DE102007004865B4 - Rail-based, modular device system of industrial information network technology - Google Patents
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Abstract
Schienenbasiertes, modulares Gerätesystem (1) der industriellen Informationsnetzwerktechnik, mit wenigstens einem separaten aktiven (2b) und wenigstens einem separaten passiven (2a) Netzwerkgerät (2), die jeweils ein an einer Schiene (3) befestigbares Gehäuse (11) und wenigstens eine Eingangskontaktanordnung (22) und wenigstens einen Ausgangssteckverbinder (5) aufweisen, wobei das Gehäuse (11) ein rückwärtiges und ein vorderes Gehäuseelement (12, 13) aufweist und das rückwärtige Gehäuseelement (12) ein an der Schiene (3) befestigbares Haltemittel (14) umfasst und für das aktive (2b) und das passive (2a) Netzwerkgerät (2) identisch ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das rückwärtige Gehäuseelement (12) eine Aufnahme für ein Festanschlussmodul (9) aufweist und dass eine vom Gehäuse (11) aufgenommene Leiterplatte (16), deren Ebene bei auf der Schiere (3) montiertem Netzwerkgerät (2) senkrecht zur Schienenebene verläuft, ausschließlich im rückwärtigen Gehäuseelement (12) gehalten ist und sich in das vordere Gehäuseelement (13) erstreckt.Rail-based, modular device system (1) of the industrial information network technology, comprising at least one separate active (2b) and at least one separate passive (2a) network device (2), each one attachable to a rail (3) housing (11) and at least one input contact arrangement (22) and at least one output connector (5), wherein the housing (11) has a rear and a front housing element (12, 13) and the rear housing element (12) on the rail (3) attachable holding means (14) and for the active (2b) and the passive (2a) network device (2) is identically formed, characterized in that the rear housing element (12) has a receptacle for a fixed connection module (9) and that of the housing (11) recorded circuit board (16) whose plane is perpendicular to the rail plane with the network device (2) mounted on the sheer (3), only in the rear housing seelement (12) is held and extends into the front housing element (13).
Description
Die Erfindung betrifft ein schienenbasiertes, modulares Gerätesystem der industriellen Informationsnetzwerktechnik gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a rail-based, modular device system the industrial information network technology according to the preamble of claim 1.
In der industriellen Netzwerktechnik werden bei Ethernet-basierenden Anwendungen der Informationstechnik aktive Netzwerkgeräte wie Netzverteiler, auch als ”Switch” oder Sternverteiler bezeichnet, und passive Netzwerkgeräte wie Anschlussdosen, insbesondere für Patchkabel, bisweilen auch als Rangierleitungen bezeichnet, verwendet. Die aktiven Netzwerkgeräte unterscheiden sich von den passiven Netzwerkgeräten durch eine zwischen der Eingangskontaktanordnung und dem wenigstens einem Ausgangssteckverbinder zwischengeschaltete Elektronik, während die passiven Netzwerkgeräte ohne zwischengeschaltete Elektronik lediglich die Eingangskontaktanordnung mit den Ausgangssteckverbindern verbindet. Aktive Netzwerkgeräte sind zumeinst auf eine externe Energieversorgung angewiesen.In industrial network technology are based on Ethernet Information technology applications active network devices such as network distributors, also as a "switch" or star distributor referred to, and passive network devices such as junction boxes, in particular for patch cords, sometimes referred to as jumper lines used. The active network devices differ itself from the passive network devices by a between the Input contact arrangement and the at least one output connector Intermediate electronics, while the passive network devices without intermediate Electronics only the input contact arrangement with the output connectors combines. Active network devices At first, you depend on an external energy supply.
Es ist in der industriellen Netzwerktechnik üblich, die in der Wand, in Kabelkanälen oder Ähnlichen fest installierten Netzwerkleitungen an Übergabepunkten in einem Schaltschrank an Anschlussdosen anzuschließen, von denen wiederum die flexiblen Rangierleitungen zu den jeweiligen Endgeräten führen. Die Rangierleitungen sind üblicherweise mit 8-poligen modularen Steckverbindern, beispielsweise RJ45-Steckern, versehen.It is common in industrial network technology, in the wall, in cable channels or similar permanently installed network cables at transfer points in a control cabinet to connect to junction boxes, of which in turn the flexible jumper cables to the respective Lead terminals. The Jumper cables are common with 8-pin modular connectors, such as RJ45 connectors, Mistake.
