[發明專利]模塊化子機架中的單通道輸入/輸出

有效

• 申請號: 201710909450.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107966922B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 特倫斯·S·特諾里奧
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;陳煒

提供了一種模塊化子機架中的單通道輸入/輸出(I/O)。一種工業自動化I/O模塊包括限定包括多個槽的內部空間的本體。模塊底板連接器連接至本體并且主底板接口電路板位于本體的空間中。主底板接口電路板電氣連接至模塊底板連接器并且包括被配置成通過模塊底板連接器向和從相關聯的底板電路傳輸數據和電力的電子設備。多個個體I/O電路板分別安裝在本體的多個槽中。每個I/O電路板包括被配置成為關于相關聯的現場設備的數據輸入或輸出提供單通道I/O電路的電子電路。每個I/O電路板在被安裝在所述槽中的相應一個槽中時電氣連接至主底板接口電路板，并且能夠被選擇性地從其相應的槽和從本體的內部空間移除以選擇性地斷開I/O電路板與主底板接口電路板的電氣連接。

技術領域

本發明涉及工業自動化控制系統，并且特別地涉及這種系統的輸入/輸出(I/O)模塊，該系統包括多個單通道I/O子系統，其中所述多個單通道I/O子系統安裝在模塊化子機架中以使得個體I/O通道可以按照需求被安裝和移除且同時不影響模塊的所有其他I/O通道。

背景技術

圖1示出了工業控制系統CS的第一示例，其中工業控制系統CS包括工業自動化控制器100和在操作上連接至該工業控制器的分布式工業自動化輸入/輸出(I/O)系統10。I/O系統10包括提供與工業數據網絡16的連接14的網絡適配器模塊12。數據網絡16可以是多個工業控制或I/O網絡中的任一個，包括但不限于工業自動化數據網絡領域熟知的ControlNet、DeviceNet、EtherNet/IP、RIO、ASi、PROFIBUS、PROFInet、FoundationFieldbus等。適配器模塊12通過網絡16與工業控制器100通信，以從工業控制器接收輸出數據或向工業控制器100提供輸入數據，以根據由工業控制器100的PLC和/或其他(一個或多個)處理器執行的控制程序進行處理。網絡16可以是硬線連接的或者無線的。

關于I/O系統本身，適配器模塊12與底板電路B(通常簡稱為“底板”)通信，以將工業控制器100可操作地連接至一個或更多個I/O模塊20，其中所述一個或更多個I/O模塊20可操作地連接至底板B。在示出的實施例中，設置有物理基座或機架18以容納適配器模塊12和I/O模塊20。至少I/O模塊20以及可選地還有適配器模塊12是能夠選擇性地插入至機架18/從機架18移除的，以提供為定制、模塊修復/更換、擴展容量等所需的模塊化。

I/O模塊20經由I/O現場線路24(例如，電纜、光纜等)與受控設備或處理26a、26b、26c等(統稱為26)連接，其中，受控設備或處理26可以是機器、傳感器、或者另一設備或處理、或者是這些中的幾個或一部分。如本領域所理解的，I/O模塊20將通過底板B從控制器100和適配器模塊12接收的數字數據轉換成具有適合于向工業處理26輸入的形式的輸出信號(或者數字或者模擬)。I/O模塊20通常還從工業處理26接收數字或模擬信號，并將其轉換成適合于在底板B上傳輸至適配器模塊12并且隨后傳輸至控制器100以供處理的數字數據。

圖2類似于圖1，但示出了替代性的工業自動化控制系統CS’，其中，在替代性的工業自動化控制系統CS’中，工業控制器100也被機械地連接至機架18并且直接可操作地連接至底板B，以用于向I/O模塊20和從I/O模塊20傳遞數據，在該情況下，去除了適配器模塊12。在這樣的情況下，工業控制器100和I/O模塊20通過底板電路B直接相互通信。

在圖1或圖2的示例的任一個中，通過每個I/O模塊20上的電氣模塊連接器28來提供I/O模塊20相對于機架18和底板B的模塊化，其中電氣模塊連接器28可以與從底板B延伸并且在操作上連接至底板B的多個對應的電氣底板連接器30中的任一個配對。底板連接器30各自與相應的物理和邏輯模塊安裝位置或“槽”相關聯，并且機架18提供用于將每個I/O模塊20在其操作位置處機械地且可釋放地固定至機架18的、與每個槽相關聯的機械特征(未示出)。