KR101530185B1 - 기능모듈 착탈식 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기능모듈 착탈식 제어장치에 관한 것으로, 전원공급경로와 신호입/출력경로가 구획 배열된 다수의 착탈영역(1)에 동일한 위치와 순서대로 배선된 메인보드(11)와, 기능 수행 회로가 구성된 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이, 전기적 접속경로과 기계적 결속력 및 기구적 결속력을 제공하는 접속 및 결합부(13)(14)에 의해, 착탈영역(1)의 지정 위치 또는 위치와 무관하게 선택적으로 착탈되는 기능모듈 착탈식 제어장치이다. 본 발명은 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 제어장치인 메인보드에 각종 기능을 수행하는 기능모듈들을 선택적으로 즉시 착탈시킬 수 있다.
Description
본 발명은 기능모듈 착탈식 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 제어장치(예컨대, PLC(Programmable Logical Controller) 기반의 메인보드)에 입/출력ㆍ연산처리ㆍ저장ㆍ통신을 포함한 인터페이스와 같은 각종 기능을 수행하는 기능모듈들을 선택적으로 즉시 착탈시킬 수 있도록 된 기능모듈 착탈식 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, PLC(ProgrammMa Logical Controller ; 프로그래머블 로직 컨트롤러)는 산업 플랜트 내지 구동장치의 자동 제어 및 감시에 사용하는 제어 장치이다. PLC는 입력을 프로그램에 의해 순차적으로 논리 연산 처리하고, 그 출력 결과를 이용해 연결된 외부장치를 제어하는 것으로, 순차제어(sequential control)에 사용되는 대표적 장치이다. PLC는 단독으로 쓰일 수도 있고, SCADA 등의 시스템과 함께 사용되기도 한다.
PLC는 산업현장에서 기계제어 등에 많이 사용하며, 여러 개의 입력과 출력을 갖는다. 광범위한 온도범위에서도 동작해야 하고, 전기적 노이즈에 및 진동과 충격에 강해야 한다. 제어를 위한 프로그램은 배터리 백업 및 비휘발성 메모리에 저장된다. 입력에 대해 실시간 처리 능력을 가짐으로써, 정해진 시간의 입력 조건에 대해 출력은 정해진 시간 안에 반응한다.
이때, 원하는 기능은 주로 래더 다이어그램에 의해 프로그램되어 동작한다. 스위치등을 통해 입력신호가 들어가면, 래더 다이어그램의 동작 기술에 의해 내부에서 처리되고 결과물은 최종적으로 출력코일에 나타난다. 출력된 제어 대상의 동작이 전체 시스템을 제어하게 된다.
PLC에서 제어장치인 메인보드는 접점(Digital Input/Output), 아날로그(Analog Input/Output), 펄스카운터(Pulse Input/Output), 스위치, LED(Light-Emitting Diode ; 발광다이오드), FND(7세그먼트), LCD(Liquid Crystal Display ; 액정 표시 장치)와 같은 입력/출력모듈과, ALU + Memory + 통신Bus를 포함한 CPU(Central Processor Unit ; 중앙처리장치) 및 동작과 관련된 전원 공급용 정전압회로 등으로 구성된다.
상기에서 ALU는 Arithmatic & Logic Unit 로 산술논리계산 장치이고, Memory는 프로그램과 데이터(CPU 상태, i/o image, Timer, Counter, Coil 등의 각종 저장 데이터)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 PLC의 제어장치인 메인보드는 각종 산업 플랜트 내지 구동장치에 따라 사전에 전용으로 설계 제작된다. 그러므로, 해당 산업 플랜트 내지 구동장치의 기능 확장 내지 업그레이드를 위해서는 제어장치인 메인보드를 교체하여야만 했다. 즉, 종래 PLCDML 제어장치인 메인보드는 확장성 내지 호환성에 문제점이 있었다.
최근에는, 상기와 같은 문제점을 해결하고자, PLC 제어장치인 메인보드에 모듈을 증설하는 기술이 다수 소개되었으며, 그 예로 대한민국 공개특허공보 제2006-0003139호(트리거 신호와 시리얼 통신을 이용한 PLC 시스템의 증설 모듈 제어 방법 ; 출원일 : 2004년07월05일) 및 대한민국 특허공보 제 94-010395호(프로그래머블 로직 콘트롤러의 입출력카드 선택회로 및 그 제어방법 ; 출원일 : 1992년01월09일)을 들 수 있다.
그러나, 상기 문헌들에 기재된 선행 기술들은 증설된 부분을 회로적으로 인식하고 처리할 수 있도록 하는 것으로, 실제 증설되는 기능 모듈들의 하드웨어적인 접속과 관련하여서는 진보된 기술이 알려진 바 없다.
종래, PLC 제어장치인 메인보드는 물론 컴퓨터 시스템에서의 메인보드의 기능모듈 증설은 보통 슬롯(Slot) 접속 구조를 통해 실시하고 있다. 상기 종래 슬롯 접속 구조는 단순히 접속핀이 탄성을 갖는 접속터미널에 끼워져 접점되는 구조이므로 접속력이 취약한 문제점이 있었다.
따라서, 종래에는 슬롯 접속 후 나사 조임을 통해 접속 상태를 견고히 유지시키거나, 별도의 다양한 고정수단을 구비하여 슬롯 접속 후 접속 상태를 유지시키고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 슬롯 접속 후 나사 조임 또는 별도의 고정수단을 통한 접속력 강화구조는 증설 작업이 번거롭고 난해한 문제점이 있으며, 기능모듈의 교체를 위한 분리 작업 역시 번거롭고 난해한 문제점이 있었다.
상기와 같은 요구사항을 고려하여 창출된 본 발명은 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 제어장치(예컨대, PLC(Programmable Logical Controller) 기반의 메인보드)에 입/출력ㆍ연산처리ㆍ저장ㆍ통신을 포함한 인터페이스와 같은 각종 기능을 수행하는 기능모듈들을 선택적으로 즉시 착탈시킬 수 있도록 된 기능모듈 착탈식 제어장치를 제공하는데 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 구획 배열된 다수의 착탈영역(1)을 가지며, 상기 착탈영역(1)들 각각에 전원공급경로와 신호입/출력경로가 배선된 메인보드(11)와, 기능 수행 회로가 구성된 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이, 전기적 접속경로와 기계적 결속력 및 기구적 결속력을 제공하는 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해, 착탈영역(1)의 지정 위치 또는 위치와 무관하게 선택적으로 착탈되는 기능모듈 착탈식 제어장치이다.
