TW482979B - Bus-segment or bus-driver to connect a module of a storage-programmable controller on a bus - Google Patents

Description

482979 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種依據申請專利範圍第1項前言部份 之匯流排區段Μ及申請專利範圍第2項前言部份之匯流 排驅動器。 此種匯流排區段或匯流排驅動器經常使用在橫組式構 造之可儲存程式的控制器中。這例如在D Ε 3 6 0 3 7 5 Ο Α1中Β 為人所知。 在此種模组式搆造之可儲存程式的控制器中，在進行 操作期間可能需要插入或拉出多個模組，但在插入或拉 出時，反作用會發生在將各模姐互相連接之匯流排上， 這樣會千擾匯流排之通信。為了避免這樣的干擾，在先 前技藝中通常在模組.上設有緊接於前或緊接於後之接觸 ί牛，接觸件上設有評估電路及可變電阻（典型上是Μ 0 S F Ε Τ ) ,使此模組在完全插入之後可立即電性連接於匯流排或 在完全拉出之前已由匯流排隔離。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此種先前方式是有缺點的，這是因為至少此評沽電路 在最初時即必須以電流供應。但此評估電路連接至電源 可引起匯流排之電壓供應上之千擾，且當在此評估電路 中或此評估電路之電壓供應發生故障時，便會特別造成 干優。洌如模組之二涸供電接點短路（評估電路係藉此二 個供電接點來供應電流）必然會造成整個匯流排電源完全 故障。當由於其它外在之對模組的插頭位置之影響使插 頭位置之供電接點互相短路時，亦會產生相同之结果。 當一個在機械上可插人插頭位置中之馍組（但此橫組在 電性上和功能上不規定用於此一插頭位置中）插入插頭 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 482979 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 位置中時，則特別會發生此種情況。 本發明之目的是提供一種匯流排區段或匯流排驅動器 Μ供使用。藉此可在所有情況中避免在匯流排上發生負 的反作用。 本目的係藉申請專利範圍第1或第2項所示之特徵來 達成ϋ 藉申請專利範圍第3項之特徵持別可確保：當模組之 所有接點以及信號接點插入插頭位置及其接點時，則電 流可隨即供應已插入之模組。 藉申請專利範圍第4項之特徵可使模組特別有彈性且 因此不受千擾地耦合至匯流排。 藉申請專利範圍第5項之特徵，則當模組處理錯誤或 規定不用於此一插頭位置時，可使模組再由匯流排分離。 本發明之其它優點及细節由下述實施例之說明即可得 知。圖式簡單說明如下： 第1圖一種模組化之可儲存程式的控制器。 第2圖可儲存程式之控制器的模組連接於匯流排之圖 解。 第3圖在檢核接點上之電壓波形。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4圖可變電阻之電阻變化圖。 第5圖在供電接點上之電壓波形。 依據第1圖，模組化之可儲存程式的控制器係由電源 模組1，中央鼠元2和·周逄模組3構成。周逄模組3例 如可為數位或類比輸人-/輸出馍組。此外，週邊模組3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） 482979 A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（3 ) 亦可為混合式之輪入-/輸出模組或智慧型之功能fM組。 中央鼠元2可涇由周逄模組3來調整及控制技術性程序 6 ,例如化學設餚或水壓機。 中央單元2和模組3在此係經由控制匯流排4而在資 料技術上互相連接。此外，電能係由供電導線4、4 ”而 供應中央單元2和周邊模組3 。有一共同之接地連接係 經由供電導線4 ”而產生，供電導線^通常引導+ 5伏〇 〇 1 t ：) 之電位。控制匯流排4和供電導線4 ' 4 ”共同形成可儲 存控制器之背面匯流排5。 在上述例子中只顯示二個周邊模組3。但顯然此可儲 存程式之控制器亦可具有多個模組，例如，5 , 8 , 1 0 ,...。 此外，控制.匯流排4可依需要配置。因此控制匯流排4 例如可以是串列匯流排，此串列匯流排只包括時脈線及 資料線。但控制匯流排4亦可以是平行之匯流排，其包 括許多位址線，資料線及控制線。控制匯流排4之具體 结搆在本發明之架構中是無關緊要的。但在每一情況中 控制匯流排4之導線形成本發明之信號線。 