(57)【要約】  トップ・モジュール（１２）であって、外部バス上の外部バス信号用の少なくとも少なくとも１つの接続（１４）、少なくとも１つの空気供給接続（１８）および電源接続（２０）を有し、また内部直列バス用の直列バス接合部（２２）、電源接合部（２４）、多極接合部（２６）、および空気供給接合部を有し、前記接合部（２２，２４，２６，空気供給接合部）は同じ側にある、トップ・モジュール（１２）を備えるモジュラー・システムである。本発明のモジュラー・システムは更に、少なくとも１つの機能モジュール（４２ａ−ｅ）であって、内部直列バス・ライン、電源ライン、電気多極ライン、および空気供給ラインを有し、各ラインは片側から反対側に貫通してトップ・モジュールの対応する接合部に接続する機能モジュールを備える。トップ・モジュールは直列バス信号を多極信号に変換して、これらの信号を多極接合部で出力する。機能モジュールは多極ラインの少なくとも１つを選択的に分岐し、またそれで運ばれる信号により、空気的機能、または電気的機能、または空気的および電気的の両機能を実行する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン内に一列に取り付けることのできる個別のモジュールから成るモジュラー・システム（１０）であって、
−  ヘッド・モジュール（１２）であって、外部バス上の外部バス信号用の少なくとも１つの接続（１４）、少なくとも１つの空気供給接続（１８）、および電源接続（２０）を有し、また
−  内部直列バス用の直列バス接合部（２２）、
−  電源接合部（２４）、
−  多極接合部（２６）、
−  空気供給接合部（２８）、
を有し、それぞれは同じ側で外部に通じるヘッド・モジュール（１２）と、
−  少なくとも１つの機能モジュール（４２）であって、
−  内部直列バス・ライン（４４）、
−  電源ライン（４６）、
−  電気多極ライン（４８）、
−  空気供給ライン（５０）、
を有し、各ラインは片側から反対側に貫通してヘッド・モジュール（１２）の対応する接合部に接続する機能モジュール（４２）と、
を備え、
−  ヘッド・モジュール（１２）は直列バス信号を多極信号に変換して、これらの信号を多極接合部（２６）で出力し、
−  機能モジュール（４２）は多極ラインの少なくとも１つを選択的に分岐し、またそれで運ばれる信号により空気的機能または電気的機能または空気的および電気的の両機能を実行する、
前記モジュラー・システム。
【請求項２】
前記ヘッド・モジュールは多極接合部の多極信号を直列バス信号に変換する、請求項１記載のモジュラー・システム。
【請求項３】
前記多極ラインは入力ラインおよび出力ラインを備える、請求項１または２記載のモジュラー・システム。
【請求項４】
前記ヘッド・モジュールは前記直列バス接合部から分岐するバス拡張接続を備え、これに、その片側に機能モジュール用の接合部を備える第１の拡張モジュールを接続してよく、これらの接合部の少なくとも１つの多極接合部はヘッド・モジュールの多極接合部の１つと同様にして形成される、請求項１から３のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項５】
前記第１の拡張モジュールは第２の拡張モジュールを接続するためのバス拡張接続を備える、請求項４記載のモジュラー・システム。
【請求項６】
拡張中間モジュールであって、２個の機能モジュールの間に挿入してよく、内部直列バス・ラインを片側から反対側に通し、取り付けられた機能モジュールの多極接合部をその片側に備え、内部バス上の直列バス信号を多極信号に変換する、少なくとも１個の拡張中間モジュールを更に備える、請求項１から５のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項７】
前記拡張中間モジュールは多極信号を前記多極接合部で出力しまたはこれらの信号を直列バス信号に変換する、請求項６記載のモジュラー・システム。
【請求項８】
前記拡張中間モジュールは別個の電源接続を備える、請求項５または６記載のモジュラー・システム。
【請求項９】
前記拡張中間モジュールは外部バス上の外部バス信号用の接続を備える、請求項５または６記載のモジュラー・システム。
【請求項１０】
