KR100282075B1 - 구동밸브용제어장치 - Google Patents

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Abstract

필드버스 (2) 와 하나 이상의 부하 (5) 사이에서 제어 신호를 송신하는 제어장치가 개시되어 있다. 상기 제어장치에는 필드버스 (2) 에 접속될 수 있는 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 을 구비하는 제어모듈 (23) 이 설치되며, 상기 제어장치는, 제어모듈에 설치된 접촉수단 (27) 이 상기 부하에 접속되도록 상기 부하 (5) 에 고정될 수 있다. 상기 접촉수단 (27) 에 덧붙여, 상기 제어모듈 (23) 에는 하나 이상의 다른 신호입력부 및/또는 신호출력부 (33) 가 설치되며, 상기 신호입력부 및/또는 신호출력부는 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 에 접속되고 하나 이상의 다른 추가 부하 (5') 및/또는 센서에 결합된다.

Description

구동밸브용 제어장치{CONTROL DEVICE FOR ACTUATING VALVES}
이러한 유형의 제어장치는 독일 특허 공개 공보 3,915,456 A1 에 개시되어 있다. 이것은 밸브들의 군(group)에서 전자기 밸브를 개별적으로 구동하는데 사용된다. 상기 개별적인 밸브들은 밸브 플러그(plug)들에 의해 일련의 필드버스와 접속되며, 버스 커뮤니케이션 유닛이 각각의 밸브 플러그내에 일체화되어, 각각의 밸브에 그들 고유의 버스 커뮤니케이션 유닛이 제공된다. 상기 버스 커뮤니케이션 유닛은 상기 필드버스에 의해 전송되는 신호를 읽고, 자신에 관련된 어드레싱(relevent addressing)인 경우에, 연관된 밸브를 스위치한다.
상기 종래의 제어장치는 비교적 적합하게 사용될 수도 있지만, 사실 다수의 버스 커뮤니케이션 유닛은 비교적 값비싼 설계를 요하게 한다. 게다가, 각각의 부하는 그 부하에 별도로 설치되는 도전체를 가져야 하므로, 필드버스 도전체들의 설치는 비교적 까다롭다.
그리고, 버스 커뮤니케이션 유닛들이 밸브 드라이브들내에 일체화되는 유사한 배열이 독일 특허 공개 공보 4,230,414 A1 에 개시되어 있다.
본 발명은 필드버스 (field bus) 와 하나 이상의 부하 및/또는 센서 사이에서 제어 신호를 전송하는데 사용하기 위한 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어모듈을 구비하는 구동 밸브용 제어장치에 관한 것이며, 상기 제어모듈은 버스 커뮤니케이션 유닛 및 상기 제어모듈을 상기 필드버스에 접속하기 위한 접속수단을 포함하고, 상기 제어모듈상에 설치된 접촉수단을 통해 상기 버스 커뮤니케이션 유닛이 하나 이상의 부하 및/또는 센서와 전기적으로 결합되도록 상기 부하 및/또는 상기 센서에 접속될 수도 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 필드버스 접속시스템과 접속되는 본 발명에 따른 형태의 다수의 제어 수단들을 갖는 배열을 도시하며, 상기 배열의 서로 다른 유닛들이 서로 다르게 설계된 제어 수단과 접속되어 있는 체인형(chained) 도전체들에 표시되어 있는 도.
도 2 는 도 1 에 표시된 유닛 (II) 의 상세 평면도.
도 3 은 화살표 (III) 의 방향의 측면도로서 도 2 의 배열을 도시하는 도.
도 4 는 도 1 에 표시된 유닛 (IV) 의 상세도.
도 5 는 도 1 에 표시된 유닛 (V) 의 상세 평면도.
도 6 은 도 1 에 표시된 유닛 (VI) 의 상세 평면도.
도 7 은 제어 수단의 보다 양호한 설계를 보인 도.
본 발명은 설치(installation)가 간단할 뿐만 아니라 제작 비용도 싸게 할 수 있는, 상기한 종류의 제어장치를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
이러한 목적을 실현하기 위해서, 제어모듈상의 접촉 수단에 덧붙여 버스 커뮤니케이션 유닛과 접속되는 하나 이상의 신호 입력부 및/또는 신호 출력부가 하나 이상의 추가 부하 및/또는 센서와의 결합을 위해 제공된다.
