JPH06500664A - プロセス・インタフェース・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プロセス・インタフェース・システム 技術分野 本発明は、望ましくはプロセス制御システムの変換器またはアクチュエータとコ ンピュータなどの監視装置との間のインタフェースのための電子ユニットに関す る。

背景技術 工業プロセスの監視には、いろいろの種類のコンピュータ制御システムが用いら れている。中央コンピュータの役目は、プロセスを監視し制御することである。

これは、プロセスの過程についての命令をコンピュータにプログラミングするこ とによって行なわれる。監視用コンピュータが制御信号をプロセスに与えるため には、コンピュータは現在のプロセスの状態と事象を知らなければならない。こ のために変換器とアクチュエータは情報をコンピュータに送る。

プロセスの制御用コンピュータと通信する変換器、アクチュエータまたは他の部 材は、コンピュータと通信する信号について、電圧、電流のレベルや信号の種類 など非常に異なる要求を持つ。信号の種類は、アナログとディジタルが共に用い られる。コンピュータと、コンピュータに接続されるプロセス内の各種の外部部 材との間の信号のインタフェースとして、インタフェース・二二ットが用いられ る。これらのインタフェース・ユニットは、一般に電子回路を備えたプリント基 板（ＰＣＢ）から成り、受信部材の要求に合わせて信号を変換し、適合させる（ を子回路を搭載したＰＣＢが回路基板（ＣＢ）である。）上に述べたインタフェ ースＣＢは、変換器／アクチュエータからコンピュータへの、またはその逆の、 電気信号を適合させるのに必要な場合が多い。変換器／アクチュエータからコン ピュータへ送られる信号はアナログでもディジタルでもよいが、コンピュータに 適した信号に変換しなければならない。同様にコンピュータからの出力信号は、 接続される設備に適したアナログまたはディジタル信号に変換する必要がある場 合がある。これに関連して、アナログ入力信号と出力信号はそれぞれＡｔ／ＡＯ で表わし、ディジタル入力信号と出力信号はそれぞれＤｒ／ＤＯで表わす。変換 器／アクチュエータとコンピュータとの間の電流および電圧レベルの適合も必要 であろう。

柔軟なシステムの、ＰＣＢを用いた電子装置を設計する場合には、ＰＣＢをキユ ービクルに、またはキユービクル枠を備える箱に取り付けるのか普通である。キ ユービクル枠のＰＣＢ用スロスロットＣＢを挿入して、いろいろの機能のＣＢを 大きなユニットにまとめる。各ＣＢの通信は、バスをＣＢに接続することによっ て可能になる。このようなバス接続は、各種のＣ８間の内部通信にも、ＣＢとコ ンピュータの間のシステム通信にも用いてよい。

上に述べた技術を例えばプロセス・コンピュータ・システムに用いる場合には、 プロセス・コンピュータ・システムのいろいろのインタフェースＣＢに変換器／ アクチュエータを接続する。通常、任意の数の端子ブロックをキユービクル枠上 のＰＣＢに隣接して並べてこの接続を行なう。これらの端子ブロックは、接続お よび分配用端子ブロックとして機能し、外部部材を交差相互接続（またはマーシ ャリングと呼ぶ）によってここに接続する。

交差相互接続というのは、例えば多心ケーブルの素線をケーブル内の素線の配列 によって決まる正しい順序に端子ブロックの一方の列に接続することをいう。端 子ブロックの他方の列には、プロセス・インタフェースＣＢの配列によって決ま る順序に、プロセス・インタフェースＣＢから配線を接続する。これらの２列の 端子ブロック間に交差相互接続が行なわれる。その場所は、プロセス・インタフ ェース・ユニットに隣接するキユービクル内であることが多い。同様な交差相互 接続を変換器に隣接した場所で行なうことも多く、変換器の接続点を多心ケーブ ルに接続することができる。