２個の機能モジュールの間にまたは機能モジュールと終端モジュールとの間に挿入してよくまたバス接合部を含む、バス機能モジュールを備える、請求項１から９のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項１１】
前記バス機能モジュールは少なくとも１個の変換ユニットを備える、請求項１０記載のモジュラー・システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１個の変換ユニットは少なくとも１個のアナログ・ディジタル変換器および／または少なくとも１個のディジタル・アナログ変換器を備える、請求項１１記載のモジュラー・システム。
【請求項１３】
空気機能を有する機能モジュールは少なくとも１つの別個の応答接続を備える、請求項１から１２のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項１４】
電気多極入力ラインを電気多極出力ラインに変換する空気拡張機能モジュールを更に備える、請求項１から１３のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項１５】
モジュールの少なくとも１個は保全機能性を備える、請求項１から１４のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項１６】
前記保全機能性は診断接合部／プログラミング接合部を介して知ることができる、請求項１５記載のモジュラー・システム。
【請求項１７】
前記保全機能性は内部バス接合部を介して知ることができる、請求項１５記載のモジュラー・システム。
【請求項１８】
前記モジュールは高い保護レベルＩＰ６５／ＩＰ６７で封入するよう構成する、請求項１から１７のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項１９】
空気機能を有する機能モジュールはそれ自身の空気供給接続を備える、請求項１から１８のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項２０】
密封リングおよび重なり接続環を有する結合コネクタを前記モジュールの側面に設ける、請求項１から１９のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項２１】
前記モジュラー・システムのまたは前記モジュラー・システムの機能モジュールの気密性を部分埋込みにより作る、請求項１から２０のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項２２】
密封物質で内部に埋め込んだ接続を持つ、請求項１から２１のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項２３】
機能モジュールの接地はプリント回路板の接地ラインを介して与えられ、前記接地線は内部に埋め込んだ機能モジュールの外部接続にスプリング鋼要素を通して接続する、請求項１から２２のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【請求項２４】
カバー・ブラケットは、モジュールを固定した後にはじめて、隣接する各モジュールの間を連動はめあいにして挿入してよい、請求項１から２３のいずれかに記載のモジュラー・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一列に並べて取り付けることができる個別モジュールから成るモジュラー・システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動化システムでは、電空モジュラー・システムが用いられる。個々のモジュールの構造はユーザ用のカスタム・システムを作るのに適している。これまでは、制御流体を持つ空気モジュールを供給するには電気的機能だけを有するモジュールと空気的機能だけを有するモジュールとをそれぞれ組み合わせなければならなかった。したがって、システムを拡張するときは、空気モジュールを取り外してまず電気モジュールを接続するか、またはその逆を行う必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電源電圧は電気モジュールと電空モジュールの両方に供給する。更に、モジュールは制御バス（例えばフィールド・バス）に接続する。通常の自動化技術のように制御バス・システムを用いると各モジュールはアドレスが必要になり、また各モジュールは制御バス上の信号を復号できる必要がある。埃および／または水が存在する厳しい工業環境では、複数のライン接続をスイッチ・キャビネット内に取り付ける必要がある。そうでなければ、各コネクタを密封する必要があり、またラインの絶縁は特定の要件を満たす必要がある。これは構造的に複雑であり、したがってコストがかかる。