그러므로, 하나의 부하 또는 센서상에 배열된 제어모듈을 사용하여 동시에 추가 부하 및/또는 센서를 결합시킬 수 있으며, 따라서 더 이상의 부가적인 별도의 버스 커뮤니케이션 유닛이 연관되지 않는다. 상기 버스 커뮤니케이션 유닛을 갖는 상기 제어모듈은 결과적으로 동시에 다수의 부하 및/또는 센서들에 대한 중심적인 버스 스테이션이 될 수 있다. 그러므로, 적합성(adaptibility)을 실질적으로 저하시킴없이, 설계자는 제작 비용을 줄일 수 있다. 만일 제어모듈이 플러그부라면, 적절한 적용의 경우에, 제어모듈이 밸브 플러그로써 사용될 수 있고, 추가 부하 및/또는 센서들이 이러한 밸브 플러그와 접속될 수 있으므로 제어모듈은 부하 및/또는 센서들의 군과 연관된 상기 제어모듈의 중심적인 버스 커뮤니케이션 유닛을 통하여 필드버스와 통신(communicate) 할 수 있다. 이 경우, 필드버스 도전체를 모든 부하 및/또는 센서들에 까지 연장할 필요가 없기 때문에, 설치의 복잡성도 감소한다.
상기 필드버스는 트윈 (twin) 도전체 설계라고 불리우는 설계를 갖는 일련의 버스인 것이 바람직하다. 만일 상기 필드버스가 소위 ASI 설계 명세서에 따른 것이라면, 상기 버스 커뮤니케이션 유닛도 또한 대응하여 설계된 ASI 버스 스테이션의 형태인 것이 편리하다.
본 발명의 추가적인 장점은 종속 청구항에서 알 수 있다.
제어모듈상의 신호 입력부 및/또는 신호 출력부는 도전체를 통하여 외부 접속부분들과 접속되는 것이 바람직하며, 상기 접속부분은 상기 부하 및/또는 센서들과 접속되어 회로내에 포함될 수 있다. 도전체들이 케이블의 형태로 설계된 것이 본질적으로 우수한 적합성을 갖는다. 그러나, 또다른 응용으로서, 하나 이상의 접속부분들이 상기 제어모듈과 단단하게 일체형으로 접속되어 상기 제어모듈을 조립하는 동안 각각의 접속부분을 상기 연관된 부하 및/또는 센서에 동시에 결합시킬 수도 있다.
도전체들 및 신호 입력부들 또는 신호 출력부들 각각의 사이를 영구 배선 (permanent wiring) 으로 하는 것이 가능하다. 그러나, 예를 들어, 서로 다른 길이를 갖는 도전체들을 선택적으로 접속할 수 있도록 하기 위하여, 분리가능 접속(releasable connection)을 제공할 수도 있으며, 상기 분리가능 접속은 플러그 결합 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예의 경우에, 상기 제어모듈은 부하상에 설치되고, 여기에 사용되는 접촉 수단에 덧붙여, 신호 출력부들만이 추가 부하와 접속된다. 상기 배열은 특히 밸브 조립물들과 접속에 사용된다.
다른 바람직한 설계에 따르면, 상기 제어모듈은 센서상에 직접 장착된 접촉 수단을 가질 수 있으며, 다른 응용으로서, 신호 출력부들만이 있고 상기 신호 출력부들이 추가 센서와 통신할 수도 있다. 이 경우 센서신호들이 버스 커뮤니케이션 유닛에 공급되고, 상기 버스 커뮤니케이션 유닛은 각각의 호출신호(interrogation)에 따라 버스 커뮤니케이션 유닛과 접속된 필드버스로 상기 신호를 통과시킨다.
접촉수단에 덧붙여, 제어모듈의 위치에 따라 신호 출력부 또는 신호 입력부를 구성하는 현재 최상으로 간주되는 구현 형태에서는, 3 개의 추가 신호 입력부 및/또는 신호 출력부가 존재하므로 총 4 가지의 접속 가능성이 존재한다. 특별히 밀집된 유닛으로는, 제어모듈이 제 1 부하상에 장착되고 추가 신호 출력부는 추가 부하와 통신하고, 그외에 2 개의 추가 부하들이 센서들과 접속되고, 상기 센서들이 예를 들어 선형 드라이브와 같은 드라이브 수단상에 설치되어 있는 것이 있다. 드라이브 수단이 동작하는 동안, 센서신호들이 발생되고, 상기 센서신호들은 2 개의 부하를 구동하는데 사용되며, 상기 2 개의 부하는 드라이브 수단의 동작을 미리 설정하는(presetting) 밸브 배열을 제어한다.
