УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОГО УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ С НЕСКОЛЬКИМИ ПОЛЕВЫМИ ПРИБОРАМИ
INTERFACE DEVICE FOR CONNECTING AT LEAST ONE CONTROL DEVICE TO SEVERAL FIELD DEVICES

Изобретение относится к устройству сопряжения для соединения по меньшей мере одного устройства управления с несколькими полевыми приборами, причем устройство сопряжения может использоваться, в частности, в оборудовании для управления процессами, например оборудовании для автоматизации производства.
В оборудовании для управления процессами автоматизации производства полевые сигналы от полевых приборов направляются по основному кабелю в помещение контроля. Здесь сигнальные провода основного кабеля должны сортироваться в соответствии с видами сигналов. Это называется ранжированием (маршаллингом). Помимо сортировки видов сигналов, следует, при необходимости, произвести еще преобразование сигналов с помощью соответствующего модуля сопряжения. Преобразования сигналов могут осуществляться, например, посредством реле, которое преобразует напряжения на полевом уровне, например 230 В, в уровни напряжений, с которыми работают системы управления процессами, например 24 В.
Из ЕР 3149550 А1 известна универсальная промежуточная система ввода/вывода, которая обрабатывает сигналы ввода-вывода, передаваемые между прибором ввода/вывода и контроллером. Известная промежуточная система содержит плату-носитель, на которой расположены соединительное устройство для подключения полевого прибора и соединительное устройство для подключения устройства управления. Как показано на фиг. 9 в ЕР 3149550 В1, между двумя соединительными устройствами проходит сигнальный канал, содержащий соединительное устройство на плате-носителе, в которое, в свою очередь, может быть вставлено устройство обработки сигналов, например реле. Кроме того, для целенаправленного прерывания сигнального канала в нем может быть расположено приводимое в действие вручную предохранительное устройство.
В основе изобретения лежит задача создания устройства сопряжения для соединения по меньшей мере одного устройства управления с несколькими полевыми приборами, которое можно было бы эксплуатировать гибко и недорого с устройствами защиты от перенапряжений или без них, причем вызванные перенапряжениями высокие токи отводятся через плату-носитель без оказания влияния на передаваемые через устройство сопряжения полевые сигналы.
Поставленная задача решается посредством признаков п. 1 формулы.
Устройство сопряжения предназначено, в частности, для соединения по меньшей мере одного устройства управления с несколькими полевыми приборами. Полевыми приборами могут быть датчики и/или исполнительные органы, а устройством управления может быть, например, программируемый логический контроллер.
Согласно первому аспекту, устройство сопряжения содержит плату-носитель с несколькими сигнальными каналами, каждый из которых содержит первое и второе соединительные устройства, причем первые соединительные устройства выполнены с возможностью подключения полевого прибора, а вторые соединительные устройства выполнены с возможностью подключения по меньшей мере одного устройства управления. Между первым и вторым соединительными устройствами каждого сигнального канала расположен первый соединитель, который выполнен с возможностью электрического и механического соединения со вторым ответным соединителем устройства обработки сигналов. Устройством обработки сигналов может быть, например, преобразователь сигналов, который может преобразовывать величины напряжения полевого уровня в величины напряжения определенного уровня, с которыми работают системы управления процессами. Кроме того, каждый сигнальный канал содержит разъем, который расположен на плате-носителе между соответствующими первыми соединителем и соединительным устройством и выполнен с возможностью разъемного, предпочтительно вставного подключения соответствующего модуля защиты от перенапряжений. Например, каждый разъем может содержать для этого по меньшей мере два соединительных контакта, к которым подключен резистор. Каждый разъем соединен с резистором. Кроме того, с разъемами электрически соединено устройство отвода перенапряжений, причем устройство отвода перенапряжений, по меньшей мере, частично расположено на и/или внутри платы-носителя и выполнено с возможностью отвода возникающих перенапряжений и/или сверхтоков предпочтительно только через плату-носитель.
