KR101603363B1

KR101603363B1 - 장착 플레이트를 갖는 빌딩 자동화 시스템용 입력/출력 모듈

Info

Publication number: KR101603363B1
Application number: KR1020117006266A
Authority: KR
Inventors: 스티브 알. 해밀턴; 마이클 비. 스트로제프스키; 지안 팡 왕; 유안 장
Original assignee: 지멘스 인더스트리, 인크.
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2016-03-14
Also published as: CN102197716B; EP2327285A1; EP2327285B1; BRPI0917373A2; CA2734890A1; CN102197716A; MX2011001953A; US20110226506A1; ES2695598T3; BRPI0917373B1; US8503183B2; CA2734890C; WO2010022297A1; KR20110057163A

Abstract

본 발명은 장착 플레이트(12), 회로 기판(14), 및 커버(16)를 포함하는 빌딩 자동화 시스템용 입력/출력 모듈에 관한 것이다. 장착 플레이트는 표준 전기 접합기(90)의 체결구 리셉터클(98)과 정렬되도록 위치된 적어도 2개의 체결구 리셉터클(24 내지 30)를 갖는다. 장착 플레이트는 적어도 2개의 개방부(36 내지 42)를 더 포함하고, 각 개방부는 그를 통해 하나 이상의 전선을 수용하는 크기를 갖는다. 회로 기판은 빌딩 네트워크 상에서 통신하도록 구성된 인터페이스 회로를 지지한다. 또한, 회로 기판은 장치 입력 단자와 장치 출력 단자를 포함한다. 인터페이스 회로는 빌딩 네트워크와 입력 및 출력 단자에 연결된 장치 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 회로 기판은 장착 플레이트에 장착되도록 구성된다. 커버는 장착 플레이트와 회로 기판 위에 끼워지는 크기를 갖는다.

Description

장착 플레이트를 갖는 빌딩 자동화 시스템용 입력/출력 모듈{INPUT/OUTPUT MODULE FOR BUILDING AUTOMATION SYSTEM WITH MOUNTING PLATE}

본 출원은 2008년 8월 21일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/090,721호의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 참조로서 포함된다.

본 발명은 일반적으로 빌딩 자동화 시스템(building automation system)을 위한 입력/출력 장치(input/output device)에 관한 것이다.

빌딩 자동화 시스템은 다양한 빌딩 작동에 대한 자동 모니터링과 제어를 제공하는 시스템을 포함한다. 통상의 빌딩 자동화 시스템은 가열, 환기 및 공기 조화(HVAC) 시스템, 보안 시스템, 및 화재 안전 시스템을 포함한다. 다양한 빌딩 자동화 시스템은 상이한 목적을 위해 기능하지만, 많은 것들은 감지, 제어 및 물리적(즉, 액추에이터) 작동을 실행하는 광범위하게 분산된 장치를 채용하는 공통점을 공유한다. 예를 들어, HVAC 시스템은 전형적으로 빌딩 또는 캠퍼스에 걸쳐 분산된 온도 센서를 포함하고, 또한, 빌딩에 걸쳐 분산된 환기 댐퍼(ventilation damper)를 포함한다. HVAC 시스템은 환기 댐퍼를 작동시켜, 상이한 공간 내에서 실행되는 온도 측정에 기초하여 상이한 공간으로의 조화된(냉각된 또는 가열된) 공기의 유동을 증가시키거나 감소시킨다. 또한, HVAC 시스템은 전형적으로 국부 센서 신호를 수신하고 제어 신호에 기초하여 국부 댐퍼에 제어 신호를 제공하는 다수의 분산된 제어 장치를 포함한다. 전형적인 HVAC 시스템은 빌딩 전체에 걸쳐 위치된 수백개의 제어기, 액추에이터, 및 센서를 포함할 수 있다. 보안 시스템과 화재 안전 시스템은 유사한 구조를 갖는다.

대부분의 빌딩 자동화 시스템은 다양한 장치(예를 들어, 제어기)가 통신할 수 있는 통신 네트워크를 포함한다. 또한, 빌딩 시스템은 전형적으로 하나 이상의 워크 스테이션(work station) 또는 다른 액세스 장치(access device)를 포함하며, 기술자 또는 빌딩 관리자는 다양한 센서에 의해 검출되는 바에 따라 빌딩 내의 상태를 모니터링하고, 장치에 명령을 내리고 그리고/또는 제어기 세트 포인트(예를 들어, 목표하는 방 온도 등)를 형성할 수 있다.

