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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine programmierbare Steuerung
vom Einheitentyp, die keine Hauptplatine aufweist, in der eine Basiseinheit
einschließlich eines Mikroprozessors mit in einer gemischten
Weise mit Erweiterungseinheiten mit einer großen Vielzahl
an Funktionen zusätzlich zu Eingabe/Ausgabe-Erweiterungen
verbunden ist.
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Beschreibung verwandten Stands
der Technik
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In
einer programmierbaren Steuerung, die einen Mikroprozessor enthält
und Antriebssteuerung elektrischer Lasten wie verschiedene Arten
von Aktuatoren und einer Anzeigevorrichtung in Reaktion auf Betriebszustände
von Eingangssignalen aus einem Betriebsschalter, verschiedenen Arten
von Sensoren und dergleichen, und auf ein in einem Programmspeicher
gespeichertes sequentielles Programm durchführt, um auf
die Anforderungen verschiedener Arten von Anwendungen zu antworten,
in denen zusätzlich zur üblichen Ein/Aus-Eingabe/Ausgabe-Steuerung
eine Extrafunktion, wie etwa Eingeben/Ausgeben eines analogen Signals,
Eingeben/Ausgeben eines seriellen Kommunikationssignals oder Eingeben/Ausgeben
eines Hochgeschwindigkeitsimpulssignals erforderlich ist, ist es
wichtig, dass ein Erweiterungsmittel für die vorstehenden Funktionen
vorgesehen ist; somit gibt des Programmsteuerungen mit verschiedenen
Arten praktischer Merkmale. Insbesondere ist bei einer programmierbaren
Steuerung von Einheiten-Typ ohne Hauptplatine eine Eingabe/Ausgabeeinheit
für Ein/Aus-Steuerung mit einer Endfläche einer
Basiseinheit verbunden, und eine Expansionsfunktionseinheit ist
mit der anderen Endfläche verbunden, so dass die Anzahl
von Verbindungsbussignalen gesenkt wird und die Verdrahtungslänge
ab einem Mikroprozessor verkürzt wird.
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Beispielsweise
in Bezug auf eine in der
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-330805 veröffentliche ”programmierbare
Steuerung vom Einheitentyp” (
2, Zusammenfassung,
Absatz [0060],
8) sind in einer programmierbaren
Steuerung vom Einheitentyp, die versehen ist mit einer Basisgehäuseeinheit,
die ein CPU-Platine mit einem Mikroprozessor, einen Programmspeicher,
der mit dem Mikroprozessor kollaboriert und einen Vorrichtungsspeicher,
der Vorrichtungsinformationen speichert, enthält, und mit
einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskarte, die zumindest
in der Basisgehäuseeinheit oder einer Expansionsgehäuseeinheit
inkorporiert ist, die an einer ersten Endflächenposition
der Basisgehäuseeinheit vorgesehen ist und mit dem Mikroprozessor,
einem ersten Expansionsverbindungsstecker und einem zweitem Expansionsverbindungsstecker,
die mit dem Mikroprozessor verbunden sind und zu unterschiedlichen
Funktionssystemen gehören, verbunden ist an einer zweiten
Endflächenposition der Basisgehäuseeinheit vorgesehen;
irgendeine der ersten Expansionsfunktionskarte, die in einer ersten
Erweiterungsgehäuseeinheit inkorporiert ist, und einer
zweiten Expansionsfunktionskarte, die in einer zweiten Expansionsgehäuseeinheit
inkorporiert ist, können selektiv mit dem ersten Expansionsverbindungsstecker
oder dem zweiten Expansionsverbindungsstecker verbunden werden;
die erste Expansionsfunktionskarte oder/und die zweite Expansionsfunktionskarten
ist mit sowohl einem ersten Gegenstückstecker als auch einem
zweiten Gegenstückstecker versehen, die mit dem ersten
Expansionsverbindungsstecker bzw. dem zweiten Expansionsverbindungsstecker
verbunden sind, vorgesehen in der Basisgehäuseeinheit; und
wenn die erste Expansionsfunktionskarte und die zweite Expansionsfunktionskarte
gemeinsam verwendet werden, ist entweder die erste Expansionsfunktionskarte
oder die zweite Expansionsfunktionskarte über die andere
mit der Basisgehäuseeinheit verbunden.
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Als
Ergebnis können in der programmierbaren Steuerung vom Einheitentyp
ohne Hauptplatine zusätzlich zu einer mit der ersten Endflächenposition der
Basisgehäuseeinheit verbundenen Eingabe/Ausgabe-Erweiterungsgehäuseeinheit
unterschiedliche Arten von Expansionsfunktionsgehäusen
mit verschiedenen Zusatzfunktionen selektiv mit der zweiten Endflächenposition
der Basisgehäuseeinheit verbunden werden; daher kann bei
einer verkleinerten und preisgünstigen Konfiguration die
Funktion der Programmsteuerung in Übereinstimmung mit einer Anweisung
expandiert werden. Insbesondere kann durch Klassifizieren der ersten
und zweiten Expansionsgehäuseeinheiten in zwei Gehäuseeinheiten,
die unterschiedliche Signale handhaben, eine breite Vielzahl von
Expansionsfunktionen selektiv mit einer kleinen Anzahl von Signalleitungen
eingesetzt werden. In der zweiten Expansionsfunktionskarte sind der
mit dem zweiten Expansionsverbindungsstecker verbundene zweite Gegenstückstecker
und ein mit dem zweiten Gegenstückstecker verbundener zweiter
Relaissxpansionsverbindungsstecker im peripheren Bereich der zweiten
Expansionsfunktionskarte vorgesehen; im Gegensatz dazu sind der
mit dem ersten Expansionsverbindungsstecker verbundene erste Gegenstückstecker
und ein mit dem ersten Gegenstückstecker verbundener erster
Relaisexpansionsverbindungsstecker parallel zueinander im mittleren
Bereich der zweiten Expansionsfunktionskarte vorgesehen; und eine
Relaiskommunikationskarte ist innerhalb der zweiten Endflächenposition
der Basisgehäuseeinheit inkorporiert. Auf der Relaiskommunikationskarte
sind eine serielle Kommunikationsschnittstellenschaltung, die aus
einem mit einem von im Mikroprozessor vorgesehenen seriellen Kommunikationsport
verbundenen Leitungstreiber/Empfänger gebildet ist, ein
externer Verbindungskommunikationsstecker und der mit dem anderen
der seriellen Kommunikationsports verbundene erste Expansionsverbindungsstecker
vorgesehen. Die Relaiskommunikationskarte ist eine vereinfachte
Kommunikationskarte, die optional innerhalb der Basisgehäuseeinheit montiert
ist und dadurch gekennzeichnet ist, dass ein vereinfachtes Kommunikationsmittel,
dessen externer Verdrahtungsanschluss kurz ist, leicht in der Basisgehäuseeinheit
montiert werden kann.
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In
der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
2006-330805 (
2, Zusammenfassung, Absatz [0060],
8)
offenbarten programmierbaren Steuerung vom Einheitentyp wird durch
Verbinden der Eingabe/Ausgabeeinheit und verschiedene Arten von extra
Funktionseinheiten mit einer sich durch die Basisgehäuseeinheit
erstreckenden Busleitung, um so die Busleitung aus der Basisgehäuseeinheit
abzukürzen, die Rauschimmunität angehoben; und
das Signalleitungsverbindungssystem ist auf eine solche Weise konfiguriert,
dass die Funktionen der Extra-Funktionseinheiten grob so unterteilt
sind, dass sich soweit wie möglich die Anzahl von Busleitungen für
die Extra-Funktionseinheit verkleinert, und eine breite Vielzahl
von Extra-Funktionseinheiten kann selektiv eingesetzt oder gemeinsam
eingesetzt werden. Zusätzlich kann die Basisgehäuseeinheit
auch die Relaiskommunikationskarte inkorporieren. Jedoch sind im
Falle einer allgemeinen Anwendung, die nicht eine Extra-Funktionseinheit
erfordert, eine mit einer CPU-Platine verbundene Kopplungskarte,
ein Flachkabel derselben, ein mit der Kopplungskarte verbundene
Relaiskarte und der Verbinder derselben nicht notwendig; somit hat
es den Nachteil gegeben, dass die Basiseinheit eine überflüssige,
leerlaufende Komponenten enthaltende, große und teure Einheit
wird. Darüber hinaus ist es selbst in einem Fall, wo eine serielle
Kurzdistanz-Kommunikation im Steuerpaneel durchgeführt
wird, ohne auf eine Extra-Funktionseinheiten zu vertrauen, erforderlich,
die Relaiskarte durch die Relaiskommunikationskarte zu ersetzen; somit
hat es das Problem gegeben, dass die Handhabbarkeit beeinträchtigt
ist und die Relaiskarte verschwenderisch weggeworfen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehenden Probleme
zu lösen; ihre Zielrichtung ist die Bereitstellung einer
programmierbaren Steuerung vom Einheitentyp, bei der für
den Zweck Reduzierung der Anzahl von Leerlaufkomponenten, die konstant
in der Basiseinheit vorgesehen sind, wenn keine Extrafunktion erforderlich
ist, auf eine kritische Masse, ein kleiner und preisgünstiger Adapter,
der einer erforderlichen begrenzten Spezifikationsextrafunktion
entspricht, optional montiert werden kann.
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Darüber
hinaus ist eine andere Fragestellung derselben die Bereitstellung
einer programmierbaren Steuerung vom Einheitentyp, bei der Extrafunktionen
so hierarchisiert werden, dass anstelle des Adapters eine Expansionseinheit,
die eine Funktion oberer Hierarchie ist, verbunden werden kann und
die Anzahl von Expansionseinheiten, die verbunden werden können,
erhöht werden kann.
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Noch
weiterhin ist eine andere Fragestellung derselben die Bereitstellung
einer programmierbaren Steuerung vom Einheitentyp, bei der Extrafunktionen so
differenziert sind, dass ein Adapter, der nicht durch die Expansionseinheit
ersetzt werden kann, zusammen mit der Expansionseinheit eingesetzt werden
kann.
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Eine
programmierbare Steuerung vom Einheitentyp gemäß der
vorliegenden Erfindung ist versehen mit einer Basiseinheit als einer
Kerneinheit, die eine CPU-Platine mit einem Mikroprozessor, einen
Programmspeicher, der mit dem Mikroprozessor zusammenwirkt, und
einen Vorrichtungsspeicher, der Vorrichtungsinformationen speichert,
enthält, und mit einer Eingabe/Ausgabekarte, die in die
Basiseinheit oder in eine an der ersten Endflächenposition
vorgesehene Erweiterungseinheit inkorporiert ist, welche eine der
Endflächen der Basiseinheit ist, und mit Schaltungskomponenten
zum Verbinden des Mikroprozessors mit einer Ein/Aus-Steuerung-Extern-Ein-/Ausgabevorrichtung
ausgestattet ist; an einer zweiten Endflächenposition,
welches die andere der Endflächen der Basiseinheit ist,
kann eine Vermittlereinheit zur Verbindung von Expansionseinheiten
in verschiedenen Funktionskategorien vorgesehen sein, um mit dem
Mikroprozessor verbunden zu sein. Die Expansionseinheit ist mit
einem Vorstufen-Nachstufen-Kopplungsstecker zur Verbindung einer
Mehrzahl von Expansionseinheiten eine nach der anderen versehen;
es können zumindest eine aus einer Kommunikationseinheit
zum Durchführen einer seriellen Kommunikation mit einer
externen Vorrichtung, einer analogen Eingabeeinheit oder einer analogen
Ausgabeeinheit und einer Hochgeschwindigkeitszählereinheit
oder einer Hochgeschwindigkeits-Impulsausgabeeinheit verbunden sein;
auf der CPU-Platine sind an Positionen, die in der Nähe
der zweiten Endflächenposition liegen, einer oder mehrere
Adapterverbindungsstecker vorgesehen, mit denen entweder der erste
Typ von Adapter oder der zweite Typ von Adapter, die optionale Ausrüstung sind,
verbunden werden kann.
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Die
erste Art von Adapter beinhaltet einen Übertragungsspeicheradapter
zum Übertragen eines Programms an den Programmspeicher
und/oder einen einfachen Einstell-/Anzeige-Adapter zum Überwachen/Einstellen
des Betriebszustands des Mikroprozessors und zum Schreiben/Einstellen
von Steuerkonstanten im Vorrichtungsspeicher; die zweite Art von
Adapter sind jeweils ein einzelner Extra-Adapter, der auf einer
definierten Spezifikation basiert und als Alternative der Expansionseinheit
eingesetzt wird, und zumindest einen von einem Kommunikationsadapter
zum Durchführen serieller Kommunikation mit einer externen
Vorrichtung, einer analogen Eingabeeinheit oder einer analogen Ausgabeeinheit
und einem Hochgeschwindigkeitszähleradapter oder einem
Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeadapter beinhaltet.