【０００４】
上に述べた制限があるので、電気モジュールと空気モジュールとを任意の順に一列に取り付けることができるモジュラー・システムが必要である。
また、一列に取り付けることのできる個々のモジュールを封入し、また外部のラインの接続を最小にしてスイッチ・キャビネット内に取り付ける必要がないようにすることができるモジュラー・システムが必要である。
また、受動モジュール（すなわち、制御バスの直列データを復号できないモジュール）を用いるが、複数のモジュールを備えることができるモジュラー・システムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ヘッド・モジュールであって、外部バス上の外部バス信号用の少なくとも１つの接続、少なくとも１つの空気供給接続、および電源接続を有し、また内部直列バス用の直列バス接合部、電源接合部、多極接合部、および空気供給接合部を有し、それぞれは同じ側で外部に通じる、ヘッド・モジュールを備えるモジュラー・システムを提供する。このモジュラー・システムは更に、少なくとも１つの機能モジュールであって、内部直列バス・ライン、電源ライン、電気多極ライン、および空気供給ラインを有し、各ラインは片側から反対側に貫通してヘッド・モジュールの対応する接合部に接続する、機能モジュールを備える。ヘッド・モジュールは直列バス信号を多極信号に変換して、これらの信号を多極接合部で出力する。機能モジュールは多極ラインの少なくとも１つを選択的に分岐し、またそれで運ばれる信号により、空気的機能、または電気的機能、または空気的および電気的の両機能を実行する。
【０００６】
全ての必要なライン（すなわち、直列バス、電源ライン、電気多極ライン、および空気供給ライン）は中間ラインなしにヘッド・モジュールから機能モジュールに直接延びてこの機能モジュールを貫通する。上に述べた全てのライン（すなわち、電気データおよび電源のラインと空気供給ライン）は機能モジュールを貫通するので、各モジュールから外部ラインへの追加の接続は必要ない。これは高い保護レベルで特に重要である。なぜなら、コネクタを封入する度に追加の作業と追加のコストがかかるからである。電気ラインも空気ラインも接続できるので、電気モジュールおよび空気モジュールのラインの配置をどの順序でも行うことができる。
【０００７】
好ましい実施の形態では、多極ラインは入力ラインおよび出力ラインを備え、またヘッド・モジュールは多極接合部の多極信号を直列バス信号に変換するための手段を備える。ヘッド・モジュールで直並列変換および並直列変換を行うので、機能モジュールは信号変換を行わない純粋な受動モジュールとして構築してよく、しかも中央制御装置に応答信号を出力することができる。外部に向かっては、モジュラー・システムは外部直列接合部だけを備える。
【０００８】
別の好ましい実施の形態では、ヘッド・モジュールは直列バス接合部から分岐するバス拡張接続を含む。第１の拡張モジュールはその側面の１つに機能モジュールを接続するための接合部を含み、これらの接合部の少なくとも１つの多極接合部はヘッド・モジュールの多極接合部と同様に形成する。第１の拡張モジュールを用いると、これも外部バスに接続する遠隔モジュール・システム・ユニットを構築することができる。好ましくは、第１の拡張モジュールは更なるバス拡張接続を備え、これに第２の拡張モジュールを接続することができる。
【０００９】
別の実施の形態では、モジュラー・システムは更に、２つの機能モジュールの間に挿入できる少なくとも１つの拡張中間モジュールを含む。拡張中間モジュールは内部直列バス・ラインを片側から反対側に通す。またその側面の１つに、これに取り付ける機能モジュール用の多極接合部を備える。また、内部バス上の直列バス信号を多極信号に変換するための手段を備える。各機能モジュールは多極ラインの少なくとも１つを分岐するので、ライン内に取り付けることができる機能モジュールの数は最初に決めた多極ラインの数により制限される。拡張中間モジュールを用いると、別の（受動）機能モジュール向けの制御信号をまずヘッド・モジュールから拡張中間モジュールまで直列に送り、直列データから並列データへの変換は拡張中間モジュール内だけで行ってよい。これにより、ライン内に取り付けることができる受動モジュールの数（並列に延ばすことができる限られた数のラインにより決まる）が少数に制限されることはない。