또한, 상기 메인보드(11)는, 상기 전원공급경로와 연결된 전원공급회로(11a) 및 상기 신호입/출력경로와 연결된 내외부 인터페이스(11b)를 가지며, 사전에 설정 저장된 프로그램에 따라 각 기능모듈(12-1 ~12-n)의 동작 제어신호를 출력하는 CPU가 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은, 상기 메인보드(11)상에서 부가적인 기능을 수행하는 회로가 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 접속부(13) 및 결합부(14)는, 상기 메인보드(11)의 전원공급경로와 신호입/출력경로 단말과 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 각각 대응 마련되어, 전기적 접속경로과 기계적 결속력을 제공하고, 이와 별도의 기구적 결속력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은, 상기 메인보드(11)상에서 부가적인 기능을 수행하는 회로가 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 접속부(13) 및 결합부(14)는, 상기 메인보드(11)의 전원공급경로와 신호입/출력경로 단말과 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 각각 대응 마련되어, 전기적 접속경로과 기계적 결속력을 제공하고, 이와 별도의 기구적 결속력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인보드(11)는, 기능 수행 회로를 갖는 기본모듈(2)이 탑재된 착탈영역(1)의 상방에 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 착탈되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 메인보드(11) 상에 기능모듈(12-1 ~12-n)이 다층(Multi-Layer) 접속 결합되는 기능모듈 착탈식 제어장치이다.
또한, 본 발명은 상기 메인보드의 각 착탈영역(1)의 서로 다른 위치에 지정착탈부재1을 마련하고, 각 기능모듈에 상기 지정착탈부재1에 대응하여 끼워지는 지정착탈부재2를 마련하여서 된 기능모듈 착탈식 제어장치이다.
한편, 상기 접속부(13)는, 상기 메인보드(11)의 전원공급경로 및 상기 신호입/출력경로 단말 상에 수직으로 마련되는 접속핀으로 이루어진 접속부재1(13a); 및 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 마련되고, 상기 접속부재1(13a)의 접속핀이 결합되는 슬롯으로 이루어진 접속부재2(13b);를 포함한다.
상기 결합부(14)는, 상기 메인보드(11)에 수직으로 설치되고, 막대형의 서포팅 보스로 이루어진 결합부재1(14a); 및 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 통공으로 형성되어 상기 결합부재1(14a)의 상단에 끼워져서 고정됨에 따라 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)을 상기 착탈영역(1)의 상방에 착탈가능하게 고정하는 결합부재2(14b);를 포함한다.
상기 결합부재1(14a)은, 상기 결합부재2(14b)가 끼워지는 상단에 단턱형태로 마련되어 상단에 끼워진 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 하부를 지지하는 결합돌기(14c);를 더 포함한다.
상기 결합부(14)는, 상기 결합부재1(14a)이 상기 메인보드(11)에 마련되는 상기 접속부(13)의 상기 접속부재1(13a)과 이격상태로 상기 메인보드(11)에 수직으로 마련되며, 상기 결합부재2(14b)가 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된 상기 접속부(13)의 상기 접속부재2(13b)와 이격상태로 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 결합부(14)는, 상기 결합부재1(14a)가 복수로 구성되어 상기 메인보드(11) 상에 서로 이격된 상태로 설치되고, 상기 결합부재2(14b)가 복수로 구성되어 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 서로 이격된 상태로 마련되며, 이격상태로 마련된 복수의 상기 결합부재2(14b)가 이격상태로 설치된 복수의 상기 결합부재1(14a)에 끼워져서 고정됨에 따라 상기 결합부재1(14a) 및 상기 결합부재2(14b)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 결합부(14)는, 상기 결합부재2(14b) 및 상기 결합돌기(14c)를 통해 상기 서포팅 보스로 이루어진 상기 결합부재1(14a)의 상단에 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)이 고정됨에 따라 상기 메인보드(1) 및 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 사이에 이격공간(SP)을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 착탈영역(1)들은, 상기 메인보드(11)의 양측에 제각기 마련되어 복수의 열을 형성하면서 서로 대향상태를 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 기능모듈(12-1 ~12-n)들은, 상기 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해 다수의 상기 착탈영역(1)의 상부에 착탈가능하게 제각기 고정되되, 상기 착탈영역(1)들이 상기 메인보드(11)의 양측에서 서로 대향함에 따라 상기 착탈영역(1)의 상부에 고정된 상태로 상기 메인보드(11)의 양측에서 서로 마주하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 접속부(13)는, 상기 메인보드(11)의 전원공급경로 및 상기 신호입/출력경로 단말 상에 수직으로 마련되는 접속핀으로 이루어진 접속부재1(13a); 및 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 마련되고, 상기 접속부재1(13a)의 접속핀이 결합되는 슬롯으로 이루어진 접속부재2(13b);를 포함한다.
상기 결합부(14)는, 상기 메인보드(11)에 수직으로 설치되고, 막대형의 서포팅 보스로 이루어진 결합부재1(14a); 및 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 통공으로 형성되어 상기 결합부재1(14a)의 상단에 끼워져서 고정됨에 따라 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)을 상기 착탈영역(1)의 상방에 착탈가능하게 고정하는 결합부재2(14b);를 포함한다.
상기 결합부재1(14a)은, 상기 결합부재2(14b)가 끼워지는 상단에 단턱형태로 마련되어 상단에 끼워진 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 하부를 지지하는 결합돌기(14c);를 더 포함한다.
