JP3926846B2 - 分散配置可能な周辺アセンブリシステム - Google Patents

Description

本発明は１つの基本アセンブリ及び少なくとも１つの拡張装置から成る分散配置可能なアセンブリシステムに関する。
ドイツ国特許第３５３７３９９号明細書から、別の周辺インターフェースユニットによりモジュール的に拡張可能な分散配置可能な周辺インターフェースユニットは公知である。この公知の周辺インターフェースユニットは、インテリジェントユニットを有し、このインテリジェントユニットは、第１の通信手段を介して上位の計算機と、拡張装置を有する第２の通信手段を介して後続の周辺インターフェースユニットと、さらに別の通信手段を介して技術的設備とそれぞれ通信をする。その際、それぞれの周辺インターフェースユニットは周辺制御のための手段を有する。
国際特許第94/27196号明細書から、変換モジュールが使用可能な接続装置から成る分散周辺アセンブリは公知である。上位の制御装置への接続はバス接続により行われる。
この明細書から公知の構成は、分散周辺アセンブリの最小構成でも多数の個別の構成要素が必要とされる点で、まだ最適ではない。
さらに、変換ユニットおよびバス接続が接続装置に一体化されている周辺アセンブリは公知である。しかしこれらのアセンブリは拡張可能でなく、このことは同時にこれらのアセンブリの欠点である。
従って、本発明の課題は、分散配置可能な周辺アセンブリシステムであって、一方では費用の点で望ましい基本システムが可能であり、他方では後でフレキシブルに拡張可能な周辺アセンブリシステムを提供することである。
この課題は請求項１の特徴により解決される。
拡張装置の周辺駆動ユニットが拡張装置の周辺接続に無関係に周辺アセンブリシステムから除去可能であれば周辺接続を前もって取り外しまた後で再び取り付ける必要なしに、周辺駆動ユニットの交換を行うことができる。すなわちいわゆる固定配線が達成される。
本発明による周辺アセンブリシステムは、その中に非常に簡単に構成された周辺駆動ユニットを配置可能であることにより優れている。その際、周辺駆動ユニットは、拡張装置または周辺駆動ユニットにおける変更なしに拡張装置の任意のプラグイン個所にプラグイン可能である。
請求項３または４の措置により、アナログ信号の特にノイズに強い伝送が達成される。
請求項５または６による措置は特に適切な大きさであることが研究により判明している。
他の利点および詳細は実施例の以下の説明から明らかになる。実施例において、
図１は基本アセンブリのブロック回路図、
図２は拡張装置のブロック回路図、また
図３は拡張装置の周辺駆動ユニットのブロック回路図である。
図１によれば、基本アセンブリ１はインテリジェントユニット２、例えばマイクロコントローラ２、から成っている。インテリジェントユニット２は上位の制御装置との通信のためにフィールドバス接続３と接続されている。フィールドバス接続３を介してインテリジェントユニットは例えばＰＲＯＦＩＢＵＳプロトコルに従って上位のプログラム記憶式制御装置と通信し得る。それによりインテリジェントユニット２は、プログラム記憶式制御装置からデータを受信し、または逆にそれにデータを送信する立場にある。
インテリジェントユニット２はさらに周辺駆動ユニット４と接続されている。周辺駆動ユニット４に周辺接続５が接続されているので、インテリジェントユニット２は制御すべき技術的設備から信号を受信し、またそれに信号を送信し得る。すなわちインテリジェントユニット２は周辺駆動ユニット４および周辺接続５を介して技術的設備とも通信し得る。
図面を見やすくするため図１中の周辺駆動ユニット４は２チャネルの周辺駆動ユニット群として構成されている。それに対して実際には周辺駆動ユニット群は４つまたは５つのチャネルを取り扱う立場にある。従って、基本アセンブリに対する周辺接続の数は１６または３２となる。
周辺駆動ユニット４を４つの群に分割する代わりに、これらは単一の周辺駆動ユニット４′にまとめられていてもよいであろう。しかし用語・周辺駆動ユニットの数”は常にすべてのチャネルの和を意味している。
基本アセンブリ１は、それがフィールドバス接続３を介して上位のプログラム記憶式制御装置と接続されているならば、単独で作動可能である。しかし、もし周辺駆動ユニット４および周辺接続５が制御すべき技術的設備を制御するために十分でないならば、拡張装置６を１：１で互いに相応する拡張接続７、７′を介して互いに接続する必要がある。接続は例えば量産された平帯ケーブルにより行うことができる。
拡張装置６は複数のプラグイン個所８を有する（図２参照）。各プラグイン個所８において最も上側の両接触部９は拡張接続７′の２つの接触部１０と接続されている。これらの接触部を介して利用信号が伝送される。さらに、プラグイン個所８の最も下側の両接触部１１は周辺接続ユニット１２と接続されている。各プラグイン個所８の他の４つの接触部は、拡張接続７′を介して内部で接地点または＋５Ｖと接続されており、もしくは外部で端子１３を介して０および＋２４Ｖと接続可能である。
図２からわかるように、それによって複数の拡張装置の周辺接続１２が拡張装置６の上に配置されている。
プラグイン個所８は、図２から直ちにわかるように、２チャネルに構成されている。しかし、それらは１チャネルに構成されていてもよいであろう。さらに図２中には４つのプラグイン個所８しか示されていない。それに対して、実際には、拡張装置６は８つのプラグイン個所を有する。
プラグイン個所８のなかに拡張装置６の周辺駆動ユニット１４が差し込まれる。図２から直ちにわかるように、プラグイン接触部９、１１の配置はすべてのプラグイン個所８において同一であるから、周辺駆動ユニットはプラグイン個所８の各々のなかに差し込まれ得る。さらに、直ちにわかるように、拡張装置６のなかに差し込まれる周辺駆動ユニットは周辺接続１２に無関係に周辺アセンブリシステムから取り外され得る。
図３はいま例として他の周辺駆動ユニットに対してアナログ入力または出力モジュール１４を示す。図３によれば、モジュール１４はプラグインコネクタ１５を有し、それによりプラグイン個所８の１つに差し込まれ得る。両信号接触部９′は変換ユニット１６と接続されており、変換ユニット１６はまたレベル変換器１７と接続されている。レベル変換器１７は両入力／出力接触部１８と接続されている。
基本アセンブリ１のインテリジェントユニット２は、拡張接触部１０の任意の１つ（両供給接触部は例外とする）を介して１つの直列ビットパターンを送るように構成されている。それはそのために、制御すべき技術的設備に伝送されるべきアナログ信号をビットパターンに変換する変換ユニットを実現する。このビットパターンは次いで直列に相応の導線を介してモジュール１４に、またそこからさらに変換ユニット１６の１つに伝送される。変換ユニット１６は受信された直列のビットパターンから対応するアナログ出力信号を求め、またそのアナログ出力信号を変換ユニットと接続されているレベル変換器１７に伝達する。このレベル変換器は次いでその信号を対応付けられている入力／出力接触部１８を介して制御すべき技術的設備に出力する。
逆にモジュール１４がアナログ入力モジュールであれば、最初にレベル変換器１７のなかで入力／出力接触部１８を介して受信された信号のレベル変換が行われる。変換された信号は次いで変換ユニット１６によりビットパターンに変換され、このビットパターンは更に直列に信号接触部９′の１つを介して基本アセンブリのインテリジェントユニット２に伝送される。これは次いで受信された直列のビットパターンから対応するアナログ信号を再構成する。
特にアナログ信号伝送のための本方法は伝送される信号のディジタル化によりノイズに対して非常に強い。

