ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЗАМЕНЫ ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ
CONTROL PANEL AND METHOD FOR REPLACING THEREOF

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к панели управления для контроля и управления установкой, и в частности к методу повышения эффективности решения задачи замены панели управления.
Уровень техники
Что касается панели управления, ответственной за инструментальный контроль и управление установкой, то в переходе от обычной панели управления, предусматривающей управление аналогового типа, к панели управления, предусматривающей управление цифрового типа, за последнее время отмечается прогресс с точки зрения надежности и ремонтопригодности. Поэтому задача замены существующей панели управления, предусматривающей управление аналогового типа, в существующей установке панелью управления, предусматривающей управление другого - цифрового - типа, уже решена.
В общем случае, решая задачу замены существующей панели управления другой панелью управления, сначала, прекратив работу установки, удаляют кабель, находящийся между устройством-объектом управления и существующей панелью управления, от панели управления. После этого, когда панель управления удалена, а другая панель управления установлена, соединяют удаленный кабель с этой вновь обеспечиваемой панелью управления. Потом проводят пробный пуск и опытную эксплуатацию вновь обеспечиваемой панели управления, чтобы осуществить проверку проводки и т.п. Если подтверждается отсутствие неисправностей, то решение задачи замены завершается.
Как описано выше, задача замены панели управления подразумевает остановку работы установки, и поэтому задачу замены обычно решают в течение периода технического обслуживания и осмотра установки. Чтобы повысить интенсивность работы установки, необходимо завершить решение задачи замены в пределах периода технического обслуживания и осмотра.
Что касается способа замены панели управления, то, например, в патентной публикации Японии № 2008-289280 (патентный документ (ПД) 1), предложен способ коммутации существующего провода, соединенного с управляющим устройством существующей панели управления посредством контактного блока на стороне платы с управляющим устройством вновь обеспечиваемой панели управления, что и позволяет заменить панель управления. В соответствии со способом замены, описанным в ПД 1, основание реле, которое включает в себя контактные гнезда стороны платы, соответствующие контактному блоку стороны платы, и контакты реле, соединенные с контактами контактных гнезд стороны платы, установлено в положении существующей панели управления, предписываемом при эксплуатации. Потом, во время эксплуатации существующей панели управления, между контактами реле в основании реле и управляющим устройством вновь обеспечиваемой панели управления соединяют удлинительный кабель. После этого прекращают эксплуатацию существующей панели управления, а затем удаляют контактный блок стороны платы из управляющего устройства существующей панели управления и соединяют с контактными гнездами стороны платы в основании реле.
Список цитируемых источников
Патентный документ
ПД 1: патентная публикация Японии № 2008-289280
Раскрытие изобретения
Техническая задача
В соответствии с способом замены, описанным в вышеупомянутом ПД 1, основание реле подготавливают заранее - до периода замены - с целью замены панели управления, и поэтому в течение периода замены соединить существующий провод с вновь обеспечиваемой панелью управления можно только путем решения задачи соединения контактного блока стороны платы.
Вместе с тем, при осуществлении вышеописанного способа замены необходимо разместить специализированое основание реле, установленное на существующей панели управления, в момент замены. Поскольку это основание реле имеет почти такие же размеры, как основание реле существующей панели управления, необходимо вновь зарезервировать пространство для размещения основания реле в существующей установке. Таким образом, есть поле деятельности для усовершенствования в плане эффективного решения задачи замены. Информация о конкретном исследовании этого аспекта в вышеописанном ПД 1 отсутствует.
Данное изобретение создано для решения вышеописанной проблемы, а задача данного изобретения состоит в достижении повышения эффективности решения задачи замены панели управления.
Решение задачи
В соответствии с одним аспектом данного изобретения, панель управления для контроля и управления устройством-объектом управления, внешним по отношению к панели управления, включает в себя: управляющее устройство, имеющее контроллер и блок ввода-вывода для ввода-вывода множества сигналов в контроллер и из него; множество сигнальных шин, соединенных с блоком ввода-вывода, каждая из которых предназначена для передачи соответствующего одного из множества сигналов; первый контактный блок, с которым электрически соединено множество внешних проводов, соединяемых с устройством-объектом управления; второй контактный блок для сопряжения между первым контактным блоком и множеством сигнальных шин; и корпус для вмещения управляющего устройства, множества сигнальных шин, а также первого и второго контактных блоков. Второй контактный блок включает в себя: множество первых контактов, предусмотренных на его стороне, обращенной к первому контактному блоку, каждый из которых имеет соответствующий один из множества внешних проводов, электрически соединенный с ним; множество вторых контактов, предусмотренных на его стороне, обращенной к управляющему устройству, каждый из которых электрически соединен с соответствующей одной из множества сигнальных шин; и схему коммутации для изменения комбинации одного из множества первых контактов и одного из множества вторых контактов, соединяемых во взаимно-однозначном соответствии.