통상의 공지된 구조에서 개별 센서 및 액추에이터 장치는 빌딩 자동화 시스템 통신 네트워크에 항상 직접 연결되지 않는다. 이러한 목적을 위해, 센서 및 액추에이터 장치는 종종 비교적 간단한 아날로그 또는 디지털 입력 및 출력을 포함하고, 데이터 네트워크 상에 어드레싱가능한(addressable) 장치로서 작동되는 것을 필요로 할 수 있는 정교한 회로를 포함하지 않는다. 이러한 장치를 수용하기 위해 빌딩 자동화 시스템은 종종 소위 필드 제어 패널(field control panel) 내부의 제어기 장치에 네트워크 연결을 제공한다. 이러한 필드 제어 패널은, 제어기에 추가적으로, 비네트워크식 센서 및 엑추에이터와 상호작용하는 아날로그 및/또는 디지털 I/O 회로를 포함한다. 제어기 장치는 전형적으로 I/O 회로를 사용하여 국부적 제어를 실행하지만, 제어 필드 패널 회로는 또한 I/O 포트를 통해 센서로부터 그리고 I/O 포트를 통해 엑추에이터로 수신된 데이터에 대한 더 광범위한 빌딩 네트워크 액세스를 제공할 수 있다. 따라서, 필드 제어 패널은 데이터 네트워크와 다양한 센서 및 엑추에이터 하드웨어 사이의 일종의 인터페이스로서 역할할 수 있다.

그러나, 일부 경우에 센서 및/또는 엑추에이터는 가장 가까운 필드 제어 패널로부터 비교적 상당한 거리에 위치될 수 있다. 이러한 경우에, 센서 및 엑추에이터에 연결되지만 완전한 필드 패널 능력을 갖지 않는 입력/출력 모듈을 제공하는 것이 본 기술분야에 알려져 있다. 이러한 입력/출력 모듈은 빌딩 네트워크와 단부 장치(센서 및 엑추에이터) 사이의 인터페이스로서 작동한다. 입력/출력 모듈은 센서로부터 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터가 빌딩 네트워크를 통해 다른 장치로 전달되게 한다. 유사하게, 입력/출력 모듈은 빌딩 네트워크로부터 명령 데이터를 수신하고 연결된 센서 및/또는 엑추에이터를 위한 대응하는 출력을 발생시킬 수 있다. 이러한 입력/출력 모듈은 다양한 형상과 통상의 장착 방법을 갖는다.

모든 빌딩 자동화 시스템이 가지고 있는 문제점은 시스템을 배선하는 것과 관련된 비용이다. 시스템은 전체 빌딩에 걸쳐 분산된 장치를 채용하기 때문에, 배선에 관한 재료 및 설치 비용이 중요할 수 있다. 무선 센서 및 엑추에이터의 사용이 제안되었고 해결책으로서의 기대를 보여준다. 그러나, 광벙위한 스케일로 빌딩 자동화 시스템 내의 배선된 센서를 완전히 제거하는 것은 절박한 것으로 보이지 않는다. 따라서, 무선 솔루션을 실시하지 않고 빌딩 자동화 시스템의 배선과 관련된 비용을 감소시킬 필요가 항상 존재한다.

본 발명은 라이트 스위치(light switch)와 전기 콘센트(electrical outlet)을 설치하기 위해 설치되는 형식과 같은 표준 전기 접합기(standard electrical junction box)에 장착될 수 있는 입력/출력 모듈을 제공함으로써 전술된 필요뿐 아니라 다른 것들을 해결한다.

제1 실시예에서, 빌딩 자동화 시스템을 위한 입력/출력 모듈은 장착 플레이트, 회로 기판, 및 커버를 포함한다. 장착 플레이트는 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클(fastener receptacle)과 정렬되도록 위치된 적어도 2개의 체결구 리셉터클을 갖는다. 장착 플레이트는 적어도 2개의 개방부를 더 포함하며, 각 개방부는 그를 통해 하나 이상의 전선을 수용하는 크기를 갖는다. 회로 기판은 빌딩 네트워크 상에서 통신하도록 구성된 인터페이스 회로를 지지한다. 또한, 회로 기판은 장치 입력 단자와 장치 출력 단자를 포함한다. 인터페이스 회로는 빌딩 네트워크와 입력 및 출력 단자에 연결된 장치 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 회로 기판은 장착 플레이트에 장착되도록 구성된다. 커버는 장착 플레이트와 회로 기판 위에 끼워지는 크기를 갖는다.