Чтобы достичь компактного и эффективного расположения на плате-носителе, сигнальные каналы расположены параллельно друг другу. Каждый сигнальный канал содержит по меньшей мере один первый отрезок сигнального провода, который проходит от первого соединительного устройства соответствующего сигнального канала к первому соединителю и в который включен резистор соответствующего сигнального канала. Каждый сигнальный канал содержит по меньшей мере один второй отрезок сигнального провода, который напрямую или непрямым образом электрически соединяет вторые соединительные устройства соответствующего сигнального канала с соответствующим первым соединителем. Компактное расположение возникает за счет того, что первые соединители расположены на плате-носителе по одной линии. Устройство отвода перенапряжений содержит электрический проводник, который проходит перпендикулярно первым отрезкам сигнального провода. Благодаря этому возникающие сверхтоки не влияют на сигналы, передаваемые по сигнальным каналам.
Чтобы гарантировать отвод сверхтоков или перенапряжений только через плату-носитель, а не через расположенные на ней элементы, например устройства обработки сигналов, на плате-носителе может быть расположен вывод соединения на массу, соединенный с электрическим проводником устройства отвода перенапряжений.
Как уже сказано, согласно одному предпочтительному варианту, в каждый первый соединитель может быть вставлено первое устройство обработки сигналов, которое может выполнять по меньшей мере одну заданную функцию.
Следует отметить, что в каждом сигнальном канале может быть предусмотрен по меньшей мере один дополнительный соединитель для соединения с дополнительным устройством обработки сигналов, причем дополнительные устройства обработки сигналов могут выполнять иные заданные функции, нежели первые устройства обработки сигналов. Таким образом, могут быть выполнены устройства сопряжения с самыми разными функциями.
Поставленная задача решается также посредством признаков п. 4 формулы.
В соответствии с этим, предложено устройство сопряжения для соединения по меньшей мере одного устройства управления с несколькими полевыми приборами. Устройство сопряжения содержит по меньшей мере одну первую плату-носитель с несколькими первыми сигнальными каналами, каждый из которых содержит первое и второе соединительные устройства, причем каждое первое соединительное устройство выполнены с возможностью подключения полевого прибора, а вторые соединительные устройства выполнены с возможностью электрического соединения с третьим соединительным устройством второй платы-носителя. Каждый первый сигнальный канал содержит разъем, который выполнен с возможностью разъемного подключения соответствующего модуля защиты от перенапряжений и расположен между первым и вторым соединительными устройствами соответствующего сигнального канала. Для этого каждый разъем может содержать по меньшей мере два соединительных контакта, к которым подключен, например, резистор. Каждый разъем соединен с резистором. Кроме того, предусмотрено электрически соединенное с разъемами устройство отвода перенапряжений, которое, по меньшей мере, частично расположено на и/или внутри указанной по меньшей мере одной первой платы-носителя и выполнено с возможностью отвода возникающих перенапряжений и/или сверхтоков предпочтительно только через плату-носитель. Устройство сопряжения содержит вторую плату-носитель с несколькими вторыми сигнальными каналами, каждый из которых содержит третье и четвертое соединительные устройства. Четвертые соединительные устройства выполнены с возможностью подключения по меньшей мере одного устройства управления, а, по меньшей мере, некоторые из третьих соединительных устройств выполнены с возможностью электрического соединения со вторым соединительным устройством указанной по меньшей мере одной первой платы-носителя. Когда указанная по меньшей мере одна первая плата-носитель и вторая плата-носитель связаны между собой, возникает электрическое соединение между вторыми и третьими соединительными устройствами. Между третьим и четвертым соединительными устройствами каждого второго сигнального канала расположен первый соединитель, при этом первые соединители выполнены с возможностью электрического и механического соединения со вторым ответным соединителем устройства обработки сигналов.