第2圖顯示中央單元2或周邊模組3接通至匯流排5 之匯流排區段。由第2圖立即清楚可知，連接在匯流排5 上之模組2 , 3具有内部電路7。在周邊模組之情況中，其 另外經由程序導線8而與技術性程序6相連接。但在每 一情況中此模組是經由插頭終端9而插入插頭位置1 0中 ，因此與匯流排5相連接。 由第2圖另外又立即可知，橫組2 , 3在資料技術上耦 -5- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 482979 A7 B7 五、發明説明（4 ) 合至匯流排5係直接經由模組-信號接點9 - 1至9 - η及插 頭位置-信號接點1 0 - 1至1 0 - η來完成，插頭位置-信號接 點1 0 - 1至1 0 - η係經由信號支線1 1 - 1至1 1 - η而與控制匯流 排4之信號線4 - 1至4 - η相連接。 模组2 , 3之電源則經由模組-供電接點9 ’，9 ”來供應，模 組-供電接點9 ’，9 ”係插入於插頭位置-供電接點1 0 f , 1 〇 ” 中。插頭位置-供電接點1 0、1 0 ”係經由供電支線11 ’，1 1 而與供電導線4 ' 4 ”相連接。在供電支線1 1 f中於是配置 一個M0SFET12。M0SFET12之導通電阻因此能以習知方式 在另一極限內改變及調整。M0SFET12亦表示本發明之可 變電阻。 M0SFET12可對應於引導至評估電路13之信號而由評估 電路1 3控制成高電阻或低電阻，評估電路1 3同樣是與供 電導線4 f , 4 ”相連接。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由第2圖顯然又可得知，插頭位置1 0具有一個檢核接 點14，其經由拉升電阻15而與供電導線4’相連接。在檢 核接點14上之電位經由檢核接觸導線16而引導至評估電 路1 3。此外，供電接點1 0 ’上之電位又經由供電接觸導 線1 7而引導至評估電路1 3。 本發明基本上所依據的是：當模組2 , 3不插入插頭位 置1 0中時，供電導線4 f之電位由於拉升電阻1 5而位於檢 核接點1 4上。反之，若模組2 , 3插入插頭位置1 0時，則 檢核接點1 4經由插頭位置··供電接點1 0 ”，模組-供電接 點9 ” Μ及與此直接相連接之相對檢核接點1 8而與供電導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 482979 A7 B7 五、發明説明（5 ) 線4 ”相連接，使在此情況下另一電源電位可位於評估電 路13上。 評估電路1 3藉此可評估位於檢核接點1 4上之電位且依 據模組2 , 3是否插入插頭位置1 0而將可變電阻1 2控制成 低電阻或高電阻，此外，經由評估位於供電接觸導線1 7 上之電位可確定··電源電位是否由於模組2 , 3之插入而 中斷。在此情況下則Μ 0 S F E T 1 2又再被控制成高電阻，使 模組2，3由匯流排5分離，則另一連接在匯流排5之模組 可再被驅動。 評估電路1 3之正確作用方式以下將參考第3圖至第5 圖而作詳细說明。 檢核接點上之電壓Up顯示在上方之第3圖中，M.OSFET 1 2之電阻R顯示在第4圖中，供電接點1 0 ’之電壓U顯示 在最下方之第5圖中。右邊顯示的是各圖中之時間t。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據第3圖，只要檢核接點1 4之經由檢核接觸導線1 6 而引導至評估電路1 3之電位U p等於電源電壓U 〇 ,例如5 伏特，則評估電路1 3之Μ 0 S F E T 1 2需控制成高電阻（如第1 4 圖所示）。當時間點t 1時此電位瞬間降至0伏特且在時間 點1:2再上升至5ί犬特時，M0SFET12同樣停留在高電阻， 此乃因在先前已確定之等待時間Τ 1期間當檢核點接1 4上 之電位U ρ不會中斷地大約等於供電導線4 ”之（接點）電位 時，則Μ 0 S F Ε Τ 1 2首先被控制成低電阻。 在檢核點點1 4上之電位U ρ的一種這樣的短暫下降例如 可藉下述方式完成··在插入模組2，3時對檢核接點進行 一種所謂媛衝作用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 482979 A7 __B7 _ 五、發明説明（6 ) 在此時間點上經由供電接觸導線1 7傳送之電位U依據 第5圖雖然同樣會中斷，但對M0SFET12之控制而言這和 此時間點無關。 在稍後之時間點t 3中，模組2 , 3已確定插入於插頭位 Ϋ 置1 0中，由此可觸發等待時間T 1之蓮行。