В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения, предложен способ замены панели управления для контроля и управления устройством-объектом управления, внешним по отношению к панели управления, причем панель управления включает в себя: управляющее устройство, имеющее контроллер и блок ввода-вывода для ввода-вывода множества сигналов в контроллер и из него; множество сигнальных шин, соединенных с блоком ввода-вывода, каждая из которых предназначена для передачи соответствующего одного из множества сигналов; первый контактный блок, с которым электрически и механически соединено множество внешних проводов, соединяемых с устройством-объектом управления; второй контактный блок для сопряжения между первым контактным блоком и множеством сигнальных шин; и корпус для вмещения управляющего устройства, множества сигнальных шин, а также первого и второго контактных блоков. Второй контактный блок включает в себя: множество первых контактов, предусмотренных на его стороне, обращенной к первому контактному блоку, каждый из которых имеет соответствующий один из множества внешних проводов, электрически и механически соединенный с ним; множество вторых контактов, предусмотренных на его стороне, обращенной к управляющему устройству, каждый из которых электрически и механически соединен с соответствующим одним из множества сигнальных шин; и схему коммутации для изменения комбинации одного из множества первых контактов и одного из множества вторых контактов, соединяемых во взаимно-однозначном соответствии. Способ включает в себя: удаление управляющего устройства из корпуса панели управления; размещение нового управляющего устройства в корпусе панели управления, из которого удалено прежнее управляющее устройство; коррекцию комбинации одного из множества первых контактов и одного из множества вторых контактов с использованием схемы коммутации во втором контактном блоке на основе спецификаций сигналов ввода и вывода в новом управляющем устройстве; и электрическое и механическое соединение нового управляющего устройства со вторым контактным блоком.
Полезные эффекты изобретения
В соответствии с данным изобретением, можно достичь повышения эффективности решения задачи замены панели управления.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен чертеж для иллюстрации схематической конфигурации обычной системы управления.
На фиг.2 представлена блок-схема для иллюстрации конфигурации панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг.3 представлен чертеж, иллюстрирующий сравнительный пример способа коррекции соединения проводов между вновь обеспечиваемым управляющим устройством и существующим контактным блоком.
На фиг.4 представлен чертеж для иллюстрации способа коррекции соединения проводов между вновь обеспечиваемым управляющим устройством и существующим контактным блоком в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг.5 представлен чертеж, иллюстрирующий базовую конфигурацию схемы коммутации, показанной на фиг.4.
На фиг.6 представлена блок-схема последовательности операций для иллюстрации способа замены панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг.7 представлен чертеж схематической конфигурации схемы коммутации, размещенной в контактном блоке сопряжения в панели управления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
На фиг.8 представлен чертеж схематической конфигурации схемы коммутации, размещенной в контактном блоке сопряжения в панели управления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
На фиг.9 представлен чертеж схематической конфигурации схемы коммутации, размещенной в контактном блоке сопряжения в панели управления в соответствии с третьим вариантом осуществления.
Осуществление изобретения
Ниже будет приведено подробное описание вариантов осуществления данного изобретения с обращением к чертежам, на которых одинаковые или соответствующие участки обозначены одинаковыми позициями, а их описание повторяться не будет.
Первый вариант осуществления
Общая конфигурация системы управления
На фиг.1 представлен чертеж для иллюстрации схематической конфигурации обычной системы управления. Система управления, показанная на фиг.1, представляет собой, например, систему управления для контроля и управления такой установкой, как электростанция и подстанция.
Обращаясь к фиг.1, следует отметить, что конфигурация системы 1 управления включает в себя устройство-объект 20 управления, панель 10 управления и рабочий пульт 30 контроля. Система 1 управления представляет собой, например, распределенную систему управления, в которой большое количество устройств-объектов управления разделены на множество групп, а для каждой группы скомпонована одна панель 10 управления.
