特表 2023-517339 複数の機能モジュールを電気的に接続するためのバックプレーン・モジュール及びモジュラー通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-25

(54)【発明の名称】複数の機能モジュールを電気的に接続するためのバックプレーン・モジュール及びモジュラー通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/46 20060101AFI20230418BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20230418BHJP

【ＦＩ】

H04L12/46 V

H04L12/28 100F

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022554821

(86)(22)【出願日】2021-03-18

(85)【翻訳文提出日】2022-09-12

(86)【国際出願番号】 EP2021057014

(87)【国際公開番号】W WO2021191055

(87)【国際公開日】2021-09-30

(31)【優先権主張番号】102020108610.5

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】594070612

【氏名又は名称】フェニックス コンタクト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔａｃｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｆｌａｃｈｓｍａｒｋｔｓｔｒａｓｓｅ ８， Ｄ－３２８２５ Ｂｌｏｍｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】ミュラー， マルティン

(72)【発明者】

【氏名】ヘルマン， クラス

【テーマコード（参考）】

5K033

【Ｆターム（参考）】

5K033AA09

5K033BA03

5K033DA05

5K033DB19

(57)【要約】

本発明は、複数の機能モジュール（１６０－１９０；２００－２３０）を結合するためのバックプレーン・モジュール（２０；９０）であって、以下の特徴を有するものに関する：
基体（２１；９１）
前記基体（２１；９１）の内部に配置されたネットワーク結合素子（８０；１００）、
機能モジュール（１８０；２００）を結合するために設計され、前記基体（２１；９１）に配置された少なくとも１つの第１の接続装置（５０；１１０）であって、前記ネットワーク結合素子（８０；１００）のポート（８５；１０３）に信号線（２４４；２５２）を介して接続された少なくとも１つの通信インターフェース（５１；１１１）を有する、第１の接続装置（５０；１１０）、
機能モジュール（１６０；２２０）を結合するために設計され、前記基体（２１；９１）に配置された少なくとも１つの第２の接続装置（３０；１３０）であって、共に論理伝送チャネルを形成し得るそれぞれ１つの別個の信号線（２４０，２４１；２５４，２５５）を介して、前記ネットワーク結合素子（８０；１００）のポート（８１，８２；１０６，１０７）にそれぞれ接続された、少なくとも２つの通信インターフェース（３１，３２；１３１，１３２）を備える少なくとも１つの第２の接続装置（３０；１３０）
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の機能モジュール（１６０－１９０；２００－２３０）を結合するためのバックプレーン・モジュール（２０；９０）であって、
基体（２１；９１）と、
前記基体（２１；９１）の内部に配置され、複数のポート（８１－８９；１０１－１０９）を有するネットワーク結合素子（８０；１００）と、
機能モジュール（１８０；２００）を結合するために設計され、前記基体（２１；９１）に配置された少なくとも１つの第１の接続装置（５０；１１０）であって、前記ネットワーク結合素子（８０；１００）のポート（８５；１０３）に信号線（２４４；２５２）を介して接続された少なくとも１つの通信インターフェース（５１；１１１）を有する、第１の接続装置（５０；１１０）と、
機能モジュール（１６０；２２０）を結合するために設計され、前記基体（２１；９１）に配置された少なくとも１つの第２の接続装置（３０；１３０）であって、共に論理伝送チャネルを形成し得るそれぞれ１つの別個の信号線（２４０，２４１；２５４，２５５）を介して、前記ネットワーク結合素子（８０；１００）のポート（８１，８２；１０６，１０７）にそれぞれ接続された、少なくとも２つの通信インターフェース（３１，３２；１３１，１３２）を備える少なくとも１つの第２の接続装置（３０；１３０）と、を備え、
前記ネットワーク結合素子（８０；１００）は、前記少なくとも１つの第１の接続装置（５０；１１０）及び前記少なくとも１つの第２の接続装置（３０；１３０）との間のデータパケットの送受信のために設計されている、バックプレーン・モジュール。

【請求項2】

前記基体（２１；９１）には、前記バックプレーン・モジュール（２０；９０）を更なるバックプレーン・モジュールに結合するために設計された、少なくとも１つの通信インターフェース（７１，７２；２７１，２７２）を有する少なくとも１つの第３の接続装置（７０；２７０）が配置されている、請求項１に記載のバックプレーン・モジュール。