【００１０】
この実施の形態の更なる展開では、拡張中間モジュールはまた多極接合部の多極信号を直列バス信号に変換する。別の実施の形態では、拡張中間モジュールは別個の電源接続を備え、これによりモジュラー・システム内で、緊急停止機能を各セグメントで実現してもよいし、または電圧供給に関して別個のセグメント回路を定義してもよい。また拡張中間モジュールは外部バス上の外部バス信号用の接続を備えてよい。異なるメーカのモジュールを用いる場合の接合部もこれにより実現することができる。
【００１１】
別の実施の形態では、２個の機能モジュールの間または機能モジュールと終端モジュールとの間に挿入されかつバス接合部を備えるバス機能モジュールを、モジュラー・システム内に設ける。好ましくは、バス機能モジュールは少なくとも１個のアナログ・ディジタル変換器および／または少なくとも１個のディジタル・アナログ変換器を含む少なくとも１個の変換ユニットを含む。これにより、アナログ電圧値／アナログ電流値をそれぞれ出力および入力することができる。例えば、モジュールの圧空チャネル内のアナログ圧力を検出できる圧力検出モジュールが考えられる。
【００１２】
モジュラー・システムの別の展開では、空気機能を有する機能モジュールは少なくとも１つの別個の応答接続を備える。応答入力を空気モジュール内に統合するので、示される応答信号の混乱が起ることはない。また、構造の寸法がかなり小さくなり、また保護レベルが高くなるという利点がある。
好ましくは、モジュールの少なくとも１個は保全機能性を備える。これは診断接合部／プログラミング接合部を介して知ることができる。診断接合部を統合するので、診断メッセージおよびエラー・メッセージを、例えばラップトップ・コンピュータ上に通常形式のテキストで出力することができる。この接合部により、これまでのように電気的構成要素の交換をせずにソフトウエアの更新を行うことができる。
【００１３】
好ましくは、モジュールは高い保護レベルＩＰ６５／ＩＰ６７で封入してよい。好ましくは、密封リングおよび重なり接続環（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  ｃｏｌｌａｒｓ）を有する結合コネクタをモジュールの側面に設ける。モジュラー・システムのまたはモジュラー・システムの機能モジュールの気密性は、好ましくは部分的埋込みにより保つ。この場合、接続は好ましくは密封物質で内部に埋め込む。好ましくは、カバー・ブラケットは隣接する各モジュールの間を連動はめあいにして挿入する。この場合、カバー・ブラケットはモジュールを固定したときにはじめて挿入してよい。これにより、モジュラー・システムを保護レベルＩＰ６５／ＩＰ６７で製作することができるし、またスイッチ・キャビネット内に取り付ける必要がなくなる。
【００１４】
好ましくは、モジュラー・システムは空気拡張機能モジュールを備え、この中で電気多極入力ラインを電気多極出力ラインに変換する。これにより、使用していない多極入力ラインを多極出力ラインとして用いることができる。かかる多極出力ラインにより、駆動可能な空気機能を低コストで実現することができる。
本発明のその他の利点は、添付の図面を参照して好ましい実施の形態の説明を読めば明らかになる。
【実施例】
【００１５】
図１は一列に並べて取り付けた８個の個々のモジュールから成るモジュラー・システム１０の略図を示す。ヘッド・モジュール１２は図１の左側に示す。ヘッド・モジュール１２は、入力する外部バス用の接続１４と、出力する外部バス用の接続１６を含む。ここで、出力する外部バスは随意であって、代わりに終端抵抗を用いてもよい。ヘッド・モジュール１２は空気供給接続１８および電源接続２０を更に含む。図１のヘッド・モジュール１２の右側にある接合部を、ヘッド・モジュール１２の拡大図である図１ａに示す。アドレス・ライン接合部（これも図に示す）を有する直列バス接合部２２、電源接合部２４、多極接合部２６、および空気供給接合部２８は外部に通じる。
【００１６】
