JPH09508736A - 信号処理接続および機能ユニットを有する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動化装置に接続されている非中央の周辺システムの周辺モジュールが同定可能である装置が提案される。そのために非中央の周辺システムの周辺モジュールは、供給電圧が遮断されている同定作動形式の間にそれに供給された問い合わせ信号を同定信号に変換する装置を設けられている。本発明はプログラム記憶式制御装置の非中央の周辺システムに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 信号処理接続および機能ユニットを有する装置 本発明は請求項１の前文による装置に関する。 モジュール構成の自動化システムでは、アクタおよびセンサの使用を顧慮して 技術的プロセスに生ずる状況にシステムの入力および出力構成要素を適応させる ことが望ましい。そのためには、システムのＣＰＵユニットがたとえば診断の目 的で計画されたユーザープログラムで仮定されている構成と実際の構成との間の 一貫性を求めるため構成の形式を求めることが必要である。国際特許出願公開第 ＷＯ９４／１５２９９号明細書には、装置の差し込み個所が機能ユニットを装着 されているか否かを認識するＣＰＵユニットを有する装置が記載されている。そ のために差し込み可能なユニットは、これらのユニットが読出しアクセスの間に ＣＰＵユニットの差し込み個所同定信号を受信する場合に、それに対応付けられ ているアドレス線のレベルを切換えるレベル切換手段を有する。 自動化システムにおいて高い拡張度合にもかかわらず自動化装置に組み込まれ る入力および出力構成要素の数を減ずるため、たとえばいわゆる“能動的端子” の形態での非中央の周辺システムが使用される。周辺モジュールを有するケース がプロセスにおけるアクタおよびセンサに移動され、またケーブルを介して非中 央の周辺システムと接続されているただ１つの接続モジュールのみが自動化装置 に必要である。国際特許出願公開第ＷＯ９４／１５２９９号明細書に提案されて いる装置は、確かに接続モジュールが自動化装置の差し込み個所に差し込まれて いるか否かを認識し得るが、周辺モジュールが非中央の周辺システムに存在して いるか否かを認識することはできない。 本発明の課題は、冒頭に記載した種類の装置であって、差し込まれたまたは組 み込まれた機能ユニットが同定可能である装置を提供することにある。さらに本 発明の課題は、信号処理接続回路から空間的に独立して設置されているときにも 同定可能である同定可能なユニットを提供することにある。 この課題は請求項１に示されている措置を講じられている装置により解決され る。 請求項３に示されている措置を講じられている機能ユニットは、その信号処理 接続回路から空間的に独立して設置されているときにも同定可能である。信号処 理接続回路および機能ユニットがたとえば一緒に背壁バスを設けられている自動 化装置に配置されていることは必要でない。 本発明の実施形態は従属請求項に示されている。 機能ユニットの装置は能動的または受動的に構成されていてよい。能動的装置 は装置自体のなかで発生された電圧から同定信号を発生するための手段を有する 。それに対して受動的装置は信号処理接続回路から供給された電圧を同定電圧に 変換する。好ましくは接続回路の電圧ならびに同定電圧は既存の信号線を経て伝 送される。 本発明の実施例が示されている図面により以下に本発明ならびにその構成およ び利点を一層詳細に説明する。 図１は非中央の周辺システム、また 図２は接続されているディジタル入出力ユニットを有する自動化装置の信号処 理接続回路の原理回路図を示す。 図１には非中央の周辺システムのケース１が示されている。このケースは３列 の孔２を設けられている。これらの孔２は操作孔３を介して解除可能である外部 導線を接続するためのねじなしのばね端子を有する。ケース１のなかにディジタ ル入力および出力モジュール５が組み込まれており、それらの入力端はケーブル 端子４と、またそれらの出力端は孔２とケース１内のここには図示されていない プリント配線板を介して接続されている。孔２の列の左端に電位導線に対するＬ −およびＬ＋を付されている孔が取付けられている。