【請求項3】

前記少なくとも１つの第１の接続装置（５０；１１０）及び前記少なくとも１つの第２の接続装置（３０；１３０）が、仮想線に対して互いに隣り合い且つ互いに距離を置いて、前記基体（２１；９１）の底面（２１ａ；９１ａ）に配置されており、前記少なくとも１つの第３の接続装置（７０；１５０）が、前記基体（２１；９１）の前記底面（２１ａ；９１ａ）に対して垂直に延びる面（２１ｂ；９１ｂ）に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のバックプレーン・モジュール。

【請求項4】

前記ネットワーク結合素子（８０；１００）は、イーサネット（登録商標）・スイッチである、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のバックプレーン・モジュール。

【請求項5】

前記ネットワーク結合素子（８０；１００）は、ＶＬＡＮ対応ネットワーク結合素子である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のバックプレーン・モジュール。

【請求項6】

前記基体（２１；９１）には、前記バックプレーン・モジュール（２０；９０）を取り付けレールに組み付けるための組み付け要素（２２；９２）が形成されている、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のバックプレーン・モジュール。

【請求項7】

特に工業プロセス制御のためのモジュラー通信システム（１０）であって、
請求項１～６のいずれか１項に記載の第１のバックプレーン・モジュール（２０）と、
少なくとも１つの通信インターフェース（１８１）を有する接続装置を備えると共に、前記少なくとも１つの第１の接続装置（５０）を介して前記第１のバックプレーン・モジュール（２０）に結合された、少なくとも１つの第１の機能モジュール（１８０）と、
少なくとも２つの通信インターフェース（１６１，１６２）を有する接続装置を備えると共に、前記第２の接続装置（３０）を介して前記第１のバックプレーン・モジュール（２０）に結合された、少なくとも１つの第２の機能モジュール（１６０）と、
を備えるモジュラー通信システム（１０）。

【請求項8】

前記第１のバックプレーン・モジュール（２０）に結合された、請求項１～６のいずれか１項に記載の第２のバックプレーン・モジュール（９０）であって、
前記第１のバックプレーン・モジュール（２０）の前記ネットワーク結合素子（８０）と、前記第２のバックプレーン・モジュール（９０）の前記ネットワーク結合素子（１００）とは、少なくとも１つの電気接続（２４６，２５０；２４７，２５１）を介して、互いに接続されている第２のバックプレーン・モジュール（９０）と、
少なくとも１つの通信インターフェース（２０１）を有する接続装置を備えると共に、前記少なくとも１つの第１の接続装置（１１０）を介して、前記第２のバックプレーン・モジュール（９０）に結合された、少なくとも１つの第３の機能モジュール（２００）と、
少なくとも２つの通信インターフェース（２２１，２２２）を有する接続装置を備えると共に、前記少なくとも１つの第２の接続装置（１３０）を介して、前記第２のバックプレーン・モジュール（９０）に結合された、少なくとも１つの第４の機能モジュール（２２０）と、を備えることを特徴とする請求項７に記載のモジュラー通信システム。

【請求項9】

前記機能モジュール（１６０－２３０）のうちの少なくとも２つは、論理伝送チャネルを形成し得る少なくとも２つの接続を介して互いに接続されている、ことを特徴とする請求項８に記載のモジュラー通信システム。

【請求項10】

前記機能モジュール（１６０－２３０）のうちの少なくとも２つは、仮想接続を介して通信する、ことを特徴とする請求項８又は９に記載のモジュラー通信システム。

【請求項11】

前記機能モジュール（１６０－２３０）の各々は、Ｉ／Ｏモジュール、通信モジュール又はコントローラとして設計されている、ことを特徴とする請求項７～１０のいずれか１項に記載のモジュラー通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の機能モジュールを結合するためのバックプレーン・モジュール、及び、そのようなバックプレーン・モジュールを少なくとも１つ備えるモジュラー通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

バックプレーン・システムは、バックパネル・システムとしても知られており、例えばモジュラーデバイスに見られる。バックプレーン・システムは、例えば、バックパネル・バスと、バックパネル・バスを介して電気的に接続された複数のスロットとを備えることができる。スロットには、様々な電子モジュールが差し込まれ得る。