多極接合部はディジタル入力２６ａとディジタル出力２６ｂとに分かれる。ヘッド・モジュールはプロセッサ３０を含む。これは直列バス信号を並列多極信号に変換する他に、集中されていない知能も統合することができる。したがって、自由にプログラムできる小規模の制御を実現することができる。この目的で、ヘッド・モジュール１２は追加のバス接合部３２も含む。これにより、ユーザは簡単な制御プロセスをヘッド・モジュールでプログラムして、主制御を楽にさせることができる。バス接合部３２の別の可能な応用については後で説明する。二重矢印３４はバス接合部３２とプロセッサ３０との間の信号伝送を示す。ヘッド・モジュール１２は、アドレス・レジスタ３８を持つバス接合部素子３６も含む。応用に従って、バス接合部３６は通常のフィールド・バス・プロトコル用に設計する。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＣＡＮｏｐｅｎ、ＤｅｖｉｃｅＮＥＴ、またはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）も、バス・プロトコルとして用いてよい。ヘッド・モジュール１２は、別の接合部としてバス拡張接続４０を含む。これについては後で図２を参照して説明する。
【００１７】
図１において、ヘッド・モジュール１２に隣接して受動機能モジュール４２ａがあり、続いて機能モジュール４２ｂ、４２ｃ、４２ｄがあり、更に機能モジュール４２ｅがある。内部直列バス・ライン４４、電源ライン４６、電気多極ライン４８（多極入力ライン４８ａと多極出力ライン４８ｂとに分かれる）、および空気供給ライン５０は、機能モジュール４２ａから４２ｄの片側から反対側にそれぞれ貫通する。概略を示す空気供給ライン５０は複数のチャネルを含み、これにより供給空気、排気、補助ブリード空気、およびブリード排気を運ぶ。
【００１８】
各機能モジュール４２ａから４２ｄにおいて、多極入力ライン４８ａの一部および多極出力ライン４８ｂの一部は対応する機能モジュール４２内で分岐される。ディジタル多極入力ライン４８ａおよびディジタル多極出力ライン４８ｂを設けることにより、流体特有のモジュール（真空注入モジュール、圧力制御モジュール、フィルタ・モジュールなど）をモジュラー・システム１０内に統合することができる。特定の電気モジュールまたは電空モジュールを統合することももちろん可能である。ここでは、圧力指示モジュール、圧力検出モジュール、プッシュ・スイッチおよびセンサ・モジュールを例として挙げる。
【００１９】
空気供給ライン５０からの分岐はモジュール４２ｂから４２ｄで行う。したがって、機能モジュール４２ｂおよび４２ｄは空気機能モジュールであり、機能モジュール４２ａおよび４２ｃは電子機能モジュールである。もちろん、モジュール４２ａおよび４２ｃは空気供給ラインからの分岐を有する空気機能モジュールでもよい。機能モジュール４２ｅは別個の空気供給接続５８を備える。これにより、全てのモジュールを貫通する空気供給ラインによる供給とは異なる流体供給を必要とするモジュラー・システムに弁を統合することができる。モジュール・タイプに従って、分岐された多極出力ラインは、空気的機能、または電気的機能、または空気的および電気的の両機能を実行するための信号を運ぶ。これに対応して、センサ信号または機能を確認する信号などの応答信号は多極入力ラインを介して通る。多極入力ラインは例えば別個の応答接続として用いてよい。このように応答信号は機能モジュール４２内で直接示してよく、つまりこれらが直接関連することとなる。モジュール自身の中で示す他に、応答信号は多極ラインを介してまたは直列バス・ラインを介して活動的な中間モジュール内で変換した後で、制御装置に転送してもよい。
【００２０】
拡張中間モジュール５２は機能モジュール４２ｄと機能モジュール４２ｅとの間に挿入する。内部直列バス・ライン４４ならびに空気供給ライン５０は拡張中間モジュール５２を貫通する。拡張中間モジュール５２は図１のその右側に、これに取り付けられる機能モジュール４２ｅ用の多極接合部を含む。拡張中間モジュール５２は、内部バスの直列バス信号を多極信号に変換するための手段を含む。拡張中間モジュール５２は新しい多極入力ラインおよび多極出力ラインを出すので、更に別の機能モジュール４２をこのように一列に取り付けることができる。これにより、ヘッド・モジュール１２が最初に持っていた多極ラインへの制限がなくなる。新しい多極ラインで運ばれる信号は、ヘッド・モジュール１２から始まり、内部直列バス・ライン４４を介して、機能モジュール４２ａから４２ｄまでを貫通して送られる。図１に示す実施の形態では、拡張中間モジュール５２は追加の電源接続５４を含む。拡張中間モジュール５２を貫通して電源ライン４６を延ばすことも可能であるが、別個の電源接続５４を設ければ、モジュラー・システムをセグメントに部分分割して、例えば緊急停止の場合に別々に起動しまた停止することができるという利点がある。エラーの場合は、モジュラー・システム全体ではなく、１セグメントのモジュールだけを電源から切り離せばよい。
