CN103946559B - 供给模块和模块链 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供给模块，其用于列入到包括沿着串列轴线(3)串列的、在电方面以Z形链路(4)彼此连接的功能模块(5,6)的模块链(2)中；带有：第一联结面(8)，其具有多个电的输入接头(10))；以及第二联结面(9)，其具有多个电的输出接头(12)，其中，设置有输入接头(10)与输出接头(12)的可预定的关联性，并且其中，至少一个输入接头(10)构造为用于从在前的功能模块(5,6)馈送供给电压的供给输入部(16,17)，且至少一个输出接头(12)构造为用于将供给电压传送到随后的功能模块(5,6)处的供给输出部(19)，其特征在于，附加输入部(20)设置成用于从电的能量来源馈送附加供给电压，且输出接头(12)作为附加输出部(21)设置成用于将附加供给电压传送到沿着串列轴线(3)随后布置的至少一个功能模块(5,6)处。

Description

供给模块和模块链

技术领域

本发明涉及一种供给模块，其用于列入到包括沿着串列轴线(Aufreihungsachse)串列的、在电方面以Z形链路彼此连接的功能模块的模块链中；带有：第一联结面，其构造成用于安装到沿着串列轴线在前地布置的功能模块处且具有多个电的输入接头；以及第二联结面，其构造成用于安装到沿着串列轴线随后布置的功能模块处且具有多个电的输出接头，其中，设置有输入接头与输出接头的可预定的关联性，并且其中，至少一个输入接头作为供给输入部构造成用于从在前的功能模块馈送供给电压，且至少一个输出接头作为供给输出部构造成用于将供给电压传送到随后的功能模块处。另外，本发明涉及带有至少一个供给模块的模块链。

背景技术

由文件WO 2007/042090 A1已知一种模块系统，其具有顶部模块，该顶部模块带有用于在外部总线上的外部的总线信号的至少一个接头、至少一个气动的供给接头、电的供给接头和相应在同一侧处引出的用于内部的串行总线的串行总线接口、电的供给接口、多极接口和气动的供给接口。另外，该模块系统包括至少一个功能模块，带有相应从一侧部朝相对而置的侧部贯穿地并且联接到顶部模块的相应的一个接口处的内部的串行总线线路、电的供给线路、电的多极线路和气动的供给线路。在此，该顶部模块将串行的总线信号转换成多极信号并且将其在多极接口处输出。功能模块选择性地分出多极线路中的至少一个，且利用在其上引导的信号实施气动的或电的功能或不仅实施气动的功能而且实施电的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供给模块和一种模块链，其使得能够实现为功能模块局部地可预定地供给电压，该电压可不依赖于供给电压来提供。

根据本发明的第一方面，针对开头提到的类型的供给模块，该目的利用权利要求1的特征来实现。在此，附加输入部设置成用于从电的能量来源馈送附加供给电压，且输出接头作为附加输出部设置成用于将附加供给电压传送到沿着串列轴线随后布置的功能模块处。在附加输入部(其优选在第一联结面和第二联结面旁边布置在供给模块处)处可将附加供给电压馈送到供给模块中，其可用于可沿着串列轴线随后地安装的可预定的多个功能模块。附加供给电压可具有不同于供给电压的电的特征。例如，附加供给电压可具有比供给电压更高或更低的电压。补充地或备选地，比起用于提供供给电压的电的能量来源的情况，设置成用于提供附加供给电压的电的能量来源可以其他方式来形成，尤其构造成电防护方面不同。此外，补充地或备选地可设置成附加供给电压在模块链(供给模块可安置到其中)的不同的状态中改变或者设置成暂时切断附加供给电压。由此可影响与供给模块相联结的并且加载有附加供给电压的功能模块。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的改进方案。