【0003】

更に、互いに隣り合って並べられ得るデバイスモジュールを、バックプレーン又はバックパネルを介して電気的に互いに接続することが知られており、その場合、それぞれ２つの隣接するモジュール間には、ポイントツーポイント接続が存在する。この場合、各デバイスモジュールは、伝送方向において転送デバイスモジュールの背後に配置されたモジュールへのデータの転送を引き受ける。しかしながら、ここでは、モジュールのうちの１つが故障した場合、伝送方向において故障したモジュールの背後にある全てのモジュールが同様に通信から遮断される、という問題が存在する。作動中におけるモジュールの取り外し又は交換も、他のモジュールとの通信を失わずには不可能である。

【0004】

特許文献１から、バックパネルを介して電気的に接続された複数のスロットを備えるパケット通信バックパネル又はバックプレーンが知られている。

【0005】

公知のバックパネルは、ポイントツーポイント接続を介して、すなわち予め確定された態様で、スロットを互いに電気的に接続する、受動部品として特徴付けられている。イーサネット（登録商標）・スイッチを含むアグリゲーション・カードは、スロットのうちの１つに差し込まれ得る。

【0006】

特許文献２から、同様に、個々のポイントツーポイント接続を介して又はバスを介して、スイッチングノード及びネットワークノードを互いに接続することができる、パケット交換バックパネルが公知である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】英国特許第２４０４８１５号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２００５／００７８７０６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の根底には、複数の機能モジュールを結合するためのバックプレーン・モジュールを創造することがあり、当該バックプレーン・モジュールは、その接続装置の柔軟な電気接続と、接続装置に接続された機能モジュール間の動的に変化し得る通信とを可能にする。更なる課題は、少なくとも１つのそのようなバックプレーン・モジュールを備える、特に工業プロセス制御のためのモジュラー通信システムを提供することに見ることができる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のコアアイデアは、バックパネル・モジュールとしても知られているバックプレーン・モジュールに、それを介して必要に応じて柔軟かつ動的に変化可能な態様でスロットが互いに接続され得る、能動素子を装備することに見ることができる。能動素子は、ネットワーク結合素子であり、これは、ネットワーク・スイッチと呼ぶこともできる。

【0010】

上述した技術的な問題は、一方では、請求項１の特徴によって、また、特に工業プロセス制御のためのモジュラー通信システムに関する請求項７の特徴によって、解決される。

【0011】

有利な発展形態及び構成は、下位請求項の対象である。

【0012】

本発明が、以下において、添付の図１と関連する実施例に基づいて、詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】特に工業プロセス制御のための自動化設備において使用され得る、例示的なモジュラー通信システム１０を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、特に工業プロセス制御のための自動化設備において使用され得る、例示的なモジュラー通信システム１０を示す。例示的に図示されたモジュラー通信システム１０は、複数の機能モジュール１６０－１９０の電気的、光学的、容量的又は誘導的な結合のための、好ましくはまた機械的結合のための、少なくとも１つのバックプレーン・モジュール２０を有する。機能モジュール１６０－１９０は、好ましくは、それぞれ少なくとも１つの電子回路が実装されたモジュールである。機能モジュールは、例えば、Ｉ／Ｏモジュールとしても知られる入力／出力モジュールとして、コントローラとして、例えばプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）として、実装することができ、これにより、例えば工業プロセスが制御され得る。入力／出力モジュールは、センサ及びアクチュエータであることができる。この場合、例示的なモジュラー通信システム１０は、特に、バックプレーン・モジュール２０を介して、また、存在する場合には、少なくとも１つの更なるバックプレーン・モジュール９０を介して、プロセスデータを機能モジュール間で伝送するために用いられる。

