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WO1995010171A1 - Quaderförmige baugruppe - Google Patents

Quaderförmige baugruppe Download PDF

Info

Publication number
WO1995010171A1
WO1995010171A1 PCT/DE1994/001136 DE9401136W WO9510171A1 WO 1995010171 A1 WO1995010171 A1 WO 1995010171A1 DE 9401136 W DE9401136 W DE 9401136W WO 9510171 A1 WO9510171 A1 WO 9510171A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
assembly
contact elements
module
designed
electrical device
Prior art date
Application number
PCT/DE1994/001136
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Fischer
Peter Heider
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO1995010171A1 publication Critical patent/WO1995010171A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1484—Electrical diagrams relating to constructional features, e.g. signal routing within PLC; Provisions for disaster recovery, e.g. redundant systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1468—Mechanical features of input/output (I/O) modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1475—Bus assemblies for establishing communication between PLC modules
    • H05K7/1478—Bus assemblies for establishing communication between PLC modules including a segmented bus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to an essentially cuboidal assembly for an electrical device consisting of several assemblies.
  • Such assemblies are widely used.
  • the assemblies described there have an assembled printed circuit board which is provided with a box-shaped encapsulation.
  • the circuit board carries both electrical and electronic components as well as contact elements for connecting the module to a bus system.
  • the known assemblies consist of several parts that have to be manufactured individually and assembled by hand. This type of manufacture and assembly is comparatively expensive,
  • circuit carrier which consists of plastic and which is metallized in places so that it also performs circuit board functions in addition to its mechanical carrier function.
  • circuit board functions in addition to its mechanical carrier function.
  • conventional printed circuit boards are also used as assemblies in this publication.
  • the object of the present invention is to create an assembly which is simple and inexpensive and in particular also fully automatic to manufacture and equipable. In particular, manual assembly effort should be eliminated.
  • the assembly is designed as a one-piece insulating part on which electrical and / or electronic components and contact elements for the electrically conductive connection of the assembly to the
  • CORRECTED SHEET (ARM 91) ISA / EP electrical device are arranged, the components being electrically conductively connected to one another and to the contact elements via conductor tracks arranged on the insulating part.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the electrical device and FIG. 3 shows a block diagram of a peripheral module.
  • the electrical device consists of the central unit 1 and the peripheral modules 2 to 6 of a programmable logic controller.
  • the assemblies 1 to 6 of the control are constructed essentially identically. For this reason, only assembly 5 is described in more detail below by way of example.
  • the assembly 5 is designed as a one-piece, essentially cuboid injection molded part.
  • the injection molded part 5 was metallized over the entire area after the injection molding.
  • the metallization was then removed in places, e.g. B. by local irradiation with a laser, so that the remaining coating locations form electrical conductor tracks.
  • the conductor tracks are not shown in FIG. 1.
  • the electrical and electronic components 7 are connected to one another and to the contact elements 8 via these conductor tracks.
  • the contact elements 8 serve the
  • the contact elements 8 are designed as projections, while the invisible ones
  • Contact elements of the module 6 are formed as contact surfaces - analogous to the contact surfaces 7 'of the module accessories 1'-6'.
  • the assembly 5 also has contact surfaces on the side adjoining the assembly 4, which are configured in the same way as the contact surfaces of the assembly 6.
  • the connection between these contact surfaces (not shown) and the contacts 8 of the assembly 5 can be made in several ways respectively.
  • the assembly level 9 of the assembly 5 has recesses which have been (at least partially) closed again by the metallization and thus enable a connection between the contact elements.
  • the assembly 5 is a one-piece injection molded part.
  • the electrically conductive connection between opposite sides can therefore also be accomplished in that metal pins are inserted into a tool holder before the part is injection molded and the assembly 5 is then sprayed around the metal pins.
  • the metal pins must of course have a sufficient length to the opposite