これらの孔は前方から交換 可能なヒューズを有するヒューズモジュールに電位導線を導く役割をする。ケー ブル端子４には、非中央の周辺システム１を自動化装置の信号処理接続回路７（ 図２）と接続する平帯ケーブルが接続可能である。各々のディジタル入力および 出力モジュールには３つの孔２が対応付けられており、これらの孔に３線端子を 有するアクタまたはセンサが接続可能である。その際にこれらの３つの孔のそれ ぞれ２つはセンサ／アクタに対する供給電圧を与えられており、また１つの孔は 信号導線の接続用として設けられている。この実施例では非中央の周辺システム に１６個のディジタル入力および出力モジュールが差し込み可能であり、それに よってケーブル端子４に接続すべき平帯ケーブルは全体で１８本の導線を有して いなければならず、それらのうち１６本の導線は接続回路と最大１６個の組み込 み可能または差し込み可能なモジュールとの間の信号伝送用として、また２つの 導線は電圧供給＋５Ｖ、Ｍ５Ｖ用として設けられている。電圧供給＋５Ｖ、Ｍ５ Ｖからモジュール５は、接続されているセンサ／アクタに対する３つの孔２の２ つに適当な供給電圧を形成する。ばね端子の上に個々の端子の番号１…１６（１ …６は図１では隠れている）が記入されている記入領域が配置されている。 非中央の周辺システムに組み込まれているディジタル入力および出力モジュー ル５の同定を考慮に入れての自動化装置の信号処理接続回路７の機能および作用 を明らかにするため、２つの接続されているディジタル入力および出力モジュー ル５を有するこの信号処理接続回路７の原理回路図が示されている図２を参照し て説明する。図１および図２に示されている等しい部分には等しい符号が付され ている。モジュール５の１つはディジタル出力モジュール６ａとして、また他方 のモジュールはディジタル入力モジュール６ｂとして構成されており、その際に 出力モジュール６ａは抵抗Ｒ４、Ｒ５およびダイオードＤ３から形成された装置 ８ａ、オプトカップラＯＫａおよび信号状態を指示するための発光ダイオードＬ ＥＤａを含んでおり、また入力モ ジュール６ｂはオプトカップラＯＫｂ、発光 ダイオードＬＥＤｂおよび抵抗Ｒ６、Ｒ７およびダイオードＤ４から形成された 装置８ｂを含んでいる。 いわゆる正規作動中は接続回路７の供給および同定装置９が平帯ケーブルの導 線１０、１１を介してまたケーブル端子４を介してモジュール６ａ、６ｂに供給 電圧＋５ＶおよびＭ５Ｖを供給する。そのために制御可能なスイッチＳＷが閉じ られており、またこの作動形式ではそのつどの信号導線１２ａ、１２ｐが０また は１レベルの形態の信号を与えられる。モジュール５がディジタル出力モジュー ルである場合には（この例ではモジュール６ａ）、供給および同定装置９は制御 プログラムの設定に相応してこの出力モジュールに相応の導線１２ａを介して０ または１レベルを供給し、またディジタル入力モジュール（この例ではモジュー ル６ｂ）の場合にはこのモジュールは導線１２ｂを介して装置９に、モジュール の測定値入力端（孔２）における測定値に相応する０または１レベルを供給する 。１６本の信号導線１２ａ…１２ｐの各々は抵抗Ｒ１、Ｒ２および脱結合ダイオ ードＤ１、Ｄ２から成る入力接続回路を有し、その際にダイオードＤ１、Ｄ２の 機能および作用は本発明にとって重要ではなく、従って詳細には説明しない。 接続回路７をサイクリックにまたは設定可能な時間の後に開始するいわゆる同 定作動形式では、供給および同定装置９がスイッチＳＷを開き、それによってモ ジュール５への電圧＋５Ｖの供給が中断される。その代わりに供給および同定装 置９はモジュール５に次々と信号導線１２ａ…１２ｐを経て通常５Ｖの検査電圧 を与える。ディジタル入力および出力モジュールの装置８ａ、８ｂの構成要素は 、この検査電圧においてディジタル出力モジュール６ａの出力端２が導通接続せ ず、またディジタル入力モジュール６ｂの場合によっては駆動される入力端２が このモジュールの同定に関して影響しないように設定されている。装置９が先ず ディジタル出力モジュール６ａに信号導線１２ａを経て５Ｖの検査電圧を与える ことが仮定されている。それにより電流１１が抵抗Ｒ１、Ｒ２、ダイオードＤ３ およびコンパレータＫ１、Ｋ２の入力抵抗Ｒ３を経て流れる。