【0015】

バックプレーン・モジュール２０は、例えばハウジングとして設計され得る基体２１を備える。基体２１内には、複数のポート８１－８９を備えるネットワーク結合素子８０が配置されている。ネットワーク結合素子８０は、例えば、イーサネット・プロトコルに従って、そのポート８１－８９間でデータパケットを、狙いを定めて仲介し得る、イーサネット・スイッチであることができる。基体２１には、機能モジュール、例えば機能モジュール１８０を、電気的に、好ましくは機械的にも結合するように設計された、少なくとも１つの接続装置５０が配置されている。接続装置５０は、イーサネット・プラグコネクタとして設計され得る。接続装置５０は、信号線２４４を介して、ポート、例えばネットワーク素子８０のポート８５に接続された、少なくとも１つの通信インターフェース５１を備える。機能モジュール１８０は、接続装置５０に結合されることを可能とするために、例えば通信インターフェース１８１を備えた接続装置を備える。基体２１には、好ましくは、機能モジュール、例えば機能モジュール１６０を、電気的に、好ましくは機械的にも結合するように設計された、第２の接続装置３０が配置されている。第２の接続装置３０は、論理伝送チャネルを形成し得る別個の信号線を介して、ネットワーク結合素子８０のポートにそれぞれ接続された、少なくとも２つの通信インターフェース３１及び３２を備える。図示されているように、通信インターフェース３１は、信号線２４０を介してネットワーク結合素子８０のポート８１に接続されており、通信インターフェース３２は、信号線２４１を介してネットワーク結合素子８０のポート８２に接続されている。ここで既に、ネットワーク結合素子８０の寄与により、いわゆるリンクアグリゲーション機能が、接続装置３０に関して実行されることができ、この場合、例えば単一の通信インターフェースと比較してデータスループット及び信頼性を高めるために、複数の物理インターフェース、例えば通信インターフェース３１及び３２が、論理的に１つのチャネルにバンドルされ得ることが、言及されるべきである。このために、例えばリンクアグリゲーション制御プロトコル（ＬＡＣＰ）が使用され得る。換言すれば：ネットワーク結合素子８０は、例えば、２つの信号線２４０及び２４１をバンドルする論理伝送チャネルを介して、機能モジュール１６０との間でデータを送受信するために、ＬＡＣＰプロトコルを実行するよう設計され得る。

【0016】

接続装置３０に、例えば電気的に接続されることを可能とするために、機能モジュール１６０は、２つの通信インターフェース１６１及び１６２を含む接続装置を備える。代替的に、接続装置３０は、光学的に、容量的に又は誘導的に、通信インターフェース１６１及び１６２に結合され得る。機能モジュール１６０は、好ましくは、２つの別個の信号線２４０及び２４１を含む論理伝送チャネルを介して、データをネットワーク結合素子８０に送信し、ネットワーク結合素子８０から受信するように設計されている。

【0017】

基体２１には、別個の信号線を介してネットワーク結合素子８０のポートにそれぞれ接続された少なくとも２つの通信インターフェース４１及び４２を備えることができる、更なる接続装置４０が配置され得る。図示されているように、通信インターフェース４１は、信号線２４２を介してポート８３に接続されており、通信インターフェース４２は、信号線２４３を介してネットワーク結合素子８０のポート８４に接続されている。２つの信号線２４２及び２４３は、ここでも、構成に応じて１つの論理伝送チャネルを形成することができる。接続装置４０に接続されることを可能とするために、機能モジュール１７０は、２つの通信インターフェース１７１及び１７２を含む接続装置を備える。このために、接続装置４は、光学的に、容量的に又は電気的に、通信インターフェース１７１及び１７２に結合され得る。機能モジュール１７０は、好ましくは、２つの別個の信号線２４２及び２４３を含む論理伝送チャネルを介して、データをネットワーク結合素子８０に送信し、ネットワーク結合素子８０から受信するように設計されている。

【0018】

図１は、信号線２４５を介してポート８６に電気的に接続された少なくとも１つの通信インターフェース６１を備えることができる、基体２１に配置された第４の接続装置６０を示す。機能モジュール１９０は、バックプレーン・モジュール２０の接続装置６０に電気的に、光学的に、誘導的に又は容量的に、好ましくは機械的にも結合可能な、通信インターフェース１９１を有する接続装置を備える。なお、図１に示されているように、バックプレーン・モジュール２０は、４つの接続装置３０－６０より多くの接続装置を有し得ることに留意されたい。

【0019】

モジュラー通信システム１０を柔軟に拡張することを可能とするために、基体２１には、少なくとも１つの通信インターフェースを備える更なる接続装置７０を設けることができる。図示された例では、接続装置７０は、２つの通信インターフェース７１及び７２を備える。接続装置７０は、バックプレーン・モジュール２０を更なるバックプレーン・モジュール９０に電気的に接続するために、特に機械的に結合するためにも、設計されている。