  • the contact elements 8 are rigid. With a corresponding design, the contact elements 8 could also be resilient, that is to say compensate for tolerances. Likewise, the contact elements 8 could also - instead of directly connecting adjacent assemblies to one another in an electrically conductive manner - e.g. B. can be arranged on the surface 14 in order to be contacted with a common bus connection. In this case in particular, the contact elements 8 can also be formed as depressions.
  • the modules 1 to 6 are assigned module additions 1 'to 6', via which the external wiring of the modules 1 to 6 takes place.
  • the power supply and possibly a serial bus system are connected to the module add-on 1 ".
  • the peripheral wiring that is to say sensors and actuators, is connected to the other module add-ons 2 'to 6'.
  • the module add-ons 1 'to 6' are also injection molded parts, which have been metallically coated, the coating being removed in places after the coating
  • the assembly of the entire electrical device, that is to say the modules 1 to 6 and the module additives 1 'to 6' is carried out as follows:
  • the module accessories 1 'to 6' are swung next to each other onto a standard DIN rail (not shown) and locked there. Then the modules 1 to 6 are inserted into the corresponding module additions 1 1 to 6 'and also pivoted onto the top-hat rail. The modules 1 to 6 are therefore included in the module supplements 1 'to 6'.
  • a finely modular structure of a programmable logic controller can be implemented cost-effectively, that is to say a structure which has only one or two inputs or outputs per peripheral module 2-6.
  • the structure has a so-called standing wiring, i.e. the wiring does not have to be disconnected in order to replace the peripheral modules 2-6 themselves.
  • the additional contact elements are galvanically separated from the contact elements 8 of the bus system by optocouplers (also not shown in FIG. 1).
  • optocouplers also not shown in FIG. 1.
  • the corresponding modules 2 to 6 can be destroyed in the worst case in the event of faulty peripheral wiring on one of the module accessories 2 'to 6 1 , but not other modules.
  • the additional modules 1 'to 6 1 are usually galvanically connected to each other.
  • the power supply therefore only has to be fed in at the module add-on 1 'assigned to the central unit 1.
  • the other module supplements 2 'to 6' are supplied with energy via the first module supplement 1 '.
  • some module additions e.g. B. the add-on module 3 ', are galvanically separated from the add-on module arranged to the left of it, here the add-on module 2'.
  • a new power supply that is completely independent of the previous energy supply can be connected to this module add-on. This makes it possible to freely assign the individual outputs of output modules
  • the modules 1 to 6 are connected via the bus system 15.
  • the module additions 1 'to 6' are connected to the corresponding modules 1 to 6.
  • External lines 16 are connected to the module additions 1 'to 6'.
  • the bus system 15 is designed as a shift register. It consists of at least three lines 17 to 19. These are the clock line 17, via which a common system clock for all modules 1 to 6 can be specified, the control line 18, via which data transmissions are displayed, and the data line 19, via which the data transfers take place.
  • each peripheral module 2 to 6 has a shift register 19 ', which is pushed through the bus system 15 during data transmissions.
  • the shift register 19 ' has a length of two bits because the assembly 5 can read in two input signals from a technical process via the lines 16.
  • the input signals read in via the lines 16 are first fed to the input stages 20, in which, for example, a level conversion takes place. From there, the signals are fed via the optocouplers 21 to the logic circuit 22, which carries out the communication with the bus system 15.
  • bus system 15 as a shift register is particularly advantageous in the present case, because of the
  • the constructive structure results in a cost-effective possibility of realizing a finely modular structure, while the associated bus system enables the electrical device to be operated efficiently.
  • modules 2 to 6 can of course also be designed only for the input or output of a single input or output signal.
  • the input and output signals can be analog or digital signals.
  • another head module could be used instead of the central unit 1, for example a fieldbus connection.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine im wesentlichen quaderförmige Baugruppe (5) für ein aus mehreren Baugruppen (1-6) bestehendes elektrisches Gerät, wobei die Baugruppe (5) als einstückiges Isolierteil (5) ausgebildet ist, auf dem elektrische und/oder elektronische Bauelemente (7) sowie Kontaktelemente (8) zur elektrisch leitenden Verbindung der Baugruppe (5) mit dem elektrischen Gerät angeordnet sind, wobei die Bauelemente (7) miteinander und mit den Kontaktelementen (8) über auf dem Isolierteil (5) angeordnete Leiterzüge elektrisch leitend verbunden sind.