전술한 특징과 장점뿐 아니라 다른 것들은 이하의 상세한 설명과 첨부하는 도면을 참조하여 본 기술분야의 당업자에게 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적 입력/출력 모듈뿐 아니라 그것이 장착될 수 있는 표준 전기 접합기의 분해 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 입력/출력 모듈의 장착 플레이트의 제1 측부의 제1 사시도를 도시한다.
도 3은 도 1의 입력/출력 모듈의 장착 플레이트의 제2 측부의 제1 사시도를 도시한다.
도 4는 도 2 및 도 3의 장착 플레이트의 제2 측부의 평면도를 도시한다.
도 5는 전선이 배선 단자의 적어도 일부에 연결된 상태의 도 1의 입력/출력 모듈의 회로 기판과 장착 플레이트의 사시도를 도시한다.
도 6은 도 1의 입력/출력 모듈의 회로 기판 상에 배치된 인터페이스 회로의 개략도를 도시한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 예시적인 입력/출력 모듈(10)뿐 아니라 입력/출력 모듈(10)이 장착될 수 있는 표준 전기 접합기(90)의 분해 사시도를 도시한다. 입력/출력(I/O) 모듈(10)은 장착 플레이트(12), 회로 기판(14), 및 커버(16)를 포함한다. 도 2, 도 3 및 도 4는 장착 플레이트(12)의 추가적인 도면을 도시하며, 도 5는 전선(120)이 배선 단자들 중 적어도 일부에 연결된 상태의 도 1의 입력/출력 모듈의 회로 기판(14)과 장착 플레이트(12)의 사시도를 도시한다. 설명 전체에 걸쳐서 다양한 도면이 참조된다.

전기 접합기(90)는 주거용, 상업용 및 산업용 빌딩 배선에 사용되는 표준 접합기이며, 전형적으로는 빌딩 내부의 전기 시스템의 사용과 관련된다. 예를 들어, 전기 접합기는 전형적으로 미국의 빌딩 배선에 사용되는 표준 4 인치 정사각형 접합기이다. 접합기(90)는 후방 벽(92)과 4개의 측벽(94)을 갖는 개방형 금속 또는 플라스틱 박스의 형태를 갖는다. 측벽 각각은 접합기(90) 내로 그리고 밖으로 전선을 통과시키기 위한 복수의 개방부(96)를 포함한다. 접합기(90)는 접합기(94)의 2개의 측부(94)에 의해 형성된 모서리 내의 나사 보스(screw boss: 98)와, 도시되지 않았으나 다른 2개의 측부(94)의 대향하는 모서리 상에 배치된 제2 나사 보스를 더 포함한다. 나사 보스(98)는 측벽(94)의 상부 에지의 레벨로부터 접합기(90)의 깊이의 적어도 일부를 따라 아래로 연장된다. 전기 접합기(90)는 일반적으로 후방 벽(92)에 의해 형성된 길이(l) 및 폭(w), 그리고 측벽(94)에 의해 형성된 깊이(d)를 갖는다. 일반적으로 길이(l)와 폭(w)은 95mm 내지 100mm 정도이다.

전기 접합기(90)의 일정 편차가 발생할 것이나, 나사 보스(98) 및 대향하는 나사 보스의 위치는 표준에 의해 정의된다. 또한, 이하에 더 논의되는 바와 같이, I/O 모듈(10)은 미도시되었지만 다른 국가에서는 표준으로 정의된 다른 전기 접합기와 관련하여 사용될 수 있다. 이러한 다른 전기 접합기는, 예를 들어, IEC 60634에 의해 정의된다.

장착 플레이트(12)는 제1 측부(20)(도 1 및 도 2 참조)와 제2 측부(22)(도 3 및 도 4 참조)를 갖는 플레이트형 지지 구조체(18)를 포함한다. 장착 플레이트(12)는 4개의 체결구 리셉터클(24, 26, 28, 30)을 갖고, 이들 중 대향하는 쌍들은 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬되도록, 즉, 대략 100mm × 100mm로 측정되는 정사각형의 대향하는 모서리 부근에 위치된다. 따라서, 예를 들어, 체결구 리셉터클(24 및 28)은 접합기(90)의 나사 보스(98) 및 도시되지 않은 대향하는 나사 보스와 정렬된다. 또한, I/O 모듈(10) 또는 접합기(90)가 90도만큼 회전되면 체결구 리셉터클(26 및 30)은 나사 보스(98) 및 대항하는 나사 보스와 정렬될 것이다. 모든 경우에 체결구 리셉터클(24, 26, 28 및 30)은, 리셉터클(24, 26, 28 및 30)의 대향하는 쌍들이 나사 보스(98) 및 대향하는 나사 보스와 정렬될 시 플레이트형 지지 구조체(18)가 실질적으로 적어도 접합기(90)의 측벽(96)까지 연장되도록 위치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 체결구 리셉터클(24)은 지지 구조체(18)의 중심을 향해 대각선으로 배향된 타원형으로서 형성된 관통구멍(32)을 포함한다. 또한, 체결구 리셉터클(24)은 관통구멍(32)을 둘러싸는 상승된 보스 구조(34)를 포함한다. 각각의 체결구 리셉터클(26, 28 및 30)은 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 관통구멍(32) 및 대응하는 보스 구조(34)의 타원형 형상과 배향은 접합기(90)의 체결구 리셉터클(98)의 구조의 오차 범위를 허용한다. 따라서, 장착 플레이트(10)는 표준 접합기 구조 내에 광범위한 공차로 부착되도록 구성된다.