먼저, 도 1 의 배열에서 서로 다른 유닛들은 임의로 조합하여 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 이 경우, 가능한 각양각색의 형태들이 존재할 수 있으므로, 제어수단 을 설계할 수 있는 범위는 매우 넓다는 것을 설명한다.
도 1 에 도시된 배열 또는 장치는, 예를 들어, 조립 또는 제조 기술에서 사용될 수 있는 기계를 제어하는데 사용된다. 제어 프로그램을 포함하는 중심 제어 유닛 (1) 이 존재하며, 상기 제어 프로그램에 의해 상기 배열의 개별적인 구성요소들의 동작 방식이 제어된다. 바람직하게는, 이것은 메모리 프로그래머블 제어 (memory programmable control)(SPS) 의 문제이다.
필드버스 (2) 는 중심 제어 유닛 (1) 에 접속되어 있다. 이 경우, 상기 필드버스 (2) 는 소위 ASI 설계 명세서를 따른다. 여기에서, 필드버스 (2) 는 2 개의 와이어형 도전체들 (3 및 4) 을 구비하는 트윈 도전체 버스 또는 트윈 와이어 버스로 이루어진다. 이 경우, 트윈 버스는 분리된 도전체들 또는 공통 절연 케이블내에 일체화된 도전체들일 수 있다. 제어 신호들의 전송은 직렬모드에서 최상으로 이루어진다.
상기 필드버스 (2) 를 따라 다수의 유닛 (II, IV, V 및 VI) 들이 접속되어 있으며, 상기 유닛들 각각은 하나 이상의 부하 (5) 및/또는 하나 이상의 센서 (6) 를 구비한다 (도 2 내지 7 참조). 중심 제어 유닛 (1) 은 필드버스 (2) 를 사용하여 부하들 (5) 에 어떠한 제어신호들을 전송하고, 상기 제어신호들에 의해 부하 (5) 들이 특정한 동작을 수행하게 된다. 이것과 대조적으로, 중심 제어 유닛 (1) 은, 센서 (6) 에서 발생하고 필드버스 (2) 를 통해 전송되며, 신호 출력의 형태에 영향을 주게되는 제어 신호를 수신한다. 따라서, 본 발명은 일체화된 제어 시스템을 제공한다.
본 발명의 제어수단 (7) 은 필드버스 (2) 와 하나 이상의 부하 (5) 및/또는 센서 (6) 사이에서의 제어신호들의 전송과 관련하여 사용된다. 결과적으로 이것은 신호를 양방향으로 전송하는 것에 적합하다. 바람직한 실시예들이 도 2 내지 도 7 에 도시되어 있다. 먼저, 도 2 및 도 3 의 실시예를 참조한다. 여기에 도시된 밸브 하부조립물 (valve subassembly)(8) 은 종측면 (longitudinal side) 이 차례로 인접 배열된 다수의 제어 밸브들 (12) 을 구비하고 있다. 본 실시예에는, 4 개의 제어 밸브 (12) 가 존재한다. 상기 제어 밸브 (12) 들은 플레이트 또는 레일형 유체분배기 (fluid distributor)(13) 에 부착되어 있다.
상기 유체분배기 (13) 는 그것을 통과하여 종방향으로 연장하는 다수의 유체 도관 (14) 을 갖는다. 상기 유체 도관들은 상기 제어 밸브 (12) 들이 위치하고 있는 상기 유체분배기 (13) 의 구성요소의 장착 표면상에서 표준 패턴으로 개폐된다. 하나 이상의 유체 도관 (14) 에 의해서, 압력 매질의 중심적인 공급이 보장되며, 반면에 다른 유체 도관 (14) 들은 소모된 공기를 통과시킬 수 있고, 또다른 유체 도관 (14) 들은 압력 매질들을 유도할 수 있다. 예를 들어, 상기 구조는 독일 특허 공개 공보 4,230,414 A1 에 개시된 것일 수도 있다.
상기 제어 밸브 (12) 는 도 4 및 도 6 에 예시된 바와 같이, 임의의 소망의 형태의 유체 파워 유닛 (15) 으로 및 으로부터 압력 매질, 보다 상세하게는 압축공기 매질을 공급하고 제거하는 것을 제어한다. 이러한 측면에서, 이것은 예를 들어, 유체구동 선형 드라이브 (fluid operated linear drive) 또는 유체 파워 실린더들이다.
