DE29810091U1

DE29810091U1 - Ventilterminal mit einer Reihe von Schaltventilen

Info

Publication number: DE29810091U1
Application number: DE29810091U
Authority: DE
Original assignee: AIRTEC PNEUMATIC GmbH
Current assignee: AIRTEC PNEUMATIC GmbH
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2008-06-06

Description

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26. Mai 1998

Airtec Pneumatic GmbH

Wilhelmstraße 27 72829 Engstingen

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Ventilterminal mit einer Reihe von Schaltventilen

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventilterminal mit einer Reihe von Schaltventilen, die auf einer Grundplatte zusammengefasst sind, und die ansteuermäßig über je einen adressierbaren Mikrochip für vier Schaltventile mit einem Kabel eine Aktuator-Sensor-Interface (As-i) zur Umsetzung elektrischer, über dieses AS-i-Kabel kommender schaltventilspezifischer Signale versehen, verbunden sind.

Bei industriellen Steuerungen sind eine Vielzahl von miteinander vermaschten Schaltvorgängen durchzuführen, beispielsweise bei der industriellen Handhabungstechnik, für die im großen Umfang die pneumatische bzw. hydraulische Steuerungstechnik mit zugehörigen Pneumatik- bzw. Hydraulik-Schaltventilen Anwendung findet. In derartigen Anlagen gibt es eine Vielzahl von Signalen im Steuer-Feld, die mit der Steuerung schaltspezifisch verbunden werden müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden verstärkt moderne Feldbus-Technolgien eingesetzt. Ein bekanntes derartiges Vernetzungssystem ist das Aktuator-Sensor-Interface-System, abgekürzt AS-i, das digitale Ausgangsmodule aufweist, an die über entsprechende Verteilerkabel (Bus) AS-i-Mikrochips anschließbar sind, die steuerungsspezifisch adressierbar sind.

Es ist bekannt, dieses AS-i-System auch in Verbindung mit sogenannten Ventilterminals, auch als Ventinseln bezeichnet, anzuwenden.

Ein Ventilterminal besteht aus einer Reihe von vorzugsweise Pneumatik-Schaltventilen, die als Einheit auf einer Grundplatte zusammengefasst sind. Ansteuermäßig sind die Schaltventile über je einen adressierbaren AS-i-Mikrochip für vier Schaltventile und sogenannte AS-i-Stecker mit dem AS-i-Kabel des AS-i-Systems zur Umsetzung elektrischer, über dieses AS-i-Kabel kommender schaltventilspezifischer Signale verbunden.

Die ventilspezifischer Adressierung der Mikrochips der Ventilinsel kann nur im zusammengebauten und verdrahteten Zustand des Ventilterminals erfolgen.

Bei den bisher gebräuchlichen Ventilterminals mit Aktor-Sensor-Interface (ASi) besteht die Schwierigkeit, daß jeder einzelne Anschluß über die zugehörigen ASi-Klemmen direkt programmiert, d.h. adressiert, werden mußte. Dafür mußte das ASi-Kabel abgenommen werden und das Programmiergerät an die ASi-Klemme jedes einzelnen ASi-Chips für maximal 4 Ventile angeschlossen werden. Dieses Verfahren ist sehr umständlich, und außerdem ist dieser Vorgang wegen der Verbiegungsgefahr der elektrischen Kontakte des AS-i-Steckers nicht beliebig oft durchführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Ventilterminal so auszubilden, daß es möglich ist, das Ventilterminal zu programmieren, ohne dafür jedes Mal das ASi-Kabel zu lösen und ein externes Programmiergerät an jeden einzelnen AS-i-Chip anschließen zu müssen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß an dem Ventiltenninal eine zentrale Gesamt-Adressierbuchse mit Einzelbuchsen für jeden in dem Ventilterminal enthaltenen AS-i-Mikrochip vorgesehen ist, die jeweils so ausgebildet sind, daß beim Einstecken eines zugehörigen Klinkensteckers eines Programmiergerätes der zugehörige AS-i-Mikrochip von dem AS-i-Kabel abtrennbar und mittels des Programmiergerätes auf die gewünschten Adressen der zugehörigen Ventile programmierbar ist.

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Die Erfindung betrifft daher den Einbau einer Adressierbuchse in eine Ventilinsel mit Aktor-Sensor-Interface (ASi). die es über einen Klinkenstecker ermöglicht, die ASi-Chips direkt zu programmieren, ohne sie durch Ziehen des ASi-Steckers elektrisch vom ASi-Kabel trennen zu müssen.

Dies hat den Vorteil, daß der ganze ASi-Strang komplett montiert werden kann und man anschließend jeden Mikrochip-Anschluß nachträglich auf die gewünschte Adresse setzen kann. Große Vorteile bietet dieses System natürlich beim Aufbau neuer Komponenten und beim Umrüsten einzelner Komponenten. bei denen man auch sehr einfach die neuen Parameter einstellen kann.