如果在至少一个输入接头与相关联的输出接头之间安置有切换器件，其构造成用于在连接输入接头与输出接头的第一传导支路(Leiterzweig)与连接输出接头与附加输入部的第二传导支路之间进行可选地转换，这是适宜的。利用切换器件可调节：在输入接头与输出接头之间是否存在直接的连接，或者输入接头与输出接头是否分开，并且应借助于附加输入部来实现电能馈送和传送到所关联的输出接头处。优选地，切换器件为机械式的开关，其在配置供给模块时手动地调节到相应的切换位置上。该机械式的开关可尤其构造为DIP开关(双列直插式封装)、多个插接柱(其可通过连接件(跳线)在电方面彼此连接)的组件或者钢丝弹簧元件(发针状接触部(Haarnadelkontakt))。

典型地，模块链的构造不是通过终端客户(其因此例如将操控可气动运行的装置)而是在制造运行(其负责功能模块和供给模块的制造)中来实现。因为模块链通常根据预定的规格来组装和装配，所以同样确定了功能模块的数量，其应相应借助于供给模块加载有不同于供给电压的或可至少分开地影响的附加供给电压。因此，在组装模块链时将相应的切换器件带到所希望的切换位置中。优选地，切换器件在模块链的装配之后不再可接近，且因此既不可机械地也不可电或电子地来改变。以此保证模块链的根据应用情况与可靠性相关的配置在运行状态中保持维持不变。

如果为第二传导支路关联有传递器件，其构造成用于将可提供在输入接头处的切换信号在电方面分开地传送到输出接头处，这是有利的。利用传递器件保证供给电压和附加供给电压不相互影响，因为由此可发生功能模块的不希望的运行状态。

在本发明的一种改进方案中设置成传递器件包括：发送器件，其用于依赖于可提供在输入接头处的切换信号发出耦合信号；以及接收器件，其用于接收耦合信号，其中，接收器件包括可利用耦合信号操控的切换器件，其构造成用于释放在输出接头与附加输入部之间的电路。发送器件和接收器件如此构造，即切换信号(其可尤其为在输入接头处的电势变化)作为耦合信号来传递。与接收器件相关联的切换器件保证在耦合信号到达时释放在输出接头与附加输入部之间的电路，从而使得例如在耦合信号到达时电流可从输出接头流至附加输入部。耦合信号例如可作为电磁波或者磁场存在。

优选地，发送器件电地安置在供给输入部与相关联的输入接头之间。由此不依赖于附加供给电压始终保证为发送器件电地供给有电能。此外，由此保证简单地传送可施加在输入接头处的切换信号，其从尤其可安装在模块链的开端处的控制模块通过功能模块直至传递至供给模块。优选地，切换信号相对于施加在供给输入部处的供给电压设计为电势差，因此在输入接头处存在切换信号时在供给接头与输入接头之间存在电势差，其引起电流通过发送器件且因此引起发出耦合信号。

在本发明的另一设计方案中，传递器件包括光电耦合器和/或电容耦合器和/或电感耦合器。在光电耦合器中，发送器件构造成发出尤其在可见光的范围中和/或在紫外射线的范围中和/或在红外射线的范围中的电磁波，而光电耦合器的接收器件设立成接收电磁波，且在存在所传递的耦合信号的可预定的信号电平时操控相关联的切换器件，借助于其可释放或截止在输出接头与附加输入部之间的电路。

如果至少一个输入接头以直接的无中断的方式在电方面与相关联的输出接头相连接，这是适宜的。关于此可实现切换信号从输入接头直接传递到输出接头处。

根据第二方面，针对包括沿着串列轴线串列的、在电方面以Z形链路彼此连接的功能模块的模块链，本发明的目的由此来实现，即在相邻布置的两个功能模块之间列入有根据权利要求1至8中任一项所述的供给模块。借助于这种供给模块可为模块链的可预定的区域(尤其直接串接到供给模块处的一个或多个功能模块)加载有不同于供给电压和/或可分开地影响的附加供给电压。