Устройство-объект 20 управления включает в себя, например, робот, исполнительный механизм, датчик, монитор дисплея, кнопку ввода и т.п., предусматриваемые в оборудовании, которое и образует установку. Панель 10 управления управляет устройством-объектом 20 управления. Между панелью 10 управления и устройством-объектом 20 управления проложено множество внешних проводов 135. Внешние провода 135 соединены с контактным блоком (не показан), предусмотренным в панели 10 управления. Панель 10 управления электрически соединена с устройством-объектом 20 управления посредством внешних проводов 135. Панель 10 управления передает сигнал управления в устройство-объект 20 управления посредством внешних проводов 135. Помимо этого, панель 10 управления принимает различные сигналы, выдаваемые из устройства-объекта 20 управления посредством внешних проводов 135.
Панелью 10 управления управляет рабочий пульт 30 контроля. Конфигурация рабочего пульта 30 контроля обеспечивает обмен информацией и сигналами различных типов с панелью 10 управления и тем самым - дистанционное управление устройством-объектом 20 управления снаружи установки. Соединение между рабочим пультом 30 контроля и панелью 10 управления может быть проводным соединением или беспроводным соединением.
В такой системе 1 управления, как показанная на фиг.1, уже существующую панель 10 управления (именуемую далее «существующей панелью управления») можно заменить новой панелью 15 управления (именуемую далее «вновь обеспечиваемой панелью управления»). Обычную задачу замены панели управления решают в соответствии со следующей процедурой.
Сначала разъединяют внешние провода 135 и контактный блок существующей панели 10 управления и удаляют существующую панель 10 управления. Затем соединяют внешние провода 135 с контактным блоком вновь обеспечиваемой панели 15 управления. Потом проводят пробный пуск и опытную эксплуатацию вновь обеспечиваемой панели 15 управления, чтобы осуществить проверку проводки и т.п. Если подтверждается отсутствие неисправностей, то решение задачи замены завершается.
Поскольку вышеописанную задачу замены панели управления решают, остановив работу устройства-объекта 20 управления, во время решения задачи замены неизбежно требуется остановка работы установки. Чтобы повысить интенсивность работы установки, задачу замены панели управления обычно решают в течение периода технического обслуживания и осмотра устройства-объекта управления.
Вместе с тем, когда прокладывают от нескольких десятков до нескольких сотен внешних проводов 135, разъединение и соединение внешних проводов 135 требуют огромного труда. Поэтому время решения задачи замены становится больше, что может мешать работе установки.
За последние годы исследованы различные методы упрощения решения задачи замены панели управления. В качестве одного из этих методов, в вышеописанном ПД 1 предложен способ установки основания реле на существующую панель управления во время замены. Вместе с тем, есть поле деятельности для усовершенствования в том плане, что в установке вновь потребуется пространство для замены основания реле, имеющее почти такие же размеры, как пространство аналогичного назначения в существующей панели управления.
Таким образом, в первом варианте осуществления, во время замены используют корпус и контактный блок существующей панели 10 управления, что исключает потребность в замене основания реле. Ниже будет описана конфигурация панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления.
Конфигурация панели управления
На фиг.2 представлена блок-схема для иллюстрации конфигурации панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления. Панель управления, показанная на фиг.2, соответствует существующей панели 10 управления, показанной на фиг.1.
Обращаясь к фиг.2, отмечаем, что панель 10 управления включает в себя управляющее устройство 100, контактный блок 140, контактный блок 150 для сопряжения (также именуемый далее «контактным блоком сопряжения») и корпус 200. Управляющее устройство 100, контактный блок 140 и контактный блок 150 сопряжения заключены в корпусе 200.
Конфигурация управляющего устройства 100 включает в себя главным образом микрокомпьютер, включающий в себя центральный процессор (ЦП) 10, запоминающее устройство 115, такое, как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), и блок 120 ввода-вывода (БВВ).
Множество внешних проводов 135, соединяемые с устройством-объектом 20 управления (фиг.1), соединены с множеством контактов 144 (фиг.3 и 4) контактного блока 140. Конфигурация каждого из множества контактов 144 обеспечивает независимый ввод и/или вывод сигнала.
Контактный блок 150 сопряжения функционирует как интерфейс между управляющим устройством 100 и контактным блоком 140. Одна сторона контактного блока 150 сопряжения электрически соединена с СВВ 120 управляющего устройства 100 посредством множества сигнальных шин 155.
Множество сигнальных шин 155 предусмотрены в таком же количестве, как количество внешних проводов 135, так что множество сигнальных шин 155 имеют взаимно-однозначную связь с множеством внешних проводов 135. СВВ 120 вводит в ЦП 110 и выводит из него множество сигналов, каждый из которых передается в соответствующую одну из множества сигнальных шин 155.
Как показано на фиг.3 и 4, множество сигнальных шин 155 объединены, например, в один кабель 157. С концом этого кабеля 157 соединен параллельный соединитель 160.
