[发明专利]冗余电源母板组件

说明书

一种冗余电源母板组件将现场总线式控制系统的控制区段连接到主机计算机。所述组件具有紧凑设计，其中成对的电源模块安装在母板上的插槽中。插槽牢固地保持模块以防止由于振动、震动和搬运而导致的接触削弱。插槽也为母板上的部件提供触摸保护。

本专利申请按照WTO条约要求以下美国专利申请的优先权：2014年6月16日提交的申请序列号62/012,469、2015年4月1日提交的申请序列号14/676,301、以及2015年4月24日提交的申请序列号14/695,547。

背景技术

复杂工业系统通常由具有多个控制区段的现场总线式系统操作，控制区段连接到具有HMI的主计算机。工业部件沿着控制区段间隔开。部件可包括在工业系统中使用的阀门、加热器、开关、马达、传感器等。各区段在主机和每个区段中的部件之间通信交流信号，并且将直流电力供应至部件。

母板组件用来将区段连接到主机并将直流电力供应至区段。组件连接到一个或多个大容量电源，并且通常包括冗余电源模块和诊断模块。该电源模块在电源失效情况下为每个控制区段提供备用电力。冗余电源模块确保不间断电力被供应至每个区段，即使大容量电源或该区段的两个电源模块中的一个失效也行。失效的电源模块可以被物理地更换，而不需要将组件从大容量电源断开以进行更换。

诊断模块向主机提供关于母板组件、电源模块和控制区段的操作的信息。

母板组件中使用的电源模块和诊断模块具有固定宽度，该宽度决定了母板组件的最小长度。母板组件可以支持四个冗余对的电源模块和单个诊断模块。模块沿着组件的长度并排安装，使得组件长度略大于这九个模块的宽度。

美国专利第8,123,545号公开了安装在DIN导轨16上的基座14。基座支撑两个并排的模块18。每个模块具有触点突出部，其接合基座中的电路板上的模块连接器。

模块从升高的位置向图1所示较低的位置安装在基座上。向较低位置的移动使相对的模块边缘延伸进入基座的相邻侧上的浅凹部，而不在模块和基座之间产生夹紧接合。基座不支撑模块以防止由于模块的震动、振动或搬运导致的电连接的削弱。

发明内容

在本发明所公开的母板组件中，每个模块安装在插槽中，插槽固定到母板的顶部。插槽沿着母板的长度并排地间隔开。由于用于模块上的触点突出部的宽开口，插槽的中心部分被弱化。插槽安装在母板上且不使插槽扭转，即使存在插槽的弱化的中心部分。插槽的扭转可阻止模块正确地插入插槽中，并且会削弱在模块中的部件与母板上的部件之间的电连接。

插槽延伸经过焊接在目标上的部件和触点引线，并且在母板上方提供防接触罩，以便在模块被插入或未被插入插槽内时防止母板上的部件和引线意外接触。

插槽具有在母板上方带凹部的侧壁，凹部提供用于在插槽的侧壁下方的母板上安装部件和焊接引线的空间。这有利于在母板上布置部件以减小母板的尺寸。

模块在插槽上方延伸一距离，使得传递至组件的振动或震动可相对地移动组件和模块，并且削弱在模块触点和母板上的触点之间的电连接。削弱的连接阻止系统的正确操作。弹性过盈配合连接部将模块固定到插槽，以防止由于振动、震动或搬运产生的削弱的电连接。

随着描述进行，本公开的其它目的和特征将变得显而易见，尤其是当与附图结合时，附图示出了一个或多个非限制性实施例。

附图说明

图1是带有安装的模块的冗余电源母板组件的透视图；

图2是模块移除的组件的俯视图；

图3和图4分别是组件的现场总线侧和主机侧的视图；

图5是组件的端视图，其中模块就位以安装在组件上；

图6是组件的分解图；

图7、图8和图9是模块插槽的俯视图、侧视图和仰视图；