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Die
Vermittlereinheit ist mit einem Gehäuseteil und einem Brückenteil
konfiguriert, die miteinander verbunden sind; der Brückenteil
ist über der CPU-Platine in einer solchen Weise angeordnet, dass
er parallel zur CPU-Platine ist und inkorporiert die Vorstufenstecker,
die mit dem Adapter-Verbindungsstecker zu verbinden sind. Der Gehäuseteil
ist parallel zur zweiten Endfläche der Basiseinheit angeordnet
und inkorporiert den Nachstufenstecker zum Verbinden der Expansionseinheit;
der Vorstufenstecker und der Nachstufenstecker sind miteinander mittels
eines Kabels verbunden.
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Der
Vorstufenstecker ist konfiguriert mit einem ersten Vorstufenstecker,
der mit dem auf der CPU-Platine vorgesehenen Adapter-Verbindungsstecker
verbunden ist, und einem zweiten Vorstufenstecker zum Stapeln der
ersten Art von Adapter auf dem Brückenteil, der hinter
dem ersten Vorstufenstecker vorgesehen ist; jeglicher vom zweiten
Typ von Adapter und der Expansionseinheit ist selektiv mit dem Adapter-Verbindungsstecker
verbunden und es kann ebenfalls zumindest einer vom ersten Typ von Adaptern
verwendet werden.
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In
einer programmierbaren Steuerung vom Einheitentyp gemäß der
vorliegenden Erfindung wird auf einer in eine Basiseinheit inkorporierten CPU-Platine
ein Adapter-Verbindungsstecker zum Verbinden eines ersten oder eines
zweiten Typs von Adapter vorgesehen, und an einer zweiten Endflächenposition
der Basiseinheit ist einer Expansionseinheit vorgesehen, die durch
Vermittlung einer Vermittlereinheit verbunden ist, die Vermittlereinheit
ist mit ersten und zweiten Vorstufensteckern versehen, die mit dem
Adapter-Verbindungsstecker verbunden sind und die Expansionseinheit
ist durch Vermittlung eines Nachstufenstecker verbunden, der über
ein Kabel mit dem ersten Vorstufenstecker verbunden ist; es können
die erste Art von Adapter durch Vermittlung des zweiten Vorstufensteckers
verbunden sein.
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Dementsprechend
ist im Fall, bei dem die programmierbare Steuerung in einer Anwendung eingesetzt
wird, in der nur eine Eingabe/Ausgabe-Ein/Aus-Steuerung durchgeführt
wird und keine Extrafunktion erforderlich ist, der Adapter-Verbindungsstecker
nur das Leerlaufelement; jedoch wird ein Effekt demonstriert, in
dem andere überflüssige redundante Elemente weggelassen
werden, wodurch eine kleine und preisgünstige programmierbare
Steuerung erhalten werden kann, und es je nach Bedarf durch optionales
Montieren eines kleinen und preisgünstigen Adapters ermöglicht
wird, leicht auf den Bedarf bezüglich nach einer Anwendung
zu reagieren, die einer definierten Spezifikations-Extrafunktion
genügt. Insbesondere in dem Fall, bei dem die Vermittlereinheit
gleichzeitig in einer Anwendung eingesetzt wird, welche die Expansionseinheit
erfordert, ist die Vermittlereinheit mit dem ständig auf
der CPU-Platine vorgesehenen Adapter-Verbindungsstecker verbunden;
jedoch kann selbst in einem Fall einer Anwendung, welche die Expansionseinheit
und die erste Art von Adapter erfordert, die erste Art von Adapter
durch Vermittlung des zweiten Vorstufensteckers der Vermittlereinheit
verbunden sein. Als Ergebnis können nur durch permanentes
Montieren des Adapter-Verbindungssteckers die Expansionseinheit
und die erste Art von Adapter gemeinsam ohne irgendeinen zusätzlichen
in der Basiseinheit vorgesehenen Stecker eingesetzt werden; somit kann
ein Effekt demonstriert werden, bei dem eine kleine und preisgünstige
programmierbarer Steuerung erhalten werden kann.
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Das
Vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
der vorliegenden Erfindung bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine externe Ansicht der Konfiguration einer programmierbaren Steuerung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Ansicht, welche die Verbindungskonfiguration zwischen Leiterplatten
in einer programmierbaren Steuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
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3 beinhaltet
eine Aufsicht und eine Querschnittsansicht, die beide ein Beispiel
einer Stapelstruktur für Adapter gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung illustrieren;
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4 beinhaltet
eine Aufsicht und eine Querschnittsansicht, die beide ein anderes
Beispiel einer Stapelstruktur für Adapter gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung illustrieren;
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5 ist
eine Aufsicht auf eine CPU-Platine gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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6 ist eine Aufsicht einer Basiseinheit
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
ein Konfigurationsdiagramm einer Vermittlereinheit gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine erste Explosionsansicht, die das Detail einer Vermittlereinheit
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung illustriert;
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9 ist
eine zweite Explosionsansicht, die das Detail der Vermittlereinheit
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung illustriert;
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10 ist
eine externe Ansicht der Konfiguration einer programmierbaren Steuerung
gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung;
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11 ist
eine Querschnittsansicht, welche die Verbindungskonfiguration zwischen
Leiterplatten in einer programmierbaren Steuerung gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung illustriert;
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12 ist
eine Aufsicht auf eine CPU-Platine gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
eine Aufsicht auf eine Basiseinheit gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung; und
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14 ist
eine Ansicht der internen Konfiguration einer Basiseinheit in einer
programmierbaren Steuerung gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Programmierbare
Steuerungen gemäß Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden untenstehend mit Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen erläutert. Dieselben Bezugszeichen
in den Zeichnungen zeigen dieselben oder äquivalente Bestandteile
an.
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Ausführungsform 1
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1 ist
eine externe Ansicht der Konfiguration einer programmierbaren Steuerung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung; 2 ist eine Ansicht, welche Verbindungskonfiguration
zwischen Leiterplatten illustriert. In den 1 und 2 ist
die Basiseinheit 100A mit einem Basisabdeckelement 106A versehen,
dessen Bodenseite auf einer Wandseite montiert und fixiert ist,
und einem Basisabdeckelement 105A, das in einem Öffnungsbereich
des Basisabdeckelements 106A montiert und fixiert ist.
Im Basisabdeckelement 106A sind integral eine Stromquellenplatine 130A,
auf der Konstantspannungsstromquellenschaltungskomponenten 131A montiert
sind, und eine Eingabe/Ausgabeplatine 120A, auf der Ein/Aus-Steuerungs-Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 121A und
Eingabe/Ausgabe-Endgerätblöcke 123A und 124A (siehe 3 und 4)
montiert sind, fixiert. Im Basisabdeckelement 105A ist
eine CPU-Platine 110A integral fixiert; die CPU-Platine 110A,
die Eingabe/Ausgabeplatine 120A und die Stromquellenplatine 130A sind
miteinander durch Vermittlung der Kartenverbindungsstecker 122 und 132 verbunden.
Auf der CPU-Platine 110A sind ein unillustrierter Mikroprozessor,
ein Programmspeicher, der mit dem Mikroprozessor zusammenarbeitet,
und elektronische Komponenten wie etwa ein Vorrichtungsspeicher
zum Speichern von Vorrichtungsinformation und dergleichen montiert;
auch sind in permanenter Weise erste und zweite Adapter-Verbindungsstecker 111a und 111b,
externe Werkzeug-Verbindungsstecker 112a und 112b,
die später unter Bezugnahme auf 5 beschrieben
werden, und ein Batterie-Verbindungsstecker 114 zum Verbinden
einer Batterie 113, die optional zum Halten des Speicherzustands
des Vorrichtungsspeichers, wenn ein Stromversagen auftritt, montiert
ist, vorgesehen.
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An
einer ersten Endflächenposition (der rechtshändigen
Seite von 1) der Basiseinheit 100A sind
Erweiterungseinheiten 200 in einer der Anzahl von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen
entsprechenden Anzahl verbunden. Die Erweiterungseinheit 200 beinhaltet
eine Eingabe/Ausgabeplatine 201; Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 221,
einen Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 203 und ein Ende eines
Erweiterungskabels 202 sind auf der Eingabe/Ausgabeplatine 201 montiert
und miteinander verbunden; das andere Ende des Erweiterungskabels 202 ist
mit einem auf der Eingabe/Ausgabeplatine 120a in der Basiseinheit 100A vorgesehenen
Erweiterungsstecker verbunden. Jedoch ist das Expansionskabel 202 jeder
der Expansionseinheiten 200, die in Kaskadenweise verbunden
sind, mit einem auf der Eingabe/Ausgabepaltine 201 in der Vorstufenrweiterungseinheit 200 vorgesehenen
Expansionrweiterungsstecker verbunden. Als Erweiterungseinheit 200 wird
ein Eingabe-dedizierter Typ, ein Ausgabe-dedizierter Typ oder ein
kombinierter Eingabe/Ausgabetyp von Erweiterungseinheit eingesetzt;
in dem Fall, wo erforderliche Eingaben und Ausgaben nicht gleichmäßig
verteilt sind, wird hauptsächlich ein Eingabe-dedizierter
Typ oder ein Ausgabe-dedizierter Typ von Erweiterungseinheit eingesetzt.
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An
einer zweiter Endflächenposition (der linkshändigen
Seite von 1) der Basiseinheit 100A sind
Expansionseinheiten 400 in verschiedenen Funktionskategorien
durch die Vermittlung der Vermittlereinheit 300 verbunden.
Wie später unter Bezugnahme auf 7 beschrieben,
weist die Vermittlereinheit 300 einen Brückenbereich 320 auf,
der vorgesehen ist auf und schwenkbar gekoppelt mit einem Gehäusebereich 310;
innerhalb des Brückenbereichs 320 sind erste und
zweite Vorstufenstecker 322 und 323 vorgesehen,
die auf einer Zwischenplatine 321 montiert sind. Innerhalb
des Gehäusebereiches 310 sind eine Zwischenplatine 311 und
ein Nachstufenstecker 312 auf der Zwischenplatine 311 montiert;
der Nachstufenstecker 312 im Gehäusebereich 310 ist
mit dem ersten Adapter-Verbindungsstecker 111A auf der
CPU-Platine 110A über die Zwischenplatine 311,
ein Flachkabel 301, die Zwischenplatine 321 im
Brückenbereich 320 und den ersten Vorstufenstecker 322 verbunden.
Auf dem hinter dem ersten Vorstufenstecker 322 vorgesehenen zweiten
Vorstufenstecker 323 kann ein Übertragungsspeicheradapter 140 gestapelt
werden, der später beschrieben wird, der ein erster Adaptertyp
ist.
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Auf
den Zwischenplatinen 321 und 311 sind nicht dargestellte
Schnittstellenschaltungskomponenten und die entsprechenden Gegenstückstecker der
lösbaren und befestigbaren Stecker 302 (siehe 9),
die an beiden Enden des Flachkabels 301 vorgesehen sind,
montiert.
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Innerhalb
der Expansionseinheit 400 sind nicht dargestellte elektronische
Schaltungskomponenten und eine Expansions-/Erweiterungsplatine 401 vorgesehen,
auf welcher ein Expansions-Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 403 montiert
ist. Die Expansions-/Erweiterungsplatine 401 ist weiterhin
mit einem Vorstufen-Nachstufenkopplungsstecker 402 zum
Verbinden einer Mehrzahl von Expansionseinheiten 400 eine
nach der anderen versehen; der Vorstufen-Nachstufenkopplungsstecker 402 der
erststufigen Expansionseinheit 400 ist mit dem Nachstufenstecker 312 der
Vermittlereinheit 300 verbunden. Eine erste Reihe von Expansionseinheiten 400 enthält
eine analoge Eingabeeinheit, eine analoge Ausgabeeinheit, eine Kommunikationseinheit,
die die serielle Kommunikation mit einer externen Vorrichtung durchführt,
und dergleichen. Eine zweite Serie von Expansionseinheiten 400 beinhaltet
eine Hochgeschwindigkeits-Zählereinheit, eine Hochgeschwindigkeits-Impulsausgabeeinheit
und dergleichen.
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Der
Nachstufenstecker 312 der Vermittlereinheit 300 kann
in Übereinstimmung mit den Expansionseinheiten in den ersten
und zweiten Serien in zwei Stecker geteilt werden. Um die Rauschimmunität
anzuheben, beinhalten diese Expansionseinheiten 400 eine
optische Isolationsschaltung für Eingangsverdrahtungskontakte
oder Ausgangsverdrahtungskontakte (die im Nachfolgenden als Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte
bezeichnet werden), um somit eine hochwertige Expansionseinheit zu
sein, die für die Durchführung von Signalkommunikation
mit Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen außerhalb des Steuerpaneels
geeignet ist.
