EP4078553A1 - Device for the wireless transmission of a signal - Google Patents

Device for the wireless transmission of a signal

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Publication number
EP4078553A1
EP4078553A1 EP20797729.9A EP20797729A EP4078553A1 EP 4078553 A1 EP4078553 A1 EP 4078553A1 EP 20797729 A EP20797729 A EP 20797729A EP 4078553 A1 EP4078553 A1 EP 4078553A1
Authority
EP
European Patent Office
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connector
sensor
signal
plug
designed
Prior art date
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Pending
Application number
EP20797729.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Janssen
Michael Spengler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seepex GmbH
Original Assignee
Seepex GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4078553A1 publication Critical patent/EP4078553A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H01R31/065—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter with built-in electric apparatus
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/16—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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Definitions

  • the invention relates to a device for the wireless transmission of a (analog or digital) signal transmitted from a transmitter to a supply device (for the transmitter) by means of at least one line (wired), with electrical connections (for the line) and with an electronic transmission device which an electronic circuit for tapping the signal from the line and a transmitter with which the tapped signal can be transmitted wirelessly.
  • the supply device to which the sensor is connected by wire supplies it with energy. It can be a simple measuring device with a display for the values determined by the sensor.
  • the supply facility can also be a controller, e.g. B. act a machine control of a machine, z. B. a pump control of a pump.
  • the sensor is wired or wired to the control device.
  • the wired or wired transmission between sensors and controls is usually advantageous in industrial applications, since the signals are transmitted at high speeds, so that controls in particular can be implemented in real time.
  • radio modules or telemetry modules are made available in practice that have electrical connections with which they can be connected on the one hand to the measuring devices and on the other hand to the controller, so that the measuring signals are passed through such a telemetry module and there by an electronic circuit be tapped.
  • the modules are equipped with corresponding electronic components, in particular an electronic circuit for tapping the signal and a transmitter or a radio chip with which the tapped signal is transmitted wirelessly (via an antenna) by radio or the like.
  • These known telemetry modules have basically proven themselves in practice. However, they require a certain amount of wiring.
  • DE 102015205370 A1 describes a method and a device for providing data for condition monitoring of a machine.
  • DE 102015205379 A1 discloses a device for determining energy management data in an automation system, which can be designed as a measuring device or as a measuring case.
  • a sensor can be connected to a control device by means of a sensor line, e.g. B. to a programmable logic controller.
  • the device described can be interposed in the sensor line, that is, in terms of circuit technology or signal technology, between the sensor and the control device.
  • the device behaves in particular as a so-called data splitter or data splicer, through which the sensor values are provided at two data outputs, namely once for the control device and, on the other hand, additionally to a communication interface.
  • the device described in this publication is also referred to as a "listening box", the connections of which are identical or corresponding to the electrical connections of the sensor or the PLC and B. can be designed as an M12 connector. An external power supply is always provided.
  • the invention is based on the object of creating a device for the wireless transmission of a signal of the type described above, which is not only simple and compact, but in particular is very simple and without cabling in lines between electrical or electronic devices (e.g. a sensor and a controller) can be integrated.
  • signals from existing (machine) systems, e.g. B. pump systems can be picked up and transmitted wirelessly, without the need for complex conversions or new cabling.
  • the invention teaches in a generic device of the type described at the outset,
  • the device is designed as an intermediate connector, which has a connector housing, a first connector part and a second connector part being attached to the connector housing, the first connector part being connected to the second connector part at least one signal conductor arranged within the connector housing for the wired transmission of the signal , wherein the electronic transmission device for picking up the signal is arranged on the signal conductor in the connector housing, wherein a first cable connector can be inserted into the first connector part, which is connected to a first sensor-side cable which is connected or can be connected to the sensor, in which Second plug part of the plug housing, a second cable plug can be plugged in, which is connected to a second supply-side cable which is or can be connected to the supply device (e.g. with a machine control, pump control or the like).
  • the supply device e.g. with a machine control, pump control or the like.
  • the first device is a sensor with which a measurement signal is generated.
  • the second device or supply device is preferably a control and / or a supply device, e.g. B. a PLC control of a machine.
  • the invention relates in particular to a machine device that includes at least one machine, a
  • the adapter plug is integrated into this line, i.e. the measuring device or the sensor is connected to the machine control (e.g. a PLC) via the adapter plug according to the invention by inserting the first cable plug of the first cable into or on the first connector part of the connector housing is plugged in or plugged in (which is connected to the sensor) and in that the second cable plug of a second cable is plugged into or on the second plug part of the adapter plug (e.g. with the machine control or another supply device for the sensor connected is).
  • the mechanical device can in particular be a pump device which has a pump, a pump control and a measuring device, the measuring device optionally being part of the pump or being integrated into it.
  • the invention is based on the knowledge that the possibility of wireless signal transmission or signal query via z. B. radio technologies can be integrated particularly easily into machine systems and in particular also existing machine systems via a compact adapter plug with a very simple design, which on the one hand with
  • Standard connector parts is equipped on a connector housing and, on the other hand, the entire functionality for tapping and transmitting the sensor signal is integrated in the connector housing. So within the
  • Connector housing which is permanently equipped with the connectors or connector parts, in particular an electronic circuit for picking up the signal and a transmitter (with antenna) is arranged.
  • an electronic circuit for picking up the signal and a transmitter (with antenna) is arranged.
  • the transmission device can be implemented as a so-called radio chip with an integrated microcontroller and corresponding analog or digital circuitry for picking up the sensor signal.
  • the adapter plug is looped into the sensor line or the cabling (between the sensor and the supply device), and the sensor signal can be tapped via the radio chip with microcontroller and sent as a radio signal, e.g. B. provide Bluetooth signal or cellular signal. This allows the tapped signals, e.g. B. Sensor data can be sent to the cloud either directly or via a gateway.
  • modern radio technologies are consequently integrated into an adapter plug with standard plug connections, so that this adapter plug can be used very cheaply as an adapter without significant cabling effort between the electronic devices, e.g. B.
  • the adapter plug can be easily installed and especially in existing systems, e.g. B. retrofit existing pump systems or pumps so that wireless signals are easily available without the wired cabling or interconnection of the measuring devices being negatively affected by the control.
  • the controls which are often implemented in real time and in which the sensors are connected to the control by cable, are not impaired. This saves rewiring or rewiring and reduces assembly times.
  • a very compact adapter plug with the entire functionality for tapping and sending the sensor signals is made available, which is preferably equipped with standard plugs.
  • One of the plug parts is preferably designed as a male plug part (ie as a plug) and the other plug part as a female plug part (ie as a socket). It is particularly preferred
  • a particular advantage of the solution according to the invention with the adapter plug according to the invention is the fact that the power supply to the transmitting device integrated in the connector housing is carried out exclusively via the cable that can be plugged into the connector part or into the connector parts. Consequently, no additional energy supply is integrated into the connector housing and it is also not necessary to connect an additional energy supply to the connector housing.
  • the connector housing has no further connector parts or connections for an additional power supply in addition to the first connector part and the second connector part or in addition to these connector parts.
  • the adapter plug is consequently only supplied via the connections of the connection between the supply device and the sensor and no additional power connections are preferably provided.
  • the invention is based on the knowledge that with conventional sensors and their supply or conventional control devices to which such a sensor is connected, a conventional voltage or power supply (e.g. 24 V) is provided so that the sensor is supplied with the required energy via its connection cable. This is achieved both via a power line (e.g. 4 to 20 mA) and via a voltage line (24 V). This will be discussed later.
  • the energy supply which is intended for the sensor in any case, is also used identically for supplying the adapter plug and the electronic components arranged therein, in particular the electronic transmission device.
  • the voltage or power supply of the adapter is therefore identical to the supply that is intended for the sensor.
  • the senor can be designed as a conventional (loop-powered) two-wire sensor or two-wire sensor, which is connected to a 24 V supply device and in which the signal with a usual current intensity in one area of at least 4 mA to a maximum of 20 mA is transmitted.
  • the connector housing only two signal conductors (a forward and a return conductor) are provided between the first and second connector parts, which are designed as supply conductors and consequently as conductors for the power supply and which are each connected to the connector parts .
  • the electronic transmission device for picking up the signal is integrated in or on one of these signal conductors.
  • the adapter plug consequently uses the signal conductor for the energy supply in the sense of a parasitic supply.
  • a three-wire sensor or three-wire sensor can also be used as the sensor, in which case a current-carrying signal conductor, a voltage-carrying supply conductor and an earth or neutral conductor are arranged in the connector housing between the first and second connector parts, these are each connected to the two connector parts.
  • Such three-wire sensors are known both for a 4 to 20 mA connection and for a 0 to 10 V connection. Conventional sensors and conventional controls or power supplies for the sensor are consequently used and the adapter plug is adapted to the respective variant and can be inserted by simply plugging it in.
  • an exclusively parasitic energy supply can take place via the sensor line.
  • an active voltage supply via the supply voltage from the control or supply device of the sensor can also be used.
  • the adapter plug according to the invention can be configured both for analog signal transmission and for digital signal transmission. Reference is also made to the description of the figures in this regard.
  • z. B. can have a radio chip or can be designed as a radio chip, in particular a radio signal is generated, for. B. a Bluetooth signal or a cellular signal.
  • one or more additional functional devices e.g. B. one or more additional sensors can be integrated. It can be, for. B. be a temperature sensor or a vibration sensor.
  • the signals generated with these additional functional devices can also be transmitted wirelessly with the electronic transmission device, i. H. These signals measured within the adapter can also be queried remotely.
  • measuring device means the combination of, on the one hand, a sensor and, on the other hand, a supply device (or a base device) for this sensor, wherein
  • the adapter plug according to the invention is provided, the adapter plug being connected to the sensor by a first cable and to the supply device by a second cable.
  • the supply device can be a simple energy supply for the sensor and consequently a simple measuring device that, in addition to the energy supply, for. B. has a display (z. B.
  • the adapter plug is interposed according to the invention.
  • the supply device is a controller (e.g. a PLC controller).
  • sensors are connected to such a controller using a classic cable.
  • the adapter plug is interposed.
  • the invention relates to a machine device with a machine and with such a measuring device.
  • the supply device for the sensor is consequently designed as a machine control or integrated into such a machine control (e.g. a PLC control).
  • a machine parameter can be monitored with the sensor, with the machine control being connected to the machine control via the adapter.
  • the adapter according to the invention is therefore preferred for mechanical devices such.
  • the sensor z. B. connected to the pump control via a conventional cable with M12 plugs.
