KR200450808Y1

KR200450808Y1 - 필드버스

Info

Publication number: KR200450808Y1
Application number: KR2020080017363U
Authority: KR
Inventors: 문완주
Original assignee: 주식회사 크래비스
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-11-02
Also published as: KR20100006984U

Abstract

본 고안은 필드버스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1,2 수직기판 및 한 개의 수평기판이 결합되어 측단면이 “ㅛ” 형상으로 이루진 PCB 모듈부와, 상기 PCB 모듈부를 수용하도록 측단면이 “┗┛”형상으로 이루어진 밑판부, 및 상기 밑판부와 결합하여 PCB 모듈부를 커버링하고 2단 구조로 형성하는 덮개부로 구성하는 필드버스에 관한 것이다.

필드버스, 디바이스넷, 종단저항, 브라켓.

Description

필드버스{FIELD BUS}

본 고안은 FA설비, 서버와 벤더, PLC, PC(PC), 센서, 액츄에이터 등의 제어 기기간의 상호 복잡한 I/O단자의 접속을 위한 디바이스 넷의 필드버스에 관한 것이다.

일반적으로 필드버스는 생산 현장에 설치된 각종 센서, 단일 루프 제어기, 소형 PLC, 모터, 밸브, 로봇 CNC등의 공작 기계를 비롯하여 이러한 장비를 제어하는 다중루프 제어기, 중대한 PLC등의 자동화기기에서 생성되는 데이터를 실시간으로 처리할 수 있기 때문에 첨단 생산자동화 및 분산제어 시스템의 네트워크 구조상 가장 기본이 된다.

그러나, 종래에는 노드번호를 설정하는 ID 설정부를 측면에 배치하여 필드버스를 딘레일에 장착한 후에는 노드 번호를 변경하게 어려움이 있었다.

또한, 필드버스 내에 종단저항을 따로 구성하지 않아 디바이스넷 커넥터에 저항을 따로 구비해야 하는 문제점이 있었으며, 종단저항을 구비하였다 하더라도 종단저항 정보를 출력해주는 출력부가 없어 종단저항이 구비되었는지 알 수 있는 방법이 없었다.

또한, 종래에 딘레일을 삽입하는 삽입로는 형성되어 있으나 딘레일이 아닌 밋밋한 패널에 필드버스를 장착하는데 어려움을 가지고 있다.

따라서 본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는 노드 번호를 설정하는 보레이트 설정부를 상면에 배치하여 딘레일과의 분리 없이 노드 번호를 설정하는 것이다.

또한, 본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는 측면에 종단저항 역할을 하는 종단저항을 딥스위치로 구성하여 쉽게 종단저항을 설정하고, 종단저항이 설정되었는지 확인하는 종단 저항 인디케이터를 구비하는 것이다.

또한, 본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는 밑면부 하단에 볼트 홀을 구비하고 여기에 딘레일이 구비되지 않은 판넬에 고정하도록 하는 고정 브라켓을 연결하여 고정시키는 것이다.

또한, 본 고안 해결하고자 하는 기술적 과제는 고정 브라켓에 접지봉을 구비하여 고정 브라켓을 필드버스에 장착하여도 접지를 할 수 있는 것이다.