또한, 장착 플레이트(12)는 적어도 2개의 개방부를 포함하고, 이러한 실시예에서 지지 구조체(18)를 통해 형성된 4개의 개방부(36, 38, 40 및 42)를 포함한다. 각각의 4개의 개방부(36, 38, 40 및 42)는 그들을 통해 복수의 전선 및/또는 케이블링(cabling)을 수용하는 크기를 갖는다. 이러한 실시예에서, 각각의 개방부(36, 38, 40 및 42)는 직사각형 형상이다. (도 3, 도 4도 참조할 것)

다시 도 1의 실시예를 참조하면, 회로 기판(14)은 일반적으로 접합기(90)의 길이와 폭 내에 끼워지도록 구성된 치수를 갖는 회로 기판이다. 즉, 회로 기판(14)은 l보다 작은 길이와 w보다 작은 폭을 갖는다. 회로 기판(14)은 도 6에 개략적 형태로 도시된 인터페이스 회로(100)를 지지한다. 인터페이스 회로(100)는 복수의 입력 및 출력(I/O) 단자(102), 통신 단자(104), 처리 회로(processing circuit: 106), 파워 조절 회로(power regulation circuit: 108), 복수의 표시기(110), 및 파워 입력 단자(112)를 포함한다.

I/O 단자(102)는 디지털 입력 단자, 디지털 출력 단자, 아날로그 입력 단자, 및 아날로그 출력 단자를 포함한다. 처리 회로(106)는 프로그램가능 프로세서뿐 아니라 I/O 단자(102)와 전기적으로 인터페이스되도록 구성된 다른 회로소자를 포함한다. 이러한 회로는 본 기술분야에 공지되어 있다. 다른 형식의 I/O 단자(102)는 I/O 모듈(10)이 다른 적용예에 융통성 있게 사용되게 한다.

통신 단자(104)는 도시되지 않았지만 빌딩 제어 네트워크와 같은 통신 네트워크에 연결되도록 구성된다. 파워 입력 단자(112)는 24 볼트 AC 빌딩 파워 컨덕터와 같은 파워 소스에 결합되도록 구성된다. 파워 조절 회로(108)는 처리 회로(106) 및 인터페이스 회로(100)에 파워를 필요로 하는 다른 모든 회로를 위한 조절된 DC 바이어스 전압(regulated DC bias voltage)을 발생시키도록 구성된다.

처리 회로(106)는 소프트웨어나 펌웨어(firmware)를 통해, 도시되지 않았지만 I/O 단자(102)에 연결된 물리적 장치와 관련된 데이터를 위한 통신 네트워크로부터의 요구에 응답하도록 구성된다. 예를 들어, 처리 회로(106)는, 도시되지 않았지만 입력 단자(102)들 중 하나에 연결된 센서로부터의 온도 데이터에 대한 요구를 수신할 수 있다. 또한, 처리 회로(106)는 센서에 의해 감지된 전압을 대표하는 입력 단자(102)에서의 전압을 읽도록 구성된다. 또한, 처리 회로(106)는 측정된 온도를 대표하는 정보를 포함하는 데이터 메시지를 발생시키도록 구성되며, 데이터 메시지는 적절한 통신 네트워크 프로토콜 포맷을 갖는다. 또한, 처리 회로(106)는 통신 네트워크 단자(104)를 통해 네트워크 상에서 데이터 메시지의 통신을 일으키도록 구성된다. 처리 회로(106)는 모듈(10)을 위한 네트워크 주소(network address)를 형성하는 딥 스위치(dip switch)와 같은 주소 세팅 장치에 연결되거나 이를 포함할 수 있다.

또한, 처리 회로(106)는 소프트웨어나 펌웨어를 통해 I/O 단자(102)에 명령을 통신하도록 구성되며, 이 명령은 통신 네트워크 상의 제어기나 프로세서로부터 수신된다. 예를 들어, 처리 회로(106)는 출력(102)들 중 하나에 연결된 엑추에이터를 작동시키는 명령을 포함하는 통신 네트워크 단자(104) 상의 데이터 메시지를 수신할 수 있다. 엑추에이터는 적당하게 워터 밸브(water valve) 또는 환기 댐퍼(ventilation damper)를 위한 엑추에이터일 수 있다. 처리 회로(106)는 엑추에이터에 의해 요구되는 포맷으로 명령을 발생시키고 적절한 출력 단자(102)에 발생된 명령을 제공하도록 구성된다.