상기 제어 밸브 (12) 에는 개구부 (16) 들이 있으며, 도면에 도시되지 않은 압력 매질 도전체들이 상기 개구부 (16) 에 접속되어 상기 유체 파워 유닛 (15) 으로 안내할 수 있다. 압력 매질의 유동 방향의 제어 및 결과적인 접속된 상기 유체 파워 유닛 (15) 의 동작 특성은 제어밸브 (12) 내에 배열된 밸브 스풀의 각각의 세팅에 의해 보장된다. 임의의 제어 밸브 (12) 각각의 스풀의 스위칭의 각 위치는 하나 이상의 전기적으로 구동되는 밸브 드라이브 (17) 에 의해 설정된다. 도 2 와 도 3 에 도시된 제어 밸브 (12) 각각은 2 개의 밸브 드라이브 (17) 를 가지며, 예를 들어 상기 밸브 드라이브 (17) 들은 제어 밸브 (12) 의 각각의 반대 단부면에 인접하게 장착된다. 본 발명의 실시예의 밸브 드라이브 (17) 들은 전자기적 또는 솔레노이드 장치이고, 상기 장치는 이미 공지된 바와 같이 전자석 권선 (winding) 과 움직이는 회전자 (armature) 를 구비한다. 전자석 권선 (18) 에 공급되는 전기적인 제어 펄스들은 자석의 회전자 (22) 의 위치를 제어하고 따라서 유체 도관 (14) 용 압력 매질의 밸브 스풀로의 공급을 제어한다. 압력 매질의 선택된 공급량에 따라 소정의 밸브 스풀의 스위칭이 설정된다.
도시된 실시예의 경우에, 상술된 부하 (5) 는 밸브 드라이브 (17) 로 구성된다.
도 2 와 도 3 에 따른 상기 제어장치 (7) 는 블럭형 제어모듈 (23) 을 구비하는 것이 바람직하다. 제어모듈 (23) 의 내부에 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 이 위치하며, 이 경우 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 은 ASI 버스 스테이션의 형태로 설계되어 있다. 제어모듈 (23) 의 한 외측면상에 적절한 형태의 접속 수단 (25) 이 설치되며, 상기 접속수단 (25) 에 의해 필드버스 (2) 의 도전체들 (3 및 4) 은 분리가능한 접속으로 된다. 접속된 도전체 (3 및 4) 들은 제 1 내부 도전체 (26) 를 통해 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 과 전기적으로 접속된다. 상기 제어모듈 (23) 의 다른 외부측의 지점에 전기적인 접촉 수단 (27) 이 있다. 제 2 내부 도전체 (28) 를 통해 상기 접촉 수단 (27) 은 마찬가지로 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 과 커뮤니케이션 된다.
상기 제어모듈 (23) 은 밸브 드라이브들 (17) 중 하나에 직접 장착된다. 그것을 위한 부착 스크류가 (31) 로 표시되어 있다. 여기서 전기적인 접촉 수단 (27) 은 연관된 밸브 드라이브 (17) 상에 설치된 접촉 수단 (32) 과 전기적으로 접속되며, 상기 접촉 수단 (32) 은 밸브 드라이브 (17) 의 내부 도전체를 통하여 그것의 전자석 권선 (18) 과 접속되어 있다.
이러한 방식으로 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 은 필드버스 (2) 와 부하 (5) 사이에서 전기적인 접속 상태로 놓인다.
상기 배열의 동작 동안, 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 은 필드버스 (2) 에 의해 공급되는 신호들을 읽는다. 각각의 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 으로 보내진 제어신호가 도달할 때, 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 은 예를 들어, 밸브 부재가 이동하도록하는 전자석 회전자 (22) 의 유도와 같은 각각의 동작들을 수행하게 한다.
제어 모듈 (23) 이 신호 출력부로써 접촉 수단 (27) 만을 갖는 것은 아니라는 것이 여기서의 장점이다.
제어모듈 (23) 상에 설치되는 추가 신호 출력부 (33) 들이 부가적으로 존재한다. 본 실시예에서 상기 제어모듈 (23) 은 그러한 부가적인 신호 출력부 (33) 를 3 개 가지며, 그래서 만일 하나가 전기적인 몰드 캐비티 수단(mold cavity means) (27) 을 포함하면, 상기 제어모듈 (23) 은 4 개의 신호 출력부가 모두 설치된 상태에 있게 된다.
3 개의 부가적인 신호 출력부 (33) 는 제 3 내부 도전체 (34) 를 통해 서로독립적으로 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 과 전기적으로 접속된다. 게다가, 이들 부가적인 신호 출력부 (33) 각각은 추가 부하 (5, 5', 5'' 및 5 ''') 들과 전기적으로 접속된다. 이러한 점에서, 이것은 다시말하면 밸브 드라이브들 (17', 17'' 및 17''') 과 연결되는 것이다.