Description

Beschreibung
Quaderförmige Baugruppe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine im wesentlichen quaderförmige Baugruppe für ein aus mehreren Baugruppen be¬ stehendes elektrisches Gerät.
Derartige Baugruppen sind weit verbreitet. Lediglich bei- spielhaft wird auf die DE 34 18 844 C2 und die DE 36 03 750 C2 verwiesen. Die dort beschriebenen Baugruppen weisen eine bestückte Leiterplatte auf, die mit einer kastenförmigen Kapselung versehen ist. Die Leiterplatte trägt dabei sowohl elektrische und elektronische Bauelemente als auch Kontakt- elemente zum Verbinden der Baugruppe mit einem Bussystem. Die bekannten Baugruppen bestehen aus mehreren Teilen, die einzeln gefertigt und von Hand zusammengebaut werden müs¬ sen. Diese Art der Fertigung und Montage ist vergleichswei¬ se kostenaufwendig ,
Aus der EP 0 465 692 AI ist ein Schaltungsträger bekannt, der aus Kunststoff besteht und der stellenweise metalli¬ siert ist, so daß er neben seiner mechanischer Trägerfunk¬ tion auch Leiterplattenfunktionen wahrnimmt. Auch bei die- ser Druckschrift werden als Baugruppen jedoch konventio¬ nelle Leiterplatten verwendet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Baugruppe zu schaffen, die einfach und kostengünstig und insbesondere auch vollautomatisch herstellbar und bestück¬ bar ist. Insbesondere soll ein manueller Montageaufwand entfallen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Baugruppe als ein- stückiges Isolierteil ausgebildet ist, auf dem elektrische und/oder elektronische Bauelemente sowie Kontaktelemente zur elektrisch leitenden Verbindung der Baugruppe mit dem
BERICHTIGTES BLATT (RΞGEL 91) ISA/EP elektrischen Gerät angeordnet sind, wobei die Bauelemente miteinander und mit den Kontaktelernenten über auf dem Iso¬ lierteil angeordnete Leiterzüge elektrisch leitend verbun¬ den sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnung sowie in Verbindung mit den Unteran¬ sprüchen. Dabei zeigen:
FIG 1 ein aus mehreren Baugruppen bestehendes elektrisches
Gerät, FIG 2 ein Blockschaltbild des elektrischen Geräts und FIG 3 ein Blockschaltbild einer Peripheriebaugruppe.
Gemäß FIG 1 besteht das elektrische Gerät aus der Zentral¬ einheit 1 und den Peripheriebaugruppen 2 bis 6 einer spei¬ cherprogrammierbaren Steuerung. Die Baugruppen 1 bis 6 der Steuerung sind konstruktiv im wesentlichen gleich aufge- baut. Im folgenden wird daher beispielhaft nur die Bau¬ gruppe 5 näher beschrieben.
Gemäß FIG 1 ist die Baugruppe 5 als einstückiges, im wesentlichen quaderförmiges Spritzgießteil ausgebildet. Das Spritzgießteil 5 wurde dabei nach dem Spritzgießen ganz¬ flächig metallisiert. Die Metallisierung wurde sodann stel¬ lenweise entfernt, z. B. durch lokales Bestrahlen mit einem Laser, so daß die verbleibenden Beschichtungsstellen elek¬ trische Leiterzüge bilden. Die Leiterzüge sind in FIG 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Über diese Leiterzüge sind die elektrischen und elektroni¬ schen Bauelemente 7 miteinander und mit den Kontaktelemen¬ ten 8 verbunden. Die Kontaktelemente 8 dienen dabei der
BERICHTIGTES BLATT (RhGEL 91) ISA/EP elektrisch leitenden Verbindung der Baugruppe 5 mit korres¬ pondierenden, nicht sichtbaren Kontakten der Baugruppe 6.
Wie aus FIG 1 ersichtlich ist, sind die Kontaktelemente 8 als Vorsprünge ausgebildet, während die nicht sichtbaren
Kontaktelemente der Baugruppe 6 als Kontaktflächen - analog zu den Kontaktflächen 7' der Baugruppenzusätze l'-6' - aus¬ gebildet sind.
