单元形可编程控制器的制作方法

专利名称：单元形可编程控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种没有母板形式的单元形可编程控制器，该单元形可编程控制器除 了连接内藏有微处理器的基本单元和与该基本单元连接的输入输出增设单元以外，还混合 连接具有多种功能的扩展单元。
背景技术：
内藏有微处理器、对应于操作开关和各种传感器等的输入信号的动作状态及存储 于程序存储器的顺序程序进行各种致动器和显示设备等电气负荷的驱动控制的单元形可 编程控制器中，除了对应通常的开/关输入输出控制以外，为了对应需要模拟信号的输入 输出、通信用串行信号的输入输出、或高速脉冲信号的输入输出等特殊功能的各种用途，具 有与其对应的功能扩展装置是很重要的，因而存在着各种实用形态的单元形可编程控制
ο特别地，没有母板形式的单元形可编程控制器中，在基本单元的一侧端面上连接 开/关控制用的输入输出单元，在另一侧的端面上连接扩展功能单元来削减连接脉冲信号 线的根数，并缩短从微处理器延伸的配线长度。例如，下述的专利文献1所披露的“单元形可编程控制器”中，单元形可编程控制 器包括基本筐体单元，该基本筐体单元收纳具有微处理器、与该微处理器协作的程序存储 器和存储器件信息的器件存储器的CPU基板，单元形可编程控制器此外还包括输入输出接 口电路基板，该输入输出接口电路基板至少内藏于前述基本筐体单元或内藏于设置在前述 基本筐体单元的第一端面位置上的增设筐体单元，并与前述微处理器连接，在前述基本筐 体单元的第二端面位置上并排设有与微处理器连接的功能系统不同的第一扩展连接器及 第二扩展连接器，在前述第一扩展连接器或第二扩展连接器上能选择连接内藏于第一扩展 筐体单元的第一扩展功能基板或内藏于第二扩展筐体单元的第二扩展功能基板，前述第一 扩展功能基板和第二扩展功能基板中的一方包括与设于前述基本筐体单元的第一扩展连 接器和第二扩展连接器连接的第一配合连接器和第二配合连接器双方，前述第一扩展功能 基板和第二扩展功能基板被共用时，前述第一扩展功能基板和第二扩展功能基板中的另一 方通过前述第一扩展功能基板和第二扩展功能基板中的一方与基本筐体单元连接。其结果是，没有母板的单元形可编程控制器中，除了与基本筐体单元的第一端面 位置连接的输入输出增设筐体单元以外，还能在基本筐体单元的第二端面位置选择连接具 有各种特殊功能的不同种扩展功能筐体，因此能以小型廉价的结构应对用途实现可编程控 制器的功能扩展。特别地，通过第一扩展筐体单元、第二扩展筐体单元预先按照互不相同的信号种 类进行分类，能利用少的信号线数选择使用多种扩展功能。此外，前述第二扩展功能基板 中，与前述第二扩展连接器连接的第二配合连接器和与该第二配合连接器连接的第二中转 扩展连接器设于前述第二扩展功能基板的外周端部，与之相对，与前述第一扩展连接器连 接的第一配合连接器和与该第一配合连接器连接的第一中转扩展连接器平行设置在前述
6第二扩展功能基板的中央附近位置，在前述基本筐体单元的第二端面位置的内部内藏有中 转通信基板。在所述中转通信基板上设有与设于所述微处理器的多个串行通信端口中的一 方连接的线路激励器·接收器的串行通信接口电路、外部连接用的通信连接器，此外，还设 有与另一方的串行通信端口连接的前述第一扩展连接器。前述中转通信基板是选择装备于 前述基本筐体单元内部的简易通信用基板，具有外部配线长度较短、能将简易通信功能方 便地选择安装到基本筐体单元内的特征。专利文献1 日本专利特开2006-330805号公报(图2、摘要、段落
和图8)前述专利文献1的单元形可编程控制器中，在向基本筐体单元左右延长的总线上 连接有输入输出单元和各种特殊功能单元，在缩短从基本筐体单元伸出的总线长度并提高 抗噪性的同时，将特殊功能单元的功能系统大致划分，极力削减特殊功能单元用的总线，并 形成能选择使用或并用多种特殊功能单元的信号线的连接形态。此外，在基本筐体单元的 内部还能内藏中转通信基板。但是，在不需要特殊功能单元的一般用途中，与CPU基板连接 的连结基板、扁平电缆、与该连结基板连接的中转基板和连接器是不需要的装置，存在基本 单元会成为具有过剩的闲置部件的大型、昂贵装置的缺点。此外，即便是不利用特殊功能单 元进行控制设备内的短距离的串行通信时，也需要将中转基板更换成中转通信基板，存在 操作性差以及由于废弃中转基板产生浪费的问题。

发明内容
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种以不需要特殊功能时将一 直设于基本单元的闲置部件控制在最少限度为大前提，能应对需要的限定规格的特殊功能 选择装备小型廉价的适配器的单元形可编程控制器。此外，本发明的目的还在于提供一种进行特殊功能的阶层化、以便能取代前述适 配器连接上位功能的扩展单元并能增加可连接台数的单元形可编程控制器。此外，本发明的目的还在于提供一种进行特殊功能的差别化、以便不能由前述扩 展单元替代的类别的适配器能与扩展单元并用的单元形可编程控制器。本发明涉及的单元形可编程控制器以收纳有CPU基板的基本单元为核心，所述 CPU基板具有微处理器、与该微处理器协作的程序存储器和存储器件信息的器件存储器，所 述单元形可编程控制器具有装载用于连接前述微处理器与开/关控制用的外部输入输出 设备的电路部件的输入输出基板，所述输入输出基板内藏于所述基本单元或内藏于设置在 所述基本单元一侧的端面即第一端面位置上的增设单元，在所述基本单元的另一侧的端面 即第二端面位置上能设置用于连接功能系统不同的扩展单元的中介单元，扩展单元与前述 微处理器连接。前述扩展单元具有用于将多个扩展单元依次与后级连接的前后级连结连接 器，能连接1个以上的以下三种品种中一个以上的品种，这三种品种是与外部设备进行串 行通讯的通信单元；模拟输入单元或模拟输出单元；高速计数单元或高速脉冲输出单元， 在前述CPU基板上，能与作为选择装备品的第一种适配器或第二种适配器连接的1个或多 个适配器连接器配置在接近前述第二端面位置的位置上。前述第一种适配器包括传输存储适配器和简易设定显示适配器中的至少一方，所 述传输存储适配器用于向前述程序存储器传输程序，所述简易设定显示适配器用于监视前 述微处理器的动作状态并显示动作状态、或向前述器件存储器写入并设定控制常数，前述第二种适配器是作为扩展单元的替代而使用的基于限定规格的简易型特殊适配器，包括以 下三种适配器中的至少一种，该三种适配器分别是与外部设备进行串行通讯的通信适配 器；模拟输入适配器或模拟输出适配器；高速计数适配器或高速脉冲输出适配器。前述中介单元由相互连结的筐体部分和桥体部分构成，前述桥体部分并行配置在 前述CPU基板的上部，内藏有与前述适配器连接器连接的前级连接器，前述筐体部分与前 述基本单元的第二端面并行配置，内藏有用于连接前述扩展单元的后级连接器，前述前级 连接器与后级连接器被电缆相互连接。前述前级连接器由第一前级连接器和第二前级连接器构成，所述第一前级连接器 与设于前述CPU基板的前述适配器连接器连接，所述第二前级连接器设于所述第一前级连 接器的背面位置，用于使前述第一种适配器层叠安装于所述桥体部分，所述前级连接器能 在前述适配器连接器上选择连接前述第二种适配器或前述扩展单元，并能并用前述第一种 适配器中的至少一个。本发明的单元形可编程控制器采用以下结构在内藏于基本单元的CPU基板上设 有用于连接第一种适配器或第二种适配器的适配器连接器，此外还包括通过中介单元与基 本单元的第二端面位置连接的扩展单元，前述中介单元包括与前述适配器连接用连接器连 接的第一前级连接器、第二前级连接器，通过利用电缆与该第一前级连接器连接的后级连 接器能连接前述扩展单元，此外通过前述第二前级连接器能连接前述第一种适配器。因此，在可编程控制器使用于只进行输入输出的开/关控制而不需要其他特殊功 能的用途时，只有适配器连接器变成闲置构件，其他的过剩冗余构件都被废弃，从而能获得 小型廉价的可编程控制器，此外，通过根据需要选择安装小型廉价的适配器，能方便地应对 适合限定规格的特殊功能的用途。特别地，在需要使用扩展单元而同时使用中介单元时，中介单元与一直设于CPU 基板的适配器连接器连接，即便是需要扩展单元和第一种适配器时，也可通过中介单元的 第二前级连接器连接第一种适配器，因此基本单元侧不需要追加连接器，只需要一直设置 适配器连接用连接器就能并用扩展单元及第一种适配器，能获得小型廉价的可编程控制