Neben
Einfachgeräten
für die
Hutschienenmontage, wie z. B. in der
Ferner sind aus der industriellen Informationsnetzwerktechnik Geräte mit zum Teil fest anklemmbaren Netzwerkleitungen bekannt.Further are from the industrial information network technology devices with the Part known as permanently connectable network cables.
Ein
modulares Verbindungssystem für
Ethernet-Anwendungen im industriellen Sektor ist in der
Die
Die
Der Nachteil der bekannten Gerätesysteme liegt darin, dass der Montage- und Bedienungsaufwand des Gerätesystems zu hoch ist, insbesondere wenn das Gerätesystem mehrere Varianten von Netzwerkgeräten umfasst.Of the Disadvantage of the known device systems is in that the assembly and operation of the device system is too high, especially if the device system several variants of network devices includes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein modulares Gerätesystem der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sich der Montage- und Bedienungsaufwand gegenüber den bekannten Systemen verringert.Of the The invention is therefore based on the object, a modular device system of the type mentioned above so that the assembly and operating expenses reduced the known systems.
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte schienenbasierte, modulare Gerätesystem durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruchs 1 gelöst.These Task is for the rail-based modular device system mentioned at the beginning the features of the characterizing part of claim 1 solved.
Durch diese einfache Maßnahme kann der zur Herstellung des Gerätesystems notwendige Fertigungsaufwand verringert werden, da unabhängig von der Art des Netzwerkgeräts, ein identisches rückwärtiges Gehäuseelement verwendet wird.By this simple measure can be used to manufacture the device system necessary production costs are reduced, since independently of the type of network device, an identical rear housing element is used.
So weist das Gerätesystem ein Festanschlussmodul auf, das gleichermaßen für die aktiven und passiven Netzwerkgeräte insbesondere zur Aufnahme der Eingangskontaktanordnung verwendet werden kann. In dem Festanschlussmodul können die Litzen eines Netzwerkkabels einzeln und direkt kontaktiert werden, beispielsweise durch Schneidklemmen. Hierzu kann das Festanschlussmodul insbesondere einen Klemmanschluss aufweisen, an den das Netzwerkkabel dauerhaft anschließbar ist. Das Festanschlussmodul kann insbesondere in Form einer Abdeckung ausgestaltet sein. Die Abdeckung kann unverlierbar am Gehäuse angeordnet sein, beispielsweise durch ein einfaches Steckscharnier. Das Festanschlussmodul kann ferner eine Zugsicherung für eine Eingangsleitung bilden, mit der diese am Netzwerkgerät festklemmbar ist.So indicates the device system a fixed connection module that works equally well for the active and passive Network Devices be used in particular for receiving the input contact arrangement can. In the fixed connection module, the strands of a network cable individually and directly contacted, for example by insulation displacement terminals. For this purpose, the fixed connection module in particular a terminal connection have, to which the network cable is permanently connected. The Fixed connection module can be designed in particular in the form of a cover be. The cover can be arranged captive on the housing, for example through a simple plug hinge. The fixed connection module can furthermore a train protection for form an input line with which they can be clamped to the network device is.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Gerätesystem ein Blindmodul aufweisen, das gegen das Festanschlussmodul austauschbar an dem passiven und/oder dem aktiven Netzwerkgerät befestigt werden kann. Das Blindmodul ist vor zugsweise allseitig geschlossen, so dass, wenn das Festanschlussmodul nicht benötigt wird, das Innere des Netzwerkgeräts durch das Blindmodul verschlossen ist, ohne dass Öffnungen frei bleiben, durch die Schmutz in das Innere des Gehäuses gelangt.In a further advantageous embodiment, the device system have a dummy module, the exchangeable against the fixed connection module the passive and / or the active network device can be attached. The Blind module is preferably closed on all sides, so that when the fixed connection module is not needed becomes the inside of the network device closed by the dummy module, without any openings remain free, gets through the dirt in the interior of the housing.
Das Festanschlussmodul und/oder das Blindmodul sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie ohne Spezialwerkzeug, allein durch Standardwerkzeug, beispielsweise handelsübliche Schraubendreher, Zangen, Schraubenschlüssel oder Bitsätze, bedienbar sind.The fixed connection module and / or the dummy module are preferably designed such that they can be used without special tools, solely by standard tool, for example, commercially available screwdrivers, pliers, wrenches or bit sets, are operable.