优选地，在模块链中，跟随于供给模块的多个功能模块(其设置成用于加载有可导入到供给模块中的附加供给电压)可通过释放相应数量的在附加输入部与用作附加输出部的输出接头之间的电的连接部来预定。因此可通过以下方式使供给模块匹配于随后布置的功能模块的要求，即例如为随后布置的两个功能模块加载附加供给电压，并且为其他的功能模块加载供给电压，其通过供给模块。为此，如果在模块链中用于供给电压的电的传导通路延伸通过沿着串列轴线布置的功能模块，这是适宜的。

附图说明

在附图中示出了本发明的一种优选的实施方式。其中：

图1显示了供给模块的示意性的电路图，以及

图2显示了模块链，其带有控制模块、多个功能模块和多个供给模块。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了供给模块1，其构造成用于列入到在图2中进一步示出的模块链2中。模块链2包括沿着串列轴线3串列的、在电方面以Z形链路4彼此连接的多个功能模块5、6。

在图1中示出的供给模块1示例性地具有立方形的壳体7，在该壳体处在彼此相对的表面处构造有两个联结面8、9。第一联结面8构造成用于安装到沿着串列轴线3在前布置的功能模块5或6处。联结面8示例性地平坦地来构造且具有多个电的输入接头10。优选地，输入接头10彼此沿着直线11尤其彼此等距地以可预定的标格(Rastermaß)来布置。输入接头10例如可构造为金属的或镀有金属的接触面，并且使得能够将电势和/或电流提供到供给模块1处。另外，供给模块1在第二联结面9处(其与第一联结面8相对地取向且示例性地平坦地来构造)具有多个电的输出接头12。第二联结面9构造成用于安装到沿着串列轴线3随后布置的功能模块5或6处。布置在第二联结面9处的输出接头12优选与输入接头10相对地、尤其沿着直线15等距地以可预定的标格来布置。因此，在所示出的供给模块1的实施方式中为每个输入接头10关联有对应的输出接头12。

示例性地，输入接头中的两个构造为第一供给输入部和第二供给输入部16、17，其可用于从在前的功能模块5或6馈送供给电压。如由图2显而易见的那样，相应仅利用两个供给输入部16、17中的一个，而相应保持另一个供给输入部16、17未被利用。为了在两个供给输入部16、17之间进行选择，在供给模块1中设置有切换器件18，其示例性地构造为机械式的、可手动操纵的转换器。利用该切换器件18根据待设置的供给电压来配置相应的供给模块1，并且在合适地设计切换器件18的情况下可靠地保持所调节的配置。切换器件18相应建立第一供给输入部或第二供给输入部16、17与构造为供给输出部19(其与第一供给输入部16相对地来布置)的输出接头12的电的连接。与第二供给输入部17对应布置的输出接头12与附加输入部20电地相连接且因此用作附加输出部21。附加输出部21设置成用于将在附加输入部20处提供的电的附加供给电压传送到沿着串列轴线3随后布置的功能模块5或6处且必要时还传送到其他的功能模块5、6处。

优选地，附加输入部20布置在壳体7的侧面处且在电方面与未进一步示出的电的附加供给能量来源相连接，该附加供给能量来源优选构造成不依赖于同样未示出的电的供给能量来源，其本身构造成用于将供给电压提供到供给输入部16、17中的一个处。