等待時間τ 1 終止之後，MOSFET 12逐漸被控制成低電阻，如第4圖所 示。Μ 0 S F E Τ 1 2之電阻在時間t 4之後對應地往下降，在供 電接點1 0 ’上之電壓U則上升。 在時間t 5時，評估電路1 3檢核：在供電接點1 0 ’上之 電位U是否大約等於供電導線4 ’之供應電位U 〇。在目前 之情況中將檢核：在供電接點10 ’上之電位是否由額定-電位U 〇 = 5伏特往上偏離或往下偏離一個最大值0. 5.伏特。 當所測得之電位U位在此值之範圍中時，電阻1 2保持低 電阻。當撿核電位U P再升高至供應電位U 〇時，則電阻1 2 再（於時間t6)變成高電阻。 經濟部中央橾準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第4圖和第5圖之虛線所示，在時間t 5當供電接點 1 0 ’上之電位ϋ在一預定值範圍之外（在目前情況中例如 在範圍4 . 5至5 . 5伏特以外）時，則此模組2，3至匯流排5 之連接被評估為是錯誤之連接。在此情況下，評估電路 1 3立刻將電阻1 2再控制成高電阻（請參閱第4圖中之虛 線）。在此情況中有一標記設定在評估電路1 3中，此一 標記可防止Μ 0 S F Ε Τ 1 2重新控制成低電阻，直至模姐2 , 3 再由插頭位置1 0拉出為止。此一標記在時間t 6時又被重 置（r e s e t ) ° * 8 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 482979 A7 __B7_ 五、發明説明（7 ) 介於t 5和t 4之間的時段是所謂穩定時間T 2 依據第2圖中所示之電路具有插頭位置1 0 ,評估電路 1 3 , Μ 0 S F E T 1 2和拉升電阻1 5 Μ及背面匯流排5所對應之 導線部份。正確地說，評估電路1 3 , Μ 0 S F Ε Τ 1 2和電阻1 5 係配置於匯流排區段中，插頭位置1 0亦位於匯流排區段 中。背面匯流排5則具有多涸這樣的電路，即，每一插 頭位置1 〇有一個電路。 另一種方式是，背面匯流排5本身亦能以模組方式構 成，使其可由各個互相連接之匯流排區段構成。這在第 2圖中係Μ虛線表示之插頭連接1 9來表示。 同樣亦可能將評估電路1 3 , Μ 0 S F Ε Τ 1 2和電阻1 5連同所 屬電路和插頭位置10配置在專用匯流排驅動器20中，匯 流排驅動器2 0可插在匯流排5上，Μ便形成模組2 , 3和 匯流排5之間的驅動器，這亦Μ圖式顯示在第2圖中。 在此情況中，匯流排驅動器2 0在插頭位置1 0之外亦具有 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 況 點30情 中 接 3fu 有2,類 含組 ， 至 點 接 適 經和 再lf? » 2 10點 和接 ， Λ、/ 1 方 用 流接及 匯連1 之 S ο n s 1 模接至 於連 7 用相10 Κ互和 21而 Τ 接 1 2 連|1點 排線接 導 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 及 Π 同 相 持 保 是 總 而 構 結 之 哦S MB 具 於 立 獨 few 功 之 路 電 此 但 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 482979 A7 B7 五、發明説明（ 符號對照表 1 2 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 ’，4 ττ 5 6 7 8 9 10 10 - 1至 10-: 11-1 至 11-丨 12 13 14 15 16 17 20 電源模組 中央單元 周邊模，組 控制匯流排 供電導線 匯流排 技術性程序 内部電路 程序導線 插頭終端 插頭位置 插頭位置-信號接點 信號支線 金氧半場效應電晶體（MOSFET) 評估電路 檢核接點 拉升電阻 檢核接觸導線 供電接觸導線 匯流排驅動器 2 1 |，2 1 ”，2 卜 1 至 2 1 - 接點 -10 一 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 公釐） (請先閱讀背面之注意事項再頁)