본 고안의 한 특징에 따른 필드버스는 제1,2 수직기판 및 한 개의 수평기판이 결합되어 측단면이 “ㅛ” 형상으로 이루진 PCB 모듈부와, 상기 PCB 모듈부를 수용하도록 측단면이 “┗┛”형상으로 이루어진 밑판부, 및 상기 밑판부와 결합하여 PCB 모듈부를 커버링하고 2단 구조로 형성하는 덮개부로 구성하는 필드버스에 있어서, 상기 PCB의 상기 제1 수직기판 상면에는 필드I/O(Input/Output)의 제어를 위한 I/O커넥터 및 상기 I/O커넥터의 측면에 전원의 온/오프를 나타내는 전원 표시 부를 구비하고, 상기 제2 수직기판의 상면에는 타 디바이스넷(DeviceNet) 통신과 연결하는 디바이스넷 커넥터, 상기 디바이스넷 커넥터의 일측으로 노드의 번호를 설정하는 보레이트(Buadrate) 설정부 및 상기 보레이트 설정부 일측으로 상태 표시부를 구비하되, 상기 제2 수직기판의 측면으로는 종단 저항으로 사용하는 종단 저항부를 더 구비하여 포함하고, 상기 밑판부로는 하부에 딘레일을 삽입하는 딘레인 삽입로 및 상기 딘레일 삽입로에 삽입되는 딘레일을 고정하는 딘레일 락커를 형성하며, 상기 딘레일 락커와 마주보는 위치에 접지를 형성하고, 밑판부 고정을 위한 제 1 볼트 홀을 다수 개 구비하고, 상부에는 PCB 모듈의 수평기판을 삽설하도록 하는 수용부와 외주면으로 형성하는 결합돌기를 포함하고, 상기 덮개부는 양 측면에 내부열을 방출하는 방열구를 구비하고, 상기 방열구 일측으로 상기 종단저항부를 조절할 수 있도록 외부로 노출하는 종단저항 홀을 구비하며, 상기 2단 중 일단에는 상기 I/O커넥터를 외부로 노출하도록 하는 I/O커넥터 홀을 형성하고, 타 일단에는 상기 디바이스넷 커넥터를 외부로 노출하도록 하는 디바이스넷 커넥터 홀과, 상기 디바이스넷 커넥터 홀 일측으로 형성되어 상기 보레이트 설정부를 외부로 노출하도록 하는 보레이트 설정부 홀과, 상기 보레이트 설정부 홀 일측으로 형성되어 상기 상태 표시부를 커버링하는 상태 표시 덮개부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 필드버스의 상기 딘레인 락커는 수직 중앙을 기준으로 서로 대면하는 둥근 미앤더 형상을 가지는 체결부, 및 상기 미앤더 형상의 홈과 맞물려 상기 체결부의 결합 및 이동을 위하여 상기 밑판부 저면에 형성된 돌기로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 필드버스는 상기 제 1 볼트 홀에 장착되는 브라켓을 더 구성하며, 상기 브라켓은 상기 제 1 볼트 홀과 맞닿는 위치에 형성하는 제2 볼트 홀과, 상기 접지와 접촉되도록 구비하는 접지봉, 및 상기 밑판부를 볼트를 이용하여 패널에 고정할 수 있도록 형성하는 제3 볼트 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 필드버스의 상기 보레이트(Buadrate) 설정부는 딥 스위치로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 필드버스의 상기 종단 저항부는 Pcan+ 와 제1 저항(R1)이 연결된 제1 딥 스위치(DIP Switch 1)를 온(On) 함으로써 제2 저항(R2)과 Pcan- 를 연결하여 종단저항을 설치하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 필드버스의 상기 종단 저항부의 설치여부를 알 수 있는 인디케이터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 고안의 특징에 따르면,

본 고안은 종단저항 및 종단저항을 설정 여부를 확인하는 종단저항 인디케이터를 구비하여 종단저항의 설정 여부를 쉽게 알 수 있다.

또한, 본 고안은 상면에 보레이트 설정부를 구비하여 필드버스 설치 상태에서 쉽게 노드 번호를 변경할 수 있다.

또한, 본 고안은 밑판부 하단에 볼트 홀을 형성하여 고정 브라켓과 쉽게 탈부착이 이루어져 딘레일 외의 판넬에도 쉽게 고정이 가능하며, 고정 브라켓에 구비된 접지봉으로 쉽게 접지하는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 필드버스를 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 필드버스를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 필드버스의 밑판부 저면을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 필드버스의 밑판부 저면의 딘레일 락커를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 필드버스의 브라켓을 나타낸 사시도이고, 도 6는 본 고안에 따른 필드버스의 종단 저항부를 나타낸 회로도이다.

도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 필드버스(10)는 크게 PCB 모듈부(100), 밑판부(200), 덮개부(300), 및 브라켓(400)으로 구성한다.

PCB 모듈부(100)는 제1 수직기판(110), 제2 수직기판(120) 및 수평기판(130)이 결합되어 측단면이 “ㅛ” 형상으로 이루어져 있으며, 제1 수직 기판(110) 상면에는 필드 I/O를 제어 하는 I/O커넥터(Input/Output Connector, 111)를 구비하고, I/O커넥터(111) 측면에 필드I/O의 전원이 상태를 나타내는 전원 표시부(112)를 구비한다. 이때, 전원 표시부(112)는 I/O 커넥터(111) 측면에 구비하는 것이 바람직하나 전원 표시부(112)를 도시한 도 1은 전원 표시부(112)를 나타내기 위해 따로 표시하였다.

여기서, 전원 표시부(112)는 현장의 전원 인가의 사용자 오류에 대한 안전성을 인식시켜주는 효과가 있다.