상기 결합부(14)는, 상기 결합부재1(14a)이 상기 메인보드(11)에 마련되는 상기 접속부(13)의 상기 접속부재1(13a)과 이격상태로 상기 메인보드(11)에 수직으로 마련되며, 상기 결합부재2(14b)가 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된 상기 접속부(13)의 상기 접속부재2(13b)와 이격상태로 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 결합부(14)는, 상기 결합부재1(14a)가 복수로 구성되어 상기 메인보드(11) 상에 서로 이격된 상태로 설치되고, 상기 결합부재2(14b)가 복수로 구성되어 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 서로 이격된 상태로 마련되며, 이격상태로 마련된 복수의 상기 결합부재2(14b)가 이격상태로 설치된 복수의 상기 결합부재1(14a)에 끼워져서 고정됨에 따라 상기 결합부재1(14a) 및 상기 결합부재2(14b)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 결합부(14)는, 상기 결합부재2(14b) 및 상기 결합돌기(14c)를 통해 상기 서포팅 보스로 이루어진 상기 결합부재1(14a)의 상단에 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)이 고정됨에 따라 상기 메인보드(1) 및 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 사이에 이격공간(SP)을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 착탈영역(1)들은, 상기 메인보드(11)의 양측에 제각기 마련되어 복수의 열을 형성하면서 서로 대향상태를 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 기능모듈(12-1 ~12-n)들은, 상기 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해 다수의 상기 착탈영역(1)의 상부에 착탈가능하게 제각기 고정되되, 상기 착탈영역(1)들이 상기 메인보드(11)의 양측에서 서로 대향함에 따라 상기 착탈영역(1)의 상부에 고정된 상태로 상기 메인보드(11)의 양측에서 서로 마주하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 제어장치인 메인보드에 각종 기능을 수행하는 기능모듈들을 선택적으로 즉시 착탈시킬 수 있도록 함으로써, 시제품 내지는 완성품 제작 과정 중 테스트(시뮬레이션, QC 등) 단계에서 이상 유무 확인 또는/및 최적의 회로 메칭 상태를 확인함과 동시에 세팅시킬 수 있도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 제어장치인 메인보드에 각종 기능을 수행하는 기능모듈들을 선택적으로 착탈시킬 수 있도록 함으로써, 각종 산업 플랜트 내지 구동장치를 운용하는 업체별 또는 모델별로 손쉽게 적용할 수 있도록 하는 등 각종 기능모듈의 확장성과 호환성을 확보하도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 제어장치인 메인보드에 각종 기능을 수행하는 기능모듈들의 착탈구조를 개선시켜, 메인보드에 대한 기능모듈들을 신속하면서도 용이하게 착탈시킬 수 있도록 함으로써, 착탈관련 작업성을 향상시키는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 메인보드 상에 기능모듈을 다층(Multi-Layer) 접속 결합됨으로써, 메인보드의 한정된 면적을 최대한 활용할 수 있도록 하는 면적활용성 향상 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 메인보드의 특정 착탈영역에 특정 기능모듈만을 선택적으로 접속 결합시킬 수 있도록 함으로써, 동일한 제어장치를 대량 생산할 경우, 지정된 착탈영역에 지정된 기능모듈이 혼동없이 접속 결합되도록 유도하는 효과를 얻는다.
그리고, 본 발명은 접속부가 접속부재1 및 접속부재2로 구성되고, 결합부가 결합부재1 및 결합부재2로 구성되어 기능모듈을 메인보드에 전기적으로 접속시키면서 기계적인 결속력을 제공할 수 있고, 이에 더하여 접속부재1 및 접속부재2가 접속핀 및 슬롯으로 구성되므로 접속부재1 및 접속부재2를 끼움방식으로 접속시킬 수 있으며, 더 나아가 결합부재1 및 결합부재2가 서포팅 보스 및 통공으로 형성되므로 기능모듈에 형성된 통공의 결합부재2를 서포팅 보스의 결합부재1에 끼움으로써 기능모듈을 메인보드 상에 착탈가능하게 고정할 수 있다.
또, 본 발명은 서포터 보스로 이루어진 결합부재1의 상단에 단턱형태의 결합돌기가 마련되므로 결합부재1에 통공의 결합부재2가 끼워져서 기능모듈이 결합부재1에 고정될 경우 결합돌기의 단턱을 통해 기능모듈의 하부를 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 결합부재1이 접속부재1과 이격되고, 결합부재2가 접속부재2와 이격되므로 접속부재1 및 2와 결합부재1 및 2를 통해 기능모듈의 일측 및 타측(일단부 및 타단부)을 제각기 지지할 수 있다.
아울러, 본 발명은 결합부재1이 복수로 구성되어 서로 이격되고, 결합부재2가 복수로 구성되어 서로 이격되므로 결합부재1을 통해 기능모듈의 일단부의 양측을 동시에 제각기 지지할 수 있다.
게다가, 결합부재1의 상단에 기능모듈이 설치되면서 메인보드 및 기능모듈 사이에 이격공간이 형성되므로 기능모듈의 설치시 메인보드에 실장된 회로소자가 기능모듈과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 메인보드 상에 마련된 착탈영역이 복수의 열을 이루면서 서로 대향상태로 메인보드의 양측에 제각기 마련되고, 이러한 착탈영역에 기능모듈이 설치되므로, 기능모듈이 다수로 구성되어도 제한적 표면적을 갖는 메인보드에 설치가 가능하다.
그리고, 본 발명은 접속부가 접속부재1 및 접속부재2로 구성되고, 결합부가 결합부재1 및 결합부재2로 구성되어 기능모듈을 메인보드에 전기적으로 접속시키면서 기계적인 결속력을 제공할 수 있고, 이에 더하여 접속부재1 및 접속부재2가 접속핀 및 슬롯으로 구성되므로 접속부재1 및 접속부재2를 끼움방식으로 접속시킬 수 있으며, 더 나아가 결합부재1 및 결합부재2가 서포팅 보스 및 통공으로 형성되므로 기능모듈에 형성된 통공의 결합부재2를 서포팅 보스의 결합부재1에 끼움으로써 기능모듈을 메인보드 상에 착탈가능하게 고정할 수 있다.
또, 본 발명은 서포터 보스로 이루어진 결합부재1의 상단에 단턱형태의 결합돌기가 마련되므로 결합부재1에 통공의 결합부재2가 끼워져서 기능모듈이 결합부재1에 고정될 경우 결합돌기의 단턱을 통해 기능모듈의 하부를 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 결합부재1이 접속부재1과 이격되고, 결합부재2가 접속부재2와 이격되므로 접속부재1 및 2와 결합부재1 및 2를 통해 기능모듈의 일측 및 타측(일단부 및 타단부)을 제각기 지지할 수 있다.
아울러, 본 발명은 결합부재1이 복수로 구성되어 서로 이격되고, 결합부재2가 복수로 구성되어 서로 이격되므로 결합부재1을 통해 기능모듈의 일단부의 양측을 동시에 제각기 지지할 수 있다.
게다가, 결합부재1의 상단에 기능모듈이 설치되면서 메인보드 및 기능모듈 사이에 이격공간이 형성되므로 기능모듈의 설치시 메인보드에 실장된 회로소자가 기능모듈과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 메인보드 상에 마련된 착탈영역이 복수의 열을 이루면서 서로 대향상태로 메인보드의 양측에 제각기 마련되고, 이러한 착탈영역에 기능모듈이 설치되므로, 기능모듈이 다수로 구성되어도 제한적 표면적을 갖는 메인보드에 설치가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예(실시예1)에 따른 전체 구성을 도시한 착탈 상태 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예(실시예1)에 따른 정위치 장착 상태를 도시한 평면도.
도 3의 a), b)는 본 발명의 일실시예(실시예1)에 따른 정위치 장착 및 고정상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예(실시예2)에 따른 착탈 상태를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예(실시예3)에 따른 착탈 상태를 부분 확대 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예(실시예4)에 따른 구성 및 장착 상태를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예(실시예1)에 따른 정위치 장착 상태를 도시한 평면도.