Selbstverständlich weist auch die Baugruppe 5 auf der an die Baugruppe 4 angrenzenden Seite Kontaktflächen auf, die ebenso ausgestaltet sind wie die Kontaktflächen der Bau¬ gruppe 6. Die Verbindung zwischen diesen nicht dargestell¬ ten Kontaktflächen und den Kontakten 8 der Baugruppe 5 kann auf mehrere Arten erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, daß die Bestückebene 9 der Baugruppe 5 Ausnehmungen auf¬ weist, die durch das Metallisieren (zumindest teilweise) wieder verschlossen wurden und so eine Verbindung zwischen den Kontaktelementen ermöglichen. Ebenso ist es auch mög- lieh, eine Verbindung über eine umlaufende elektrische Ver¬ bindung, z.B. über die Flächen 10 bis 14 sowie entsprechen¬ de nicht dargestellte Flächen auf der nicht sichtbaren Seite der Baugruppe 5 herzustellen. Alternativ dazu ist es auch möglich, in das Werkzeug zur Herstellung der Baugruppe 5 durchgehende Metallstifte einzusetzen, die als durchge¬ hende Kontaktelemente wirken.
Die Baugruppe 5 ist, wie bereits erwähnt, ein einstückiges Spritzgießteil. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen gegenüberliegenden Seiten kann daher auch dadurch bewerkstelligt werden, daß vor dem Spritzgießen des Teils in einen Werkzeughalter Metallstifte eingesetzt werden und die Baugruppe 5 dann um die Metallstifte herumgespritzt wird. Die Metallstifte müssen dabei selbstverständlich eine hinreichende Länge aufweisen, um die gegenüberliegenden
Seiten elektrisch leitend miteinander verbinden zu können.
BERICHTIGTES BLATT (HEGEL 31) ISA/ΞP Im gegebenen Ausführungsbeispiel sind die Kontaktelemente 8 starr. Bei entsprechender Ausgestaltung könnten die Kon¬ taktelemente 8 aber auch federnd sein, also Toleranzen aus¬ gleichen. Ebenso könnten die Kontaktelemente 8 auch - an¬ stelle benachbarte Baugruppen direkt elektrisch leitend miteinander zu verbinden - z. B. auf der Fläche 14 ange¬ ordnet sein, um mit einer gemeinsamen Busanbindung kon¬ taktiert werden. Insbesondere in diesem Fall können die Kontaktelemente 8 auch als Vertiefungen ausgebildet sein.
Den Baugruppen 1 bis 6 sind gemäß FIG 1 Baugruppenzusätze 1' bis 6' zugeordnet, über die die externe Verdrahtung der Baugruppen 1 bis 6 erfolgt. An den Baugruppenzusatz 1" wird beispielsweise die Stromversorgung sowie gegebenenfalls ein serielles Bussystem angeschlossen. An die anderen Baugrup¬ penzusätze 2' bis 6' wird die Peripherieverdrahtung ange¬ schlossen, also Sensoren und Aktoren. Die Baugruppenzusätze 1' bis 6' sind ebenfalls Spritzgießteile, die metallisch beschichtet wurden, wobei nach den Beschichten die Be- Schichtung stellenweise wieder entfernt wurde. Der Zusam¬ menbau des gesamten elektrischen Geräts, also der Baugrup¬ pen 1 bis 6 und der Baugruppenzusätze 1' bis 6' geschieht dabei wie folgt:
Zunächst werden die Baugruppenzusätze 1' bis 6' nebeneinan¬ der auf eine nicht dargestellte Norm-Hutschiene aufge¬ schwenkt und dort verrastet. Sodann werden die Baugruppen 1 bis 6 in die korrespondierenden Baugruppenzusätze l1 bis 6' eingesetzt und ebenfalls auf die Hutschiene aufgeschwenkt. Die Baugruppen 1 bis 6 werden also von den Baugruppenzu¬ sätzen 1' bis 6' aufgenommen.
Beim Aufschwenken der Baugruppen 1 bis 6 kontaktieren die Kontaktflächen 7' der Baugruppenzusätze l1 bis 6' mit nicht dargestellten Zusatzkontaktelementen der Baugruppen 1 bis 5. Um nicht vorzeitig zu kontaktieren und so Fehlverbin¬ dungen zu schaffen, sind die Kontaktflächen 7 ' auf einem
BERICHTIGTES BLATT (RΞ ZL C1) ISA/EP Vorsprung 8' angeordnet. Die Zusatzkontaktelemente sind selbstverständlich ebenfalls mit den Leiterzügen der jewei¬ ligen Baugruppen elektrisch leitend verbunden. Analog sind die Kontaktflächen 71 mit den Anschlußelementen 91 (z. B. Federkraftklemmen) verbunden.
Mittels der obenstehend beschriebenen Erfindung ist kosten¬ günstig ein feinmodularer Aufbau einer speicherprogrammier¬ baren Steuerung realisierbar, also ein Aufbau, der nur ein oder zwei Ein- bzw. Ausgänge pro Peripheriebaugruppe 2-6 aufweist. Darüber hinaus weist der Aufbau eine sogenannte stehende Verdrahtung auf, d.h., die Verdrahtung muß nicht gelöst werden, um die Peripheriebaugruppen 2-6 selbst aus¬ zutauschen.