제2 수직기판(120) 상면에 타 디바이스넷(DeviceNet)과 연결하는 디바이스넷 커넥터(DeviceNet Connec 121)를 구비하고, 디바이스넷 커넥터(121)의 일측으로 노드 번호를 설정하는 보레이트 설정부(122)를 구비하며, 보레이트 설정부(122) 일측으로 보레이트 설정부(122)를 통하여 설정한 노드 번호를 표시해주는 상태 표시부(123)를 구비한다. 또한, 제2 수직 기판(120)의 측면에 종단 저항부(124)를 더 구비하고, 종단 저항부(124)의 설치를 여부를 확인하는 인디케이터(Indicator)를 구비하여 쉽게 종단 저항의 설치 여부를 알 수 있다.

여기서, 본 고안의 실시예에서 보레이트 설정부(122)는 딥 스위치로 구성하며, 6개의 스위치를 갖는 딥 스위치로 구성한 보레이트 설정부(122)를 이용하여 노드를 설정한다. 이때, 보레이트 설정부(122)는 6개의 스위치 각각에 1, 2, 4, 8, 16, 및 32로 부여하여 선택하고자 하는 노드의 번호를 각각의 스위치 합의 스위치를 온(ON)하여 설정한다.

노드를 선택하는 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

15노드를 선택한다면, 스위치에 부여된 숫자가 15가 되도록 설정하는데 1 + 2 + 4 + 8 이 15가 되므로 스위치는 첫번째, 두번째, 세번째, 및 네번째 스위치를 온(ON)하여 설정한다.

또한, 20노드를 선택한다면, 스위치에 부여된 수가가 20이 되도록 설정하는데 4 + 16 이 20이 되므로 세번째 및 다섯번째 스위치를 온(ON)하여 설정한다.

여기서, 디바이스넷 커넥터(121)는 디바이스들에 접속되는 드롭 케이블과 함께 트렁크 라인(버스)을 사용하며, 트렁크 라인은 각각의 트렁크 끝부분에서 종단 저항을 요구하여 보통은 저항을 트렁크 끝부분에 연결하여 사용하나 본 고안은 트 렁크 끝부분에 연결하여 사용하는 저항을 대신하여 종단 저항부(124)를 더 구성한다. 본 고안에 따른 종단 저항부(124)는 이하에서 다시 설명하도록 한다.

여기서, 종단 저항부(124)는 반사파의 방지와 신호의 안정화를 위해 트렁크 라인의 양끝에 연결하는 저항을 말하지만, 본 고안은 종단 저항부(124)를 구성하는 딥 스위치를 이용하여 종단저항을 온/오프하여 사용할 수 있습니다.

이때, 종단 저항부(124)를 나타내는 회로도는 도 6과 같으며, 도 6을 설명하면 다음과 같다.

종단 저항부(124)는 Pcan+ 와 제1 저항(R1) 이 연결된 제1 딥 스위치(DIP Switch 1)를 온(On) 함으로써 제2 저항(R2)와 Pcan- 를 연결하게 된다. 이렇게 제1 딥스위치를 온하여 제1 저항(R1)의 60옴과 제2 저항(R2)의 60옴이 더해져 120옴으로 종단저항이 설치되도록 된다.

이때, 제1 딥스위치와 동시에 제2 딥스위치를 온(ON)함으로써 상태 표시부에 나타낸 종단 저항부(124)의 인디케이터(미도시)에 표시하여 종단저항의 설치 여부를 쉽게 알 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 인디케이터(미도시)는 상태 표시부(123)에 포함됨이 바람직하다.

밑판부(200)는 PCB 모듈부(100)를 수용하도록 측단면이 “┗┛”형상으로 이루어져 있으며, 하부에는 딘레일(500)을 삽입할 수 있도록 삽입 경로인 딘레인 삽입로(210)를 형성하고, 딘레일 삽입로(210)에 삽입되는 딘레일을 고정하는 딘레일 락커(220)를 구비하며, 딘레일 락커(220)와 마주보는 위치에 접지(260)를 구비하고, 밑판부(200)를 고정하기 위해 다수개의 제1 볼트 홀(230)을 형성하며, 밑판 부(200)의 상부는 PCB 모듈(100)의 수평기판(130)을 삽설하도록 수용부(240)를 구비하며 외주면으로 덮개부(300)와 결합하기 위한 결합돌기(250)를 포함한다.

여기서, 딘레일 락커(220)는 체결부(221)와 돌기(222)로 구성하며, 체결부(221)는 수직 중앙을 기준으로 서로 대면하는 둥근 미앤더 형상을 가지며 둥근 미앤더 형상을 둘러쌓은 가이드라인을 형성한다.