도 3의 a), b)는 본 발명의 일실시예(실시예1)에 따른 정위치 장착 및 고정상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예(실시예2)에 따른 착탈 상태를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예(실시예3)에 따른 착탈 상태를 부분 확대 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예(실시예4)에 따른 구성 및 장착 상태를 도시한 평면도.
이와 같이 제시하는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명인 기능모듈 착탈식 제어장치(10)의 실시예1은 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 구획 배열된 다수의 착탈영역(1)을 가지며, 상기 착탈영역(1)들 각각에 전원공급경로와 신호입/출력경로가 배선된 메인보드(11)와, 기능 수행 회로가 구성된 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이, 전기적 접속경로와 기계적 결속력 및 기구적 결속력을 제공하는 접속 및 결합부(13)(14)에 의해, 착탈영역(1)의 지정 위치 또는 위치와 무관하게 선택적으로 착탈되는 것일 수 있다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 전원공급회로(11a)와 연결된 전원공급경로와 내외부 인터페이스(11b)와 연결된 신호입/출력경로가 구획 배열된 다수의 영역 각각에 동일한 위치와 순서대로 배선되고, 사전에 설정 저장된 프로그램에 따라 각 기능모듈(12-1 ~12-n)의 동작 제어신호를 출력하는 CPU가 마련된 메인보드(11); 상기 메인보드(11)상에서 부가적인 기능을 수행하는 회로가 구성된 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n); 상기 메인보드(11)의 전원공급경로와 신호입/출력경로 단말과 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 각각 대응 마련되어, 전기적 접속경로과 기계적 결속력을 제공하고, 이와 별도의 기구적 결속력을 제공하는 접속 및 결합부(13)(14);를 포함하여서 될 수 있다.
여기서, 본 발명인 기능모듈 착탈식 제어장치(10)는 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 PLC(Programmable Logical Controller) 기반의 메인보드일 수도 있고, 통상의 컴퓨터 시스템의 메인보드일 수도 있으며, 그밖의 전기회로가 탑재되는 전기회로기판(예 : 인쇄회로기판(PCB))일 수도 있다.
한편, 본 발명 중 상기 메인보드(11)는 외부에서 공급되는 전원을 동작전원으로 변환시켜 전원공급경로를 통해 각 착탈영역(1)의 접속 및 결합부(13)의 해당 위치로 공급하는 전원공급회로(11a); 외부의 센서 또는 산업 플랜트 내지 구동장치와 유무선 접속 경로를 제공하거나, 메인보드(11)상의 각 회로 또는 기능모듈의 접속 경로를 제공하는 인터페이스(11b);를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 메인보드(11)는 입력신호에 맞추어 사전에 설정 저장된 프로그램에 따라 제어신호를 출력하는 CPU가 고정 설치 또는 착탈식으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 전원공급회로(11a)는 외부 입력 전원 예컨대, 24[V]를 12[V], 5[V], 3.3[V] 등으로 변환시켜 제공하는 DC/DC컨버터 또는/및 정전압회로일 수 있다.
또한, 상기 인터페이스(11b)는 전원ㆍ센싱신호ㆍ키입력신호ㆍ연산처리신호ㆍ통신신호 등 각종 처리 신호를 내외부의 구성요소 내지 장치들간에 유무선으로 접속시키는 것일 수 있다.
또한, 상기 착탈영역(1)은 소정의 면적을 갖으며 다수개가 인접하여 1열 또는 2열을 포함하여 다열로 배열되거나, 메인회로(11)의 최적 설계에 따라 적절한 위치에 다수개가 배열될 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 입/출력ㆍ연산처리ㆍ저장ㆍ통신을 포함한 인터페이스와 같은 각종 부가적인 기능 또는 보조적인 기능 또는 확장적인 기능을 수행하는 전기회로 또는/및 부품이 탑재된 기판(예 : 인쇄회로기판(PCB))일 수 있다.
물론, 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 각 산업 플랜트 내지 구동장치의 기능에 따라 사전 설계를 통해 기본적으로 제공될 수 있으며, 각 산업 플랜트 내지 구동장치의 기능 추가ㆍ변경ㆍ확장에 따라 부가적으로 제공될 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 접속 및 결합부(13)는 메인보드(11)의 전원공급경로와 신호입/출력경로 단말 상에 수직 또는 수평 방향으로 마련되는 접속부재1(13a)과, 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 중 접속부재1(13a)과 대응되는 위치와 방향으로 마련되는 접속부재2(13b)로 이루어진 접속부(13); 상기 접속부(13)와 간격을 두고 메인보드(11)에 수직 또는 수평 방향으로 마련되는 결합부재1(14a)와, 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 중 결합부재1(14a)과 대응되는 위치와 방향으로 마련되는 결합부재2(14b)의 에 각각 대응 마련되어, 전기적 접속경로과 기계적 결속력을 제공하고, 이와 별도의 기구적 결속력을 제공하는 접속 및 결합부(13)(14);를 포함하여서 될 수 있다.
이때, 상기 접속부(13)의 접속부재1(13a)은 접속핀일 수 있고, 접속부재2(13b)는 슬롯일 수 있으며, 이들의 역일 수도 있다.
상기에서, 접속부(13)의 접속부재1,2(13a)(13b)는 전원관련 접속부재와 신호처리관련 접속부재가 메인보드(11)의 착탈영역(1)과 기능모듈(12-1 ~ 12-n) 각각에 간격을 두고 양측에 마련될 수 있다.
또한, 상기 결합부(14)의 결합부재1(14a)은 도 3에 도시된 바와 같이 상단에 결합돌기(14c)가 마련된 막대형의 서포팅 보스일 수 있고, 결합부재2(14b)는 상기 결합부재1(14a)의 결합돌기(14c)가 끼워져 고정되는 통공일 수 있으며, 이들의 역일 수도 있다.
또, 구멍형태의 결합부재2(14b)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된 접속부(13)의 접속부재2(13b)와 이격상태로 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된다.
이에 더하여, 막대형의 결합부재1(14a)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 메인보드(11) 상에 서로 이격된 상태로 설치된다. 결합부재1(14a)은 도시된 바와 같이 한쌍으로 구성되어 메인보드(11)상에 이격상태로 설치되는 것이 바람직하다.