Компактное устройство сопряжения образуется, например, за счет того, что первые сигнальные каналы по меньшей мере одной первой платы-носителя расположены параллельно друг другу, каждый первый сигнальный канал содержит по меньшей мере один первый отрезок сигнального провода, который проходит от первого соединительного устройства соответствующего первого сигнального канала к второму соединительному устройству и в который включен резистор соответствующего сигнального канала. Кроме того, устройство отвода перенапряжений содержит электрический проводник, который проходит перпендикулярно первому отрезку сигнального провода, чтобы избежать влияния перенапряжений или сверхтоков на сигналы в сигнальных каналах.
Чтобы гарантировать отвод сверхтоков или перенапряжений только через первую плату-носитель, а не через расположенные на первой и/или второй плате-носителе элементы, например устройства обработки сигналов, целесообразно, чтобы на указанной по меньшей мере одной первой плате-носителе был расположен вывод соединения на массу, соединенный с электрическим проводником.
Устройство сопряжения может использоваться гибко. Предпочтительно, для этого может быть предусмотрена дополнительная первая несущая панель с несколькими третьими сигнальными каналами, каждый из которых содержит пятое и шестое соединительные устройства. Пятые соединительные устройства выполнены с возможностью подключения полевого прибора, а шестые соединительные устройства могут быть выполнены с возможностью электрического соединения с оставшимися третьими соединительными устройствами второй платы-носителя. Каждый третий сигнальный канал содержит разъем, который выполнен с возможностью разъемного подключения, предпочтительно, для вставки соответствующего модуля защиты от перенапряжений и расположен между пятым и шестым соединительными устройствами соответствующего третьего сигнального канала. Каждый разъем соединен с резистором. Кроме того, предусмотрено устройство отвода перенапряжений, электрически соединенное с разъемами, которое расположено, по меньшей мере, частично на и/или внутри указанной дополнительной первой платы-носителя и выполнено с возможностью отвода возникающих перенапряжений и/или сверхтоков предпочтительно только через указанную по меньшей мере одну дополнительную первую плату-носитель.
Описанные выше устройства сопряжения могут быть выполнены с возможностью установки на монтажной шине.
Модули защиты от перенапряжений могут быть выполнены в виде сменных модулей, при этом разъемы выполнены с возможностью подключения таких сменных модулей.
Как уже упомянуто, согласно одному предпочтительному варианту, в каждый первый соединитель может быть вставлено первое устройство обработки сигналов, которое может выполнять по меньшей мере одну заданную функцию.
Следует отметить, что в каждом втором сигнальном канале может быть предусмотрен по меньшей мере один дополнительный соединитель для соединения с дополнительным устройством обработки сигналов, причем дополнительные устройства обработки сигналов могут выполнять иные заданные функции, нежели первые устройства обработки сигналов. Таким образом, могут быть выполнены устройства сопряжения с самыми разными функциями.
Изобретение более подробно поясняется ниже на двух примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлены:
- фиг. 1: вид сверху примера выполнения устройства сопряжения согласно изобретению;
- фиг. 2: вид в сечении вдоль первого сигнального канала устройства сопряжения, показанного на фиг. 1;
- фиг. 3: вид сверху альтернативного примера выполнения устройства сопряжения согласно изобретению;
- фиг. 4: вид в сечении вдоль первого сигнального канала устройства сопряжения, показанного на фиг. 3.
Предварительно следует отметить, что используемый в ссылочных позициях индекс n может быть равен, например, 16.
1
n
1
n
На фиг. 1 показан пример устройства 10 сопряжения, которое предназначено для соединения нескольких полевых приборов по меньшей мере с одним устройством управления, при этом сигналы от полевых приборов /к полевым приборам сортируются, обрабатываются и/или преобразовываются в зависимости от практической реализации устройства сопряжения. Полевыми приборами могут быть датчики и/или исполнительные органы. Устройство 10 сопряжения содержит плату-носитель 40 с несколькими сигнальными каналами 90-90. Предпочтительно вблизи левого края платы-носителя 40 расположено несколько первых соединительных устройств 50-50. Они расположены предпочтительно на воображаемой линии, проходящей параллельно у-оси системы координат, показанной на фиг. 1 и, тем самым, перпендикулярно продольной оси платы-носителя 40. К каждому соединительному устройству может быть подключен один полевой прибор. Такой полевой прибор 30 изображен на фиг. 2 в качестве примера.
