МОДУЛЬ КОНТРОЛЛЕРА ВВОДА-ВЫВОДА СИГНАЛОВ Российский патент 2012 года по МПК G05B19/414 H04R29/00 

Изобретение относится к области средств построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессов, а конкретно к технике сбора, передачи, обработки и отображения информации, необходимой для оперативного контроля и управления производственным процессом.

Известен диагностический контроллер ввода-вывода сигналов, содержащий корпус, разъемы, печатную плат у с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения модуля (патент РФ №2172940 по кл. G01M 15/00 от 15.07.1999 г.). Это устройство обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности в работе контроллера в условиях низких температур и повышенной запыленности воздуха. Недостатком его является отсутствие унификации корпуса для создания базового набора модулей, который позволяет проектировать локальные интеллектуальные устройства, и невозможность «горячей» замены модулей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является контроллер ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, состоящий из пластмассового корпуса, клеммы заземления, разъемов, ряда индикаторов, защелки, печатной платы с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения модуля (патент РФ №15528 по кл. H04R 29/00). Корпус этого контроллера наилучшим образом увязан конструктивно с грушами расположенных в нем элементов. Недостатком его является отсутствие унификации корпуса для создания базового набора модулей, который позволяет проектировать локальные интеллектуальные устройства, и невозможность «горячей» замены модулей.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в унификации корпуса для создания базового набора модулей и обеспечение «горячей» замены модулей.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуль контроллера ввода-вывода сигналов, состоящего из пластмассового корпуса, клеммы заземления, разъемов, ряда индикаторов, печатной платы с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения модуля, корпус модуля выполнен на основе прямоугольного параллелепипеда с прямоугольными вентиляционными прорезями, расположенными на верхней и нижней сторонах корпуса, переходящие на боковых сторонах в вентиляционные пазы, длина которых ограничена с одной стороны краями боковых стенок, а с другой стороны, огибающими, расположенными параллельно друг другу и снизу переходящей в Г-образную линию, причем левая боковая стенка выполнена съемной с возможностью крепления ее на пяти опорных защелках, которые расположены на внутренней стороне правой боковой стенки корпуса, при этом на верхней стороне корпуса выполнена продольная выемка с закрепленным невыпадающим винтом крепления модуля, а передняя сторона корпуса выполнена с разделением на две вертикальные зоны: верхнее выпуклое табло ряда индикаторов, который установлен на торце печатной платы и на него наклеена светонаправляющая прокладка, а снаружи основания индикаторного табло корпуса установлен трафарет с прозрачными надписями и прозрачный плафон, а нижняя зона выполнена в виде крышки с возможностью поворота вокруг боковой оси для доступа к объектовым разъемам, задняя сторона корпуса имеет в верхней части прямоугольный вырез, на котором крепятся вертикально системный разъем, а в нижней части задней стороны имеется зацеп для установки модуля в заданное положение и клемма заземления, при этом модуль выполнен в виде печатной платы с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения, а именно ввода аналоговых сигналов, при этом печатная плата крепится в корпусе модуля опорными защелками.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуле контроллера ввода-вывода сигналов крышка выполнена с продольным отверстием для доступа к портам и круглого отверстия для установки ключа переключения режимов работы процессора, расположенного на печатной плате.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуле контроллера ввода-вывода сигналов схемное решение вывода аналоговых сигналов выполнен в виде печатной платы.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуле контроллера ввода-вывода сигналов схемное решение ввода дискретных сигналов выполнен в виде печатной платы.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуле контроллера ввода-вывода сигналов схемное решение вывода дискретных сигналов выполнен в виде печатной платы.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуле контроллера ввода-вывода сигналов схемное решение ввода-вывода дискретных сигналов выполнено в виде двух печатных плат ввода и вывода дискретных сигналов соответственно, плоскости которых размещены параллельно друг другу и сочленены межплатным разъемом.

Поставленная задача решается за счет того, что в модуле контроллера ввода-вывода сигналов схемное решение ввода аналоговых сигналов и вывода дискретных сигналов выполнено в виде двух печатных плат ввода аналоговых сигналов и вывода дискретных сигналов соответственно, плоскости которых размещены параллельно друг другу и сочленены межплатным разъемом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

фиг.1 - корпус модуля;

фиг.2 - печатная плата модуля и индикаторное табло;

фиг.3 -модуль, выполненный на двух печатных платах;

фиг.4 - процессорный модуль.