따라서, 처리 회로(106)는 통신 단자(104)에 연결된 통신 네트워크와 I/O 단자(102)에 연결된 물리적 장치 사이의 인터페이스로서 작동한다. 일부 실시예에서, 처리회로(106)는 또한 제어 작동을 실행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 처리 회로(106)는 온도 또는 하나 이상의 입력(102)으로부터 수신된 다른 센서 정보에 기초하여 출력 단자(102)들 중 하나에 연결된 엑추에이터를 명령하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 처리 회로(106)는 PID 제어 알고리즘과 같은 제어 알고리즘을 실행하여, [통신 단자(104)로부터의] 세트 포인트에 따라 [입력(102)으로부터의] 처리 신호에 기초하여 [출력(102)을 위한] 제어 신호를 발생시킬 것이다.

다시 도 1을 참조하고, 또한 도 2 및 도 5를 참조하면, 회로 기판(14)은 장착 플레이트(12)의 물리적 특징부를 사용하여 장착 플레이트(12) 상으로 설치되도록 구성된다. 특히, 장착 플레이트(12)는 지지 구조체(18)의 제1 단부(18a) 부근에 배치된 L형상의 간섭 특징부(44)를 포함한다. 각 L형상 특징부(44)는 지지 구조체(18)로부터 상향으로 연장되는 샤프트(46) 및 샤프트(46)의 상부 부근의 내향 연장부(48)를 포함한다. 내향 연장부(48)는 지지 구조체(18)의 제2 측부(18b)를 향해 연장되어, 내향 연장부와 샤프트(46)가 회로 기판(14)의 제1 에지를 수용하고 보유하게 된다. 또한, 보유 바브(retention barb: 50)는 지지 구조체(18)의 제2 단부(18b) 부근에 배치된다. 각 보유 바브(50)는 샤프트(52)와 각진 바브 요소(54)를 포함한다. 샤프트(52)는 지지 구조체(18)로부터 상향으로 연장되고, 바브 요소(54)는 지지 구조체(18)의 제1 측부(18a)를 향해 연장된다. 바브 요소(54)는 하향으로 각지고, 이는 회로 기판(14)의 스냅 끼움 설치를 용이하게 한다. 보유 바브(50)는 회로 기판(14)의 제2 에지를 보유한다.

따라서, L형상 특징부(44)와 보유 바브(50)는 회로 기판(14)이 지지 구조체(18)의 제1 측부(18a) 및 지지 구조체(18)의 제2 측부(18b)의 방향으로 외향으로 뿐 아니라 지지 구조체(18)로부터 상향으로 이동되지 못하게 보유한다. 또한, 지지 구조체(18)는 제1 측부(18a)와 제2 측부(18b)로부터의 방향에 대해 법선 방향의 이동을 억제하는 프레이밍 포스트(framing post) 또는 립부(56)를 포함한다.

따라서, 특징부(44, 50 및 56)는 도 5에 도시된 위치 내에 회로 기판(14)을 수용하고 보유하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 회로 기판(14)은 설치될 시 체결구 리셉터클(24, 26, 28 및 30)을 중첩시키지 않는다. 이러한 구조는 접합기(90) 내에 장착 플레이트(12) 그리고 장착 플레이트(12) 내에 회로 기판(14)이 설치되는 순서를 융통성 있게 한다. 즉, 설치자는 장착 플레이트(12)를 접합기(12) 내에 설치하기 전에 쉽게 회로 기판(14)을 설치할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 또한, 이러한 실시예에서, 회로 기판(14)은 또한 모든 개방부(36, 38, 40 및 42)를 완전히 중첩시키지 않는다. 이러한 구조는 전선 굽힘의 횟수를 제한함으로써 배선을 용이하게 하고, 회로 기판(14)의 설치 전 또는 후에 전선(120)의 연결(도 5 참조)을 가능하게 한다.

커버(16)를 참조하면, 커버(16)는 상부 플레이트(86)와 복수의 측부 패널(88)을 포함한다. 각각의 측부 패널(88)의 단부는 장착 플레이트(12)의 에지에 인접하게 배치된다.

I/O 모듈(10)의 전형적인 사용에 있어서, 설치자는 전선(120)이 접합기(90)의 개방부(96)를 통해 I/O 모듈(10)에 연결되게 잇는다. 많은 경우에 전선(120)은 빌딩 전기 담당원에 의해 개방부(96)를 통해 접합기(90)로 이어질 것이다. 그리고 나서, 이후에 다른 설치자가 장착 플레이트(12)의 적절한 개방부(36, 38, 40 및 42)를 통해 전선(120)을 잇고, 통신 단자(104)들과 I/O 단자(106)들 중 적절한 하나에 전선을 연결한다. 그리고 나서, 설치자는 회로 기판(14)을 장착 플레이트(12)에 부착한다. 이러한 목적을 위해, 설치자는 회로 기판(14)의 제1 에지를 내향 연장부(48) 아래에 그리고 간섭 특징부(44)의 샤프트(46)에 대해 위치시키고, 일반적으로는 립/포스트 특징부(rib/post feature: 56)들 사이에 회로 기판(44)을 정렬시킨다. 그리고 나서 설치자는 제2 단부가 바브 요소(54)를 제거할 때까지 바브(50) 위로 제2 단부를 가압하여 바브 요소(54) 밑의 위치로 스냅핑한다.