1
n
1
1
Сигнальные каналы 90-90 проходят предпочтительно параллельно друг другу, а именно на воображаемых линиях, каждая из которых проходит параллельно х-оси системы координат, показанной на фиг. 1, и, тем самым, параллельно продольной оси платы-носителя 40. Поскольку в данном примере сигнальные каналы выполнены в основном идентичными друг другу, их строение для простоты более подробно описывается лишь в отношении сигнального канала 90. Сигнальный канал 90 поясняется слева направо в отношении устройства 10 сопряжения, показанного на фиг. 1.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Сигнальный канал 90 содержит первое соединительное устройство 50, которое предпочтительно посредством первого отрезка 91 сигнального провода соединено с первым электрическим соединителем 70. Последний может быть выполнен в виде гнезда или штепселя штепсельного соединения. Между первым соединительным устройством 50 и соединителем 70 на плате-носителе 40 смонтирован разъем 100. Он выполнен для разъемного подключения модуля защиты от перенапряжений. Предпочтительно модуль защиты от перенапряжений выполнен в виде сменного модуля, такого что разъем имеет соответствующее механическое выполнение для подключения сменных модулей. Разъем 100 содержит по меньшей мере два электрических контакта 101, 102, которые могут быть соединены с соответствующими контактами модуля защиты от перенапряжений.
1
1
1
1
1
1
1
1
n
1
n
Чтобы устройство 10 сопряжения даже без подключенных модулей защиты от перенапряжений можно было эксплуатировать надлежащим образом, к первому отрезку 91 сигнального провода или к контактам 101, 102 разъема 100 подключен резистор 130. Последний предназначен для того, чтобы вызванный перенапряжениями повышенный ток протекал через разъем 100 и через подключенный модуль защиты от перенапряжений. Соответствующий модуль защиты от перенапряжений выполнен таким образом, что при высоких напряжениях он становится низкоомным, в результате чего ток больше не течет через резистор 130 или течет, не причиняя вреда. Чтобы возникающие при перенапряжении высокие токи не протекали через устройства обработки сигналов, предусмотрено устройство 140 отвода перенапряжений, содержащее электрический проводник 141, который электрически соединен с каждым разъемом 100-100 или с соответствующими первыми отрезками 91-91 сигнальных проводов. Электрический проводник 141 предпочтительно соединен с выводом 145 соединения на массу, расположенным предпочтительно на плате-носителе 40. Как показано на фиг. 1, вывод 145 соединения на массу может быть соединен с землей или монтажной шиной (не показана), на которой фиксируется устройство 10 сопряжения.
1
1
1
1
1
1
1
1
Как видно далее на фиг. 1, первый отрезок 91 сигнального провода сигнального канала 90 соединен с соединителем 70. В данном примере соединитель 70 не напрямую соединен с вторым соединительным устройством 60,а через второй отрезок 92 сигнального провода, предохранительное устройство 120,приводимое в действие вручную, и третий отрезок 93 сигнального провода.
1
n
1
1
1
1
1
Вторые соединительные устройства 60-60 расположены предпочтительно вблизи правого края платы-носителя 40 на воображаемой линии, проходящей параллельно у-оси системы координат, показанной на фиг. 1. Возможно также соединение соединителя 70 непосредственно через второй отрезок 92 сигнального провода с вторым соединительным устройством 60. Преимущество приводимого в действие вручную предохранительного устройства 120 в том, что соответствующий сигнальный канал, здесь сигнальный канал 90, может быть в экстренном случае прерван непосредственно оператором.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Как видно на фиг. 1, устройство 10 сопряжения содержит, например, n=16 сигнальных каналов 90-90, 16 первых соединительных устройств 50-50, 16 разъемов 100-100, 16 соединителей 70-70 и соответственно вторых соединительных устройств 60-60, которые расположены на воображаемых линиях, проходящих параллельно у-оси системы координат, показанной на фиг. 1. Все сигнальные каналы и вторые соединительные устройства 60-60 выполнены с возможностью соединения с устройством управления, например программируемым логическим контроллером 20, показанным на фиг. 2.