На обращенной к управляющему устройству 100 стороне контактного блока 150 сопряжения предусмотрен блок 215 соединения кабеля. Блок 215 соединения кабеля включает в себя множество контактов 210A-210G (вторых контактов). Конфигурация каждого из множества контактов 210A-210G обеспечивает независимый ввод и/или вывод сигнала. Когда параллельный соединитель 160 соединен с блоком 215 соединения кабеля контактного блока 150 сопряжения, каждая из множества сигнальных шин 155 в кабеле 157 электрически соединена с соответствующим одним из множества контактов 210A-210G. В результате каждую из сигнальных шин 155 можно независимо соединить с соответствующим одним из множества контактов 210A-210G.
Другая сторона контактного блока 150 сопряжения электрически соединена с контактным блоком 140, т.е. с множеством внешних проводов 135. Как показано на фиг.3 и 4, на обращенной к контактному блоку 140 стороне контактного блока 150 сопряжения предусмотрено множество контактов 220 (первых контактов 220a-220g). Конфигурация каждого из множества контактов 220a-220g обеспечивает независимый ввод и/или вывод сигнала. Кроме того, каждый из множества контактов 220a-220g электрически соединен с соответствующим одним из множества контактов 210A-210G посредством множества внутренних проводов 225.
Множество контактов 220a-220g расположены так, что обращены - во взаимно-однозначном соответствии - к множеству контактов 142a-142g, предусмотренных в контактном блоке 140. Электрическое соединение между контактным блоком 150 сопряжения и контактным блоком 140 может быть достигнуто путем соединения контактного блока 150 сопряжения с контактным блоком 140 и теми самым - введения множества контактов 220a-220g во взаимный контакт с множеством контактов 142a-142g.
В первом варианте осуществления, существующее управляющее устройство 100 удаляют из корпуса 200 существующей панели 10 управления и помещают в корпус 200 новое управляющее устройство (именуемое далее «вновь обеспечиваемым управляющим устройством»), вследствие чего и происходит замена панели управления. Иными словами, замену панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления проводят, используя корпус 200 и контактный блок 140 существующей панели 10 управления и заменяя существующее управляющее устройство 100 вновь обеспечиваемым управляющим устройством. В результате, этапы разъединения и соединения внешних проводов, которые проводились при решении задачи обычной замены, можно исключить. Вдобавок, реле, описанное в вышеупомянутом ПД 1, может стать необязательным.
С одной стороны, спецификации сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве могут - в некоторых случаях - отличаться от спецификаций сигналов ввода и вывода в существующем управляющем устройстве 100. Спецификации сигналов ввода и вывода отображают компоновку множества сигнальных шин 155 в СВВ 120 управляющего устройства 100. Иными словами, различие между существующим управляющим устройством и вновь обеспечиваемым управляющим устройством применительно к спецификациям сигналов ввода и вывода означает, что существующее управляющее устройство отличается от вновь обеспечивающего управляющего устройства особенностями компоновки множества сигнальных шин 155.
В таком случае, множество сигнальных шин 155, электрически соединенных с множеством контактов 210A-210G контактного блока 150 сопряжения, скомпонованы в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве. С одной стороны, множество внешних проводов 135, электрически соединенных с множеством контактов 142a-142g существующего контактного блока 140, скомпонованы в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода в существующем управляющем устройстве. Поэтому необходимо изменить спецификации сигналов ввода и вывода в существующем контактном блоке 140, чтобы адаптировать их к спецификациям сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве.
В первом варианте осуществления используют существующий контактный блок 140 как он есть, не изменяя спецификации сигналов ввода и вывода в существующем контактном блоке 140. Поэтому соединение проводов с целью электрического соединения вновь обеспечиваемого управляющего устройства и существующего контактного блока 140 корректируют таким образом, что компоновка множества сигнальных шин 155 оказывается согласованной с компоновкой множества внешних проводов 135.
В качестве способа коррекции соединения проводов между вновь обеспечиваемым управляющим устройством и существующим контактным блоком 140, применяют, например, конфигурацию, обеспечивающую достижение соединения между существующим контактным блоком 140 и контактным блоком 150 сопряжения посредством множества межконтактных проводов 145 , как показано на фиг.3. При наличии этой конфигурации, необходимо позаимствовать способ прокладки множества межконтактных проводов 145 таким образом, что множество сигнальных шин 155 оказывается согласованным с множеством внешних проводов 135 в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве.