아울러, 구멍형태의 결합부재2(14b)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 서로 이격된 상태로 마련된다. 결합부재2(14b)는 도시된 바와 같이 한쌍으로 구성되어 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 양측에 마련됨에 따라 서로 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 결합부(14)는 전술한 바와 같이 한쌍을 이루면서 이격상태로 마련된 복수의 결합부재2(14b)가 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 한쌍을 이루면서 이격상태로 설치된 복수의 결합부재1(14a)에 끼워져서 고정됨에 따라 결합부재1(14a) 및 결합부재2(14b)가 결합된다. 따라서, 기능모듈(12-1 ~12-n)은 한쌍으로 구성되어 이격상태를 이루는 결합부재1(14a) 및 결합부재2(14b)에 의해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 양측이 고정된다.
전술한 바와 같이 한쌍으로 구성된 결합부재1(14a) 및 결합부재(2)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 일측에 대응하도록 마련되는 것이 바람직하다. 따라서, 막대형의 결합부재1(14a)은 구멍형태의 결합부재2(14b)가 끼워질 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 단턱형의 결합돌기(14c)를 통해 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 일측 하부만을 지지한다. 이때, 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 접속부(13)의 접속부재1(13a) 및 접속부재2(13b)가 타측에서 서로 접속됨에 따라 이들에 의해 타측이 지지된다. 즉, 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 일측 및 타측이 결합부(14) 및 접속부(13)에 의해 각각 지지된다. 이러한 기능모듈(12-1 ~12-n)은 결합부(14) 및 접속부(13)가 전술한 바와 같이 서로 이격됨에 따라 일측 및 타측이 결합부(14) 및 접속부(13)에 각각 지지된다.
또, 구멍형태의 결합부재2(14b)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된 접속부(13)의 접속부재2(13b)와 이격상태로 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된다.
이에 더하여, 막대형의 결합부재1(14a)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 메인보드(11) 상에 서로 이격된 상태로 설치된다. 결합부재1(14a)은 도시된 바와 같이 한쌍으로 구성되어 메인보드(11)상에 이격상태로 설치되는 것이 바람직하다.
아울러, 구멍형태의 결합부재2(14b)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 서로 이격된 상태로 마련된다. 결합부재2(14b)는 도시된 바와 같이 한쌍으로 구성되어 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 양측에 마련됨에 따라 서로 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 결합부(14)는 전술한 바와 같이 한쌍을 이루면서 이격상태로 마련된 복수의 결합부재2(14b)가 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 한쌍을 이루면서 이격상태로 설치된 복수의 결합부재1(14a)에 끼워져서 고정됨에 따라 결합부재1(14a) 및 결합부재2(14b)가 결합된다. 따라서, 기능모듈(12-1 ~12-n)은 한쌍으로 구성되어 이격상태를 이루는 결합부재1(14a) 및 결합부재2(14b)에 의해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 양측이 고정된다.
전술한 바와 같이 한쌍으로 구성된 결합부재1(14a) 및 결합부재(2)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 일측에 대응하도록 마련되는 것이 바람직하다. 따라서, 막대형의 결합부재1(14a)은 구멍형태의 결합부재2(14b)가 끼워질 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 단턱형의 결합돌기(14c)를 통해 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 일측 하부만을 지지한다. 이때, 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 접속부(13)의 접속부재1(13a) 및 접속부재2(13b)가 타측에서 서로 접속됨에 따라 이들에 의해 타측이 지지된다. 즉, 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 일측 및 타측이 결합부(14) 및 접속부(13)에 의해 각각 지지된다. 이러한 기능모듈(12-1 ~12-n)은 결합부(14) 및 접속부(13)가 전술한 바와 같이 서로 이격됨에 따라 일측 및 타측이 결합부(14) 및 접속부(13)에 각각 지지된다.
상기에서, 결합부재1(14a)의 결합돌기(14c)와 결합부재2(14b)인 통공의 위치는 어긋나서 관통 결합시 탄력적으로 반응하며, 결합후에는 탄발력에 의해 결합력이 유지되는 것일 수 있다.
한편, 전술한 결합돌기(14c)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 결합부재1(14a)의 상단에 단턱형태로 마련된다. 따라서, 결합돌기(14c)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 구멍형태의 결합부재2(14b)가 끼워져서 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 결합부재1(14a)의 상단에 고정될 경우, 결합부재2(14b)의 주변에 위치한 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 하부를 지지한다.
또 한편, 결합부(14)는 도 3에 도시된 바와 같이 구멍형태의 결합부재2(14b) 및 단턱형태의 결합돌기(14c)를 통해 막대형의 서포팅 보스로 이루어진 결합부재1(14a)의 상단에 기능모듈(12-1 ~12-n)이 고정됨에 따라, 메인보드(1) 및 기능모듈(12-1 ~12-n) 사이에 이격공간(SP)을 제공한다. 즉, 메인보드(1) 및 기능모듈(12-1 ~12-n)은 결합부(14)에 의해 서로 이격되면서 서로 간의 사이에 이격공간(SP)이 형성된다. 따라서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 메인보드(1)의 착탈영역(1) 상에 설치되는 회로소자들은, 기능모듈(12-1 ~12-n)이 착탈영역(1)의 상부에 설치되어도 기능모듈(12-1 ~12-n)에 접촉되지 않는다.
다른 한편, 메인보드(11)에 마련되는 다수의 착탈영역(1)들은, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 메인보드(11)의 양측에 제각기 마련되어 전술한 바와 같이 2열로 복스의 열을 형성하여 메인보드(11)의 중앙을 중심으로 서로 대향상태를 이룬다. 이에 따라, 기능모듈(12-1 ~12-n)들은, 전술한 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해 다수의 착탈영역(1)의 상부에 착탈가능하게 제각기 고정될 경우, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 착탈영역(1)들이 메인보드(11)의 양측에서 서로 대향함에 따라 착탈영역(1)의 상부에 고정된 상태로 메인보드(11)의 양측에서 서로 마주한다. 따라서, 기능모듈(12-1 ~12-n)은 다수로 구성되어도 서로 대향하는 착탈영역(1)을 통해 메인보드(11)의 양측에 설치됨에 따라 제한적인 표면적을 갖는 메인보드(11) 상에 다수가 설치될 수 있다.
한편, 전술한 결합돌기(14c)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 결합부재1(14a)의 상단에 단턱형태로 마련된다. 따라서, 결합돌기(14c)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 구멍형태의 결합부재2(14b)가 끼워져서 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 결합부재1(14a)의 상단에 고정될 경우, 결합부재2(14b)의 주변에 위치한 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 하부를 지지한다.