【0020】

図１に示されているように、接続装置３０、４０、５０及び６０は、図１に示された座標系のｘ軸に対して平行に延びる仮想線に対して、互いに隣り合い、互いに距離を置いて、ｘｚ平面内にある底面２１ａに配置されている。接続装置７０は、底面２１ａに対して垂直に延びる基体２１の端面２１ｂに配置されており、端面２１ｂは、図１に示された座標系のｙｚ平面内にある。ここで、底面２１ａは、例えば、機能モジュール１６０－１９０の深さ又は長さに対応する、ｚ方向の深さを有することができることに留意されたい。バックプレーン・モジュール２０は、更に、取り付けレール上にラッチされることを可能とするために、ラッチ要素２２を備えることができる。

【0021】

バックプレーン・モジュール２０に電気的及び機械的に結合されることを可能とするために、バックプレーン・モジュール９０は、基体９１に配置され、好ましくは２つの通信インターフェース１５１及び１５２を有する接続装置１５０を備え、接続装置１５０は、バックプレーン・モジュール２０の接続装置７０に対して相補的に設計されている。接続装置１５０は、ｙｚ平面内にある基体９１の端面９１ｂに配置されている。図１から分かるように、接続装置７０及び１５０は、組み立てられた状態で一直線に並んでいる。端面２１ｂ及び９１ｂには、バックプレーン・モジュール２０及び９０を機械的に結合するための、相補的に設計されたラッチ要素が設けられ得る。

【0022】

バックプレーン・モジュール２０と同様に、バックプレーン・モジュール９０の基体９１内には、複数のポート１０１－１０９を有するネットワーク結合素子１００が配置されており、これも、好ましくはイーサネット・スイッチとして設計され得る。更に、バックプレーン・モジュール９０は、例えば、通信インターフェース１１１を有する接続装置１１０、通信インターフェース１２１を有する更なる接続装置１２０、２つの通信インターフェース１３１及び１３２を有する更なる接続装置１３０、並びに、２つの通信インターフェース１４１及び１４２を有する更なる接続デバイス１４０を備える。バックプレーン・モジュール２０と同様に、接続装置１１０～１４０は、ｘｚ平面内にある基体９１の底面９１ａ上に配置されている。各接続装置１１０～１４０には、それぞれ機能モジュールが接続され得る。しかしながら、バックプレーン・モジュール９０は、４つの接続装置１１０～１４０より多くの接続装置を備えることもできる。図１に示されているように、通信インターフェース２０１を備える機能モジュール２００は、電気的に、光学的に、容量的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも、接続装置１１０に結合され得る。通信インターフェース２１１を備える機能モジュール２１０は、バックプレーン・モジュール９０の接続装置１２０に電気的に、光学的に、容量的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも、結合され得る。２つの通信インターフェース２２１及び２２２を備える更なる機能モジュール２２０は、電気的に、光学的に、容量的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも、同様に２つの通信インターフェース１３１及び１３２を備える接続装置１３０に、電気的及び機械的に結合され得る。２つの通信インターフェース２３１及び２３２を有する更なる機能モジュール２３０は、接続装置１４０に電気的に、光学的に、容量的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも、結合され得る。図１から分かるように、通信インターフェース１１１は、信号線２５２を介してネットワーク結合素子１００のポート１０３に接続されている。通信インターフェース１５１は、信号線２５０を介してポート１０１に接続され、通信インターフェース１５２は、信号線２５１を介してポート１０２に接続され、通信インターフェース１２１は、ポート１０４に接続され、接続装置１３０の２つの通信インターフェース１３１及び１３２は、信号線２５４を介してポート１０６に又は信号線２５５を介してポート１０７に接続され、一方、接続装置１４０の２つの通信インターフェース１４１及び１４２は、信号線２５７を介してネットワーク通信素子１００のポート１０９に接続され、信号線２５６を介してネットワーク通信素子１００のポート１０８に接続されている。

【0023】

２つのネットワーク結合素子８０及び１００は、ネットワーク技術から公知のスタッキング方法に従って、それらが、したがって２つのバックプレーン・モジュール２０及び９０が、１つのＩＰアドレスのみを有するシステムユニットとして外部に現れるよう、互いに接続され得ることに留意されたい。このために、例えば、信号線２４７及び２５１又は信号線２４６及び２５０を含む接続、あるいは、別個の接続（図示せず）が、使用され得る。

