-
Die Erfindung geht aus von einem Interface-Modul zum Anschluss eines Aktuators und/oder Sensors, an eine Busleitung nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
-
Ein solches Interface-Modul findet vornämlich in einem so genannten Aktuator-Sensor-Interface-System (AS-i System) Anwendung.
-
Das Interface-Modul kann sowohl passiv als auch aktiv vorzugsweise als AS-i Slave ausgebildet sein.
-
Ein derartiges aktives Interface-Modul ist beispielsweise in der
DE 100 38 860 A1 offenbart. Ein solches aktives Modul bzw. ein solcher AS-i Slave besteht aus einem Analog Baustein, Analog/Digital-Wandler und einem Digital-Bauteil. Das Analogteil empfängt einerseits die auf der AS-i-Leitung übertragenen Signale und sendet andererseits die von den Aktuatoren oder Sensoren stammenden Signale über die AS-i Leitung an einen AS-i Master.
-
Ein AS-i System besteht typischerweise aus mehreren Aktuatoren bzw. Sensoren und den dazugehörigen AS-i Slaves, einem AS-i Master, AS-i Netzteil und einer AS-i Leitung. Der AS-i Slave ist standardisiert und typischerweise als AS-i Chip realisiert. Der AS-i Master bildet die Schnittstelle zwischen den Aktuatoren bzw. Sensoren und dem Kern der Steuerung, beispielsweise einer SPS. Die AS-i Leitung ist im Allgemeinen ein ungeschirmtes formkodiertes Zwei-Leiter-Flachbandkabel über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden.
-
Das AS-i System überträgt die Informationen zwischen einem Master und den verschiedenen Slaves nicht parallel, sondern seriell. In jedem Abfragezyklus werden Informationen seriell vom Master zu jedem Slave und zurück übertragen.
-
Ein passives Modul ist beispielsweise aus
DE 196 30 352 A1 bekannt. Auf der Oberseite dieses Moduls sind mehre Anschlüsse für Aktuatoren und Sensoren angeordnet, deren Signale über eine Leiterplatte an Piercing-Kontakte weitergeleitet werden.
-
Das Unterteil des Moduls weist Vertiefungen auf, in denen ein formkodiertes Busleitungskabel eindeutig eingelegt werden kann. Beim Zusammenfügen der Ober- und Unterseite des Moduls durchdringen die Piercing-Kontakte die Isolation des Busleitungskabels und stellen eine elektrische Verbindung zum Feldbus her.
-
Aus der
DE 203 11 587 U1 ist ein elektrisches Gerät mit Modulen zur Realisierung eines modularen Ein- und Ausgabesystems bekannt, bei dem an den Modulober- und Moduluntereilen korrespondierende Stecker bzw. Steckerbuchsen angeordnet sind. Die Module sind über Stromschienen miteinander verbunden.
-
Aus der
DE 198 55 869 C1 ist eine Feldbusanschlussvorrichtung bekannt, mit einem quaderförmigen Gehäuse, das auf einer Seite Anschlusselementen für ein serielles Bussystem sowie für eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren aufweist. Die Anschlusselemente sind auf Modulträgern aufgebaut und sind in Einschüben des Basisgehäuses angeordnet. Die Modulträger sind über Steckverbinderleisten mit einer Basisplatine des Basisgehäuses lösbar miteinander elektrisch verbunden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Flexibilität der Verteileranschlussmöglichkeiten weiter zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch das erfindungsgemäße Interface-Modul des unabhängigen Anspruchs gelöst.
-
Vorteilhaft ist ein Interface-Modul zum Anschluss von Feldgeräten, insbesondere Aktuatoren und/oder Sensoren, an eine Busleitung vorgesehen, bei dem ein Grundgehäuse Aufnahmen für Anschlussträger aufweist, wobei innerhalb der Aufnahme Steckerbuchsen zur elektrischen Verbindung des Anschlussträgers mit dem Interface-Modul angeordnet sind, und wobei innerhalb der Anschlussträgerausnehmung ein Gehäusefortsatz ausgebildet ist und/oder die Steckerbuchsen asymmetrisch angeordnet sind.