  • the adapter plug according to the invention can now be very easily inserted into the with its M12 connector parts Integrate cabling by placing the first cable, e.g. B. sensor cable with z. B. an M12 connector / or. Socket is plugged into the first M12 connector part and the second cable, e.g. B. Control cable (from the pump control) with an M12 connector / socket in the second connector part, e.g. B. M12 connector is inserted.
  • the invention can be used particularly preferably in eccentric screw pumps.
  • Such an eccentric screw pump has at least one stator, a rotor rotating in the stator and a drive for the rotor. It is a pump from the group of rotating positive displacement pumps, which are used to convey a wide variety of media and, in particular, highly viscous liquids in a wide variety of industrial sectors.
  • the liquids to be conveyed can be, for. B. also contain solids.
  • Such eccentric screw pumps are z. B. from DE 102008021 920 A1, DE 102014 112552 B4, DE 102014 112550 B4 or DE 102016 121 582 A1. They are usually connected to a pump control that z. B. can be designed as a PLC (programmable logic controller).
  • the pump can also be equipped with various sensors, e.g. B. temperature sensors, pressure sensors or the like. In practice, these sensors are also connected to the pump control so that the pump can be controlled in real time as a function of the measured sensor signals.
  • the adapter plug according to the invention can now be integrated into this connection between the sensor and the controller, so that the sensor signals are not only available in real time in the pump controller, but can also be tapped wirelessly in the manner described.
  • conventional two-wire sensors or three-wire sensors are preferably used as sensors. It can be pressure sensors, temperature sensors, flow sensors or the like.
  • FIG. 1A-E schematically greatly simplified different variants of a measuring device according to the invention with an adapter according to the invention
  • FIGS. 2A, B show a possible embodiment of an adapter according to the invention in two different (perspective) views.
  • a sensor 1 is shown schematically in a greatly simplified manner, which is wired to an (electronic) supply device 2, z. B. is connected to a controller 2.
  • the sensor 1 can be, for. B. be a pressure sensor.
  • the supply device or controller 2 can be a PLC controller, which is part of a machine system, for. B. is a pump system.
  • the sensor 1 is connected to the controller 2 (wired) with the interposition of a device 3 which is used for the wireless transmission of the analog sensor signal.
  • This device 3 is provided with electrical connections via which, on the one hand, the line or cable 10 from the sensor 1 and, on the other hand, the line or cable 12 from the controller 2 can be connected.
  • the device has an electronic transmission device 8, which in turn on the one hand a electronic circuit for tapping the sensor signal and on the other hand has a transmitter so that the tapped signal can be transmitted wirelessly with the transmitter.
  • the device 3 is designed as an adapter plug 3 which has a plug housing 4 to which a first plug part 5 and a second plug part 6 are attached.
  • the first connector part 5 is connected to the second connector part 6 via at least one signal conductor 7 arranged within the connector housing 4 for the wired transmission of the sensor signal.
  • the electronic transmission device 8 already mentioned, with which the sensor signal is picked up from the signal conductor 7, is integrated in the connector housing 4.
  • a first cable connector 9 can be inserted into the first connector part 5, which in turn is connected to a first line or a first cable 10, this first cable 10 z. B. is connected to the sensor 1.
  • a second cable connector 11 can be inserted into the second connector part 6, which in turn is connected to a second line or a second cable 12.
  • This second cable 12 can, for. B. with a second device 2, z. B. be connected to the controller 2.
  • FIGS. 1A to E and 2A, B A comparative consideration of FIGS. 1A to E and 2A, B makes it clear that in a basically known pump system the measuring device or the sensor 1 can be connected directly to the controller 2 via conventional standard connectors (without the device 3).
  • the adapter plug 3 according to the invention can now be inserted very easily and without wiring into this connection line (s) between sensor 1 and Integrate control 2.
  • a wired connection between the measuring device 1 and the control 2 is thus basically retained for a perfect real-time control.
  • the sensor signal transmitted in a wired manner can, however, also be tapped electronically via the adapter 3 and made available via the electronic transmission device 8 for wireless remote interrogation.
  • the radio chip of the transmitter 8 can, for. B. provide a Bluetooth signal or a cellular signal that sends the tapped sensor data either directly or via a gateway to the cloud.
  • the plug parts 5, 6 of the intermediate plug 3 are preferably used as standard connectors, e.g. B. designed as an M12 connector with screw lock. This is indicated in particular in FIG. 2. Since the cable plugs 9, 11 of the usual connection cables 10, 12 and also the connecting lines for sensor 1 and control 2 are equipped with such M12 round plug connectors, the adapter plug 3 can be easily integrated into existing systems. The adapter plug 3 can be integrated into an (existing) system with a minimum of assembly time. It can be used universally, regardless of the specific design of the control.
  • the connector parts for. B. the first connector part 5 as a male connector part and the other connector part, for. B. the second connector part 6 is designed as a (complementary) female connector part (see. Fig. 2A, B).
  • the power supply of the transmitter device 8 integrated in the connector housing 4 takes place exclusively via the cables 10, 12 which are provided anyway, so that in the connector housing 4 no additional power supply is integrated. No additional power supply is connected or connectable to the connector housing 4, that is, the connector housing 4 has no further connector parts or connections for an additional power supply in addition to the first connector part 5 and the second connector part 6.
  • the energy is always supplied via the supply device 2 of the sensor 1 and consequently via the connection cable 10 or 12, which is provided anyway. This applies to all of the exemplary embodiments shown in FIGS. 1A to 1E, which will be discussed below.
  • 1A shows a first embodiment of the invention with a conventional loop-fed 4 to 20 mA two-wire sensor, which is usually connected to a supply device or a corresponding control with a 24 V connection.
  • the intermediate connector 3 or in its connector housing 4 only the two signal conductors 7 are arranged between the first connector part 5 and the second connector part 6, which also serve as supply conductors for a parasitic energy supply to the electronic transmission device 8.
  • 1A indicates that the electronic transmission device 8 for picking up the sensor signal is integrated in one of the signal conductors 7 or is connected to one of these signal conductors 7.
  • FIG. 1A the parasitic energy supply 13 for the transmitting device 8 or the integrated circuit 14 is indicated in FIG. 1A.
  • the voltage supply of the adapter 3 is consequently generated from the current impressed by the sensor 1 without influencing the measurement signal itself.
  • Figures 1B to 1E show different variants of a three-wire sensor.
  • Fig. 1B a variant with a (current-driven) 4 to 20 mA three-wire sensor is shown.
  • the three-wire sensor has a live 24 V line 7b and a ground line 7c.
  • 1B shows an embodiment in which the transmitting device 8 in the adapter plug 3 is actively supplied with a voltage via the 24 V line 7b, so that a voltage supply is implemented independently of the current impressed by the sensor 1.
  • Such an active voltage supply enables a higher transmission power or a kind of switching node which could pass on the data packets from more distant adapter plugs, specifically to a data gateway.
  • the energy supply takes place exclusively via the cables 10 or 12 with which the sensor 1 is connected to the controller 2.
  • a live signal conductor 7a on the one hand, a live supply conductor 7b and finally a ground or neutral conductor 7c on the other hand are arranged in the connector housing 4 between the first connector part 5 and the second connector part 6, each of which is connected to the connector parts 5, 6.
  • the electronic transmission device 8 picks up the measurement signal from the signal conductor 7a.
  • the electronic circuit 14 is supplied with voltage via the live supply conductor 7b and the earth conductor 7c.
  • Figure 1C shows a 4 to 20 mA three-wire sensor.
  • the sensor 1 according to FIG. 1C and its controller 2 are consequently identical to those shown in the embodiment according to FIG. 1B.
  • the power supply of the adapter plug 3 is again parasitic and consequently not active.
  • the power supply of the adapter plug is consequently comparable in the variant according to FIG. 1C with the variant according to FIG. 1A.
  • 1D shows an embodiment of a three-wire sensor which, however, is not designed as a 4 to 20 mA sensor, but as a (voltage-driven) 0 to 10 V sensor.
  • the measurement of the measured variable differs from the previously described embodiments, since a voltage measurement and not a current measurement takes place.
  • the power supply of the adapter plug is again actively carried out via the 24 V line 7b, that is to say actively via the controller or via the cables 10, 12.
  • FIG. 1E shows an embodiment of a digital three-wire sensor, again with an active voltage supply via the 24 V line 7b of the controller 2.
  • the sensor 1 consequently offers a digital interface, e.g. B. a Modbus or an IO-Link, which can be read from the adapter 3.
  • the invention is always characterized by the easy-to-integrate adapter plug 3.
  • Such an adapter is characterized by a compact design and simple cabling via z.
  • the connector housing 4 has a length of less than 10 cm, preferably less than 7 cm, e.g. B. has up to 5 cm.
  • the length preferably means the extension along the longitudinal direction, which z. B. extends from the first connector part 5 to the second connector part 6. in the In the case of a box-shaped housing, the width and / or the height are each less than 5 cm, preferably less than 3 cm, e.g. B. up to max. 2 cm.
  • a cylindrical connector housing is preferably realized that has a length in the dimension described and a diameter of less than 5 cm, preferably less than 3 cm, e.g. B. has up to 2 cm.

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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for the wireless transmission of a signal transmitted from a sensor (1) to a supply apparatus (2) (for example a control system) by means of at least one line, having electrical connections for the line and having an electronic transmitter apparatus (8) that has an electronic circuit for tapping the signal and a transmitter by means of which the tapped signal can be wirelessly transmitted. The device is in the form of a plug adapter (3) that has a plug housing (4), wherein a first plug part (5) and a second plug part (6) are attached to the plug housing (4), wherein the first plug part (5) is connected to the second plug part (6) via at least one signal conductor (4) arranged within the plug housing (4) for wired transmission of the signal, and wherein the electronic transmitter apparatus (8) is arranged in the plug housing (4) in order to tap off the signal.

Description

Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur drahtlosen Übermittlung eines von einem Sender zu einer Versorgungseinrichtung (für den Sender) mittels zumindest einer Leitung (drahtgebunden) übertragenen (analogen oder digitalen) Signals, mit elektrischen Anschlüssen (für die Leitung) und mit einer elektronischen Sendeeinrichtung, die eine elektronische Schaltung zum Abgreifen des Signals von der Leitung und einen Sender aufweist, mit dem das abgegriffene Signal drahtlos übermittelbar ist. The invention relates to a device for the wireless transmission of a (analog or digital) signal transmitted from a transmitter to a supply device (for the transmitter) by means of at least one line (wired), with electrical connections (for the line) and with an electronic transmission device which an electronic circuit for tapping the signal from the line and a transmitter with which the tapped signal can be transmitted wirelessly.
