JP2014529780A - モジュール式制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストがより少なく、および／または使い勝手が向上した、モジュール式の制御装置およびモジュールまたはモジュール部を提供する。【解決手段】工業設備(10)の自動制御用の制御装置(1)であって、長手方向(L)に互いに隣接して配置され、それぞれ、ハウジング(105)を備える少なくとも１つのモジュール部(104)を備えている複数のモジュール(100)を有し、各モジュール部(104)は、長手方向(L)に隣接するモジュール部への電気的接続のために、ハウジング(105)の第１の側部に、電気バスコネクタ(117)を、および長手方向(L)に隣接するモジュール部への電気的接続のために、ハウジング(105)の、第１の側部とは反対側の第２の側部に、第２の電気バスコネクタ(117')を備えている。モジュール部(104)は、第１の位置および第２の位置に移動可能な可動部(150)を備え、可動部(150)は、第１の位置において、第１のバスコネクタ(117)と第２のバスコネクタ(117')との間に電気的接続をもたらし、第２の位置においては、第１のバスコネクタ(117)と第２のバスコネクタ(117')との間に絶縁点(152)を形成する。【選択図】図１２

Description

本発明は、工業設備の自動制御用の制御装置、特に、モジュール式制御装置に関するものである。また、本発明は、このような制御装置のためのモジュールまたはモジュール部に関するものである。

モジュール式制御装置は、長手方向で互いに隣接して配置されている複数のモジュールを有している。該モジュールは、それぞれ、少なくとも１つのモジュール部を備え、この場合、該モジュール部は、ハウジングを備えている。該モジュール部は、該長手方向に隣接している第１の隣接するモジュール部への電気的接続のために、該ハウジングの第１の側部に、少なくとも１つの電気バスコネクタをさらに備えている。該モジュール部は、該長手方向に隣接している第２の隣接するモジュール部への電気的接続のために、該ハウジングの、第１の側部とは反対側の第２の側部に、少なくとも１つの第２の電気バスコネクタをさらに備えている。

この種の制御装置およびモジュールまたはモジュール部は、本出願人による仕様“PSSuniversal, Programmable Control Systems PSS（登録商標）, System Description, No. 21256-EN-04”によって知られている。

該制御装置には、例えば、設定可能なコントローラー、またはプログラマブル・コントローラー用のモジュール式制御装置がある。

該制御装置は、例えば、PNOZ（登録商標）という商品名で本出願人によって市販されているコントローラー等の、設定可能なコントローラー、または、例えば、PSS（登録商標）という商品名で本出願人によって市販されているコントローラー等の、プログラマブル・コントローラー、または、これらと同様のコントローラーであってもよい。

この場合、設定可能とは、例えば、配線等の、該コントローラーのハードウェアコンポーネントのマッチングまたは調整を意味すると理解される。プログラム可能とは、例えば、プログラム言語を用いた、該コントローラーのソフトウェアコンポーネントのマッチングまたは調整を意味すると理解される。

具体的には、PSS universal（登録商標）は、システム仕様“Pilz, PSSuniversal, Programmable Control Systems PSS（登録商標）, System Description, No. 21256-EN-04”によって周知のように、標準的な作業および安全な作業のためのモジュール式のプログラム可能な制御装置を提供している。この場合、モジュールは、電子モジュール部の形態の第１のモジュール部と、以下においてはバスモジュール部とも呼ばれるベーシックモジュール部の形態の第２のモジュール部とを備えている。該電子モジュール部は、直線的な運動により該バスモジュール部に差し込まれる(plugged)。

このシステムにおける電子モジュール部は、２つの異なるデザインを有している。第１のデザインにおいて、該電子モジュール部は、（例えば、フェイルセーフ（ＦＳ）用途または標準的な（ＳＴ）用途のための）入力／出力モジュール部とすることができる。第２のデザインにおいては、該電子モジュール部は、モジュール供給電圧すなわち内部供給電圧を給電するための、または、周辺供給電圧すなわち外部供給電圧を給電するための、給電モジュールとも呼ばれている電圧原モジュール部とすることができる。したがって、複数の別々の電圧群を形成することが可能である。

第１のデザイン（入力／出力モジュール部）の場合、対応するバスモジュール部が用いられ、そのバスモジュール部は、左側に隣接する該モジュールからの供給電圧を、右側に隣接する該モジュールに接続するために、長手方向の（右側および左側へ向かう）両方向にバス接続部を有している。そのため、このデザインは、接続バスを備えたデザインとも呼ばれている。

第２のデザイン（電圧源モジュール部）の場合、対応するバスモジュール部が必要とされ、そのバスモジュール部は、（例えば、左へ向かう）第１の方向における該供給電圧バスへの接続部を有しておらず、および該供給電圧上で、右側に隣接する該モジュールにのみ流すために、（例えば、右へ向かう）他方の方向における該供給電圧バスへの接続部を有している。換言すると、新たな電圧群を構成する場合、該供給電圧バス上の接続は、対応するバスモジュール部によって遮断される必要がある。そのため、このデザインは、遮断バスを備えたデザインとも呼ばれている。したがって、第２のモジュール部（バスモジュール部）に関する２つのデザインには、第一には接続バスを、第二には遮断バスを設けなければならない。

３つのモジュール部を有するモジュールを備える制御装置は、仕様“X20-System，User’s Manual, Version: 2.10(May 2009), Model number: MAX20-ENG”を見て分かるように、例えば、B&RによるX20システムによって知られている。すなわち、モジュールは、電子モジュール部の形態の第１のモジュール部と、バスモジュール部の形態の第２のモジュール部と、接続モジュール部とも呼ばれるＦ端子モジュール部の形態の第３のモジュール部とを備えている。このシステムにおける外部コネクタは、独立した接続モジュール部に収容されている。

加えて、このシステムにおいて、該バスモジュール部は、２つのデザイン、すなわち、（X20BM11と称される）両方向に接続をスルーすることができる供給部を有する第１のデザインと、（X20BM01と称される）一方向において供給が遮断されている第２のデザインを有している。後者のデザインは、対応する電圧原モジュール部への接続のために用いられる。その結果として、このシステムにおいて、異なる電圧群を構成することもできる。

独国特許出願公開第１０ ２００４ ０２０ ９９５ Ａ１号明細書 国際特許出願公開第２００５／００３８６９ Ａ１号明細書

このような制御装置に関する一つの問題は、対応する電圧源モジュール部のために、該バスモジュール部の特別なデザインが必要であるということにある。このことは、第一に製造コストを増加させ、第二にはユーザが、該モジュール部の適切なデザインを正しく組み立てることが複雑になる可能性がある。

このような背景の下、本発明の目的は、製造コストがより少なく、および／または使い勝手が向上した、冒頭で述べたタイプの制御装置およびモジュールまたはモジュール部を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、この目的は、冒頭で述べたタイプの制御装置によって実現され、この場合、該モジュール部は、第１の位置および第２の位置へ移動可能な少なくとも１つの可動部を備え、該可動部は、第１の位置において、第１のバスコネクタと第２のバスコネクタとの間に電気的接続をもたらし、および第２の位置においては、第１のバスコネクタと第２のバスコネクタとの間に絶縁点をもたらす。

本発明のさらなる態様によれば、該目的は、対応するモジュールまたはモジュール部によって達成される。

したがって、本発明の制御装置は、該可動部の第１の位置において、第１および第２のバスコネクタ間に接続される該バスコネクタの一方に存在する電圧を、および該可動部の第２の位置においては、第１および第２のバスコネクタ間にもたらされるガルバニック絶縁を可能にする。この場合、該モジュール部の２つの異なるデザイン（１つは、接続されたバスを有するデザインで、１つは、遮断されたバスを有するデザイン）の代わりに、（バスモジュール部とも呼ばれる）該モジュール部の単一のデザインのみがそれゆえ必要である。

したがって、全体的に見て、本発明の制御装置および本発明のモジュールまたはモジュール部は、製造コストの低減および使い勝手の向上を可能にする。したがって、上述した目的が完全に達成される。

第１の改良形態において、該モジュール部は、第２のモジュール部であり、また、少なくとも１つのモジュールは、前記第２のモジュール部と、追加的に第１のモジュール部を備えている。第１のモジュール部と第２のモジュール部は、機械的および電気的に結合して第１の結合構成を形成することができる。第１のモジュール部は、少なくとも１つの第１の電気接点を備えている。第２のモジュール部は、第１の結合構成において、第１および第２のモジュール部間の電気的接続のために、第１の電気接点に接触する少なくとも１つの第１の電気的嵌合接点を備えている。

この改良形態においては、該モジュールのモジュール性が実現できる。したがって、個々のモジュール部に異なる機能を割り当てることが可能である。

追加的な改良形態において、第１のモジュール部は、信号処理ユニットを備えている。したがって、該電子モジュール部の機能は、第１のモジュール部に割り当てられ、および該バスモジュール部の機能は、第２のバスモジュール部に割り当てられている。