ο上述以及其他的本发明的目的、特征、效果可从以下的实施方式的详细说明及附 图的记述中明确。


图1是本发明实施方式1的可编程控制器的结构外观图。图2是表示本发明实施方式1的可编程控制器的印制基板的连接结构的图。图3是表示本发明实施方式1中的适配器的层叠结构的一例的俯视图和剖视图。图4是表示本发明实施方式1中的适配器的层叠结构的另一例的俯视图和剖视 图。图5是本发明实施方式1中的CPU基板的俯视图。图6是本发明实施方式1中的基本单元的俯视图。图7是本发明实施方式1中的中介单元的结构图。图8是表示本发明实施方式1的中介单元的详细情况的第一分解图。
图9是表示本发明实施方式1的中介单元的详细情况的第二分解图。图10是本发明实施方式2的可编程控制器的结构外观图。图11是表示本发明实施方式2的可编程控制器的印制基板的连接结构的剖视图。图12是本发明实施方式2中的CPU基板的俯视图。图13是本发明实施方式2的基本单元的俯视图。图14是本发明实施方式2的可编程控制器的基本单元的内部结构图。
具体实施例方式以下，参照

本发明实施方式的可编程控制器。此外，各图中相同符号表示 相同或相当部分。实施方式1图1是表示本发明实施方式1中的可编程控制器的结构外观图，图2是表示印制 基板的连接结构的图。图1、图2中，基本单元100A包括底面安装固定于壁面的基本壳体构件106A、以 及安装固定于该基本壳体构件的开口部的基本盖体构件105A。基本壳体构件106A的内部 组装固定有装载有定电压电源电路部件131A的电源基板130A、以及装载有开/关控制用 的输入输出接口电路部件121A和输入输出端子板123A、124A(参照图3、图4)的输入输出 基板120A。基本盖体构件105A的内部组装固定有CPU基板110A，CPU基板110A、输入输出 基板120A和电源基板130A相互通过基板连接器122、132连接。在CPU基板IlOA上装载 有未图示的微处理器、与该微处理器协作的程序存储器和存储器件信息的器件存储器等电 子元器件，此外，一直设有第一适配器连接器111a、第二适配器连接器111b、图5中后述的 外部工具连接器112a、112b以及用于连接电池113的电池连接器114，电池113是为了停电 保持器件存储器的存储状态而选择装备的。在基本单元100A的第一端面位置(图1的右侧)连接有对应输入输出点数规模的 台数的增设单元200。增设单元200内藏有输入输出基板201，该输入输出基板201装载有 输入输出接口电路部件221、输入输出端子板203和增设电缆202的一端并将其相互连接， 增设电缆202的另一端与设于基本单元100A内的输入输出基板120A的增设连接器连接。 但是，从属连接的多个增设单元200的增设电缆202与设于前级增设单元200内的输入输 出基板201的增设连接器连接。增设单元200有输入专用、输出专用或输入输出混合的增设 单元，当所需要的输入输出的点数分配不均等时，多使用输入专用或输出专用的增设单元。在基本单元100A的第二端面位置(图1的左侧)通过中介单元300连接有功能 系统不同的多台扩展单元400。如图7中后述，中介单元300包括与筐体部分310的上部连结成自由转动的桥体 部分320，在桥体部分320的内部设有装载于中介基板321的第一前级连接器322和第二前 级连接器323。此外，在筐体部分310的内部设有中介基板311和装载于该中介基板311的 后级连接器312，筐体部分310的后级连接器312通过中介基板311、扁平电缆301、桥体部 分320的中介基板321和第一前级连接器322与CPU基板IlOA的第一适配器连接器Illa 连接。 在设于第一前级连接器322背面位置的第二前级连接器323上能层叠设置后述的作为第一种适配器的传输存储适配器140。此外，在中介基板321、311上装载有未图示的接口电路部件，此外还装载有设于 扁平电缆301两端的拆装连接器302 (参照图9)的配合连接器。在扩展单元400内设有装载有未图示的电子电路部件和扩展输入输出端子板403 的扩展增设基板401。该扩展增设基板401此外还包括用于将多个扩展单元400依次与后级连接的前后 级连结连接器402，初级扩展单元400的前后级连结连接器402与中介单元300的后级连接 器312连接。扩展单元400中，作为第一系列的扩展单元有与外部设备进行串行通讯的通信单 元、模拟输入单元或模拟输出单元等。此外，扩展单元400中，作为第二系列的扩展单元有 高速计数单元或高速脉冲输出单元等。中介单元300的后级连接器312也可对应第一系列和第二系列的扩展单元分割成 两个连接器。为了提高抗噪性，这些扩展单元400包含输入配线或输出配线(以下总称为 输入输出配线)的光绝缘电路，成为适用于与控制装置外的输入输出设备进行信号通讯的 高规格装置。在基本单元100A上不并用中介单元300和扩展单元400时，在第一适配器连接器 111a、第二适配器连接器111b上能连接图3、图4中后述的第二种适配器160、170。该第二种适配器160、170是作为扩展单元400的替代而使用的基于限定规格的简 易型特殊适配器，可以是与外部设备进行串行通讯的通信适配器，可以是模拟输入适配器 或模拟输出适配器，也可以是高速计数适配器或高速脉冲输出适配器等品种。此外，第二种适配器160、170不具有输入输出信号线的绝缘电路，适用于输入输 出配线作为控制装置内的短距离配线的用途，并包括与输入输出外部设备的信号配线连接 的输入输出连接器164或输入输出端子板174。此外，第二种适配器160、170还包括用于与适配器连接器llla、lllb连接的前级 连接器162、172以及设于该前级连接器的背面位置的后级连接器163、173，在该后级连接 器163、173上能堆叠连接第一种适配器140、150。接着，对表示适配器堆叠结构例的图3、图4进行说明。此外，图3中将连接器输入输出方式的第二种适配器160与作为第一种适配器的 扩展存储适配器140堆叠，作为第二种适配器也可使用图4所示的端子板输入输出方式的 第二种适配器170。此外，图4中将端子板输入输出方式的第二种适配器170和作为第一种适配器的 简易设定显示适配器150堆叠，作为第二种适配器也可使用图3所示的连接器输入输出方 式的第二种适配器160。此外，可不使用第一种适配器140、150而只使用第二种适配器160、170，也可不使 用第二种适配器160、170而只使用第一种适配器140、150，图1的实施方式1中，简易设定 显示适配器150 —定使用于第二适配器连接器111b侧。作为堆叠适配器的俯视图的图3(A)和作为剖视图的图3(B)中，连接器输入输出 方式的第二种适配器160内藏有基板161，在该基板上装载有与设于CPU基板110A的第 一适配器连接器111a连接的前级连接器162、设于该前级连接器162背面位置的后级连接器163、与输入配线或输出配线连接的输入输出连接器164、以及未图示的输入输出接口电 路部件。作为不具有输入输出配线的第一种适配器的传输存储适配器140内藏有基板 141，在基板141上装载有与第二种适配器160的后级连接器163连接的连接器142、未图 示EEPROM存储器或闪速存储器等非易失性存储器、以及LED等显示器145和操作键146的 接口电路。此外，传输存储适配器140的连接器142也可不经由第二种适配器160而与CPU 基板IlOA的第一适配器连接器Illa直接连接，在和第二种适配器160并用时，除去切下部 分144以确保输入输出连接器164突出的空间。此外，固定螺钉143贯穿传输存储适配器140和第二种适配器160，旋紧固定在基 本单元100A的基本盖体构件105A的局部的顶板壁190A上。在输入输出基板120A的一边上锡焊有基板侧端子123a，拆装侧端子123b通过未 图示的触点结合成可拆装从而构成输入端子板123A。在输入输出基板120A的另一边上锡焊有基板侧端子124a，拆装侧端子124b通过 未图示的触点结合成可拆装从而构成输出端子板124A。