1
На фиг. 2 показан вид в сечении устройства 10 сопряжения из фиг. 1, а именно вдоль первого сигнального канала 90.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
На фиг. 2 показаны сечение платы-носителя 40 и подключенный к первому выводу 50 полевой прибор 30, который может быть датчиком или исполнительным органом. Как показано на фиг. 2 в качестве примера, первый отрезок 91 сигнального провода сигнального канала 90 проходит внутри платы-носителя 40 до первого электрического контакта 101 разъема 100, дальше через резистор 130 и второй электрический контакт 102 разъема 100 до первой контактной точки 71 первого соединителя 70. Далее на фиг. 2 видно, что в разъем 100 вставлен модуль 110 защиты от перенапряжений. Как уже сказано, модуль 110 защиты от перенапряжений служит для того, чтобы в случае перенапряжения направить высокий ток через резистор 130.
1
Далее на фиг. 2 видно устройство 80 обработки сигналов, которое электрически и механически соединено с соединителем 70. Для этого устройство 80 обработки сигналов содержит ответный соединитель 81.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Второй отрезок 92 сигнального провода проходит от второй контактной точки 72 первого соединителя 70, например, частично внутри и по плате-носителю 40 до приводимого в действие вручную предохранительного устройства 120. Как видно на фиг. 2, два отрезка 91, 92 сигнальных проводов электрически соединены между собой только тогда, когда устройство 80 обработки сигналов соединено с первым соединителем 70. Электрическое соединение сигнального канала 90 создается, тем самым, только тогда, когда устройство 80 обработки сигналов электрически соединено с первым соединителем 70. Сигнал от полевого прибора 30, функционирующего как датчик, может затем через отрезок 91 сигнального провода и резистор 130 подаваться на устройство 80 обработки, обрабатываться им, а затем - через второй отрезок 92 сигнального провода, предохранительное устройство 120, приводимое в действие вручную, третий отрезок 93 сигнального провода и второе соединительное устройство 60 - подаваться на программируемый логический контроллер 20 для дальнейшей обработки.
1
n
1
1
n
n
n
n
Устройство 10 сопряжения обеспечивает условие, чтобы подключенные к первым соединительным устройствам 50-50 полевые приборы могли быть корректно распределены к соответствующим входам и выходам устройства 20 управления. В зависимости от практической реализации, например, по сигнальному каналу 90 на устройство 80 обработки сигналов могут подаваться аналоговые входные сигналы датчика 30, преобразовываться в нем в цифровые сигналы и через соединительное устройство 60 подаваться на цифровой вход устройства 20 управления. Аналогичным образом в зависимости от практической реализации, например, по сигнальному каналу 90 аналоговые выходные сигналы устройства 20 управления - через второе соединительное устройство 60, устройство обработки сигналов, электрически соединенное с соединителем 70, и первое соединительное устройство 50 - могут подаваться на содержащий аналоговый вход исполнительный орган (не показан).
1
n
Следует еще отметить, что разъемы 100-100 могут быть выполнены соответственно в виде электрических соединителей типа штепселя или гнезда.
На фиг. 3, 4 изображено альтернативное устройство 11 сопряжения, выполненное для соединения нескольких полевых приборов по меньшей мере с одним устройством управления, причем сигналы от полевых приборов /к полевым приборам в зависимости от практической реализации сортируются, обрабатываются и/или преобразовываются.
1
n
1
n
Отличие от устройства 10 сопряжения состоит в том, что устройство 11 сопряжения содержит несколько плат-носителей, которые обеспечивают более гибкую конструкцию и, тем самым, более легкую адаптацию к различным областям и случаям применения. Для этого разъемы 180-180 для подключения модулей защиты от перенапряжений расположены на по меньшей мере одной первой плате-носителе 150, а электрические соединители 290-290 для подключения устройств обработки сигналов – на второй плате-носителе 160. Прежде всего, следует рассмотреть фиг. 3.