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Im
Fall, bei dem neben der Basiseinheit 100A weder die Vermittlereinheit 300 noch
die Expansionseinheit 400 eingesetzt wird, können
zwei Typen von Adaptern 160 und 170, die später
unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben
werden, mit den ersten und zweiten Adapter-Verbindungssteckern 111a bzw. 111b verbunden
werden. Der zweite Typ von Adaptern 160 und 170 ist
ein einfacher Extra-Adapter, der auf einer definierten Spezifikation basiert
und als eine Alternative zur Expansionseinheit 400 eingesetzt
wird; die zweite Art von Adapter beinhaltet einen Kommunikationsadapter
zum Durchführen von serieller Kommunikation mit einer externen
Vorrichtung, eine analogen Eingangseinheit oder eine analoge Ausgangseinheit,
einen Hochgeschwindigkeitszähleradapter oder einen Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeadapter
und dergleichen. Der zweite Typ von Adapter 160 und 170 ist
ein Adapter, der keine Isolationsschaltung für Eingangs-/Ausgangs-Signalleitungen
hat, der bei einer Anwendung angewendet wird, in der die Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte
desselben Kurzdistanz-Verdrahtungskontakte im Steuerpaneel sind, und
das mit einem Eingabe-/Ausgabestecker 164 oder einem Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 174 versehen
ist. Der zweite Typ von Adaptern 160 und 170 ist
weiter mit Vorstufensteckern 162 bzw. 172 versehen,
für die Verbindung derselben mit den Adapter-Verbindungssteckern 111a und 111b und
den Nachstufensteckern 163 und 173, die hinter
den Vorstufensteckern 162 und 172 vorgesehen sind;
der erste Typ von Adaptern 140 und 150 kann mit
den Nachstufensteckern 163 bzw. 173 auf solche
Weise verbunden sein, dass einer auf den anderen gestapelt ist.
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Als
Nächstes werden 3 und 4, die ein
Beispiel der Stapelungsstruktur von Adaptern illustrieren, erläutert. 3 illustriert
die zweite Art von Stecker-Eingabe-/Ausgabe-Adapter 160 und
Expansionsspeicheradapter 140, welches der erste Typ von Adapter
ist, die einer auf dem anderen gestapelt sind; als zweiter Typ von
Adapter kann auch der in 4 illustrierte zweite Typ von
Anschluss-Plattform-Eingabe/Ausgabe-Adapter eingesetzt werden. 4 illustriert
den zweiten Typ von Anschlussplattform-Eingabe/Ausgabe-Adapter 170 und
den einfachen Einstell-/Anzeigeadapter 150, welches der
erste Typ von Adapter ist, die einer auf dem anderen gestapelt sind; als
zweiter Typ von Adapter kann auch der zweite Typ von Verbinder-Eingabe/Ausgabe-Adapter 160, der
in 3 illustriert ist, eingesetzt werden. Es ist möglich,
nur den zweiten Adaptertyp 160 einzusetzen, ohne den ersten
Typ von Adaptern 140 und 150 einzusetzen oder
nur den ersten Typ von Adaptern 140 und 150 einzusetzen,
ohne den zweiten Typ von Adaptern 160 und 170 einzusetzen;
jedoch wird in Ausführungsform 1 in 1 der einfache
Einstell-/Anzeigeadapter 150 definitiv in der Nähe
des zweiten Adapter-Verbindungssteckers 111b eingesetzt.
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In 3(A) und 3(B),
die eine Aufsicht und eine Querschnittsansicht von Adaptern sind,
die einer auf den anderen gestapelt sind, inkorporiert der zweite
Typ von Verbindungs-Eingabe/Ausgabe-Adapter 160 eine Platine 161;
auf der Platine 161 sind ein mit dem ersten auf der CPU-Platine 110A vorgesehenen
Adapter-Verbindungsstecker 111a verbundene Vorstufenstecker 162,
der hinter dem Vorstufenstecker 162 vorgesehene Nachstufenstecker 163, der
mit Eingabeverdrahtungskontakten oder Ausgabeverdrahtungskontakten
verbundene Eingabe/Ausgabestecker 164, und nicht dargestellte
Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten montiert.
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Der Übertragungsspeicheradapter 140,
welches der erste Typ von Adapter ohne Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte
ist, inkorporiert eine Platine 141; auf der Platine 141 sind
ein mit dem Nachstufenstecker 163 des zweiten Typs von
Adapter 160 verbundener Stecker 142, ein nicht
dargestellter nichtflüchtiger Speicher wie etwa ein EEPROM
oder ein Flash-Speicher und Schnittstellenschaltungen für einen
Bedienungstaster 146 und eine Anzeigevorrichtung, wie etwa
eine LED, montiert. Der Stecker 142 des Übertragungsspeicheradapters 140 kann
mit dem ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a auf der
CPU-Platine 110A verbunden sein, ohne den zweiten Typ von
Adapter 160 durchzuschleifen; jedoch wird in dem Fall,
bei dem der zweite Typ von Adapter 160 gleichzeitig eingesetzt
werden soll, ein Ausschnittsbereich 144 entfernt, so dass
ein Platz sichergestellt ist, in den der Eingabe/Ausgabe-Stecker 164 vorragt.
Eine Fixierschraube 143 penetriert den Übertragungsspeicheradapter 140 und
den zweiten Typ von Adapter 160, und ist fest in eine Deckenwand 190A eingeschraubt,
welche ein Teil des Basisabdeckelements 105A der Basiseinheit 100A ist.
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Die
Eingabeanschlussplattform 123A ist in einer solchen Weise
konfiguriert, dass an einer Teilfläche der Eingabe/Ausgabeplatine 120A ein
Platinenanschluss 123a angelötet ist, mit dem
ein Ablös-/Anbringanschluss 123b ablösbar
und anbringbar durch das Zwischenstück eines unillustrierten
Kontaktes gekoppelt ist. Die Ausgabeanschlussplattform 124A ist
auf solche Weise konfiguriert, dass an eine andere Teilfläche
der Eingabe/Ausgabeplatine 120A ein Platinenanschluss 124a angelötet
ist, mit dem ein Ablös-/Anbringanschluss 124b ablösbar
und anbringbar durch das Zwischenstück eines nicht dargestellten
Kontaktes gekoppelt ist.
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In
den 4(A) und 4(B),
die eine Aufsicht und eine Querschnittsansicht von Adaptern sind,
die aufeinander gestapelt sind, inkorporiert der zweite Typ von
Anschluss-Plattform-Eingabe/Ausgabe-Adapter 170 eine Karte 171;
auf der Karte 171 sind ein mit dem zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b, der
auf der CPU-Platine 110A vorgesehen ist, verbundener Vorstufenstecker 172,
der hinter dem Vorstufenstecker 172 vorgesehene Nachstufenstecker 173,
der mit Eingabeverdrahtungskontakten und Ausgabeverdrahtungskontakten
verbundene Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 174 und nicht
dargestellte Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten
montiert.
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Der
einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150, welches der erste
Typ von Adapter ohne Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungsanschlüsse
ist, inkorporiert eine Platine 151; auf der Platine 151 sind
ein mit dem Nachstufenstecker 173 der zweiten Art von Adapter 170 verbundener
Stecker 152 und Schnittstellenschaltungskomponenten für
eine Anzeigevorrichtung 155 und eine Betätigungstaste 156 montiert.
Der Stecker 152 des einfachen Einstell-/Anzeigeadapters 150 kann
mit dem zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b auf der
CPU-Platine 110A verbunden werden, ohne durch den zweiten
Typ von Adapter hindurchzugehen; jedoch wird in einem Fall, wo der zweite
Typ von Adapter 170 gleichzeitig eingesetzt wird, ein Ausschnittsbereich 154 entfernt,
so dass ein Raum sichergestellt wird, in den der Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 174 hineinragt.
Eine Fixierschraube 175 penetriert den zweiten Typ von
Adapter 170 und ist fest in eine Deckenwand 190A eingeschraubt,
die Teil des Basisabdeckelements 105 der Basiseinheit 100A ist.
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Als
Nächstes werden die 5 und 6, die eine Aufsicht auf die CPU-Platine
und eine Aufsicht auf die Basiseinheit sind, erläutert.
In den 5 und 6 sind auf
der Basiseinheit 100A, deren Anzahl von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen
relativ groß ist, der erste Adapter-Verbindungsstecker 111a und
der zweite Adapter-Verbindungsstecker 111b vorgesehen.
An der zweiten Endflächenposition (linkshändige
Seite von 5) der Basiseinheit 100A werden der
externe Werkzeug-Verbindungsstecker 112a, der z. B. dem
Telekommunikationsstandard RS-422 genügt, und der externe
Werkzeug-Verbindungsstecker 112b, der dem Telekommunikationsstandard
USB genügt, vorgesehen. Mit dem externen Werkzeug-Verbindungsstecker 112a ist
konstant oder in seitlicher Manier eine nicht dargestellte Einstell-/Anzeigeeinheit
verbunden, die eine Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung ist;
mit dem externen Werkzeugverbindungsstecker 112b ist ein
nicht dargestellter Personalcomputer als ein Programmierwerkzeug
zeitweilig verbunden. Ein Betriebs-/Stoppschalter 115 dient
dazu, Eingabe/Ausgabesteuerung durch den Mikroprozessor unterbrochen
zu halten, wenn ein Programm in den Programmspeicher transferiert
wird. Ein analoger Lautstärkeknopf 116 ist für den
Zweck vorgesehen, dass ein Bediener beispielsweise einfach den Einstellwert
eines spezifischen Timers adjustiert; im Fall, bei dem es notwendig
ist, mehrere Timer zu adjustieren, ist es möglich, einen Lautstärke-Adapter
als dem ersten Typ von Adaptern hinzuzufügen, der beispielsweise
mit acht analogen Lautstärkeknöpfen versehen ist.
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Beispielsweise
wird die Batterie 113, die eine Lithium-Batterie ist, optional
vorgesehen, um zumindest den Speicherstatus des Vorrichtungsspeichers aufrecht
zu erhalten, wenn ein Stromversagen auftritt, oder permanent vorgesehen
ist, wenn der Programmspeicher ein RAM-Speicher ist; durch die Vermittlung
des Batterie-Verbindungssteckers 114 wird eine Extra-Batterie
der Batterie 113 hinzugefügt oder die Batterie 113 wird
für Wartung und Inspektion ersetzt. Ein erstes Abdeckelement 101 deckt
die externen Werkzeug-Verbindungsstecker 112a und 112b, den
Betriebs-/Stoppschalter 115 und den analogen Lautstärkeknopf 116 ab;
durch ein zeitweiliges Öffnen des ersten Abdeckelements 101 wird
notwendige Manipulation ausgeführt. Ein zweites Abdeckelement 102 deckt
den ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a ab; im Fall,
bei dem der Transferspeicheradapter 140, welches der erste
Typ von Adapter ist, der zweite Typ von Adapter 160 oder 170,
oder der Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 mit dem
ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a verbunden ist, wird
das zweite Abdeckelement 102 entfernt.
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Ein
drittes Abdeckelement 103 deckt den zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b,
die Batterie 113 und den Batterie-Verbindungsstecker 114 ab;
in dem Fall, wo der zweite Typ von Adapter 160 oder 170 mit
dem zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b verbunden ist,
wird ein im dritten Abdeckelement 103 beinhaltetes Haupt-Abdeckelement 103a entfernt
und es bleibt ein Hilfs-Abdeckelement 103b zurück.
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Ähnlich
zu dem Fall, wo der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 auf
dem zweiten Typ von Adapter 160 oder 170 gestapelt
wird, wird im Fall, wo nur der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 verbunden
ist, ohne den zweiten Typ von Adapter 160 oder 170 einzusetzen,
das gesamte dritte Abdeckelement 103 entfernt. Es ist auch
möglich, dass das dritte Abdeckelement 103 mit
einem Schlitz versehen ist oder auf solche Weise konfiguriert ist,
dass es eine Einfügungsstruktur aufweist, so dass es in
das Haupt-Abdeckelement 103a und das Hilfs-Abdeckelement 103b getrennt
werden kann, oder dass, um das kosmetische Design hervorzuheben,
das Hilfs-Abdeckelement 103b als ein Zubehör vorbereitet
wird und das dritte Abdeckelement 103 auf solche Weise
konfiguriert ist, dass es eine untrennbare Struktur aufweist.
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Als
Nächstes werden 7, die ein Konfigurationsdiagramm
der Vermittlereinheit 300 ist, und 8 und 9,
die eine perspektivische Ansicht des schwenkbaren Bereichs sind,
erläutert. 7(A) ist eine
externe Ansicht der Vermittlereinheit 300 in einem Packmodus,
in dem der Gehäusebereich 310 und der Brückenbereich 320 aufrecht
stehen; der Gehäusebereich 310 ist mit einem Paar
von Gehäuserahmenenden 310a und 310b konfiguriert,
die die Zwischenplatine 311 enthalten. 7(C) ist
eine externe Ansicht der Vermittlereinheit 300 in einem
Assemblier-Verwendungsmodus, in dem der Gehäusebereich 310 und
der Bodenbereich 320 rechtwinklig zueinander sind. 7(B) ist eine Außenansicht, die einen
Zwischenmodus zwischen dem in 7(A) illustrierten
Packmodus und dem in 7(C) illustrierten
Assemblier-Verwendungsmodus illustriert. 8 ist eine
perspektivische Explosionsansicht des Gehäusebereichs 310 in
einem Fall, wo er auf der linkshändigen Seite des Brückenbereichs 320 liegt. 9 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Gehäusebereichs 310 in
dem Fall, wo er auf der rechtshändigen Seite des Brückenbereichs 320 liegt.
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In
den 7 und 8 sind auf den oberen Endflächen
des Gehäuserahmenelementes 310a, angrenzend an
der zweiten Endflächenposition der Basiseinheit 100A gelegen,
vorragend ein Paar von ersten Unterstützungsplatten 313a und 313b und
ein Paar von zweiten Unterstützungsplatten 314a und 314b vorgesehen,
die das Paar erster Unterstützungsplatten 313a und 313b flankieren.