作为堆叠适配器的俯视图的图4(A)和作为剖视图的图4(B)中，端子板输入输出 方式的第二种适配器170内藏有基板171，在基板171上装载有与设于CPU基板IlOA的 第二适配器连接器Illb连接的前级连接器172、设于该前级连接器的背面位置的后级连接 器173、与输入配线或输出配线连接的输入输出端子板174、以及未图示的输入输出接口电 路部件。作为不具有输入输出配线的第一种适配器的简易设定显示适配器150内藏有基 板151，在该基板151上装载有与第二种适配器170的后级连接器173连接的连接器152、 以及显示器155、操作键156的接口电路部件。此外，简易设定显示适配器150的连接器152 也可不经由第二种适配器170而与CPU基板IlOA的第二适配器连接器Illb直接连接，在 和第二种适配器170并用时，除去切下部分154以确保输入输出端子板174突出的空间。此外，固定螺钉175贯穿第二种适配器170，旋紧固定在基本单元100A的基本盖体 构件105A的局部的顶板壁190A上。接着，对作为CPU基板的俯视图的图5和作为基本单元的俯视图的图6进行说明。 图5、图6中，在输入输出点数规模比较大的基本单元100A上设有第一适配器连接器Illa 和第二适配器连接器111b。在与基本单元100A的第二端面位置(图5的左侧)相邻的位 置上例如设有根据通信标准RS422的外部工具连接器112a和根据通信标准USB的外部工 具连接器112b，在外部工具连接器112a上一直或适时连接有未图示的作为人机界面设备 的设定显示单元，在外部工具连接器112b上适时连接有未图示的作为编程工具的个人计 算机。运行/停止按钮115用于在向程序存储器传输程序时，停止微处理器的输入输出控 制。模拟电位器(日文7 t π V # 'J -一 A ) 116是例如为使操作者容易地调整特定的定 时器的设定值而设置的，欲进行更多的定时器调整时，作为第一种适配器的一个品种，可追 加例如具有8点模拟电位器的电位器适配器。在为了至少停电保持器件存储器的存储状态时，选择装备例如是锂电池的电池 113，在程序存储器是RAM存储器时，一直设置电池113，利用电池连接器114进行追加装备
11或维护更换。外部工具连接器112a、112b、运行/停止按钮115和模拟电位器116被第一盖体构 件101覆盖，可适时打开第一盖体构件101进行必要的操作。第一适配器连接器Illa的部位被第二盖体构件102覆盖，在该处连接作为第一种 适配器的传输存储适配器140、第二种适配器160、170或中介单元300的桥体部分320时， 第二盖体构件102被废弃。第二适配器连接器111b、电池113和电池连接器114的部位被第三盖体构件103 覆盖，在该处连接第二种适配器160、170时，废弃构成第三盖体构件103的主要盖体构件 103a,留下辅助盖体构件103b。在第二种适配器160、170上层叠设置简易设定显示适配器150时也同样，但在不 使用第二种适配器160、170而只连接简易设定显示适配器150时，第三盖体构件103整体
被废弃。此外，第三盖体构件103采用设置狭缝的插入结构以能分割成主要盖体构件103a 和辅助盖体构件103b，或者也可作为备用品准备辅助盖体构件103b，重视外观设计而将第 三盖体构件103形成为不可分割的结构。接着，对作为中介单元的结构图的图7和作为转动部分的立体图的图8、图9进行 说明。图7(A)是将中介单元300的筐体部分310和桥体部分320直立的捆包包装状态的 外观图，筐体部分310由收纳前述中介基板311的一对筐体壳体构件310a、310b构成。图7(C)是将中介单元300的筐体部分310与桥体部分320正交的组装使用状态 的外观图。图7(B)是表示图7(A)与图7(C)的中间状态的外观图。图8是将筐体部分310 躺于左侧的状态的分解立体图。图9是将筐体部分310躺于右侧的状态的分解立体图。图7、图8中，在与基本单元100A的第二端面位置相邻的筐体壳体构件310a的上 端面上突出设置有一对第一支承板313a、313b和设于其两侧外部的一对第二支承板314a、 314b。在支承板313a、313b上设有一对U字槽，在第二支承板314a、314b上设有一对承接 孔。收纳有中介基板321的桥体部分320的连结构件324a、324b形成一体，如图8所 示，设于该连结构件前端部的一对支轴与设于支承板313a、313b的U字槽嵌合，该U字槽的 开口部被设于筐体壳体构件310b的突起部315a、315b封闭。作为图6中前述的第一盖体构件101的替代的开闭门构件330具有正交端面 331a、331b，凸出设置于该正交端面的未图示的第二支轴与设于第二支承板314a、314b的 一对承接孔嵌合。所述第二支轴和承接孔可设于第二支承板314a、314b和正交端面331a、331b中的 任一侧，在使第二支轴与承接孔嵌合时，使连接正交端面331a、331b的开闭门构件330的扁 平盖体部分弹性弯曲，强行插入而完成组装。此外，如图7(C)所示，开闭门构件330具有两条边上刻有狭缝333的切除局部 332，该切除局部332相当于图5所示的配置有外部工具连接器112a、112b的部位。用户根据需要将切除局部332切除时，将开闭门构件330暂时取下后将切除局部 332切断，接着使开闭门构件330的扁平盖体部分弹性弯曲，将第二支轴和承接孔强行配合 而完成组装。
图9中，连接设于筐体壳体构件310a的中介基板311与设于桥体部分320内的中 介基板321 (参照图1)的扁平电缆301由粘贴有多条信号线的扁平长条状的柔性基板构 成，两端设有拆装连接器302。在该柔性基板上的多处设有未粘贴信号线的左右一对突出耳 部303a和303b、304a和304b，该突出耳部被由中介单元300的壳体构件构成的路径引导壁 316a 和 316b,317a 和 317b 定位。接着说明作用、动作。如上所述构成的可编程控制器IOA只包括基本单元100A，或作为包括基本单元 100A、增设单元200、中介单元300及扩展单元400的系统而构成，即便在只包括基本单元 100A的情形下，也可并用第一种适配器140、150和第二种适配器160、170中的任意方，以应 对各种用途。可编程控制器IOA的基本动作是内藏于基本单元100A的微处理器对应于从 输入输出端子板123A、203输入的操作按钮和各种传感器等的输入信号的动作状态以及收 纳于程序存储器的顺序程序，通过输入输出端子板124A、203进行各种致动器和显示设备 等电气负荷的驱动控制。内藏于基本单元100A的输入输出基板120A通常使用对应控制规模的输入输出点 数的输入输出基板，当输入点数或输出点数不足时，可增设使用输入专用或输出专用的增 设单元200。但是，也可不在基本单元100A中内藏输入输出接口电路，使所有的输入输出信号 通过多个增设单元200输入输出。扩展单元400是根据需要而扩展连接的，例如可编程控制器作为某产品的生产设 备而使用，最初的设备中不需要增设单元200和扩展单元400，但是随生产设备的增强，有 时这些成为必须而增设、扩张。即便最初就使用扩展单元400，也并不是各种功能的扩展单 元全部都被使用，而是选择使用需要的特定功能的扩展单元。总之，基本单元100A具有能应对这些多样需求的自由度，此外需要删除无用的标 准装备功能，采用小型且廉价的结构。此外，扩展单元400可向控制装置外配线，提供允许连接台数为多台的正规扩展 功能，与此相对，第二种适配器160、170提供基于限定规格的小型廉价的简易扩展功能，能 构筑选择自由度进一步提高的廉价系统。另一方面，可编程控制器除了需要前述的应对输入输出控制和特殊用途的扩展功 能以外，还需要能与作为编程器和人机界面的外部工具连接。作为外部工具之一的编程工 具具有与外部工具连接器112b连接并向设于CPU基板IlOA的程序存储器写入输入输出 控制程序的程序传输功能、以及用于使输入输出控制程序的调试变得容易的强制开/关功 能等。此外，编程工具中有通过使用个人计算机在画面上制成顺序图来自动进行编程的 编程工具、基于指令字的小型专用编程工具等。与此相对，传输存储适配器140是没有编程工具的最终用户可方便地更改输入输 出控制程序的程序媒体部件，高级编程工具提供正规便利功能，与之相对，传输存储适配器 140提供简易便利功能。具体来说，在传输存储适配器140内的非易失性存储器中预先从编程工具写入有 输入输出控制程序，使已写入的传输存储适配器140与第一适配器连接器Illa连接后按压操作键146中的一个时，写入传输存储适配器140内的输入输出控制程序被传输到装载于 CPU基板IlOA的程序存储器。