[发明专利]模块化子机架中的单通道输入/输出

说明书

提供了一种模块化子机架中的单通道输入/输出(I/O)。一种工业自动化I/O模块包括限定包括多个槽的内部空间的本体。模块底板连接器连接至本体并且主底板接口电路板位于本体的空间中。主底板接口电路板电气连接至模块底板连接器并且包括被配置成通过模块底板连接器向和从相关联的底板电路传输数据和电力的电子设备。多个个体I/O电路板分别安装在本体的多个槽中。每个I/O电路板包括被配置成为关于相关联的现场设备的数据输入或输出提供单通道I/O电路的电子电路。每个I/O电路板在被安装在所述槽中的相应一个槽中时电气连接至主底板接口电路板，并且能够被选择性地从其相应的槽和从本体的内部空间移除以选择性地断开I/O电路板与主底板接口电路板的电气连接。

技术领域

本发明涉及工业自动化控制系统，并且特别地涉及这种系统的输入/输出(I/O)模块，该系统包括多个单通道I/O子系统，其中所述多个单通道I/O子系统安装在模块化子机架中以使得个体I/O通道可以按照需求被安装和移除且同时不影响模块的所有其他I/O通道。

背景技术

图1示出了工业控制系统CS的第一示例，其中工业控制系统CS包括工业自动化控制器100和在操作上连接至该工业控制器的分布式工业自动化输入/输出(I/O)系统10。I/O系统10包括提供与工业数据网络16的连接14的网络适配器模块12。数据网络16可以是多个工业控制或I/O网络中的任一个，包括但不限于工业自动化数据网络领域熟知的ControlNet、DeviceNet、EtherNet/IP、RIO、ASi、PROFIBUS、PROFInet、FoundationFieldbus等。适配器模块12通过网络16与工业控制器100通信，以从工业控制器接收输出数据或向工业控制器100提供输入数据，以根据由工业控制器100的PLC和/或其他(一个或多个)处理器执行的控制程序进行处理。网络16可以是硬线连接的或者无线的。

关于I/O系统本身，适配器模块12与底板电路B(通常简称为“底板”)通信，以将工业控制器100可操作地连接至一个或更多个I/O模块20，其中所述一个或更多个I/O模块20可操作地连接至底板B。在示出的实施例中，设置有物理基座或机架18以容纳适配器模块12和I/O模块20。至少I/O模块20以及可选地还有适配器模块12是能够选择性地插入至机架18/从机架18移除的，以提供为定制、模块修复/更换、扩展容量等所需的模块化。

I/O模块20经由I/O现场线路24(例如，电缆、光缆等)与受控设备或处理26a、26b、26c等(统称为26)连接，其中，受控设备或处理26可以是机器、传感器、或者另一设备或处理、或者是这些中的几个或一部分。如本领域所理解的，I/O模块20将通过底板B从控制器100和适配器模块12接收的数字数据转换成具有适合于向工业处理26输入的形式的输出信号(或者数字或者模拟)。I/O模块20通常还从工业处理26接收数字或模拟信号，并将其转换成适合于在底板B上传输至适配器模块12并且随后传输至控制器100以供处理的数字数据。

图2类似于图1，但示出了替代性的工业自动化控制系统CS’，其中，在替代性的工业自动化控制系统CS’中，工业控制器100也被机械地连接至机架18并且直接可操作地连接至底板B，以用于向I/O模块20和从I/O模块20传递数据，在该情况下，去除了适配器模块12。在这样的情况下，工业控制器100和I/O模块20通过底板电路B直接相互通信。

在图1或图2的示例的任一个中，通过每个I/O模块20上的电气模块连接器28来提供I/O模块20相对于机架18和底板B的模块化，其中电气模块连接器28可以与从底板B延伸并且在操作上连接至底板B的多个对应的电气底板连接器30中的任一个配对。底板连接器30各自与相应的物理和逻辑模块安装位置或“槽”相关联，并且机架18提供用于将每个I/O模块20在其操作位置处机械地且可释放地固定至机架18的、与每个槽相关联的机械特征(未示出)。