Ein Paar U-förmiger Rillen ist in den Unterstützungsplatten 313a und 313b vorgesehen
und ein Paar von Aufnahmelöchern ist in den zweiten unterstützenden Platten 314a und 314b vorgesehen.
Kopplungselemente 324a und 324b sind mit dem Brückenbereich 320 integriert,
in den die Zwischenplatine 321 enthalten ist; wie in 8 illustriert,
passen ein Paar von an den Frontenden der Kopplungselemente 324a und 324b vorgesehenen
Unterstützungsachsen zu den entsprechenden U-förmige
Rillen; die Öffnungsbereiche der U-förmigen Rillen
werden durch Vorragungsbereiche 315a und 315b abgedichtet,
die auf dem Gehäuserahmenelement 310b vorgesehen
sind.
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Ein Öffnungs-/Schließ-Türelement 330,
das eine Alternative zum oben in 6 beschriebenen ersten
Abdeckelement 101 darstellt, ist mit rechtwinkligen Endflächen 331a und 331b versehen;
nicht dargestellte zweite Unterstützungsachsen, die in
den rechtwinkligen Endflächen 331a und 31b vorragend vorgesehen
sind, passen zum Paar von Aufnahmelöchern, die in den zweiten
Unterstützungsplatten 314a und 314b vorgesehen
sind. Es ist gestattet, dass die zweite Unterstützungsachse
entweder an der zweiten Unterstützungsplatte 314a (314b)
oder der rechtwinkligen Endfläche 331a (331b)
vorgesehen ist, und das Aufnahmeloch an der anderen der zweiten
Unterstützungsplatte 314a (314b)/der
rechtwinkligen Endfläche 331a (331b)
vorgesehen ist; die Assemblage des Öffnungs-/Schließ-Türelementes 330 und des
Gehäusebereichs 310 wird in solcher Weise durchgeführt,
dass der Abdeckbereich des Öffnungs-/Schließ-Türelementes 330,
der die rechtwinkligen Endflächen 331a und 331b verbindet,
elastisch gebogen wird, so dass die zweite Unterstützungsachse
und das Aufnahmeloch zwangsweise zueinander passen. Wie in 7(C) illustriert, ist das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 mit
einem lokalen Abschnittsbereich 332 mit in zwei Seiten
desselben geritzten Schlitzen versehen; die Position des lokalen Abschnittsbereichs 332 entspricht
der Position, wo die externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b,
die in 5 illustriert sind, angeordnet sind. In dem Fall,
wo je nach Bedarf ein Anwender den lokalen Abschnittsbereich 332 abschneidet,
wird das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 zeitweilig
entfernt und dann wird der lokale Abschnittsbereich 332 abgeschnitten;
danach wird der flache Abdeckbereich des Öffnungs-/Schließ-Türelements 330 elastisch gebogen,
so dass die zweite Unterstützungsachse und das Aufnahmeloch
zwangsweise zueinander passen.
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In 9 wird
das Flachkabel 301, die die im Gehäuserahmenelement 310a vorgesehene
Zwischenplatine 311 mit der im Brückenbereich 320 vorgesehenen
Zwischenplatine 321 (siehe 1) verbindet,
aus einer flachen und länglichen flexiblen Leiterplatte
gebildet, an der eine Mehrzahl von Signalleitungen befestigt ist;
die abnehmbaren und anbringbaren Stecker 302 sind an beiden
Enden des Flachkabels 301 vorgesehen. An einer Mehrzahl
von Positionen der flexiblen Leiterplatte werden ein Paar von links
und rechts vorragenden Ohrbereichen 303a und 303b und
ein Paar von links und rechts vorragenden Ohrbereichen 304a und 304b vorgesehen;
die Positionen des Paars von vorragenden Ohrbereichen 303a und 303b werden
durch die Pfad induzierenden Wände 316a und 316b bestimmt
und die Positionen des Paars von vorragenden Ohrbereichen 304a und 304b werden
durch die Pfad induzierenden Wände 317a und 317b bestimmt.
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Als
Nächstes wird Wirkung und Betrieb erläutert.
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Eine
wie oben beschrieben konfigurierte programmierbare Steuerung 10A wird
aus der Basiseinheit 100A alleine oder als ein System einschließlich der
Basiseinheit 100A, der Erweiterungseinheit 200, der
Vermittlereinheit 300 und der Expansionseinheit 400 konfiguriert;
selbst wenn sie nur aus der Basiseinheit 100A aufgebaut
ist, kann die programmierbare Steuerung 10A den Anforderungen
verschiedener Anwendungen genügen, indem gleichzeitig einer vom
ersten Typ der Adaptern 140 und 150 und vom zweiten
Typ an Adaptern 160 und 170 eingesetzt wird. Als
Basisbetrieb der programmierbaren Steuerung 10A führt
der in die Basiseinheit 100A inkorporierte Mikroprozessor
Antriebssteuerung elektrischer Lasten, wie etwa verschiedene Arten
von Aktuatoren und eine Anzeigevorrichtung über den Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 124A/203 in
Reaktion auf die Betriebszustände von aus einem Bedienschalter, verschiedene
Arten von Sensoren und dergleichen über den Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 123A/203 eingegebenen
Eingangssignalen, und auf ein im Programmspeicher gespeichertes
sequentielles Programm aus. im Allgemeinen dient als in die Basiseinheit 100A inkorporierte
Eingabe/Ausgabeplatine 120A eine Eingabe/Ausgabeplatine
mit Eingängen/Ausgängen in einer Anzahl, die einer
Steuerskala entspricht; im Fall, wenn die Anzahl von Eingängen
oder Ausgängen nicht ausreichend ist, wird die der Eingabe
oder der Ausgabe dedizierte Erweiterungseinheit 200 eingesetzt.
Jedoch ist es auch möglich, dass keine Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltung
in der Basiseinheit inkorporiert ist und alle Eingabe/Ausgabesignale über
eine große Anzahl von Erweiterungseinheiten 200 eingegeben
und ausgegeben werden.
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Eine
Expansionseinheit 400 ist für den Zweck der Expansion
je nach Bedarf verbunden; beispielsweise kommt unter den Umständen,
dass die Programmsteuerung als Herstellungsausrüstung für ein
gewisses Produkt eingesetzt wird, ein Fall vor, wenn weder die Erweiterungseinheit 200 noch
die Expansionseinheit 400 in der anfänglichen
Ausrüstung benötigt werden, aber mit Verstärkung
der Herstellungsausrüstung wird die Erweiterungseinheit 200 oder
die Expansionseinheit 400 erforderlich und Expansion und
Expansion werden implementiert. Selbst in einem Fall, bei dem die
Expansionseinheit 400 von vorneherein verwendet wird, werden
nicht alle Expansionseinheiten mit den verschiedenen Arten von Funktionen
eingesetzt; die Expansionseinheiten mit den erforderlichen Sonderfunktionen
werden selektiv eingesetzt. In der Summe ist es erforderlich, dass
die Basiseinheit 100A Flexibilität in Beantwortung
der vorstehenden, unterschiedlichen Anforderungen hat und kompakt und
preisgünstig konfiguriert ist, durch Eliminieren unnötiger
Standardfunktionen. Die Expansionseinheit 400 ermöglicht
eine Verdrahtung nach der Außenseite des Startpaneels;
es werden viele Expansionseinheiten 400 verbunden; und
die Expansionseinheit 400 stellt eine gestattbare vollwertige
Expansionsfunktion zur Verfügung. Im Gegensatz dazu stellt
der zweite Typ von Adaptern 160 und 170 eine kleine
und vereinfachte Expansionsfunktion basierend auf einer definierten
Spezifikation zur Verfügung, so dass die Flexibilität
bei der Auswahl weiter erhöht wird und daher ein preisgünstiges
System konfiguriert werden kann.
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Andererseits
kann die programmierbare Steuerung reagieren auf die Notwendigkeiten
nicht nur hinsichtlich Expansionsfunktionen für die vorstehende
Eingabe/Ausgabe-Steuerung und eine Extraanwendung, sondern auch
bzgl. der Verbindung mit einem externen Werkzeug als ein Programmierwerkzeug
und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle. Das Programmierwerkzeug,
das eines der externen Werkzeuge ist, ist mit dem externen Werkzeugverbindungsstecker 112 verbunden
und mit einer Programmtransferfunktion zum Schreiben eines Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramms
in den in der CPU-Platine 110A bereitgestellten Programmspeicher,
einer zwangsweisen Ein/Aus-Funktion zum Erleichtern des Austestens
des Eingabe/Ausgabe-Programms und dergleichen versehen. Das Programmierwerkzeug
beinhaltet ein kleines dediziertes Programmierwerkzeug, das auf
Anweisungswörtern basiert, und ein Programmierwerkzeug,
das automatisch Programmierung unter Verwendung eines PCs implementiert,
um dadurch ein Sequenzdiagramm auf dem Bildschirm zu erzeugen. Im
Gegensatz dazu ist der Transferspeicheradapter 144 eine
Programmiermedienvorrichtung, die es einem Endanwender, der kein
Programmierwerkzeug hat, ermöglicht, einfach das Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramm
zu verändern; im Gegensatz zu einem hochwertigen Programmierwerkzeug,
das eine voll ausgerüstete bequeme Funktion bereitstellt,
stellt der Transferspeicheradapter 140 eine einfache, bequeme
Funktion bereit. Spezifisch wird in einem nicht-flüchtigen
Speicher im Transferspeicheradapter 140 ein Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramm
durch das Programmierwerkzeug vorläufig eingeschrieben;
wenn, nachdem der Transferspeicheradapter 140 mit dem vorläufig
beschriebenen nicht-flüchtigen Speicher mit dem ersten
Adapterverbindungsstecker 111a verbunden wird, eine der
Bedienungstasten 146 gedrückt wird, wird das Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramm, das
in den Transferspeicheradapter 140 geschrieben worden ist,
zu einem auf der CPU-Platine 110A montierten Programmspeicher
transferiert.
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Dementsprechend
wird es ermöglicht, dass, wenn ein Endanwender ohne externes
Werkzeug ein Steuerprogramm ändern möchte, er
den Transferspeicheradapter 140, in den ein alternatives
Programm eingeschrieben worden ist, per Post erhält und
leicht eine Transferverarbeitung an Ort und Stelle ausführt.
Im Kontrast dazu wird, wenn, nachdem der Transferspeicheradapter 140 mit
einem unbeschriebenen nichtflüchtigen Speicher mit dem
ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a verbunden ist, eine
andere der Bedienungstasten 146 gedrückt wird,
das Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramm, das in den Programmspeicher,
der auf der CPU-Platine 110A montiert ist, geschrieben
worden ist, zum Transferspeicheradapter 140 transferiert.
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Die
Einstell-/Anzeigevorrichtung, die eines der wichtigen externen Werkzeuge
ist, wird mit dem externen Werkzeugverbindungsstecker 112a verbunden;
die Einstell-/Anzeigevorrichtung hat eine Mensch-Maschine-Schnittstellenfunktion
zum Überwachen des Betriebszustandes des in der CPU-Platine
montierten Mikroprozessors, um so Betriebszustände verschiedener
Arten von Vorrichtungsspeichern anzuzeigen und Konstanten in den
Vorrichtungsspeichern zu schreiben und einzustellen; es gibt ein
Typ, der permanent auf einer Paneeloberfläche des Steuerpaneels
vorgesehen ist, und einen mobilen Typ, der zeitweilig verbunden
ist. In der mit dem externen Werkzeugverbindungsstecker 112a verbundenen
Einstell-/Anzeigevorrichtung gibt es einen ein berührungssensitives
Paneel verwendenden Typ mit großem Bildschirm, einen Typ,
dessen Bildschirm numerische Werte anzeigt und eine große
Anzahl von Bedientasten einsetzt und dergleichen; die Einstell-/Anzeigevorrichtung
stellt eine vollständige bequeme Funktionalität
bereit. Im Gegensatz dazu ist der einfache Einstell-/Anzeige-Adapter 150 mit
einem kleinen Anzeigebildschirm und einer kleinen Anzahl von Bedientasten
konfiguriert, die miteinander kombiniert sind und stellt eine einfache
bequeme Funktionalität bereit. Zusammenfassend ist im Gegensatz
zum externen Werkzeug, das eine vollständige bequeme Funktionalität
aufweist und mit dem externen Werkzeugverbindungsstecker 112a oder 112b verbunden
ist, der erste Typ von Adapter 140 und 150 klein
und preisgünstig und stellt eine einfache, bequeme Funktionalität
bereit.