因此，对于没有外部工具的终端用户来说，在想要更改控制程序时，将写有更改程 序的传输存储适配器140邮寄，就可以在现场方便地进行传输处理。另一方面，使处于未写入状态的传输存储适配器140与第一适配器连接器Illa连 接后按压操作键146中的另一个时，写入装载于CPU基板IlOA的程序存储器的输入输出控 制程序被传输到传输存储适配器140。作为其他重要外部工具的设定显示装置与外部工具连接器112a连接，具有用于 监视装载于CPU基板IlOA的微处理器的动作状态并显示各种器件存储器的动作状态、向器 件存储器写入并设定控制常数的人机界面功能，设定显示装置有一直设于控制设备的面板 的装置和与控制设备的面板适时连接的便携式装置。与外部工具连接器112a连接的设定显示装置有使用触摸面板的大型画面的装置 和使用多个操作键的数值显示画面等的装置，提供正规便利功能。与此相对，简易设定显示适配器150提供小的显示画面与少的操作键组合的简易 便利功能。总之，第一种适配器140、150与外部工具对应，提供小型廉价的简易便利功能，外 部工具与外部工具连接器112a、112b连接并具有正规便利功能。此外，第二种适配器160、170与通过中介单元300连接并具有正规扩展功能的扩 展单元400对应，提供小型廉价的简易便利功能。此外，扩展单元400和第二种适配器160、170中，关于作为前述第二系列的装置的 高速计数单元或高速脉冲输出单元，可利用设于基本单元100A的开/关控制用输入输出端 子而标准装备于基本单元100A内。此时，例如对于8点的输入设置可变滤波电路，在以此 作为通用输入使用时，作为数msec的滤波器，在作为高速计数输入使用时，对应输入脉冲 频率更改为短时间的滤波常数进行使用。此外，例如8点的输出可通过预先采用高速动作 的晶体管输出形式来实现高速脉冲输出。由以上说明可知，本发明实施方式1的单元形可编程控制器IOA以收纳有CPU基 板的基本单元100A为核心，所述CPU基板具有微处理器、与该微处理器协作的程序存储器 和存储器件信息的器件存储器，所述单元形可编程控制器IOA具有装载有用于连接前述微 处理器与开/关控制用的外部输入输出设备的电路部件的输入输出基板120A、201，所述输 入输出基板内藏于所述基本单元，或内藏于设置在所述基本单元一侧的端面即第一端面位 置的增设单元200，在所述基本单元100A的另一侧的端面即第二端面位置上能设置用于连 接功能系统不同的扩展单元400的中介单元300，扩展单元400与前述微处理器连接。前述扩展单元400具有用于将多个扩展单元400依次与后级连接的前后级连结连 接器402，能连接1个以上的以下三种品种中一个以上的品种，这三种品种是与外部设备 进行串行通讯的通信单元；模拟输入单元或模拟输出单元；高速计数单元或高速脉冲输出 单元。在前述CPU基板IlOA上一直设有能与作为选择装备品的第一种适配器140、150 或第二种适配器160、170连接的2个适配器连接器11 la、11 lb，该适配器连接用连接器配置 在接近第二端面位置的位置上。前述第一种适配器包括传输存储适配器140和简易设定显示适配器150中的至少一方，传输存储适配器140用于向前述程序存储器传输程序，简易设 定显示适配器150用于监视前述微处理器的动作状态并显示动作状态，或向前述器件存储 器写入并设定控制常数。前述第二种适配器160、170是作为扩展单元400的替代而使用的基于限定规格的 简易型特殊适配器，至少包括以下三种适配器中的一种，该三种适配器分别是与外部设备 进行串行通讯的通信适配器；模拟输入适配器或模拟输出适配器；高速计数适配器或高速 脉冲输出适配器。前述中介单元300由相互连结的筐体部分310和桥体部分320构成，前述桥体部 分320并行配置在前述CPU基板IlOA的上部，内藏有与前述适配器连接器Illa连接的前 级连接器322、323。前述筐体部分310与前述基本单元100A的第二端面并行配置，内藏有用于连接前 述扩展单元400的后级连接器312，前述前级连接器322与后级连接器312被扁平电缆301 相互连接。前述前级连接器由第一前级连接器322和第二前级连接器323构成，所述第一前 级连接器322与设于前述CPU基板1IOA的前述适配器连接器11 Ia连接，所述第二前级连接 器323设于所述第一前级连接器的背面位置，用于使前述第一种适配器140层积重叠安装 于前述桥体部分320，能在前述适配器连接器Illa上选择连接前述第二种适配器160、170 或前述扩展单元400，并能并用前述第一种适配器140。因此，可编程控制器使用于只进行输入输出的开/关控制而不需要其他特殊功能 的用途时，适配器连接器变成闲置构件，而其他的过剩冗余构件都被废弃，从而能获得小型 廉价的可编程控制器，此外，通过根据需要选择安装小型廉价的适配器，能方便地应对适合 限定规格的特殊功能的用途。特别地，在需要使用扩展单元而并用中介单元时，中介单元与一直设在CPU基板 上的适配器连接用连接器连接，即便是需要扩展单元和第一种适配器时，也可通过中介单 元的第二前级连接器连接第一种适配器，因此，基本单元侧不需要追加连接器，只需要一直 设有适配器连接用连接器就能并用扩展单元及第一种适配器，能获得小型廉价的可编程控 制器。此外，前述第一种适配器140、150除通过前述适配器连接器IllaUllb与前述微 处理器连接以外，不具有输入输出外部设备的信号配线，与此相对，前述第二种适配器160、 170通过前述适配器连接器IllaUllb与前述微处理器连接，此外，具有与输入输出外部设 备的信号配线连接的输入输出连接器164或输入输出端子板174，此外，前述第二种适配器 160,170还包括用于与前述适配器连接器IllaUllb连接的前级连接器162、172和设于该 前级连接器的背面位置的后级连接器163、173，能在前述后级连接器163、173上层叠连接 前述第一种适配器140、150。因此，具有能利用设于CPU基板的一个适配器连接器同时使用第一种适配器和第 二种适配器的特征。此外，前述第二种适配器160、170不具有输入输出信号线的绝缘电路，适用于将 输入输出配线应用作控制设备内的短距离的配线的用途，与此相对，前述扩展单元400内 藏有输入输出信号配线的光绝缘元件，还适用于输入输出配线作为布及控制设备内外的长距离配线的用途。因此，具有以下特征与第二种适配器相比不仅适用于长距离配线，而且即便是设 于CPU基板的个数少的适配器连接器，也能利用扩展单元内的前后级连结连接器将多个扩 展单元依次连接。除此之外，在前述CPU基板110A上设有外部工具连接器112a、112b，该外部工具连 接器配置在与前述基本单元100A的第二端面位置相邻的位置上。前述外部工具具有向前 述程序存储器写入输入输出控制程序的程序传输功能，或者具有用于监视前述微处理器的 动作状态并显示动作状态、向前述器件存储器写入控制常数的设定显示功能，前述外部工 具与前述基本单元100A适时连接或一直连接，在一直设有设定显示用外部工具时，不需要 作为前述第一种适配器的简易设定显示适配器150。前述适配器连接器11 la、11 lb与前述外部工具连接器112a、112b相邻配置，但配 置在比该外部工具连接器远离前述第二端面位置的位置上，前述中介单元300的桥体部分 320的一端相对于筐体部分310安装成自由转动，此外，在该中介单元300上设有前述外部 工具连接器112a、112b的开闭门构件330。因此，具有以下特征在适配器连接器上连接着 中介单元的状态下，通过使开闭门构件开闭能连接外部工具，此外，进行设于中介单元的第 一前级连接器和CPU基板侧的适配器连接器的插拔时，由于离桥体部分的支点的距离长， 因此通过斜向插拔能抑制产生于连接器的连接销的应力，能方便地进行适配器连接器的插 拔。此外，在前述开闭门构件330上设有用于切断对应于外部工具连接器112a、112b 的局部332的狭缝333。因此，还具有以下特征在一直设置并使用外部工具时，由于能在 连接着外部工具连接用连接器的状态下将开闭门预先关紧，因此开闭门还能兼用作例如运 行/停止开关和模拟电位器等其他操作部件的盖子。