Вместе с тем, в соответствии со способом, показанным на фиг.3, когда количество внешних проводов 135 и сигнальных шин 155 увеличивается, количество межконтактных проводов 145 увеличивается соответственно. Поэтому задача прокладки межконтактных проводов 145 усложняется, что может воспрепятствовать повышению эффективности решения задачи замены.
Поэтому в первом варианте осуществления, в контактном блоке 150 сопряжения предусмотрена схема 240 коммутации, как показано на фиг.4. Конфигурация схемы 240 коммутации обеспечивает свободное изменение комбинации одного из множества контактов 220a-220g и одного из множества контактов 210A-210G, соединяемых во взаимно-однозначном соответствии.
Конкретно, в контактном блоке 150 сопряжения предусмотрены множество первых внутренних проводов 230 и множество вторых внутренних проводов 235. Каждый из множества первых внутренних проводов 230 соединен с соответствующим одним из множества контактов 220a-220g. Каждый из множества вторых внутренних проводов 235 соединен с соответствующим одним из множества контактов 210A-210G. Схема 240 коммутации электрически соединяет множество первых внутренних проводов 230 и множество вторых внутренних проводов 235 во взаимно-однозначном соответствии. А в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве устанавливается некоторая комбинация первого внутреннего провода 230 и второго внутреннего провода 235, соединяемых во взаимно-однозначном соответствии.
На фиг.5 представлен чертеж, иллюстрирующий базовую конфигурацию схемы 240 коммутации, показанной на фиг.4. Базовая концепция изменения соединения между первым внутренним проводом 230 и вторым внутренним проводом 235 в схеме 240 коммутации будет описана со ссылками на фиг.5.
Обращаясь к фиг.5, отмечаем, что в пределах схемы 240 коммутации множество первых внутренних проводов 230a-230g проходят параллельно друг другу вдоль первого направления (например, горизонтального направления на листе). Множество вторых внутренних проводов 235A-235G проходят параллельно друг другу вдоль второго направления (например, вертикального направления на листе), отличающегося от первого направления. Множество первых внутренних проводов 230a-230g и множество вторых внутренних проводов 235A-235G расположены так, что пересекаются друг с другом на виде в плане схемы 240 коммутации, сохраняя при этом электрическую изоляцию.
За счет расположения множества первых внутренних проводов 230a-230g и множества вторых внутренних проводов 235A-235G по принципу многоуровневой развязки, образуется множество точек CP пересечения. Множество точек CP пересечения скомпонованы в форме матрицы на виде в плане схемы 240 коммутации, как показано на фиг.5.
Схема 240 коммутации включает в себя соединительный элемент для избирательной электрической активации множества точек CP пересечения. Когда точку CP пересечения электрически активируют, первый внутренний провод 230 и второй внутренний провод 235, пересекающиеся друг с другом в этой точке CP пересечения, оказываются электрически соединенными. Конфигурация соединительного элемента будет описана ниже.
В примере согласно фиг.5, на первом внутреннем проводе 230c образованы девять точек CP пересечения с множеством вторых внутренних проводов 235A-235G. Используя соединительный элемент, схема 240 коммутации электрически активирует лишь одну точку CP пересечения из этих девяти точек CP пересечения. Например, когда электрически активируют точку CP1 пересечения, показанную на рассматриваемом чертеже, электрически соединенными оказываются первый внутренний провод 230c и второй внутренний провод 235E. Аналогичным образом, когда электрически активируют точку CP2 пересечения, показанную на рассматриваемом чертеже, электрически соединенными оказываются первый внутренний провод 230a и второй внутренний провод 235C. На основе спецификаций сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве определяют, какую из девяти точек CP пересечения надо электрически активировать.
Как описано выше, схема 240 коммутации электрически активирует часть множества точек CP пересечения, скомпонованных в форме матрицы. Электрически активируемую часть точек CP пересечения выбирают так, что первый внутренний провод 230 оказывается согласованным со вторым внутренним проводом 235, на основе спецификаций сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве. Таким образом, электрическое соединение между первым внутренним проводом 230 и вторым внутренним проводом 235 в схеме 240 коммутации корректируется в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве. Следовательно, если брать контактный блок 150 сопряжения в целом, то множество контактов 220a-220g и множество контактов 210A-210G соединены во взаимно-однозначном соответствии таким образом, что компоновка множества контактов 220a-220g оказывается, по существу, согласованной с компоновкой множества контактов 210A-210G.