-
In einer weiteren Ausgestaltung sind der Gehäusefortsatz und/oder die Anordnung der Steckkontakte in mindestens einer Aufnahme derart ausgestaltet, dass nur ein für diese Aufnahme spezifizierter Anschlussträger einsteckbar ist.
-
Ferner ist ein Anschlussträger für das oben genannte Interface-Modul vorgesehen, bei dem der Anschlussträger auf einer Unterseite Steckerstifte für eine lösbare elektrische Verbindung mit den Steckerbuchsen des Interface-Moduls und auf einer Oberseite einen elektrischen Anschluss für ein Feldgerät oder Bus aufweist.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
-
Es zeigen
-
1a, b ein Interface-Modul mit Anschlussträgeraufnahmen,
-
2a, b, c einen Anschlussträger und ein Interface-Modul im Querschnitt,
-
3a–e verschiedene Anschlussträger in Aufsicht.
-
1a, b zeigt ein Interface-Modul 1 zum Anschluss von Feldgeräten, insbesondere Aktuatoren und/oder Sensoren, an eine Busleitung, insbesondere einem AS-i-Bus. Das Interface-Modul 1 ist als ein Grundgehäuse mit vier Aufnahmen 10, in denen jeweils passende Anschlussträger eingebracht werden können, aufgebaut. Innerhalb der Aufnahmen 10 sind Steckbuchsen 12 zur elektrischen Verbindung der Anschlussträger 20 mit dem Interface-Modul 1 angeordnet. Die Steckerbuchsen 12 in den Aufnahmen 10 sind asymmetrisch angeordnet, so dass ein Anschlussträger 20 mit korrespondierenden Steckerstiften 22 immer eindeutig eingesteckt werden kann. Weiterhin ist innerhalb der Ausnehmung ein Gehäusefortsatz 14 ausgebildet, über den der Anschlussträger 20 zusätzlich in eine eindeutige Position geführt werden kann.
-
Weiterhin zeigt die 1 einen Querschnitt durch das Interface-Modul 1 entlang der gestrichelten Linie A-A'. Im dargestellten Beispiel ist es vorgesehen, dass der Gehäusefortsatz 14 nicht entlang der gesamten Wandung der Ausnehmung 10 geführt wird, sondern nur am unteren Ende der Aufnahme 10 ausgebildet ist. Die Steckerbuchsen 12 werden innerhalb des Gehäuses auf eine Platine bzw. einem Bauelementeträger 30 geführt. Entsprechend der weiteren Beschaltung mit Bauelementen 32 kann das Interface-Modul 1 als passives oder aktives Modul beispielsweise als AS-i-Slave ausgebildet werden.
-
Des Weiteren ist das Interface-Modul nicht auf die vier gezeigten Aufnahmen beschränkt, sondern kann sowohl mit einer geringeren oder größeren Anzahl von Aufnahmen ausgebildet werden. Auch ist das Interface-Modul nicht auf ein AS-i Bussystem beschränkt, sondern kann auch für ein Profibus, CAN oder andere Bussysteme bzw. Verdrahtungssysteme ausgebildet sein.