前述中介单元300的筐体部分310由内藏有中介基板311的一对筐体壳体构件 310a、310b构成，在中介基板311上设有用于连接前述扩展单元400的后级连接器312和与 前述扁平电缆301的一端连接的拆装连接器302，在前述一对筐体壳体构件的一侧的筐体 壳体构件310a上设有用于将前述桥体部分320安装成可自由转动并具有U字槽的一对支 承板313a、313b，相对于该U字槽将设于前述桥体部分320的一对支轴插入后，利用另一侧 的筐体壳体构件310b将U字开口部封闭。因此，还具有以下特征能避免因为桥体部分的 脱落损伤扁平电缆等事故，获得装拆的操作性优良的中介单元。此外，在前述一对筐体壳体构件的一侧的筐体壳体构件310a上，在用于支承前述 桥体部分320的一对支承板313a、313b的外侧还设有一对第二支承板314a、314b。在前述 第二支承板314a、314b上设有与凸出设于前述开闭门构件300的正交端面331a、331b的第 二支轴嵌合的一对承接孔，或设有与贯穿设于前述开闭门构件300的正交端面331a、331b 的一对承接孔嵌合的第二支轴。前述开闭门构件300通过使连接前述正交端面331a、331b的扁平盖体部分弹性弯 曲，将前述第二支轴与前述承接孔强行配合来实现组装。因此，开闭门构件具有以下特征可根据需要卸下，此外由于平时被第二支承板支 承，因此不会存在作为小零部件的开闭门构件丢失的情形。此外，设于前述中介单元300的桥体部分320的前级连接器322与设于筐体部分310的后级连接器312通过两端具有拆装连接器302的扁平电缆301连接，前述扁平电缆 301由粘贴有多条信号线的扁平长条状的柔性基板构成。在前述柔性基板上的多处设有未粘贴信号线的左右一对突出耳部303a、303b、 304a、304b，该突出耳部被由中介单元300的壳体构件构成的路径引导壁316a、316b、317a、 317b定位。因此，具有以下特征能防止随桥体部分的开闭操作，柔性电缆在壳体内移动，信 号线与相邻部件接触从而断线的情形的发生。此外，前述基本单元100A包括底面安装固定于壁面的基本壳体构件106A和安装 固定于该基本壳体构件的开口部的基本盖体构件105A。在前述基本壳体构件106A的内部组装固定有装载有定电压电源电路部件131A 的电源基板130A、以及装载有前述开/关控制用的输入输出接口电路部件121A和输入输出 端子板123A、124A的输入输出基板120A。在前述基本盖体构件105A的内部组装固定有前述CPU基板110A，前述CPU基板 110A、输入输出基板120A和电源基板130A相互通过基板连接器122、132连接。在前述CPU基板IlOA上一直设有前述外部工具连接器112a、112b、第一适配器 连接器111a、第二适配器连接器111b、以及用于连接电池113的电池连接器114，前述电池 113是为了至少停电保持前述器件存储器的存储状态而选择装备的，在前述基本盖体构件 105A上安装有覆盖前述外部工具连接器112a、112b部位的第一盖体构件101，覆盖前述第 一适配器连接器11 Ia部位的第二盖体构件102，以及覆盖前述第二适配器连接器11 Ib部位 和电池连接器114部位的第三盖体构件103。将前述简易设定显示适配器150与前述第二适配器连接器Illb直接连接时，废弃 前述第三盖体构件103而安装该适配器，将前述传输存储适配器140或第二种适配器160、 170与前述第一适配器连接器Illa连接时，废弃前述第二盖体构件102而连接该适配器。将前述第二种适配器160、170与前述第二适配器连接器Illb连接时，废弃前述第 三盖体构件103而连接该适配器，此外利用辅助盖体构件覆盖前述电池连接器114部位，在 相对于前述第二种适配器160、170层叠设置简易设定显示适配器150时，原样使用前述辅 助盖体构件。因此，具有以下特征最多能使用4种多样的适配器，此外，利用第二适配器连接 器部位和电池连接器部位，使得简易设定显示适配器的尺寸比其他适配器的尺寸大，能设 置易于观察的显示器。此外，在前述基本单元100A上并用前述中介单元300时，废弃前述第一盖体构件 101和第二盖体构件102，利用前述中介单元300的开闭门构件330和桥体部分320覆盖前 述外部工具连接器112a、112b和第一适配器连接器111a，在安装作为前述第一种适配器的 传输存储适配器140时，其与设于前述中介单元300的桥体部分320的第二前级连接器323 连接，前述简易设定显示适配器150与前述第二适配器连接器Illb侧连接。因此，具有以下特征中介单元的桥体部分能采用小型廉价的结构。实施方式2以与图1、图2的不同点为中心，对作为本发明实施方式2的单元形可编程控制器 IOB的结构外观图的图10和作为剖视图的图11进行说明。此外，各图中相同符号表示相同或相当部分。图10、图11中，基本单元100B包括底面安装固定于壁面的基本壳体构件106B、 以及安装固定于该基本壳体构件的开口部的基本盖体构件105B。在基本壳体构件106B的内部组装固定有装载有定电压电源电路部件131B的电 源基板130B、以及装载有开/关控制用的输入输出接口电路部件121B和输入输出端子板 123BU24B的输入输出基板120B。在基本盖体构件105B的内部组装固定有CPU基板110B，CPU基板110B、输入输出 基板120B和电源基板130B相互通过基板连接器122、132连接。在CPU基板1IOB上装载有未图示的微处理器、与该微处理器协作的程序存储器和 存储器件信息的器件存储器等电子元器件，此外，一直设有适配器连接器111a、图12中后 述的外部工具连接器112a、112b以及用于连接电池113的电池连接器114，电池113是为了 停电保持器件存储器的存储状态而选择装备的。在基本单元100B的第一端面位置(图10的右侧)连接有对应输入输出点数规模 的台数的增设单元200。增设单元200内藏有输入输出基板201，在该输入输出基板201上 装载有输入输出接口电路部件221、输入输出端子板203和增设电缆202的一端并将其相互 连接，增设电缆202的另一端与设于基本单元100B内的输入输出基板120B的增设连接器 连接。但是，从属连接的多个增设单元200的增设电缆202与设于前级增设单元200内 的输入输出基板201的增设连接器连接。增设单元200有输入专用、输出专用或输入输出 混合的增设单元，当所需要的输入输出的点数分配不均等时，多使用输入专用或输出专用 的增设单元。在基本单元100B的第二端面位置(图10的左侧)通过中介单元300连接有功能 系统不同的扩展单元400。如图7前述，中介单元300包括与筐体部分310的上部连结成能自由转动的桥体 部分320，在桥体部分320的内部设有装载于中介基板321的第一前级连接器322和第二前 级连接器323。此外，在筐体部分310的内部设有装载于中介基板311的后级连接器312， 筐体部分310的后级连接器312通过中介基板311、扁平电缆301、桥体部分320的中介基 板321和第一前级连接器322与CPU基板IlOB的适配器连接器Illa连接。 在设于第一前级连接器322背面位置的第二前级连接器323上能层叠设置前述的 作为第一种适配器的传输存储适配器140或简易设定显示适配器150。此外，在中介基板321、311上装载有未图示的接口电路部件，此外还装载有设于 扁平电缆301两端的拆装连接器302 (参照图9)的配合连接器。在扩展单元400内设有装载有未图示的电子电路部件和扩展输入输出端子板403 的扩展增设基板401。该扩展增设基板401此外还包括用于将多个扩展单元400依次与后级连接的前后 级连结连接器402，初级扩展单元400的前后级连结连接器402与中介单元300的后级连接 器312连接。扩展单元400中，作为第一系列的扩展单元有与外部设备进行串行通讯的通信单 元、模拟输入单元或模拟输出单元等。此外，扩展单元400中，作为第二系列的扩展单元有高速计数单元或高速脉冲输出单元等。中介单元300的后级连接器312也可对应第一系列和第二系列的扩展单元分割成 两个连接器。为了提高抗噪性，这些扩展单元400包括输入配线或输出配线(以下总称为输入 输出配线)的光绝缘电路，成为适用于与控制装置外的输入输出设备进行信号通讯的高规 格装置。