冗余电源母板组件制造技术

技术编号:15247312 阅读:138 留言:0更新日期:2017-05-02 03:19
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。

Redundant power Motherboard Components

A redundant power supply motherboard components will control section of field bus control system is connected to the host computer. The assembly has the advantages of compact design, including power module slot pairs mounted on the motherboard. The slot securely holds the module to prevent contact weakening due to vibration, vibration and handling. The slot also provides protection for the components on the motherboard touch.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
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。在本专利技术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,以防止由于振动或震动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;图10是带有安装的模块的组件的俯视图;图11是沿着图10的线11--11的竖直剖视图;图12是透视图,示出了在插入组件上的插槽之前的模块;图13是穿过插槽臂和模块的相邻的过盈配合部分的分解水平剖视图;图14是母板的仰视图,示出了座置在贯穿开口中的插槽上的定位柱;图15是安装在母板上的插槽的底部的视图,其中母板被移除;图16是插槽的底部的透视图;以及图17是组件中的插槽的仰视图,其中母板被移除并且示出了安装在母板上的电感器的位置。具体实施方式冗余电源母板组件10可移除地安装在DIN导轨12上,并支撑着安装在该组件的一端处的如电源模块14的四个冗余对和类似几何形状的诊断模块16。DIN导轨通常沿着控制柜的背表面竖直地或水平地延伸。在每个组件10中,相邻冗余对的模块14将直流电力供应至连接到组件的四个基金会现场总线区段中的每一个。如果一个电源模块失效,报警电路将指示电源失效,并且其它电源模块将维持到该区段的电力,直到失效模块被更换。现场总线数据信号通过组件在区段和常规的主机计算机系统之间通信。数据信号通过电感器与电源模块隔离。如图6所示,组件10包括正方形母板18,其中输入和输出连接器安装在母板的相对边缘处的顶部表面上,并且九个模块输入/输出连接器20安装在母板的顶部上且横跨母板的长度间隔开。连接器20靠近在一起定位,以最小化母板的长度,并有利于模块在母板上的并排安装,且在相邻模块之间的间距最小。紧密地隔开的连接器20使母板的长度最小化。母板的宽度被最小化,以减小组件的尺寸,并最小化组件的柜的尺寸。母板18安装在矩形基座22的顶部上。基座22由合适的热塑性树脂模制而成。基座具有相对的竖直端壁24,端壁由成角度的侧壁26连结。端部模块与基座端壁24间隔开短的距离,以最小化组件的长度并减小组件的尺寸。组件10为正方形的,且具有180mm的长度和宽度。底壁28在壁24和26的下端之间延伸。DIN导轨凹部30形成于底壁中且在端壁24之间延伸。在基座22的底壁上的安装硬件(未示出)将基座可移除地安装在DIN导轨12上。通风狭槽32形成于壁24和26中。模块具有17.5mm的厚度。模块14和16与美国专利第8,123,545号中所示具有相同的形状且具有类似的主体和闩锁。九个类似的并排模块插槽34安装在母板18的顶部上。插槽由热塑性树脂模制而成。模块插槽34在图7、图8、图9、图12、图15和图16中示出。