Die in FIG 1 nicht dargestellten Zusatzkontaktelemente sind von den Kontaktelementen 8 des Bussystems durch in FIG 1 ebenfalls nicht dargestellte Optokoppler galvanisch ge¬ trennt. Dadurch kann bei einer fehlerhaften Peripheriever- drahtung an einem der Baugruppenzusätze 2' bis 61 im schlimmsten Fall zwar die korrespondierende Baugruppe 2 bis 6 zerstört werden, nicht aber andere Baugruppen.
Die Baugruppenzusätze 1' bis 61 sind im Regelfall mitein- ander galvanisch verbunden. Die Stromversorgung muß daher nur bei dem der Zentraleinheit 1 zugeordneten Baugruppenzu¬ satz 1' eingespeist werden. Die anderen Baugruppenzusätze 2' bis 6' werden über den ersten Baugruppenzusatz 1' mit Energie versorgt. Alternativ ist es aber auch möglich, daß manche Baugruppenzusätze, z. B. der Baugruppenzusatz 3', von dem links von ihm angeordneten Baugruppenzusatz, hier also dem Baugruppenzusatz 2' galvanisch getrennt sind. In diesem Fall kann eine neue, von der bisherigen Energiever¬ sorgung völlig unabhängige Stromversorgung an diesen Bau- gruppenzusatz angeschlossen werden. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Ausgänge von Ausgabebaugruppen beliebig zu
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) !SA/EP wurzeln, im Extremfall bis hinunter zu einer Einserwur- zelung.
FIG 2 zeigt nun als Blockschaltbild den zum obenstehend be- schriebenen elektrischen Gerät zugehörigen elektrischen Aufbau. Gemäß FIG 2 sind die Baugruppen 1 bis 6 über das Bussystem 15 verbunden. Die Baugruppenzusätze 1' bis 6' sind mit den korrespondierenden Baugruppen 1 bis 6 verbun¬ den. An die Baugruppenzuεätze 1' bis 6' sind externe Lei- tungen 16 angeschlossen.
Wie besonders deutlich aus FIG 3 ersichtlich ist, ist das Bussystem 15 als Schieberegister ausgebildet. Es besteht aus mindestens drei Leitungen 17 bis 19. Es sind dies die Taktleitung 17, über die ein für alle Baugruppen 1 bis 6 gemeinsamer Systemtakt vorgebbar ist, die Steuerleitung 18, über die Datenübertragungen angezeigt werden, und die Da¬ tenleitung 19, über die die Datenübertragungen erfolgen.
Zur Übermittlung von Daten weist jede Peripheriebaugruppe 2 bis 6 ein Schieberegister 19' auf, das bei Datenübertra¬ gungen über das Bussystem 15 durchgeschoben wird. Im vor¬ liegenden Fall weist das Schieberegister 19 ' eine Länge von zwei Bit auf, weil die Baugruppe 5 über die Leitungen 16 zwei Eingangssignale von einem technischen Prozeß einlesen kann.
Die über die Leitungen 16 eingelesenen Eingangssignale wer¬ den zunächst den Eingabestufen 20 zugeführt, in denen bei- spielsweise eine Pegelumsetzung stattfindet. Von dort wer¬ den die Signale über die Optokoppler 21 der Logikschaltung 22 zugeführt, welche die Kommunikation mit dem Bussystem 15 wahrnimmt.
Die Ausbildung des Bussystems 15 als Schieberegister ist im vorliegenden Fall besonders vorteilhaft, weil dadurch der
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP Aufwand zum Adressieren der einzelnen Peripheriebaugruppen 2 bis 6 minimiert wird.
Im Ergebnis ergibt sich aufgrund der obenstehend beschrie- benen Erfindung durch den konstruktiven Aufbau eine kosten¬ günstige Möglichkeit zur Realisierung eine feinmodularen Aufbaus, während das zugehörige Bussyεtem ein effizientes Betreiben des elektrischen Gerät ermöglicht.
Abschließend sei noch erwähnt, daß die Baugruppen 2 bis 6 selbstverständlich auch nur für die Ein- bzw. Ausgabe eines einzigen Ein- bzw. Ausgangssignals ausgebildet sein können. Die Ein- bzw. Ausgabesignale können dabei Analog- oder Digitalsignale sein. Ferner könnte anstelle der Zentral- einheit 1 auch eine andere Kopfbaugruppe verwendet werden, beispielsweise eine Feldbusanschaltung.
BERICHTIG" ΈS BL Γ iEGEL 91)
ISA/EP