На фиг. 3 изображен вид сверху альтернативного устройства 11 сопряжения без модулей защиты от перенапряжений и без вставленных устройств обработки сигналов, которые, однако, изображены на фиг. 4.
1
8
9
n
Устройство 11 сопряжения содержит по меньшей мере одну первую плату-носитель 150, которая, в свою очередь, содержит несколько первых сигнальных каналов, например восемь сигнальных каналов 270-270. В данном примере устройство 11 сопряжения содержит две первые платы-носители, а именно плата-носитель 150 и дополнительная плата-носитель 151, которая, в свою очередь, содержит несколько сигнальных каналов, например также восемь сигнальных каналов 270-270. Таким образом, устройство 11 сопряжения имеет 16 сигнальных каналов.
Поскольку обе платы-носители 150, 151 выполнены в основном одинаково, ниже более подробно поясняется строение платы-носителя 150.
1
8
1
1
1
8
8
8
1
8
1
8
1
8
1
8
1
n
1
n
Каждый из сигнальных каналов 270-270 содержит предпочтительно вблизи первого края платы-носителя 150 первое соединительное устройство, а на противоположном краю платы-носителя 150 – второе соединительное устройство. Другими словами, сигнальный канал 270 содержит первое 190 и второе 220 соединительные устройства, а восьмой сигнальный канал 270 – первое 190 и второе 220 соединительные устройства. Первые соединительные устройства 190-190 выполнены с возможностью подключения каждого к полевому прибору. Полевым прибором может быть исполнительный орган или датчик с аналоговым или цифровым выходом. Вторые соединительные устройства 220-220 выполнены таким образом, что они могут быть электрически соединены с третьими соединительными устройствами 230-230 второй платы-носителя 160. На фиг. 3 в качестве примера в устройстве 11 сопряжения третьи соединительные устройства 230-230 закрыты платами-носителями 150, 151; они видны лишь на фиг. 4. Здесь следует отметить, что две первые платы-носители 150, 151 и плата-носитель 160 в альтернативном варианте могут быть соединены своими торцевыми сторонами, при этом вторые соединительные устройства 220-220 расположены, например, на самом краю или на торцевой стороне плат-носителей 150, 151, а третьи соединительные устройства 230-230 могут быть расположены на краю слева на плате-носителе 150 или на ее торцевой стороне.
1
n
1
n
1
8
Каждый из сигнальных каналов 270-270 содержит разъем 180-180, причем каждый разъем выполнен для разъемного подключения соответствующего модуля защиты от перенапряжений. Разъемы 180-180 могут быть выполнены в виде штепсельного или гнездового соединителя.
1
8
1
1
1
1
1
8
8
9
n
Разъемы 180-180 расположены между первым и вторым соединительными устройствами соответствующего сигнального канала. Так, например, разъем 180 расположен между первым 190 и вторым 220 соединительными устройствами. Каждый разъем соединен с резистором. Так, разъем 180 соединен с резистором 210, а разъем 180– с резистором 210. Далее первая плата-носитель 150 содержит устройство 200 отвода перенапряжений, которое, по меньшей мере, частично расположено на и/или в первой плате-носителе 150 и выполнено для отвода возникающих перенапряжений и/или сверхтоков. Аналогичным образом дополнительная первая плата-носитель 151 содержит устройство 202 отвода перенапряжений, которое электрически соединено с разъемами 270-270.
1
8
1
8
1
1
1
1
В данном примере каждый первый сигнальный канал 270-270 платы-носителя 150 содержит по меньшей мере один первый отрезок 271-271 сигнального провода, который проходит от первого соединительного устройства соответствующего первого сигнального канала к второму соединительному устройству. Другими словами, отрезок 271 сигнального провода первого сигнального канала 270 проходит от первого соединительного устройства 190 до второго соединительного устройства 220.