Die Versorgungseinrichtung, an die der Sensor drahtgebunden angeschlossen ist, versorgt diesen mit Energie. Es kann sich um eine einfache Messeinrichtung mit einer Anzeige für die mit dem Sensor ermittelten Werten handeln. Bei der Versorgungseinrichtung kann es sich aber auch um eine Steuerung, z. B. eine Maschinensteuerung einer Maschine handeln, z. B. eine Pumpensteuerung einer Pumpe. Der Sensor ist drahtgebunden bzw. kabelgebunden mit der Steuereinrichtung verbunden. Die kabelgebundene bzw. drahtgebundene Übertragung zwischen Sensoren und Steuerungen ist bei industriellen Anwendungen in der Regel vorteilhaft, da die Signale mit hohen Geschwindigkeiten übertragen werden, sodass insbesondere Steuerungen in Echtzeit realisierbar sind. The supply device to which the sensor is connected by wire supplies it with energy. It can be a simple measuring device with a display for the values determined by the sensor. The supply facility can also be a controller, e.g. B. act a machine control of a machine, z. B. a pump control of a pump. The sensor is wired or wired to the control device. The wired or wired transmission between sensors and controls is usually advantageous in industrial applications, since the signals are transmitted at high speeds, so that controls in particular can be implemented in real time.
Unabhängig von der grundsätzlich bekannten kabelgebundenen Signal übertragung besteht in der Praxis das Bedürfnis, die Signale zusätzlich drahtlos abzugreifen, um die Messwerte nicht nur der Steuerung (drahtgebunden) zur Verfügung zu stellen, sondern sie z. B. auch zu informativen Zwecken auf PCs, Tablets oder Smartphones anzeigen zu können und die Daten gegebenenfalls über das Internet (z. B. über eine Cloud) zur Verfügung zu stellen. Regardless of the generally known wired signal transmission, there is a need in practice to additionally tap the signals wirelessly in order not only to make the measured values available to the controller (wired), but also to make them available e.g. B. to be able to display on PCs, tablets or smartphones for informative purposes and to make the data available via the Internet (e.g. via a cloud) if necessary.
Zu diesem Zweck werden in der Praxis Funkmodule bzw. Telemetriemodule zur Verfügung gestellt, die über elektrische Anschlüsse verfügen, mit denen sie einerseits an die Messeinrichtungen und andererseits an die Steuerung anschließbar sind, sodass die Messsignale durch ein solches Telemetriemodul hindurchgeführt und dort von einer elektronischen Schaltung abgegriffen werden. Die Module sind mit entsprechenden elektronischen Komponenten, insbesondere einer elektronischen Schaltung zum Abgreifen des Signals und einem Sender bzw. einem Funkchip ausgerüstet, mit dem das abgegriffene Signal drahtlos (über eine Antenne) per Funk oder dergleichen übermittelt wird. Es ist z. B. bekannt, solche Telemetriemodule für schleifengespeiste Zwei- Leiter-Sensoren mit 4 bis 20 mA einzusetzen, ohne dass eine zusätzliche Stromversorgung oder Batterie innerhalb des Moduls erforderlich ist, da das Modul über die Stromschleife des Sensors gespeist wird. Diese bekannten Telemetriemodule haben sich in der Praxis grundsätzlich bewährt. Sie erfordern jedoch einen gewissen Verdrahtungsaufwand. For this purpose, radio modules or telemetry modules are made available in practice that have electrical connections with which they can be connected on the one hand to the measuring devices and on the other hand to the controller, so that the measuring signals are passed through such a telemetry module and there by an electronic circuit be tapped. The modules are equipped with corresponding electronic components, in particular an electronic circuit for tapping the signal and a transmitter or a radio chip with which the tapped signal is transmitted wirelessly (via an antenna) by radio or the like. It is Z. B. known to use such telemetry modules for loop-powered two-wire sensors with 4 to 20 mA, without an additional power supply or battery is required within the module, since the module is fed via the current loop of the sensor. These known telemetry modules have basically proven themselves in practice. However, they require a certain amount of wiring.
Aus der DE 102004028643 B3 kennt man im Übrigen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von Pumpenanlagen. From DE 102004028643 B3 one also knows a method and a device for monitoring pump systems.
Die DE 102015205370 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Daten für eine Zustandsüberwachung einer Maschine. DE 102015205370 A1 describes a method and a device for providing data for condition monitoring of a machine.
Ferner ist aus der DE 202009007023 U1 eine Signalübertragung zwischen wenigstens zwei elektrischen Geräten über Zwischenstecker bekannt. Dabei werden Daten über den durch den Stecker fließenden Strom versendet. Dazu werden mittels eines Sensors im Stecker Charakteristiken der Stromversorgung aufgezeichnet, um diese zu versenden. Furthermore, from DE 202009007023 U1, a signal transmission between at least two electrical devices via adapter plugs is known. In doing so, data is sent via the current flowing through the connector. For this purpose, characteristics of the power supply are recorded by means of a sensor in the connector in order to send them.
Die DE 102015205379 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Ermitteln von Energiemanagementdaten in eine Automatisierungsanlage, die als Messgerät oder als Messkoffer ausgestaltet sein kann. In der Automatisierungsanlage kann ein Sensor mittels einer Sensorleitung an eine Steuereinrichtung angeschlossen sein, z. B. an eine speicherprogrammierbare Steuerung. Die beschriebene Vorrichtung kann in die Sensorleitung zwischengeschaltet werden, das heißt schaltungstechnisch oder signaltechnisch zwischen dem Sensor und die Steuereinrichtung. Dabei verhält sich die Vorrichtung insbesondere als sogenannter Daten-Splitter oder Daten-Splicer, durch welchen die Sensorwerte an zwei Datenausgängen bereitgestellt werden, nämlich einmal für die Steuereinrichtung und zum anderen zusätzlich an eine Kommunikationsschnittstelle. Die in dieser Veröffentlichung beschriebene Vorrichtung wird auch als „Mithör-Box“ bezeichnet, deren Anschlüsse identisch oder entsprechend den elektrischen Anschlüssen des Sensors oder der SPS sind und z. B. als M12-Stecker ausgebildet sein können. Stets ist eine externe Stromversorgung vorgesehen. DE 102015205379 A1 discloses a device for determining energy management data in an automation system, which can be designed as a measuring device or as a measuring case. In the automation system, a sensor can be connected to a control device by means of a sensor line, e.g. B. to a programmable logic controller. The device described can be interposed in the sensor line, that is, in terms of circuit technology or signal technology, between the sensor and the control device. The device behaves in particular as a so-called data splitter or data splicer, through which the sensor values are provided at two data outputs, namely once for the control device and, on the other hand, additionally to a communication interface. The device described in this publication is also referred to as a "listening box", the connections of which are identical or corresponding to the electrical connections of the sensor or the PLC and B. can be designed as an M12 connector. An external power supply is always provided.
Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur drahtlosen Übermittlung eines Signals der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die nicht nur einfach und kompakt aufgebaut ist, sondern die sich insbesondere sehr einfach und ohne Verkabelungsaufwand in Leitungen zwischen elektrischen bzw. elektronischen Einrichtungen (z. B. einem Sensor und einer Steuerung) integrieren lässt. Insbesondere sollen sich damit Signale aus bestehenden (maschinellen) Anlagen, z. B. Pumpenanlagen, abgreifen und drahtlos übertragen lassen, ohne dass aufwändige Umrüstungen oder neue Verkabelungen erforderlich sind. Based on the known prior art, the invention is based on the object of creating a device for the wireless transmission of a signal of the type described above, which is not only simple and compact, but in particular is very simple and without cabling in lines between electrical or electronic devices (e.g. a sensor and a controller) can be integrated. In particular, signals from existing (machine) systems, e.g. B. pump systems can be picked up and transmitted wirelessly, without the need for complex conversions or new cabling.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, To solve this problem, the invention teaches in a generic device of the type described at the outset,
dass die Vorrichtung als Zwischenstecker ausgebildet ist, welche ein Steckergehäuse aufweist, wobei an dem Steckergehäuse ein erstes Steckerteil und ein zweites Steckerteil befestigt sind, wobei das erste Steckerteil mit dem zweiten Steckerteil zumindest einen innerhalb des Steckergehäuses angeordneten Signalleiter für die drahtgebundene Übertragung des Signals verbunden ist, wobei die elektronische Sendeeinrichtung zum Abgreifen des Signals an dem Signalleiter in dem Steckergehäuse angeordnet ist, wobei in das erste Steckerteil ein erster Kabelstecker einsteckbar ist, der an ein erstes sensorseitiges Kabel angeschlossen ist, das mit dem Sensor verbunden oder verbindbar ist, wobei in das zweite Steckerteil des Steckergehäuses ein zweiter Kabelstecker einsteckbar, der an ein zweites versorgungsseitiges Kabel angeschlossen ist, das mit der Versorgungseinrichtung (z. B. mit einer Maschinensteuerung, Pumpemsteuerung oder dergleichen) verbunden oder verbindbar ist. that the device is designed as an intermediate connector, which has a connector housing, a first connector part and a second connector part being attached to the connector housing, the first connector part being connected to the second connector part at least one signal conductor arranged within the connector housing for the wired transmission of the signal , wherein the electronic transmission device for picking up the signal is arranged on the signal conductor in the connector housing, wherein a first cable connector can be inserted into the first connector part, which is connected to a first sensor-side cable which is connected or can be connected to the sensor, in which Second plug part of the plug housing, a second cable plug can be plugged in, which is connected to a second supply-side cable which is or can be connected to the supply device (e.g. with a machine control, pump control or the like).