한 밸브 드라이브 (17') 가 제어모듈 (23) 을 포함하는 제 1 밸브 드라이브 (17) 와 동일한 제어 밸브 (12) 상에 장착된다. 2 개의 상이한 밸브 드라이브 (17'' 및 17''') 가 이 경우 다른 제어 밸브들 중 한 밸브 (12') 상에 유사한 방법으로 위치된다. 이런 방식으로, 상기 제어모듈 (23) 은 다수의 밸브 드라이브 (17) 및 게다가 다수의 제어 밸브 (12) 를 동시에 제어한다.
필드버스 (2) 를 통해 중앙 제어 유닛 (1) 으로부터 도달되고, 연관된 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 으로 보내지는 제어 신호들은 접속된 부하들 (5, 5', 5'' 및 5 ''') 을 활성화하는데 필요한 정보를 갖는다. 그러한 정보는 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 에 의해 처리되며, 그에 따라서 접속된 부하들 (5, 5', 5'' 및 5 ''') 이 활성화된다. 이 경우, 다수의 부하들 (5) 이 그들과 연관된 공통 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 을 갖고, 상기 유닛 (24) 은 제어모듈 (23) 내에 위치되고, 상기 제어 모듈 (23) 이 밸브 드라이브 (17) 들 중 하나 위에 직접 장착된다는 것이 중요한 점이다.
또한, 센서들의 조합에서도 유사한 배열이 가능하며, 도 6 에 잘 도시되어 있다. 상술된 유체 파워 유닛 (15) 중 2 개가 존재하고, 센서 (6) 가 각각의 상기 유체 파워 유닛 (15) 상에 장착되며, 상기 센서 (6) 는 유체 파워 유닛 (15) 내에 배열된 피스톤의 위치에 반응한다는 것을 여기서 알 수 있을 것이다.
본 실시예에서, 상기 센서 (6) 들은 소위 리드 센서 (reed sensor) 들이지만, 그러나 몇몇 다른 종류의 센서, 예를 들어 인덕티브 (inductive), 마그네토레지스티브 (magnetoresistive) 또는 마그네토스트릭티브 (magnetorestrictive) 센서도 동등하게 사용 가능하다. 여기서, “센서” 라는 용어는 그것에 의해 동작 파라미터가 측정되는 어떠한 수단도 포함하는 의미로 사용된다.
상기 제어모듈 (23) 은 센서 (6) 들 중의 하나의 센서상에 장착된다. 제어모듈 (23) 상에 설치된 전기적인 접촉 수단 (27) 은 센서 (6) 의 내부에서 센서 수단과 전기적으로 접속된다. 이 경우, 전기적인 접촉 수단 (27) 은 하나의 신호입력부를 구성하며, 센서 (6) 로부터의 신호들이 전기적인 접촉 수단 (27) 을 통해 공급되기 때문에, 만일 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 이 적절하게 설정되면 상기 신호들은 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 에 의해 필드버스 (2) 로 전달되고, 상기 신호들은 필드버스 (2) 로부터 중앙 제어 유닛 (1) 으로 전송된다.
여기서 제어모듈 (23) 은 3 개의 추가 신호입력부 (35) 를 부가적으로 갖는다. 이들 신호입력부 (35) 각각은 추가 센서 (6', 6'' 및 6''') 들과 접속된다. 상기 하나의 센서 (6') 는 제어모듈 (23) 을 포함하는 센서 (6) 와 같은 동일한 유체 파워 유닛 (15) 상에 위치된다. 2 개의 상이한 접속된 센서 (6'' 및 6''') 들은 하나 이상의 추가 유체 파워 유닛 (15') 상에 위치된다. 따라서, 다수의 상호 독립적인 센서들의 제어 신호들이 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 에 도달한 다음에 필드버스 (2) 를 통해 중앙 제어 유닛 (1) 으로 공급된다.
도 4 는 신호입력부와 신호출력부 양쪽 모두가 제어모듈 (23) 상에 존재하는 경우인, 하이브리드 배열을 나타낸다. 상기 제어모듈 (23) 은 상기 접촉 수단 (27) 이 신호 출력부로서 기능하도록 부하 (5) 상에 장착되어 있다. 추가 신호출력부 (33) 를 통해 제 2 부하 (5') 가 접속되고 상기 제 2 부하 (5') 는 추가 밸브 드라이브 (17') 의 형태이다. 게다가, 2 개의 추가 신호입력부 (35) 가 존재하며, 상기 2 개의 추가 신호입력부 (35) 는 2 개의 센서 (6 및 6') 에 접속되고, 상기 2 개의 센서 (6 및 6') 는 유체 파워 유닛 (15) 상에 배열되어 있다.