Задача замены панели управления
На фиг.6 представлена блок-схема для иллюстрации способа замены панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления. Способ замены панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления включает в себя главным образом: удаление (S20) существующего управляющего устройства 100 из корпуса 200 существующей панели 10 управления; помещение (S30) нового управляющего устройства в корпус 200 существующей панели 10 управления; коррекцию (S40) комбинации контакта 220 и контакта 210, электрически соединяемых во взаимно-однозначном соответствии в контактном блоке 150 сопряжения; и соединение (S50) вновь обеспечиваемого управляющего устройства с контактным блоком 150 сопряжения, подвергнутым коррекции проводки.
Конкретно, обращаясь к фиг.6, следует отметить, что сначала останавливают работу установки (этап S10). После остановки работы установки отключают электропитание существующей панели 10 управления.
Потом удаляют (этап S20) существующее управляющее устройство 100 из существующей панели 10 управления, электропитание которой отключено. В результате контактный блок 150 сопряжения и существующий контактный блок 140 остаются в существующей панели 10 управления.
Затем помещают (этап S30) новое управляющее устройство в существующую панель 10 управления, имеющую оставленные в ней контактный блок 140 и контактный блок 150 сопряжения.
Потом корректируют (этап S40) соединение проводов между существующим контактным блоком 140 и вновь обеспечиваемым управляющим устройством с помощью схемы 240 коммутации в контактном блоке 150 сопряжения. Электрическое соединение между первым внутренним проводом 230 и вторым внутренним проводом 235 в пределах схемы 240 коммутации корректируют в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве. В результате компоновка множества контактов 220a-220g оказывается согласованной с компоновкой множества контактов 210A-210G.
Затем параллельный соединитель 160 кабеля 157, соединяемый со вновь обеспечиваемым управляющим устройством, соединяют (этап S50) с блоком 215 соединения кабеля контактного блока 150 сопряжения, подвергнутого коррекции соединения проводов. В результате, каждая из множества сигнальных шин 155 оказывается электрически соединенной с соответствующим одним из множества контактов 210A-210G. Иными словами, каждая из сигнальных шин 155 оказывается электрически соединенной независимо с соответствующим одним из множества контактов 210A-210G. В результате множество сигнальных шин 155 и множество внешних проводов 135, имея расположенные между собой контактный блок 150 сопряжения и существующий контактный блок 140, оказываются электрически соединенными таким образом, что компоновка множества сигнальных шин 155 оказывается согласованной с компоновкой множества внешних проводов 135.
Когда проводку, идущую к вновь обеспечиваемому управляющему устройству, завершают, как описано выше, решение задачи замены панели управления заканчивается. По окончании решения задачи замены панели управления, к существующей панели 10 управления снова подключают электропитание, и поэтому работу установки можно возобновить.
Как описано выше, задачу замены панели управления в соответствии с первым вариантом осуществления решают, используя корпус 200 и контактный блок 140 существующей панели 10 управления и заменяя существующее управляющее устройство 100 вновь обеспечиваемым управляющим устройством. В результате, этапы разъединения и соединения внешних проводов, которые проводились при решении задачи обычной замены, можно исключить. Вдобавок, реле может стать необязательным.
Кроме того, даже когда вновь обеспечиваемое управляющее устройство отличается от существующего управляющего устройства применительно к спецификациям сигналов ввода и вывода, множество сигнальных шин 155, соединяемых со вновь обеспечиваемым управляющим устройством, могут быть согласованы с множеством внешних проводов 135, соединенных с существующим контактным блоком 140, за счет использования схемы 240 коммутации, предусматриваемой в контактном блоке 150, служащем в качестве интерфейса между вновь обеспечиваемым управляющим устройством и существующим контактным блоком. В результате существующий контактный блок 140 можно использовать как он есть, не изменяя спецификации сигналов ввода и вывода в существующем контактном блоке 140.
Кроме того, поскольку этапы разъединения и соединения проводов с целью замены управляющего устройства 100 исключаются, пробный пуск и опытная эксплуатация панели управления с целью контроля проводки становятся необязательными.
В результате, в соответствии с панелью управления и способом замены панели управления, соответствующими первому варианту осуществления, оказывается возможным достижение повышения эффективности задачи замены панели управления.
Пример конкретной конфигурации схемы коммутации
Пример конкретной конфигурации схемы 240 коммутации, описываемый ниже со ссылками на фиг.5 будет приведен применительно к нижеследующим второму и третьему вариантам осуществления.