또 한편, 결합부(14)는 도 3에 도시된 바와 같이 구멍형태의 결합부재2(14b) 및 단턱형태의 결합돌기(14c)를 통해 막대형의 서포팅 보스로 이루어진 결합부재1(14a)의 상단에 기능모듈(12-1 ~12-n)이 고정됨에 따라, 메인보드(1) 및 기능모듈(12-1 ~12-n) 사이에 이격공간(SP)을 제공한다. 즉, 메인보드(1) 및 기능모듈(12-1 ~12-n)은 결합부(14)에 의해 서로 이격되면서 서로 간의 사이에 이격공간(SP)이 형성된다. 따라서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 메인보드(1)의 착탈영역(1) 상에 설치되는 회로소자들은, 기능모듈(12-1 ~12-n)이 착탈영역(1)의 상부에 설치되어도 기능모듈(12-1 ~12-n)에 접촉되지 않는다.
다른 한편, 메인보드(11)에 마련되는 다수의 착탈영역(1)들은, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 메인보드(11)의 양측에 제각기 마련되어 전술한 바와 같이 2열로 복스의 열을 형성하여 메인보드(11)의 중앙을 중심으로 서로 대향상태를 이룬다. 이에 따라, 기능모듈(12-1 ~12-n)들은, 전술한 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해 다수의 착탈영역(1)의 상부에 착탈가능하게 제각기 고정될 경우, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 착탈영역(1)들이 메인보드(11)의 양측에서 서로 대향함에 따라 착탈영역(1)의 상부에 고정된 상태로 메인보드(11)의 양측에서 서로 마주한다. 따라서, 기능모듈(12-1 ~12-n)은 다수로 구성되어도 서로 대향하는 착탈영역(1)을 통해 메인보드(11)의 양측에 설치됨에 따라 제한적인 표면적을 갖는 메인보드(11) 상에 다수가 설치될 수 있다.
이와 같이 되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 구획 배열된 다수의 착탈영역(1)을 가지며, 상기 착탈영역(1)들 각각에 전원공급경로와 신호입/출력경로가 배선된 메인보드(11)와, 기능 수행 회로가 구성된 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이, 전기적 접속경로와 기계적 결속력 및 기구적 결속력을 제공하는 접속 및 결합부(13)(14)에 의해, 착탈영역(1)의 지정 위치 또는 위치와 무관하게 선택적으로 착탈된다.
여기서, 본 발명인 기능모듈 착탈식 제어장치(10)인 메인보드는 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 PLC(Programmable Logical Controller) 기반의 메인보드이거나, 통상의 컴퓨터 시스템의 메인보드이거나, 그밖의 전기회로가 탑재되는 전기회로기판이다.
또 한편, 본 발명 중 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 입/출력ㆍ연산처리ㆍ저장ㆍ통신을 포함한 인터페이스와 같은 각종 부가적인 기능 또는 보조적인 기능 또는 확장적인 기능을 수행하는 전기회로 또는/및 부품이 탑재된 전기회로기판이다.
물론, 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 각 산업 플랜트 내지 구동장치의 기능에 따라 사전 설계를 통해 기본적으로 제공될 수 있으며, 각 산업 플랜트 내지 구동장치의 기능 추가ㆍ변경ㆍ확장에 따라 부가적으로 제공된다.
또 한편, 본 발명 중 상기 접속 및 결합부(13)는 메인보드(11)의 전원공급경로와 신호입/출력경로 단말 상에 수직 또는 수평 방향으로 마련되는 접속부재1(13a)과, 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 중 접속부재1(13a)과 대응되는 위치와 방향으로 마련되는 접속부재2(13b)로 이루어진 접속부(13); 상기 접속부(13)와 간격을 두고 메인보드(11)에 수직 또는 수평 방향으로 마련되는 결합부재1(14a)와, 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 중 결합부재1(14a)과 대응되는 위치와 방향으로 마련되는 결합부재2(14b)의 에 각각 대응 마련되어, 전기적 접속경로과 기계적 결속력을 제공하고, 이와 별도의 기구적 결속력을 제공하는 접속 및 결합부(13)(14);를 포함하여서 된다.
이때, 상기 접속부(13)의 접속부재1(13a)은 접속핀이고, 접속부재2(13b)는 슬롯이며, 상기 접속부재1,2(13a)(13b)는 전원관련 접속부재와 신호처리관련 접속부재가 메인보드(11)의 착탈영역(1)과 기능모듈(12-1 ~ 12-n) 각각에 간격을 두고 양측에 마련된다.
또한, 상기 결합부(14)의 결합부재1(14a)은 상단에 결합돌기가 마련된 서포팅 보스이고, 결합부재2(14b)는 상기 결합부재1(14a)의 결합돌기가 끼워져 고정되는 통공이며, 상기 결합부재1(14a)의 결합돌기와 결합부재2(14b)인 통공의 위치는 어긋나서 관통 결합시 탄력적으로 반응하며, 결합후에는 탄발력에 의해 결합력이 유지되는 것이다.
이와 같이 되는 본 발명은 첨부 도면 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 중 사전에 설계된 상태 또는 원하는 상태에 따라 선택적으로 메인보드(11)의 소정 착탈영역(1)에 장착시켜 사용한다.
상기에서, 장착 상태를 살펴보면, 상기 메인보드(11)에 수직 상향 마련된 접속부(13)의 접속부재1(13a)인 슬롯과 이와 간격을 두고 마련된 결합부재1(14a)인 서포팅 보스의 결합돌기에, 각각 상기 기능모듈에 수직 하향 마련된 접속부(13)의 접속부재2(13b)인 슬롯과 이와 간격을 두고 마련된 결합부재2(14b)인 통공이 상호 대응하여 끼워지면서 전기적 경로접속과 기계적 결속 및 기구적 결속이 이루어지게 된다.
이와 같이 되는 본 발명은 각종 산업 플랜트 내지 구동장치의 동작과 기능을 관리하는 제어장치인 메인보드(11)에 각종 기능을 수행하는 기능모듈(12-1 ~ 12-n)들을 선택적으로 즉시 착탈시킬 수 있도록 하며, 이를 통해, 시제품 내지는 완성품 제작 과정 중 테스트 단계에서 이상 유무 확인 또는/및 최적의 회로 메칭 상태를 확인함과 동시에 세팅시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 제어장치인 메인보드(11)에 각종 기능을 수행하는 기능모듈(12-1 ~ 12-n)들을 선택적으로 착탈시킬 수 있도록 하며, 이를 통해, 각종 산업 플랜트 내지 구동장치를 운용하는 업체별 또는 모델별로 손쉽게 적용할 수 있도록 하는 등 각종 기능모듈의 확장성과 호환성의 확보가 가능하다.