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Im
Gegensatz zur Expansionseinheit 400, die eine vollständige
Expansionsfunktionalität aufweist und über die
Vermittlereinheit 300 verbunden ist, ist der zweite Typ
von Adaptern 160 und 170 klein und preisgünstig
und stellt eine einfache Expansionsfunktion bereit. Unter der Expansionseinheit 400 und den
zweiten Typen von Adaptern 160 und 170 kann die
Hochgeschwindigkeitszähleinheit und die Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeeinheit
in der zweiten Serie mit der Basiseinheit 100A als einem Standardmerkmal
unter Verwendung einer Ein/Aus-Steuerung Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen ausgestattet
sein, die in der Basiseinheit 100A vorgesehen sind. In
diesem Fall werden variable Filter bereitgestellt, beispielsweise
für acht Eingänge; wenn sie als Universaleingang
eingesetzt werden, werden die variablen Filter als ein Filter eingesetzt,
das eine Filterkonstante von mehreren Millisekunden aufweist; wenn
als ein Hochgeschwindigkeitszählereingang eingesetzt, werden
die variablen Filter mit ihren zu einer kurzen Zeit veränderten
Filterkonstanten eingesetzt, entsprechend der Frequenz eines Eingangsimpulses.
Zusätzlich können beispielsweise durch Anwenden
eines Hochgeschwindigkeits-Betriebstransistor-Ausgabeverfahrens
auf acht Ausgänge, Hochgeschwindigkeitsimpulse ausgegeben
werden.
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Wie
aus der vorstehenden Erläuterung klar ist, ist die programmierbare
Steuerung vom Einheitentyp 10A gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung mit einer Basiseinheit 100A als
einer Kerneinheit, die eine CPU-Platine 110A mit einem Mikroprozessor,
einem Programmspeicher, der mit dem Mikroprozessor zusammenarbeitet,
und einem Vorrichtungsspeicher, der Vorrichtungsinformationen speichert,
und mit einer Eingabe/Ausgabeplatine 120A/201,
die in die Basiseinheit 100A oder der Erweiterungseinheit 200,
die an einer ersten Endflächenposition vorgesehen ist,
welche eine der Endflächen der Basiseinheit 100A ist,
inkorporiert ist, versehen, und ist mit Schaltungskomponenten zum
Verbinden des Mikroprozessors mit einer Ein/Aus-Steuerungs-Extern-Eingabe/Ausgabevorrichtung
ausgerüstet; an der zweiten Endflächenposition,
welches die andere der Endflächen der Basiseinheit 100A ist, kann
eine Vermittlereinheit 300 zur Verbindung von Expansionseinheiten 400 in
unterschiedlichen Funktionskategorien, die mit dem Mikroprozessor
zu verbinden sind, vorgesehen sein. Die Expansions-/Erweiterungsplatine 400 ist
mit dem Vorstufen/Nachstufen-Kopplungsstecker 402 zum Verbinden
einer Mehrzahl von Expansionseinheiten 400 eine nach der
anderen versehen; mit der Expansions-/Erweiterungsplatine 400 können
eine oder mehrere Kommunikationseinheiten zum Durchführen
serieller Kommunikation mit einer externen Vorrichtung, einer analogen
Eingabeeinheit oder einer analogen Ausgabeeinheit, und eine Hochgeschwindigkeitszähleinheit oder
eine Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeeinheit verbunden sein.
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Auf
der CPU-Platine 110A sind permanent zwei Adapter-Verbindungsstecker 111a und 11b vorgesehen,
mit denen entweder der erste Typ von Adapter 140 (150)
oder der zweite Typ von Adapter 160 (170) verbunden
werden können; die zwei Adapter-Verbindungsstecker 111a und 111b sind
an Positionen in der Nahe der zweiten Endflächenposition angeordnet.
Der erste Typ von Adapter beinhaltet den Transferspeicheradapter 140 zum
Transferieren eines Programms zum Programmspeicher und/oder den
einfachen Einstell-/Anzeigeadapter 150 zum Überwachen/Anzeigen
des Betriebszustands des Mikroprozessors und zum Schreiben/Einstellen
von Steuerkonstanten im Vorrichtungsspeicher. Der zweite Typ von
Adaptern 160 und 170 ist ein einfacher Zusatzadapter,
der auf einer definierten Spezifikation basiert und als eine Alternative
zur Expansionseinheit 400 eingesetzt wird; der zweite Typ
von Adaptern beinhaltet zumindest einen/eine aus einem Kommunikationsadapter
zum Durchführen serieller Kommunikation mit einer externen
Vorrichtung, einer analogen Eingabeeinheit oder einer analogen Ausgabeeinheit,
und einem Hochgeschwindigkeitszähleradapter oder einem
Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeadapter.
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Die
Vermittlereinheit 300 ist mit dem Gehäusebereich 310 und
dem Brückenbereich 320 konfiguriert, die miteinander
gekoppelt sind; der Brückenbereich 320 ist über
der CPU-Platine 110A in solcher Weise angeordnet, dass
er parallel zur CPU-Platine 110A ist und die Vorstufenstecker 322 und 323 inkorporiert,
die mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111a zu verbinden
sind. Der Gehäusebereich 310 ist parallel zur
zweiten Endfläche der Basiseinheit 100A angeordnet
und inkorporiert den Nachstufenstecker 312 zum Verbinden
der Expansionseinheit 400; der Vorstufenstecker 322 und
der Nachstufenstecker 312 sind miteinander mittels des
Flachkabels 301 verbunden. Der Vorstufenstecker ist mit
dem ersten Vorstufenstecker 322, der mit dem auf der CPU-Platine 110A vorgesehenen
Adapter-Verbindungsstecker 111a verbunden ist, und dem
zweiten Vorstufenstecker 323 zum Stapeln des ersten Typs
von Adapter 140 auf dem Brückenbereich 320,
der hinter dem ersten Vorstufenstecker 322 vorgesehen ist,
konfiguriert; jeglicher vom zweiten Typ des Adapters 160 (170)
und der Expansionseinheit 400 ist selektiv mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111a verbunden und
der erste Typ von Adapter 140 kann ebenfalls eingesetzt
werden.
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Dementsprechend
ist im Fall, bei dem die programmierbare Steuerung 10A in
einer Anwendung eingesetzt wird, in der nur Eingabe/Ausgabe-Ein/Aus-Steuerung
durchgeführt wird und keine Extrafunktion erforderlich
ist, der Adapter-Verbindungsstecker nur das Leerlaufelement; jedoch
wird ein Effekt demonstriert, bei dem andere überflüssige redundante
Elemente weggelassen werden, wodurch eine kleine und preisgünstige
programmierbare Steuerung erhalten werden kann, und durch optionales
Montieren eines kleinen und preisgünstigen Adapters je
nach Bedarf wird es ermöglicht, einfach auf den Bedarf
nach einer Anwendung zu reagieren, die einer Extrafunktion definierter
Spezifikation entspricht. Insbesondere in einem Fall, wo die Vermittlereinheit
gleichzeitig in einer Anwendung eingesetzt wird, welche die Expansionseinheit
erfordert, ist die Vermittlereinheit mit dem dauerhaft auf der CPU-Platine
vorgesehenen Adapter-Verbindungsstecker verbunden; jedoch kann selbst
im Falle einer Anwendung, welche die Expansionseinheit und den ersten Typ
von Adapter erfordert, der erste Typ Adapter durch das Zwischenteil
des zweiten Vorstufensteckers der Vermittlereinheit verbunden werden.
Als Ergebnis kann durch nur permanentes Montieren des Adapter-Verbindungssteckers
die Expansionseinheit und der erste Typ von Adapter gleichzeitig
eingesetzt werden, ohne dass irgendein zusätzlicher Stecker
in der Basiseinheit vorgesehen ist; somit kann ein Effekt gezeigt
werden, bei dem eine kleine und preisgünstige programmierbare
Steuerung erhalten werden kann.
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Der
erste Typ von Adapter 140 (150) ist ein Adapter,
der mit dem Mikroprozessor durch ein Zwischenstück des
Adapter-Verbindungssteckers 111a (111b) verbunden
ist und er hat keine Signalverdrahtungskontakte, die zu einer externen
Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung führen; der zweite Typ von Adapter 160 (170)
ist ein Adapter, der mit dem Mikroprozessor durch das Zwischenteil
des Adapter-Verbindungssteckers 111a (111b) verbunden
ist und hat den Eingabe/Ausgabe-Stecker 164 oder den Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 174,
mit dem Signalverdrahtungskontakte, die zu einer externen Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung
führen, verbunden sind; der zweite Typ von Adapter 160 (170)
ist weiter mit dem Vorstufenstecker 162 (172)
für die Verbindung desselben mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111a (111b)
und dem Nachstufenstecker 163 (173), der hinter
dem Vorstufenstecker 162 (172) vorgesehen ist,
versehen; der erste Typ von Adapter 140 (150) kann
mit dem Nachstufenstecker 163 (173) in einer solchen
Weise verbunden werden, dass er oben auf dem Nachstufenstecker 163 (173)
gestapelt ist. Dementsprechend ermöglicht es ein auf der CPU-Platine
vorgesehener einzelner Adapter-Verbindungsstecker, gleichzeitig
den ersten Typ von Adapter und den zweiten Typ von Adapter einzusetzen.
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Der
zweite Typ von Adapter (170) hat keine Isolationsschaltung
für Eingabe/Ausgabe-Signalleitungen und wird in einer Anwendung
eingesetzt, bei der Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte Kurzdistanz-Verdrahtungskontakte
innerhalb eines Steuerpaneels sind; die Expansionseinheit 400 inkorporiert
ein optisches Isolationselement für die Eingabe/Ausgabe-Signalverdrahtungskontakte
und wird auch in einer Anwendung eingesetzt, in der die Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte
Distanz-Verdrahtungskontakte sind, die von der Innenseite zur Außenseite
des Steuerpaneels reichen. Dementsprechend ist nicht nur die Expansionseinheit 400 für Distanzverdrahtung
geeignet, im Vergleich zum zweiten Typ von Adapter, sondern selbst
eine nur kleine Anzahl von Adapter-Verbindungssteckern, die auf der
CPU-Platine vorgesehen sind, ermöglicht es, eine große
Anzahl von Expansionseinheiten eine nach der anderen mittels des
Vorstufen-Nachstufenkopplungssteckers in der Expansionseinheit zu
verbinden.
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Darüber
hinaus sind die externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b auf
der CPU-Platine 110A vorgesehen; die externen Werkzeugverbindungsstecker
sind an Positionen in der Nähe der zweiten Endflächenposition
der Basiseinheit 100A angeordnet. Das externe Werkzeug
hat eine Programmtransferfunktion zum Schreiben eines Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramms
in den Programmspeicher oder eine Einstell-/Anzeigefunktion zur Überwachung
und Anzeige des Betriebszustands des Mikroprozessors und zum Schreiben
und Einstellen von Steuerkonstanten in dem Vorrichtungsspeicher;
das externe Werkzeug ist zeitweilig oder permanent mit der Basiseinheit 100A verbunden;
im Falle, bei dem ein externes Werkzeug zum Einstellen und Anzeigen
permanent vorgesehen ist, ist der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150,
welches der erste Typ von Adapter ist, nicht erforderlich.
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Obwohl
in der Nähe des externen Werkzeugverbindungssteckers 112a (112b)
angeordnet, ist der Adapter-Verbindungsstecker 111a (111b)
an einer Position arrangiert, die weiter von der zweiten Endflächenposition
entfernt ist als der externe Werkzeugverbindungsstecker; ein Ende
des Brückenbereichs 320 der Vermittlereinheit 300 ist
schwenkbar auf dem Gehäusebereich 310 montiert;
in der Vermittlereinheit 300 ist ein Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 für den
externen Werkzeugverbindungsstecker 112a (112b)
vorgesehen. Dementsprechend kann durch Öffnen und Schließen
des Öffnungs-/Schließ-Türelementes 330 ein
externes Werkzeug verbunden werden, wobei die Vermittlereinheit
mit dem Adapter-Verbindungsstecker verbunden bleibt; weil, wenn der
erste Vorstufenstecker, der in der Vermittlereinheit vorgesehen
ist, eingepasst wird in oder getrennt wird vom Adapter-Verbindungsstecker
auf der CPU-Platine, die Distanz von dem Unterstützungspunkt
des Brückenbereichs lang ist, schräges Einpassen
oder Trennen einen auf den Verbindungsstift des Steckers ausgeübten
Stress unterdrückt; daher können Einschieben und
Trennen des Adapter-Verbindungssteckers leicht durchgeführt
werden.
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Im Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 ist
ein Spalt 333 zum Austrennen des lokalen Bereichs 232 vorgesehen,
der zum externen Werkzeugverbindungsstecker 112a (112b)
korrespondiert. Entsprechend kann in einem Fall, bei dem ein externes
Werkzeug permanent eingesetzt wird, die Öffnungs-/Schließ-Tür
geschlossen gelassen werden, wobei der externe Werkzeugverbindungsstecker
verbunden gehalten wird; daher kann das Öffnungs-/Schließ-Türelement
auch als eine Abdeckung für andere Betriebselemente wie
etwa einen Lauf-/Stoppschalter und einen analogen Lautstärkeknopf
eingesetzt werden.