端子ブロックを接触および接続装置として用いて、システム内のＣＢ、変換器、 その他のユニットへの電圧供給または他の供給を行なうこともある。

ある工業プロセスのプロセス・コンピュータ・システムなど、特定の電子システ ムを設計する場合にはインタフェース設備に接続された制御用コンピュータが用 いられる。このインタフェース設備は上に述べたように、通常キユービクル枠を 備えるキユービクル内に収められ、プロセスの側に設置されるのが普通である。

インタフェース・ユニット形式のシステム装置、すなわち信号およびシステムの インタフェースＣＢは、キユービクル内に設けられる。フンピユータとインタフ ェース・ユニットとの間では、情報はバスで伝えられる。システム・キユービク ルとプロセス内の変換器／アクチュエータとの同の距離は非常に異なってよい。

通常、信号ケーブルが用いられ、信号は変換器とインタフェース・ユニットとの 間で、多くは多心ケーブル内を１個または複数の交差相互接続を介して直接伝送 される。しかし距離か長い場合には、プロセス・インタフェースＣＢ即ち特殊の プロセス・インタフェース・ユニットは変換器／アクチュエータの近くに設けて よく、この場合はプロセス信号はコード化され、例えばモデムの助けにより直列 バスを通して伝送される。

通常、上に述べた端子ブロックを、フランジを備えた金属の取付レール上のキユ ービクル枠に固定し、端子ブロックを端子ブロックの下の差込み部によってフラ ンジに差し込むのか普通である。次に端子ブロックを取付レールの上に列状に並 べる。並べ方には、例えば旧Ｎ規格ＥＮ　５００２２またはＥＮ　５００３５な どの標準設計が用意されている。

システムのインタフェース・ユニットを構成するＣＢ即ちＰＣＢを基にした電子 ユニットは、通常多重チャンネル設計である。すなわち同じＰＣＢ上に複数の信 号通信チャンネルを設ける。これには次に述べるようないくつかの欠点がある。

−１つのチャンネルが故障すると、全ＣＢを交換または、修理しなければならな いので同じＣＢにある他のチャンネルも影響を受ける。

−従来の技術を用いてＣＢを構成すると処理できる信号の種類がごく少ないので 、多くの種類の標準ＣＢを用意しなければならない。

−コンピュータと通信するための並列バスに接続するので、多くの種類のＣＢを 互いに近接して設置しなければならない。従ってＣＢを変換器やアクチュエータ のすぐ近くに設置することができないのでコストが高くなる。

−従来の技術では、異なる信号レベルの接続に高級なプログラミングや診断機能 を導入する場合は、各チャンネルのコストが高くなる。

−従来の標準［Ｃを使った技術では、普通、コストがかかり過ぎるために十分な 保護手段を設けることができないので、壊れやすい。

−あらゆる外部接続対象に適するＣＢを設計することは不可能である。

−設置された各ＣＢには、使われないチャンネルがある。

多心ケーブルと交差相互接続を用いて、変換器を直接に接続することにより外部 部材とインタフェースＣＢを接続する方法について述べた。大規模の工業プロセ スでは、コンピュータと外部部材との間の通信のために多くのチャンネルが用い られる。この場合、インタフェースＣＢ自体のコストは安いが、同時に、交差相 互接続の配線コストが増え、大規模なプロセスではそのコストは極めて大きくな る。同時に、上に述へた技術を用いた場合、他に実現性のある接続方法はない。

一層複雑で実質的にアナログの変換器を接続するために、変換器がコンピュータ と直接通信するいわゆるフィールド・バスの開発が行なわれいる。しかしこれが 適用できるのは、高価で複雑な変換器とアクチュエータだけである。