На фиг.1-4 введены следующие обозначения: вентиляционные прорези 1, вентиляционные пазы 2, огибающие 3 и снизу переходящие в Г-образную линию 4, съемная боковая стенка 5, невыпадающий винт крепления модуля 6, прозрачный плафон ряда индикаторов 7, крышка с возможностью поворота вокруг боковой оси 8, системный разъем 9, зацеп 10, клемма заземления 11, печатная плата схемного решения конкретного назначения 12, ряд индикаторов 13, светонаправляющая прокладка 14, основание индикаторного табло 15 корпуса, трафарет 16 с прозрачными надписями, верхняя печатная плата 17, объектовые разъемы 18, двухуровневая печатная плата процессора 19, ключ 20, разъемы портов 21, межплатный разъем 22, опорная защелка 23.

Предлагаемое изобретение (см. фиг.1) состоит из пластмассового прямоугольного корпуса с прямоугольными вентиляционными прорезями 1, расположенными на верхней и нижней его сторонах. На боковых сторонах выполнены вентиляционные пазы 2, длина которых ограничена с одной стороны краями боковых стенок, а с другой стороны, огибающими 3, и снизу переходящей в Г-образную линию 4. Левая боковая стенка 5 выполнена съемной с возможностью крепления ее на пяти опорных защелках 23 (см. фиг.3), которые расположены на внутренней стороне правой боковой стенки корпуса. На верхней стороне корпуса выполнена продольная выемка с закрепленным невыпадающим винтом 6, а на нижней выполнен зацеп 10 для крепления модуля на шасси промышленного контроллера средней информационной мощности. Передняя сторона корпуса выполнена с разделением на две вертикальные зоны: верхнее выпуклое табло ряда индикаторов 13, который установлен на торце печатной платы 12 и на него наклеена светонаправляющая прокладка 14, а снаружи основания индикаторного табло корпуса 15 установлен трафарет 16 с прозрачными надписями и прозрачный плафон 7 (см. фиг.2). Нижняя зона выполнена в виде крышки 8 с возможностью поворота вокруг боковой оси для доступа к объектовым разъемам 18 (см. фиг.2, 3). Задняя сторона корпуса имеет в верхней части прямоугольный вырез, на котором крепятся вертикально системный разъем 9, а в нижней части имеется клемма заземления.

Крышка 8 процессорного модуля выполнена с продольным отверстием для доступа к портам 21 и круглого отверстия 20 для установки ключа переключения режимов работы процессора, расположенного на печатной плате 17 (см. фиг.4).

Монтаж печатной платы 12 с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения модуля осуществляется путем пропускания ее через опорные защелки 23 и защелкиванием съемной боковой стенкой 5. Дополнительно можно закрепить съемную боковую стенку двумя винтами.

Монтаж модуля, выполненного в виде двух печатных плат 12 и 17, плоскости которых размещены параллельно друг другу (см. фиг.3) сочленены межплатным разъемом для электрической связи между электронными схемами этих печатных плат.

Возможность создания унифицированного ряда модулей контроллера ввода-вывода сигналов: ввода аналоговых сигналов, вывода аналоговых сигналов, ввода дискретных сигналов, вывода дискретных сигналов, ввода-вывода дискретных сигналов, ввода аналоговых сигналов и вывода дискретных сигналов и процессорного модуля позволяет проектировать управляющие и информационные системы автоматизации технологических процессов среднего и высокого уровней сложности. Модули ввода-вывода осуществляют контроль:

- целостности программы и данных в памяти;

- «зависания» программы в микропроцессоре модуля;

- линии связи с датчиками на обрыв для аналоговых модулей;

- выхода аналогового сигнала за рабочий диапазон;

- отказа АЦП;

- контроль температуры модуля;

- качества связи по каждому из каналов внутреннего интерфейса;

- времени обращения к модулю по внутреннему интерфейсу;

а также осуществляют индикацию:

- остатка количества записей в память модуля;

- версий встроенного программного обеспечения;

- ревизий печатных плат модулей.