示例性地，在供给模块1中在输入接头10与输出接头12中的一些之间相应安置有切换器件22，其构造成用于在第一传导支路23(其使得能够实现直接连接输入接头10与相关联的输出接头12)与第二传导支路24(其连接输出接头12与附加输入部20)之间进行可选地转换。优选地，切换器件22构造为机械式的、可手动操纵的转换器。如果切换器件22位于第一切换位置中，则保证输入接头10与输出接头12的直接的电的联结。如果切换器件22位于第二切换位置中，中断第一传导支路23，并且仅可在附加输入部20与相关联的输出接头12之间实现电流流动。为了同样针对切换器件22的该切换状态保证电流流动依赖于在所关联的输入接头10处提供的切换信号，为第二传导支路24关联有传递器件25。传递器件25设立成用于在可在输入接头10处提供的切换信号与可在输出接头处作为切换信号的结果提供的附加供给电压之间的电的分开。示例性地，传递器件25构造为光电耦合器，并且包括示例性地构造为发光二极管的发送器件28，其用于依赖于可在相应相关联的输入接头10处提供的切换信号发出耦合信号。另外，传递器件包括构造为光敏的光电晶体管29的、用于接收耦合信号的接收器件，接收器件可如此构造，即其在耦合信号到达时释放在附加输入部20与输出接头12之间的电路。该电路伸延通过在光电晶体管29与附加输入部20的接地接头32之间的接地连接。在此有利的是，在使用多个供给模块1时相应可将不同的地电势施加在不同的附加输入部20处，为此其在图2中利用A或B标示出。通过电路的闭合可由此实现将电能从串接的阀模块6的执行构件30导出到附加输入部20处，这如同在图2中进一步示出的那样。

在此，发送器件28如此在电方面与切换器件18相连接，即其始终在电方面加载有在供给输入部16、17处提供的供给电压，从而使得可不依赖于施加在附加输入部20处的附加供给电压在切换信号到达至相关联的输入接头10处时引起耦合信号的发出。

在图2中示出的模块链2示例性地设置成用于操控未进一步示出的流体的执行器，例如可气动或液压运行的缸、旋转驱动器、马达等等，并且为此目的具有构造为控制单元5的第一功能模块以及沿着串列轴线3串列在控制单元5处的、构造为阀模块6的多个功能模块。同样可设置有其他的未进一步示出的功能模块，例如用于传感器的运行的输入模块/输出模块。阀模块6相应在第一联结面38处具有多个输入接头40，其布置与在供给模块1处的输出接头12的布置相匹配，并且以相同的方式与控制模块5的输出接头52的布置相匹配。因此，可示例性地设置成由控制模块5可选地通过第一供给输出部或第二供给输出部53、54将供给电压提供到后置的阀模块6处。另外，可通过控制模块5的其他的输出接头52相应单独的、尤其依赖于总线信号(其通过未示出的总线接口馈送到控制模块5中)进行相关联的阀模块6借助于切换信号的操控。

示例性地设置成布置在阀模块6中的执行构件30(其例如为流体的切换阀的励磁线圈)导电地安置到加载有供给电压的传导支路31与相应可加载有控制模块5的切换信号的第一输入接头10之间。相应地，在存在切换信号时，电流可从供给接头17通过执行构件30流动至输入接头40，并且从此处流动至控制模块5。为了第二阀模块6(其邻接地布置到第一阀模块6处)可具有如在前地布置的阀模块6那样的相同的结构方式，在阀模块6中相应设置有输出接头42与输入接头40的Z形链路。在此，输入接头40和输出接头42示例性地沿着未示出的直线相应等距地相应于可预定的标格来布置，其中，在电方面彼此连接的输入接头和输出接头彼此布置成错位一个标格。与之相对，在两个供给模块1中并未设置输入接头10和输出接头12的Z形链路，因为在此仅发生控制模块5的切换信号的电地耦合的或电地分开的传送。

对于图2中示出的模块链2，更靠近地布置在控制模块5处的供给模块1设置成为沿着串列轴线3随后的两个阀模块6供给有可施加在附加输入部20处的第一附加供给电压。相应地，两个输出接头12(其在电方面与两个随后的阀模块6的执行构件30相连接)基于相应的切换器件22的切换位置在电方面与相关联的输入接头10分开。在附加输入部20处提供附加供给电压和在两个阀模块6中的一个处提供切换信号时，由于电的分开，在切换信号到达时仅由传递器件传递耦合信号。该耦合信号引起光电晶体管29导通，并且可实现电流从附加输入部20的极流动通过相应的执行构件30且流动通过光电晶体管29直至附加输入部20的第二极。