【００２１】
拡張中間モジュール５２は更にバス接合部５６を含み、これを介して、外部バスの外部バス信号を拡張中間モジュール５２に供給することができる。このバス接合部は、例えば診断接合部／プログラミング接合部でよい。接続されている機能モジュール用の保全機能は診断接合部／プログラミング接合部を介して知ることができる。この接合部で、例えばラップトップ・コンピュータ用に診断用の通常形式のテキストを出力することができる。またバス接合部により、ソフトウエア更新を簡単にロードすることができる。また、保全機能性ならびに診断機能性やソフトウエア更新のローディングをヘッド・モジュール１２により内部バス４４を介して実行することもできる。ヘッド・モジュール１２は診断接合部／プログラミング接合部５６と同じ機能性を有する追加のバス接合部３２も含む。工業環境では、拡張中間モジュール５２が診断接合部／プログラミング接合部も有することは有用である。バス接合部３２および５６は異なるメーカの外部バスへの接続にも用いることができる。
【００２２】
図示していないが、モジュラー・システムの更なる拡張として、２つの機能モジュールの間にバス機能モジュールを挿入してよい。これは上に示した拡張中間モジュール５２と比べると、外部バスへの接続用のバス接合部は１つだけであり、また直列データを並列データに変換しない。かかるバス機能モジュールはアナログ・ディジタル変換器およびディジタル・アナログ変換器を含んでよい。したがって、アナログ測定値を処理し、変換後にこの値をディジタル値として内部直列バス４４で送ることができる。また、直列バス信号を並列多極信号に変換することにより新しい多極入力ラインおよび出力ラインを形成する拡張中間モジュール５２の他に、使用していない多極入力ラインを多極出力ラインに変換する中間モジュールも考えられる。
【００２３】
図１では、拡張中間モジュール５２の後に、機能モジュール４２ａから４２ｄと本質的に同じ構造を有する機能モジュール４２ｅが続く。機能モジュール４２ｅは別個の空気供給接続５８を更に備える。これにより、全てのモジュールを貫通する空気供給ラインによる供給とは異なる流体供給を必要とするモジュラー・システムに弁を統合することができる。
終端として、図１に示すモジュラー・システム１０は終端モジュール６０を含む。終端モジュール６０は直列バス・ライン４４用の終端抵抗６１を含み、また空気供給ライン５０を適当な方法で閉じる。
【００２４】
図２は本発明のモジュラー・システムの別の可能な構造を示す。図１を参照して説明すると、機能モジュール４２ｆから４２ｋはヘッド・モジュール１２に接続し、機能モジュール４２ｋの後に終端モジュール６２がある。別個の電源入力６６を含む拡張中間モジュール６４を機能モジュール４２ｉと４２ｊとの間に挿入する。拡張中間モジュール６４内で直列データを並列データに変換し、これを隣接する機能モジュール４２ｊに多極接合部で出力する。ヘッド・モジュール１２は、電源接続２０と、入力する外部バス用の接続１４および出力する外部バス用の接続１６を含む。更に空気供給接続１８を備える。
【００２５】
外部バスの直列信号を並列多極信号に変換し、また直列信号を内部直列バスに送るのはヘッド・モジュール１２内で行う。ヘッド・モジュール１２から始まり、内部直列バス・ライン４４および空気供給ライン５０は、ライン内に取り付けられた全てのモジュールを貫通して延びる。多極ライン４８および電源ライン４６は機能モジュールを貫通して機能モジュール４２ｉまで延び、これに拡張中間モジュール６４は隣接する。内部直列バス４４の直列信号を、隣接する機能モジュール４２ｊに多極接合部で出力する並列信号に変換するのは拡張中間モジュール６４で行い、これらの多極ラインは再び機能モジュール４２ｊおよび４２ｋを通って延びる。拡張中間モジュール６４は別個の電源６６を備え、ここから始まって、電源ラインは次の機能モジュール４２ｊおよび４２ｋを通って延びる。アドレス・ライン６８は内部バスに並列に延びる。