Von Vorteil ist ferner, wenn das rückwärtige Gehäuseelement eine Aufnahme für das Festanschlussmodul aufweist, da hierzu die notwendige Variantenvielfalt für das vordere, von der Schiene abgewandte Gehäuseelement sinkt: Bei der Gestaltung des vorderen Gehäuseelements muss nicht mehr darauf Rücksicht genommen werden, ob ein Festanschluss notwendig ist oder nicht. Das vordere Gehäuseelement kann rein nach den Anschlusserfordernissen des jeweiligen Netzwerkgeräts ausgebildet werden.From Advantage is further, if the rear housing element a recording for the fixed connection module has, as this the necessary variety of variants for the Front, facing away from the rail housing element decreases: In the design of front housing element no longer has to worry about that be taken, whether a permanent connection is necessary or not. The front housing element can be designed purely according to the connection requirements of the respective network device become.
Um das Bauvolumen des auf der Schiene befestigten Gerätesystems möglichst klein zu halten und die Netzwerkgeräte jeweils Seite an Seite anliegend auf der Schiene anbringen zu können, kann das Festanschlussmodul eine Zugangsöffnung für ein Netzwerkkabel bzw. eine zur Eingangskontaktanordnung führende Eingangsleitung aufweisen, die sich im auf der Schiene montierten Zustand nach unten öffnet und insbesondere an der unteren Seitenfläche des Netzwerkgeräts angeordnet sein kann.Around the volume of construction of the device system mounted on the rail preferably Keep small and the network devices each side by side to attach to the rail, the fixed connection module can be an access opening for a network cable or a leading to the input contact arrangement Have input line, which mounted in the rail State opens down and in particular on the lower side surface of the network device can be.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die Netzwerkgeräte des Gerätesystems standardisierte Gehäusegrößen aufweisen, die so bemessen sind, dass das aktive und das passive Netzwerkgerät bei voll besetzter Schiene gegeneinander austauschbare Gehäusegrößen aufweisen. Durch diese Maßnahme kann ein Betreiber die Netzwerkgeräte auch nach der Montage auf der Schiene sogar bei voll besetzter Schiene beliebig gegeneinander austauschen. Insbesondere ist bei dieser Ausgestaltung der Austausch auch eines aktiven Netzwerkgeräts gegen ein passives Netzwerkgerät und umgekehrt möglich.From It is also advantageous if the network devices of the device system have standardized housing sizes, which are sized so that the active and the passive network device at full occupied rail have mutually exchangeable housing sizes. By this measure can an operator the network devices even after mounting on the rail even with a fully occupied rail exchange freely with each other. In particular, this is Design of the exchange of an active network device against a passive network device and vice versa possible.
Ferner können in einer weiteren unabhängig vorteilhaften Ausgestaltung die Netzwerkgeräte mit einem Stromversorgungsanschluss versehen sein, der im auf der Schiene montierten Zustand nach unten gerichtet ist. Der Stromversorgungsanschluss kann ebenfalls als ein Stromversorgungsmodul ausgestaltet sein, das Teil des Gehäuses des aktiven und des passiven Netzwerkgeräts bilden kann. Bei dieser Anordnung ist seitlich kein Raum für die Energieversorgung notwendig und die Geräte können direkt nebeneinander mit aneinanderliegenden Seitenwänden auf der Schiene montiert werden.Further can in another independently advantageous Design the network devices be provided with a power supply connection in the on the Rail mounted state is directed downwards. The power supply connection can also be configured as a power supply module, the part of the housing of the active and the passive network device. At this Arrangement is the side no space for the power supply necessary and the devices can directly next to each other with adjoining side walls be mounted to the rail.