Es geht um das Abgreifen eines Signals zwischen einer ersten Einrichtung und einer zweiten Einrichtung mittels eines kompakten Zwischensteckers. Bei der ersten Einrichtung handelt es sich um einen Sensor, mit dem ein Messsignal erzeugt wird. Bei der zweiten Einrichtung bzw. Versorgungseinrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Steuer- und/oder eine Versorgungseinrichtung, z. B. um eine SPS-Steuerung einer Maschine. Insofern betrifft die Erfindung insbesondere eine maschinelle Einrichtung, die zumindest eine Maschine, eine It is about tapping a signal between a first device and a second device by means of a compact adapter. The first device is a sensor with which a measurement signal is generated. The second device or supply device is preferably a control and / or a supply device, e.g. B. a PLC control of a machine. In this respect, the invention relates in particular to a machine device that includes at least one machine, a
Maschinensteuerung und eine Messeinrichtung zur Übermittlung oder Überwachung eines Maschinenparameters aufweist, wobei der Sensor mit zumindest einer Leitung bzw. einem Kabel an die Maschinensteuerung angeschlossen ist. Erfindungsgemäß wird in diese Leitung der Zwischenstecker integriert, das heißt die Messeinrichtung bzw. der Sensor wird über den erfindungsgemäßen Zwischenstecker an die Maschinensteuerung (z. B. eine SPS) angeschlossen, indem in oder an das erste Steckerteil des Steckergehäuses der erste Kabelstecker des ersten Kabels eingesteckt bzw. angesteckt wird (welches mit dem Sensor verbunden ist) und indem in oder an das zweite Steckerteil des Zwischensteckers der zweite Kabelstecker eines zweiten Kabels eingesteckt bzw. angesteckt ist (das z. B. mit der Maschinensteuerung oder einer anderen Versorgungseinrichtung für den Sensor verbunden ist). Bei der maschinellen Einrichtung kann es sich insbesondere um eine Pumpeneinrichtung handeln, die eine Pumpe, eine Pumpensteuerung und eine Messeinrichtung aufweist, wobei die Messeinrichtung gegebenenfalls Teil der Pumpe sein kann bzw. in diese integriert ist. Machine control and a measuring device for transmitting or monitoring a machine parameter, wherein the sensor is connected to the machine control with at least one line or a cable. According to the invention, the adapter plug is integrated into this line, i.e. the measuring device or the sensor is connected to the machine control (e.g. a PLC) via the adapter plug according to the invention by inserting the first cable plug of the first cable into or on the first connector part of the connector housing is plugged in or plugged in (which is connected to the sensor) and in that the second cable plug of a second cable is plugged into or on the second plug part of the adapter plug (e.g. with the machine control or another supply device for the sensor connected is). The mechanical device can in particular be a pump device which has a pump, a pump control and a measuring device, the measuring device optionally being part of the pump or being integrated into it.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich die Möglichkeit einer drahtlosen Signalübertragung bzw. Signalabfrage über z. B. Funktechnologien besonders einfach in maschinelle Anlagen und insbesondere auch bestehende maschinelle Anlagen über einen konstruktiv sehr einfach aufgebauten kompakten Zwischenstecker integrieren lässt, der einerseits mitThe invention is based on the knowledge that the possibility of wireless signal transmission or signal query via z. B. radio technologies can be integrated particularly easily into machine systems and in particular also existing machine systems via a compact adapter plug with a very simple design, which on the one hand with
Standardsteckerteilen an einem Steckergehäuse ausgerüstet ist und in dessen Steckergehäuse andererseits die gesamte Funktionalität zum Abgreifen und Übermitteln des Sensorsignals integriert ist. So sind innerhalb desStandard connector parts is equipped on a connector housing and, on the other hand, the entire functionality for tapping and transmitting the sensor signal is integrated in the connector housing. So within the
Steckergehäuses, welches fest mit den Steckern bzw. Steckerteilen ausgerüstet ist, insbesondere eine elektronische Schaltung zum Abgreifen des Signals und ein Sender (mit Antenne) angeordnet. Eine solche elektronische Connector housing, which is permanently equipped with the connectors or connector parts, in particular an electronic circuit for picking up the signal and a transmitter (with antenna) is arranged. Such an electronic
Sendeeinrichtung lässt sich als sogenannter Funk-Chip mit integriertem Mikrocontroller und entsprechender analoger oder digitaler Beschaltung zum Abgriff des Sensorsignals realisieren. Der Zwischenstecker wird in die Sensorleitung bzw. die Verkabelung (zwischen Sensor und Versorgungseinrichtung) eingeschliffen, und über den Funkchip mit Mikrocontroller lässt sich das Sensorsignal abgreifen und als Funksignal, z. B. Bluetooth-Signal oder Mobilfunksignal bereitstellen. Damit können die abgegriffenen Signale, z. B. Sensordaten entweder direkt oder über ein Gateway in die Cloud gesendet werden. Erfindungsgemäß werden folglich moderne Funktechnologien in einen Zwischenstecker mit Standardsteckverbindungen integriert, sodass sich dieser Zwischenstecker als Adapter ohne nennenswerten Verkabelungsaufwand sehr günstig zwischen den elektronischen Einrichtungen, z. B. zwischen Messeinrichtung und Steuerung integrieren lässt. Der Zwischenstecker lässt sich problemlos installieren und insbesondere auch in bestehende Anlagen, z. B. bestehende Pumpenanlagen bzw. Pumpen nachrüsten, sodass auf einfache Weise Signale drahtlos zur Verfügung stehen, ohne dass die drahtgebundene Verkabelung bzw. Verschaltung der Messeinrichtungen mit der Steuerung negativ beeinflusst wird. Insbesondere werden dadurch die häufig in Echtzeit realisierten Steuerungen, bei denen die Sensoren kabelgebunden mit der Steuerung verbunden sind, nicht beeinträchtigt. Dabei werden Um- bzw. Neuverkabelungen eingespart und Montagezeiten reduziert. The transmission device can be implemented as a so-called radio chip with an integrated microcontroller and corresponding analog or digital circuitry for picking up the sensor signal. The adapter plug is looped into the sensor line or the cabling (between the sensor and the supply device), and the sensor signal can be tapped via the radio chip with microcontroller and sent as a radio signal, e.g. B. provide Bluetooth signal or cellular signal. This allows the tapped signals, e.g. B. Sensor data can be sent to the cloud either directly or via a gateway. According to the invention, modern radio technologies are consequently integrated into an adapter plug with standard plug connections, so that this adapter plug can be used very cheaply as an adapter without significant cabling effort between the electronic devices, e.g. B. can be integrated between measuring device and control. The adapter plug can be easily installed and especially in existing systems, e.g. B. retrofit existing pump systems or pumps so that wireless signals are easily available without the wired cabling or interconnection of the measuring devices being negatively affected by the control. In particular, the controls, which are often implemented in real time and in which the sensors are connected to the control by cable, are not impaired. This saves rewiring or rewiring and reduces assembly times.
Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass ein sehr kompakter Zwischenstecker mit der gesamten Funktionalität zum Abgreifen und Senden der Sensorsignale zur Verfügung gestellt wird, welcher bevorzugt mit Standardsteckern ausgerüstet ist. Bevorzugt ist eines der Steckerteile als männliches Steckerteil (d. h. als Stecker) und das andere Steckerteil als weibliches Steckerteil (d. h. als Buchse) ausgebildet. Besonders bevorzugt wird Of particular importance is the fact that a very compact adapter plug with the entire functionality for tapping and sending the sensor signals is made available, which is preferably equipped with standard plugs. One of the plug parts is preferably designed as a male plug part (ie as a plug) and the other plug part as a female plug part (ie as a socket). It is particularly preferred
auf bekannte (genormte) Standardsteckerteile zurückgegriffen, z. B. auf bekannte und genormte Rundsteckverbinder. So kommen insbesondere M12- Rundsteckverbinder mit Schraubsicherung zum Einsatz, die z. B. nach DIN EN 61076-2-101:2013 genormt sind. Damit wird insbesondere ein M12- Zwischenstecker zur Verfügung gestellt. used known (standardized) standard connector parts, e.g. B. on known and standardized circular connectors. In particular, M12 round connectors with screw locking are used. B. are standardized according to DIN EN 61076-2-101: 2013. In particular, this provides an M12 adapter plug.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung mit dem erfindungsgemäßen Zwischenstecker ist der Umstand, dass die Energieversorgung der in das Steckergehäuse integrierten Sendeeinrichtung ausschließlich über das in das Steckerteil bzw. in die Steckerteile einsteckbaren Kabel erfolgt. Es ist folglich keine zusätzliche Energieversorgung in das Steckergehäuse integriert und es ist auch nicht erforderlich, an das Steckergehäuse eine zusätzliche Energieversorgung anzuschließen. Insofern ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Steckergehäuse neben dem ersten Steckerteil und dem zweiten Steckerteil bzw. zusätzlich zu diesen Steckerteilen keine weiteren Steckerteile oder Anschlüsse für eine zusätzliche Energieversorgung aufweist. Der Zwischenstecker wird folglich nur über die Anschlüsse der Verbindung zwischen Versorgungseinrichtung und Sensor versorgt und es sind bevorzugt keine zusätzlichen Stromanschlüsse vorgesehen. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass bei herkömmlichen Sensoren und deren Versorgung bzw. herkömmlichen Steuergeräten, an die ein solcher Sensor angeschlossen ist, eine übliche Spannungs- bzw. Stromversorgung (z. B. 24 V) vorgesehen sind, sodass der Sensor über sein Anschlusskabel mit der erforderlichen Energie versorgt wird. Dieses gelingt sowohl über eine Stromleitung (z. B. 4 bis 20 mA) als auch über eine Spannungsleitung (24 V). Darauf wird noch eingegangen. Die ohnehin für den Sensor bestimmte Energieversorgung wird identisch auch für die Versorgung des Zwischensteckers und den darin angeordneten elektronischen Komponenten, insbesondere der elektronischen Sendeeinrichtung verwendet. A particular advantage of the solution according to the invention with the adapter plug according to the invention is the fact that the power supply to the transmitting device integrated in the connector housing is carried out exclusively via the cable that can be plugged into the connector part or into the connector parts. Consequently, no additional energy supply is integrated into the connector housing and it is also not necessary to connect an additional energy supply to the connector housing. In this respect, it is particularly preferred that the connector housing has no further connector parts or connections for an additional power supply in addition to the first connector part and the second connector part or in addition to these connector parts. The adapter plug is consequently only supplied via the connections of the connection between the supply device and the sensor and no additional power connections are preferably provided. The invention is based on the knowledge that with conventional sensors and their supply or conventional control devices to which such a sensor is connected, a conventional voltage or power supply (e.g. 24 V) is provided so that the sensor is supplied with the required energy via its connection cable. This is achieved both via a power line (e.g. 4 to 20 mA) and via a voltage line (24 V). This will be discussed later. The energy supply, which is intended for the sensor in any case, is also used identically for supplying the adapter plug and the electronic components arranged therein, in particular the electronic transmission device.
Bei der Spannungs- bzw. Stromversorgung des Zwischensteckers handelt es sich folglich um identisch dieselbe Versorgung, die für den Sensor bestimmt ist. The voltage or power supply of the adapter is therefore identical to the supply that is intended for the sensor.