물론, 직접 센서상에 신호입력부와 신호출력부의 하이브리드 배열을 위치시킬 수도 있으며, 추가 센서 및 추가 부하를 상기 제어모듈로 및 제어모듈로부터 접속하고 각각 구동시킬 수도 있다.
전체적으로 4 개의 아이템이, 각각의 신호출력부 (33) 및 각각의 신호입력부 (35) 를 하나의 아이템으로서 카운트할 때, 특히 적합하다고 판명되었다. 그 이유는, 복잡도가 낮음에도 불구하고 상기 시스템이 특별히 우수한 적합성을 갖기 때문이다. 그러나, 전체 아이템들의 개수를 다르게 할 수도 있으며, 필요에 따라 신호출력부와 신호입력부 사이의 수적인 관계도 변한다.
도 2 및 도 3 에 도시된 유닛 (II) 의 경우에, 제어 밸브 (12) 는 공통 제어모듈 (23) 과 쌍으로 접속되어 있다. 4 개의 제어 밸브 (12) 가 선택된 경우, 결과적으로 2 개의 제어모듈 (23) 이 존재한다.
상기 제어모듈 (23) 상에 존재하는 추가 신호출력부 (33) 또는 신호입력부 (35) 와 각각의 연관된 부하 (5) 또는 센서 (6) 사이의 전기적인 접속은 유연한(flexible) 도전체 (36) 에 의해 최상으로 접속된다. 예시된 작동 실시예에서, 이것은 하나 이상의 내부 코어를 갖는 케이블이며, 상기 코어는 절연 덮개로 둘러쌓여 있다. 이러한 종류의 케이블은 값이 싸고, 별다른 어려움없이 사용자가 도구를 사용하여 적절한 길이로 자를 수 있다. 도전체 (36) 의 부하 (5) 또는 센서 (6) 단부에는, 각각의 경우에 각각의 접속 부분 (37) 이 있는 것이 바람직하다. 상기 접속 부분 (37) 은 각각의 부하 (5) 또는 각각의 센서 (6) 에 분리가능 하도록 적용된다. 부하 (5) 또는 센서 (6) 상에 배열된 접촉 수단 (38) 은 (부하 (5) 또는 센서 (6) 에 대해 설정된 조건에서) 상기 부하 (5) 또는 센서 (6) 상에 설치된 접촉 수단 (34) 과 전기적으로 접속되며, 상기 접촉 수단 (34) 은 연관된 상기 부하 (5) 또는 센서 (6) 의 내부 수단과 접속되어 있다.
따라서 도 2 내지 도 4 에 예시된 제어 수단 (7) 은 필요에 따라 매우 간단히 장착되고 탈착될 수 있다. 필드버스 (2) 의 접속은 차치하고, 제어모듈 (23) 및 3 개의 접속 부분 (37) 을 제공하는 것만이 단지 필요하다.
그러한 접속 동작이 용이하도록 제어모듈 (23) 및 접속부 (37) 양쪽을 플러그 부분의 형태로 설계하는 것이 바람직하다. 부착 또는 장착은 결국 플러깅(plugging) 동작이다. 전기적인 접촉수단 (27), 전기적인 접촉 수단 (38) 및 게다가 접촉수단 (32) 은 이 경우 플러그 접촉의 형태이고, 그것은 다중 플러그 접속물 또는 다중극 플러그 접속과 같이 함께 조합될 수 있다.
제어모듈 (23) 의 경우와 같이, 또한, 접속부 (37) 의 경우에 부착 스크류 (31) 에 의해 상기 접속부 (37) 를 포함하는 부하 또는 센서 (5 또는 6) 를 부가적으로 부착하는 것도 추천된다.
지금까지 설명된 실시예의 경우에 도전체 (36) 는 제어모듈 (23) 과 영구히 접속되는 반면에, 도 5 는 각각의 도전체 (36) 들의 분리가능 결합을 가능하게 하는 설계를 도시한다. 이 경우, 부가적으로 존재하는 2 개의 신호입력부 (35) 각각에는 결합수단 (42) 이 제공된다. 결합수단 (42) 의 경우, 이것은 플러그 결합인 것이 바람직하다. 여기에 상세하게 도시되지 않은 도전체 (36) 는 따라서 신속히 접속되고 또는 제거될 수 있다.