また、ＰＣＢ上のインタフェース・ユニットと同じ機能を持ち、上に述べたよう に取り付ける小型のインタフェース・モジュールも市販されている。これらのイ ンタフェース・モジュールは、端子ブロック用として説明したレールと同じ型の 取付レールに固定するようになっている。インタフェース・モジュールはそこか らいわゆる点対点接続によって接続される。すなわちバス構造ではない。また、 並列バスによってコンピュータと通信するユニットもある。これは通常フラット ・ケーブルを用いた個別ケーブルによって各インタフェース・モジュール間を接 続するもので、インタフェース・モジュールを並べて置く場所が必要である。こ の方法では、インタフェース・モジュールと通常の標準端子ブロックとを取付レ ール上で混在させることはできない。インタフェース・モジュールは多重チャン ネル設計なので、上に述べた欠点がいくつか残る。また交差相互接続（またはマ ーシャリング）もなくならない。また、単一チャンネルで、絶縁され、かつ取り 替えのできるプロセス・インタフェース・ユニットも用いられるが、この場合に は、これらは別個のバックブレーン上に設けられ、従ってユニットを標準の端子 ブロックと共に設けることができない。従って、この単一チャンネルの絶縁ユニ ットにも上に述べたいくつかの欠点がある。

柔軟な電子システム装置の設計を可能にするこの技術分野の新しい開発段階では 、コンピュータと変換器やアクチュエータなどの外部ユニットとの間のインタフ ェース・ユニットを設ける場所は、変換器とアクチュエータのあるプロセスに近 い方が望ましい。この方法に要求されることは、チャンネル毎に絶縁し、直列バ ス以外を通しては電圧を供給せず、また広範囲の診断およびプログラミング機能 を持つことである。このために、プロセス・コンピュータ・システム内の異なる ユニット間の通信の問題に対して、全く別の解決策をとることにする。

発明の概要 本発明は、レールに取り付ける標準端子ブロックと同じ型の端子ブロック状のブ ロック内に、コンパクトなＩＣ技術に基づく単一チャンネル・モジュールを収め る、プロセス・インタフェース・システムに関する。単一チャンネル・モジュー ルの種類はわずかで、それぞれＡＩまたはＡＯインタフェース・ユニット用とＤ ＩまたはＤＯインタフェース・ユニット用に、またその電圧範囲に合わせて、設 置する際にプログラミングするように設計されている。

各インタフェース・モジュールは、各インタフェース・モジュールを取り付ける 取付レールに設ける電子的な伝導通路の形の直列バスを通して、システム・コン ピュータと直接通信する。モジュールの電源も、レールの面上の伝導通路を通し て供給する。変換器は、個々のインタフェース・ユニットに直接接続する。端子 ブロックは、例えば変換器への電圧供給用インタフェース・モジュールと自由に 混在させることができる。

インタフェース・モジュールとシステム・コンピュータとの間の通信は、本願と 同時に出願されたスエーデン特許出願番号９００２７６２−４に記述されている 伝導通路を備える、取付レールを通して行なわれる。

新しいプロセス・インタフェース・システムは、インタフェース・ユニットをプ ロセスの各種の外部部材の近くに移し、交差相互接続の必要を排除することによ りこれらの外部部材と各インタフェース・ユニットとの接続を簡単にする新しい 方法である。モジュール形式のインタフェース・ユニットは直列バスを通してコ ンピュータと通信する。この通信に必要なのは、現場の各モジュールとコンピュ ータとに接続する素線の少ないケーブルである。

プロセス・インタフェース・モジュールを収めるブロックは、その外観において 、取付レール上に取り付ける通常の標準端子ブロックと同様の型をした端子ブロ ックとして設計される。端子ブロック形式のこれらのモジュールは取付レールの 伝導通路に接続するための接触部を備えているので、これらのモジュールはシス テム・コンピュータと通信することができる。システム・コンピュータとの通信 は直列バスを通して行なわれる。このため、取付レールの底部に少なくとも１本 の伝導通路を設ける必要がある。