所有的通过更靠近地布置在控制模块5处的供给模块1电耦合地环通的(durchgeschleiften)切换信号不受影响地通过两个随后的阀模块6，并且可在随后的供给模块1中根据提供的切换器件22的切换位置或者在电方面耦合地或者去耦地来传送。在电方面去耦的切换信号可以第二附加供给电压传送到相关联的阀模块6处，仅示例性地示出了其中的一个。

Claims (9)

1.一种供给模块，其用于列入到包括沿着串列轴线(3)串列的、在电方面以Z形链路(4)彼此连接的功能模块(5,6)的模块链(2)中；带有：第一联结面(8)，其构造成用于安装到沿着串列轴线(3)在前地布置的功能模块(5,6)处且具有多个电的输入接头(10)；以及第二联结面(9)，其构造成用于安装到沿着串列轴线(3)随后布置的功能模块(5,6)处且具有多个电的输出接头(12)，其中，设置有所述输入接头(10)与所述输出接头(12)的可预定的关联性，并且其中，至少一个输入接头(10)构造为用于从在前的功能模块(5,6)馈送供给电压的供给输入部(16,17)，且至少一个输出接头(12)构造为用于将供给电压传送到随后的功能模块(5,6)处的供给输出部(19)，其特征在于，附加输入部(20)设置成用于从电的能量来源馈送附加供给电压，且输出接头(12)作为附加输出部(21)设置成用于将附加供给电压传送到沿着串列轴线(3)随后布置的至少一个功能模块(5,6)处，其中在至少一个输入接头(10)与相关联的输出接头(12)之间安置有切换器件(22)，其构造成用于在连接所述输入接头(10)与所述输出接头(12)的第一传导支路(23)与连接所述输出接头(12)与所述附加输入部(20)的第二传导支路(24)之间进行可选地转换。

2.根据权利要求1所述的供给模块，其特征在于，为所述第二传导支路(24)关联有传递器件(25)，其构造成用于将可在所述输入接头(10)处提供的切换信号在电方面分开地传送到所述输出接头(12)处。

3.根据权利要求2所述的供给模块，其特征在于，所述传递器件(25)包括：发送器件(28)，其用于依赖于可在所述输入接头(10)处提供的切换信号发出耦合信号；以及接收器件(29)，其用于接收耦合信号，其中，所述接收器件(29)包括可利用耦合信号操控的切换器件，其构造成用于释放在所述输出接头(12)与所述附加输入部(20)之间的电路。

4.根据权利要求3所述的供给模块，其特征在于，所述发送器件(28)在电方面安置到所述供给输入部(16,17)与相关联的所述输入接头(10)之间。

5.根据权利要求2、3或4所述的供给模块，其特征在于，所述传递器件(25)包括光电耦合器和/或电容耦合器和/或电感耦合器。

6.根据上述权利要求1到4中任一项所述的供给模块，其特征在于，至少一个输入接头(10)以直接的、无中断的方式在电方面与相关联的所述输出接头(12)相连接。

7.一种模块链，其包括沿着串列轴线(3)串列的、在电方面以Z形链路彼此连接的功能模块(6)与列入在相邻布置的两个功能模块(6)之间的根据上述权利要求中任一项所述的供给模块(1)。

8.根据权利要求7所述的模块链，其特征在于，跟随所述供给模块(1)的、设置成用于加载有可导入到所述供给模块(1)中的附加供给电压的多个功能模块(6)可通过释放在附加输入部(20)与用作附加输出部(21)的输出接头(12)之间的相应数量的电的连接部来预定。

9.根据权利要求7或8所述的模块链，其特征在于，用于供给电压的电的传导通路延伸通过沿着串列轴线(3)布置的所述功能模块(6)。