-
2a, b, c zeigt zusätzlich zum Querschnitt des Interface-Moduls 1 einen Querschnitt eines möglichen Anschlussträgers 20. Der Anschlussträger 20 weist auf einer unteren Seite mehrere Steckerstifte 22 auf und auf einer Oberseite ein Anschlusselement 200. Das Anschlusselement 200 kann beispielsweise als Feldgeräteanschluss oder als Busanschluss mit unterschiedlicher Verbindungstechnik ausgelegt sein. Die äußere Form des Anschlussträgers 20 korrespondiert mit der entsprechenden Aufnahme 10 des Interface-Moduls 1. In 2 ist ferner eine mögliche Arretierung des Anschlussträgers 20 mit Hilfe eines Klippverschluss 16, 26 gezeigt. In dem dargestellten Beispiel ist im Bereich des Gehäusefortsatzes 14 eine Einrastaufnahme 16 gezeigt, die zur Aufnahme des korrespondierenden Einrastelements 26 des Anschlussträgers 20 ausgebildet ist. Das Einrastelement 26 ist beispielsweise als federndes Element ausgebildet, dass beim Einbringen des Anschlussträgers 20 die Aufnahme 10 in die Einrastaufnahme 16 einrastet und den Anschlussträger 20 dauerhaft, aber lösbar, mit dem Interface-Modul 1 verbindet. Weiterhin weist der Anschlussträger 20 einen Auflagerand 28 auf, der beim Einbringen des Anschlussträgers 20 in die Aufnahme 10 in eine Auflageausnehmung 18 des Interface-Moduls 1 eingreift. Zur Abdichtung des Moduls kann beispielsweise in diesem Bereich eine Dichtung eingebracht werden.
-
3 zeigt Aufsichten verschiedener Ausführungsformen möglicher Anschlussträger 20. In 3a ist ein Anschlusselement 200 gezeigt, dass als fünfpoliger Feldgeräteanschluss 210 ausgebildet ist. 3b zeigt ein Feldgeräteanschluss mit drei Polen. Im Beispiel gemäß 3c sind auf dem Anschlussträger 20 zwei dreipolige Feldgeräteanschlüsse 210 angeordnet. 3d zeigt eine Variante mit einem Schraubklemmanschluss 215. 3e zeigt eine Variante bei dem auf dem Anschlussträger 20 ein Busanschluss 250 angeordnet ist.
-
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, so können insbesondere auch vierpolige Feldgeräteanschlüsse vorgesehen, auch sind Anschlusstechniken mit Käfigzugklemmen und in Schneidklemmtechnik denkbar.
-
Die verschiedenen Anschlussvarianten, insbesondere die Unterscheidung zwischen einem Feldgeräte und einem Busanschluss, werden vorzugsweise vom Interface-Modul 1 aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Kontaktierungen der Steckerstifte 22 erkannt. So kann der Anschlussträger 20 beispielsweise so ausgebildet sein, dass nur definierte Steckerstifte 22 für beispielsweise einen Busanschluss vorgesehen sind, während andere Steckerstifte 22 nur für einen Feldgeräteanschluss 210 reserviert sind. Durch dieses Vorgehen ist es möglich, dass auch in einem passiven Interface-Modul 1 die elektrischen Verbindungen korrekt geführt werden können.
-
Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass eine Aufnahme eine Formkodierung oder eine Steckersymmetrie aufweist, die nur die Aufnahme eines Anschlussträgers mit einem Busanschluss 250 erlaubt.
-
In einer weiteren Ausführungsvariante ist es denkbar, einen Anschlussträger für einen Busanschluss mit einer Slaveelektronik zu versehen, so dass ein an sich passiv ausgebildetes Grundmodul zu einem aktiven Interface-Modul 1 ausgebildet werden kann.
-
Weiterhin ist es denkbar, anhand der Anordnung der Steckerstifte 22, einer Formkodierung und/oder einer Elektronik im Anschlussträger unterschiedliche Bussysteme zu erkennen und evtl. sogar aktiv über die Elektronik zur Verfügung zu stellen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Interface-Modul
- 10
- Anschlussträgeraufnahme, Aufnahme
- 12
- Steckerbuchse
- 14
- Gehäusefortsatz
- 16
- Klippverschluss, Einrastaufnahme
- 18
- Auflagefläche
- 20
- Anschlussträger
- 22
- Steckerstifte
- 24
- Aussparung
- 26
- Klippverschluss, Einrastelement
- 28
- Auflagerand
- 30
- Bauelementeträger
- 32
- Bauelement
- 200
- Anschlusselement
- 210
- Feldgeräteanschluss
- 215
- Schraubklemmanschluss
- 250
- Busanschluss
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10038860 A1 [0004]
- DE 19630352 A1 [0007]
- DE 20311587 U1 [0009]
- DE 19855869 C1 [0010]