【００２６】
ヘッド・モジュール１２は直列バス接合部から分岐するバス拡張接続４０を含む。これはすでに図１ａに示した。このバス拡張接続４０に第１の拡張モジュール７２が接続する。第１の拡張モジュール７２もバス拡張接続７４を備え、これに第２の拡張モジュール７４が接続する。第２の拡張モジュール７４もバス拡張接続を備えて、更に拡張モジュールを接続することができる。各拡張モジュールは別個の電源接続７８および８０と、空気供給接続８２および８４とを含む。内部バスの直列バス信号は拡張モジュール７２および７６内で並列信号に変換し、それぞれ多極接合部で出力する。機能モジュール４２ｌから４２ｓは拡張モジュール７２および７６に周知の方法で一列に取り付ける。
【００２７】
ここに示したシステム構造では、機能モジュール４２ｌから４２ｓは純粋の多極機能モジュールである。すなわち、直列内部バスはモジュールを貫通して延びないが、空気供給ライン５０は貫通して延びる。もちろん内部バスも拡張モジュール７２および７６内で分岐してよく、図２のヘッド・モジュール１２に直接接続するのと同様の、貫通する直列内部バス４４を有する機能モジュールの接続が考えられる。ヘッド・モジュール１２はバス拡張接続４０を備えるので外部フィールド・バス・ノードは必要ない。このように、システム拡張を簡単に安価に行うことができる。バス・ラインをヘッド・モジュール１２と拡張モジュール７２との間と、ヘッド・モジュール１２と拡張モジュール７６との間にそれぞれ設けるので、これらのシステム部分グループを隣接させる必要はなく、遠隔のユニットでよい。
【００２８】
図３は、ヘッド・モジュール１２、４個の機能モジュール４２ａから４２ｄ、および終端モジュール６０から成るモジュラー・システムの組立て前の斜視図を示す。多極接合部２６および空気供給接合部２８が見える。側面のコネクタは密封リングおよび重なり接続環を備える。接続は密封物質で内部に埋め込む。モジュールの気密性は部分的埋込みにより更に確実になる。全てのモジュール内に凹所８５があり、その１つが終端モジュール６０に見えている。各モジュールは取りつけレール上に取り付けてよい。モジュールを組み立てて互いに固定した後で、隣接する各モジュールの間を連動はめあいにしてカバー・ブラケットを挿入する。この挿入はモジュールを固定した後にはじめて行う。モジュールの間の固定は、モジュールの横壁内に移動できるように取り付けた３個の固定ピンによりそれぞれ行う。固定するには、これらのピンをモジュールの直ぐ横の壁の中の溝に挿入し、回転して固定する。カバー・ブラケット８６は、挿入した状態ではじめて、すなわち、固定した後にはじめて締め付ける。
【００２９】
ハウジングが堅くまたモジュールを互いに固定するので、モジュラー・システムは非常に堅くなる。コネクタ内の接触の問題をなくし、またコネクタ・ピンを取り付けるのに苦労しないようにするため、プリント回路板は浮いた状態でハウジング内に取り付ける。このため、プラグを常に整列させ、寸法公差を等しくする。浮いた状態で取り付けたプリント回路板と、ハウジングに堅く取り付けた接地ピンとの間の接地接続の信頼性は、内部に埋め込んだ接地ピンがプリント回路板上にある接地線にスプリング鋼要素で押し付けることにより確実になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ヘッド・モジュール、６個の機能モジュール、および終端モジュールを有するモジュラー・システムの略図である。
【図１ａ】図１のヘッド・モジュールの詳細の拡大図である。
【図２】２個の拡張モジュールを有するモジュラー・システムである。
【図３】ヘッド・モジュール、４個の機能モジュール、および終端モジュールを有する本発明に係るモジュラー・システムの斜視図である。
【図１】
2009510641.tif 000003
【図１ａ】
2009510641.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2009510641.tif 000007
2009510641.tif 000008
2009510641.tif 000009
2009510641.tif 000010