さらなる改良形態において、第１のモジュール部のうちの少なくとも１つは、長手方向に基本幅を有し、および第２のモジュール部は、該長手方向に、該基本幅の整数倍である幅を有している。

この改良形態においては、第２のモジュール部によって形成されたいわゆるバックプレーンの粒度が実現される。ここでは、該基本幅に対応する幅の第２のモジュール部だけの使用と比較して、より少ない第２のモジュール部を要するだけである。したがって、第２のモジュール部は、例えば、異なる幅を有する２つの幅構造で、すなわち、該基本幅を有する１つの幅構造および該基本幅の整数倍である幅を有する第２の幅構造で設けることができる。該整数倍は、具体的には、偶数倍とすることができる。

この改良形態は、記載されている他の改良形態のいずれかと組合せた場合に特に有利である。しかし、特に、別々に実施することもできる。

追加的な改良形態において、（第２の幅構造の）第２のモジュール部は、整数に一致する複数の可動部を備え、それらの可動部は、それぞれ、第１の位置および第２の位置へ移動可能である。該可動部の各々は、該可動部の各々が第１の位置にある場合に、電気ラインにより、第１のバスコネクタと第２のバスコネクタとの間に電気的接続が形成されるように配置されている該電気ラインを備えている。その第２の位置にある該可動部の各々は、第１のバスコネクタと第２のバスコネクタとの間に絶縁点を形成する。

この改良形態においては、第１のモジュール部を、第２のモジュール部上のどこにいくつ配置するかは、自由に選択可能である。対応する可動部が第１の位置にある場合、該バスは、この時点で接続される。ここに第１のモジュールが配置される必要はない。しかし、対応する可動部が第２の位置にある場合には、該バスは、この時点で遮断され、および対応する第１のモジュール部（電子モジュール部または給電モジュール部）が配置される。

さらなる改良形態において、少なくとも１つの他の第１のモジュール部は、該長手方向において、該基本幅の整数倍である幅を有している。

この改良形態において、第１のモジュール部は、２つの異なる幅を有する２つの幅構造で、すなわち、該基本幅を有する第１の幅構造および該基本幅の整数倍である幅を有する第２の幅構造で設けられている。第２の幅構造において、第１のモジュール部は、２つの相互に隣接する第２のモジュール部間の切断点を越えて配置することができる。該整数倍は、具体的には、偶数倍とすることができる。

さらなる改良形態において、第２のモジュール部は、第１のバスコネクタに電気的に接続されている第１の接点と、第２のバスコネクタに電気的に接続されている第２の接点を有している。該絶縁点は、該可動部が第２の位置にある場合に、第１の接点と第２の接点との間に位置している。

この改良形態においては、該絶縁点のシンプルな実施態様が実現される。該絶縁点は、２つの接点間に形成される。

さらなる改良形態において、該電気的嵌合接点は、それらの接点のうちの一方であり、その結果、第１の結合構成において、第１の電気接点は、給電接続部を形成するために該可動部が第２の位置にある場合、第１および第２のモジュール部間の電気的接続のために、第２のモジュール部の一方の接点に接触する。

この改良形態においては、電圧、具体的には作動電圧の、第１のモジュール部から第２のモジュール部への供給が可能になっている。その場合、この供給される電圧は、一方のバスコネクタへ通すことができるが、他方へは通すことができない。このことは、第１のモジュール部から第２のモジュール部へ供給電圧を供給または給電するために、供給電圧モジュール部（または、給電モジュール部）の形態の第１のモジュール部が第２のモジュール部（バスモジュール部）に接続可能であることを可能にする。

さらなる改良形態において、第１のモジュール部の第１の電気接点は、第２のモジュール部の他方の接点と絶縁されている。

この改良形態は、供給された（作動）電圧が、一方の接続部に流れるが、他方のバスコネクタには流れないことを確実にする。すなわち、該供給電圧は、該バス上で一方向にのみ、例えば、右に向かってのみ、または、左に向かってのみ流れることができる。そのため、新たなまたは追加的な電圧の給電が可能であり、その結果、新たなまたは追加的な電圧群を構成することができる。

さらなる改良形態において、該可動部は、該可動部が第１の位置にある場合に、電気ラインにより、第１の接点と第２の接点との間に、および／または第１のバスコネクタと第２のバスコネクタとの間に、電気的接続が形成されるように配置されている少なくとも１つの該電気ラインを備えている。

この改良形態により、第１および第２のバスコネクタ間の電圧の接続が可能になる。

さらなる改良形態において、該モジュール部は、第１のバスコネクタと第２のバスコネクタとの間の電気的接続部に接続されている追加的なコネクタをさらに備えている。

この改良形態においては、該バスが至る所で接続される場合、追加的なコネクタが設けられる。したがって、該可動部が第１の位置にある場合、第１および第２のバスコネクタ間に接続された電圧を取出すことが可能である。

さらなる改良形態において、第１のモジュール部は、第１および第２のデザインを有し、この場合、第１のデザインを有する第１のモジュール部は、第１の結合構成において、第１の電気接点が該追加的なコネクタとともに、第１および第２のモジュール部間の電気的接続をもたらすように配置された、その第１の電気接点を有している。

この改良形態において、第１のモジュール部には、２つの異なるデザイン、例えば、第１のデザインの入力／出力モジュール部と、第２のデザインの供給電圧モジュール部（または、給電モジュール部）とが設けられている。第１のモジュール部（例えば、入力／出力モジュール部）の第一のデザインの場合、該可動部は、第１の位置にある必要はなく、その結果、接続された電圧を取出すことができる。その場合、取出された電圧は、第１のモジュール部が利用することができる。

さらなる改良形態において、第２のデザインを有する第１のモジュール部は、第１の結合構成において、第１の電気接点が、該給電コネクタとともに、第１のモジュール部から第２のモジュール部へ電圧を供給するための、第１および第２のモジュール部間の電気的接続を形成するように配置された、その第１の電気接点を有している。

この改良形態においては、第２のデザイン（例えば、供給電圧モジュール部）の場合、第１のモジュール部の電圧は、第１のモジュール部によって第２のモジュール部へ供給または給電される。

さらなる改良形態において、該絶縁点は、該可動部が第２の位置にある場合の空気で満たされた領域である。

この改良形態においては、シンプルで、そのため低コストタイプの遮断または切断が実行できる。あるいは、該絶縁点は、別の適当な方法で形成することもできる。例えば、絶縁材料を該絶縁点に配置することができる。

さらなる改良形態において、該可動部は、ガイド上に案内され、および第１および第２の位置間でシフトすることが可能なスライド要素である。

この改良形態においては、該可動部のシンプルで、そのため低コストの実施形態が提供される。該スライド要素は、例えば、第１の位置と第２の位置との間で、特に該境界面またはバックプレーンに平行に直線状にシフトすることが可能である。あるいは、該スライド要素は、例えば、第１の位置と第２の位置との間の決められた回転の中心周りの角度的に、シフトまたは回転することを可能にすることができる。

代替的な改良形態において、該可動部は、第１の位置で、該絶縁点に挿入できるか、または該絶縁点に挿入され、および第２の位置で、該制御装置から取外すことができるか、または該制御装置から取外されるジャンパーである。

この改良形態においては、該可動部のシンプルで、そのため低コストの実施形態が提供される。この場合、ジャンパーは、電気ラインを有する、独立した完全に移動可能なコンポーネントを意味することが理解される。例えば、プラグインステーションを、該絶縁点の近傍に設けることができ、そのプラグインステーションには、該ジャンパーを第２の（取り外し）位置で挿入することができ、または、その中に保持することができる。

さらなる改良形態において、第１のバスコネクタおよび第２のバスコネクタは、それぞれ、供給電圧に接続する供給電圧バスのバスコネクタである。あるいは、第１および第２のバスコネクタは、それぞれ、通信バスのバスコネクタとすることができ、その通信バスは、少なくとも２つのモジュール間で通信信号を伝送する。

さらなる改良形態において、少なくとも１つのモジュールは、少なくとも第１のモジュール部と、第２のモジュール部と、第３のモジュール部とを備えている。第１のモジュール部と第２のモジュール部は、機械的および電気的に結合して第１の結合構成を形成することができる。第１のモジュール部と第３のモジュール部は、機械的および電気的に結合して第２の結合構成を形成することができる。