1
8
1
1
8
1
8
1
8
1
8
1
8
Как видно на фиг. 3, резистор 210-210 включен в соответствующий отрезок 271 сигнального провода или соединен, каждый, с двумя электрическими контактами 211-211 и 212-212 соответствующего разъема 180-180. Далее на фиг. 3 в качестве примера показано, что устройство 200 отвода перенапряжений содержит электрический проводник, проходящий перпендикулярно первым отрезкам 271-271 сигнальных проводов. Другими словами, электрический проводник устройства 200 отвода перенапряжений ориентирован по воображаемой линии, расположенной параллельно у-оси, тогда как отрезки 271-271 сигнальных проводов проходят параллельно х-оси системы координат. На первой плате-носителе 150 может быть расположен вывод 201 соединения на массу, соединенный с электрическим проводником устройства 200 отвода перенапряжений. Аналогичным образом на дополнительной первой плате-носителе 151 может быть расположен вывод 203 соединения на массу, электрически соединенный с электрическим проводником устройства 202 отвода перенапряжений.
9
n
1
8
1
n
1
n
1
n
Плата-носитель 151 содержит остальные сигнальные каналы 270-270, которые как уже сказано, в основном идентичны описанным выше сигнальным каналам 270-270. Как видно на фиг. 3, в частности, первые соединительные устройства 190-190, разъемы 180-180 и вторые соединительные устройства 220-220 расположены соответственно на воображаемой линии, проходящей параллельно у-оси системы координат, показанной на фиг.3.
Здесь следует отметить, что обе первые платы-носители 150, 151 и вторая плата-носитель 160 могут быть выполнены так, чтобы электрически и механически соединяться между собой. Для этого платы-носители могут содержать соответствующие фиксаторы, которые обеспечивают механическую фиксацию и удержание плат-носителей между собой.
1
n
1
n
1
1
1
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Вторая плата-носитель 160 содержит несколько вторых сигнальных каналов 280-280, которые содержат каждый по одному третьему соединительному устройству и четвертому соединительному устройству и в соединенном состоянии они расположены соосно с первыми сигнальными каналами 270-270. Так, например, второй сигнальный канал 280 содержит третье 230 и четвертое 250 соединительные устройства. Как уже сказано, третьи соединительные устройства 230-230 предусмотрены для электрического соединения со вторыми соединительными устройствами 220-220 обеих первых плат-носителей 150, 151. К четвертым соединительным устройствам 250-250 платы-носителя 160 может быть подключено по меньшей мере одно устройство управления. Следует еще отметить, что как сигнальные каналы 270-270, так и сигнальные каналы 280-280 проходят в основном параллельно друг другу, т.е. параллельно х-оси системы координат, показанной на фиг.3.
1
n
1
9
n
Как видно на фиг. 3, в смонтированном состоянии вторые соединительные устройства 220-220 первой платы-носителя 150 соединены с соответствующими третьими соединительными устройствами, из которых на фиг. 4 изображено только соединительное устройство 230, а вторые соединительные устройства 220-220 первой платы-носителя 151 электрически соединены с соответствующими третьими соединительными устройствами на плате-носителе 160.
1
n
1
n
1
1
1
1
1
n
Далее, между третьим и четвертым соединительными устройствами каждого второго сигнального канала 280-280 расположен электрический соединитель 290-290. Так, например, между третьим 230 и четвертым 250 соединительными устройствами сигнального канала 280 расположен соединитель 290. Соединители 290-290 могут быть реализованы в виде штепселей или гнезд и выполнены для электрического и механического соединения со вторым ответным соединителем устройства обработки сигналов. Соответственно ответный соединитель 241 изображен для устройства 240 обработки сигналов на фиг. 4.