In einer möglichen, besonders einfachen Ausführungsform kann der Sensor als herkömmlicher (schleifengespeister) Zwei-Leiter-Sensor bzw. Zwei-Draht- Sensor ausgebildet sein, der an eine 24 V Versorgungseinrichtung angeschlossen wird und bei dem das Signal mit einer üblichen Stromstärken in einem Bereich von zumindest 4 mA bis max. 20 mA übertragen wird. In dem Steckergehäuse sind zwischen dem ersten und dem zweiten Steckerteil (lediglich) zwei Signalleiter (ein Hin-Leiter und ein Rück-Leiter) vorgesehen, die zugleich als Versorgungsleiter und folglich als Leiter für die Energieversorgung ausgebildet sind und die jeweils mit den Steckerteilen verbunden sind. In bzw. an einen dieser Signalleiter ist die elektronische Sendeeinrichtung zum Abgreifen des Signals integriert. Zugleich erfolgt eine parasitäre Spannungsversorgung der elektronischen Sendeeinrichtung über diesen Signalleiter, der zugleich als Versorgungsleiter dient. Der Zwischenstecker nutzt folglich im Sinne einer parasitären Versorgung den Signalleiter auch für die Energieversorgung. In a possible, particularly simple embodiment, the sensor can be designed as a conventional (loop-powered) two-wire sensor or two-wire sensor, which is connected to a 24 V supply device and in which the signal with a usual current intensity in one area of at least 4 mA to a maximum of 20 mA is transmitted. In the connector housing (only) two signal conductors (a forward and a return conductor) are provided between the first and second connector parts, which are designed as supply conductors and consequently as conductors for the power supply and which are each connected to the connector parts . The electronic transmission device for picking up the signal is integrated in or on one of these signal conductors. At the same time, there is a parasitic voltage supply to the electronic transmission device via this signal conductor, which also serves as a supply conductor. The adapter plug consequently uses the signal conductor for the energy supply in the sense of a parasitic supply.
Alternativ kann als Sensor aber auch ein Drei-Leiter-Sensor bzw. Drei-Draht- Sensor verwendet werden, wobei in dem Steckergehäuse zwischen erstem und zweitem Steckerteil in diesem Fall ein stromführender Signalleiter, ein spannungsführender Versorgungsleiter und ein Erd- oder Nullleiter angeordnet sind, wobei diese jeweils mit den beiden Steckerteilen verbunden sind. Solche Drei-Draht-Sensoren sind sowohl für eine 4 bis 20 mA Verschaltung als auch für einen 0 bis 10 V Verschaltung bekannt. Es wird folglich auf herkömmliche Sensoren und herkömmliche Steuerungen bzw. Energieversorgungen für den Sensor zurückgegriffen und der Zwischenstecker ist an die jeweilige Variante angepasst und kann durch einfaches Zwischenstecken eingesetzt werden. Alternatively, however, a three-wire sensor or three-wire sensor can also be used as the sensor, in which case a current-carrying signal conductor, a voltage-carrying supply conductor and an earth or neutral conductor are arranged in the connector housing between the first and second connector parts, these are each connected to the two connector parts. Such three-wire sensors are known both for a 4 to 20 mA connection and for a 0 to 10 V connection. Conventional sensors and conventional controls or power supplies for the sensor are consequently used and the adapter plug is adapted to the respective variant and can be inserted by simply plugging it in.
Dabei kann auch im Falle eines solchen Drei-Draht-Sensors eine ausschließlich parasitäre Energieversorgung über die Sensorleitung erfolgen. Alternativ kann jedoch auch eine aktive Spannungsversorgung über die Versorgungsspannung aus der Steuerung bzw. Versorgungseinrichtung des Sensors verwendet werden. Im Einzelnen wird dazu auf die verschiedenen Varianten in der Figurenbeschreibung verwiesen. In the case of such a three-wire sensor, an exclusively parasitic energy supply can take place via the sensor line. Alternatively, however, an active voltage supply via the supply voltage from the control or supply device of the sensor can also be used. In detail, reference is made to the various variants in the description of the figures.
Der erfindungsgemäße Zwischenstecker lässt sich sowohl für eine analoge Signalübertragung als auch für eine digitale Signalübertragung ausgestalten. Auch dazu wird auf die Figurenbeschreibung verwiesen. The adapter plug according to the invention can be configured both for analog signal transmission and for digital signal transmission. Reference is also made to the description of the figures in this regard.
Mit der elektronischen Sendeeinrichtung, die z. B. einen Funkchip aufweisen kann oder als Funkchip ausgebildet sein kann, wird insbesondere ein Funksignal erzeugt, z. B. ein Bluetooth-Signal oder ein Mobilfunksignal. With the electronic transmission device that z. B. can have a radio chip or can be designed as a radio chip, in particular a radio signal is generated, for. B. a Bluetooth signal or a cellular signal.
Optional können in das Steckergehäuse des Zwischensteckers ein oder mehrere zusätzliche Funktionseinrichtungen, z. B. ein oder mehrere zusätzliche Sensoren integriert sein. Dabei kann es sich z. B. um einen Temperatursensor oder einen Vibrationssensor handeln. Die mit diesen zusätzlichen Funktionseinrichtungen erzeugten Signale können ebenfalls mit der elektronischen Sendeeinrichtung drahtlos übermittelt werden, d. h. auch diese innerhalb des Zwischensteckers gemessenen Signale können fernabgefragt werden. Optionally, one or more additional functional devices, e.g. B. one or more additional sensors can be integrated. It can be, for. B. be a temperature sensor or a vibration sensor. The signals generated with these additional functional devices can also be transmitted wirelessly with the electronic transmission device, i. H. These signals measured within the adapter can also be queried remotely.
Die Erfindung betrifft nicht nur die beschriebene Vorrichtung, die als Zwischenstecker ausgebildet ist, sondern sie betrifft auch eine Messeinrichtung mit einem solchen Zwischenstecker. Messeinrichtung meint im Rahmen der Erfindung die Kombination aus einerseits einem Sensor und andererseits einer Versorgungseinrichtung (bzw. einem Basisgerät) für diesen Sensor, wobei io zusätzlich der erfindungsgemäße Zwischenstecker vorgesehen ist, wobei der Zwischenstecker mit einem ersten Kabel mit dem Sensor und mit einem zweiten Kabel mit der Versorgungseinrichtung verbunden ist. Bei der Versorgungseinrichtung kann es sich im einfachsten Fall um eine einfache Energieversorgung für den Sensor und folglich ein einfaches Messgerät handeln, dass neben der Energieversorgung z. B. eine Anzeige (z. B. eine optische und/oder eine akustische Anzeige) aufweist, mit welcher die von dem Sensor ermittelten Werte visuell oder in anderer Form darstellbar sind. Während der Sensor herkömmlich mit einem klassischen Kabel an eine solche Versorgungseinrichtung (als Basisgerät) angeschlossen wird, ist erfindungsgemäß der Zwischenstecker zwischengeschaltet. In bevorzugter Weiterbildung handelt es sich bei der Versorgungseinrichtung um eine Steuerung (z. B. eine SPS-Steuerung). Flerkömmlich werden Sensoren mithilfe eines klassischen Kabels an eine solche Steuerung angeschlossen. Erfindungsgemäß ist der Zwischenstecker zwischengeschaltet. The invention relates not only to the device described, which is designed as an adapter, but also relates to a measuring device with such an adapter. In the context of the invention, measuring device means the combination of, on the one hand, a sensor and, on the other hand, a supply device (or a base device) for this sensor, wherein In addition, the adapter plug according to the invention is provided, the adapter plug being connected to the sensor by a first cable and to the supply device by a second cable. In the simplest case, the supply device can be a simple energy supply for the sensor and consequently a simple measuring device that, in addition to the energy supply, for. B. has a display (z. B. an optical and / or an acoustic display) with which the values determined by the sensor can be displayed visually or in another form. While the sensor is conventionally connected to such a supply device (as a base device) with a classic cable, the adapter plug is interposed according to the invention. In a preferred development, the supply device is a controller (e.g. a PLC controller). Conventionally, sensors are connected to such a controller using a classic cable. According to the invention, the adapter plug is interposed.
In einer bevorzugten Weiterbildung betrifft die Erfindung eine maschinelle Einrichtung mit einer Maschine und mit einer solchen Messeinrichtung. Die Versorgungseinrichtung für den Sensor ist folglich als Maschinensteuerung ausgebildet oder in eine solche Maschinensteuerung integriert (z.B. eine SPS Steuerung). Mit dem Sensor lässt sich ein Maschinenparameter überwachen, wobei die Maschinensteuerung über den Zwischenstecker an die Maschinensteuerung angeschlossen ist. In a preferred development, the invention relates to a machine device with a machine and with such a measuring device. The supply device for the sensor is consequently designed as a machine control or integrated into such a machine control (e.g. a PLC control). A machine parameter can be monitored with the sensor, with the machine control being connected to the machine control via the adapter.
Bevorzugt wird der erfindungsgemäße Zwischenstecker folglich für maschinelle Einrichtungen, z. B. Pumpeneinrichtungen eingesetzt. Bei einer solchen Pumpeneinrichtung wird der Sensor z. B. über ein herkömmliches Kabel mit M12-Steckern an die Pumpensteuerung angeschlossen. Der erfindungsgemäße Zwischenstecker lässt sich nun mit seinen M12-Steckerteilen sehr einfach in die Verkabelung integrieren, indem das erste Kabel, z. B. Sensorkabel mit z. B. einem M12-Stecker/bzw. Buchse in das erste M12-Steckerteil eingesteckt wird und das zweite Kabel, z. B. Steuerkabel (von der Pumpensteuerung) mit einem M12-Stecker/Buchse in das zweite Steckerteil, z. B. M12-Steckerteil eingesteckt wird. The adapter according to the invention is therefore preferred for mechanical devices such. B. Pump equipment used. In such a pump device, the sensor z. B. connected to the pump control via a conventional cable with M12 plugs. The adapter plug according to the invention can now be very easily inserted into the with its M12 connector parts Integrate cabling by placing the first cable, e.g. B. sensor cable with z. B. an M12 connector / or. Socket is plugged into the first M12 connector part and the second cable, e.g. B. Control cable (from the pump control) with an M12 connector / socket in the second connector part, e.g. B. M12 connector is inserted.