さらなる改良形態において、第３のモジュール部は、信号または電圧を供給するための少なくとも１つの外部コネクタを備えている。

さらなる改良形態において、第１のモジュール部は、互いに冗長な方法で、少なくとも１つの入力信号を処理するために、２つの冗長信号処理チャネルを有している。該２つの冗長信号処理チャネルは、それぞれ、これに依存する信号を生成するために、論理信号の組合せを実行することを可能にすることができる。この信号は、好ましくは、工業設備の操業停止のためのスイッチング要素を駆動するのに用いることができる。少なくとも１つの入力信号は、第３のモジュール部の外部コネクタに存在する信号とすることができる。好ましくは、該２つの信号処理チャネルは、互いに冗長性を用いて２つの入力信号を処理する。その場合、該２つの入力信号の各々は、いずれの場合でも、第３のモジュール部の１つの外部コネクタに存在する信号とすることができる。

この改良形態においては、対応するモジュールまたはモジュール部は、安全なタスクまたは安全な機能を実行する。具体的には、この場合、該対応するモジュールまたはモジュール部は、工業設備のフェイルセーフ（ＦＳ）の操業停止に用いることができる。

上述した、およびこれから以下で説明される機能を、本発明の範囲から逸脱することなく、前述のそれぞれの組合せにおいてだけではなく、他の組合せにおいて、または単独で用いることができることは言うまでもない。

本発明の実施形態は、図面に図示されており、および以下の説明において詳細に説明されるであろう。

本発明の制御装置が適用される工業設備を単純化して示す図である。 第１のモジュール部および第２のモジュール部とともに、互いに隣接して配置された複数のモジュールを有する制御装置の斜視図を示す。 図２に示す制御装置の第２のモジュール部のみを示す斜視図である。 第１および第２の結合構成内に第１、第２および第３のモジュール部を有する本発明の第１の実施形態に係るモジュールの斜視図を示す。 図４に示すモジュールの断面図を示す。 第３のモジュール部が取り外されている状態の、図４に示すモジュールの斜視図を示す。 図５に示すモジュールの断面図を示す。 第１の結合構成において、第１のモジュール部が取り外された状態になっている、図４〜図５に示すモジュールの斜視図を示す。 図６に示すモジュールの断面図を示す。 第１のモジュール部が取り外されている状態の、図４〜図６に示すモジュールの斜視図を示す。 図７に示すモジュールの断面図を示す。 第１および第２の結合構成で第１、第２および第３のモジュール部を備える本発明の第２の実施形態に係るモジュールの斜視図を示す。 図８に示すモジュールの断面図を示す。 図８ａに示す断面図の拡大領域Ｘを示す。 さらなる実施形態に係る第１および第２のモジュール部を備えているモジュールの斜視図を示す。 さらなる実施形態に係る第１および第２のモジュール部を備えているモジュールの斜視図を示す。 さらなる実施形態に係る第１および第２のモジュール部を備えているモジュールの斜視図を示す。 図１１に示す第１のモジュール部の斜視図を示す。 第２のモジュール部、特に図２および図３に示す第２のモジュール部の斜視図を示す。 図１２に示す第２のモジュール部の上からの平面図を示す。 図１２および図１３に示す第２のモジュール部の内部斜視図を示す。 図１４に示す内部斜視図の拡大領域Ｘを示す。

図１は、本発明の制御装置１の実施形態に関する工業設備１０を示す。この実施形態において、制御装置１は、設備１０のフェイルセーフの操業停止のために構成されている。すなわち、制御装置１は、安全なタスクのために用いられる。設備１０は、この場合、例としてロボット１２を備え、稼働中のその動きは、ロボット１２の作業領域内にいる人に危険をもたらす。そのため、ロボット１２の作業領域は、安全ドア１４を備えた安全フェンスによって保護されている。安全ドア１４は、例えば、メンテナンス作業または設定作業のために、ロボット１２の作業領域内へのアクセスを可能にしている。しかし、通常の作業動作中に、ロボット１２は、安全ドア１４が閉まっている場合にのみ、作動できるようにすべきである。安全ドア１４が開かれるとすぐに、ロボット１２は、停止されるか、または別の方法で安全な状態にされる必要がある。

安全ドア１４の閉じた状態を検出するために、ドア部１６およびフレーム部１８を備えた安全ドアスイッチが、安全ドア１４に取り付けられている。フレーム部１８は、ライン２０上に安全ドア信号を生成し、その信号は、ライン２０を介して本発明の制御装置１へ供給される。

この実施形態において、制御装置１は、複数のコネクタ（外部装置コネクタ）２９を備えたＩ／Ｏ部２４を有している。いくつかの実施形態において、コネクタ２９は、制御装置１のハウジング２７の一つのハウジング側部に、例えば、以下で説明するように、接続モジュール部上に配置される接続端子またはＦ端子である。例えば、それらは、ばねで付勢された端子またはねじ端子であってもよい。

他の実施形態においては、該コネクタは、複数の接触要素（ピン）を備えている雄コネクタまたは雌コネクタとすることができ、この場合、１つのピンが、それぞれの場合において、１つの接続部を形成している。多くの場合、５つの接触ピンを有する雌Ｍ８コネクタが、現場レベルでの信号装置または他のセンサの接続部に用いられている。それに応じて、本発明の制御装置の実施形態は、ロボット１２の物理的近傍の開閉装置キャビネットの外部に配置されているフィールド装置とすることができ、または、該フィールド装置を備えることができる。

この実施形態において、制御装置１は、２つの冗長信号処理チャネルを有している。例として、この場合、２つのマイクロコントローラ２８ａ，２８ｂが図示されており、それらは、それぞれＩ／Ｏ部２４に接続されている。マイクロコントローラ２８ａ，２８ｂは、この場合、互いに冗長性を用いて、Ｉ／Ｏ部２４の装置接続部において、制御装置１によって受け取られる入力信号を処理し、その後、前記マイクロコントローラがこの結果を比較し、そのことが矢印によって図示されている。２つのマイクロコントローラ２８ａ，２８ｂの代わりに、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡおよび／または他の信号処理回路を用いることができる。

好ましくは、制御装置１の実施形態は、互いに冗長性を有し、およびそれぞれ、それに依存する信号を生成するために、論理信号の組合せを実行することが可能である少なくとも２つの信号処理チャネルを有している。その場合、この信号は、ロボット１２を停止させるためのスイッチング素子を駆動するのに用いられる。このような制御装置１は、設備１０、この場合はロボット１２のフェイルセーフ（ＦＳ）の操業停止のために用いることができる。

ここで図示されているケースでは、制御装置１は、２つの冗長スイッチング素子３０ａ，３０ｂを有している。これら２つのスイッチング素子の各々は、接触器４０ａ，４０ｂへの電流フローを可能にするために、または、この電流フローを遮断するために、高電位３２を、制御装置１の装置接続部３８ａ，３８ｂに接続することが可能である。したがって、スイッチング素子３０ａ，３０ｂの各々は、アクチュエータ、例えば、接触器または電磁弁の作動を停止させることができる。

接触器４０ａ，４０ｂは、それぞれ、操作接点４２ａ，４２ｂを有している。操作接点４２ａ，４２ｂは、この場合、電力供給部４４からロボット１２への電力供給路内で、互いに直列に配置されている。制御装置１が接触器４０ａ，４０ｂの作動を停止させるとすぐに、接点４２がドロップアウトし、およびロボット１２のための電力供給が停止される。当業者にとって、このような「ラジカルな」操業停止が、ここでは例として記載されていることは明らかである。これからの派生として、危険な動作等の安全要求事項の場合、ロボット１２の部分のみを停止させることができ、一方で、ロボット１２の他の部分は、機能を維持したままである。可能な限り該動作の停止前に、ロボット１２を制御された方法で停止させることができるように、遅延停止も想定される。

制御装置１は、この場合、ライン１９上の安全ドアスイッチの信号により、および非常停止ボタン４６からのさらなる入力信号により、スイッチング素子３０ａ，３０ｂを制御する。非常停止ボタン４６は、ラインを介して、制御装置１の装置接続部にも接続されている。好ましくは、該入力信号の各々は、冗長的に存在することが可能であり、または、それぞれのケースにおいて、２つの入力および出力ラインまたは接続部を設けることができる（図１には図示せず）。そのため、図１に示す実施例においては、非常停止ボタン４６のために、２つの入力ラインまたは入力部を設けることができ、その入力ラインまたは入力部は、それぞれ、非常停止ボタン４６からの入力信号を供給する。同じことが、該安全ドアスイッチの信号にも当てはまる。

いくつかの実施形態において、制御装置１は、個々の信号装置に供給される出力信号を生成する。例として、このような出力信号は、ライン４８を介して該安全ドアスイッチのフレーム部１８へ流される。フレーム部１８は、ドア部１６が、フレーム部１８の近傍に位置している場合、すなわち、安全ドア１４が閉まっている場合に、安全スイッチング装置１の出力信号をライン４８からライン１９上へループさせる。そのため、制御装置１は、ライン４８上の出力信号を用いて、およびライン１９上の入力信号を用いて、該安全ドアスイッチをモニタすることができる。この場合、同等の方法で、制御装置１は、非常停止ボタン４６をモニタする。