또한 물론, 유사한 결합 수단 (42) 도 신호출력부 (33) 의 경우에 가능하다.
도 5 의 경우, 제어 밸브 (12) 는 단일 안정 (mono-stable) 밸브이므로 상기 제어 밸브 (12) 의 동작을 위해서 단일 밸브 드라이브 (single valve drive)(17) 로 충분하다. 상기 밸브 드라이브 (17) 상에 제어모듈 (23) 이 장착된다. 필요하다면, 센서 (6)들로부터의 도전체 (36) 들이 분리가능하게 2 개의 베이컨트 (vacant) 신호입력부 (35) 에 접속될 수도 있다.
도 7 에서는, 제어모듈 (23) 과 접속 부분 (37) 이 단단하게 함께 일체형으로 접속되어 있는 설계를 도시하고 있다. 상기 단단한 접속은 예를 들어, 리브형 (rib-like) 브리징 부재 (43) 또는 점퍼 (jumper) 에 의해서 이루어지며, 상기 브리징 부재 또는 점퍼는 접속부 (37) 및 제어모듈 (23) 의 하우징과 일체로 형성될 수도 있다. 접속부 (37) 와 제어모듈 (23) 사이의 도전체 (36) 는 점퍼 부재의 내부에서 연장되고 상기 점퍼 부재에 의해 잘 보호된다. 유연성이 요구되지 않기 때문에, 상기 도전체 (36) 는 하나 이상의 인쇄회로 기판상에 인쇄된 배선(printed wiring) 의 형태로 설치될 수 있고, 상기 도전체 (36) 는 제어모듈 (23), 점퍼부재 (43) 및 접속부 (37) 로 구성된 구조 유닛(structural unit)(44) 의 내부에 수용된다. 그러므로, 상기 구조 유닛 (44) 은 실제적으로 다중 플러그 디바이스를 구성하며, 상기 구조 유닛 (44) 은 단일 조립 동작으로 연관된 부하 (5) 또는 센서들 (6) 상에 설치될 수 있다. 상기 배열은 접속에 어떠한 변동도 없는 대량 생산되는 커스터마이즈된 (custumized) 디자인에 추천된다. 상기 실시예의 제어수단 (7) 은 전자기적 요소들에 의해 구동되는 모든 액터 (actor) 와 관련하여 설명될 수도 있다. 그것은 상이한 종류와 크기를 갖는 부하 (5) 및 센서 (6) 에 적당하며, 상이한 종류의 부하 (5) 또는 센서가 (6) 동일한 제어 수단 (7) 및 유사한 제어 수단 (7) 에 용이하게 접속될 수 있게 한다.
예를 들어, 도 1 에 다이어그램으로 도시된 배열에서 필드버스 (2) 는 또한 비교적 적은 수의 점들 만큼 멀리 트레인(train)되어야 하기 때문에, 설치가 매우 간단하다. 개별적인 제어모듈 (23) 은 상이한 방식으로 필드버스 (2) 를 따라 및 필드버스 (2) 와 함께 상이한 지점들에서 접속될 수 있다. 제어모듈 (23) 상에 직접 배열되지 않은 부하들 (5) 또는 센서들 (6) 로 안내하는 횡방향 브랜치 (branch) 들은 도전체 (36) 및 접속부 (37) 를 사용하여 만들어질 수 있고, 후자는 가장 간단한 종류일 수 있고 보다 상세하게는 개별적인 어떤 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 도 필요로 하지 않는다.
도 2 및 도 3 은 또한 비상 셧다운 코어 (emergency shut-down core) 를 도시하며, 상기 비상 셧다운 코어는 필요한 경우 개별적인 액터로 변환되도록 선택적으로 설치될 수도 있다. 그러나 이 경우, 구동전원은 필드버스 (2) 를 통해 공급되어서는 안되고 오히려 상기 비상 셧다운 코어를 통하여 필드버스 (2) 로부터 개별적으로 공급되어야 한다.
케이블로서 도시된 도전체 (36) 는 상이한 길이에 적합하고 간단히 취급할 수 있도록 나선형(spiral) 케이블일 수도 있다.