一体化の程度によって、２種類の］１０モジユールが必要である。１つは関連す る工業設備内の全範囲のディジタル信号用であり、他の１つは工業装置内で最も 多く用いられる種類のアナログ信号用である。信号の一般的な種類は、例えば「 工業プロセス測定および制御システムの考察」を含む「技術委員会Ｎｏ、６５　 Ｊ発行のＩＥＣ資料６５Ａ　（中央局）２１に記述されている。−例を挙げると 、本発明による４種類の標準１１０モジユールを用いれば、はとんど全てのＩ１ ０インタフェース・ユニットの要求のほぼ１００％を満たすことができといえる が、上に述べた従来の技術の多重チャンネルＣＢを用いれば、５０種類以上必要 である。本発明の標準モジュールで処理できない種類の信号は、個別の信号変換 器で変換してよい。または、標準部品を使ったハイブリッド技術により特殊のモ ジュールを製作してもよい。

小型の一体型インタフェース・モジュールは単一チャンネル絶縁ユニットを用い て製作することができ、その絶縁、通信、電源は、シリコンを基板にした電子回 路に広範囲に集積した、便利モジュール化ユニットにする。

取付レールに取り付ける標準端子ブロックは、これらの１′１０モジユール用の 電子的に伝導する通信通路を短絡さえしな（プれば、取付レール上でｆ１０モジ ュールと自由に混ぜてよい。こういう端子ブロックは、プロセス制御システムを 設置する際に接続や配線を増やすのに必要であり、または望ましい。

各１１０モジユールは、運転状態で自由にシステムに接続し、または取り外して よい。更に同じ型のモジュールは互いに交換できる。

あるインタフェース・システムで、１個の取付レール上に取り付けられない程［ １０モジユールの数が多い場合は、いくつかの取付レールをグループにして互い に接続してよい。この場合は、特殊のモジュール形式の特殊な通信ユニットを用 いる。このユニットは取付レール上で終端として機能し、更にグループ内の隣接 する取付レールと通信する。また、少なくとも１個の取付レールの各グループ内 に通信および電流供給ユニットか必要で、このユニットもまた端子ブロックとし て取付レール上に取り付ける。この通信および電流供給ユニット、以下ＳＢＣユ ニットと呼ぶ、はプロセスのコンピュータ・システムと接続するフィールド・バ スと、Ｉ１０モジュールのグループ内の短距離通信のための直列バスとの間のイ ンタフェースである。

各Ｉ１０モジュールは、プロセス・システムのコンピュータ部内の通信ＰＣＢに よって、フィールド・バスの通信を介して周期的に走査される。各Ｉ１０モジュ ールはアドレスを持ち、コンピュータ部内の通信ユニットが通信中にこれを検知 する。更に、各種類のＩ１０モジュールはそれぞれの識別コードを持つ。

すでに述べたように、原理的にはプロセス・インタフェース・システム内にある のは２種類のＥ１０モジュールたけて、１つはディジタル用、他の１つは外部部 材へ接続するアナログ用である。これらの２種類の（１０モジユールは、モジュ ールとシステム・コンピュータとの面の直列通信用の回路や、信号、電流、電圧 の適合用、変換器とＩ１０モジュールとの間のケーブルの故障の監視、ケーブル 診断、絶縁およびＥＭＩ障壁、誤信号タイプ接続の保護用回路や、内部温度監視 用の回路を含む。

［１０モジユールは個々に絶縁され、短絡保護されている。修理はできないが、 故障した場合は取り外すことができる。更に、モジュールの特徴は、安価で製造 しやすいということである。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明のモジュール化したプロセス・インタフェースと、このシステ ムとシステム・コンピュータとの通信の原理を示す。

第２図は、１１０モジユールの外部設計と取付レールへの取り付けを示す略図で ある。

第３図は、本発明のＩ１０モジュールの内部ブロック構造を示す略図である。

第４図は、Ｉ１０モジュールと端子ブロックの任意の組み合わせの助けにより、 インタフェース・システムがその機能に完全に柔軟に適合して、必要に応じて変 更できることを示す。