図１の実例からの派生として、実際には、多くの場合、制御装置１の２つの冗長出力信号が用いられ、それらの出力信号は、それぞれ、別々の信号ラインを介して信号装置へ流れ、およびこの信号装置を介して制御装置１へループして戻る。例として、このような実施形態のために、特許文献１が参照され、該公報は、このような信号装置の冗長モニタリングに関連する詳細に関して、本願明細書に参照することにより組み込まれる。また、非常停止ボタン４６は、実際には、上述したように、冗長入力および出力ラインを用いてしばしばモニタされる。

制御装置１の図１に示す実施形態において、該制御装置は、安全なタスクに、具体的には、設備のフェイルセーフ（ＦＳ）の操業停止のために用いられる。しかし、制御装置１は、非安全関連タスクまたは標準タスク（ＳＴ）にも用いることができる。

制御装置１は、具体的には、該工業設備の制御のためのプログラム可能な制御装置とすることができる。あるいは、制御装置１は、設定可能な制御装置とすることもできる。この場合、設定可能とは、例えば、配線等の、制御器のハードウェアコンポーネントのマッチングまたは調整を意味すると理解される。プログラム可能とは、例えば、プログラム言語を用いた、該制御器のソフトウェアコンポーネントのマッチングまたは調整を意味すると理解される。

制御装置１は、少なくとも１つのバス、具体的には、通信バスおよび／または供給電圧バスを備えることができる。例えば、制御装置１は、そのコンポーネントがバスを介して互いに接続されている分散制御装置とすることができる。該制御装置は、特に、該（通信）バス上のデータトラフィックの調整のためのヘッドモジュールを備えることができる。安全なタスクのための制御装置１の場合、該（通信）バスは、例えば、SafetyBUS pまたはPROFINET等のフェイルセーフバスとすることができる。標準タスクのための制御装置１の場合、該バスは、例えば、CANOpenまたはDeviceNet等の標準フィールドバスとすることができる。

制御装置１は、具体的には、少なくとも１つのモジュールを備えているモジュール式制御装置である。図２は、第１のモジュール部１０２および第２のモジュール部１０４を備え、互いに隣接して配置された複数のモジュール１００を備えている、該モジュール式制御装置の実施形態の斜視図を示す。第３のモジュール部１０６は、図２に図示されていない。

第１のモジュール部１０２は、ハウジング１０３を備えている。第２のモジュール部１０４は、ハウジング１０５を備えている。第２のモジュール部１０４は、少なくとも１つのバスコネクタ１１７，１１８を備えている。そのため、第２のモジュール部１０４は、以下においては、バスモジュール部とも呼ばれている。

図３は、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４のみを備えた、図２に示す制御装置の実施形態の斜視図を示す。第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４と、モジュール１００は、それぞれ、長手方向Ｌにおいて、互いに隣接して配置されている。第２のモジュール部１０４と、モジュール１００は、図３に図示されているように、それぞれ、ガイドレール１０１上に取り付けられている。

第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、供給電圧バスのためのバスコネクタ１１７と、通信バスのためのバスコネクタ１１８とを有している。第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、長手方向Ｌに隣接している隣接するモジュール部（図２および図３の右側で隣接している隣接するモジュール部）への電気接続のために、ハウジング１０５の第１の側部に、第１の電気バスコネクタ１１７，１１８を備えている。第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、長手方向Ｌに隣接している別の隣接するモジュール部（図２および図３の左側で隣接している隣接するモジュール部）への電気接続のために、第１の側部とは反対側の、ハウジング１０５の第２の側部に、第２の電気バスコネクタ１１７’，１１８’（図３には図示せず）をさらに備えている。具体的には、第２の電気バスコネクタ１１７’，１１８’は、他の隣接するモジュール部の対応する第１の電気バスコネクタ１１７，１１８に接続することができる。このようにして、該供給電圧バスと、該通信バスは、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４越しに接続されている。

制御装置１は、特に、上述したように、該（通信）バス上のデータトラフィックの調整のためのインタフェースおよび処理部を備えるヘッドモジュール（図２および図３には図示せず）をさらに備えることができる。その場合、該ヘッドモジュールは、同様にガイドレール１０１上に取り付けることができる。該ヘッドモジュールは、上述したように、長手方向Ｌで、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４またはモジュール１００に隣接して配置することができる。

図２および図３において、該ヘッドモジュールは、例えば、長手方向Ｌに、第１のモジュール１００に隣接して左側に配置することができ、および第１のバスコネクタ１１７，１１８を介して該モジュールに接続することができる。各モジュール１００または対応する第１のモジュール部（電子モジュール部１０２）は、Ｉ／Ｏ（入力／出力）モジュールまたはモジュール部とすることができる。該Ｉ／Ｏモジュールまたはモジュール部は、フェイルセーフ（ＦＳ）モジュールまたは非フェイルセーフの標準モジュール（ＳＴ）とすることができる。例として、このような実施形態に関して、特許文献２が参照され、それは、このようなモジュール式制御装置に関連する詳細に関して、本願明細書に参照されて組み込まれる。

図３を見て分かるように、いわゆるバックプレーンが、互いに隣接する第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４によって形成されている。その場合、第１のモジュール部１０２は、自由に選択可能な方法で、このバックプレーンに配置することができる。該バックプレーンは、この場合、特に、実質的に平らな上面を形成している。該バックプレーン上での一列に互いに隣接する第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２の連続的な構成は、必ずしも必要ではない。

図２を見て分かるように、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、特定の第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４上に、または、第２のバスモジュール部（バスモジュール部）１０４の基本幅ｄの特定の部分に配置されることは、必ずしも必要なことではない。

再び、図２を参照して、少なくとも１つの第１のモジュール部１０２は、それぞれの第２のモジュール部１０４（バスモジュール部）に差し込むことができる。好ましくは、第１のモジュール部１０２は、例えば、図１に関連して説明されているように、１つ以上の処理ユニットを用いる、自動制御用の電気制御回路を備えている。第１のモジュール部１０２は、以下においては、電子モジュール部とも呼ばれている。

第１のモジュール部１０２（電子モジュール部）と第２のモジュール部１０４（バスモジュール部）は、図２に示すように、機械的および電気的に結合して第１の結合構成を形成することができる。制御装置１のこのモジュール式デザインにより、相当の複雑さを伴うことなく、変更および適応に対応することが可能である。

図２および図３に示す実施形態において、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４には、複数の幅構造が設けられている。第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、長手方向Ｌに基本幅ｄを有している。第２のバスモジュール部１０４（バスモジュール部）のうちのいくつかは、それぞれ、長手方向Ｌに、基本幅ｄの整数倍（ｎ倍）の幅、この場合、具体的には、（図２および図３において４ｄで示す）基本幅ｄの４倍の幅を有している。そのため、この場合、該整数倍は、偶数倍、すなわち、４である。該基本幅の４倍は、特に、比較的大きなバックプレーンの組立てに適していることが確認されている。しかし、他のいずれかの適当な整数倍を選択してもよい。

図２および図３の実施形態を見て分かるように、別の第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、基本幅ｄに一致する幅を有している。そのため、第２のモジュール部（バスモジュール部）には、異なる幅を有する２つの幅構造、すなわち、基本幅ｄを有する第１の幅構造と、基本幅ｄの４倍である幅４ｄを有する第２の幅構造とが設けられている。したがって、該バックプレーンは、第１および／または第２の幅構造の第２のモジュール部（バスモジュール部）を互いに隣接させて配置することにより、自由に選択可能な方法で結合することができる。基本幅ｄの整数倍の幅を第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４に設けることにより、基本幅ｄを有する第２のモジュール部１０４のみを用いた場合と比較して、より少ない数の第２のモジュール部１０４を要することになる。

図２に示す実施形態においては、すべての第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２が、長手方向Ｌに基本幅ｄを有している。しかし、長手方向Ｌに、基本幅ｄの整数倍（ｍ倍）、具体的には、偶数倍（例えば、２倍）の幅を有する他の第１のモジュール部１０２を設けることも可能である。例えば、他の第１のモジュール部は、長手方向に、基本幅ｄの２倍の幅を有することができる。そのため、第１のモジュール部（電子モジュール部）には、異なる幅を有する２つの幅構造、すなわち、該基本幅ｄを有する第１の幅構造と、基本幅ｄの整数倍（ｍ倍）の幅を有する第２の幅構造とが設けられている。その場合、第２の幅構造の第１のモジュール部は、互いに隣接する２つの第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４間の断絶箇所を越えて配置することができる。

図４は、第１のモジュール部１０２と、第２のモジュール部１０４と、第３のモジュール部１０６とを備えているモジュール１００の第１の実施形態の斜視図を示す。図４ａは、図４に示すモジュール１００の対応する断面図を示す。