この入力抵抗Ｒ３ には抵抗Ｒ１、Ｒ２およびダイオードＤ３における電圧降下だけ減ぜられた同定 電圧が生ずる。コンパレータＫ１、Ｋ２の入力回路は別の抵抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１ ０を含んでおり、その際にこれらの抵抗および抵抗Ｒ３は、コンパレータＫ１の 出力端にもコンパレータＫ２の出力端にも１レベルが与えられているように設定 されている。抵抗Ｒ４およびＲ５は抵抗Ｒ３に比較して高抵抗に選ばれているの で、電流Ｉ１の大部分は供給導線１０を経て抵抗Ｒ３に流れる。抵抗Ｒ４および Ｒ５に与えられている電圧は小さいので、光結合器ＯＫａおよび発光ダイオード ＬＥＤａは作動に必要な電流を得られない。供給および同定装置９に記憶されて いる処理規則に基づいて装置９はコンパレータＫ１、Ｋ２の出力信号レベルのビ ット組み合わせ１、１から、モジュール６ａがディジタル出力モジュールである ことを認識する。この同定の後に装置９はモジュール６ｂに導線１２ｂを経て検 査電圧＋５Ｖを与え、それによって電流１２が抵抗Ｒ１、Ｒ２、抵抗Ｒ６、ダイ オードＤ４および抵抗Ｒ３を通って流れる。装置８ｂの抵抗Ｒ６は、抵抗Ｒ３に おけ る電圧降下がコンパレータＫ１において出力レベル０を、またコンパレータＫ２ において出力レベル１を生じさせるように設定されている。抵抗Ｒ７は同じく抵 抗Ｒ３に比較して高抵抗であり、またダイオードＤ５が、駆動される入力端２に おいて接続回路７がモジュール６ｂの同定に関して有害に影響されることを防止 する。処理規則に相応して接続回路７の装置９がコンパレータＫ１、Ｋ２の出力 信号レベルのビット組み合わせ０、１からディジタル入力モジュールを認識する 。コンパレータＫ１、Ｋ２がそれぞれ０出力レベルを有する（ビット組み合わせ ０、０）場合には、装置９は、モジュールが非中央の周辺システム内の相応の取 付個所または差し込み個所に配置されていないことを認識する。これはたとえば 、装置９が導線１２ｃに検査電圧５Ｖを与える場合である。抵抗Ｒ３に０Ｖの同 定電圧が与えられており、このことはモジュールがこの信号導線１２ｃに接続さ れていないことを示唆する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの機能ユニット（５；６ａ、６ｂ）を有する装置であって、 信号処理接続回路（７）に接続可能である供給導線および信号導線（１２ａ、… ）に対する第１の端子（１０、１１）とセンサ／アクタの接続用の第２の端子（ ２）とを設けられており、正規作動形式ではユニット（５；６ａ、６ｂ）が接続 回路（７）から供給電圧（＋５Ｖ、、Ｍ５Ｖ）を受け、またセンサ／アクタに信 号が与えられ、またはこれから信号を受ける装置において、、機能ユニット（５ ；６ａ、６ｂ）が、接続回路（７）がユニット（５；６ａ、６ｂ）に供給電圧を 供給しない同定作動形式の間は接続回路（７）に第１の端子の導線を経て同定信 号を供給する装置（８ａ、８ｂ）を設けられており、この同定信号を接続回路（ ７）が処理規則に従って評価し、またユニット（５；６ａ、６ｂ）の形式を求め ることを特徴とする装置。 ２．同定作動形式で接続回路（７）が装置（８ａ、８ｂ）に信号導線（１２ａ… １２ｐ）を経て電圧を供給し、この電圧を装置（８ａ、８ｂ）が同定電圧に変換 し、また供給導線を経て接続回路（７）に戻すことを特徴とする請求項１記載の 装置。 ３．基本装置の信号処理接続回路（７）に接続可能である供給導線および信号導 線（１２ａ、…）に対する第１の端子（１０、１１）とセンサ／アクタの接続用 の第２の端子（２）とを有し、正規作動形式で供給電圧（＋５Ｖ、Ｍ５Ｖ）を受 ける機能ユニット（５；６ａ、６ｂ）において、機能ユニット（５；６ａ、６ｂ ）が、供給電圧が遮断されている同定作動形式の間に同定信号を発生する装置（ ８ａ、８ｂ）を設けられていることを特徴とする機能ユニット。 ４．装置（８ａ、８ｂ）が接続回路（７）から第１の端子の導線を経て供給され た問い合わせ信号を同定電圧に変換することを特徴とする請求項３記載の機能ユ ニット。 ５．同定作動形式で装置（８ａ、８ｂ）が接続回路（７）から信号導線（１２ａ …１２ｐ）を経て供給された電圧を同定電圧に変換し、また供給導線を経て接続 回路（７）に戻すことを特徴とする請求項４記載の機能ユニット。