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Der
Gehäusebereich 310 der Vermittlereinheit 300 ist
mit einem Paar von Gehäuserahmenelementen 310a und 310b konfiguriert,
die die Zwischenplatine 311 enthalten; auf der Zwischenplatine 311 sind
der Nachstufenstecker 312 zur Verbindung der Expansionseinheit 400 und
der abnehmbare und anbringbare Stecker 302 zum Verbinden
eines Endes des Flachkabels 301 vorgesehen; auf dem Gehäuserahmenelement 310a,
das eines aus einem Paar von Gehäuserahmenelementen ist,
ist ein Paar von Unterstützungsplatten 313a und 313b vorgesehen,
die beide eine U-förmige Rille zum verschwenkbaren Montieren
des Brückenbereichs 320 aufweisen; nachdem ein
Paar von auf dem Brückenbereich 320 vorgesehen
Unterstützungsachsen in die U-förmigen Rillen
eingeführt ist, schließt das Gehäuserahmenelement 310b,
welches das andere eines Paars von Gehäuserahmenelementen
ist, den U-förmigen Öffnungsbereich. Dementsprechend
kann das Problem vermieden werden, dass beispielsweise das Ablösen
des Brückenbereichs das Flachkabel beschädigt
und es kann eine Vermittlereinheit mit einer hohen Verwaltbarkeit
bei Abnahme und Anbringung erhalten werden.
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Auf
dem Gehäuserahmenelement 310a, das eines aus einem
Paar von Gehäuserahmenelementen ist, wird weiterhin ein
Paar zweiter Unterstützungsplatten 314a und 314b vorgesehen,
die ein Paar von Unterstützungsplatten 313a und 313b zum Unterstützen
des Brückenbereichs 320 flankieren. Bei den zweiten
Unterstützungsplatten 314a und 314b ist
ein Paar von Aufnahmelöchern vorgesehen, zu denen zweite
Unterstützungsachsen, die vorragend auf den rechtwinkligen
Endflächen 331a und 331b des Öffnungs-/Schließ-Türelementes 330 vorgesehen
sind, passen, oder ein Paar von zweiten Unterstützungsachsen,
zu denen ein Paar von in die rechtwinkligen Endflächen 331a und 331b gebohrten Aufnahmelöchern
passt. Der Zusammenbau des Öffnungs-/Schließ-Türelementes 330 und
des Gehäusebereichs 310 wird in solcher Weise
durchgeführt, dass der flache Abdeckbereich des Öffnungs-/Schließ-Türelementes 330,
der die rechtwinkligen Endflächen 331a und 331b verbindet,
elastisch gebogen ist, so dass die zweite Unterstützungsachse und
das Aufnahmeloch zwangsweise zueinander passend gemacht werden.
Dementsprechend kann das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 nach
Bedarf entfernt werden und, weil es durch die zweiten Unterstützungsplatten
zu einem normalen Zeitpunkt gestützt wird, geht das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330,
das eine kleine Komponente ist, nicht verloren.
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Der
am Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 vorgesehene
Vorstufenstecker 322 und der am Gehäusebereich 310 vorgesehene
Nachstufenstecker 312 sind durch das Flachkabel 301 mit
anbringbaren und abnehmbaren Steckern 302 an beiden Enden
desselben verbunden; das Flachkabel 301 ist aus einer flachen
und länglichen flexiblen Leiterplatte ausgebildet, auf
der eine Mehrzahl von Signalleitungen befestigt ist. An einer Mehrzahl
von Positionen der flexiblen Leiterplatte werden ein Paar von links
und rechts vorragenden Ohrbereichen 303a und 303b und
ein Paar von links und rechts vorragenden Ohrbereichen 304a und 304b vorgesehen;
die Positionen des Paars von vorragenden Ohrbereichen 303a und 303b werden
durch die Pfad induzierenden Wände 316a und 316b bestimmt
und die Positionen des Paars von vorragenden Ohrbereichen 304a und 304b werden
durch die Pfad induzierenden Wände 317a und 317b bestimmt.
Entsprechend kann verhindert werden, dass, wenn der Brückenbereich 320 geöffnet
oder geschlossen wird, das flexible Kabel innerhalb des Gehäuses
bewegt wird und daher die Signalleitung Kontakt mit einer angrenzenden
Komponente erhält und kaputt geht.
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Die
Basiseinheit ist weiter mit einem Basisabdeckelement 106A versehen,
dessen Bodenseite auf einer Wandseite montiert und fixiert ist,
und einem Basisabdeckelement 105A, das in einem Öffnungsbereich
des Basisabdeckelements 106A montiert und fixiert ist.
Im Basisabdeckelement 106A sind integral eine Stromquellenplatine 130A,
auf der Konstantspannungsstromquellenschaltungskomponenten 131A montiert
sind, und eine Eingabe/Ausgabeplatine 120A, auf der Ein/Aus-Steuerungs-Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 121A und
Eingabe/Ausgabe-Endgerätblöcke 123A und 124A (siehe 3 und 4)
montiert sind, fixiert. Im Basisabdeckelement 105A ist
eine CPU-Platine 110A integral fixiert; die CPU-Platine 110A,
die Eingabe/Ausgabeplatine 120A und die Stromquellenplatine 130 sind
miteinander durch Vermittlung der Kartenverbindungsstecker 122 und 132 verbunden.
Auf der CPU-Platine 110A sind permanent die externen Werkzeugverbindungsstecker 112b und 112b,
die ersten und zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111a und 111b und
ein Batterieverbindungsstecker 114 zum Verbinden einer
Batterie 113, die optional zum Halten zumindest des Speicherstatus
des Vorrichtungsspeichers, wenn ein Stromversagen auftritt, montiert
ist, vorgesehen. Auf dem Basisabdeckelement 105A sind das
erste Abdeckelement 101, das die externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b abdeckt,
das zweite Abdeckelement 102, das den ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a abdeckt
und das dritte Abdeckelement 103, das den zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b und
den Batterieverbindungsstecker 114 abdeckt, montiert.
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Im
Fall, bei dem der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 direkt
mit dem zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b verbunden
ist, wird das dritte Abdeckelement 103 entfernt und dann
wird der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 montiert;
im Fall, bei dem der Transferspeicheradapter 140 oder der zweite
Typ von Adapter 160 (170) mit dem ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a verbunden
wird, wird das zweite Abdeckelement 102 entfernt und dann wird
der Transferspeicheradapter 140 oder der zweite Typ von
Adapter 160 (170) verbunden. Beim Fall, wenn der
zweite Typ von Adapter 160 (170) mit dem zweiten
Adapter-Verbindungsstecker 111b verbunden wird, wird das
dritte Abdeckelement 103 entfernt und dann wird der zweite
Typ von Adapter 160 (170) verbunden und der Batterieverbindungsstecker 114 wird
mit dem Hilfs-Abdeckelement abgedeckt; im Fall, bei dem der einfache
Einstell-/Anzeigeadapter 150 auf den zweiten Typ von Adapter 160 (170)
gestapelt wird, wird das Hilfs-Abdeckelement eingesetzt, so wie
es ist. Dementsprechend können maximal vier Arten von Adaptern
eingesetzt werden und durch Verwenden der Gebiete des zweiten Adapter-Verbindungssteckers
und des Batterieverbindungssteckers wird die Größe
des einfachen Einstell-/Anzeigeadapters größer
gemacht als die irgendeines anderen Adapters, so dass eine Anzeigevorrichtung
bereitgestellt werden kann, die zur Anzeige eines leicht erkennbaren
Bildes in der Lage ist.
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In
dem Fall, bei dem die Basiseinheit 100A und die Vermittlereinheit 300 gleichzeitig
eingesetzt werden, werden die ersten und zweiten Abdeckelemente 101 und 102 entfernt
und das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 und
der Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 decken
die externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b und
den ersten Adapter-Verbindungsstecker 111a ab; in dem Fall,
bei dem der Transferspeicheradapter 140, welches der erste
Typ von Adapter ist, montiert wird, wird er mit dem an dem Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 vorgesehenen
zweiten Vorstufenstecker 323 verbunden; der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 wird
mit dem zweiten Adapter-Verbindungsstecker 111b verbunden.
Entsprechend kann der Brückenbereich der Vermittlereinheit
kompakt und ökonomisch konfiguriert werden.
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Ausführungsform 2
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10,
die eine externe Ansicht der Konfiguration einer programmierbaren
Steuerung vom Einheiten-Typ gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung ist, und 11, die
eine Querschnitts-Ansicht derselben ist, werden hauptsächlich Im
Hinblick auf Unterschiede gegenüber 1 und 2 erläutert.
Die selben Bezugszeichen in jeder der Figuren kennzeichnen dieselben
oder äquivalente Bestandteile. In den 10 und 11 ist
die Basiseinheit 100B mit einem Basisabdeckelement 106B versehen,
dessen Bodenseite auf einer Wandseite montiert und fixiert ist,
und einem Basisabdeckelement 105B, das in einem Öffnungsbereich
des Basisabdeckelements 106B montiert und fixiert ist. Im
Basisabdeckelement 106B sind integral eine Stromquellenplatine 130B,
auf der Konstantspannungsstromquellenschaltungskomponenten 131B montiert
sind, und eine Eingabe/Ausgabeplatine 120B, auf der Ein/Aus-Steuerungs-Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 121B und
Eingabe/Ausgabe-Endgerätblöcke 123B und 124B montiert
sind, fixiert. Im Basisabdeckelement 105B ist eine CPU-Platine 110B integral
fixiert; die CPU-Platine 110B, die Eingabe/Ausgabeplatine 120B und
die Stromquellenplatine 130B sind miteinander durch Vermittlung
der Kartenverbindungsstecker 122 und 132 verbunden.
Auf der CPU-Platine 110B sind ein unillustrierter Mikroprozessor,
ein Programmspeicher, der mit dem Mikroprozessor zusammenarbeitet,
und elektronische Komponenten wie etwa ein Vorrichtungsspeicher
zum Speichern von Vorrichtungsinformation und dergleichen montiert; auch
sind in permanenter Weise ein Adapter-Verbindungsstecker 111,
externe Werkzeug-Verbindungsstecker 112a und 112b,
die später unter Bezugnahme auf 12 beschrieben
werden, und ein Batterie-Verbindungsstecker 114 zum Verbinden
einer Batterie 113, die optional zum Halten des Speicherzustands
des Vorrichtungsspeichers, wenn ein Stromversagen auftritt, montiert
ist, vorgesehen.
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An
einer ersten Endflächenposition (der rechtshändigen
Seite von 10) der Basiseinheit 100B sind
Erweiterungseinheiten 200 in einer der Anzahl von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen
entsprechenden Anzahl verbunden. Die Erweiterungseinheit 200 beinhaltet
eine Eingabe/Ausgabeplatine 201; Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 221,
einen Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 203 und ein Ende eines
Erweiterungskabels 202 sind auf der Eingabe/Ausgabeplatine 201 montiert
und miteinander verbunden; das andere Ende des Erweiterungskabels 202 ist
mit einem auf der Eingabe/Ausgabeplatine 120B in der Basiseinheit 100B vorgesehenen
Erweiterungsstecker verbunden. Jedoch ist das Expansionskabel 202 jeder
der Expansionseinheiten 200, die in Kaskadenweise verbunden
sind, mit einem auf der Eingabe/Ausgabepaltine 201 in der Vorstufenrweiterungseinheit 200 vorgesehenen
Expansionrweiterungsstecker verbunden. Als Erweiterungseinheit 200 wird
ein Eingabe-dedizierter Typ, ein Ausgabe-dedizierter Typ oder ein
kombinierter Eingabe/Ausgabetyp von Erweiterungseinheit eingesetzt;
in dem Fall, wo erforderliche Eingaben und Ausgaben nicht gleichmäßig
verteilt sind, wird hauptsächlich ein Eingabe-dedizierter
Typ oder ein Ausgabe-dedizierter Typ von Erweiterungseinheit eingesetzt.
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An
einer zweiter Endflächenposition (der linkshändigen
Seite von 10) der Basiseinheit 100B sind
Expansionseinheiten 400 in verschiedenen Funktionskategorien
durch die Vermittlung der Vermittlereinheit 300 verbunden.
Wie oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben,
weist die Vermittlereinheit 300 einen Brückenbereich 320 auf,
der vorgesehen ist auf und schwenkbar gekoppelt mit einem Gehäusebereich 310;
innerhalb des Brückenbereichs 320 sind erste und
zweite Vorstufenstecker 322 und 323 vorgesehen,
die auf einer Zwischenplatine 321 montiert sind. Innerhalb
des Gehäusebereiches 310 ist ein auf einer Zwischenplatine 311 montierter
Nachstufenstecker 312 vorgesehen; der Nachstufenstecker 312 im
Gehäusebereich 310 ist mit dem ersten Adapter-Verbindungsstecker 111 auf
der CPU-Platine 110B über die Zwischenplatine 311,
ein Flachkabel 301, die Zwischenplatine 321 im
Brückenbereich 320 und den ersten Vorstufenstecker 322 verbunden.
Auf dem hinter dem ersten Vorstufenstecker 322 vorgesehenen
zweiten Vorstufenstecker 323 kann ein Übertragungsspeicheradapter 140 oder
ein einfacher Einstell-/Anzeige-Adapter 150 gestapelt werden,
der ein erster Adaptertyp ist. Auf den Zwischenplatinen 321 und 311 sind
nicht dargestellte Schnittstellenschaltungskomponenten und die entsprechenden
Gegenstückstecker der lösbaren und befestigbaren
Stecker 302 (siehe 9), die
an beiden Enden des Flachkabels 301 vorgesehen sind, montiert.