每个插槽34具有:平坦的顶壁36;相对的竖直侧壁38,其在顶壁36的任一侧上且从顶壁36向下延伸;以及两个类似的竖直延伸的模块支撑臂40、42,其在插槽的相对两端处。臂40在组件的现场总线侧44上。臂42在组件的主机侧46上。臂40和42在壁36上方延伸。每个支撑臂40、42具有两个竖直的内部接合肋48和在肋48外部的一对夹紧肋50。夹紧肋沿着臂的高度从壁36竖直地延伸至臂的顶部。肋50面向彼此并且当模块被插入插槽中时摩擦接合模块肋的相对两侧,如图13所示和下文所述。矩形模块连接器开口52在臂40和42之间延伸穿过壁36。开口52的尺寸设计成接纳母板上的连接器20。插槽宽度和模块厚度基本上相同。到开口52的任一端的插槽34的部分由在开口52处的壁38中的条56连接。条为薄的,并且可以挠曲。两个闩锁开口58延伸穿过壁36,从臂40和42向内较短距离。相比支撑臂40,连接器开口52定位成更靠近支撑臂42。因此,插槽34包括短的刚性部分60和长的刚性部分62,刚性部分60从开口52的端部延伸至臂42,刚性部分62从开口52延伸至支撑臂40。每个刚性部分60、62包括两个侧壁38的部分、顶壁36的部分和位于壁38与顶壁36之间的插槽中的加强结构特征。刚性部分60和62由在开口52处的壁38中的条56连接。开口52的边缘由狭窄的肩部64与条56的顶部间隔开。肩部64部分地加强条。模块插槽34包括在支撑臂40、42下方的两个U形端部底脚66、以及在底脚66之间的壁38上的中部底脚68、70和72。竖直凹部74设置在底脚66和68之间、68和70之间、70和72之间、以及72和66之间的插槽侧壁的底部处。底脚齐平地搁置在母板18的底部表面上。每个插槽34由安装螺钉76和78安装在母板18的顶部上。螺钉76和78延伸穿过母板中的孔80和82,并且拧入插槽中的安装立柱84和86中的孔中。安装立柱84位于短刚性部分60的外端中的插槽支撑臂42的内边缘下方。安装立柱86从长刚性部分62中的插槽臂40向内定位。立柱84和86在插槽侧壁38之间居中定位。电感器88在两个相邻插槽的刚性部分62下方安装在母板的底部上。立柱86从臂40定位在允许触及和拧紧螺钉78的位置处,螺钉78通过延伸经过电感器的工具将插槽安装在母板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组件,包括:母板;在所述母板上的模块连接器;在所述母板上的插槽,所述插槽包括具有相对的端部的主体、在所述端部之间延伸的壁、在所述壁中的连接器开口、以及在所述壁上方延伸的两个模块支撑构件,模块支撑构件在所述主体的每一端处,所述连接器开口与所述模块连接器对准;以及在所述插槽中且在所述模块支撑构件上方延伸的电子模块,所述模块包括接合所述模块连接器的触点突出部、以及相对的模块边缘;两个物理连接部,其将所述模块边缘可移除地安装在所述模块支撑构件中;每个连接部包括两个间隔开的模块摩擦接合表面、两个间隔开的构件摩擦接合表面、以及将这样的摩擦接合表面保持在一起的弹性地且非破坏性地张紧的第一弹性构件,每个构件摩擦接合表面接合模块摩擦接合表面,其中,所述连接部将所述模块固定在所述插槽中以防止所述模块的震动、振动或搬运削弱在所述触点突出部中和所述模块连接器中的所述触点之间的电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 US 62/012,469;2015.04.01 US 14/676,301;1.一种组件,包括:母板;在所述母板上的模块连接器;在所述母板上的插槽,所述插槽包括具有相对的端部的主体、在所述端部之间延伸的壁、在所述壁中的连接器开口、以及在所述壁上方延伸的两个模块支撑构件,模块支撑构件在所述主体的每一端处,所述连接器开口与所述模块连接器对准;以及在所述插槽中且在所述模块支撑构件上方延伸的电子模块,所述模块包括接合所述模块连接器的触点突出部、以及相对的模块边缘;两个物理连接部,其将所述模块边缘可移除地安装在所述模块支撑构件中;每个连接部包括两个间隔开的模块摩擦接合表面、两个间隔开的构件摩擦接合表面、以及将这样的摩擦接合表面保持在一起的弹性地且非破坏性地张紧的第一弹性构件,每个构件摩擦接合表面接合模块摩擦接合表面,其中,所述连接部将所述模块固定在所述插槽中以防止所述模块的震动、振动或搬运削弱在所述触点突出部中和所述模块连接器中的所述触点之间的电连接。