또한, 돌기는(222) 서로 대면하는 둥근 미앤더 형상의 홈과 맞물려 체결부(221)의 결합 및 이동을 위하여 밑판부(200) 저면에 형성한다. 이때, 돌기(222)는 적어도 하나 이상 구비하여야 하며, 돌기(222)는 적은 힘으로도 언락킹(Unloking)되는 것을 막기 위해 대면하는 둥근 미앤더 형상에 형성된 홈을 크기와 일치하도록 형성한다.

도 4에 도시한 (a)는 딘레일 삽입로에 삽입된 딘레일이 분리되지 않고 고정할 수 있도록 락킹(locking)된 모습을 나타내고, (b)는 딘레일 삽입로에 삽입된 딘레일을 분리하도록 언락킹(Unlocking)된 모습을 나타낸다.

덮개부(300)는 밑판부(200)와 결합하여 PCB 모듈부(100)를 커버링하고 2단 구조로 형성한다. 이때, 덮개부(300)는 PCB 모듈부(100)의 형태에 따라 변형이 가능하다.

덮개부(300)의 양 측면에 PCB 모듈부(100)에서 발생하는 내부열을 방출하는 방열구(310)를 형성하고, 방열구(310) 일측으로 스위치로 형성한 종단 저항부(124)를 조절하도록 외부로 노출하는 종단저항 홀(320)을 형성한다.

또한, 2단 중 일단에는 I/O 커넥터 홀(330)을 형성하고, 타 일단에는 디바이 스넷 커넥터 홀(340)을 형성하며, 디바이스넷 커넥터 홀(340) 일측으로 보레이트 설정부 홀(350)을 형성한다. 그리고 보레이트 설정부 홀(350) 일측으로 상태표시 덮개부(360)를 구비한다.

여기서, 종단저항 홀(320) 및 보레이트 설정부 홀(350)은 딥 스위치로 형성한 종단저항(124) 및 보레이트 설정부(122)에 먼지 또는 이물질이 유입되는 것을 막기 위해 뚜껑부를 더 형성한다.

여기서, 밑판부(200)의 딘레일 삽입로(210)를 이용하여 딘레일(Din-Rail, 500)에 장착하는 방법이 외에 딘레일(500)을 형성하지 않은 패널(Panel)에 필드버스(10)를 장착하기 위한 것으로,

본 고안에 따른 브라켓(400)은 도 5에 도시한 바와 같이, 밑판부(200) 저면의 면적과 같은 크기로 구성하되, 브라켓(400)은 패널에 고정할 수 있도록 브라켓(400) 가장 자리 중 어느 위치에 제3 볼트 홀(420)을 형성한다.

또한, 브라켓(400)은 필드버스(10)의 밑판부(200)와 결합할 수 있도록 밑판부(200)의 제1 볼트 홀(230)과 맞닿는 위치에 제2 볼트 홀(410)을 형성한다. 이때, 제2 볼트 홀(410) 및 제3 볼트 홀(420)은 적어도 한 개 이상 형성하는 것이 바람직하며, 제2 볼트 홀(410)은 밑판부의 제1 볼트 홀(230)과 체결하는데, 볼트(410-1)는 제2 볼트홀(410) 및 제1 볼트홀(230)순으로 체결하고, 제 3 볼트 홀(420)은 필드버스(10)를 고정하고자 하는 패널과 체결하는데, 볼트(420-1)는 제3 볼트 홀(420) 및 패널 순으로 체결한다.

그리고, 밑판부(200)의 접지(260)와 연결될 수 있도록 밑판부(200)의 접 지(260)와 맞닿는 위치에 접지를 가능하도록 접지봉(430)을 형성한다. 이때, 접지봉(430)을 형성하지 않으면, 필드버스(10)에 노이즈가 유입될 뿐만 아니라 전원도 불안전하게 되어 이를 방지하기 위함이다.

또한, 브라켓(400)은 필드버스(10)의 밑판부(200)에 탈부착이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 본 고안의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 고안의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 필드버스를 나타낸 분리 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 필드버스를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 필드버스의 밑판부 저면을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 필드버스의 밑판부 저면의 딘레일 락커를 나타낸 평면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 필드버스의 브라켓을 나타낸 사시도이다.