Besonders bevorzugt lässt sich die Erfindung bei Exzenterschneckenpumpen einsetzen. Eine solche Exzenterschneckenpumpe weist zumindest einen Stator, einen in dem Stator rotierenden Rotor und einen Antrieb für den Rotor auf. Es handelt sich um eine Pumpe aus der Gruppe der rotierenden Verdrängerpumpen, die zur Förderung unterschiedlichster Medien und insbesondere hochviskoser Flüssigkeiten in unterschiedlichsten Industriebereichen verwendet werden. Die zu fördernden Flüssigkeiten können dabei z. B. auch Feststoffanteile enthalten. Solche Exzenterschneckenpumpen sind z. B. aus der DE 102008021 920 A1 , DE 102014 112552 B4, DE 102014 112550 B4 oder der DE 102016 121 582 A1 bekannt. Sie sind in der Regel mit einer Pumpensteuerung verbunden, die z. B. als SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) ausgebildet sein kann. Die Pumpe kann außerdem mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet sein, z. B. Temperatursensoren, Drucksensoren oder dergleichen. Diese Sensoren sind in der Praxis ebenfalls mit der Pumpensteuerung verbunden, sodass eine Echtzeit-Steuerung der Pumpe in Abhängigkeit von den gemessenen Sensorsignalen erfolgen kann. Der erfindungsgemäße Zwischenstecker lässt sich nun in diese Verbindung zwischen Sensor uns Steuerung integrieren, sodass die Sensorsignale nicht nur in Echtzeit in der Pumpensteuerung zur Verfügung stehen, sondern in der beschriebenen Weise auch drahtlos abgegriffen werden können. Als Sensoren werden - wie beschrieben - bevorzugt herkömmliche Zwei-Draht- Sensoren oder Drei-Draht-Sensoren verwendet. Es kann sich um Drucksensoren, Temperatursensoren, Durchflusssensoren oder dergleichen handeln. The invention can be used particularly preferably in eccentric screw pumps. Such an eccentric screw pump has at least one stator, a rotor rotating in the stator and a drive for the rotor. It is a pump from the group of rotating positive displacement pumps, which are used to convey a wide variety of media and, in particular, highly viscous liquids in a wide variety of industrial sectors. The liquids to be conveyed can be, for. B. also contain solids. Such eccentric screw pumps are z. B. from DE 102008021 920 A1, DE 102014 112552 B4, DE 102014 112550 B4 or DE 102016 121 582 A1. They are usually connected to a pump control that z. B. can be designed as a PLC (programmable logic controller). The pump can also be equipped with various sensors, e.g. B. temperature sensors, pressure sensors or the like. In practice, these sensors are also connected to the pump control so that the pump can be controlled in real time as a function of the measured sensor signals. The adapter plug according to the invention can now be integrated into this connection between the sensor and the controller, so that the sensor signals are not only available in real time in the pump controller, but can also be tapped wirelessly in the manner described. As described, conventional two-wire sensors or three-wire sensors are preferably used as sensors. It can be pressure sensors, temperature sensors, flow sensors or the like.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen In the following, the invention is explained with reference to drawings, which only represent an embodiment. Show it
Fig. 1A-E schematisch stark vereinfacht verschiedene Varianten einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Zwischenstecker, 1A-E schematically greatly simplified different variants of a measuring device according to the invention with an adapter according to the invention
Fig. 2A, B eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwischensteckers in zwei verschiedenen (perspektivischen) Ansichten. 2A, B show a possible embodiment of an adapter according to the invention in two different (perspective) views.
In Fig. 1A bis E ist schematisch stark vereinfacht jeweils ein Sensor 1 dargestellt, der drahtgebunden an eine (elektronische) Versorgungseinrichtung 2, z. B. an eine Steuerung 2 angeschlossen ist. Bei dem Sensor 1 kann es sich z. B. um einen Drucksensor handeln. Die Versorgungseinrichtung bzw. Steuerung 2 kann eine SPS-Steuerung sein, die Bestandteil einer maschinellen Anlage, z. B. einer Pumpenanlage ist. In Fig. 1A to E, a sensor 1 is shown schematically in a greatly simplified manner, which is wired to an (electronic) supply device 2, z. B. is connected to a controller 2. The sensor 1 can be, for. B. be a pressure sensor. The supply device or controller 2 can be a PLC controller, which is part of a machine system, for. B. is a pump system.
Der Sensor 1 ist an die Steuerung 2 (kabelgebunden) unter Zwischenschaltung einer Vorrichtung 3 angeschlossen, die der drahtlosen Übermittlung des analogen Sensorsignals dient. Diese Vorrichtung 3 ist mit elektrischen Anschlüssen versehen, über die einerseits die Leitung bzw. das Kabel 10 von dem Sensor 1 und andererseits die Leitung bzw. das Kabel 12 von der Steuerung 2 angeschlossen werden können. Ferner weist die Vorrichtung eine elektronische Sendeeinrichtung 8 auf, die wiederum einerseits eine elektronische Schaltung zum Abgreifen des Sensorsignals und andererseits einen Sender aufweist, sodass das abgegriffene Signal mit dem Sender drahtlos übermittelt werden kann. The sensor 1 is connected to the controller 2 (wired) with the interposition of a device 3 which is used for the wireless transmission of the analog sensor signal. This device 3 is provided with electrical connections via which, on the one hand, the line or cable 10 from the sensor 1 and, on the other hand, the line or cable 12 from the controller 2 can be connected. Furthermore, the device has an electronic transmission device 8, which in turn on the one hand a electronic circuit for tapping the sensor signal and on the other hand has a transmitter so that the tapped signal can be transmitted wirelessly with the transmitter.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung 3 als Zwischenstecker 3 ausgebildet, der ein Steckergehäuse 4 aufweist, an welchem ein erstes Steckerteil 5 und ein zweites Steckerteil 6 befestigt sind. Das erste Steckerteil 5 ist mit dem zweiten Steckerteil 6 über zumindest einen innerhalb des Steckergehäuses 4 angeordneten Signalleiter 7 für die drahtgebundene Übertragung des Sensorsignals verbunden. Die bereits erwähnte elektronische Sendeeinrichtung 8, mit der das Sensorsignal von dem Signalleiter 7 abgegriffen wird, ist in das Steckergehäuse 4 integriert. According to the invention, the device 3 is designed as an adapter plug 3 which has a plug housing 4 to which a first plug part 5 and a second plug part 6 are attached. The first connector part 5 is connected to the second connector part 6 via at least one signal conductor 7 arranged within the connector housing 4 for the wired transmission of the sensor signal. The electronic transmission device 8 already mentioned, with which the sensor signal is picked up from the signal conductor 7, is integrated in the connector housing 4.
Dabei ist in Fig. 2A dargestellt, dass in das erste Steckerteil 5 ein erster Kabelstecker 9 einsteckbar ist, der wiederum an eine erste Leitung bzw. ein erstes Kabel 10 angeschlossen ist, wobei dieses erste Kabel 10 z. B. mit dem Sensor 1 verbunden ist. It is shown in Fig. 2A that a first cable connector 9 can be inserted into the first connector part 5, which in turn is connected to a first line or a first cable 10, this first cable 10 z. B. is connected to the sensor 1.
Dementsprechend ist in das zweite Steckerteil 6 ein zweiter Kabelstecker 11 einsteckbar, der wiederum an eine zweite Leitung bzw. ein zweites Kabel 12 angeschlossen ist. Dieses zweite Kabel 12 kann z. B. mit einer zweiten Einrichtung 2, z. B. mit der Steuerung 2 verbunden sein. Accordingly, a second cable connector 11 can be inserted into the second connector part 6, which in turn is connected to a second line or a second cable 12. This second cable 12 can, for. B. with a second device 2, z. B. be connected to the controller 2.
Eine vergleichende Betrachtung der Figuren 1A bis E und 2A, B macht deutlich, dass bei einer grundsätzlich bekannten Pumpenanlage die Messeinrichtung bzw. der Sensor 1 über herkömmliche Standard-Steckverbinder (ohne die Vorrichtung 3) unmittelbar mit der Steuerung 2 verbunden werden kann. Der erfindungsgemäße Zwischenstecker 3 lässt sich nun sehr einfach und ohne Verdrahtungsaufwand in diese Verbindungsleitung(en) zwischen Sensor 1 und Steuerung 2 integrieren. Damit bleibt grundsätzlich eine drahtgebundene Verbindung zwischen Messeinrichtung 1 und Steuerung 2 für eine einwandfreie Echtzeitsteuerung erhalten. Das drahtgebunden übertragene Sensorsignal lässt sich jedoch zusätzlich über den Zwischenstecker 3 elektronisch abgreifen und über die elektronische Sendeeinrichtung 8 für eine drahtlose Fernabfrage zur Verfügung stellen. Der Funkchip der Sendeeinrichtung 8 kann z. B. ein Bluetooth-Signal oder auch ein Mobilfunksignal bereitstellen, welches die abgegriffenen Sensordaten entweder direkt oder über ein Gateway in die Cloud sendet. A comparative consideration of FIGS. 1A to E and 2A, B makes it clear that in a basically known pump system the measuring device or the sensor 1 can be connected directly to the controller 2 via conventional standard connectors (without the device 3). The adapter plug 3 according to the invention can now be inserted very easily and without wiring into this connection line (s) between sensor 1 and Integrate control 2. A wired connection between the measuring device 1 and the control 2 is thus basically retained for a perfect real-time control. The sensor signal transmitted in a wired manner can, however, also be tapped electronically via the adapter 3 and made available via the electronic transmission device 8 for wireless remote interrogation. The radio chip of the transmitter 8 can, for. B. provide a Bluetooth signal or a cellular signal that sends the tapped sensor data either directly or via a gateway to the cloud.
Die Steckerteile 5, 6 des Zwischensteckers 3 sind bevorzugt als Standard- Steckverbinder, z. B. als M12-Rundsteckverbinder mit Schraubsicherung ausgebildet. Dieses ist insbesondere in Fig. 2 angedeutet. Da auch die Kabelstecker 9, 11 der üblichen Anschlusskabel 10, 12 und auch die Verbindungsleitungen für Sensor 1 und Steuerung 2 mit solchen M12- Rundsteckverbindern ausgerüstet sind, lässt sich der Zwischenstecker 3 ohne weiteres in bestehende Anlagen integrieren. Der Zwischenstecker 3 ist mit minimaler Montagezeit in eine (bestehende) Anlage einzubinden. Er ist universell einsetzbar, unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Steuerung. The plug parts 5, 6 of the intermediate plug 3 are preferably used as standard connectors, e.g. B. designed as an M12 connector with screw lock. This is indicated in particular in FIG. 2. Since the cable plugs 9, 11 of the usual connection cables 10, 12 and also the connecting lines for sensor 1 and control 2 are equipped with such M12 round plug connectors, the adapter plug 3 can be easily integrated into existing systems. The adapter plug 3 can be integrated into an (existing) system with a minimum of assembly time. It can be used universally, regardless of the specific design of the control.