Der wenigstens eine Ausgangssteckverbinder befindet sich vorzugsweise auf der von der Schiene abgewandten Frontseite der Netzwerkgeräte. Sind mehrere Ausgangssteckverbinder vorhanden, so sind vorzugsweise alle auf der Frontseite übereinanderliegend, insbesondere fluchtend, angeordnet. Um möglichst viele Netzwerkgeräte einer gegebenen Schienenlänge unterbringen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Netzwerkgeräte einen schmalen Formfaktor aufweisen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Netzwerkgeräte jeweils eine Breite in Schienenrichtung aufweisen, die höchstens etwa dem 2-fachen der Breite von sich an der Gehäusefront befindlichen Steckeraufnahmen entsprechen. Diese Breite erlaubt einen noch ergonomisch guten Zugriff auf die Steckverbinder, ohne dass dadurch der Formfaktor nachteilig beeinflusst wird.Of the at least one output connector is preferably located on the front of the network devices facing away from the rail. are several output connectors present, so are all preferably superimposed on the front, in particular, aligned. To as many network devices as possible given rail length to be able to accommodate it is beneficial if the network devices have a narrow form factor exhibit. This is inventively achieved in that the Network Devices each have a width in the rail direction, the maximum correspond to about 2 times the width of itself on the front of the housing plug receptacles. This width allows an ergonomically good access to the Connector, without adversely affecting the form factor.
Der schmale Formfaktor kann zusätzlich oder alternativ dadurch sichergestellt werden, dass sich an der Gehäusefront befindliche Ausgangssteckverbinder einreihig mit ihren Schmalseiten übereinander liegend angeordnet sind.Of the narrow form factor may be additional or alternatively be ensured by the fact that on the front of the housing single-row output connectors with their narrow sides one above the other are arranged horizontally.
Gerade bei der Verwendung von schienenbasierten Gerätesystemen kann der Montageaufwand zur Befestigung der Schiene verringert werden, wenn die an der Schiene zu befestigenden Netzwerkgeräte möglichst leicht sind. Erfindungsgemäß wird das Gewicht durch Verwendung von Gehäuseelementen aus Kunststoff verringert. Um die elektromagnetische Verträglichkeit trotz des Kunststoffes sicherzustellen, kann eine elektrisch leitende Beschichtung vorgesehen sein. Zusätzlich können Mehrlagenleiterplatten und/oder Abschirmungen einzelner elektronischer Bauelemente, das sogenannten „Packaging”, vorgesehen sein. Falls eine Gewichtserhöhung in Kauf genommen wird, können auch einfache Schirmbleche im Gehäuse verwendet werden.Just when using rail-based device systems, the installation costs be reduced for attaching the rail when the on the rail to be attached network devices preferably are easy. According to the invention Weight through the use of housing elements made of plastic. To the electromagnetic compatibility despite the plastic can ensure an electrically conductive Be provided coating. In addition, multi-layer printed circuit boards and / or shields of individual electronic components, the so-called "packaging" provided be. If an increase in weight can be accepted, too simple shielding plates in the housing be used.
Das Gehäuse der Netzwerkstecker kann eine Leiterplatte aufnehmen, deren Ebene bei montiertem Netzwerkgerät vorzugsweise vertikal und senkrecht zur Schienenebene verläuft. Auch diese Maßnahme führt zu einem schmalen Formfaktor.The casing the network connector can accommodate a printed circuit board whose level with mounted network device preferably vertically and perpendicular to the rail plane. Also This measure leads to a narrow form factor.
Die Abmessungen der Leiterplatten für die aktiven und passiven Netzwerkgeräte sind vorzugsweise identisch. Bei dieser Maßnahme können für sämtliche Leiterplatten dieselben Haltemittel zur Befestigung im Gehäuse verwendet werden. Die Leiterplatten können ferner vorzugsweise ausschließlich im rückwärtigen Gehäuseteil gehalten sein, was die Gestaltung des vorderen Gehäuseteils und den Zusammenbau von vorderen und rückwärtigen Gehäuseteil vereinfacht.The Dimensions of printed circuit boards for the active and passive network devices are preferably identical. In this measure can for all PCBs the same holding means used for mounting in the housing become. The printed circuit boards can furthermore preferably exclusively in rear housing part be held what the design of the front housing part and simplifies the assembly of front and rear housing part.
Das rückwärtige Gehäuseelement kann bei dieser Ausgestaltung oben und unten zwei nut- bzw. schienenförmige, sich nach vorne hin öffnende Aufnahmen aufweisen, in denen die Leiterplatte von vorne einfach eingeschoben wird. Zusätzlich können Rastmittel vorgesehen sein, welche die Leiterplatte wenigstens während der Vormontage der Netzwerkgeräte im rückwärtigen Gehäuseelement halten. Das erfindungsgemäße Gerätesystem wird nunmehr anhand verschiedener Netzwerkgeräte mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert.In this embodiment, the rearward housing element may have two groove-shaped or rail-shaped receptacles which open at the top and at the bottom, receptacles which open towards the front, in which the printed circuit board is simply pushed in from the front. In addition, latching means may be provided which hold the circuit board in the rear housing element at least during the pre-assembly of the network devices. The Device system according to the invention will now be explained by way of example with reference to various network devices with reference to the drawings.