第１または第２のモジュール部１０２，１０４は、この実施形態において、特に、図２および図３に関して説明したような第１または第２のモジュール部とすることができる。第３のモジュール部１０６は、ハウジング１０７を備えている。

第３のモジュール部１０６は、外部から信号または電圧を印加するための少なくとも１つの外部コネクタ１２９をさらに備えている。コネクタ１２９は、特に、図１に関して説明したコネクタ２９とすることができ、または、該コネクタを備えることができる。

図４および図４ａにおいては、第３のモジュール部のハウジング１０７上に互いに隣接して配列されている複数の外部コネクタ１２９が図示されている。そのため、第３のモジュール部１０６は、以下においては、接続モジュール部とも呼ばれている。図示されている実施形態において、第３のモジュール部１０６は、単列状に配列されている（１６ポールおよび単列）１６個の外部コネクタ１２９を備えている。しかし、他のあらゆる適当な数および構成の外部コネクタも設けることができることを理解すべきである。外部コネクタは、（例えば、アクチュエータへの）出力信号を送信するための出力部、または、（例えば、センサからの）入力信号を受取るための入力部であってもよい。

既に図２に関連して説明したように、第１のモジュール部１０２と第２のモジュール部１０４は、機械的および電気的に結合して第１の結合構成を形成することができる。第１のモジュール部１０２と第３のモジュール部１０６もまた、機械的および電気的に結合して第２の結合構成を形成することができる。図４および図４ａは、第１および第２の結合構成における該モジュール部を示す。

次に、該モジュール部の機械的組立てについて、図４ａを参照して以下詳細に説明する。図４ａを見て分かるように、第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６は、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０４を着脱可能に保持することができる、または、該モジュール部が保持される旋回ホルダ要素１１２を有している。そのため、旋回ホルダ要素１１２は、旋回軸Ａ’によって旋回点Ｓ’を画成している。このようにして、第１のモジュール部１０２と第３のモジュール部１０６は、画成された運動経路に沿った旋回運動により、第２の結合構成に機械的に結合することができる。

図４ａを見て分かるように、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２もまた、第２のモジュール部１０４（バスモジュール部）が着脱可能に保持される旋回ホルダ要素１１０を備えている。そのため、旋回ホルダ要素１１０は、旋回軸Ａによって旋回点Ｓを画成している。このようにして、第１のモジュール部１０２と第２のモジュール部１０４は、画成された運動経路に沿った旋回運動により、第２の結合構成に結合される。

図４ａに示す実施形態において、旋回ホルダ要素１１０，１１２は、いずれの場合でも、対応する他のモジュール部における切欠き部に係合する突出部（例えば、曲線状の突出部、フック等）を備えている。このようにして、旋回可能な接続部が設けられている。したがって、これらのモジュール部は、固定して画成された旋回点周りの単純な旋回運動によって、安全かつ確実に結合することができる。

図示されている実施形態において、第１のモジュール部１０２の旋回ホルダ要素１１０と、第３のモジュール部の旋回ホルダ要素１１２は、モジュール１００の反対側に互いに配置されている。したがって、第３のモジュール部１０６は、第１の方向へ離れて（図４ａの右に向かって）旋回することができ、また、第１のモジュール部１０２は、第１の方向とは逆の第２の方向へ離れて（図４ａの左へ向かって）旋回することができる。

次に、該モジュール部の電気的組立てについて、図４ａを参照してより詳細に説明する。第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、少なくとも１つの電気接点１２０を備え、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、第１の結合構成において、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４との間の電気的接続のために第１の電気接点１２０とに接触する少なくとも１つの第１の電気的嵌合接点１３０を備えている。第１のモジュール部１０２の第１の電気接点１２０は、非導電性基板上の導体トラックであり、その結果、プリント回路基板１２１が形成される。第２のモジュール部１０４の第１の嵌合接点１３０は、雄または雌コネクタ１３１内に配列されている接触要素（ピン）である。プリント回路基板１２１は、雄または雌コネクタ１３１に挿入することができる。したがって、プラグタイプの接続部が形成される。具体的には、複数の電気接点１２０と、複数の対応する嵌合接点１３０とが設けられている。複数の接点１２０は、プリント回路基板１２１上に、互いに隣接して配列されている。複数の対応する嵌合接点１３０は、それに応じて、雄または雌コネクタ１３１内に互いに隣接して配列されている。

図４および図４ａを見て分かるように、接点１２０と、対応する嵌合接点１３０は、それぞれ第１のグループを構成している。この実施形態において、第１のグループは、バスコネクタ１１７を用いて接続されている該通信バスの電圧または信号を、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４から第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２へ送信するという目的を果たす。

さらに、接点１２０’から成る第２のグループが、既に接点１２０および嵌合接点１３０に関連して説明したように、対応するプリント回路基板１２１’上に設けられ、および対応する嵌合接点１３０’が、雄または雌コネクタ１３１’内に設けられている。この実施形態において、接点１２０’または嵌合接点１３０’の第２のグループは、バスコネクタ１１８を用いて接続されている供給電圧バスの電圧を、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４から第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２へ送信するという目的を果たす。

図５は、第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６が取り外されている状態の、図４に示すモジュール１００の第１の実施形態の斜視図を示す。図５ａは、図５に示すモジュール１００の対応する断面図を示す。

図５および図５ａを見て分かるように、第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６もまた、少なくとも１つの電気接点１３２を備え、また、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、第２の結合構成において、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６との間の電気的接続のために、第３のモジュール部（バスモジュール部）１０６の第１の接点１３２に接触する少なくとも１つの対応する第１の電気的嵌合接点１２２を備えている。

第１のモジュール部１０２の第１の電気的嵌合接点１２２は、非導電性基板上の導体トラックであり、その結果、プリント回路基板１２３が形成される。第３のモジュール部１０６の第１の電気接点１３２は、雄または雌コネクタ１３３内に配列されている接触要素（ピン）である。プリント回路基板１２３は、雄または雌コネクタ１３３に挿入することができる。このようにして、プラグタイプの接続部が形成される。具体的には、第３のモジュール部１０６の複数の第１の電気接点１３２と、第１のモジュール部１０２の複数の対応する第１の電気的嵌合接点１２２とが設けられている。第３のモジュール部１０６の複数の第１の電気接点１３２は、雄または雌コネクタ１３３内に互いに隣接して配列されている。それに応じて、第１のモジュール部１０２の複数の対応する第１の電気的嵌合接点１２２は、プリント回路基板１２３上に、互いに隣接して配列されている。

第１および第２のモジュール部１０２，１０４を、互いに接触させて第１の結合構成で固定するために、第１のモジュール部１０２（電子モジュール部）は、固定係合部１１４ｂを有する固定要素１１４を備えている。固定要素１１４または固定係合部１１４ｂは、第１および第２の位置に移動可能である。

図４および図４ａに示すように、第１の位置において、固定係合部１１４ｂは、第１の結合構成で第２のモジュール部１０４（バスモジュール部）と固定係合しており、その結果、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、互いに接触して固定される。

図４ａに示す固定係合部１１４ｂは、第１の位置において、第２のモジュール部の切欠き部１１５ｂに固定係合する突出部またはバーである。この機械的な係合は、何らかの適当な方法で実現または説明できることを理解すべきである。例えば、第２のモジュール部１０４の突出部またはバーは、第１のモジュール部１０２の切欠き部または固定要素１１４に係合してもよい。

固定要素１１４の第２の位置（図４および図５には図示せず）において、固定係合部１１４ｂは、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４とが、互いに着脱可能であるように、第１の結合構成で配置されている。そのため、固定要素１１４の第２の位置において、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、互いに接触して固定されない。固定要素１１４は、固定作動部１１４ａをさらに備え、それを用いて、固定要素１１４は、第１の結合構成において、固定作動部１１４ａに力が及ぼされたときに、第１の位置と第２の位置との間で移動可能になっている。

図６は、第１の結合構成における第１のモジュール部１０２が取り外し可能になっている状態の、図４および図５に示すモジュール１００の第１の実施形態の斜視図を示す。図６ａは、図６に示すモジュール１００の対応する断面図を示す。

図７は、第１のモジュール部１０２が取り外されている状態の、図４〜図６に示すモジュール１００の第１の実施形態の斜視図を示す。図７ａは、図７に示すモジュールの対応する断面図を示す。

図５および図５ａは、第１の位置における固定要素１１４を示し、この場合、第１のモジュール部（電子モジュール）１０２と第２のモジュール（バスモジュール部）１０４は、互いに接触して固定されている。固定作動部１１４ａは、この場合、第１の空間領域Ｒ１内の第１の位置に配置されている。

図６および図６ａは、第２の位置における固定要素１１４を示し、この場合、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、互いに取り外し可能である。固定作動部１１４ａは、この場合、第２の位置内の第２の空間領域Ｒ２に配置されている。

