JP2845076B2 - 入出力ユニット - Google Patents

入出力ユニット

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JP2845076B2
JP2845076B2 JP5031824A JP3182493A JP2845076B2 JP 2845076 B2 JP2845076 B2 JP 2845076B2 JP 5031824 A JP5031824 A JP 5031824A JP 3182493 A JP3182493 A JP 3182493A JP 2845076 B2 JP2845076 B2 JP 2845076B2
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嘉幸 鎌田
宏 田村
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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工業用の制御機器に用い
られるフィールド機器と入出力信号の授受を行う入出力
ユニットに係り、特に高密度実装を実現すると共に組立
容易で計装作業が容易な構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、例えば実開平4−8809
3号公報で入出力ユニットを提案している。このような
入出力ユニットは、流量計や圧力計等の検出端や電動バ
ルブ等の操作端と信号を授受して上位の中央制御装置に
繋げるもので、特に4−20mA等のアナログ計装信号
や熱電対からの信号を利用する用途のものである。従来
の信号変換を行う回路はICの集積度が低く、そのため
一ユニット当たりで処理できる信号数が少なく、また入
出力ユニットの各スロットに収容される入出力カードの
形状も比較的大きなものであった。
【0003】また、このような入出力ユニットの冷却
は、実開平2−79091号公報に開示されている様
に、数段入出力ユニットを積み重ねると共に、この入出
力ユニットの後方にダクトを設けて、強制空冷により行
っていた。そのため、入出力ユニットを構成するキャビ
ネットが大型になると共に、付加価値の少ないダクトの
占有領域が多く、コスト高になるという課題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子部
品の集積度が高まると、従来よりも小型の入出力カード
でより多くの信号点数を取り扱える。この場合、単純に
入出力信号の数を増大させると、一点当たりの信号処理
に必要な電力はさほど変化しないから、従来よりも高い
冷却能力を持つ放熱構造が必要になるという課題があ
る。また、狭隘な空間で多数の信号線を取り扱うことか
ら、配線作業を迅速かつ正確に行うと共に、端子台を装
着する場合には各信号線の視認性と配線作業が円滑に行
える構造とするという課題があった。更に、小型化した
入出力カードには取扱いの容易なものが望まれている。
本発明はこのような課題を解決したもので、小型であり
ながら十分な放熱が行えると共に、多数の信号線を狭隘
な空間で処理する場合にも配線・組立作業が円滑に行え
る入出力ユニットを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項1の記載の本発明は、工業用制御機器で取り扱う信号
形式とフィールド機器で取り扱う信号形式との変換を行
う入出力カード50が収容されるスロット12が一列に
設けられたカード収容室10と、このスロット毎に2端
子若しくは3端子が配置され、フィールド機器と接続さ
れた信号線が結線される端子台部20と、各スロットと
各端子とが対応する状態で、これらカード収容室と端子
台部とが設けられるケース部30とを具備し、前記工業
用制御機器と被制御対象となるフィールド機器との間の
信号授受を仲介する入出力ユニットにおいて、前記端子
台部には、端子を覆う端子カバー24が取り付けられる
と共に、この端子カバーが閉じられた状態で前記カード
収容室の各スロットの番号とタグを表示するスロット表
示シート25と、この端子カバーが開かれた状態で各端
子の番号とタグを表示する端子表示シート26とが取り
付けられていることを特徴としている。
【0006】
【作用】カード収容室には、入出力カードを収容するス
ロットが数個一列に設けられている。端子台部は信号線
を接続するものである。入出力カードは信号変換を行う
もので、上位のシステム側と接続されると共に、端子台
部を介してフィールド機器と電気的に接続される。
【0007】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図1は本発明の一実施例を示す構成図で、(A)は
平面図、(B)は正面図、(C)は側面図である。図に
おいて、カード収容室10は入出力カード50を収容す
るスロット12が複数設けられたもので、ここでは16
個のスロットが一列に配置してある。各スロット12は
挿入方向に向かって上部案内溝12aと下部案内溝12
bが一対設けられている。バックボード14はカード収
容室10の奥に設けられたもので、各スロット12に対
応して接続コネクタ16が設置されている。接続コネク
タ16は入出力カード50の背面に設けられたコネクタ
56が接続されるもので、ある極は端子台部20と接続
され、他の極はシステム側と接続されるバスが接続され
ている。
【0008】端子台部20は2端子若しくは3端子を一
組とし、この一組の端子が各スロット12に対応して設
けられたものである。ここでは3端子を一組としている
ので、下段端子21、中段端子22及び上段端子23が
設けられている。中段端子22を下段端子21並びに上