Второй вариант осуществления
На фиг.7 представлен чертеж схематической конфигурации схемы коммутации, размещенной в контактном блоке сопряжения в панели управления в соответствии со вторым вариантом осуществления. Поскольку конфигурация панели управления в соответствии со вторым вариантом осуществления аналогична конфигурации панели управления, показанной на фиг.2, ее подробное описание повторено не будет. Кроме того, поскольку конфигурация контактного блока 150 сопряжения тоже аналогична конфигурации, показанной на фиг.4, за исключением конфигурации схемы 240 коммутации, ее подробное описание повторено не будет.
Обращаясь к фиг.7, отмечаем, что схема 240A коммутации включает в себя первую подложку 242, вторую подложку 244 и изолирующую подложку 246. Первая подложка 242 имеет множество первых внутренних проводов 230, сформированных на ее поверхности. Множество первых внутренних проводов 230 проходят параллельно друг другу вдоль первого направления (например, горизонтального направления на листе).
Вторая подложка 244 расположена на поверхности первой подложки 242. Вторая подложка 244 имеет множество вторых внутренних проводов 235, сформированных на ее поверхности, противоположной поверхности, обращенной к первой подложке 242. Множество вторых внутренних проводов 235 проходят параллельно друг другу вдоль второго направления (например, вертикального направления на листе).
Изолирующая подложка 246 расположена между первой подложкой 242 и второй подложкой 244. Первая подложка 242 и вторая подложка 244 уложены стопой, в которой изолирующая подложка 246 заключена между ними. Изолирующая подложка 246 служит для сохранения электрической изоляции между первыми внутренними проводами 230 и вторыми внутренними проводами 235.
Хотя это и не показано на рассматриваемом чертеже, в вышеописанных подложках трех слоев, множество первых внутренних проводов 230 и множество вторых внутренних проводов 235 расположены по принципу многоуровневой развязки. В каждой из первой подложки 242, второй подложки 244 и изолирующей подложки 246 сформировано множество сквозных отверстий 242h, 244h и 246h в направлении толщины подложки. Каждое из отверстий 242h, 244h и 246h находится в положении соответствующей одной из множества точек CP пересечения (см. фиг.5).
С помощью соединительного элемента 248, схема 240A коммутации электрически соединяет первый внутренний провод 230 и второй внутренний провод 235, пересекающиеся друг с другом в предписанной точке CP пересечения. Как показано на фиг.8, конфигурация соединительного элемента 248 обеспечивает электрическое соединение соответствующих первого и второго внутренних проводов 230 и 235 при вставлении соединительного элемента 248 а отверстия 242h, 244h и 246h. В качестве соединительного элемента 248, можно использовать, например, игольчатый электродный элемент, который может быть вставлен в упомянутые отверстия.
На фиг.8 схематически показано состояние, в котором соединительный элемент (электродный элемент) 248 вставлен в отверстия 242h, 244h и 246h. В примере согласно фиг.8, соединительный элемент 248 вставлен в отверстия 242h, 244h и 246h, расположенные в точке CP пересечения первого внутреннего провода 230c и второго внутреннего провода 235B. В результате, первый внутренний провод 230c и второй внутренний провод 235B оказываются электрически соединенными соединительным элементом 248.
Как описано выше, соединительный элемент (электродный элемент) 248 вставлен в отверстия 242h, 244h и 246h, предусмотренные в каждой части точек CP пересечения выбранных в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве. Соединение между первым внутренним проводом 230 и вторым внутренним проводом 235 корректируют с помощью соединительного элемента 248, вследствие чего компоновка множества контактов 220a-220g оказывается согласованной с компоновкой множества контактов 210A-210G.
Третий вариант осуществления
На фиг.9 представлен чертеж схематической конфигурации схемы коммутации, размещенной в контактном блоке сопряжения в панели управления в соответствии с третьим вариантом осуществления. Поскольку конфигурация панели управления в соответствии с третьим вариантом осуществления аналогична конфигурации, показанной на фиг.2, ее подробное описание повторено не будет. Кроме того, поскольку конфигурация контактного блока 150 сопряжения тоже аналогична конфигурации, показанной на фиг.5, за исключением конфигурации схемы 240 коммутации, ее подробное описание повторено не будет.
Обращаясь к фиг.9, отмечаем, что схема 240B коммутации включает в себя множество переключателей SW и контроллер 300. Каждый из множества переключателей SW расположен в соответствующей одной из множества точек CP пересечения, образованных между множеством первых внутренних проводов 230 и множеством вторых внутренних проводов 235.
Каждый из множества переключателей SW соединен между соответствующими первым и вторым внутренними проводами 230 и 235. Управление замыканием (ВКЛ) и размыканием (ОТКЛ) каждого переключателя SW осуществляется в ответ на сигнал CS управления, выдаваемый из контроллера 300. Когда переключатель SW замкнут, соответствующие первый и второй внутренние провода 230 и 235 оказываются электрически соединенными.