第５図および第６図は、それぞれディジタルおよびアナログ［１０モジユールの 内部構成について、異なる回路をブロック形式で示す略図である。

望ましい実施態様の説明 上に述べた図を参照して、本発明の望ましい実施態様を説明する。

第１図は、通信ユニットＣＯＭを通して、フィールド・バスによりプロセス・イ ンタフェース・ユニット］と通信するシステム・コンピュータＰＣを示す。シス テム・コンピュータＰＣのプログラムはプロセスの監視または制御のデータを用 い、プロセス・インタフェース・システムｌを通して図に３ａ、３ｂ、３ｃなと と表わした外部変換器と通信する。

インタフェース・ユニットｌは、少なくとも１個の取付レール４と、その上に取 り付けた以下に説明する各種の端子ブロックを含む。

標準型の取付レール４は例えばＤＩＮ規格ＥＮ　５００２２−３５＄７．５によ るもので、電子的な伝導通路５ａ、５ｂなどを備え、これらの伝導通路は互いに 、また取付レールの金属枠（もしあれば）から電気的に絶縁されている。伝導通 路５ａ、５ｂ、５ｃなどは、例えば図に示すように取付レールに沿って延びる。

伝導通路を設ける場所は他でもよい。またはこれらの通路は、レールのフランジ に取り付けてもよい。伝導通路５ａ−５ｃは例えば、その上に伝導通路を薄い電 子的な伝導層として設け、基板は取付レールのバックブレーンとして取付レール ４の面上に取り付けた薄い絶縁基板であってよい。

取付レール４上では、取付レールのフランジの上またはフランジに、各種の端子 ブロックを差し込んで取り付けてよい。通常、電子装置の相互接続または接続の ための接続作業および据え付けの際には、標準の端子ブロックを用いる。ここで は、このような標準の端子ブロックを参照番号６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄで表わす 。これらの端子ブロックはここては単なる接続および配線用端子ブロックとして 用いており、通常、取付レール上の伝導通路を通して他の端子ブロックや他の設 備と通信することはできない。

取付レールは通常フランジ付きレールで、その上にディジタルおよびアナログＩ １０モジュールＤ、Ａも取り付けられる。これらのＩ１０モジュールは容器に入 っており、第２図に示すようにこれらのｆ１０モジュールの外観は端子ブロック と同様である。その理由は、Ｅ１０モジュールも上に述べた標準の端子ブロック と同じ方法で取り扱う必要があるため、すなわちモジュールを取付レール上に簡 単に差し込めるようにするためである。外部変換器や、場合によっては電流およ び電圧の接続のための接続用接点を備える外に、これらのモジュールは下側に多 数の接触部材も備える。このようなＩ１０モジュールをレールに取り付けると、 Ｉ１０モジュールのこれらの接触部材は取付レール４上の任意の伝導通路に係合 し、関連する伝導通路はＩ１０モジュールの外部にある他の電気ユニットと電気 的に接続する。

ＰＭで表わすユニットは電流供給ユニットで、ケーブル７を通して外部から電力 を受ける。電流供給ユニットＰＭは電流供給装置とも呼び、必要電圧を主として 変換器またはアクチュエータに供給するだけでなく、通信ユニットＳＢＣにも供 給し、更にレール内のバス構造を通して端子ブロックＤおよびＡにも分配する。