段端子23と比較して半ビッチずらしているのは、フィ
ールド機器の信号線を接続する作業の便宜を考慮したた
めである。好ましくは、これらの端子にネジ落下防止機
構付き端子(実開平4−102568号公報参照)を用
いると、作業性が高まる。
【0009】端子カバー24は下段端子21、中段端子
22及び上段端子23を覆うもので、軸部27を中心に
して開閉することができ、結線作業時は開き、通常の動
作状態では閉じて各端子を保護している。予備端子28
は、端子台部20のカード収容室10側に設けられたも
ので、信号線が熱電対の場合に温度補償を行うRJCユ
ニットの装着や、制御装置が半自動状態のときバックア
ップ用の機器を接続するのに用いる。端子カバー24に
は、スロット表示シート25と端子表示シート26がそ
れぞれ表側と裏側に貼付してあるが、詳細は後で説明す
る。コネクタ接続部29は、端子台部20と同一信号若
しくはこれと異なる別信号を取扱うもので、第2出力と
も呼ばれている。
【0010】ケース部30は前面に端子台部20が設け
られたもので、背面にはシステム側コネクタ40が設け
られていると共に、カード収容室10が後ろ側に設けら
れている。ここでは、入出力カード50で発生した熱を
効率的に外気に放熱するため、アルミニューム等の熱伝
導性の良好な材料を用いると共に、適宜通風孔を設けて
いる。システム側コネクタ40は図示しないバックユニ
ットと接続されるもので、位置決めのため一対の突起部
42がケース部30背面に設けられている。取付けネジ
44はケース部30の四隅に設けられたもので、ケース
部30をバックユニットに固定するために用いる。バッ
クユニットはキャビネット等に収容されたもので、シス
テム側の中央制御装置と接続されるバスが設けられてい
る。
【0011】図2は端子台部20とバックボード14の
接続を説明する図である。端子台部20の一組の端子
は、バックボード14の接続コネクタ16であって対応
するスロット12の極に接続される必要がある。そこ
で、端子台部20の背面に設けられた端子ボード部
9’とバックボード14の各端子とを一括して接続でき
れば配線作業が円滑に行える。ここでは、折り曲げ可能
な剛性のプリント基板(フレックスリジッド基板)46
を用いて端子ボード部29’とバックボード14を一体
に構成すると共に、両者の配線パターンを予めプリント
基板に印刷している。尚、端子ボード部29’とバック
ボード14をそれぞれ独立したプリント基板で構成し、
両者の間を多芯のフレキシブルケーブルで接続しても差
し支えない。
【0012】図3は端子カバー24に貼付するシートの
展開図である。スロット表示シート25と端子表示シー
ト26は、折り目線263を挟んで印刷されており、こ
の折り目線263で二つ折りして端子カバー24の表裏
を覆うように貼付する。スロット表示シート25は、タ
グ表示欄251とスロット番号欄252よりなり、タグ
表示欄251には各スロットに挿入される入出力カード
50のタグ名を記載する。端子表示シート26は、タグ
表示欄261と端子番号欄262よりなり、タグ表示欄
261には接続されるフィールド機器のタグ名を記載す
る。端子番号欄262には、端子台部20の下段端子2
1、中段端子22及び上段端子23に応じて表示がなさ
れ、例えば1番スロットでは1A,1B,1Cが表示さ
れる。尚、タグ名とは計装において、制御対象を識別す
るため、各制御対象毎に定められた名称である。
【0013】図4は端子カバー24に対するシート貼付
の説明図で、(A)は端子カバーを閉じた状態、(B)
は開いた状態を表している。端子カバー24を開いた状
態では、スロット表示シート25が表れている。この場
合、各スロット12に対応する入出力カード50を差し
込むのであるが、タグ表示欄251と入出力カード50
に付されたタグ名とは一致するのが原則である。そこ
で、保守作業等で入出力カード50をスロット12から
引き抜いた場合でも、タグ表示欄251を参照すること
で保守対象となっているタグが判別でき、入出力カード
50を一々参照する必要がなくなり、保守作業が円滑に
行えるという効果がある。
【0014】次に、端子カバー24を開いた状態では、
端子表示シート26が表れている。ここでは、端子台部
20の各端子組に隣接して端子表示シート26による表
示がなされている。そこで、計装作業時にネジ端子と端
子番号欄262とが近接していて、端子番号の確認が容
易になる。また、結線作業が一応完了した後スタートア
ップがなされるが、このスタートアップ時にネジ端子と
端子番号の接続堪忍が容易に行えると共に、入出力カー
ド50がスロット12に装着されていなくても確認作業
が行える。
【0015】図5は入出力カード50の構成図で、
(A)は平面図、(B)はカバー部55を装着した状態
の側面図、(C)はカバー部55を取外した状態の側面
図である。図において、プリント基板51は、信号変換
を行う電子部品が実装されるもので、例えば両面に表面
実装部品を搭載して薄型化する。ケース部52は入出力
カード50の基本形状を定めるもので、プリント基板5
1が取り付けられてプリント基板51の一方の面を保護
する。フィン部53は冷却をおこなうもので、好ましく
はケース部52と一体にアルミダイキャスト等で製造す
ると、熱伝導が円滑に行える。抜去部54はケース部5
2の正面側端部に取り付けられたもので、入出力カード
50をカード収容室10から取り出す際に用いる。カバ
ー部55は、プリント基板51の他方の面を保護するも
ので、ケース部52に取付けられる。コネクタ56は入
出力カード50の背面に設けられたもので、接続コネク
タ16と嵌合する。導光部57は、フィン部53に設け
られたもので、プリント基板51に搭載された入出力カ
ード50の動作状態を表示する発光素子58の放射する