В качестве переключателя SW используют, например, силовые полупроводниковые коммутационные элементы различных типов. Контроллер 300 воплощают с помощью таких аппаратных средств, как, например, программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ). В альтернативном варианте, весь контроллер 300 или его часть можно воплотить, заставляя некоторый процессор выполнять некоторую программу.
В примере согласно фиг.9, переключатель SW(Ba) соединен между первым внутренним проводом 230a и вторым внутренним проводом 235B, переключатель SW(Bb) соединен между первым внутренним проводом 230b и вторым внутренним проводом 235B, а переключатель SW(Bc) соединен между первым внутренним проводом 230c и вторым внутренним проводом 235B. Управление замыканием и размыканием переключателя SW(Ba) осуществляется в ответ на сигнал CSBa управления, выдаваемый из контроллера 300, управление замыканием и размыканием переключателя SW(Bb) осуществляется в ответ на сигнал CSBb управления, а управление замыканием и размыканием переключателя SW(Bc) осуществляется в ответ на сигнал CSBc управления. Например, когда переключатель SW(Bc) замыкают в ответ на сигнал CSBc управления, электрически соединенными оказываются первым внутренний провод 230c и второй внутренний провод 235B.
Контроллер 300 избирательно замыкает переключатель SW, расположенный в предписанной точке CP пересечения, множества переключателей SW и тем самым электрически соединяет первый внутренний провод 230 и второй внутренний провод 235, пересекающиеся друг с другом в этой точке CP пересечения. Информацию о переключателе SW, который избирательно замыкают, можно задать в соответствии со спецификациями сигналов ввода и вывода во вновь обеспечиваемом управляющем устройстве и хранить в контроллере 300.
Как описано выше, схема 240B коммутации корректирует электрическое соединение между первым внутренним проводом 230 и вторым внутренним проводом 235 посредством управления замыканием-размыканием множества переключателей SW с помощью контроллера 300. В результате, компоновка множества контактов 220a-220g оказывается согласованной с компоновкой множества контактов 210A-210G.
Панели управления в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления с первого по третий имеют такие конфигурации, что электрическое соединение между контактным блоком 150 сопряжения и контактным блоком 140 достигается за счет соединения контактного блока 150 сопряжения с контактным блоком 140 и введения множества контактов 220a-220g во взаимный контакт с множеством контактов 142a-142g. При такой конфигурации, предпочтительно подготавливать множество типов контактных блоков 150 сопряжения, имеющих разные размеры, чтобы адаптироваться к типоразмеру контактного блока 140 (в частности, к ширине в направлении компоновки множества контактов 142a-142g). В результате сопряжение между контактным блоком 140 и управляющим устройством 100 может быть достигнуто в случаях, когда контактные блоки 140 имеют различные размеры.
В вышеописанных вариантах осуществления с первого по третий, контактный блок 140 соответствует одному примеру «первого контактного блока», а контактный блок 150 сопряжения соответствует одному примеру «второго контактного блока». Помимо этого, множество контактов 220 соответствуют одному примеру «первых контактов», множество контактов 220 соответствуют одному примеру «вторых контактов», а схема 240 коммутации соответствует одному примеру «схемы коммутации».
Следует понимать, что раскрытые здесь варианты осуществления являются в любом отношении иллюстративными, а не ограничительными. Объем притязаний данного изобретения определяется терминами формулы изобретения, а не вышеизложенного описания, и должен рассматриваться как включающий в себя любые модификации в рамках объема притязаний и смысла, эквивалентного терминам формулы изобретения.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 - Система управления
10 - Панель управления (существующая панель управления)
15 - Вновь обеспечиваемая панель управления
20 - Устройство-объект управления
30 - Рабочий пульт контроля
100 - Управляющее устройство
110 - ЦП
115 - Запоминающее устройство
120 - БВВ
140 - Контактный блок
142, 142a-142g, 144, 210, 210A-210G, 220, 220a-220g - Контакт
135 - Внешний провод
150 - Контактный блок сопряжения
155 - Сигнальная шина
157 - Кабель
160 - Параллельный соединитель
215 - Блок соединения кабеля
230 - Первый внутренний провод
235 - Второй внутренний провод
240, 240A, 240B - Схема коммутации
242 - Первая подложка
244 - Вторая подложка
246 - Изолирующая подложка
242h, 244h, 246h - Отверстие
248 - Соединительный элемент
300 - Контроллер
CP - Точка пересечения
SW - переключатель