1
n
1
n
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
n
1
1
n
1
n
1
n
Каждый второй сигнальный канал 280-280 может содержать первый отрезок сигнального провода, проходящий от первого соединительного устройства соответствующего сигнального канала к первому электрическому контакту соответствующего соединителя, и по меньшей мере один второй отрезок сигнального провода, проходящий от второго электрического контакта соответствующего электрического соединителя - через предохранительное устройство 260-260 или напрямую - к соответствующему четвертому соединительному устройству. В отношении второго сигнального канала 280 первый отрезок 281 его сигнального провода проходит от третьего соединительного устройства 230 к первому электрическому контакту 291 электрического соединителя 290, а второй электрический контакт 292 электрического соединителя 290 соединен с четвертым соединительным устройством 250через отрезок 282 сигнального провода, предохранительное устройство 260 и дополнительный отрезок 283 сигнального провода. Как видно на фиг. 3, дополнительные сигнальные каналы 280-280 в основном идентичны сигнальному каналу 280. Другими словами, каждый электрический соединитель 290-290 cоединен с соответствующим четвертым соединительным устройством 250-250 предпочтительно через одно из предохранительных устройств 260-260 , приводимых в действие вручную.
1
1
На фиг. 4 изображен вид в сечении устройства 11 сопряжения, показанного на фиг. 3, вдоль сигнальных каналов 270, 280, причем первая 150 и вторая 160 платы-носители изображены отделенными одна от другой.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
На фиг. 4 в сечении изображена плата-носитель 150 с первым соединительным устройством 190, которое расположено на ее верхней стороне в качестве соединительного контакта. Также изображено второе соединительное устройство 220, расположенное, например, на нижней стороне платы-носителя 150. Соединительное устройство 190 через отрезок 271 сигнального провода соединено с соединительным устройством 220, причем отрезок 271 сигнального провода проходит предпочтительно в плате-носителе 150. В отрезок 271 сигнального провода включен резистор 210 своими соединительными контактами 211, 212, которые, в свою очередь, могут быть электрически соединены с контактами 181, 182 разъема 180, распложенного на верхней стороне платы-носителя 150.
1
Как видно далее на фиг. 4, отрезок 271 сигнального провода соединен с электрическим проводником устройства 200 отвода перенапряжений, который, в свою очередь, соединен с выводом 201 соединения на массу. Последний может быть электрически соединен, например, с землей или монтажной шиной, чтобы отводить вызванные перенапряжением сверхтоки.
1
Далее на фиг. 4 изображен модуль 170 защиты от перенапряжений, который может быть выполнен в виде сменного модуля. Разъем 180 выполнен предпочтительно для размещения сменных модулей. Вызванные перенапряжениями сверхтоки направляются в основном через модуль 170 защиты от перенапряжений, что обозначено штриховой линией в нем.
1
Далее на фиг. 4 изображено сечение второй платы-носителя 160, а именно вдоль сигнального канала 280.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1,
1
1
1
На верхней стороне платы-носителя 160 расположены третье 230 и четвертое 250 соединительные устройства. Первый отрезок 281 сигнального провода проходит предпочтительно внутри платы-носителя 160 и соединяет третье соединительное устройство 230 с контактом 291 электрического соединителя 290. Второй отрезок 282сигнального провода проходит предпочтительно местами внутри платы-носителя 160 и местами сверху по ней и соединяет контакт 292 электрического соединителя 290 с первым контактом предохранительного устройства 260приводимого в действие вручную. Третий отрезок 283 сигнального провода проходит предпочтительно частично внутри платы-носителя 160, а частично по плате-носителю 160 и соединяет второй контакт предохранительного устройства 260, приводимого в действие вручную, с соединительным устройством 250.
1
1
1
1
1
1
1
Далее на фиг. 4 изображено электрически и механически соединенное с соединителем 290 устройство 240 обработки сигналов, которое содержит ответный соединителю 290 электрический соединитель 241. Согласно одному предпочтительному варианту, отрезок 281 сигнального провода электрически соединяется с отрезком 282 только тогда, когда устройство 240 обработки сигналов электрически соединено с расположенным на плате-носителе 160 соединителем 290. Это состояние символически обозначено штриховой линией 242. Другими словами, лишь в смонтированном состоянии полевые сигналы могут поступать от полевого прибора, подключенного к соединительному устройству 190, к четвертому соединительному устройству 250, при этом в устройстве 240 осуществляется заданная обработка сигналов и/или заданное преобразование сигналов.