Mit dem Programmierchip, der in das Ventilterminal integriert ist, kann ein ASi-Strang komplett mit Buskabel montiert und anschließend jeder einzelne ASi-Teilnehmer auf der Ventilinsel durch Anschließen eines handelsüblichen Programmiergerätes auf einfache Weise programmiert werden. Dies ist baulich möglich durch eine an dem Terminal angebrachte Adressierbuchse mit Einzelbuchsen für jeden ASi-Chip, mit denen es möglich ist, den ASi-Chip jeder Vierergruppe einzeln mit Spannung zu versorgen und anzusprechen, so daß er getrennt von allen anderen Busteilnehmern angesprochen werden kann, ohne daß das Ventilterminal als Ganzes vom Buskabel getrennt werden muß. Das bisher übliche Adressieren über die ASi-Klemme, die nicht beliebig oft montierbar und demontierbar ist, entfällt.

Die Adressierung kann durch beliebige, an die Adressierbuchse anschließbare Programmiergeräte, sogenannte Master erfolgen. Durch Einstecken von handelsüblichen Steckern ohne Kabel ist auch die Benutzung der Adressierbuchse als einfacher Schalter zum Abkoppeln der entsprechenden Chips vom übrigen AS-i-Strang möglich.

Es ist bekannt (DE-Z fluid, Juni 1997, Seite 14) Pneumatikmodule mit einem hochintegrierten AS-i-Slave. die der Familie der Kompaktmodule angehören.

auf einer Montageplatte zu einer Pneumatik-Baugruppe zusammenzufassen, und jedes einzelne Modul mit einer Adressierbuchse zu versehen, über die die Adresse des Moduls im eingebauten Zustand eingegeben werden kann.

Bei diesem Prinzip muß jedoch jedes einzelne Modul adressiert werden; es ist keine zentrale Gesamt-Adressierbuchse für größere Ventilbaugruppen vorgesehen. Das Kompaktmodul ist daher von dem Ventilterminal, von dem die Erfindung ausgeht, sowohl in der Funktion als auch in der Bauform verschieden. Das Ventilterminal besitzt mehr und leistungsfähigere pneumatische bzw. ggf. auch hydraulische Ausgänge und keine elektrischen Eingänge. Die Bauform des Ventilterminals läßt auch eine deutlich größere Flexibilität zu. Darüber hinaus lenken die Ausführungen in vorgenannter DE-Z den Fachmann ausdrücklich davon ab, Ventil terminals mit dem AS-i-Konzept zu kombinieren und damit auch entsprechende Maßnahmen für die Adressierung der AS-i-Slaves in den Mikrochips zu treffen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine einfache bauliche Ausführung des erfindungsgemäßen Ventilterminals möglich, indem an dem Gehäuse der Grundplatte der Ventilinsel seitlich eine Ausnehmung ausgebildet ist, in der die Gesamt-Adressierbuchse aufgenommen ist, und die mit einem Schutzdeckel verschließbar ist.

Weitere ausgestaltende Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einer erfindungsgemäß ausgebildeten AS-i-

Terminal mit vier Stationen, mit einem doppelt breiten Ventil und zwei einfach breiten Ventilen, und mit einer seitlichen, abgedeckten Adressierbuchse,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Ventilterminals nach Fig. 1.

Fig. 3 einen Schaltplan für einen AS-i-Chip mit zugehöriger

Adressbuchse.
Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht nach Fig. 2 mit abgenommenem

Deckel der Adressierbuchse unter Darstellung der in Fig. 3

gezeigten Kontakte der Adressbuchse, Fig. 5 einen Schaltplan entsprechend Fig. 3 für drei AS-i-Chips mit

einem Adressierstecker.

Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein an sich herkömmliches Ventilterminal, das jedoch erfindungsgemäß mit einer Adressierbuchse, von der das elektrische Schaltbild in Fig. 3 dargestellt ist, versehen ist. Das Ventilterminal weist eine Reihe von Pneumatik-Schaltventilen auf, und zwar ein doppelt breites Ventil 1 und zwei einfach breite Ventile 2, die auf einer Grundplatte 3 zusammengefasst sind.

In der Ausführung nach Fig. 1 ist das Ventilterminal für max. vier Ventileinheiten ausgelegt; es versteht sich, daß das Ventilterminal auch aus mehr als vier Ventileinheiten bestehen kann, wobei die Anzahl vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfach von vier ist.

An der Grundplatte 3 ist ein Stromversorgungsanschluß 4 und ein AS-i-Anschluß 5 vorgesehen.

Das Ventilterminal ist über Befestigungslöcher 6 in der Grundplatte an Montageplatten und dergleichen befestigbar, was hier, ebenso wie der übrige Aufbau der Ventile, nicht näher, weil Stand der Technik, dargestellt werden muß.