Процессорный модуль осуществляет контроль:

- напряжения на шинах питания;

- напряжений внутренних источников питания;

- «зависания» технологической программы;

- выполняемых процессов в многозадачной операционной системе;

- работы внутреннего интерфейса;

- работы внешних сетевых интерфейсов;

- температуры.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет унифицировать корпус для создания базового набора модулей контроллера ввода-вывода сигналов, который позволяет проектировать локальные интеллектуальные устройства, и обеспечить «горячую» замену модулей.

Изобретение относится к области средств построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессов, а конкретно к технике сбора, передачи, обработки и отображения информации, необходимой для оперативного контроля и управления производственным процессом. Техническим результатом является унификация корпуса для создания базового набора модулей и обеспечение горячей замены модулей. Модуль выполнен в виде прямоугольного корпуса с вентиляционными прорезями. Левая боковая стенка выполнена съемной с возможностью защелкиванием ее на пяти опорных защелках, на которые предварительно одевается печатная плата и общий процессор. Корпус модуля, выполненный в виде двух параллельных печатных плат, которые сочленены межплатным разъемом для электрической связи, на передней стороне корпуса расположены крышка доступа к объектовым разъемам или к портам процессора с ключом переключения его режимов работы и табло ряда индикаторов, который установлен на торце печатной шиты с наклеенной светонаправляющей прокладкой, а снаружи основания индикаторного табло корпуса установлен трафарет с прозрачными надписями и прозрачный плафон. На задней стороне корпуса крепятся системный разъем, клемма заземления и элементы крепления модуля на шасси промышленного контроллера: невыпадающий винт и зацеп. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов, состоящий из пластмассового корпуса, клеммы заземления, разъемов, ряда индикаторов, печатной платы с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения модуля, отличающийся тем, что корпус модуля выполнен на основе прямоугольного параллелепипеда с прямоугольными вентиляционными прорезями, расположенными на верхней и нижней сторонах корпуса, переходящие на боковых сторонах в вентиляционные пазы, длина которых ограничена с одной стороны краями боковых стенок, а с другой стороны - огибающими, расположенными параллельно друг другу, и снизу переходящей в Г-образную линией, причем левая боковая стенка выполнена съемной с возможностью крепления ее на пяти опорных защелках, которые расположены на внутренней стороне правой боковой стенки корпуса, при этом на верхней стороне корпуса выполнена продольная выемка с закрепленным невыпадающим винтом крепления модуля, а передняя сторона корпуса выполнена с разделением на две вертикальные зоны: верхнее выпуклое табло ряда индикаторов, который установлен на торце печатной платы и на него наклеена светонаправляющая прокладка, а снаружи основания индикаторного табло корпуса установлен трафарет с прозрачными надписями и прозрачный плафон, а нижняя зона выполнена в виде крышки с возможностью поворота вокруг боковой оси для доступа к объектовым разъемам, задняя сторона корпуса имеет в верхней части прямоугольный вырез, на котором крепятся вертикально системный разъем, а в нижней части задней стороны имеется зацеп для установки модуля в заданное положение и клемма заземления, при этом модуль выполнен в виде печатной платы с расположенными на ней компонентами схемного решения конкретного назначения, а именно ввода аналоговых сигналов, при этом печатная плата крепится в корпусе модуля опорными защелками.

2. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов по п.1, отличающийся тем, что крышка выполнена с продольным отверстием для доступа к портам и круглого отверстия для установки ключа переключения режимов работы процессора, расположенного на печатной плате.

3. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов по п.1, отличающийся тем, что схемное решение вывода аналоговых сигналов выполнено в виде печатной платы.

4. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов по п.1, отличающийся тем, что схемное решение ввода дискретных сигналов выполнено в виде печатной платы.

5. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов по п.1, отличающийся тем, что схемное решение вывода дискретных сигналов выполнено в виде печатной платы.

6. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов по п.1, отличающийся тем, что схемное решение ввода-вывода дискретных сигналов выполнено в виде двух печатных плат ввода и вывода дискретных сигналов соответственно, плоскости которых размещены параллельно друг другу и сочленены межплатным разъемом.

7. Модуль контроллера ввода-вывода сигналов по п.1, отличающийся тем, что схемное решение ввода аналоговых сигналов и вывода дискретных сигналов выполнено в виде двух печатных плат ввода аналоговых сигналов и вывода дискретных сигналов соответственно, плоскости которых размещены параллельно друг другу и сочленены межплатным разъемом.