【0024】

端面９１ｂとは反対側の端面９１ｃには、バックプレーン・モジュール９０の基体９１に、例えば２つの通信インターフェース２７１及び２７２を備える更なる接続装置２７０を設けることができ、２つの通信インターフェース２７１及び２７２は、信号線２６１を介してネットワーク結合素子１００の例えばポート２５０に、信号線２６０を介してネットワーク結合素子１００のポート１０５に、それぞれ接続されている。接続装置２７０には、更なるバックプレーン・モジュール（図示せず）の接続装置が接続され得る。バックプレーン・モジュール９０の基体９１も、取り付けレール上への取り付けのためのラッチ要素９２を備えることができ、当該取り付けレールは、図示された実施例では、ｘ軸に対して平行に延びるであろう。

【0025】

２つのネットワーク結合素子８０及び１００は、それぞれ、ＶＬＡＮ対応ネットワーク結合素子として設計され得る。このようにして、ネットワーク結合素子８０若しくはネットワーク結合素子１００の内部で、又は、２つのネットワーク結合素子８０及び１００に亘ってさえも、個々の接続装置間に、したがって機能モジュール１６０～２３０のうちのいくつかの間で、例えば機能モジュール１６０と２３０との間に、仮想接続又は論理サブネットを構築することが可能である。例えば、このようにして、接続装置３０と接続装置１４０との間に、信号線２４０、２４６、２５０及び２５７を介して、仮想接続が構築され得る。このようにして、例えば、冗長機能モジュールの、例えば機能モジュール１６０及び２３０の同期のような機能は、専らこの機能のために設けられた別個の通信技術が実装される必要なしに、実現され得る。

【0026】

それぞれが能動的なネットワーク結合素子を備えるバックプレーン・モジュールの使用により、特に工業プロセス制御のために設計され得る複雑なモジュラー通信システム１０が、単純かつ柔軟な方法で実装され得る。

【0027】

上で提示的に説明された態様の少なくともいくつかが、以下で再び要約される。

【0028】

複数の機能モジュールを結合するためのバックプレーン・モジュールが提供され、例示的に、図１に示されたバックプレーン・モジュール２０又はバックプレーン・モジュール９０が基礎を成す。バックプレーン・モジュール２０には、例えば機能モジュール１６０～１９０が、バックプレーン・モジュール９０には、例えば機能モジュール２００～２３０が、それぞれ接続され得る。バックプレーン・モジュール２０又は９０は、以下の特徴を有することができる：
基体２１；９１、
基体２１；９１の内部に配置され、複数のポート８１－８９；１０１－１０９を有するネットワーク結合素子８０；１００、
機能モジュール１８０；２００を結合するために設計された、基体２１；９１に配置された少なくとも１つの第１の接続装置５０；１１０であって、ネットワーク結合素子８０；１００のポート８５；１０３に信号線２４４；２５２を介して接続された少なくとも１つの通信インターフェース５１；１１１を備える、第１の接続装置５０；１１０、
機能モジュール１６０；２２０を結合するために設計された、基体２１；９１に配置された少なくとも１つの第２の接続装置３０；１３０であって、共に論理伝送チャネルを形成し得るネットワーク結合素子８０；１００のポート８１，８２；１０６，１０７にそれぞれ１つの別個の信号線２４０，２４１；２５４，２５５を介して接続された、少なくとも２つの通信インターフェース３１，３２；１３１，１３２を備える第２の接続装置３０；１３０、
ネットワーク結合素子８０；１００は、少なくとも１つの第１の接続装置５０；１１０及び少なくとも１つの第２の接続装置３０；１３０との間のデータパケットの送受信のために設計されている。

【0029】

好ましくは、基体２１；９１には、バックプレーン・モジュール２０；９０を結合するために更なるバックプレーン・モジュールを備えて設計された、少なくとも１つの通信インターフェース７１，７２；２７１，２７２を有する少なくとも１つの第３の接続装置７０；２７０が配置されている。