光を入出力カード50の正面に導く。
【0016】このように構成された装置の組立手順を次
に説明する。まず、ケース部52に抜去部53を取り付
ける。次に、導光部57をフィン部53に形成された取
付け溝に挿入する。そして、プリント基板51をケース
部52の所定位置に位置決めしてネジ止めする。この際
に矢印b,c方向に移動させることで、円滑に位置決め
が行われる。最後にカバー部55をケース部52に取り
付ける。必要に応じて、ケース部の正面にタグを表示す
る銘板を貼付する。
【0017】このように、プリント基板51をケース部
52とカバー部55で全周にわたって覆っているので、
露出している電子部品がなく信頼性が高まるという効果
がある。例えば、導電物が落下しても電子部品に短絡が
生ずる虞がなく、またハンドリングにおいても直接部品
に外力が作用することがない。また、入出力カード50
はカード収容室10に収容されるが、フィン部53は外
気に露出するので、プリント基板51での発熱はケース
部52とカバー部55により伝熱されてフィン部53に
送られ、外気に放出され、放熱効率が良いという効果が
ある。
【0018】図6は抜去部54の説明図である。抜去力
を付与するレバー部541と、ケース部52と係合する
凹部を有する係合部542、回動の中心となる軸部54
3並びに抜去部54をケース部52に固定するロック部
544を有している。ロック部544は、ケース部52
側に設けた凸部521と係合する凹部になっている。こ
のように、ロック部544を設けると、抜去部54は入
出力カード50と接続コネクタ16とが嵌合する状態を
保持する姿勢に拘束されるから、振動等により誤って入
出力カード50が接続コネクタ16から脱離する事態が
防止され、信頼性が高まるという効果がある。
【0019】図7は入出力カード50の動作状態を表示
する装置の説明図である。プリント基板51に発光素子
58を搭載して、導光部57により発光素子58の光を
カード正面に導いているので、組立性がよい。従来は実
開平3−1579号公報に開示されているように、特別
な形状の発光素子を用いていたが、この実施例では導光
部57を用いているので、組立性がよく部品点数も比較
的すくなくてすむという効果がある。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば入
出力カード50で発生した熱をケース部30で効率よく
放熱するようにしているので、小型の筐体でも十分な放
熱が行えるという効果がある。また、入出力カード50
に端子台を設置せず、別途設けた端子台部20に信号線
を結線すると共に、バックボード14側で入出力カード
50とコネクタ接続しているので、信号線の引回しが少
なく配線組立作業が円滑に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】端子台部20とバックボード14の接続を説明
する図である。
【図3】端子カバー24に貼付するシートの展開図であ
る。
【図4】端子カバー24に対するシート貼付の説明図で
ある。
【図5】入出力カード50の構成図である。
【図6】抜去部54の説明図である。
【図7】入出力カード50の動作状態を表示する装置の
説明図である。
【符号の説明】
10 カード収容室 20 端子台部 30 ケース部 40 バス接続手段 50 入出力カード
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−72653(JP,A) 実開 平3−53789(JP,U) 実開 平3−43261(JP,U) 実開 平4−88093(JP,U) 実公 平3−16020(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01R 9/00,9/15 - 9/28,23/68 G01K 7/12 G01B 11/24 G05B 19/05 H05K 7/14,7/20 H02B 1/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工業用制御機器で取り扱う信号形式とフ
    ィールド機器で取り扱う信号形式との変換を行う入出力
    カード(50)が収容されるスロット(12)が一列に
    設けられたカード収容室(10)と、 このスロット毎に2端子若しくは3端子が配置され、フ
    ィールド機器と接続された信号線が結線される端子台部
    (20)と、 各スロットと各端子とが対応する状態で、これらカード
    収容室と端子台部とが前面に設けられるケース部(3
    0)と、 を備え、前記工業用制御機器と被制御対象となるフィー
    ルド機器との間の信号授受を仲介する入出力ユニットに
    おいて、 前記端子台部には、端子を覆う端子カバー(24)が取
    り付けられると共に、この端子カバーが閉じられた状態
    で前記カード収容室の各スロットの番号とタグを表示す
    るスロット表示シート(25)と、この端子カバーが開
    かれた状態で各端子の番号とタグを表示する端子表示シ
    ート(26)とが取り付けられていることを特徴とする
    入出力ユニット。
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JPH0754806Y2 (ja) * 1989-06-28 1995-12-18 株式会社ソキア 測量機の測角装置に用いられるエンコーダ板支持構造
JPH0737351Y2 (ja) * 1990-12-18 1995-08-23 横河電機株式会社 ユニット収容機構

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