그리고 나서, 설치자는 체결구 리셉터클(24, 26, 28 및 30)의 대향되는 쌍들 중 하나가 접합기(90)의 보스(98) 및 도 1에 도시되지 않은 대향된 보스와 정렬되도록 장착 플레이트(12)를 정렬시킨다. 일단 정렬되면, 설치자는 체결구[예를 들어, 체결구(99)]를 정렬된 리셉터클과 보스[예를 들어, 리셉터클(24)과 보스(98)]를 통해 삽입함으로써 장착 플레이트(12)를 접합기에 부착시킨다. 장착 플레이트(12)가 설치된 후, 커버(16)는 장착 플레이트(12) 위로 배치되고, 예를 들어, 체결구(17)와 같은 추가적인 체결구를 통해 부착된다.

또한, 상술된 실시예에서, I/O 모듈(10)은 장착 플레이트(12)의 제2 측부(22)로부터 접합기(12) 내부로 연장되는 선택적 차단부(58)를 포함한다. 특히, 접합기 내부의 상이한 형식의 컨덕터들 사이에 차단부를 설치하는 것은 유용할 수 있다. 차단부는 필요하다면 저전압과 고전압 컨덕터 사이를 분리시킬 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차단부(58)는 2개의 정렬 특징부(60)와 L형 보유 요소(62)를 갖는 일반적으로 직사각형 플레이트형 구조체로서 구성된다. 이에 따라, 장착 플레이트(12)는 정렬 특징부(60)를 수용하기 위한 슬롯(64)과 보유 요소(62)를 수용하기 위한 슬롯(66)을 포함한다. 또한, 장착 플레이트(12)는 차단부(58)의 에지의 일부를 수용하고 마찰 끼움 방식으로 에지를 보유하도록 구성된 2개의 평행한 립부(68)를 포함한다. 차단부(58)는 일반적으로 접합기(90)의 폭(w) 및/또는 길이(l)를 통해 연장되도록 구성되어, 접합기(90)의 내부를 2개의 실질적으로 물리적으로 고립된 격실로 분할한다.

도 1 내지 도 5의 실시예에 도시된 다른 선택적 특징부는 유럽식 표준 접합기를 위한 응용이다. 이러한 목적을 위해, 장착 플레이트(12)는 또한, 유럽식 전기 접합기를 위한 배선 표준 IEC 60634에 적합한 위치 내의 지지 구조체(18) 상에 배치된 2개의 추가적인 체결구 리셉터클(70, 72)을 포함한다. 일반적으로, 체결구 리셉터클(70)은 대략 장착 플레이트(12)의 중간지점에서 길이(l)를 따른 치수를 따라 배치되고, 장착 플레이트(12)의 일측으로부터 이격되게 폭(w)을 따라 대략 폭의 4분의 1만큼의 치수를 따라 배치된다. 유사하게, 체결구 리셉터클(72)은 대략 장착 플레이트(12)의 중간지점에서 길이(l)를 따른 치수를 따라 배치되고, 장착 플레이트(12)의 타측으로부터 이격되게 폭(w)을 따라 대략 폭의 4분의 1만큼의 치수를 따라 배치된다. 체결구 리셉터클(70)은 타원형상의 관통구멍 및 둘러싸는 보스를 가지며, 타원의 긴 치수는 길이(l)를 따른 치수에 평행하게 연장된다. 유사하게, 체결구 리셉터클(72)은 타원형상의 관통구멍 및 둘러싸는 보스를 갖는다. 그러나, 리셉터클(72)의 타원의 긴 치수는 폭(w)을 따른 치수에 평행하게 연장된다.