外部部材３の電力消費量によっては、電流供給装置ＰＭを端子ブロックと同様に レール４に設けてもよい。

通信ユニットＳＢＣは［１０モジユールと同じ取付レール４上に取り付け、［１ ０モジユールへの電圧を絶縁しまた分配する。この通信ユニットＳＢＣは、［１ ０モジユールとの間でデータを授受する。データの通信はインタフェース・ユニ ットｌ内で直列に行なわれる。ユニットＳＢＣは、プロセス・コンピュータＰＣ の通信ユニットＣＯＭと、プロセス・インタフェース・ユニットの内部直列通信 との間のインタフェースである。通信ユニットＣＯＭの助けにより、プロセス・ システムのコンピュータＰＣはフィールド・バス２を通して、接続される各Ｉ１ ０モジュールＤ、Ａを周期的に走査する。レール４に接続される各モジュールは 、通信アドレスの形でそれぞれの識別コードを持つ。通信アドレスはシステムの 据え付けの際、設置した各［１０モジユールのタスクをプログラムするときに設 ける。または、１１０モジユールのアドレスは、各１１０モジユールに専用の、 通信ユニットＳＢＣで発生する選択信号を用いる選択機構により割り当ててよく 、またはランプが個々のＩ１０モジュールを選択してよい。通信アドレスは、例 えば各Ｉ１０モジュールのＥＥＦＲＯＭに記憶する。上に述べた通信方法により 、各１１０モジユールとシステム・コンピュータとの間で直接通信ができる。

第２図は、本発明のディジタルまたはアナログのインタフェース・モジュールＤ ＳＡの外観設計を示す。これも［１０モジユールのＩＣ回路をカプセル容器８に 一体化した様子を示し、モジュールの外観は上に述べたようなレールに取り付け る標準の端子ブロックと似ている。またこの図は、Ｉ１０モジュールＤ、Ａを取 付レール４に取り付けた様子を示す。Ｉ１０モジュールをレール４に固定する差 込み部材９もモジュールの下側に示す。多数の伝導通路５ａ−５ｄは取付レール ４の底部に設ける。これらの伝導通路は、］１０モジュールに接続するための導 体である。

第３図には主として２種類のＩ１０モジュールＤＳＡを示し、モジュールの内部 をブロック構造形式°の略図で示す。これらのブロックはあらゆる点て同じであ るが、ただ最後のブロックＳＴだけは異なる。これは、インタフェース・ユニッ トがアナログかディジタルかによって、１１０モジユールの機能が異なるからで ある。

各１７０モジユールの最初のブロックは通信インタフェース・ユニットＡＮＰで 、取付レール４上の伝導通路５ａ−５ｄの１つで構成する直列の通信リンクｌＯ に受信信号を適合させる。ユニットＡＮＰはまた、各モジュールの内部アドレス 、通信が不能になった場合に故障を処理する監視機能、ユニットＴＲの電圧供給 、濾波機能を、その中にプログラムしている。［１０モジユールの電源は、取付 レール４上の伝導通路５ａ−５ｄによって実現される導体１０ａを通して供給さ れる。第５図および第６図は、インタフェース・ユニットＡＮＰを更に詳細なブ ロック図で示す。ここで、１１はバス・インタフェース、１２はプロトコル変換 器、１３は監視機能を持つ上に述べた回路でいわゆるウォッチドッグ回路、１４ は通信インタフェースおよび電源部を表わす。

ブロックＴＲは、通信ユニットＡＮＰと信号変換ブロックＳＴＯ間の絶縁のため に必要とされる。ブロックＴＲでは、ユニットＡＮＰとＳＴの間の電源も伝送さ れる。これらの機能の他に、ユニットＴＲは絶縁とＥＭＩ障壁だけでなく、ＳＴ ブロックと通信ブロックＡＮＰとの間の信号伝送のための通信リンクをも構成す る。最も簡単な設計では、ＴＲブロックの機能を持つ変圧器によりこれらの機能 は達せられる。

［１０モジユールとこれに接続される外部部材３ａ−３ｃとの間の信号変換は、 信号変換ユニットＳＴで行なう。接続される外部部材との間で授受する信号の種 類と電圧レベルは、システム・コンピュータとの通信に用いる信号の種類とレベ ルとは非常に異なる。従ってユニットＳＴでは、アナログ信号とディジタル信号 との信号変換のためのよく知られた技術を用いる。外部部材３との接続のために 、［１０モジユールＤＳＡは信号を授受するための、また外部駆動電圧を接続す るための接触装置を備える。後者の外部駆動電圧を接続するのは、アナログＩ１ ０モジュールＡだけ、また出力信号で操作する場合だけである。

