control part board, the IO circuit part board, and the base part board into three as to the design circumstances regarding the board. It can be said. In the conventional design, for example, the number of “communication protocol types” × “IO connection types” × “input / output types”, that is, the number of products of the number of types that are all combinations, is at least required. However, in this embodiment, the number of “communication protocol types” + “types of IO connections” + “types of input / output”, that is, the total number of parts that is the number of types of divided parts is designed in advance. It can be dealt with by combining them together.

なお、仮に基板に関する設計事情について4分割とした場合を考えると、かえって部品点数が増えてしまう。また、通信制御およびIO回路とを合わせた基板Aとベース部基板Bとの2分割とした場合を考えると、基板Aは通信種類数×IO種類数(または入出力種類数)の部品数となり、基板BはIO種類の部品数となり、部品合計数としては3分割よりも減る場合もあるが、通信種類を新規に増やそうとする場合には基板A全体の設計を改めて行なう必要がある。この実施形態のように通信制御部基板とIO回路部基板とを分割しておく3分割設計だと、IO回路部基板は共有して利用できるから基板A全体について改めて設計を行なう必要は無く、通信制御部基板の範囲だけを新規設計するのみですむので、設計行為全体の効率をあげることができる。また、通信制御部基板CとIO回路およびベースを合わせた基板Dとの2分割とした場合を考えると、3分割よりも部品点数は減る場合もあるが、IO端子台の種類を新規に増やそうとする場合には基板D全体について改めて設計を行なう必要がある。この実施形態のようにIO回路部基板とベース部基板とを分割しておく3分割設計だと、IO回路部基板は共有して利用できるから基板D全体の設計を改めて行なう必要は無く、端子台を実装するベース部基板の範囲だけを新規設計するのみですむので、設計行為全体の効率をあげることができる。   If the case of the design situation regarding the board is divided into four parts, the number of parts increases. Considering the case where the board A combined with the communication control and IO circuit and the base board B are divided into two, the board A has the number of components of the number of communication types × the number of IO types (or the number of input / output types). The board B has the number of IO-type parts, and the total number of parts may be less than three divisions. However, in order to newly increase the communication type, it is necessary to redesign the entire board A. If the communication control unit board and the IO circuit unit board are divided as in this embodiment, the IO circuit board can be shared and used, so there is no need to redesign the entire board A. Since it is only necessary to newly design the range of the communication control unit board, the efficiency of the entire design action can be increased. Considering the case where the communication control unit board C and the IO circuit board and base board D are divided into two parts, the number of parts may be reduced as compared to the three parts, but the number of types of IO terminal blocks is newly increased. In that case, it is necessary to redesign the entire substrate D. In the case of the three-division design in which the IO circuit board and the base board are divided as in this embodiment, the IO circuit board can be shared and used, so there is no need to redesign the entire board D. Since it is only necessary to newly design the range of the base board on which the base is mounted, the efficiency of the entire design action can be increased.

このように、デジタルIOユニット10を、モジュールの組み合わせによって実現することで、設計するモジュールの種類を少なくしつつ、多機種への対応が可能となる。更に、例えば、新たな通信プロトコルが1種類追加された場合、従来のものでは、その通信プロトコルに対応したそれぞれの種類のデジタルIOユニット用の基板や筐体を設計する必要があるが、本実施形態では、新たに追加した通信プロトコルに対応した通信制御部基板21と、通信部筐体12を設計するだけで対応できる。同様のことは、入力点数の増加や、新たなIOコネクタの増加など、他の部分についても言える。よって、新しい通信/IO接続について技術開発してから実際の商品リリースまでの期間が短くできるとともに、商品の開発工数も下げることができる。   As described above, by realizing the digital IO unit 10 by a combination of modules, it is possible to cope with many models while reducing the types of modules to be designed. Furthermore, for example, when one type of new communication protocol is added, in the conventional one, it is necessary to design a board or housing for each type of digital IO unit corresponding to the communication protocol. In the embodiment, the communication control unit board 21 corresponding to the newly added communication protocol and the communication unit housing 12 can be designed. The same can be said for other parts such as an increase in the number of input points and an increase in new IO connectors. Therefore, it is possible to shorten the period from technology development for new communication / IO connection to actual product release, and to reduce the number of product development man-hours.