第３のモジュール部１０６は、阻止部１１３を有する。該阻止部は、第２の結合構成または状態（図４および図４ａ）において、第２の空間領域Ｒ２内に少なくとも部分的に配置されている。図示されている実施形態において、阻止部１１３は突出部であり、または、固定作動部１１４ａに接触する突出部を備えている。そのため、固定要素１１４が、第１および第２の結合構成において、第２の位置へ移動するのが妨げられ、または阻止されるようにデザインされている阻止部１１３が用いられる。この場合、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、互いに取り外し可能になっているであろう。それにより、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６が取り外されるまで阻止される。そのため、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４からの第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２の除去または取外しは、第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６が取り外されたときにのみ可能である。

したがって、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、該モジュールがまだ使用中である場合、例えば、接続モジュール部１０６の外部コネクタ１２９に電圧または信号が存在している場合、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４から引き抜くことができない。そのため、該バスおよび／または接続されている周辺装置（例えば、アクチュエータ）で障害が起きない。さらに、ユーザが、高電圧で負傷することもない。図示されている実施形態において、阻止部１１３は、旋回保持要素１１２の一部であり、または、該要素と同一の空間を占めている。

図４〜図７に示す実施形態において、固定要素１１４は、決められた不動点Ｆを有するレバーである。該レバーは、この場合、不動点Ｆに対する第１のレバー部および第２のレバー部を有する両側レバーである。固定作動部１１４は、第１のレバー部上に設けられ、また、固定係合部１１４ｂは、第２のレバー部上に設けられている。該レバーの固定作動部１１４に力を及ぼすことにより、固定要素１１４または該レバーは、第１の位置（図４および図４ａ，図５および図５ａ）と、第２の位置（図６および図６ａ）との間で移動可能である。固定要素１１４は、第１のモジュール部１０２のハウジング１０３上に固定され、および該ハウジングに一体形成されている。固定要素１１４（または、該レバー）をハウジング１０３上に固定することにより、不動点Ｆが決まる。

該レバーの不動点Ｆによって決まる不動点軸ＦＡに垂直に配置されている平面ＥＦが画成されている。図４〜図６において、不動点軸ＦＡは、図の平面に垂直に伸びており、平面ＥＦは、図の平面内にあるか、または、図の平面に垂直になっている。該レバーの固定作動部１１４ａは、平面ＥＦ内で、一方向に移動可能である。換言すれば、該レバーの固定作動部１１４ａは、図の平面の方向に、および図の平面の方向から動くことができる。第１の位置において（図４および図４ａ、図５および図５ａ）、固定作動部１１４ａは、平面ＥＦ内の第１の角度位置に配置されている。その場合、固定作動部１１４ａは、第１の空間領域Ｒ１内に配置される。第２の位置（図６および図６ａ）においては、該レバーの固定作動部１１４ａは、平面ＥＦ内の別の第２の角度位置に配置されている。その場合、固定作動部１１４ａは、第２の空間領域Ｒ２内に配置される。図４ａを見て分かるように、第２の結合構成または状態における阻止部１１３は、第１の角度位置と第２の角度位置との間の領域に少なくとも部分的に配置されている。該突出部または阻止部１１３は、この場合、第１の角度位置と第２の角度位置との間の該領域内まで伸びている。

図８は、第１および第２の結合構成で、第１のモジュール部１０２と、第２のモジュール部１０４と、第３のモジュール部１０６とを備えているモジュール１００の第２の実施形態の斜視図を示す。

図８ａは、図８に示すモジュール１００の対応する断面図を示す。第１の実施形態に関連する記述については、図４〜図７を参照して実質的に説明されている。しかし、図８および図８ａに図示されている第２の実施形態と、図４〜図７に示す第１の実施形態との違いは、この場合、固定要素１１４が片側レバーであるということにある。図８ｂは、図８ａの断面図の拡大領域Ｘを示す。固定要素１１４は、片側レバーの形態であり、ここでは、拡大した形で図示されている。固定作動部１１４ａと固定係合部１１４ｂはともに、該片側レバー上に設けられている。固定係合部１１４ｂは、（図８、図８ａおよび図８ｂに示すような）第１の位置において、第２のモジュール部１０４の切欠き部１１５ｂに固定係合する突出部またはバーである。第２のモジュール部１０４の切欠き部１１５ｂは、第２のモジュール部１０４のハウジング１０５の（その境界またはバックプレーンに関連する）突出部１３８に配置される。

図４、図４ａ、図５および図５ａを見て分かるように、第３のモジュール部１０６（接続モジュール部）もまた、第２の結合構成において、第１および第３のモジュール部１０２，１０６を互いに隣接させて固定するために、固定係合部１１６ｂを有する固定要素１１６を備えている。固定要素１１６または固定係合部１１６ｂは、第１および第２の位置に移動可能である。第１の位置においては、図４ａに示すように、固定係合部１１６ｂは、第２の結合構成において、第１のモジュール部１０２（電子モジュール部）に固定係合し、その結果、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と、第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６は、互いに接触して固定される。図４ａに示す固定係合部１１６ｂは、第１の位置において、第１のモジュール部１０２の切欠き部に固定係合する突出部またはバーである。この機械的な係合は、何らかの適当な方法で実現または説明できることを理解すべきである。例えば、第１のモジュール部１０２の突出部またはバーは、第３のモジュール部１０６の切欠き部または固定要素１１６にも係合することができる。

固定要素１１６の第２の位置（図４および図５には図示せず）において、固定係合部１１６ｂは、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６が互いに取り外し可能であるように、第２の結合構成で配置されている。そのため、固定要素１１６の第２の位置において、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第３のモジュール部（接続モジュール部）１０６は、互いに接触して固定されない。固定要素１１６は、固定作動部１１６ａをさらに備え、第２の結合構成における固定要素１１６は、固定作動部１１６ａに力が及ぼされた場合、該固定作動部によって、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。図示されている実施形態において、固定要素１１６は、決まった不動点Ｆ’を有する（片側）レバーである。固定要素１１６は、第３のモジュール部１０６のハウジング１０７上に固定され、および該ハウジングに一体形成されている。固定要素１１６（または、該レバー）がハウジング１０７上に固定されていることにより、不動点Ｆ’が決まる。

さらに、第３のモジュール部１０６は、固定要素１１６を過伸展（または、第３のモジュール部１０６の取外れ）から守るための過伸展防止要素（または、取外れ防止要素）１６６を備えている。したがって、固定要素１１６（または、レバー）は、輸送中および設置中（該モジュールの組立）の過伸展または取外れから守られている。図４、図４ａ、図５および図５ａを見て分かるように、この実施形態における過伸展防止要素（または、取外れ防止要素）１６６は、第３のモジュール部１０６の固定要素１１６の前方に設けられているバーである。バー１６６によって、その中に固定作動部１１６ｂが配置される切欠き部が形成されている。該切欠き部は、第１の位置と第２の位置との間で固定作動部１１６ｂを動かすのに十分な大きさである。

以下、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４との機械的組立てまたは取外しについて、より詳細に説明する。

第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２のハウジング１０３は、この場合、境界面１０３ａを備え、また、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４のハウジング１０５は、境界面Ｇが画成されるように、（例えば、図４〜図６を見て分かるように）第１の結合構成または状態で互いに対向する（図７および図７ａに示す）境界面１０５ａを備えている。図４ａ，図５ａ，図６ａ，および図７ａにおいて、境界面Ｇは、図の平面に水平に広がっている。第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の境界面１０５ａは、該バックプレーンを形成している。第１のモジュール部１０２のプリント回路基板１２１，１２１’は、第２のモジュール部の境界面１０５ａを通って、ハウジング１０５内の（嵌合接点１３０，１３０’、または、雄または雌コネクタ１３１，１３１’を有する）対応する切欠き部に挿入することができる。そのため、第１のモジュール部（電子モジュール）１０２と、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、第１の結合構成または状態において、境界面Ｇ内で平面的に重なって位置している。

図７および図７ａにおいて、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２と第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、旋回点Ｓまわりの決まった運動経路に沿った旋回運動により、互いに取り外される。旋回軸Ａによって旋回点Ｓを画成する旋回ホルダ要素１１０は、該モジュール部の機械的組立に関連して既に説明されている。

図７を見て分かるように、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４のハウジング１０５は、旋回点Ｓから斜めに伸びている傾斜縁部１３６を備えている。いずれの場合にも、１つの傾斜縁部１３６が、ハウジング１０５の両側に設けられている。２つの傾斜縁部１３６の間の領域にはガイドポケットが形成され、旋回中、ガイドポケット内に、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２を案内することができる。したがって、旋回中の自由度が最小限になり、または、該旋回点における遊びが最小限になる。そのため、それらのモジュール部を安全かつ確実に結合することができる。したがって、具体的には、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２のプリント回路基板１２０，１２０’を、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の対応する雄型または雌型のコネクタ１３０，１３０’に正確かつ手際よく案内することができる。