Im Übrigen ist es zweckmäßig, wenn eines der Steckerteile, z. B. das erste Steckerteil 5 als männliches Steckerteil und das andere Steckerteil, z. B. das zweite Steckerteil 6 als (komplementäres) weibliches Steckerteil ausgebildet ist (vgl. Fig. 2A, B). In addition, it is useful if one of the connector parts, for. B. the first connector part 5 as a male connector part and the other connector part, for. B. the second connector part 6 is designed as a (complementary) female connector part (see. Fig. 2A, B).
Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung, dass die Energieversorgung der in das Steckergehäuse 4 integrierten Sendeeinrichtung 8 ausschließlich über die ohnehin vorgesehenen Kabel 10, 12 erfolgt, sodass in das Steckergehäuse 4 keine zusätzliche Energieversorgung integriert ist. An das Steckergehäuse 4 ist auch keine zusätzliche Energieversorgung angeschlossen oder anschließbar, das heißt das Steckergehäuse 4 weist zusätzlich zu dem ersten Steckerteil 5 und dem zweiten Steckerteil 6 keine weiteren Steckerteile oder Anschlüsse für eine zusätzliche Energieversorgung auf. Die Energieversorgung erfolgt stets über die Versorgungseinrichtung 2 des Sensors 1 und folglich über das ohnehin vorgesehene Anschlusskabel 10 bzw. 12. Dieses gilt für alle dargestellten Ausführungsbeispiele in den Figuren 1A bis 1 E, auf die im Folgenden eingegangen wird. It is of particular importance within the scope of the invention that the power supply of the transmitter device 8 integrated in the connector housing 4 takes place exclusively via the cables 10, 12 which are provided anyway, so that in the connector housing 4 no additional power supply is integrated. No additional power supply is connected or connectable to the connector housing 4, that is, the connector housing 4 has no further connector parts or connections for an additional power supply in addition to the first connector part 5 and the second connector part 6. The energy is always supplied via the supply device 2 of the sensor 1 and consequently via the connection cable 10 or 12, which is provided anyway. This applies to all of the exemplary embodiments shown in FIGS. 1A to 1E, which will be discussed below.
Fig. 1A zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem herkömmlichen schleifengespeisten 4 bis 20 mA Zwei-Draht-Sensor, der üblicherweise an eine Versorgungseinrichtung oder eine entsprechende Steuerung mit einem 24 V Anschluss angeschlossen wird. In dem zwischengeschalteten Zwischenstecker 3 bzw. in dessen Steckergehäuse 4 sind zwischen erstem Steckerteil 5 und zweitem Steckerteil 6 lediglich die beiden Signalleiter 7 angeordnet, die zugleich als Versorgungsleiter für eine parasitäre Energieversorgung der elektronischen Sendeeinrichtung 8 dienen. So ist in Fig. 1A angedeutet, dass die elektronische Sendeeinrichtung 8 zum Abgreifen des Sensorsignals in einen der Signalleiter 7 integriert bzw. an einen dieser Signalleiter 7 angeschlossen ist. Es handelt sich typischerweise um eine integrierte Schaltung 14, die einerseits das Signal der Signalleitung abgreift und andererseits mit einem Funkchip ausgerüstet ist, mit dem ein Funksignal, z.B. ein Bluetooth-Signal oder ein Mobilfunksignal erzeugbar ist. Außerdem ist in Fig. 1A die parasitäre Energieversorgung 13 für die Sendeeinrichtung 8 bzw. die integrierte Schaltung 14 angedeutet. Die Spannungsversorgung des Zwischensteckers 3 wird folglich aus dem Strom, den der Sensor 1 einprägt, generiert, ohne dass das Messsignal selbst beeinflusst wird. Die Figuren 1B bis 1E zeigen verschiedene Varianten eines Drei-Draht- Sensors. 1A shows a first embodiment of the invention with a conventional loop-fed 4 to 20 mA two-wire sensor, which is usually connected to a supply device or a corresponding control with a 24 V connection. In the intermediate connector 3 or in its connector housing 4, only the two signal conductors 7 are arranged between the first connector part 5 and the second connector part 6, which also serve as supply conductors for a parasitic energy supply to the electronic transmission device 8. 1A indicates that the electronic transmission device 8 for picking up the sensor signal is integrated in one of the signal conductors 7 or is connected to one of these signal conductors 7. It is typically an integrated circuit 14 which, on the one hand, taps the signal from the signal line and, on the other hand, is equipped with a radio chip with which a radio signal, for example a Bluetooth signal or a mobile radio signal, can be generated. In addition, the parasitic energy supply 13 for the transmitting device 8 or the integrated circuit 14 is indicated in FIG. 1A. The voltage supply of the adapter 3 is consequently generated from the current impressed by the sensor 1 without influencing the measurement signal itself. Figures 1B to 1E show different variants of a three-wire sensor.
In Fig. 1B ist eine Variante mit einem (stromgetriebenen) 4 bis 20 mA Drei- Draht-Sensor dargestellt. Der Drei-Draht-Sensor hat zusätzlich zu der stromführenden Signalleitung 7a eine spannungsführende 24 V Leitung 7b und eine Erdleitung 7c. Fig. 1B zeigt dabei eine Ausführungsform, bei welcher die Sendeeinrichtung 8 in dem Zwischenstecker 3 aktiv über die 24 V Leitung 7b mit einer Spannung versorgt wird, sodass eine Spannungsversorgung unabhängig von dem von dem Sensor 1 eingeprägten Strom realisiert ist. Eine solche aktive Spannungsversorgung ermöglicht eine höhere Sendeleistung oder eine Art Vermittlerknoten, welche die Datenpakete von entfernteren Zwischensteckern weiterreichen könnte, und zwar bis zu einem Datengateway. Auch bei dieser aktiven Variante erfolgt die Energieversorgung jedoch ausschließlich über die Kabel 10 bzw. 12, mit denen der Sensor 1 an die Steuerung 2 angeschlossen ist. Zusätzliche Spannungsversorgungen oder Anschlüsse sind am Zwischenstecker 3 nicht vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind folglich im Steckergehäuse 4 zwischen erstem Steckerteil 5 und zweitem Steckerteil 6 einerseits ein stromführender Signalleiter 7a, andererseits ein spannungsführender Versorgungsleiter 7b und schließlich ein Erd- oder Nullleiter 7c angeordnet, die jeweils mit den Steckerteilen 5, 6 verbunden sind. Die elektronische Sendeeinrichtung 8 greift das Messsignal von dem Signalleiter 7a ab. Über den spannungsführenden Versorgungsleiter 7b und den Erdleiter 7c erfolgt die Spannungsversorgung der elektronischen Schaltung 14. In Fig. 1B a variant with a (current-driven) 4 to 20 mA three-wire sensor is shown. In addition to the live signal line 7a, the three-wire sensor has a live 24 V line 7b and a ground line 7c. 1B shows an embodiment in which the transmitting device 8 in the adapter plug 3 is actively supplied with a voltage via the 24 V line 7b, so that a voltage supply is implemented independently of the current impressed by the sensor 1. Such an active voltage supply enables a higher transmission power or a kind of switching node which could pass on the data packets from more distant adapter plugs, specifically to a data gateway. In this active variant, too, however, the energy supply takes place exclusively via the cables 10 or 12 with which the sensor 1 is connected to the controller 2. Additional power supplies or connections are not provided on the adapter 3. In this embodiment, a live signal conductor 7a on the one hand, a live supply conductor 7b and finally a ground or neutral conductor 7c on the other hand are arranged in the connector housing 4 between the first connector part 5 and the second connector part 6, each of which is connected to the connector parts 5, 6. The electronic transmission device 8 picks up the measurement signal from the signal conductor 7a. The electronic circuit 14 is supplied with voltage via the live supply conductor 7b and the earth conductor 7c.
Fig. 1C zeigt einen 4 bis 20 mA Drei-Draht-Sensor. Der Sensor 1 gemäß Fig. 1C und dessen Steuerung 2 sind folglich identisch wie in der Ausführungsform nach Fig. 1B dargestellt. Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1B erfolgt die Energieversorgung des Zwischensteckers 3 bei der Ausführungsform nach Fig. 1C jedoch wiederum parasitär und folglich nicht aktiv. Die Energieversorgung des Zwischensteckers ist folglich bei der Variante nach Fig. 1 C mit der Variante nach Fig. 1 A vergleichbar. Figure 1C shows a 4 to 20 mA three-wire sensor. The sensor 1 according to FIG. 1C and its controller 2 are consequently identical to those shown in the embodiment according to FIG. 1B. In contrast to the embodiment according to FIG. 1B In the embodiment according to FIG. 1C, however, the power supply of the adapter plug 3 is again parasitic and consequently not active. The power supply of the adapter plug is consequently comparable in the variant according to FIG. 1C with the variant according to FIG. 1A.
Fig. 1 D zeigt eine Ausführungsform eines Drei-Draht-Sensors, der jedoch nicht als 4 bis 20 mA Sensor, sondern als (spannungsgetriebener) 0 bis 10 V Sensor ausgebildet ist. Insofern unter scheidet sich die Messung der Messgröße von den bisher beschriebenen Ausführungsformen, da eine Spannungsmessung und nicht eine Strommessung erfolgt. Die Spannungsversorgung des Zwischensteckers erfolgt jedoch wiederum aktiv über die 24 V Leitung 7b, das heißt aktiv über die Steuerung bzw. über die Kabel 10, 12. 1D shows an embodiment of a three-wire sensor which, however, is not designed as a 4 to 20 mA sensor, but as a (voltage-driven) 0 to 10 V sensor. In this respect, the measurement of the measured variable differs from the previously described embodiments, since a voltage measurement and not a current measurement takes place. However, the power supply of the adapter plug is again actively carried out via the 24 V line 7b, that is to say actively via the controller or via the cables 10, 12.
Schließlich ist in Fig. 1E eine Ausführungsform eines digitalen Drei-Draht- Sensors dargestellt, und zwar wiederum mit aktiver Spannungsversorgung über die 24 V Leitung 7b der Steuerung 2. Der Sensor 1 bietet folglich eine digitale Schnittstelle an, z. B. einen Modbus oder einen IO-Link, welche vom Zwischenstecker 3 ausgelesen werden können. Finally, FIG. 1E shows an embodiment of a digital three-wire sensor, again with an active voltage supply via the 24 V line 7b of the controller 2. The sensor 1 consequently offers a digital interface, e.g. B. a Modbus or an IO-Link, which can be read from the adapter 3.
Stets zeichnet sich die Erfindung durch den einfach zu integrierenden Zwischenstecker 3 aus. The invention is always characterized by the easy-to-integrate adapter plug 3.