Insbesondere bei Verwendung des Festanschlussmoduls an der im auf der Schiene montierten Zustand unteren Seite der Netzwerkgeräte lässt sich eine im industriellen Betrieb einfach zu überblickende Verbindungstopologie herstellen, indem zwei Schienen übereinander liegend vorgesehen sind, wobei die aktiven Netzwerkgeräte auf der oberen und die passiven Netzwerkgeräte auf der unteren Schiene angeordnet sind. Die unten an den Netzwerkgeräten angeordnete Eingangskontaktanordnung verhindert, dass der Eingang eines Netzwerkgeräts in kritischen Situationen mit dem Ausgang verwechselt wird und Fehlbedienungen stattfinden. Die übersichtliche Anordnung der Netzwerkgeräte mit unterschiedlicher Funktion auf zwei übereinander liegenden Schienen verhindert in kritischen Situationen nochmals Fehlbedienungen.Especially when using the fixed connection module at the on the rail mounted state lower side of the network devices can be an industrial Operation easy-to-overview connection topology Produce by placing two rails on top of each other lying, wherein the active network devices on the upper and the passive network devices are arranged on the lower rail are. The input contact arrangement located at the bottom of the network devices Prevents the input of a network device in critical situations is confused with the output and erroneous operations take place. The clear Arrangement of network devices with different function on two superimposed rails prevented in critical situations again incorrect operation.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von konkreten Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die in den erläuterten Ausführungsformen enthaltenen Merkmale können, wie oben beschrieben ist, weggelassen oder beliebig miteinander kombiniert werden, wenn es auf den mit dem Merkmal verbundenen Vorteil bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommen sollte.in the The following is the invention with reference to specific embodiments explained by way of example with reference to the drawings. The explained in the embodiments contained features, as described above, omitted or arbitrary with each other combined when it comes to the advantage associated with the feature should not arrive at a particular application.
Es zeigen:It demonstrate:
Zunächst wird
der Aufbau eines erfindungsgemäßen Gerätesystems
Das
Gerätesystem
Das
Gerätesystem
Die
Netzwerkgeräte
In
Abhängigkeit
von der Belegung der einzelnen Adern der Eingangsleitung
Die
aktiven Netzwerkgeräte
Die
Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit von Steckverbindungen
der Informationsnetzwerktechnik sind in der Industrie im Allgemeinen höher als
im Bürobereich.
Daher können
besondere Maßnahmen
getroffen sein, um beim Gerätesystem
Die
Ausgangssteckverbinder
Die
Breite B beträgt
insbesondere wenigstens das 1,25-fache bis höchstens etwa das Doppelte der
Breite A der Anschlussstrecker
Die
Frontseite F der Netzwerkgeräte
Das
Gerätesystem
Sämtliche
Netzwerkgeräte
Schließlich ist
in
Die
aktiven Netzwerkgeräte
Der
Aufbau eines passiven Netzwerkgeräts
Zur
montagesicheren Halterung der Leiterplatte
Das
Festanschlussmodul
Über ein
standardisiertes Befestigungsmittel
Eine
Eingangskontaktanordnung
Durch
die senkrecht aufgenommene Leiterplatte
In
Der
Aufbau eines aktiven Netzwerkgeräts
Erfindungsgemäß weist
das aktive Netzwerkgerät
Aufgrund
des identischen rückwärtigen Gehäuseelements
Zur
Energieversorgung der Elektronik des aktiven Netzwerkgeräts
Das
vordere Gehäuseelement
Die
Gehäuseelemente
Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten RJ45-Stecker dienen lediglich der Illustration. Selbstverständlich können sämtliche in der Informations- und Netzwerktechnik verwendeten Steckerformate eingesetzt werden.The in the embodiments shown RJ45 connector are for illustration only. Of course, all used in information and network technology connector formats become.
Die Netzwerkgeräte haben wenigstens Schutzklasse IP20.The Network Devices have at least protection class IP20.
Die
Netzwerkgeräte
Das
aktive Netzgerät
Weitere
Modifikationen sind möglich.
Beispielsweise können
die Netzwerkgeräte
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