図９〜図１１はそれぞれ、第１のモジュール部１０２および第２のモジュール部１０４に関するモジュール１００のさらなる実施形態を示す。第１および第２の実施形態に関連する記述は、図４〜図８を参照して実質的に説明されている。しかし、図９に図示されている実施形態と、図４〜図７に示す第１の実施形態の違いは、旋回ホルダ要素１１０がその中に案内される該ガイドポケットが、２つの直線状の縁部１３７間に形成されていることに関連している。該直線状の縁部は、境界面Ｇ内に、または、境界面１０５ａ内に位置している。第１のモジュール部１０２の該旋回ホルダ要素は、この場合、境界面Ｇ、または、突出部またはバーの形態の第１のモジュール部１０３ａの境界面１０３ａを越えて伸びている。図９に示す実施形態を識別するさらなる違いは、固定要素１１４が平面によって形成されることに関連している。

図１０に示す実施形態は、図８に示す実施形態に実質的に一致している。図１０に示す実施形態と、図４〜図７に示す第１の実施形態の違いは、突出部の形態の旋回ホルダ要素１１０がガイドポケット内に案内されないということに関連している。それにもかかわらず、この場合は、巧みな旋回運動を確実にするために、ハウジング１０５の（境界面Ｇまたはバックプレーンに関連する）突出部１３８の両側にガイド１３９が設けられている。

図１１に示す実施形態と、図４〜図７に示す第１の実施形態の違いは、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２の旋回ホルダ要素１１０は、第２のモジュール部のハウジング１０３によって形成された切欠き部に配置されているバーを備えているということに関連している。より正確には、この切欠き部は、境界面１０５ａに配置された湾曲突出部１４０によって形成されている。旋回ホルダ要素１１０は、この場合、図４〜図７に関連する第１の実施形態と同様に、図１１に示す実施形態における突き出ている突出部によって形成されていないが、切欠き部に形成されたバーによって形成されている。それに応じて、図１１においては、バー１１０がその中に係合する第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の該切欠き部が、湾曲突出部１４０によって形成されている。

図１２は、第２のモジュール部１０４、具体的には、図２および図３における第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の実施形態の斜視図を示す。図１３は、図１２の第２のモジュール部１０４の上から見た平面図を示す。図１４は、図１２および図１３における第２のモジュール部１０４の内部斜視図を示す。図１４ａは、図１４に示す斜視図の拡大領域Ｘを示す。

第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、第１の位置および第２の位置へ移動可能な少なくとも１つの可動部１５０を備えている。第１の位置において、可動部１５０は、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間の電気的接続をもたらしている。第２の位置においては、可動部１５０は、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間の絶縁点１５２をもたらしている。先行する図を参照して既に説明されているように、第１および第２のバスコネクタ１１７，１１７’は、この場合、いずれの場合でも、供給電圧に接続する供給電圧バスのバスコネクタである。

図１２〜図１４に示す実施形態において、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、整数ｎに一致する複数の可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃを備えている。この実施形態における第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の幅は、図２および図３を参照して既に説明されているように、基本幅ｄの４倍であるため、第２のモジュール部１０４は、４つの可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃを備えている。可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃは、それぞれ、第１の位置および第２の位置へ移動可能である。しかし、第２のモジュール部１０４は、どのような所望数の可動部１５０も備えることができることを理解すべきである。具体的には、第２のモジュール部１０４は、例えば、図２および図３に示すように可動部１５０を１つだけ備えることが可能である。次に、可動部の機能について詳細に説明する。

図示されている第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の実施形態において、第１の可動部１５０、第２の可動部１５０ａおよび第４の可動部１５０ｃは（一方向の右から左に見た場合）第１の位置にある。この場合、第３のモジュール部１５０ｂのみは、第２の位置にある。図１３を見て分かるように、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、第１のバスコネクタ１１７’に電気的に接続されている第１の接点１５６と、第２のバスコネクタ１１７’に電気的に接続されている第２の接点１５８とを有している。絶縁点１５２は、可動部１５０が第２の位置にある場合（図１３の可動部１５０ｂ）、第１の接点１５６と第２の接点１５８との間に位置している。この場合、絶縁点１５２は、空気で満たされた領域である。

可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃは、いずれの場合でも、可動部１５０が第１の位置にある場合（図１３の可動部１５０，１５０ａ，１５０ｃ）、第１の接点１５６と第２の接点１５８との間の電気的接続、または、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間の電気的接続が電気的ライン１５４によって形成されるように配置されている電気的ライン１５４を備えている。この場合、可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃの各々は、可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃの各々が第１の位置にある場合に、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間の電気的接続が電気的ライン１５４によって形成されるように配置されている電気的ラインを備えている。これは、可動部１５０ｂが第２の位置にあるため、すなわち、全ての可動部が第１の位置にあるわけではないため、図１３に示す状態のケースではない。そのため、可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃの各々は、その第２の位置において、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間に絶縁点１５２を形成することができる。図１３に示す状態においては、これは、可動部１５０ｂのみである。該供給電圧バスは、この絶縁点１５２によって遮断される。

図１４ａを見て分かるように、可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃは、ガイド１６４上に案内されるスライド要素であり、そのスライド要素は、第１の位置と第２の位置との間でシフトすることができる。該スライド要素は、該電気的接続部がその上に配置される（境界面１０５ａまたはバックプレーンに関連する）下方領域と、手動操作のためにデザインされている（境界面１０５ａまたはバックプレーンに関連する）上方領域とを備えている。図１２を見て分かるように、該可動部またはスライド要素は、該上方領域が、境界面Ｇ、または、第２のモジュール部１０５の境界面１０５ａの上にあるか、または、これらの境界面を覆っている状態で配置され、その結果、外部から容易にアクセス可能になっている。

図１４ａを見て分かるように、この実施形態における該スライド要素は、境界面１０５ａまたはバックプレーンに平行に（またはこれらの中で）、第１の位置と第２の位置との間で直線状にシフトすることが可能である。該可動部または該スライド要素は、他の適当などのような方法でも、第１の位置と第２の位置との間で移動可能にすることができることを理解すべきである。例えば、決められた回転の中心周りで、第１の位置と第２の位置との間で、角度的な方法でシフトするか、または回転させることを可能にすることができる。別の実施例において、該可動部は、第１の位置において、該絶縁点に挿入できるか、または、該絶縁点に挿入され、および第２の位置において、該制御装置から取り外すことができるか、または、該制御装置から取り外されるジャンパーとするとすることができる。この場合、ジャンパーは、電気的ラインを有する独立した、完全に取外し可能なコンポーネントを意味することが理解される。

第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２には、例えば、先行する図を参照して説明したように、この場合、特に第１のデザインおよび第２のデザインが設けられている。第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２の第１のデザインは、この場合、（例えば、フェイルセーフ（ＦＳ）または標準的な（ＳＴ）用途のための）入力／出力モジュール部とすることができる。第２のデザインにおいて、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、モジュール供給、すなわち、内部供給電圧を給電するための、または、新たな電圧群を構成するための、周辺装置供給、すなわち、外部供給電圧を給電するための電圧源モジュール部（または、給電モジュール部）とすることができる。

第２のデザイン（電圧源モジュール部）においては、少なくとも１つの第１の接点１２０’（具体的には、前述したように、第２のグループの接点１２０’）または第１のモジュール部１０２のプリント回路基板１２１’が、それを絶縁点１５２に挿入できるように配置されている。接点１５６，１５８の一方は、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の電気的嵌合接点１３０である。したがって、第１の結合構成において、第１のモジュール部（電子モジュール部または電圧源モジュール部）の第１の電気接点１２０’は、可動部１５０が第２の位置にある場合に、第１のモジュール部１０２と第２のモジュール部１０４との間の電気的接続のために、第２のモジュール部（バスモジュール部）の一方の接点１５６，１５８に接触する。このようにして、給電接続部１６０が形成される。給電接続部１６０は、第１のモジュール部（電圧源モジュール部または給電モジュール部）１０２への接続のために用いられる。そのため、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、その第２のデザイン（電圧源モジュール部）において、第１の電気接点１２０が給電接続部１６０とともに、第１の結合構成において、第１のモジュール部１０２と第２のモジュール部１０４との間に電気的接続部を形成するように配置されたその第１の電気接点１２０’を有している。このようにして、電圧が第１のモジュール部（電子モジュール部または電圧源モジュール部）１０２から第２のモジュール部（バスモジュール部）へ供給される。

第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４は、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間の電気的接続部に接続されている追加的なコネクタ１７０をさらに備えている。第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２は、その第１のデザイン（入力／出力モジュール部）において、第１の電気接点１２０’が追加的な接続部１７０とともに、第１の結合構成において、第１のモジュール部（電子モジュール部または入力／出力モジュール部）と第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４との間に電気的接続部を形成するように配置されたその第１の電気接点１２０’またはプリント回路基板１２１’を有している。