Claims (16)

  1. 필드버스 (2) 와 하나 이상의 부하 (5) 및 센서 (6) 중의 한쪽 또는 양쪽 사이에서의 제어 신호의 전송에 사용하기 위한, 특히 구동 밸브 (12) 용의 제어장치로서,
    제어모듈 (23) 및 하나 이상의 부가적인 신호출력부 (33) 를 포함하되,
    상기 제어모듈 (23) 은,
    버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 및 상기 필드버스 (12) 와 상기 제어모듈 (23) 을 접속시키는 접속 수단 (25) 을 포함하며, 하나 이상의 부하 (5) 및 센서 (6) 중의 한쪽 또는 양쪽에 접속되어 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 이 상기 제어모듈 (23) 상에 설치된 접촉수단 (27) 을 통해서 상기 부하 (5) 및 센서 (6) 중의 한쪽 또는 양쪽에 전기적으로 결합되도록 하며,
    상기 하나 이상의 부가적인 신호출력부 (33) 는,
    하나 이상의 추가 부하 (5', 5'' 및 5''') 를 결합하기 위해, 상기 제어모듈 (23) 의 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 에 결합되는,
    이상의 제어장치에 있어서,
    상기 제어모듈 (23) 은,
    상기 접촉 수단 (27) 의 접속을 통하여, 상기 제어모듈이 상기 하나 이상의 부하 (5) 및 센서 (6) 중의 한쪽 또는 양쪽상에 직접 세트되도록 설계되고,
    상기 하나 이상의 부가적인 신호출력부 (33) 는,
    상기 접촉수단 (27) 및 상기 제어모듈 (23) 상의 상기 필드버스 (2) 용 접속수단 (25) 에 덧붙여 제공되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어모듈 (23) 상에 하나 이상의 센서 (6', 6'' 및 6''') 를 결합하기 위한 하나 이상의 신호입력부 (35) 가 부가적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어모듈 (23) 은 플러그인 것을 특징으로 하는 제어장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 신호입력부 (35) 와 신호출력부 (33) 중의 한쪽 또는 양쪽은, 도전체 (36) 를 통하여 상기 제어모듈 (23) 에 외부적으로 배열된 접속부 (37) 에 접속되고,
    상기 접속부 (37) 는, 추가 부하 (5', 5'' 및 5''') 와 추가 센서 (6', 6'' 및 6''') 중의 한쪽 또는 양쪽에 접속되어 상기 추가 부하 (5', 5'' 및 5''') 와 추가 센서 (6', 6'' 및 6''') 중 한쪽 또는 양쪽을 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 에 전기적으로 결합시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어모듈 (23) 상에 존재하는 모든 신호출력부들 (33) 과 신호입력부들 (35) 중 한쪽 또는 양쪽은, 외부 접속부 (37) 에 각각이 접속되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 각각의 접속부 (37) 로 유도하는 상기 도전체 (36) 는, 유연성 도전체의 형태, 특히, 케이블의 형태인 것을 특징으로 하는 제어장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 접속부 (37) 는, 상기 제어모듈 (23) 에 단단하게 일체형으로 접속되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 접속부 (37) 는, 플러그인 것을 특징으로 하는 제어장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 신호입력부 (36) 와 신호출력부 (33) 중 한쪽 또는 양쪽상에서, 결합수단 (42) 이, 부하 (5', 5'' 및 5''') 와 센서 (6', 6'' 및 6''') 중의 한쪽 또는 양쪽으로 유도하는 상기 도전체 (36) 를 분리가능하게 결합하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 결합수단 (42) 은, 플러그 결합수단인 것을 특징으로 하는 제어장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 버스 커뮤니케이션 유닛 (24) 은, ASI 버스용 ASI 버스 스테이션인 것을 특징으로 하는 제어장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 부하 (5) 는, 예를 들어, 전자석 디바이스와 같은 전기적으로 구동되는 밸브 드라이브 (17) 로 구성되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 하나 이상의 밸브 드라이브 (17) 가 설치된 다수의 제어 밸브 (12) 들이, 함께 모여 하나 이상의 하부조립물 (subassembly) 을 형성하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서 (6 및 6') 는, 예를 들어, 유체 파워 실린더와 같은 선형 드라이브 (15 및 15') 와 연관되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉수단 (27) 에 덧붙여, 상기 제어모듈 (23) 각각은 하나 이상의 신호입력부 (35) 및 신호출력부 (33) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 다수의 제어모듈 (23) 이 존재하며, 상기 제어 모듈 (23) 은 상기 필드버스 (2) 를 따라서 또한 필드버스 (2) 와 함께 다른 지점들에서 선택가능한 방식으로 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 제어장치.
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