도 1 내지 도 5의 실시예의 다른 특징은 장착 플레이트(12)의 개방부(36, 38, 40 및 42)의 확장성이다. 특히, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 펀치 탭(punch tab: 74, 76, 78 및 80)은 각각의 개방부(36, 38, 40 및 42)에 인접한다. 예시로서, 펀치 탭(36)은 플레이트(82)와 커넥터(84)를 포함한다. 플레이트(82)는 개방부(36)의 폭보다 약간 작고, 개방부(36)의 길이의 절반보다 작다(길이의 3분의 1 정도). 플레이트(82)는 개방부의 일 단부에 배치되고, 커넥터(84)를 통해 지지 구조체(18)에 결합된다. 커넥터(84)는 지지 구조체 상의 제위치에 플레이트(82)를 유지할 뿐 아니라 플레이트(82)의 강제적인 제거를 허용하는 약한 지점도 형성하도록 구성된다. 지지 구조체(18)는 플레이트(82)가 커넥터(84)의 파괴를 통해 강제로 제거될 시 개방부(36)의 유효 크기가 대략 플레이트(82)의 크기만큼 증가되도록 형상화된다. 펀치 탭(76, 78 및 80)은 실질적으로 동일한 구조를 갖는다.

펀치 탭(74, 76, 78 및 80)은 개방부(36, 38, 40 및 42)의 크기가 증가될 필요가 있는 경우 증가되도록 추가적인 융통성을 제공한다. 또한, 증가가 필요치 않는 경우에, 펀치 탭(74, 76, 78 및 80)은 위험한 전기 컨덕터에 대한 접근이 발생될 수 있는 개방된 영역을 효과적으로 커버한다.

또한, 체결구 개방부(24, 26, 30 및 32)는 각 개방부가 사용된다면 그리고 사용될 시 강제로 제거될 수 있는 도 3에 도시된 바와 같은 펀치 탭을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

따라서, 전술된 실시예는 빌딩 제어 시스템에서 배선 비용을 감소시킬 수 있는 융통성, 호환성 및 설치의 용이성에 있어서 많은 특징과 장점을 포함한다. 많은 실시예에서 일 특징은 연결 지점으로서 표준 전기 접합기를 채용할 수 있는 능력이며, 이는 전형적인 빌딩 자동화 시스템 설치와 상이하다. 이러한 특징은 벽 배선 작업과 I/O 모듈 배선 작업의 분리를 용이하게 한다. 다른 특징은 I/O 모듈의 적어도 일부 실시예가 상이한 접합기 유형과 공차에 적응될 수 있다는 것이다.

전술된 실시예는 단지 예시적인 것이며, 본 기술분야의 당업자는 본 발명의 원리를 포함하고 본 발명의 취지와 범주 내에 있는, 그들 자신의 실시예와 수정을 쉽게 고안할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