도 6는 본 고안에 따른 필드버스의 종단 저항부를 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : PCB 모듈부 110 : 제1 수직기판

111 : I/O커넥터 112 : 전원 표시부

120 : 제2 수직기판 121 : 디바이스넷 커넥터

122 : 보레이트 설정부 123 : 상태 표시부

124 : 종단 저항부 130 : 수평기판

200 : 밑판부 210 : 딘레인 삽입로

220 : 딘레일 락커 221 : 체결부

222 : 돌기 230 : 제1 볼트 홀

240 : 수용부 250 : 결합돌기

260 : 접지 300 : 덮개부

310 : 방열구 320 : 종단저항 홀

330 : I/O커넥터 홀 340 : 디바이스넷 커넥터 홀

350 : 보레이트 설정부 홀 360 : 상태표시 덮개부

400 : 브라켓 410 : 제2 볼트 홀

420 : 제3 볼트홀 410-1, 420-1 : 볼트

430 : 접지봉 500 : 딘레일(Din-Rail)

Claims

제1, 2 수직기판 및 한 개의 수평기판이 결합되어 측단면이 “ㅛ” 형상으로 이루진 PCB 모듈부와,

상기 PCB 모듈부를 수용하도록 측단면이 “┗┛”형상으로 이루어진 밑판부, 및

상기 밑판부와 결합하여 PCB 모듈부를 커버링하고 2단 구조로 형성하는 덮개부로 구성하는 필드버스에 있어서,

상기 PCB의 상기 제1 수직기판 상면에는 필드I/O(Input/Output)의 제어를 위한 I/O커넥터 및 상기 I/O커넥터의 측면에 전원의 온/오프를 나타내는 전원 표시부를 구비하고,

상기 제2 수직기판의 상면에는 타 디바이스넷(DeviceNet) 통신과 연결하는 디바이스넷 통신 커넥터, 상기 디바이스넷 통신 커넥터의 일측으로 노드의 번호를 설정하는 보레이트(Buadrate) 설정부 및 상기 보레이트 설정부 일측으로 상태 표시부를 구비하되, 상기 제2 수직기판의 측면으로는 종단 저항으로 사용하는 종단 저항부를 더 구비하여 포함하고,

상기 밑판부로는 하부에 딘레일을 삽입하는 딘레인 삽입로 및 상기 딘레일 삽입로(210)에 삽입되는 딘레일을 고정하는 딘레일 락커를 형성하며, 상기 딘레일 락커와 마주보는 위치에 접지를 형성하고, 밑판부 고정을 위한 제 1 볼트 홀을 다수 개 구비하고, 상부에는 PCB 모듈의 수평기판을 삽설하도록 하는 수용부와 외주 면으로 형성하는 결합돌기를 포함하고,

상기 덮개부는 양 측면에 내부열을 방출하는 방열구를 구비하고, 상기 방열구 일측으로 상기 종단저항부를 조절할 수 있도록 외부로 노출하는 종단저항 홀을 구비하며,

상기 2단 중 일단에는 상기 I/O커넥터를 외부로 노출하도록 하는 I/O커넥터 홀을 형성하고,

타 일단에는 상기 디바이스넷 통신 커넥터를 외부로 노출하도록 하는 디바이스넷 통신 커넥터 홀과, 상기 디바이스넷 통신 커넥터 홀 일측으로 형성되어 상기 보레이트 설정부를 외부로 노출하도록 하는 보레이트 설정부 홀과, 상기 보레이트 설정부 홀 일측으로 형성되어 상기 상태 표시부를 커버링하는 상태 표시 덮개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 필드버스.
제 1항에 있어서,

상기 딘레인 락커는 수직 중앙을 기준으로 서로 대면하는 둥근 미앤더 형상을 가지는 체결부, 및

상기 서로 대면하는 둥근 미앤더 형상의 홈과 맞물려 상기 체결부의 결합 및 이동을 위하여 상기 밑판부 저면에 형성된 돌기를 구성하는 것을 특징으로 하는 필드버스.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 볼트 홀에 장착되는 브라켓을 더 구성하며, 상기 브라켓은 상기 제 1 볼트 홀과 맞닿는 위치에 형성하는 제2 볼트 홀과,

상기 접지와 접촉되도록 구비하는 접지봉, 및

상기 밑판부를 볼트를 이용하여 패널에 고정할 수 있도록 형성하는 제3 볼트 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 필드버스.
제 1항에 있어서,

상기 보레이트(Buadrate) 설정부는 딥 스위치로 구성하는 것을 특징으로 하는 필드버스.
제 1항에 있어서,

상기 종단 저항부는 Pcan+ 와 제1 저항(R1)이 연결된 제1 딥 스위치(DIP Switch 1)를 온(On) 함으로써 제2 저항(R2)과 Pcan- 를 연결하여 종단저항을 설치하는 것을 특징으로 하는 필드버스.
제 1항에 있어서,

상기 종단 저항부의 설치여부를 알 수 있는 인디케이터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필드버스.