Ｉ１０モジュール内の実際の内部電子回路への駆動電圧は、取付レール４上の伝 導通路５を通して供給される。

外部部材と接続するだめの接触装置は、通常の標準端子ブロックと同じ型である 。ユニットＳＴの内部ブロック構造は、ディジタル］１０モジュールについては 第５図に、アナログ［１０モジユールについては第６図に示す。これらの図にお いて、１５はブロック１４と同じ型の通信インタフェースおよび電源フィーダを 表わす。ここでも、プロトコル変換器およびアナログ制御ユニット１６を用いる 。

ディジタル［１０モジユールＤでは、ブロックＩ６はＭＯＳＦＥＴ１７と通信し 、ＭＯＳＦＥＴ１７は同じブロー、り内の電圧および電流検知ユニットと共に、 スイッチおよび／または電流発生器として機能する。最後のユニットは保護ユニ ット１８で、［１０モジユールに接続される外乱に対してＩ１０モジュール内の 電子回路を保護する。

アナログＩ１０モジュールＡにおいて、対応するディジタル・モジュールＤと異 なるところは、ブロック１７と１８の代わりに用いるブロック１９−２１である 。ブロック１９と２０はそれぞれ従来のＤ／Ａ変換器およびＡ／Ｄ変換器で、当 該１１０モジユールに接続される外部部材に対応して必要に応じて用いられる。

回路２１はノくツファおよび保護回路である。回路２２はバッファおよび電流− 電圧変換器である。

フィールド・バス２は、システム・コンピュータＰＣとプロセス・インタフェー ス・ユニ・クト１との間の直列ノくス通信を構成し、例えばシールド付きの２本 のより線導体を含む。これはここに説明した種類のプロセス・インタフェース・ システムの大きな利点と考えられる。交差相互接続は必要ない。更に単一チャン ネル・ユニットから成る［１０モジユールの利点も容易に実現でき、取付レール ４上の任意の場所で容易に取付、交換、設置力くできる。チャンネル毎に絶縁す るので外乱に強く、更（こ設置が容易になる。このようにして、フィールド・〕 くス（こ直接接続できない既存のユニツトの既存の信号レベルを、安価に簡単に 接続することができる。

取付レールのスペースが非常に限られていて、１個の同じ取付レールにプロセス ・インタフェース・ユニットｌに必要な全てのＩ１０モジュールＤ、Ａを収める こと力くできない場合は、第４図に示すように、プロセス・インタフェース・ユ ニットに収める取付レールの数を増やしてよい。プロセス・インタフェース・ユ ニットｌ内のレール４の数を増やすことができるように、バス増設ユニットＴを 増設レールの端に設ける。このユニットＴは、隣接の取付レールのＩ１０モジュ ールと直列に通信できる。

第４図は、増設の取付レール４ｂ、　４ｃの端にあるバス増設ユニットＴを示す 。これらのユニットＴの間に、ｒ１０モジュールＤ、Ａと標準の端子ブロックＰ とを交互に設ける。取付レール４が１個だけのプロセス・インタフェース・ユニ ットの場合と同様に、複合の通信および電流供給ユニットＳＢＣには、増設レー ル４上の全グループのモジュールＡ、Ｄ用の外部駆動電圧ＤＣが供給される。

上に述べたのは、モジュール化したユニットが取付レール上の直列リンク２を通 して通信する電子システムを設置し、接続し、建設するためのシステムであるが 、これは他の電子装置にも適用してよい。もちろん工業用プロセス・インタフェ ース・システムに結合されるだけでなく、上位の電子装置との簡単な通信および 接続方法が必要なところで用いることができる。

取付レール上の伝導通路の数は実施態様に説明した数に固定されるものではなく 、所望の機能に応じて自由に変更することができる。

Ｆ／６．７ ＦＩ９５ ＦＩｇ６ 国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＳＥ　９１１００５４７ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ｆＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、　ＳＥ）、　Ａ Ｔ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ 、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ、ＬＫ、ＬＵ、ＭＣ，ＭＧ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ 、Ｒ○。