Claims (6)

1. 基本アセンブリ（１）および少なくとも１つの拡張装置（６）から成る分散配置可能な周辺アセンブリシステムであって、
   −その際に基本アセンブリ（１）はインテリジェントユニット（２）を有し、インテリジェントユニット（２）は、
   −−上位の制御装置との通信のためにバス接続（３）と、
   −−制御すべき技術的設備との通信のために複数個の周辺駆動ユニット（４）ならびに付属の周辺接続（５）と、また
   −−基本アセンブリ（１）の拡張を可能にする目的で拡張接続（７、７′）を介して少なくとも１つの拡張装置（６）と
   接続されており、
   −その際に拡張装置（６）が同じく複数個の周辺駆動ユニット（１４）ならびに付属の周辺接続（１２）を有し、また
   −その際に拡張装置（６）の周辺駆動ユニット（１４）の数が基本アセンブリ（１）の周辺駆動ユニット（４）の数よりも少ない
   ようになったものにおいて、
   −拡張装置（６）の周辺駆動ユニット（１４）が拡張装置（６）の周辺接続１２）と無関係に周辺アセンブリシステムから取り外し可能であり、
   −拡張接続（７、７′）が基本アセンブリ（１）と拡張装置（６）との間を伝送すべき各利用信号に対して１つの固有の拡張接触部（１０）を有し、
   −プラグイン個所（８）が基本アセンブリ（１）とそれぞれのプラグイン個所（８）に差し込むべき周辺駆動ユニット（１４）との間を伝送すべき各利用信号に対して１つの固有の差し込み接触部（９）を有し、
   −利用信号の伝送のために設けられている各差し込み接触部（９）が、それに対応付けられ利用信号の伝送のために設けられている拡張接触部（１０）と接続され、
   −利用信号の伝送のために設けられている差し込み接触部（９）がすべてのプラグイン個所（８）において同じ位置に配置されている
   ことを特徴とする周辺アセンブリシステム。
2. 拡張装置（６）のプラグイン個所（８）の数が５と１０との間、例えば８であることを特徴とする請求項１記載の周辺アセンブリシステム。
3. −拡張装置（６）の周辺駆動ユニット（１４）の少なくとも１つがアナログ入力モジュール（１４）として構成されており、
   −アナログ入力モジュール（１４）が、制御すべき技術的設備から受信されたアナログ信号を拡張接続（７、７′）を介して基本アセンブリ（１）に伝送すべき直列ビットパターンに変換するための変換ユニット（１６）を有し、
   −基本アセンブリ（１）の上に配置されているインテリジェントユニット（２）は、受信された直列ビットパターンから相応するアナログ信号を確定するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の周辺アセンブリシステム。
4. −拡張装置（６）の周辺駆動ユニット（１４）の少なくとも１つがアナログ出力モジュール（１４）として構成されており、
   −基本アセンブリ（１）の上に配置されているインテリジェントユニット（２）が、制御すべき技術的設備に伝送すべきアナログ信号を拡張接続（７、７′）を介してアナログ出力モジュール（１４）に伝送すべき直列ビットパターンに変換するための変換ユニット（２）を有し、
   −アナログ出力モジュール（１４）は、受信された直列ビットパターンから相応するアナログ信号を確定するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の周辺アセンブリシステム。
5. 基本アセンブリ（１）の周辺駆動ユニット（４）ならびに付属の周辺接続（５）の数が１６または３２であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の周辺アセンブリシステム。
6. 拡張装置（６）の周辺駆動ユニット（１４）ならびに付属の周辺接続（１２）の数が１または２であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の周辺アセンブリシステム。

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