Claims

Patentansprüche
1. Im wesentlichen quaderförmige Baugruppe (5) für ein aus mehreren Baugruppen (1-6) bestehendes elektrisches Gerät, wobei die Baugruppe (5) als einstückiges Isolierteil (5) ausgebildet ist, auf dem elektrische und/oder elektronische Bauelemente (7) sowie Kontaktelemente J_8)___zur elektrisch leitenden Verbindung der Baugruppe (5) mit dem elektrischen Gerät angeordnet sind, wobei die Bauelemente (7) mitein- ander und mit den Kontaktelementen (8) über auf dem Iso¬ lierteil (5) angeordnete Leiterzüge elektrisch leitend ver¬ bunden sind.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (8) als Vorsprünge und/oder als Vertiefungen ausgebildet sind.
3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (8) als federnde Kontaktelemente (8) ausgebildet sind.
4. Baugruppe nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (8) kammartig ausgebildet sind, an mindestens einem Ende an einer Grenzfläche (9) der Baugruppe (5) angeordnet sind und sich in einem spitzen Winkel (α) , typisch 1° bis 10°, von der Grenzfläche erheben.
5. Baugruppe nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Grenzfläche unter den Kontaktelementen (8) Anschläge (23) aufweist.
6. Baugruppe nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (8) durch Querstege (24) miteinander verbunden sind.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP
7. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktelemente (8) und/oder die Bauelemente (7) zumindest teilweise auf einer zurückgesetzten Außenfläche (9)
-, 5 angeordnet sind.
8. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bau¬ gruppen (1-6) bei zusammengesetztem elektrischem Gerät an-
10 einander angrenzen und daß miteinander korrespondierende Kontaktelemente (8) benachbarter Baugruppen (1-6) direkt elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
9. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, d a -
15 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als auf eine Montageschiene aufmontierbare Baugruppe (5) ausgebildet ist und daß sie Zusatzkontaktelemente aufweist, die mit den Leiterzügen elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Zusatzkontaktelemente derart ausgebildet und an-
20 geordnet sind, daß sie beim Montieren der Baugruppe (5) auf die Montageschiene eine elektrisch leitende Verbindung mit einem bereits auf der Montageschiene aufmontierten, die Baugruppe (5) aufnehmenden Baugruppenzusatz (5') her¬ stellen.
25
10. Baugruppe nach Anspruch 9, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Zusatzkontaktelemente von der Kontaktelementen (8) galvanisch getrennt sind, z.B. durch,*Optokoppler (21) .
30
11. Baugruppe nach Anspruch 10, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Baugruppenzusätze (l1 bis 6') zumindest teilweise galvanisch voneinander getrennt sind.
35
12. Baugruppe (5) für ein aus mehreren Baugruppen (1 bis 6) bestehendes elektrisches Gerät, insbesondere Baugruppe (5)
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 9V,
ISA/EP nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Baugruppe (5) maximal zwei Ein- bzw. Ausgabestufen (20) zum Einlesen von maximal zwei Eingangssignalen von einem technischen Prozeß bzw. zum Ausgeben von maximal zwei Ausgangssignalen an einen technischen Prozeß, mindestens ein mit den Ein- bzw. Ausgabestufen (20) verbundenes Register (19') zum Zwischen¬ speichern der Ein- bzw. Ausgangssignale und Anschlußele¬ mente zum Anschließen des Registers (19') an ein baugrup¬ penübergreifendes Bussystem (15) aufweist.
13. Baugruppe (5) nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bussystem (15) als Schieberegister ausgebildet ist.
14. Elektrisches Gerät, bestehend aus mehreren Baugruppen (1 bis 6) nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91)
IQΛ.'FP
PCT/DE1994/001136 1993-10-05 1994-09-29 Quaderförmige baugruppe WO1995010171A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEG9315087.3U 1993-10-05
DE9315087U DE9315087U1 (de) 1993-10-05 1993-10-05 Quaderförmige Baugruppe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995010171A1 true WO1995010171A1 (de) 1995-04-13

Family

ID=6898976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1994/001136 WO1995010171A1 (de) 1993-10-05 1994-09-29 Quaderförmige baugruppe

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE9315087U1 (de)
WO (1) WO1995010171A1 (de)

Cited By (2)

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