また、上述した実施形態では、基板間の接続を接続コネクタ同士を直接接続する異で行なっていたが、本発明はこれにかぎこるとはなく、例えば、図7に示すように、フレキシブルケーブル25を利用するとよい。このフレキシブルケーブル25の両端を各基板に設けた接続コネクタに接続することで、接続コネクタの設置位置がずれていても良くなり、設計の幅が広がる。例えば、ベース部基板はIOコネクタ(端子台)が乗っており、IOコネクタの形状は様々であり、IOコネクタに影響されてしまう。従って、コネクタ位置を一定にするためには、実装する部品等の影響を受けないように接続コネクタの設置エリアを余裕を持って設定する必要があり、基板形状が大きくなってしまう。これに対し、フレキシブルケーブル25による接合であれば、接続コネクタの位置を決めなくても接合できるので、基板の寸法形状ひいては筐体の寸法形状を小さくすることが可能となる。   Further, in the above-described embodiment, the connection between the boards is made by directly connecting the connection connectors, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. It is good to use. By connecting both ends of the flexible cable 25 to a connection connector provided on each board, the installation position of the connection connector may be shifted, and the range of design is expanded. For example, an IO connector (terminal block) is mounted on the base board, and the shape of the IO connector is various and is affected by the IO connector. Therefore, in order to make the connector position constant, it is necessary to set the connection connector installation area with a margin so as not to be affected by the components to be mounted and the board shape becomes large. On the other hand, if it is joining by the flexible cable 25, since it can join, without determining the position of a connection connector, it becomes possible to make the dimension shape of a board | substrate and a dimension shape of a housing | casing small.

本発明に係るデジタルIOユニットを構成する各モジュールの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of each module which comprises the digital IO unit which concerns on this invention. 本発明に係るデジタルIOユニットを構成する各モジュールの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of each module which comprises the digital IO unit which concerns on this invention. 各モジュールを組み合わせることにより構成されたデジタルIOユニットの一例の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an example of the digital IO unit comprised by combining each module. デジタルIOユニットの断面図である。It is sectional drawing of a digital IO unit. 通信部筐体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a communication part housing | casing. IO部筐体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of IO section housing | casing. 基板同士を接続するための接続コネクタの別の形態を示すである。It is another form of the connection connector for connecting substrates.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルIOユニット
11 IO部筐体
12 通信部筐体
13 IO部筐体基部
14 IO部筐体蓋部
14a 窓孔
15 通信部筐体基部
16 通信部筐体蓋部
16a 窓孔
20 回路基板
21 通信部基板
21a 通信コネクタ(外部インタフェース)
22 IO回路部基板
23 ベース部基板
23a IOコネクタ(外部インタフェース)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital IO unit 11 IO part housing | casing 12 Communication part housing | casing 13 IO part housing | casing base part 14 IO part housing | casing cover part 14a Window hole 15 Communication part housing | casing base part 16 Communication part housing | casing cover part 16a Window hole 20 Circuit board 21 Communication board 21a Communication connector (external interface)
22 IO circuit board 23 Base board 23a IO connector (external interface)

Claims (6)