ＳＤ、　ＳＥ、　ＳＵ、　ＵＳ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．システム・コンピュータＰＣ、外部部材（３ａ、３ｂ、３ｃ）およびこれら の間のインタフェース・ユニットを含むプロセス・インタフェース・システムで あって、前記コンピュータＰＣと前記システムの外部部材（３ａ、３ｂ、３ｃ） との間に必要な通信のための前記システム内のインタフェース・ユニットを端子 ブロック状のモジュール（Ｄ、Ａ）に収め、前記モジュールを取付レール（４） 上に取り付けて、前記取付レール（４）の面に設けるかまたは前記取付レール（ ４）の面上に取り付けた別個のバックプレーンに設げる電気的な導体通路（５ａ 、５ｂ、５ｃ）を通して前記コンピュータ（ＰＣ）と通信することを特徴とする 、プロセスインタフェース・システム。
2. ２．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、同じ取付レール（４）上で標準端子ブロック と自由に混在させることができることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス ・インタフェース・システム。
3. ３．モジュール（Ｄ、Ａ）形式の前記インタフェース・ユニットは、単一チャン ネル設計で個別に絶縁されており、前記外部部材（３ａ、３ｂ、３ｃ）は前記各 モジュールに直接接続できることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス・イ ンタフェース・システム。
4. ４．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、入力または出力として用いるために、また運 転に用いるためにプログラミングすることを特徴とする、請求項３に記載のプロ セス・インタフェース・システム。
5. ５．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、前記取付レール（４）の面上または前記レー ル（４）内のバックプレーン上の１又は複数の伝導通路（５ａ、５ｂ、５ｃ）か ら成る直列バスを通して、前記コンピュータ（ＰＣ）と直接通信することを特徴 とする、請求項４に記載のプロセス・インタフェース・システム。
6. ６．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、前記取付レール（４）上の通信ユニット（Ｓ ＢＣ）を通して前記コンピュータと通信することを特徴とする、請求項５に記載 のプロセス・インタフェース・システム。
7. ７．前記端モジュール（Ｄ、Ａ）内の前記インタフェースユニットは、前記直列 バス（１０）、絶縁、電源、信号変換を通して通信するためのユニットを含むこ とを特徴とする、請求項５または請求項６に記載のプロセス・インタフェース・ システム。
8. ８．前記システム内の取付レール（４）の数は、相互に接続して通信する、バス 接続されたレール（４）の増設ユニット（Ｔ）によって増設することができるこ とを特徴とする、請求項１に記載のプロセス・インタフェース・システム。
9. ９．前記プロセス内の変換器／アクチュエータおよび／またはモジュール（Ｄ、 Ａ）は、前記取付レール（４）の上または側面にある供給装置（ＰＭ）を通して 電源を供給されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス・インタフェー ス・システム。
10. １０．前記モジュール（Ｄ、Ａ）内の前記インタフェース・ユニットは、伝導通 路（５ａ、５ｂ、５ｃ）を通し、また絶縁要素（ＴＲ）を通して電流および電圧 を供給されることを特徴とする、請求項９に記載のプロセス・インタフェースシ ステム。
11. １１．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、前記モジュール（Ｄ、Ａ）を取付レール上 に取り付けたときに、前記取付レール（４）の面上の伝導通路（５ａ、５ｂ、５ ｃ）と電気的に接続される接触部材を備えることを特徴とする、請求項１に記載 のプロセス・インタフェース・システム。
12. １２．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、モジュールを前記レール（４）上に取り付 けるときに、前記モジュールを前記取付レール（４）上に差し込む固定手段（９ ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス・インタフェースシステ ム。
13. １３．前記モジュール（Ｄ、Ａ）は、診断、ケーブル監視、ウオッチドッグ、個 別絶縁、変換器信号の現場濾波用の回路を含むことを特徴とする、請求項７に記 載のプロセス・インタフェース・システム。