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Innerhalb
der Expansionseinheit 400 sind nicht dargestellte elektronische
Schaltungskomponenten und eine Expansions-/Erweiterungsplatine 401 vorgesehen,
auf welcher ein Expansions-Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 403 montiert
ist. Die Expansions-/Erweiterungsplatine 401 ist weiterhin
mit einem Vorstufen-Nachstufenkopplungsstecker 402 zum
Verbinden einer Mehrzahl von Expansionseinheiten 400 eine
nach der anderen versehen; der Vorstufen-Nachstufenkopplungsstecker 402 der
erststufigen Expansionseinheit 400 ist mit dem Nachstufenstecker 312 der
Vermittlereinheit 300 verbunden. Eine erste Reihe von Expansionseinheiten 400 enthält
eine analoge Eingabeeinheit, eine analoge Ausgabeeinheit, eine Kommunikationseinheit,
die die serielle Kommunikation mit einer externen Vorrichtung durchführt,
und dergleichen. Eine zweite Serie von Expansionseinheiten 400 beinhaltet
eine Hochgeschwindigkeits-Zählereinheit, eine Hochgeschwindigkeits-Impulsausgabeeinheit
und dergleichen.
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Der
Nachstufenstecker 312 der Vermittlereinheit 300 kann
in Übereinstimmung mit den Expansionseinheiten in den ersten
und zweiten Serien in zwei Stecker geteilt werden. Um die Rauschimmunität
anzuheben, beinhalten diese Expansionseinheiten 400 eine
optische Isolationsschaltung für Eingangsverdrahtungskontakte
oder Ausgangsverdrahtungskontakte (die im Nachfolgenden als Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte
bezeichnet werden), um somit eine hochwertige Expansionseinheit zu
sein, die für die Durchführung von Signalkommunikation
mit Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen außerhalb des Steuerpaneels
geeignet ist.
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Im
Fall, bei dem neben der Basiseinheit 100B weder die Vermittlereinheit 300 noch
die Expansionseinheit 400 eingesetzt wird, können
zwei Typen von Adaptern 160 (170), die oben unter
Bezugnahme auf 3(4) beschrieben werden,
mit dem Adapter-Verbindungssteckern 111 verbunden werden.
Der zweite Typ von Adaptern 160 und 170 ist ein einfacher
Extra-Adapter, der auf einer definierten Spezifikation basiert und
als eine Alternative zur Expansionseinheit 400 eingesetzt
wird; die zweite Art von Adapter beinhaltet einen Kommunikationsadapter
zum Durchführen von serieller Kommunikation mit einer externen
Vorrichtung, eine analogen Eingangseinheit oder eine analoge Ausgangseinheit,
einen Hochgeschwindigkeitszähleradapter oder einen Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeadapter.
Der zweite Typ von Adapter 160 und 170 ist ein
Adapter, der keine Isolationsschaltung für Eingangs-/Ausgangs-Signalleitungen
hat, der bei einer Anwendung angewendet wird, in der die Eingabe/Ausgabe-Verdrahtungskontakte
desselben Kurzdistanz-Verdrahtungskontakte im Steuerpaneel sind,
und das mit einem Eingabe-/Ausgabestecker 164 oder einer
Anschlussplattform 174 versehen ist. Der zweite Typ von
Adaptern 160 (170) ist weiter mit dem Vorstufenstecker 162 (172)
versehen, für die Verbindung derselben mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111 und dem
Nachstufenstecker 163 (173), der hinter dem Vorstufenstecker 162 (172)
vorgesehen ist; der erste Typ von Adaptern 140 und 150 kann
mit den Nachstufensteckern 163 bzw. 173 auf solche
Weise verbunden sein, dass einer auf den anderen gestapelt ist.
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Als
Nächstes werden die 12 und 13,
die eine Aufsicht auf die CPU-Platine und eine Aufsicht auf die
Basiseinheit sind, erläutert. In den 12 und 13 ist
auf der Basiseinheit 100b, deren Anzahl von Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen
relativ klein ist, nur ein einzelner Adapter-Verbindungsstecker 111 vorgesehen.
An der zweiten Endflächenposition (linkshändige
Seite von 12) der Basiseinheit 100B werden
der externe Werkzeug-Verbindungsstecker 112a, der z. B.
dem Telekommunikationsstandard RS-422 genügt, und der externe
Werkzeug-Verbindungsstecker 112b, der dem Telekommunikationsstandard
USB genügt, vorgesehen. Mit dem externen Werkzeug-Verbindungsstecker 112a ist
konstant oder in seitlicher Manier eine nicht dargestellte Einstell-/Anzeigeeinheit
verbunden, die eine Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung ist;
mit dem externen Werkzeug-Verbindungsstecker 112b ist ein
nicht dargestellter Personalcomputer als ein Programmierwerkzeug
zeitweilig verbunden. Ein Betriebs-/Stoppschalter 115 dient
dazu, Eingabe/Ausgabesteuerung durch den Mikroprozessor unterbrochen
zu halten, wenn ein Programm in den Programmspeicher transferiert
wird. Ein analoger Lautstärkeknopf 116 ist für
den Zweck vorgesehen, dass ein Bediener beispielsweise einfach den
Einstellwert eines spezifischen Timers adjustiert; im Fall, bei
dem es notwendig ist, mehrere Timer zu adjustieren, ist es möglich,
einen Lautstärke-Adapter als dem ersten Typ von Adaptern
hinzuzufügen, der beispielsweise mit acht analogen Lautstärkeknöpfen
versehen ist.
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Beispielsweise
wird die Batterie 113, die eine Lithium-Batterie ist, optional
vorgesehen, um zumindest den Speicherstatus des Vorrichtungsspeichers aufrecht
zu erhalten, wenn ein Stromversagen auftritt, oder permanent vorgesehen
ist, wenn der Programmspeicher ein RAM-Speicher ist; durch die Vermittlung
des Batterie-Verbindungssteckers 114 wird eine Extra-Batterie
der Batterie 113 hinzugefügt oder die Batterie 113 wird
für Wartung und Inspektion ersetzt. Ein erstes Abdeckelement 101 deckt
die externen Werkzeug-Verbindungsstecker 112a und 112b, den
Betriebs-/Stoppschalter 115 und den analogen Lautstärkeknopf 116 ab;
durch ein zeitweiliges Öffnen des ersten Abdeckelements 101 wird
notwendige Manipulation ausgeführt. Ein drittes Abdeckelement 103 deckt
den Adapter-Verbindungsstecker 111, die Batterie 113 und
den Batterie-Verbindungsstecker 114 ab; in dem Fall, wo
der zweite Typ von Adapter 160 oder 170 mit dem
Adapter-Verbindungsstecker 111 verbunden ist, wird ein
im dritten Abdeckelement 103 beinhaltetes Haupt-Abdeckelement 103a entfernt
und es bleibt ein Hilfs-Abdeckelement 103b zurück.
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Ähnlich
zu dem Fall, wo der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 auf
dem zweiten Typ von Adapter 160 (170) gestapelt
wird, oder dem Fall, wo der einfache Einstell-/Anzeige-Adapter 150 oder
der Transfer-Speicheradapter 140 auf der Vermittlereinheit 300 gestapelt
wird, wird im Fall, wo nur der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 verbunden
ist, ohne die Vermittlereinheit 300 oder den zweiten Typ von
Adapter 160 (170) einzusetzen, das gesamte dritte
Abdeckelement 103 entfernt. Es ist auch möglich,
dass das dritte Abdeckelement 103 mit einem Schlitz versehen
ist oder auf solche Weise konfiguriert ist, dass es eine Einfügungsstruktur
aufweist, so dass es in das Haupt-Abdeckelement 103a und
das Hilfs-Abdeckelement 103b getrennt werden kann, oder
dass, um das kosmetische Design hervorzuheben, das Hilfs-Abdeckelement 103b als
ein Zubehör vorbereitet wird und das dritte Abdeckelement 103 auf
solche Weise konfiguriert ist, dass es eine untrennbare Struktur
aufweist.
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Als
Nächstes wird 14, die eine Ansicht der internen
Konfiguration einer Basiseinheit ist, erläutert. In 14 ist
an der Bodenseite des Basisabdeckelements 106B mit einer
Kartenfixierschraube eine Stromquellenkarte 130B fixiert,
auf der Konstantspannungsstromversorgungsschaltungskomponenten 131B montiert
sind. Die Konstantspannungsstromversorgungsschaltungskomponenten 131B werden
mit einer Wechselspannung von 100 V bis 250 V durch eine mit einer
nicht dargestellten Eingabe-Anschlussplattform 123B verbundenen
Stromquelle versorgt (siehe 3 und 4),
erzeugen isolierte und stabilisierte Spannungen wie etwa Gleichstrom
24 V und Gleichstrom 5 V, und liefern elektrischen Strom über
die Kartenverbindungsstrecke 132 und 122 an die
Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 121B,
die auf der Eingabe/Ausgabeplatine 120B montiert sind, und
einen Mikroprozessor, einen Programmspeicher und einen Vorrichtungsspeicher,
die auf der CPU-Platine 110B montiert sind.
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Die
Position der Eingabe/Ausgabeplatine 120B wird auf solche
Weise bestimmt, dass die Eingabe/Ausgabeplatine 120B unter
Druck in Passungslöcher 107a und 107b eingeschoben
werden, die in ersten und zweiten Endflächenwänden 106a du 106b des
Basisabdeckelements 106B vorgesehen sind; die Eingabe/Ausgabeplatine 120B ist
am Basisabdeckelement 106B mit einer Kartenfixierschraube 129 fixiert.
Zusätzlich sind Druckpassrampen 108a und 108b über
den Passungslöchern 107a bzw. 107b ausgebildet;
die vorragenden Bereiche der Eingabe/Ausgabeplatine 120B werden
in die Passungslöcher 107a und 107b in
einer solchen Weise eingepasst, dass sie auf die Druckpassungsrampen 108a und 108b drücken
und elastisch die ersten und zweiten Endflächenwände 106a und 106b des
Basisabdeckelementes 106B deformieren, so dass sie sich öffnen.
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Die
CPU-Platine 110B ist mit Kartenfixierschraube 119 an
der Deckenwand 190B des Basisabdeckelements 105B fixiert;
der Vorsprungsbereich der CPU-Platine 110B passen in Positionierungsschlitze 191,
die in drei Wänden des Basisabdeckelementes 105B vorgesehen
sind, und ein anderer Vorsprungsbereich der CPU-Platine 110B passt
in einen Schlitz 109, der in der zweiten Endflächenwand 106b des
Basisabdeckelementes 106B vorgesehen ist. Als Ergebnis
wird der Abstand zwischen der Eingabe/Ausgabeplatine 120B und
der CPU-Platine 110B stabilisiert; daher wird Abnutzung des
Kartenverbindungssteckers 122 verhindert wenn die Basiseinheit 100B an
einem Ort platziert wird, an dem Vibration auftritt. Dasselbe ist
das Verfahren der Fixierung der Stromversorgungskarte 130A,
der Eingabe/Ausgabeplatine 120A und der CPU-Platine 110A in
der Basiseinheit 100A, die in 2 illustriert sind.
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Als
Nächstes wird Wirkung und Betrieb erläutert.
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Eine
wie oben beschrieben konfigurierte programmierbare Steuerung 10B wird
aus der Basiseinheit 100B alleine oder als ein System einschließlich der
Basiseinheit 100A, der Erweiterungseinheit 200, der
Vermittlereinheit 300 und der Expansionseinheit 400 konfiguriert;
selbst wenn sie nur aus der Basiseinheit 100B aufgebaut
ist, kann die programmierbare Steuerung 10B den Anforderungen
verschiedener Anwendungen genügen, indem gleichzeitig einer vom
ersten Typ der Adaptern 140 und 150 und vom zweiten
Typ an Adaptern 160 und 170 eingesetzt wird. Als
Basisbetrieb der programmierbaren Steuerung 10B führt
der in die Basiseinheit 100B inkorporierte Mikroprozessor
Antriebssteuerung elektrischer Lasten, wie etwa verschiedene Arten
von Aktuatoren und eine Anzeigevorrichtung über den Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 123B/203 in
Reaktion auf die Betriebszustände von aus einem Bedienschalter, verschiedene
Arten von Sensoren und dergleichen über den Eingabe/Ausgabe-Anschlussblock 124B/203 eingegebenen
Eingangssignalen, und auf ein im Programmspeicher gespeichertes
sequentielles Programm aus. im Allgemeinen dient als in die Basiseinheit 100B inkorporierte
Eingabe/Ausgabeplatine 120B eine Eingabe/Ausgabeplatine
mit Eingängen/Ausgängen in einer Anzahl, die einer
Steuerskala entspricht; im Fall, wenn die Anzahl von Eingängen
oder Ausgängen nicht ausreichend ist, wird die der Eingabe
oder der Ausgabe dedizierte Erweiterungseinheit 200 eingesetzt.
Jedoch ist es auch möglich, dass keine Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltung
in der Basiseinheit inkorporiert ist und alle Eingabe/Ausgabesignale über
eine große Anzahl von Erweiterungseinheiten 200 eingegeben
und ausgegeben werden.