IO機器が接続されるとともに、ネットワークを介して制御装置とIOデータの通信を行なうデジタルIOユニットであって、
回路基板と、その回路基板を収納するケースと、を備え、
前記回路基板は、通信部基板,IO回路部基板,ベース部基板の3つのモジュールに分けてそれぞれ設計されたものを組み合わせて接続して構成され、
前記通信部基板には、接続するネットワーク用の外部インタフェースと、そのネットワーク用の通信回路と、を備え、
前記ベース部基板には、前記IO機器を接続するためのIO機器用の外部インタフェースを備え、
前記IO回路部基板には、IO機器との間でIOデータを送受する機能を備え、
たことを特徴とするデジタルIOユニット。
A digital IO unit that is connected to IO devices and communicates IO data with a control device via a network.
A circuit board and a case for storing the circuit board;
The circuit board is configured by combining and connecting each of the designed modules divided into three modules, a communication unit board, an IO circuit unit board, and a base unit board,
The communication unit board includes an external interface for a network to be connected, and a communication circuit for the network,
The base unit board includes an external interface for an IO device for connecting the IO device,
The IO circuit board has a function of transmitting / receiving IO data to / from an IO device,
Digital IO unit characterized by that.
前記回路基板を構成する通信部基板,IO回路部基板並びにベース部基板には、それぞれすくなくとも1つの他の基板と接続するための接続コネクタが設けられ、
その接続コネクタの設置位置は、各基板をケース内に実装した際には、接続対象の接続コネクタ同士が直接接続できる位置に対向するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載のデジタルIOユニット。
The communication board, the IO circuit board and the base board constituting the circuit board are each provided with a connection connector for connecting to at least one other board,
The installation position of the connection connector is set so as to face a position where the connection connectors to be connected can be directly connected to each other when each board is mounted in the case. Digital IO unit.
前記回路基板を構成する通信部基板,IO回路部基板並びにベース部基板には、それぞれすくなくとも1つの他の基板と接続するための接続コネクタが設けられ、
少なくとも一組の接続対象の接続コネクタ同士の接続はフレキシブルケーブルを用いて行なうことを特徴とする請求項1に記載のデジタルIOユニット。
The communication board, the IO circuit board and the base board constituting the circuit board are each provided with a connection connector for connecting to at least one other board,
The digital IO unit according to claim 1, wherein at least one set of connection connectors to be connected is connected using a flexible cable.
前記ケースは、通信部筐体,IO部筐体の2つのモジュールに分けてそれぞれ設計されたものを連結して構成され、
前記ケース内には、回路基板を構成する3つのモジュールが上下に重なるようにして収納され、
前記通信部筐体は、前記ネットワーク用の外部インタフェースの寸法形状、並びに、その外部インタフェースの周辺の前記通信部基板の寸法形状に合わせて設定され、
前記IO部筐体は、前記ベース部基板の寸法形状にあわせて設定されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のデジタルIOユニット。
The case is configured by connecting two modules each designed as a communication unit housing and an IO unit housing,
In the case, the three modules constituting the circuit board are stored so as to overlap vertically,
The communication unit housing is set according to the size and shape of the external interface for the network, as well as the size and shape of the communication unit substrate around the external interface,
The digital IO unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the IO unit casing is set in accordance with a size and shape of the base unit substrate.
IO部筐体は、筐体本体を構成する上面が開口されたIO部筐体基部と、そのIO部筐体基部の上面開口を塞ぐIO部筐体蓋部とから構成され、
前記IO部筐体蓋部は、前記IO機器用の外部インタフェースの寸法形状に合わせて設定された窓孔を備え、
前記IO機器用の外部インタフェースは、前記窓孔内に挿入され、外部に露出するように構成したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のデジタルIOユニット。
The IO unit casing is composed of an IO unit casing base whose upper surface constituting the casing main body is opened, and an IO unit casing lid that closes the upper surface opening of the IO unit casing base.
The IO unit housing lid includes a window hole set in accordance with the size and shape of the external interface for the IO device,
5. The digital IO unit according to claim 1, wherein the external interface for the IO device is configured to be inserted into the window hole and exposed to the outside. 6.
通信部筐体は、筐体本体を構成する上面が開口された通信部筐体基部と、その通信部筐体基部の上面開口を塞ぐ通信部筐体蓋部とから構成され、
前記通信部筐体蓋部は、前記通信機器用の外部インタフェースの寸法形状に合わせて設定された窓孔を備え、
前記通信機器用の外部インタフェースは、前記通信部筐体蓋部の窓孔内に挿入され、外部に露出するように構成したことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のデジタルIOユニット。
The communication unit case is composed of a communication unit case base having an upper surface that forms the case main body, and a communication unit case cover that closes the upper surface opening of the communication unit case base.
The communication unit housing lid includes a window hole set in accordance with the size and shape of the external interface for the communication device,
The external interface for the communication device is configured to be inserted into a window hole of the communication unit housing lid and exposed to the outside. 6. Digital IO unit.
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