【0030】

例えば、少なくとも１つの第１の接続装置５０；１１０及び少なくとも１つの第２の接続装置３０；１３０が、仮想線に対して互いに隣り合い且つ互いに距離を置いて、基体２１；９１の底面２１ａ；９１ａに配置されており、少なくとも１つの第３の接続装置７０；１５０が、基体２１；９１の底面２１ａ；９１ａに対して垂直に延びる面２１ｂ；９１ｂに配置されていることにより、コンパクトで省スペースな配置がもたらされる。

【0031】

便宜上、ネットワーク結合素子８０；１００は、イーサネット・スイッチとして設計され得る。

【0032】

バックプレーン・モジュール２０；９０の性能は、ネットワーク結合素子８０；１００が、任意に又は付加的に、ＶＬＡＮ対応ネットワーク結合素子として設計され得ることにより、高められ得る。

【0033】

バックプレーン・モジュール２０；９０を例えば制御キャビネット内に組み込むことを可能とするために、基体２１；９１には、バックプレーン・モジュール２０；９０を取り付けレールに組み付けるための組み付け要素２２；９２が形成され得る。

【0034】

更なる態様によれば、特に工業プロセス制御のために設計され得る、以下の特徴を有し得るモジュラー通信システム１０が意図される：
前述したように、少なくとも１つの通信インターフェース１８１を有する接続装置を備えると共に、少なくとも１つの第１の接続装置５０を介して第１のバックプレーン・モジュール２０に、光学的に、容量的に、電気的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも結合された、少なくとも１つの第１の機能モジュール１８０
少なくとも２つの通信インターフェース１６１，１６２を有する接続装置を備えると共に、第２の接続装置３０を介して第１のバックプレーン・モジュール２０に、光学的に、容量的に、電気的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも結合された、少なくとも１つの第２の機能モジュール１６０

【0035】

有利な発展形態では、前述した第１のバックプレーン・モジュール２０に結合された第２のバックプレーン・モジュール９０が意図されており、第１のバックプレーン・モジュール２０のネットワーク結合素子８０と、第２のバックプレーン・モジュール９０のネットワーク結合素子１００とは、少なくとも１つの電気接続（２４６，２５０；２４７，２５１）を介して、互いに接続されている。電気接続は、信号線２４６及び２５０を備えることができる。代替的な又は付加的な電気接続は、信号線２４７及び２５１を備えることができる。少なくとも１つの通信インターフェース２０１を有する接続装置を備える少なくとも１つの第３の機能モジュール２００が意図され、少なくとも１つの第３の機能モジュール２００は、少なくとも１つの第１の接続装置１１０を介して、第２のバックプレーン・モジュール９０に、光学的に、容量的に、電気的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも、結合されている。更に、少なくとも１つの第４の機能モジュール２２０が意図され、当該第４の機能モジュール２２０は、少なくとも２つの通信インターフェース２２１，２２２を有する接続装置を備えると共に、少なくとも１つの第２の接続装置１３０を介して、第２のバックプレーン・モジュール９０に、光学的に、容量的に、電気的に又は誘導的に、好ましくは機械的にも、結合されている。

【0036】

少なくとも２つの機能モジュール間の例えばデータスループットを高めることを可能とするために、機能モジュール、例えば機能モジュール１６０及び１７０は、ネットワーク結合素子８０によって、論理伝送チャネルを形成し得る少なくとも２つの別個の電気接続を介して、互いに接続され得る。例示的なケースでは、一方の電気接続は例えば信号線２４０及び２４２を備え、他方の接続は信号線２４１及び２４３を含み得る。

【0037】

好ましくは、機能モジュールのうちの少なくとも２つ、例えば機能モジュール１６０及び２３０は、仮想接続を介して通信することができる。この場合、仮想接続は、通信インターフェース３１、信号線２４０、ネットワーク結合素子８０のポート８１及び８９、信号線２４６及び２５０、ネットワーク結合素子１００のポート１０１及び１０９、信号線２５７、並びに、通信インターフェース２３２を介して、構築され得る。

【0038】

好ましくは、機能モジュール１６０－２３０の各々は、Ｉ／Ｏモジュール、通信モジュール又はコントローラとして設計され得る。

【0039】

また、通信インターフェースは、最も単純なケースでは、電気接続であり得ることに留意されたい。しかしながら、それらは、誘導的結合素子、光学的結合素子又は容量的結合素子としても設計され得る。

【図1】

【国際調査報告】