在基本单元100B上不并用中介单元300和扩展单元400时，在适配器连接器111 上能连结图3、图4中前述的第二种适配器160、170。该第二种适配器160、170是作为扩展单元400的替代而使用的基于限定规格的简 易型特殊适配器，可以是与外部设备进行串行通讯的通信适配器，可以是模拟输入适配器 或模拟输出适配器，也可以是高速计数适配器或高速脉冲输出适配器等品种。此外，第二种适配器160、170不具有输入输出信号线的绝缘电路，适用于输入输 出配线作为控制装置内的短距离配线的用途，并包括与输入输出外部设备的信号配线连接 的连接器164或端子板174。 此外，第二种适配器160、170还包括用于与适配器连接器111连接的前级连接器 162、172、以及设于该前级连接器的背面位置的后级连接器163、173，在该后级连接器163、 173上能层叠连接第一种适配器140、150。接着，对作为CPU基板的俯视图的图12和作为基本单元的俯视图的图13进行说明。图12、图13中，在输入输出点数规模较小的基本单元100B上只设有一个适配器连 接器111。在与基本单元100B的第二端面位置(图12的左侧)相邻的位置上，例如设有根 据通信标准RS422的外部工具连接器112a和根据通信标准USB的外部工具连接器112b，在 外部工具连接器112a上一直或适时连接有未图示的作为人机界面设备的设定显示单元， 在外部工具连接器112b上适时连接有未图示的作为编程工具的个人计算机。运行/停止按钮115用于在向程序存储器传输程序时，停止微处理器的输入输出 控制。模拟电位器116是例如为使操作者容易地调整特定的定时器的设定值而设置的， 欲进行更多的定时器调整时，作为第一种适配器的一个品种，可追加例如具有8点的模拟 电位器的电位器适配器。在为了至少停电保持器件存储器的存储状态时，选择装备例如是锂电池的电池 113，在程序存储器是RAM存储器时，一直设置电池113，利用电池连接器114进行追加装备 或维护更换。外部工具连接器112a、112b、运行/停止按钮115和模拟电位器116被第一盖体构 件101覆盖，可适时打开第一盖体构件101进行必要的操作。适配器连接器111、电池113和 电池连接器114的部位被第三盖体构件103覆盖，在该处连接中介单元300和第二种适配 器160、170时，废弃构成第三盖体构件103的主要盖体构件103a，留下辅助盖体构件103b。在第二种适配器160、170上层叠设置简易设定显示适配器150时，以及在中介单 元300上层叠设置传输存储适配器140和简易设定显示适配器150时也同样，但在不使用
19中介单元300和第二种适配器160、170而只连接简易设定显示适配器150时，第三盖体构 件103整体被废弃。此外，第三盖体构件103采用设置狭缝的插入结构以能分割成主要盖体构件103a 和辅助盖体构件103b，或者作为备用品准备辅助盖体构件103b，重视外观设计而将第三盖 体构件103形成为不可分割的结构。接着，对作为基本单元的内部结构图的图14进行说明。图14中，在基本壳体构件106B的底面上，通过基板固定螺钉139旋紧固定有装载 定电压电源电路部件131B的电源基板130B。该定电压电源电路部件131B从与未图示的输入端子板123B(参照图3、图4)连 接的电源获得AC (交流)100 250V的电压，产生绝缘的DC (直流)24V、DC5V等稳定化电 压，通过基板连接器132、122向装载于输入输出基板120B的输入输出接口电路部件121B、 装载于CPU基板110B的微处理器、程序存储器和器件存储器供电。输入输出基板120B是在按压插入设于基本壳体部件106B的第一端面壁106a、第 二端面壁106b的嵌合孔107a、107b并定位后，相对于基本壳体部件106B利用基板固定螺 钉129旋紧固定。此外，在嵌合孔107a、107b的上部构成压入斜面108a、108b，输入输出基板120B的 突出部按压该压入斜面108a、108b，使基本壳体部件106B的第一端面壁106a、第二端面壁 106b弹性变形并隔开，插入嵌合孔107a、107b。在基本盖体构件105B的顶板壁190B上，利用基板固定螺钉119旋紧固定有CPU 基板110B，CPU基板110B的3侧的突出部嵌入于设在基本盖体构件105B的3侧的壁上的 定位狭缝191，剩下的一侧与设于基本壳体构件106B的第二端面壁106b的狭缝109嵌合。 由此，输入输出基板120B与CPU基板110B的间隔稳定，能防止基本单元100B设置在有振 动的场所时基板连接器122的损耗。在图2所示的基本单元100A的情形下的电源基板130A、输入输出基板120A、CPU 基板110A的固定方法也相同。接着说明作用、动作。如上所述构成的可编程控制器10B由基本单元100B单独构成，或作为包括增设单 元200、中介单元300的扩展单元400的整体而构成，即便是由基本单元100B单独构成的情 形下，也可并用第一种适配器140、150中的任一方，或并用第二种适配器160、170中的任一 方，以应对各种用途。可编程控制器10B的基本动作是内藏于基本单元100B的微处理器对应于从输入 输出端子板123B、203输入的操作按钮和各种传感器等的输入信号的动作状态以及收纳于 程序存储器的顺序程序，利用输入输出端子板124B、203进行各种致动器和显示设备等电 气负荷的驱动控制。内藏于基本单元100B的输入输出基板120B通常使用对应控制规模的输入输出点 数的输入输出基板，当输入点数或输出点数不足时，可增设使用输入专用或输出专用的增 设单元200。但是，也可不在基本单元100B中内藏输入输出接口电路，使所有的输入输出信号 通过多个增设单元200输入输出。
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使用一台具有多种品种的扩展单元400或并用多台扩展单元400时，第二种适配 器160、170被废弃，取代第二种适配器160、170而安装中介单元300。在中介单元300的桥体部分320上可安装作为第一种适配器的传输存储适配器 140或简易设定显示适配器150，在暂时将电源切断的状态下，从传输存储适配器140更改 成简易设定显示适配器150或从简易设定显示适配器150更改成传输存储适配器140都是 可能的，在实际使用上没有大的障碍。此外，也可只设置外部工具连接器112a、112b中任意一个，在基本单元100B的外 部设置变换成不同通信标准信号的多个外部工具连接器，在以不同时使用编程工具和设定 显示单元为前提的情形下，也可只设置1个外部工具连接器，这对于基本单元100A也是相 同的。由以上说明可知，本发明实施方式2的单元形可编程控制器IOB以收纳有CPU基 板的基本单元100B为核心，所述CPU基板具有微处理器、与该微处理器协作的程序存储器 和存储器件信息的器件存储器，所述单元形可编程控制器100B具有装载有用于连接前述 微处理器与开/关控制用的外部输入输出设备的电路部件的输入输出基板120B、201，所述 输入输出基板内藏于所述基本单元，或内藏于设置在所述基本单元一侧的端面即第一端面 位置上的增设单元200，在所述基本单元100B的另一侧的端面即第二端面位置上能设置用 于连接功能系统不同的扩展单元400的中介单元300，扩展单元400与前述微处理器连接。前述扩展单元400具有用于将多个扩展单元400依次与后级连接的前后级连结连 接器402，能连接1个以上的以下三种品种中一个以上的品种，这三种品种是与外部设备 进行串行通讯的通信单元；模拟输入单元或模拟输出单元；高速计数单元或高速脉冲输出 单元。在前述CPU基板IlOB上一直设有能与作为选择装备品的第一种适配器140、150 或第二种适配器160、170连接的1个适配器连接器111，该适配器连接用连接器配置在接近 第二端面位置的位置上。前述第一种适配器包括传输存储适配器140和简易设定显示适配 器150中的至少一方，传输存储适配器140用于向前述程序存储器传输程序，简易设定显示 适配器150用于监视前述微处理器的动作状态并显示动作状态，或向前述器件存储器写入 并设定控制常数。前述第二种适配器160、170是作为扩展单元400的替代而使用的基于限定规格的 简易型特殊适配器，包括以下三种适配器中的至少一种，该三种适配器分别是与外部设备 进行串行通讯的通信适配器；模拟输入适配器或模拟输出适配器；高速计数适配器或高速 脉冲输出适配器。