図１３に矢印で示すように、この実施形態において、該供給電圧バス上の供給電圧は、第１のバスコネクタ１１７により、第２のバスコネクタ１１７’の方向に、すなわち、この場合、長手方向Ｌの左から右に接続されている。そのため、上述した接点は、この場合、右側の接点１５８である。その結果、接点は、第１のモジュール部１０２の第１の電気接点１２０’によって、接点１５８に対して形成される。第１のモジュール部１０２の第１の電気接点１２０’は、第２のモジュール部１０４の他方の接点１５６と絶縁されている。このようにして、新たな電圧を右側に供給することができる。

上述した実施形態により、可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃが第１の位置にある場合、バスコネクタ１１７の一方に存在する電圧は、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間に接続され、および可動部１５０，１５０ａ〜１５０ｃが第２の位置にある場合は、第１のバスコネクタ１１７と第２のバスコネクタ１１７’との間に直流電気的遮断がもたらされる。

そのため、この場合、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の２つの異なるデザイン（１つは、接続されたバスを有するデザインで、１つは、遮断されたバスを有するデザイン）の代わりに、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の単一のデザインのみが必要となる。その結果、第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４の単一のデザインのみの製造のため、その製造コストは低くなる。加えて、第１のモジュール部（電子モジュール部）１０２のどのようなデザインも第２のモジュール部（バスモジュール部）１０４上に配置することができるため、使い勝手が向上する。

これまで、工業設備の自動制御用の制御装置について説明してきたが、該制御装置は、別の用途を制御するのにも用いることができることを理解すべきである。さらに、該制御装置は、第１のモジュール部の電気接点と、第２のモジュール部の嵌合接点が（旋回運動によって）結合される他の何らかの装置とすることができる。

Claims (16)

1. 工業設備（１０）の自動制御用の制御装置（１）であって、
   長手方向（Ｌ）で互いに隣接して配置される複数のモジュール（１００）を備え、前記モジュール（１００）が、それぞれ、少なくとも１つのモジュール部（１０４）を備え、
   前記モジュール部（１０４）がハウジング（１０５）を備え、前記モジュール部（１０４）は、前記長手方向（Ｌ）に隣接している第１の隣接するモジュール部への電気的接続のために、前記ハウジング（１０５）の第１の側部に、少なくとも１つの電気バスコネクタ（１１７）をさらに備え、前記モジュール部（１０４）は、前記長手方向（Ｌ）に隣接している第２の隣接するモジュール部への電気的接続のために、前記ハウジング（１０５）の、前記第１の側部とは反対側の第２の側部に、少なくとも１つの第２の電気バスコネクタ（１１７’）をさらに備え、
   前記モジュール部（１０４）は、第１の位置および第２の位置に移動可能な少なくとも１つの可動部（１５０）を備え、前記可動部（１５０）は、前記第１の位置において、前記第１のバスコネクタ（１１７）と第２のバスコネクタ（１１７’）との間に電気的接続をもたらし、および前記第２の位置においては、前記第１のバスコネクタ（１１７）と第２のバスコネクタ（１１７’）との間に絶縁点（１５２）を形成することを特徴とする制御装置。
2. 少なくとも１つの前記モジュール（１００）は、第１のモジュール部（１０２）と、第２のモジュール部（１０４）とを備え、前記モジュール部（１０４）は、前記第２のモジュール部であり、前記第１のモジュール部（１０２）と前記第２のモジュール部（１０４）とは機械的および電気的に結合して第１の結合構成を形成することができ、
   前記第１のモジュール部（１０２）は、少なくとも１つの第１の電気接点（１２０）を備え、前記第２のモジュール部（１０４）は前記第１の結合構成において前記第１および第２のモジュール部（１０２，１０４）間の電気的接続のために、前記第１の電気接点（１２０）に接触する少なくとも１つの第１の電気的嵌合接点（１０３）を備える、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１のモジュール部（１０２）のうちの少なくとも１つは、長手方向（Ｌ）に基本幅（ｄ）を有し、および前記第２のモジュール部（１０４）は、基本幅（ｄ）の整数（ｎ）倍、好ましくは偶数倍である幅を長手方向（Ｌ）に有する、請求項２に記載の制御装置。（34条補正の請求項２と同じ）
4. 前記第２のモジュール部（１０４）は、整数（ｎ）に一致する複数の前記可動部（１５０，１５０ａ〜１５０ｃ）を備え、それらの可動部は、それぞれ、前記第１の位置および第２の位置へ移動可能であり、前記可動部（１５０，１５０ａ〜１５０ｃ）の各々は、前記可動部（１５０，１５０ａ〜１５０ｃ）の各々が第１の位置にある場合に、電気ライン（１５４）により、前記第１のバスコネクタ（１１７）と第２のバスコネクタ（１１７’）との間に電気的接続が形成されるように配置されている前記電気ライン（１５４）を備え、その第２の位置にある前記可動部（１５０，１５０ａ〜１５０ｃ）の各々は、前記第１のバスコネクタ（１１７）と第２のバスコネクタ（１１７’）との間に絶縁点（１５２）を形成する、請求項３に記載の制御装置。
5. 少なくとも１つの他の前記第１のモジュール部（１０２）は、基本幅（ｄ）の整数倍（ｍ）、好ましくは偶数倍である、前記長手方向（Ｌ）の幅を有する、請求項３または請求項４に記載の制御装置。
6. 前記第２のモジュール部（１０４）は、前記第１のバスコネクタ（１１７’）に電気的に接続されている第１の接点（１５６）と、前記第２のバスコネクタ（１１７’）に電気的に接続されている第２の接点（１５８）とを有し、および前記絶縁点（１５２）は、前記可動部（１５０）が第２の位置にある場合に、前記第１の接点（１５６）と第２の接点（１５８）との間に位置する、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記電気的嵌合接点（１３０）は、前記接点（１５６，１５８）のうちの一方であり、その結果、前記第１の結合構成において、前記第１の電気接点（１２０）は、給電接続部（１６０）を設けるために、前記可動部（１５０）が前記第２の位置にある場合に、前記第１および第２のモジュール部（１０２，１０４）間の電気的接続のために、前記第２のモジュール部（１０４）の一方の接点（１５６，１５８）に接触する、請求項６に記載の制御装置。
8. 前記第１のモジュール部（１０２）の前記第１の電気接点（１２０）は、前記第２のモジュール部（１０４）の他方の前記接点（１５６）と絶縁される、請求項７に記載の制御装置。
9. 前記可動部（１５０）は、可動部（１５０）が前記第１の位置にある場合に、前記電気ライン（１５４）により、前記第１の接点（１５６）と第２の接点（１５８）との間に、および／または前記第１のバスコネクタ（１１７）と第２のバスコネクタ（１１７’）との間に、電気的接続がもたらされるように配置される少なくとも１つの前記電気ライン（１５４）を備える、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の制御装置。（＊34条補正の請求項６と同じ）
10. 前記モジュール部（１０４）は、前記第１のバスコネクタ（１１７）と第２のバスコネクタ（１１７’）との間の電気的接続部に接続される追加的なコネクタ（１７０）をさらに備える、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の制御装置。
11. 前記第１のモジュール部（１０２）は、第１および第２のデザインを有し、前記第１のデザインを有する第１のモジュール部（１０２）は、前記第１の結合構成において、前記第１の電気接点（１２０）が、前記追加的なコネクタ（１７０）とともに、前記第１および第２のモジュール部（１０２，１０４）間の電気的接続をもたらすように配置された、その第１の電気接点（１２０）を有する、請求項２〜請求項９および請求項１０のいずれか１項に記載の制御装置。
12. 前記第２のデザインを有する第１のモジュール部（１０２）は、前記第１の結合構成において、前記第１のモジュール部（１０２）から前記第２のモジュール部（１０４）へ電圧を供給するために、前記第１の電気接点（１２０）が、前記給電接続部（１６０）とともに、前記第１および第２のモジュール部（１０２，１０４）間の電気的接続をもたらすように配置された、その第１の電気接点（１２０）を有する、請求項７および請求項１１に記載の制御装置。
13. 前記絶縁点（１５２）は、前記可動部（１５０）が前記第２の位置にある場合に、空気で満たされた領域である、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制御装置。（＊34条補正の請求項７と同じ）
14. 前記可動部（１５０）は、ガイド（１６４）上に案内され、および前記第１の位置と第２の位置との間でシフト可能なスライド要素である、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の制御装置。
15. 前記第１のバスコネクタ（１１７）および第２のバスコネクタ（１１７’）は、それぞれ、供給電圧に接続する供給電圧バスのバスコネクタである、請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の制御装置。
16. 請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の制御装置のためのモジュールまたはモジュール部。

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