이때, 상기 결합부재1(14a)인 서포팅 보스의 위치가 결합부재2(14b)의 위치와 어긋난 상태로 위치할 경우, 결합부재2(14b)인 통공을 결합부재1(14a)의 결합돌기에 끼운 상태에서 약간 강제로 끌어당기거나 밀면서 결합시킴으로써, 상기 결합부재1(14a)인 서포팅 보스가 원위치로 귀환하려는 힘에 의해 즉, 탄발력에 의해 더욱 견고하게 결합 상태를 유지시킬 수 있다.
이와 같이 되면, 제어장치인 메인보드(11)에 각종 기능을 수행하는 기능모듈(12-1 ~ 12-n)들의 착탈구조를 개선시켜, 메인보드(11)에 대한 기능모듈(12-1 ~ 12-n)들을 신속하면서도 용이하게 착탈시킬 수 있도록 하며, 이를 통해, 착탈관련 작업성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 되는 본 발명의 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 실시예2는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 메인보드(11) 중 기능 수행회로를 갖는 기본모듈(2)이 탑재된 착탈영역(1) 상방에 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 착탈되는 것이다.
이때, 상기에서 메인보드(11)의 기본모듈(2)과 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 전원공급경로는 공통 경로를 사용하거나 상이한 경로를 사용하고, 신호처리 경로는 상이한 경로를 사용한다.
예를 들어, 상기 메인보드(11)는 전원 관련 경로가 접속부재1(13a) 중 접속핀1열에 12[V], 접속핀2열에 5[V], 접속핀 3열에 3.3[V]가 공급되도록 배선되고, 신호처리 관련 경로가 접속핀4열~6열로 배선된 상태로 이루어졌다고 가정하여 설명한다.
상기와 같은 메인보드(11) 상의 기본모듈(2)이 상기 12[V], 5[V], 3.3[V]의 전원 경로 중 접속핀1열의 12[V]에만 배선 연결되어 있고, 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 접속핀2열의 5[V]에만 배선 연결된 것일 경우, 상기 메인보드(11)에 기능모듈(12-1 ~ 12-n)을 장착시키면 서로 다른 경로를 통해 전원이 공급되므로, 상기 메인보드(11)의 기본모듈(2)과 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은 각기 다른 레벨의 전원을 공급받을 수 있다.
물론, 상기 메인보드(11)의 기본모듈(2)과 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 신호처리 경로도 상기와 같은 구조 및 방식과 같다.
이와 같이 되면, 상기 메인보드(11) 상에 기능모듈(12-1 ~ 12-n)을 다층(Multi-Layer) 접속 결합시킬 수 있어, 메인보드(11)의 한정된 면적을 최대한 활용할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예3은 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 메인보드(11) 상에 2개 이상의 기능모듈(12-1 ~12-n)이 다층(Multi-Layer) 접속 결합될 수도 있다.
이때, 상기와 같은 본 발명의 실시예3에 의한 메인보드(11)의 기본모듈(2)과 상기 다층의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)들의 신호처리 경로 역시 상기 실시예2와 같은 구조 및 방식과 같으며, 작용 효과도 동일하다.
한편, 본 발명의 실시예4는 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 메인보드(11)의 각 착탈영역(1)의 서로 다른 위치에 지정착탈부재1(15a)을 마련하고, 각 기능모듈에 상기 지정착탈부재1에 대응하여 끼워지는 지정착탈부재2(15b)를 마련하여서 됨을 특징으로 하는 기능모듈 착탈식 제어장치이다.
이때, 상기 지정착탈부재1(15a)은 메인보드(11)의 착탈영역(1) 중 일측 단 부분에 각 착탈영역 마다 위치를 달리하면서 마련된 돌기일 수 있으며, 상기 지정착탈부재2(15b)는 기능모듈(12-1 ~12-n)의 일측 단 부분에 마련되는 절결 가능한 홈 또는 사전에 절결되어서 이루어진 홈일 수 있다.
이와 같이 되면, 상기 메인보드(11)의 특정 착탈영역(1)에 특정 기능모듈(12-1 ~ 12-n)만을 선택적으로 접속 결합시킬 수 있도록 하며, 동일한 제어장치를 대량 생산할 경우, 지정된 착탈영역(1)에 지정된 기능모듈이 혼동없이 접속 결합되도록 한다.
끝으로, 본 발명의 또 다른 실시예로는 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 접속부(13)를 통해 메인보드(11)에 정상적으로 접속될 경우에만, 상기 CPU가 동작표시부(16)를 동작시켜 외부로 정상 동작상태를 출력할 수 있도록 하는 것을 들 수 있다.
이때, 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 접속부(13)를 통해 메인보드(11)에 비정상적으로 접속되거나 비접속 상태이면, 상기 CPU가 동작표시부(16)의 동작을 정지시킨다.
상기에서, 동작표시부(16)는 외부에서 눈으로 식별할 수 있도록 표시하는 시각적표출수단 또는 외부에서 귀로 식별할 수 있도록 표시하는 청각적표출수단 또는 외부에서 피부감각으로 식별할 수 있도록 표시하는 촉각적표출수단 중 어느 하나 또는 상기 각 표출수단이 2개 이상 복합적으로 마련된다.
이때, 상기 시각적표출수단은 CPU에 의해 정상 상태 또는 비정상 상태에 따라 사전에 설정된 상태로 빛을 점멸 또는 점등(정상 상태)시키거나 소등(비정상 상태)시키는 광표시부재(예 : LED(발광다이오드))이거나, CPU에 의해 정상 상태 또는 비정상 상태에 따라 사전에 설정된 문자를 출력하는 문자표시부재(예 : LCD(액정표시장치))인 것으로, 메인보드(11)를 세팅하는 단계는 물론 동작이 진행되는 동안에도 외부에서 동작 상태의 정부(正否)를 식별 가능하도록 표시한다.
또한, 상기 청각적표출수단은 CPU에 의해 정상 상태 또는 비정상 상태에 따라 사전에 설정된 상태로 경고음(예 : 정상인 경우 1회 알람/비정상인 경우 2회 또는 2회 이상 연속 알람)을 출력하는 알람이거나, CPU에 의해 정상 상태 또는 비정상 상태에 따라 사전에 설정된 멘트로 음성을 출력시키는 음성출력부재(예 : 스피커)인 것으로, 메인보드(11)를 세팅하는 단계는 물론 동작이 진행되는 동안에도 외부에서 동작 상태의 정부(正否)를 식별 가능하도록 표시한다.
또한, 상기 촉각적표출수단은 CPU에 의해 정상 상태 또는 비정상 상태에 따라 사전에 설정된 상태로 진동(예 : 세팅 당시 정상인 경우 1~2초간 진동/비정상인 경우 연속적으로 진동)을 발생시켜 메인보드(11)로 전달하는 바이브레이터인 것으로, 특히 메인보드(11)를 세팅하는 도중 외부에서 세팅 작업자만이 동작 상태의 정부(正否)를 식별 가능하도록 표시한다.