前述中介单元300由相互连结的筐体部分310和桥体部分320构成，前述桥体部 分320并行配置在前述CPU基板IlOB的上部，内藏有与前述适配器连接器111连接的前级 连接器322、323。前述筐体部分310与前述基本单元100B的第二端面并行配置，内藏有用于连接前 述扩展单元400的后级连接器312，前述前级连接器322与后级连接器312被扁平电缆301 相互连接。前述前级连接器由第一前级连接器322和第二前级连接器323构成，所述第一前 级连接器322与设于前述CPU基板IlOB的前述适配器连接器111连接，所述第二前级连接器323设于所述第一前级连接器的背面位置，用于使前述第一种适配器140、150层积重叠 安装于前述桥体部分320，能在前述适配器连接器111上选择连接前述第二种适配器160、 170或前述扩展单元400，并能并用前述第一种适配器140、150。在前述CPU基板1IOB上设有外部工具连接器112a、112b，该外部工具连接器配置 在与前述基本单元100B的第二端面位置相邻的位置上。前述外部工具具有向前述程序存 储器写入输入输出控制程序的程序传输功能，或者具有用于监视前述微处理器的动作状态 并显示动作状态、向前述器件存储器写入并设定控制常数的设定显示功能，前述外部工具 与前述基本单元100B适时连接或一直连接，在一直设有设定显示用外部工具时，不需要作 为前述第一种适配器的简易设定显示适配器150。前述适配器连接器111与前述外部工具连接器112a、112b相邻配置，但配置在比 该外部工具连接器远离前述第二端面位置的位置上，前述中介单元300的桥体部分320的 一端安装成相对于筐体部分310自由转动，此外，在该中介单元上设有前述外部工具连接 器112a、112b的开闭门构件330。前述基本单元100B包括底面安装固定于壁面的基本壳体构件106B、以及安装固 定于该基本壳体构件的开口部的基本盖体构件105B。在前述基本壳体构件106B的内部组装固定有装载有定电压电源电路部件131B 的电源基板130B、以及装载有前述开/关控制用的输入输出接口电路部件121B和输入输出 端子板123B、124B的输入输出基板120B。在前述基本盖体构件105B的内部组装固定有前述CPU基板110B，前述CPU基板 110B、输入输出基板120B和电源基板130B相互通过基板连接器122、132连接。在前述CPU基板IlOB上一直设有前述外部工具连接器112a、112b、l个适配器连 接器111以及用于连接电池113的电池连接器114，电池113是为了至少停电保持器件存储 器的存储状态而选择装备的。在前述基本盖体构件105B上安装有覆盖前述外部工具连接 器112a、112b部位的第一盖体构件101、以及覆盖前述适配器连接器111部位和电池连接器 114部位的第三盖体构件103。在直接连接前述简易设定显示适配器150时，废弃前述第三盖体构件103，使该适 配器与前述适配器连接器111连接，在连接前述传输存储适配器140或第二种适配器160、 170时，废弃前述第三盖体构件103，使该适配器与适配器连接器111连接，此外，在前述电 池连接器114的部位上安装有辅助盖体构件，在前述第二种适配器160、170上层叠设置简 易设定显示适配器150时，能按原样使用前述辅助盖体构件。因此，具有以下特征最多能使用2种适配器，此外，利用适配器连接器部位和电 池连接器部位，使得简易设定显示适配器的尺寸比其他适配器的尺寸大，能设置易于观察 的显示器。此外，在前述基本单元100B上并用前述中介单元300时，废弃前述第一盖体构件 101、第三盖体构件103，利用前述中介单元300的开闭门构件330和桥体部分320覆盖前述 外部工具连接器112a、112b和适配器连接器111，此外，在电池连接器114部位上安装有辅 助盖体构件，在安装作为前述第一种适配器的传输存储适配器140或简易设定显示适配器 150时，其与设于前述中介单元300的桥体部分320的第二前级连接器323连接，能按原样 使用前述辅助盖体构件。
因此，具有以下特征中介单元的桥体部分能采用小型廉价的结构。此外，前述第一种适配器140、150具有切下部分144、154，将该第一种适配器140、 150层叠设于前述第二种适配器160、170时，通过将上述切下部分144、154除去，使得上述 第二种适配器160、170的输入或输出用的连接器164或端子板174突出。因此，具有以下特征单独使用第一种适配器时，不需要新的盖体构件。此外，前述CPU基板IlOB通过螺钉旋紧固定于前述基本盖体构件105B的内壁，在 前述第二端面位置与前述基本壳体构件106B的第二端面壁嵌合并结合。因此，具有以下特征将基本单元和中介单元安装在振动大的地方时，能防止由于 基本盖体构件与基本壳体构件间的嵌合的松动，使得CPU基板与输入输出基板间的连接器 连接部位损耗，或连结中介单元的桥体部分与筐体部分的转动支轴损耗。
权利要求
一种单元形可编程控制器，以收纳有CPU基板的基本单元为核心，所述CPU基板具有微处理器、与该微处理器协作的程序存储器和存储器件信息的器件存储器，所述单元形可编程控制器具有装载用于连接所述微处理器与开/关控制用的外部输入输出设备的电路部件的输入输出基板，所述输入输出基板内藏于所述基本单元或内藏于设置在所述基本单元的一侧的端面即第一端面位置上的增设单元，其特征在于，在所述基本单元的另一侧的端面即第二端面位置上能设置用于连接功能系统不同的扩展单元的中介单元，扩展单元与所述微处理器连接，所述扩展单元具有用于将多个扩展单元依次与后级连接的前后级连结连接器，能连接1个以上的以下三种品种中一个以上的品种，这三种品种是与外部设备进行串行通讯的通信单元；模拟输入单元或模拟输出单元；高速计数单元或高速脉冲输出单元，在所述CPU基板上，能与作为选择装备品的第一种适配器或第二种适配器连接的1个或多个适配器连接器配置在接近所述第二端面位置的位置上，所述第一种适配器包括传输存储适配器和简易设定显示适配器中的至少一方，所述传输存储适配器用于向所述程序存储器传输程序，所述简易设定显示适配器用于监视所述微处理器的动作状态并显示动作状态，向所述器件存储器写入并设定控制常数，所述第二种适配器是作为所述扩展单元的替代而使用的基于限定规格的简易型特殊适配器，包括以下三种适配器中的至少一种，该三种适配器分别是与外部设备进行串行通讯的通信适配器；模拟输入适配器或模拟输出适配器；高速计数适配器或高速脉冲输出适配器，所述中介单元由相互连结的筐体部分和桥体部分构成，所述桥体部分并行配置在所述CPU基板的上部，内藏有与所述适配器连接器连接的前级连接器，所述筐体部分与所述基本单元的第二端面并行配置，内藏有用于连接所述扩展单元的后级连接器，所述前级连接器与后级连接器被电缆相互连接，所述前级连接器由第一前级连接器和第二前级连接器构成，所述第一前级连接器与设于所述CPU基板的所述适配器连接器连接，所述第二前级连接器设于所述第一前级连接器的背面位置，用于使所述第一种适配器层叠安装于所述桥体部分，所述前级连接器能在所述适配器连接器上选择连接所述第二种适配器或所述扩展单元，并能与所述第一种适配器中的至少一个并用。
2.如权利要求1所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述第一种适配器除了通 过所述适配器连接器与所述微处理器连接以外，不具有针对输入输出外部设备的信号配 线，所述第二种适配器则是通过所述适配器连接器与所述微处理器连接，并包括与针对输 入输出外部设备的信号配线连接的输入输出连接器或输入输出端子板，此外，所述第二种 适配器还包括用于与所述适配器连接器连接的前级连接器和设于该前级连接器的背面位 置的后级连接器，在所述后级连接器上能层叠连接所述第一种适配器。
3.如权利要求2所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述第二种适配器不具有 针对输入输出信号线的绝缘电路，适用于输入输出配线作为控制设备的短距离配线的用 途，所述扩展单元则内藏有针对输入输出信号配线的光绝缘元件，也适用于输入输出配线 布及控制设备内外的长距离配线的用途。