Ein solcher Zwischenstecker zeichnet sich durch kompakte Bauweise und einfache Verkabelung über z. B. herkömmliche M12-Rundstecker aus. Such an adapter is characterized by a compact design and simple cabling via z. B. conventional M12 round connector.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Steckergehäuse 4 eine Länge von weniger als 10 cm, vorzugsweise weniger als 7 cm, z. B. bis zu 5 cm aufweist. Die Länge meint bevorzugt die Erstreckung entlang der Längsrichtung, die sich z. B. von dem ersten Steckerteil 5 zu dem zweiten Steckerteil 6 erstreckt. Im Falle eines kastenförmigen Gehäuses sind die Breite und/oder die Höhe jeweils geringer als 5 cm, vorzugsweise geringer als 3 cm, z. B. bis zu max. 2 cm. Bevorzugt wird ein zylindrisches Steckergehäuse realisiert, dass eine Länge in der beschriebenen Dimension und einen Durchmesser von weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm, z. B. bis zu 2 cm aufweist. It is within the scope of the invention that the connector housing 4 has a length of less than 10 cm, preferably less than 7 cm, e.g. B. has up to 5 cm. The length preferably means the extension along the longitudinal direction, which z. B. extends from the first connector part 5 to the second connector part 6. in the In the case of a box-shaped housing, the width and / or the height are each less than 5 cm, preferably less than 3 cm, e.g. B. up to max. 2 cm. A cylindrical connector housing is preferably realized that has a length in the dimension described and a diameter of less than 5 cm, preferably less than 3 cm, e.g. B. has up to 2 cm.

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Vorrichtung zur drahtlosen Übermittlung eines von einem Sensor (1) zu dessen Versorgungseinrichtung (2) mittels zumindest einer Leitung übertragenen Signals, mit elektrischen Anschlüssen und mit einer elektronischen Sendereinrichtung (8), die eine elektronische Schaltung zum Abgreifen des Signals von der Leitung und einen Sender aufweist, mit dem das abgegriffene Signal drahtlos übermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Zwischenstecker (3) ausgebildet ist, welche ein Steckergehäuse (4) aufweist, wobei an dem Steckergehäuse (4) ein erstes Steckerteil (5) und ein zweites Steckerteil (6) befestigt sind, wobei das erste Steckerteil (5) mit dem zweiten Steckerteil (6) über zumindest einen innerhalb des Steckergehäuses (4) angeordneten Signalleiter (7) für die drahtgebundene Übertragung des Signals verbunden ist und wobei die elektronische Sendeeinrichtung (8) zum Abgreifen des Signals von dem Signalleiter (7) in dem Steckergehäuse (4) angeordnet ist, wobei in das erste Steckerteil (5) ein erster Kabelstecker (9) einsteckbar ist, der an ein sensorseitiges erstes Kabel (10) angeschlossen ist, und wobei in das zweite Steckerteil (6) ein zweiter Kabelstecker (11) einsteckbar ist, der an ein versorgungsseitiges zweites Kabel (12) angeschlossen ist. 1. Device for wireless transmission of a signal transmitted by a sensor (1) to its supply device (2) by means of at least one line, with electrical connections and with an electronic transmitter device (8) which has an electronic circuit for picking up the signal from the line and has a transmitter with which the tapped signal can be transmitted wirelessly, characterized in that the device is designed as an intermediate plug (3) which has a plug housing (4), with a first plug part (5) and a plug housing (4) on the plug housing (4) second connector part (6) are attached, the first connector part (5) being connected to the second connector part (6) via at least one signal conductor (7) arranged within the connector housing (4) for the wired transmission of the signal, and wherein the electronic transmission device ( 8) is arranged for tapping the signal from the signal conductor (7) in the connector housing (4), with in da s first connector part (5), a first cable connector (9) can be inserted, which is connected to a first cable (10) on the sensor side, and a second cable connector (11) can be inserted into the second connector part (6), which is connected to a second cable connector on the supply side Cable (12) is connected.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinrichtung (2) eine Versorgungs- und Anzeigeeinrichtung mit einer optischen und/oder akustischen Anzeige des Messsignals oder eine Versorgungs- und Steuereinrichtung mit einer bzw. für eine Steuerung einer Maschine oder einer Anlage ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the supply device (2) is a supply and display device with an optical and / or acoustic display of the measurement signal or a supply and control device with or for controlling a machine or a system .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (4) eine Länge von weniger als 10 cm, vorzugsweise weniger als 7 cm aufweist und/oder eine Breite, eine Höhe und/oder einen Durchmesser von weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm aufweist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the connector housing (4) has a length of less than 10 cm, preferably less than 7 cm and / or a width, a height and / or a diameter of less than 5 cm , preferably less than 3 cm.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerteile (5, 6) als zueinander korrespondierende, komplementäre Steckerteile (5, 6) ausgebildet sind, wobei bevorzugt das eine Steckerteil (5, 6), z. B. das erste oder das zweite Steckerteil (5, 6), als männliches Steckerteil ausgebildet ist und dass das andere Steckerteil (5, 6), z. B. das zweite oder das erste Steckerteil, als komplementäres weibliches Steckerteil ausgebildet ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug parts (5, 6) are designed as mutually corresponding, complementary plug parts (5, 6), wherein preferably the one plug part (5, 6), for. B. the first or the second connector part (5, 6), is designed as a male connector part and that the other connector part (5, 6), for. B. the second or the first connector part, is designed as a complementary female connector part.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steckerteil (5) und/oder das zweite Steckerteil (6) als Rundsteckverbinder, insbesondere M12-Rundsteckverbinder mit Schraub sicherung, ausgebildet sind. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first plug part (5) and / or the second plug part (6) are designed as a circular connector, in particular an M12 circular connector with screw fuse.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung der in das Steckergehäuse (4) integrierten Sendeeinrichtungen (8) ausschließlich über das oder die in die Steckerteile (5, 6) einsteckbaren Kabel erfolgt und dass bevorzugt in das Steckergehäuse (4) keine zusätzliche Energieversorgung integriert ist und/oder an das Steckergehäuse (4) keine zusätzliche Energieversorgung anschließbar oder angeschlossen ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the power supply of the transmission devices (8) integrated into the connector housing (4) takes place exclusively via the cable or cables that can be inserted into the connector parts (5, 6) and that preferably into the Connector housing (4) no additional power supply is integrated and / or no additional power supply can be connected or connected to the connector housing (4).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (4) neben dem ersten Steckerteil (5) und dem zweiten Steckerteil (6) keine weiteren Steckerteile oder Anschlüsse für eine zusätzliche Energieversorgung aufweist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connector housing (4) besides the first connector part (5) and the second connector part (6) has no further connector parts or connections for an additional power supply.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) als Zwei-Leiter-Sensor ausgebildet ist, wobei in dem Steckergehäuse (4) zwischen erstem und zweitem Steckerteil (5, 6) zwei Signalleiter vorgesehen sind, die zugleich als Versorgungsleiter ausgebildet und jeweils mit den Steckerteilen (5, 6) verbunden sind. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sensor (1) is designed as a two-wire sensor, two signal conductors being provided in the connector housing (4) between the first and second connector parts (5, 6) , which are also designed as supply conductors and are each connected to the connector parts (5, 6).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Drei-Leiter-Sensor ausgebildet ist, wobei in dem Steckergehäuse (4) zwischen erstem und zweiten Steckerteil (5, 6) ein stromführender Signalleiter, ein spannungsführender Versorgungsleiter und ein Erd- oder Nulleiter angeordnet und jeweils mit den Steckerteilen (5, 6) verbunden sind. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sensor is designed as a three-wire sensor, wherein in the connector housing (4) between the first and second connector parts (5, 6) a current-carrying signal conductor, a voltage-carrying supply conductor and a ground or neutral conductor is arranged and each connected to the plug parts (5, 6).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit der elektronischen Sendeeinrichtung (8), z. B. mit einem Funkchip, ein Funksignal, z. B. ein Bluetooth-Signal oder ein Mobilfunksignal, erzeugbar ist. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that with the electronic transmitting device (8), for. B. with a radio chip, a radio signal, z. B. a Bluetooth signal or a cellular signal can be generated.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in das Steckergehäuse (4) des Zwischensteckers (3) zumindest eine zusätzliche Funktionseinrichtung, z. B. ein zusätzlicher Sensor integriert ist, z. B. ein Temperatursensor oder ein Vibrationssensor, wobei bevorzugt das mit der Funktionseinrichtung erzeugten Signal ebenfalls mit der elektronischen Sendeeinrichtung drahtlos übermittelbar ist. 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the connector housing (4) of the intermediate connector (3) at least one additional functional device, for. B. an additional sensor is integrated, z. B. a temperature sensor or a vibration sensor, preferably with the the signal generated by the functional device can also be transmitted wirelessly to the electronic transmission device.
12. Messeinrichtung mit einem Sensor (1), einer Versorgungseinrichtung (2) und einer als Zwischenstecker (3) ausgebildeten Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenstecker (3) mit einem ersten Kabel (10) mit dem Sensor (1) und mit einem zweiten Kabel (12) mit der Versorgungseinrichtung (2) verbunden ist. 12. Measuring device with a sensor (1), a supply device (2) and a device designed as an adapter plug (3) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the adapter plug (3) with a first cable (10) with the Sensor (1) and is connected to the supply device (2) by a second cable (12).
13. Maschinelle Einrichtung, mit einer Maschine und mit einer Messeinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Versorgungseinrichtung (2) für den Sensor (1) als Maschinensteuerung ausgebildet oder in eine Maschinensteuerung integriert ist und wobei mit dem Sensor (1) ein Maschinenparameter überwacht wird, wobei die Maschinensteuerung über eine als Zwischenstecker (3) ausgebildete Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 an die Maschinensteuerung angeschlossen ist. 13. Machine device, with a machine and with a measuring device according to claim 12, wherein the supply device (2) for the sensor (1) is designed as a machine control or is integrated into a machine control and wherein a machine parameter is monitored with the sensor (1), wherein the machine control is connected to the machine control via a device designed as an adapter plug (3) according to one of Claims 1 to 11.
14. Maschinelle Einrichtung nach Anspruch 13 in der Ausführungsform als Pumpeneinrichtung mit einer als Pumpe ausgebildeten Maschine, einer als Pumpensteuerung ausgebildeten Maschinensteuerung (2) und einem Sensor (1), zur Ermittlung oder Überwachung eines Betriebsparameters der Pumpe. 14. Machine device according to claim 13 in the embodiment as a pump device with a machine designed as a pump, a machine control (2) designed as a pump control and a sensor (1) for determining or monitoring an operating parameter of the pump.
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