빌딩 자동화 시스템을 위한 입력/출력 모듈이며,
표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬되도록 위치된 적어도 2개의 체결구 리셉터클을 갖는 장착 플레이트로서, 적어도 2개의 개방부를 더 포함하고, 각 개방부는 그를 통해 하나 이상의 전선을 수용하는 크기를 갖는, 장착 플레이트와,
빌딩 네트워크 상에서 통신하도록 구성된 인터페이스 회로를 지지하고, 적어도 하나의 장치 입력 단자와 하나의 장치 출력 단자를 포함하는 회로 기판으로서, 인터페이스 회로는 빌딩 네트워크와 입력 및 출력 단자들 중 적어도 하나에 연결된 하나 이상의 장치와의 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성되고, 회로 기판은 장착 플레이트에 장착되는, 회로 기판과,
장착 플레이트와 회로 기판 위에 끼워지는 크기를 갖는 커버를 포함하고,
회로 기판이 장착 플레이트에 장착될 때, 각 개방부의 적어도 일부는 장착 플레이트의 주 표면에 의해 형성된 평면 내에서 회로 기판의 적어도 하나의 에지를 지나 연장되고,
각 개방부는 입력 및 출력 단자들 중 적어도 하나를 포함하는 회로 기판 상의 위치에 인접하게 배치되는
입력/출력 모듈.
제1항에 있어서,
회로 기판은 복수의 입력 장치 단자와 복수의 출력 장치 단자를 지지하는
입력/출력 모듈.
제1항에 있어서, 커버는 상부 플레이트와 복수의 측부 패널을 포함하고, 각 측부 패널의 단부는 장착 플레이트의 에지에 인접하게 배치되는
입력/출력 모듈.
제1항에 있어서,
적어도 2개의 체결구 리셉터클은 정사각형의 코너를 형성하도록 배치된 4개의 체결구 리셉터클을 포함하는
입력/출력 모듈.
제1항에 있어서,
제2 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬되도록 위치된 추가적인 체결구 리셉터클을 더 포함하고, 제2 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클의 구조는 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클의 구조와 상이한
입력/출력 모듈.
삭제
제1항에 있어서,
회로 기판은 장착 플레이트의 주 표면에 의해 형성된 평면에 평행한 평면 내에 있는
입력/출력 모듈.
제1항에 있어서,
장착 플레이트는 제1 표면과 제2 표면을 갖고, 회로 기판은 제1 표면 상에 또는 그 위에 장착되고, 적어도 2개의 체결구 리셉터클이 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬될 때 제2 표면은 표준 전기 접합기의 내부를 대면하는
입력/출력 모듈.
제8항에 있어서,
배리어 요소를 더 포함하고, 배리어 요소는 장착 플레이트에 의해 수용되고 제2 표면으로부터 이격되는 방향으로 연장되고, 적어도 2개의 개방부들 중 2개 사이에 적어도 부분적으로 배치되는
입력/출력 모듈.
제9항에 있어서,
적어도 2개의 체결구 리셉터클은 정사각형의 코너를 형성하도록 배치된 4개의 체결구 리셉터클을 포함하는
입력/출력 모듈.
제10항에 있어서,
제2 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬되도록 위치된 추가적인 체결구 리셉터클을 더 포함하고, 제2 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클의 구조는 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클의 구조와 상이한
입력/출력 모듈.
제11항에 있어서,
적어도 2개의 개방부들 중 제1 개방부에 인접하게 배치된 펀치 탭을 더 포함하고, 펀치 탭은 제1 개방부를 확대하도록 구성된 제거가능한 플레이트를 포함하는
입력/출력 모듈.
빌딩 자동화 시스템을 위한 입력/출력 모듈이며,
표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬되도록 위치된 적어도 2개의 체결구 리셉터클을 갖는 장착 플레이트로서, 적어도 2개의 개방부를 더 포함하고, 각 개방부는 그를 통해 하나 이상의 전선을 수용하는 크기를 갖는, 장착 플레이트와,
빌딩 네트워크 상에서 통신하도록 구성된 인터페이스 회로를 지지하고, 적어도 하나의 장치 입력 단자와 하나의 장치 출력 단자를 포함하는 회로 기판으로서, 인터페이스 회로는 빌딩 네트워크와 입력 및 출력 단자들 중 적어도 하나에 연결된 하나 이상의 장치와의 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성되고, 회로 기판은 장착 플레이트에 장착되는, 회로 기판과,
장착 플레이트와 회로 기판 위에 끼워지는 크기를 갖는 커버를 포함하고,
장착 플레이트는 제1 표면과 제2 표면을 갖고, 회로 기판은 제1 표면 상에 또는 그 위에 장착되고, 적어도 2개의 체결구 리셉터클이 표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬될 때 제2 표면은 표준 전기 접합기의 내부를 대면하는
입력/출력 모듈.
제13항에 있어서,
배리어 요소를 더 포함하고, 배리어 요소는 장착 플레이트에 의해 수용되고 제2 표면으로부터 이격되는 방향으로 연장되고, 적어도 2개의 개방부들 중 2개 사이에 적어도 부분적으로 배치되는
입력/출력 모듈.
제13항에 있어서,
개방부는 제1 표면 및 제2 표면 내에 형성되는
입력/출력 모듈.
제13항에 있어서,
적어도 하나의 장치 입력 단자는 아날로그 입력 단자를 포함하는
입력/출력 모듈.
제15항에 있어서,
회로 기판이 장착 플레이트에 장착될 때, 각 개방부의 적어도 일부는 장착 플레이트의 주 표면에 의해 형성된 평면 내의 회로 기판의 적어도 하나의 에지를 지나 연장되는
입력/출력 모듈.
제16항에 있어서,
인터페이스 회로는 아날로그 입력 단자에서의 전압을 읽도록 구성된 처리회로를 더 포함하는
입력/출력 모듈.
빌딩 자동화 시스템을 위한 입력/출력 모듈이며,
표준 전기 접합기의 체결구 리셉터클과 정렬되도록 위치된 적어도 2개의 체결구 리셉터클을 갖는 장착 플레이트로서, 적어도 2개의 개방부를 더 포함하고, 각 개방부는 그를 통해 하나 이상의 전선을 수용하는 크기를 갖는, 장착 플레이트와,
빌딩 네트워크 상에서 통신하도록 구성된 인터페이스 회로를 지지하고, 적어도 하나의 장치 입력 단자와 하나의 장치 출력 단자를 포함하는 회로 기판으로서, 인터페이스 회로는 빌딩 네트워크와 입력 및 출력 단자들 중 적어도 하나에 연결된 하나 이상의 장치와의 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성되고, 회로 기판은 장착 플레이트에 장착되는, 회로 기판과,
장착 플레이트와 회로 기판 위에 끼워지는 크기를 갖는 커버를 포함하고,
적어도 2개의 개방부들 중 제1 개방부에 인접하게 배치된 펀치 탭을 더 포함하고, 펀치 탭은, 제거될 때 제1 개방부를 확대하는 제거가능한 플레이트를 포함하고, 각 개방부는 입력 및 출력 단자들 중 적어도 하나를 포함하는 회로 기판 상의 위치에 인접하게 배치되는
입력/출력 모듈.