4.如权利要求1至3中任一项所述的单元形可编程控制器，其特征在于，在所述CPU基 板上设有外部工具连接器，该外部工具连接器配置在与所述基本单元的第二端面位置相邻 的位置上，所述外部工具具有向所述程序存储器写入输入输出控制程序的程序传输功能， 或者具有用于监视所述微处理器的动作状态并显示动作状态、或向所述器件存储器写入并 设定控制常数的设定显示功能，所述外部工具与所述基本单元适时连接或一直连接，在一 直设有设定显示用外部工具时，不需要作为所述第一种适配器的简易设定显示适配器，所述适配器连接器与所述外部工具连接器相邻配置，但配置在比该外部工具连接器远 离所述第二端面位置的位置上，所述中介单元的桥体部分的一端相对于筐体部分安装成能自由转动，此外，在该中介 单元上设有针对所述外部工具连接器的开闭门构件。
5.如权利要求4所述的单元形可编程控制器，其特征在于，在所述开闭门构件上设有 用于将与外部工具连接器对应的局部切掉的狭缝。
6.如权利要求4所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述中介单元的筐体部分 由内藏有中介基板的一对筐体壳体构件构成，在所述中介基板上设有用于连接所述扩展单 元的后级连接器和连接所述电缆的一端的拆装连接器，在所述一对筐体壳体构件中一方的 筐体壳体构件上设有具有U字槽的一对支承板，所述U字槽用于将所述桥体部分安装成能 自由转动，在对所述U字槽内插入了设于所述桥体部分的一对支轴后，利用另一方的筐体 壳体构件将U字开口部封闭。
7.如权利要求6所述的单元形可编程控制器，其特征在于，在所述一对筐体壳体构件 中一方的筐体壳体构件上，在用于支承所述桥体部分的一对支承板的外侧还设有一对第二 支承板，在所述第二支承板上设有与凸出设于所述开闭门构件的正交端面的第二支轴嵌合 的一对承接孔，或设有与贯穿设于所述开闭门构件正交端面的一对承接孔嵌合的第二支 轴，所述开闭门构件通过使连接所述正交端面的扁平盖体部分弹性弯曲，将所述第二支轴 强行插入所述承接孔而实现组装。
8.如权利要求4所述的单元形可编程控制器，其特征在于，设于所述中介单元的桥体 部分的前级连接器与设于筐体部分的后级连接器通过两端具有拆装连接器的扁平电缆连 接，所述扁平电缆由粘贴有多条信号线的扁平长条状的柔性基板构成，在所述柔性基板上 的多处设有未粘贴信号线的左右一对突出耳部，该突出耳部被由中介单元的壳体构件构成 的路径引导壁定位。
9.如权利要求4所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述基本单元包括底面 安装固定于壁面的基本壳体构件、以及安装固定于该基本壳体构件的开口部的基本盖体构 件，在所述基本壳体构件的内部组装固定有装载有定电压电源电路部件的电源基板、以及 装载有所述开/关控制用的输入输出接口电路部件和输入输出端子板的输入输出基板，在 所述基本盖体构件的内部组装固定有所述CPU基板，所述CPU基板、输入输出基板和电源基 板相互通过基板连接器连接，在所述CPU基板上一直设有所述外部工具连接器、第一适配 器连接器及第二适配器连接器、以及用于连接电池的电池连接器，所述电池是为至少停电 保持所述器件存储器的存储状态而选择装备的，在所述基本盖体构件上安装有覆盖所述 外部工具连接器部位的第一盖体构件、覆盖第一适配器连接器部位的第二盖体构件、以及 覆盖所述第二适配器连接器部位和电池连接器部位的第三盖体构件，在使所述简易设定显示适配器直接与所述第二适配器连接器连接时，废弃所述第三盖体构件而安装该适配器， 在使所述传输存储适配器或第二种适配器与所述第一适配器连接器连接时，废弃所述第二 盖体构件而连接该适配器，在使所述第二种适配器与所述第二适配器连接器连接时，废弃 所述第三盖体构件而连接该适配器，并利用辅助盖体构件覆盖所述电池连接器部位，在所 述第二种适配器上层叠设置简易设定显示适配器时，所述辅助盖体构件照样使用。
10.如权利要求9所述的单元形可编程控制器，其特征在于，在所述基本单元上与所述中介单元并用时，废弃所述第一盖体构件和第二盖体构件， 利用所述中介单元的开闭门构件和桥体部分覆盖所述外部工具连接器和第一适配器连接 器，在安装作为所述第一种适配器的传输存储适配器时，与设于所述中介单元的桥体部分 的第二前级连接器连接，所述简易设定显示适配器与所述第二适配器连接器侧连接。
11.如权利要求4所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述基本单元包括底面安装固定于壁面的基本壳体构件、以及安装固定于该基本壳 体构件的开口部的基本盖体构件，在所述基本壳体构件的内部组装固定有装载有定电压 电源电路部件的电源基板、以及装载有所述开/关控制用的输入输出接口电路部件和输入 输出端子板的输入输出基板，在所述基本盖体构件的内部组装固定有所述CPU基板，所述 CPU基板、输入输出基板和电源基板相互通过基板连接器连接，在所述CPU基板上一直设 有所述外部工具连接器、一个适配器连接器、以及用于连接电池的电池连接器，所述电池 是为至少停电保持所述器件存储器的存储状态而选择装备的，在所述基本盖体构件上安装有覆盖所述外部工具连接器部位的第一盖体构件、以及 覆盖所述适配器连接器部位和电池连接器部位的第三盖体构件，在直接连接所述简易设定 显示适配器时，废弃所述第三盖体构件，使该适配器与所述适配器连接器连接，在连接所述 传输存储适配器或第二种适配器时，废弃所述第三盖体构件，使该适配器与适配器连接器 连接，并且在所述电池连接器的部位上安装辅助覆盖部件，在所述第二种适配器上层叠设 置简易设定显示适配器时，所述辅助盖体构件照样使用。
12.如权利要求11所述的单元形可编程控制器，其特征在于，在所述基本单元上并用 所述中介单元时，废弃所述第一盖体构件及第三盖体构件，利用所述中介单元的开闭门构 件和桥体部分覆盖所述外部工具连接器和适配器连接器，并且在电池连接器部位上安装辅 助盖体构件，在安装作为所述第一种适配器的传输存储适配器或简易设定显示适配器时， 与设于所述中介单元的桥体部分的第二前级连接器连接，能按原样使用所述辅助盖体构 件。
13.如权利要求9所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述第一种适配器具有切 下部分，在将该第一种适配器层叠设置于所述第二种适配器时，通过将上述切下部分除去， 使得上述第二种适配器的输入或输出用的连接器或端子板突出。
14.如权利要求11所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述第一种适配器具有 切下部分，在将该第一种适配器层叠设置于所述第二种适配器时，通过将上述切下部分除 去，使得上述第二种适配器的输入或输出用的连接器或端子板突出。
15.如权利要求9所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述CPU基板通过螺钉旋 紧固定于所述基本盖体构件的内壁，并在所述第二端面位置上与所述基本壳体构件的第二端面壁嵌合并结合。
16.如权利要求11所述的单元形可编程控制器，其特征在于，所述CPU基板通过螺钉旋 紧固定于所述基本盖体构件的内壁，并在所述第二端面位置上与所述基本壳体构件的第二 端面壁嵌合并结合。
全文摘要
一种单元形可编程控制器，减轻基本单元的负担并可与具有多种功能的扩展单元连接。在内藏有CPU基板(110A)的基本单元(100A)的左端面上，通过具有筐体部分(310)和桥体部分(320)的中介单元(300)依次向后级连接有多台扩展单元(400)。在设于CPU基板(110A)的适配器连接器(111a)上连接扩展单元(400)的作为限定规格品的第二种适配器或设于桥体部分(320)的第一前级连接器、第二前级连接器，第一前级连接器(322)通过内藏于筐体部分(310)的后级连接器(312)与扩展单元(400)连接，在第二前级连接器(323)上层叠第一种适配器。
文档编号G05B19/05GK101872183SQ20091026682
公开日2010年10月27日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年4月24日
发明者细川文哉 申请人:三菱电机株式会社