2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述表面中的一个在所述弹性构件上。3.根据权利要求2所述的组件,其中,所述弹性构件包括沿着相邻的模块边缘延伸的第一肋。4.根据权利要求3所述的组件,包括第二肋,所述第二肋将这样的摩擦接合表面保持在一起,所述表面中的另一个在所述第二肋上。5.根据权利要求3所述的组件,其中,当所述肋不挠曲时,所述肋间隔开距离X,不在所述肋上的所述摩擦接合表面间隔开距离Y,并且所述距离X小于所述距离Y。6.根据权利要求5所述的组件,其中,在距离X和距离Y之间的差值为约0.13mm。7.根据权利要求1所述的组件,其中,所述模块高度是所述支撑构件高度的约五倍。8.根据权利要求7所述的组件,包括在每个模块支撑构件上的接合表面,所述接合表面面向彼此以对准所述模块,以用于在所述突出部和所述连接器之间接合。9.根据权利要求8所述的组件,包括在每个模块支撑构件上的对准肋,所述接合表面在这样的肋上。10.根据权利要求1所述的组件,其中,每个模块边缘包括多个间隔开的水平肋,所述模块摩擦接合表面仅在一个水平肋的相对侧上。11.根据权利要求1所述的组件,其中,所述主体包括两个刚性部分,每个刚性部分在所述连接器开口的一侧上,并且所述侧壁包括在所述连接器开口处连结所述刚性部分的两个条。12.根据权利要求11所述的组件,其中,每个侧壁包括接合所述母板的底脚和在相邻底脚之间的竖直凹部。13.根据权利要求1所述的组件,其中,所述主体由热塑性树脂形成。14.一种组件,包括:母板;在所述母板上的模块连接器;在所述母板上的插槽,所述插槽包括具有相对的端部的细长主体、在所述端部之间延伸的壁、与所述模块连接器对准的在所述壁中的连接器开口、以及在所述主体的一端处的第一模块支撑构件;以及在所述插槽中的电子模块,所述模块包括在所述插槽上方延伸的部分、接合所述模块连接器的触点突出部、第一模块边缘、以及在所述模块边缘上的第一摩擦接合表面;所述模块支撑构件包括第一构件摩擦接合表面;在所述模块边缘或所述支撑构件中的任一者上的弹性地且非破坏性地柔性的构件,所述模块摩擦接合表面或所述支撑构件摩擦接合表面中的一个位于所述柔性构件上;所述模块插入所述插槽中,且所述模块摩擦接合表面和构件摩擦接合表面彼此接合,并且所述柔性构件被张紧以将这样的表面保持在一起而形成将所述模块固定在所述插槽中的摩擦配合,所述配合防止所述模块的震动、振动或搬运削弱在所述触点突出部中和所述模块连接器中的触点之间的电连接。15.根据权利要求14所述的组件,其中,所述模块的高度是所述模块支撑构件的高度的约五倍。16.根据权利要求15所述的组件,包括第二模块摩擦接合表面和第二构件摩擦接合表面,这样的表面彼此接合。17.根据权利要求14所述的组件,其中,所述插槽包括第二模块支撑构件,并且所述模块包括第二模块边缘,所述第二模块边缘在所述第二支撑构件中。18.根据权利要求15所述的组件,其中,所述主体由热塑性树脂形成。19.一种组件,包括:母板;在所述母板上的模块连接器;在所述母板上的第一插槽,所述插槽包括具有相对的端部的细长的塑性主体、顶壁、从所述顶壁向下延伸至底脚的两个侧壁、在所述插槽顶壁中的连接器开口、两个模块支撑构件、第一和第二刚性主体部分、以及两个条,在所述主体的每个端部处有一个模块支撑构件,每个刚性主体部分从所述开口延伸至一个模块支撑构件,每个条在所述开口一侧上的侧壁中且在所述刚性部分之间延伸;以及两个物理连接部,每个物理连接部将所述插槽的一个刚性部分安装到所述母板,其中,所述插槽的所述刚性部分和所述物理连接部在所述插槽安装在所述母板上期间防止所述条挠曲。20.根据权利要求19所述的组件,包括在所述开口处在一个条的顶部上的肩部,其中,所述肩部部分地加强所述一个条。21.根据权利要求19所述的组件,其中,每个刚性部分包括在所述侧壁之间延伸的一个或多个内壁。22.根据权利要求19所述的组件,其中,每个刚性部...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·J·吉莱斯皮T·L·巴伯M·A·科瑞尔
申请(专利权)人:凤凰通讯发展及制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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