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Im
Fall, wo eine einzelne oder eine Mehrzahl von Expansionseinheiten 400 eingesetzt
werden, die eine breite Vielzahl von Typen beinhalten, wird der zweite
Typ von Adapter 160 (170) entfernt und die Vermittlereinheit 300 wird
montiert, um den zweiten Typ von Adapter 160 (170)
zu ersetzen. Im Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 kann
entweder der Transferspeicheradapter 140 oder der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 montiert
werden, die beide vom ersten Typ von Adapter sind; wenn die Stromversorgung
einmal unterbrochen wird, wird es ermöglicht, den einfachen
Einstell-/Anzeigeadapter 150 zu montieren, indem der Transferspeicheradapter 140 ersetzt
wird, oder den Transferspeicheradapter 140, wobei der einfache
Einstell-/Anzeigeadapter 150 ersetzt wird; daher wird vom
praktischen Standpunkt aus kein großes Problem erzeugt.
Es ist gestattet, dass nur einer der externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b vorgesehen
ist und außerhalb der Basis 100B eine Mehrzahl
von externen Werkzeugverbindungssteckern für umgewandelte
Signale vorgesehen ist, die einem anderen Telekommunikationsstandard
entsprechen; auch ist es gestattet, dass in einem Fall, wo angenommen
wird, dass das Programmwerkzeug und die Einstell-/Anzeigeeinheit
nicht gleichzeitig eingesetzt werden, ein einfacher externer Werkzeugverbindungsstecker vorgesehen
ist. Dasselbe ist die Basiseinheit 100A.
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Wie
aus der vorstehenden Erläuterung klar ist, ist die programmierbare
Steuerung vom Einheitentyp 10B gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung mit einer Basiseinheit 100B als
einer Kerneinheit, die eine CPU-Platine 110B mit einem Mikroprozessor,
einem Programmspeicher, der mit dem Mikroprozessor zusammenarbeitet,
und einem Vorrichtungsspeicher, der Vorrichtungsinformationen speichert,
und mit einer Eingabe/Ausgabeplatine 120B/201,
die in die Basiseinheit oder der Erweiterungseinheit 200,
die an einer ersten Endflächenposition vorgesehen ist,
welche eine der Endflächen der Basiseinheit ist, inkorporiert
ist, versehen, und ist mit Schaltungskomponenten zum Verbinden des
Mikroprozessors mit einer Ein/Aus-Steuerungs-Extern-Eingabe/Ausgabevorrichtung
ausgerüstet; an der zweiten Endflächenposition,
welches die andere der Endflächen der Basiseinheit 100B ist,
kann eine Vermittlereinheit 300 zur Verbindung von Expansionseinheiten 400 in
unterschiedlichen Funktionskategorien, die mit dem Mikroprozessor
zu verbinden sind, vorgesehen sein. Die Expansionsplatine 400 ist mit
dem Vorstufen/Nachstufen-Kopplungsstecker 402 zum Verbinden
einer Mehrzahl von Expansionseinheiten 400 eine nach der
anderen versehen; es kann zumindest eine Kommunikationseinheit zum Durchführen
serieller Kommunikation mit einer externen Vorrichtung, eine analogen
Eingabeeinheit und/oder eine analogen Ausgabeeinheit, und eine Hochgeschwindigkeitszähleinheit
oder eine Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeeinheit verbunden sein.
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Auf
der CPU-Platine 110B ist permanent ein einzelner Adapter-Verbindungsstecker 111 vorgesehen,
mit dem entweder der erste Typ von Adapter 140 (150)
oder der zweite Typ von Adapter 160 (170) verbunden
werden können; der Adapter-Verbindungsstecker 111 ist
an einer Position in der Nähe der zweiten Endflächenposition
angeordnet. Der erste Typ von Adapter beinhaltet den Transferspeicheradapter 140 zum
Transferieren eines Programms zum Programmspeicher und/oder den
einfachen Einstell-/Anzeigeadapter 150 zum Überwachen/Anzeigen
des Betriebszustands des Mikroprozessors und zum Schreiben/Einstellen
von Steuerkonstanten im Vorrichtungsspeicher. Der zweite Typ von
Adaptern 160 und 170 ist ein einfacher Zusatzadapter,
der auf einer definierten Spezifikation basiert und als eine Alternative
zur Expansionseinheit 400 eingesetzt wird; der zweite Typ
von Adaptern beinhaltet zumindest einen/eine aus einem Kommunikationsadapter
zum Durchführen serieller Kommunikation mit einer externen
Vorrichtung, einer analogen Eingabeeinheit oder einer analogen Ausgabeeinheit,
und einem Hochgeschwindigkeitszähleradapter oder einem Hochgeschwindigkeitsimpulsausgabeadapter.
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Die
Vermittlereinheit 300 ist mit dem Gehäusebereich 310 und
dem Brückenbereich 320 konfiguriert, die miteinander
gekoppelt sind; der Brückenbereich 320 ist über
der CPU-Platine 110B in solcher Weise angeordnet, dass
er parallel zur CPU-Platine 110B ist und die Vorstufenstecker 322 und 323 inkorporiert,
die mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111 zu verbinden
sind. Der Gehäusebereich 310 ist parallel zur
zweiten Endfläche der Basiseinheit 100B angeordnet
und inkorporiert den Nachstufenstecker 312 zum Verbinden
der Expansionseinheit 400; der Vorstufenstecker 322 und
der Nachstufenstecker 312 sind miteinander mittels des
Flachkabels 301 verbunden. Der Vorstufenstecker ist mit
dem ersten Vorstufenstecker 322, der mit dem auf der CPU-Platine 110B vorgesehenen
Adapter-Verbindungsstecker 111 verbunden ist, und dem zweiten
Vorstufenstecker 323 zum Stapeln des ersten Typs von Adapter 140 (150)
auf dem Brückenbereich 320, der hinter dem ersten
Vorstufenstecker 322 vorgesehen ist, konfiguriert; jeglicher
vom zweiten Typ des Adapters 160 (170) und der
Expansionseinheit 400 ist selektiv mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111 verbunden und
der erste Typ von Adapter 140 (150) kann ebenfalls
eingesetzt werden.
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Die
externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b sind
auf der CPU-Platine 110B vorgesehen; die externen Werkzeugverbindungsstecker sind
an Positionen in der Nähe der zweiten Endflächenposition
der Basiseinheit 100B angeordnet.
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Das
externe Werkzeug hat eine Programmtransferfunktion zum Schreiben
eines Eingabe/Ausgabe-Steuerprogramms in den Programmspeicher oder
eine Einstell-/Anzeigefunktion zur Überwachung und Anzeige
des Betriebszustands des Mikroprozessors und zum Schreiben und Einstellen
von Steuerkonstanten in dem Vorrichtungsspeicher; das externe Werkzeug
ist zeitweilig oder permanent mit der Basiseinheit 100B verbunden;
im Falle, bei dem ein externes Werkzeug zum Einstellen und Anzeigen
permanent vorgesehen ist, ist der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150,
welches der erste Typ von Adapter ist, nicht erforderlich. Obwohl
in der Nähe des externen Werkzeugverbindungssteckers 112a (112b)
angeordnet, ist der Adapter-Verbindungsstecker 111 an einer
Position arrangiert, die weiter von der zweiten Endflächenposition
entfernt ist als der externe Werkzeugverbindungsstecker; ein Ende
des Brückenbereichs 320 der Vermittlereinheit 300 ist
schwenkbar auf dem Gehäusebereich 310 montiert;
in der Vermittlereinheit 300 ist das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 für
den externen Werkzeugverbindungsstecker 112a (112b)
vorgesehen.
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Die
Basiseinheit 100B ist mit einem Basisabdeckelement 106B versehen,
dessen Bodenseite auf einer Wandseite montiert und fixiert ist,
und einem Basisabdeckelement 105B, das in einem Öffnungsbereich
des Basisabdeckelements 106B montiert und fixiert ist.
Im Basisabdeckelement 106B sind integral eine Stromquellenplatine 130B,
auf der Konstantspannungsstromquellenschaltungskomponenten 131B montiert
sind, und eine Eingabe/Ausgabeplatine 120B, auf der Ein/Aus-Steuerungs-Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungskomponenten 121B und
die Eingabe/Ausgabe-Endgerätblöcke 123B und 124B montiert
sind, fixiert. Im Basisabdeckelement 105B ist die CPU-Platine 110B integral fixiert;
die CPU-Platine 110B, die Eingabe/Ausgabeplatine 120B und
die Stromquellenplatine 130B sind miteinander durch Vermittlung
der Kartenverbindungsstecker 122 und 132 verbunden.
Auf der CPU- Platine 110B sind permanent die externen Werkzeugverbindungsstecker 112b und 112b,
ein einzelner Adapter-Verbindungsstecker 111 und ein Batterieverbindungsstecker 114 zum
Verbinden einer Batterie 113, die optional zum Halten zumindest
des Speicherstatus des Vorrichtungsspeichers, wenn ein Stromversagen
auftritt, montiert ist, vorgesehen. Auf dem Basisabdeckelement 105B sind
das erste Abdeckelement 101, das die externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b abdeckt,
und das dritte Abdeckelement 103, das den Adapter-Verbindungsstecker 111 und
den Batterieverbindungsstecker 114 abdeckt, montiert.
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Im
Fall, bei dem der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 direkt
verbunden ist, wird das dritte Abdeckelement 103 entfernt
und dann wird der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 mit
dem Adapter-Verbindungsstecker 111 verbunden; im Fall,
bei dem der Transferspeicheradapter 140 oder der zweite
Typ von Adapter 160 (170) verbunden wird, wird das
zweite Abdeckelement 103 entfernt und dann wird der Transferspeicheradapter 140 oder
der zweite Typ von Adapter 160 (170) mit dem Adapter-Verbindungsstecker 111 verbunden;
der Batterieverbindungsstecker 114 wird mit dem Hilfs-Abdeckelement abgedeckt;
im Fall, bei dem der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150 auf
den zweiten Typ von Adapter 160 (170) gestapelt
wird, wird das Hilfs-Abdeckelement eingesetzt, so wie es ist.
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Dementsprechend
können maximal zwei Arten von Adaptern eingesetzt werden
und durch Verwenden der Gebiete des Adapter-Verbindungssteckers
und des Batterieverbindungssteckers wird die Größe
des einfachen Einstell-/Anzeigeadapters größer
gemacht als die irgendeines anderen Adapters, so dass eine Anzeigevorrichtung
bereitgestellt werden kann, die zur Anzeige eines leicht erkennbaren Bildes
in der Lage ist.
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In
dem Fall, bei dem die Basiseinheit 100B und die Vermittlereinheit 300 gleichzeitig
eingesetzt werden, werden die ersten und dritten Abdeckelemente 101 und 103 entfernt
und das Öffnungs-/Schließ-Türelement 330 und
der Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 decken
die externen Werkzeugverbindungsstecker 112a und 112b und
den Adapter-Verbindungsstecker 111 ab, und der Batteriestecker 114 ist
mit einem Hilfs-Abdeckelement abgedeckt; im Fall, wenn der Transferspeicheradapter 140 oder
der einfache Einstell-/Anzeigeadapter 150, welches der
erste Typ von Adapter ist, montiert ist, wird er mit dem an dem
Brückenbereich 320 der Vermittlereinheit 300 vorgesehenen zweiten
Vorstufenstecker 323 verbunden und das Hilfs-Abdeckelement
wird eingesetzt wie es ist. Dementsprechend kann der Brückenbereich
der Vermittlereinheit kompakt und ökonomisch konfiguriert
werden.
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Der
erste Typ von Adaptern 140 und 150 ist mit Ausschnittsbereichen 144 bzw. 154 versehen;
in dem Fall, bei dem der erste Typ von Adapter 140 (150)
auf dem zweiten Typ von Adapter 160 (170) gestapelt
ist, können, indem die Ausschnittsbereiche 144 (154)
entfernt werden, der Eingabe/Ausgabestecker 164 des zweiten
Typs von Adapter 160 oder die Anschlussplattform 174 des
zweiten Typs von Adapter 170 hervorragen. Dementsprechend,
wenn der erste Typ von Adapter alleine eingesetzt wird, wird kein
extra Abdeckelement benötigt.
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Darüber
hinaus ist die CPU-Platine 110B mit einer Schraube an der
inneren Wand des Basisabdeckelementes 105B fixiert und
an der zweiten Endflächenposition ist die CPU-Platine 110B passend zur
zweiten Endfläche des Basisabdeckelementes 106B.
Daher kann selbst im Fall, dass die Basiseinheit und die Vermittlereinheit
an Stellen installiert werden, wo starke Vibrationen vorkommen,
verhindert werden, dass eine lose Passung zwischen dem Basisabdeckelement
und dem Basisabdeckelement einen Verschleiß des Steckerbereichs verursacht,
wo CPU-Platine und Eingabe/Ausgabekarte miteinander verbunden sind,
oder einen Verschleiß der schwenkbaren Unterstützungsachse,
die den Brückenbereich der Vermittlereinheit mit dem Gehäusebereich
koppelt.
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Verschiedene
Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten
ersichtlich werden, ohne vom Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen
und es versteht sich, dass diese nicht auf die hier dargestellten
illustrativen Ausführungsformen beschränkt sein
sollen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-330805 [0003, 0005]