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 482979 A8 ，：H § ^ 」 D8 .六、申請專利範圍 第86103048號「將可儲存程式之控制器模組連接於匯流排 之匯流排區段或匯流排驅動器」專利案 （90年7月修正） 六、申請專利範圍 1. 一種將可儲存程式之控制器模組（2,3)連接於匯流排（5) 之匯流排區段， -此匯流排區段至少具有第一和第二供電導線（4\4")和 信號導線（4-1至4-n)以及一個插頭位置（10)以便插 入模組（2，3)， -插頭位置（10)至少具有第一和第二供電接點（10\ 10") 及信號接點（10-1至10-n)， -匯流排區段之導線（4’，4”，4-1至4-n)經由對應之分支 線（1Γ，11”，11-1至ll-η)而與插頭位置（10)之對應接 點（10’，10' 10-1 至 10·η)相連接， -插頭位置（10)至少另外具有檢核接點（14)，其係經由 拉升電阻（15)而與第一供電導線（4’）相連接，可經由 模組（2,3)而與第二供電導線（4”）相連接且與評估電 路相連接，以及 -評估電路（13)係與供電導線（4\4”）相連接，可評估檢 核接點（14)上之電位（Up)，且當檢核接點（14)上之電 位（Up)等於第一供電導線（4’）之電位（Uo)時，將配置 在第一供電支線（1Γ)中之可變電阻（12)控制成高電 阻，其特徵爲： 在一預定之等待時間（T1)中，當檢核接點（14)上 之電位（Up)不中斷地等於第二供電導線（4”）之電位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tr---------線黌· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 482979 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 或匯流排連接（21)之第二供電接點（21”）之電位時， 則評估電路（13)將可變電阻（12)控制成低電阻， 評估電路（13)係與插頭位置（10)之第一供電接點 (10')相連接，當一預定之穩定時間（T2)之後插頭位 置（10)之第一供電接點（10·)的電位（U)仍然位於一預 定値之範圍之外時，則評估電路（13)將可變電阻（12) 再控制成高電阻。 2. —種將可儲存程式之控制器模組（2,3)連接於匯流排（5) 之匯流排驅動器， -匯流排驅動器（20)在匯流排（5)上至少具有一個匯流 排連接（21)，且至少具有一個插頭位置（10)以便插入 模組（2,3)， -匯流排連接（21)和插頭位置（10)各自至少具有第一和 第二供電接點（10’，1〇”，21’，21")以及信號接點（10-1至 10-n，21-l 至 21-n)， -匯流排連接（21)和插頭位置（10)之相對應接點（10’和 2Γ，10Π和 21π，10-1 和 21-1 至 10-n 和 21-n)係經由對 應之連接導線（11’，11"，11-1至11-11)而互相連接， -插頭位置（10)至少另外具有檢核接點（14)，其係經由 拉升電阻（15)而與匯流排連接（21)之第一供電導線 (21’）相接連，可經由模組（2,3)而與匯流排連接（21) 之第二供電接點（21")相連接，且與評估電路（13)相 連接，以及 -評估電硌（13)係與匯流排連接（21)之供電接點 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----.—.-------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 482979 A8 B8 C8 一一 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (2 Γ，21”）相連接，可評估檢核接點（14)上之電位（Up), 且當檢核接點（14)上之電位（Up)等於匯流排連接（21) 之第一供電接點（2Γ)之電位（Uo)時，將配置在第一 供電連接導線（1Γ)中之可變電阻（12)控制成高電 阻， 其特徵爲： 在一預定之等待時間（T1)中，當檢核接點（14)上 之電位（Up)不中斷地等於第二供電導線（4")之電位 或匯流排連接（21)之第二供電接點（21")之電位時， 則評估電路（13)將可變電阻（12)控制成低電阻， 評估電路（13)係與插頭位置（10)之第一供電接點 (1(V)相連接，當一預定之穩定時間（T2)之後插頭位 置（10)之第一供電接點（10')的電位（U)仍然位於一預 定値之範圍之外時，則評估電路（13)將可變電阻（12) 再控制成高電阻。 3.如申請專利範圍第1或第2項之匯流排區段或匯流排 驅動器，其中評估電路（13)逐漸將可變電阻（12)控制成 低電阻。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f )