Das Ventilterminal enthält - jeweils für max. vier Schaltventile - einen adressierbaren Mikrochip 7 (Fig. 3). der im dargestellten Zustand über eine

Adressierbuchse 8 mit einer Leitung 9 verbunden ist, die ihrerseits mit dem AS-i-Anschluß 5 in Verbindung steht.

Da das in den Figuren 1. 2 und 4 dargestellte Ventilterminal max. nur vier Ventile aufweist, ist nur ein einziger Mikrochip 7 und eine zugeordnete Adressierbuchse 8 in Fig. 3 vorgesehen. Bei Ventilterminals mit beispielsweise max. acht Schaltventilen sind zwei Mikrochips mit zwei Adressierbuchsen vorhanden. Bei Terminals mit max. zwölf Schaltventilen sind, wie in Fig. 5 dargestellt, drei Mikrochips 7 und drei Adressierbuchsen 8 vorgesehen.

Die Leitung 9 versorgt den einen (Fig. 3) oder die mehreren Chips 7 (Fig. 5) mit der am AS-i-Anschluß 5 anliegenden Versorgungsspannung sowie den dieser Spannung aufmodulierten schaltungsspezifischen Signalen, die von dem einzelnen Chip umgesetzt und adressenbezogen an das jeweilige Schaltventil weitergeleitet werden.

Jede Adressier-Einzelbuchse 8 weist drei Kontakte a, b und c auf, deren Verbindung durch einen mit einem Programmiergerät verbundenen Adressier-Stecker 12 veränderbar ist. Im in Fig. 3 dargestellten Zustand - kein Adressier-Stecker ist eingeführt - ist der Mikrochip 7, der durch Dioden Dl und D2 geschützt wird, mit der AS-i-Leitung 9 verbunden.

Der gemäß Fig. 5 in die Adressierbuchsen 8 einklinkbare Adressierstecker 12 hat zwei Kontakte d und e. Beim Eindrücken des Adressiersteckers drückt der Stecker-Kontakt e gegen die Kontaktfeder c der Adressierbuchse 8, daß deren Kontakte b und c voneinander getrennt werden und so der Anschluß 5 elektrisch vom Mikrochip 7 getrennt wird. Gleichzeitig kontaktiert dieser Stecker-Kontakt e die Kontaktfeder c sowie der Stecker-Kontakt d den Buchsen-Kontakt a, so daß nun der Adressierstecker 12 elektrisch und damit spannungs- und datenmäßig mit dem Chip 7 verbunden ist. Damit kann

- unabhängig davon, ob am ASI-i-Anschluß 5 Spannung oder Signale anliegen, der entsprechende Chip über den eingesteckten Adressierstecker 12 und das damit verbundene Programmiergerät adressiert werden, ohne daß die AS-i-Leitung 9 von den Klemmen 9 a gelöst werden muß.

An dem Gehäuse der Grundplatte 3 des dargestellten Ventilterminals ist seitlich eine Ausnehmung 10 (Fig. 4) vorgesehen, in der die Adressierbuchse 8 aufgenommen ist, und die mit einem Schutzdeckel 11 gegen Staub und Spritzwasser dicht verschließbar ist, der bei der vergrößerten Darstellung nach Fig. 4 abgenommen ist und den Blick auf die Kontake a, b und c der Adressierbuchse 8 freigibt. Bei Terminals mit mehr als vier Ventileinheiten enthält die Ausnehmung 10 eine zentrale Gesamt-Adressierbuchse mit Adressier-Einzelbuchsen 8 für jeden in dem Ventilterminal enthaltenen AS-i-Mikrochip 7.

Claims

• •••ft ·· · · ft» ·« Schutzansprüche

1. Ventilterminal mit einer Reihe von vorzugsweise Pneumatik-Schaltventilen, die auf einer Grundplatte zusammengefasst sind, und die ansteuermäßig über je einen adressierbaren Mikrochip für vier Schaltventile mit einem Kabel eines Aktuator-Sensor-Interface (AS-i) zur Umsetzung elektrischer, über dieses AS-i-Kabel kommender schaltventilspezifischer Signale versehen, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilterminal eine zentrale Gesamt-Adressierbuchse (8) mit Einzelbuchsen für jeden in dem Ventilterminal enthaltenen AS-i-Mikrochip (7) vorgesehen ist, die jeweils so ausgebildet sind, daß beim Einstecken eines zugehörigen Adressier-Klinkensteckers (12) eines Programmiergerätes der zugehörige AS-i-Mikrochip (7) von dem AS-i-Kabel abtrennbar und mittels des Programmiergerätes auf die gewünschten Adressen der zugehörigen Ventile programmierbar ist.

2. Ventilterminal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse der Grundplatte (3) der Ventilinsel seitlich eine Ausnehmung (10) ausgebildet ist, in der die Gesamt-Adressierbuchse aufgenommen ist, und die mit einem Schutzdeckel (11) verschließbar ist.