이때, 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 접속부(13)를 통해 메인보드(11)에 정상적으로 접속되었는지 여부는 각 기능모듈(12-1 ~ 12-n)로 전원이 정상적으로 공급되는지 여부에 따라, 또는 각 기능모듈(12-1 ~ 12-n)과 상기 CPU 사이에 신호의 송수신 상태에 따라 상기 CPU가 판단한다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 기능모듈 착탈식 제어장치 11 : 메인보드
12-1 ~ 12-n : 기능모듈 13 : 접속부
13a,13b : 접속부재1,2 14 : 결합부
14a,14b : 결합부재1,2 15a,15b : 지정착탈부재1,2
16 : 동작표시부 1 : 착탈영역
2 : 기본모듈
12-1 ~ 12-n : 기능모듈 13 : 접속부
13a,13b : 접속부재1,2 14 : 결합부
14a,14b : 결합부재1,2 15a,15b : 지정착탈부재1,2
16 : 동작표시부 1 : 착탈영역
2 : 기본모듈
Claims (5)
- 구획 배열된 다수의 착탈영역(1)을 가지며, 상기 착탈영역(1)들 각각에 전원공급경로와 신호입/출력경로가 배선된 메인보드(11)와, 기능 수행 회로가 구성된 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이, 전기적 접속경로와 기계적 결속력 및 기구적 결속력을 제공하는 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해, 착탈영역(1)의 지정 위치 또는 위치와 무관하게 선택적으로 착탈되는 것을 특징으로 하고,
상기 메인보드(11)는, 상기 전원공급경로와 연결된 전원공급회로(11a) 및 상기 신호입/출력경로와 연결된 내외부 인터페이스(11b)를 가지며, 사전에 설정 저장된 프로그램에 따라 각 기능모듈(12-1 ~12-n)의 동작 제어신호를 출력하는 CPU가 마련된 것을 특징으로 하며,
상기 다수의 기능모듈(12-1 ~ 12-n)은, 상기 메인보드(11)상에서 부가적인 기능을 수행하는 회로가 구성된 것을 특징으로 하고,
상기 접속부(13) 및 결합부(14)는, 상기 메인보드(11)의 전원공급경로와 신호입/출력경로 단말과 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 각각 대응 마련되어, 전기적 접속경로과 기계적 결속력을 제공하고, 이와 별도의 기구적 결속력을 제공하는 것을 특징으로 하며,
상기 메인보드(11)는, 기능 수행 회로를 갖는 기본모듈(2)이 탑재된 착탈영역(1)의 상방에 기능모듈(12-1 ~ 12-n)이 착탈되는 것을 특징으로 하고,
상기 접속부(13)는,
상기 메인보드(11)의 전원공급경로 및 상기 신호입/출력경로 단말 상에 수직으로 마련되는 접속핀으로 이루어진 접속부재1(13a); 및
상기 기능모듈(12-1 ~12-n)에 마련되고, 상기 접속부재1(13a)의 접속핀이 결합되는 슬롯으로 이루어진 접속부재2(13b);를 포함하며,
상기 결합부(14)는,
상기 메인보드(11)에 수직으로 설치되고, 막대형의 서포팅 보스로 이루어진 결합부재1(14a); 및
상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 통공으로 형성되어 상기 결합부재1(14a)의 상단에 끼워져서 고정됨에 따라 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)을 상기 착탈영역(1)의 상방에 착탈가능하게 고정하는 결합부재2(14b);를 포함하고,
상기 결합부재1(14a)은,
상기 결합부재2(14b)가 끼워지는 상단에 단턱형태로 마련되어 상단에 끼워진 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)의 하부를 지지하는 결합돌기(14c);를 더 포함하며,
상기 결합부(14)는,
상기 결합부재1(14a)이 상기 메인보드(11)에 마련되는 상기 접속부(13)의 상기 접속부재1(13a)과 이격상태로 상기 메인보드(11)에 수직으로 마련되며, 상기 결합부재2(14b)가 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련된 상기 접속부(13)의 상기 접속부재2(13b)와 이격상태로 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 마련되는 것을 특징으로 하고,
상기 결합부(14)는,
상기 결합부재1(14a)가 복수로 구성되어 상기 메인보드(11) 상에 서로 이격된 상태로 설치되고, 상기 결합부재2(14b)가 복수로 구성되어 상기 기능모듈(12-1 ~ 12-n)에 서로 이격된 상태로 마련되며, 이격상태로 마련된 복수의 상기 결합부재2(14b)가 이격상태로 설치된 복수의 상기 결합부재1(14a)에 끼워져서 고정됨에 따라 상기 결합부재1(14a) 및 상기 결합부재2(14b)가 결합되는 것을 특징으로 하며,
상기 결합부(14)는,
상기 결합부재2(14b) 및 상기 결합돌기(14c)를 통해 상기 서포팅 보스로 이루어진 상기 결합부재1(14a)의 상단에 상기 기능모듈(12-1 ~12-n)이 고정됨에 따라 상기 메인보드(1) 및 상기 기능모듈(12-1 ~12-n) 사이에 이격공간(SP)을 제공하는 것을 특징으로 하고,
상기 착탈영역(1)들은,
상기 메인보드(11)의 양측에 제각기 마련되어 복수의 열을 형성하면서 서로 대향상태를 이루는 것을 특징으로 하며,
상기 기능모듈(12-1 ~12-n)들은,
상기 접속부(13) 및 결합부(14)에 의해 다수의 상기 착탈영역(1)의 상부에 착탈가능하게 제각기 고정되되, 상기 착탈영역(1)들이 상기 메인보드(11)의 양측에서 서로 대향함에 따라 상기 착탈영역(1)의 상부에 고정된 상태로 상기 메인보드(11)의 양측에서 서로 마주하는 것을 특징으로 하는 기능모듈 착탈식 제어장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항1에 있어서,
상기 메인보드(11) 상에 기능모듈(12-1 ~12-n)이 다층 접속 결합되는 기능모듈 착탈식 제어장치. - 청구항1에 있어서,
상기 메인보드의 각 착탈영역(1)의 서로 다른 위치에 지정착탈부재1을 마련하고, 각 기능모듈에 상기 지정착탈부재1에 대응하여 끼워지는 지정착탈부재2를 마련하여서 된 기능모듈 착탈식 제어장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140152747A KR101530185B1 (ko) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | 기능모듈 착탈식 제어장치 |
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| KR1020140152747A KR101530185B1 (ko) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | 기능모듈 착탈식 제어장치 |
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ID=53519419
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