CN105247423B

CN105247423B - 一种电气接口模块

Info

Publication number: CN105247423B
Application number: CN201480023837.6A
Authority: CN
Inventors: 皮特·肖尔茨; 弗里茨·费利克斯; 拉尔斯-皮特·维默
Original assignee: Phoenix Electric Manufacturing Co
Current assignee: Phoenix Electric Manufacturing Co
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2018-07-17
Anticipated expiration: 2034-04-28
Also published as: CN105247423A; US20160078260A1; DE102013207755A1; EP2992392A1; WO2014177482A1; US10037446B2; EP2992392B1

Abstract

本发明公开了一种电气接口模块（IM）。所述电气接口模块（IM）具有用于存储数据的存储器装置（MEM）以及用于向外部读取装置（RW）提供数据的集成接口（IO），其中，所述电气接口模块（IM）包含其上布置有所述存储器装置（MEM）和所述集成接口（IO）的支架（2）。

Description

一种电气接口模块

技术领域

本发明涉及一种气电接口模块。

背景技术

从现有技术中已知电气接口模块。它们通常被安装在较大的电气系统中。

关于本发明，电气接口模块通常被理解为例如工业设施的控制柜中使用的自动化技术的电子部件。电气接口模块的一些示例为电开关装置、引擎控制单元、（以太网）网络元件、现场总线部件及系统、I/O装置、中继及保护装置、工业通信技术装置、测量技术和控制工程装置以及监控与信号发送装置。

这导致必须将这些部件记录在电路图中的问题，以及导致需要识别这些部件并对这些部件提供关于其连接和安装的全面装配指令的问题。各个体部件还必须随附测试记录等。

记录各个部件及提供标识符是费力的。此外，在具有相对小的安装空间的较大电路系统中难以有足够空间来添加各个标识。

由于缺乏安装空间，在安装和维护期间通常不能获得任何装配指令，因此，还必须为每个部件明确引入装配指令。

对于安装空间的日益增加的限制还具有通常省略可视显示器的影响，这是由于可视显示器占用宝贵的安装空间。

同时，希望获得关于这些部件的额外信息，从而使得能够为这类更换事先制定计划，或者在故障发生之前识别出即将发生的故障并根据实际老化迹象来更换受影响的部件。

发明内容

本发明的目的是提供一种以创造性方式避免现有技术的一个或多个缺点的改进的电气接口模块。

本发明的目的通过独立权利要求的特征实现。

本发明的优选实施例体现在了从属权利要求中。

附图说明

在下文中，基于优选实施例参照附图进一步详细地说明本发明。

图1示出了根据本发明的优选实施例的电气接口模块的示意表示；

图2示出了根据本发明的电气接口模块的示例性实施例的分解示意表示；

图3示出了根据本发明的电气接口模块的另一示例性实施例的分解示意表示，以及

图4示出了关于本发明一个方面的根据本发明的示例性实施例的多个电气接口模块的分解示意表示。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的优选实施例的电气接口模块IM。

电气接口模块IM具有用于存储数据的存储器装置MEM。任何适当形式的存储器可用于此。例如，由于闪存存储器或NAND存储器能够在没有电的情况下保持数据，因而其可以用作该存储器。这在相应的部件没有电流及没有电源的情况下尤其有用。

此外，电气接口模块IM还具有用于向外部读取装置或读写装置RW提供数据的集成的NFC IO接口。这使得电流隔离的要求的提供变得更加容易实现。

可以建立NFC IO 接口使其为主动式的或被动式的。在NFC IO接口的被动实施例中，NFC IO接口不需要其自身电源。相反，来自读写装置的无线能源对NFC IO接口供电。这在相应部件没有电流及没有电源的情况下尤其有利。这使得关于对电流隔离的要求的提供为更加容易实现。

使外部读取装置RW可用的数据选自包括以下各项的组：产品数据（特别是序列号和/或批次号和/或制造日期和/或制造商标识和/或制造地点）、安装手册、装配指令、对因特网网页的引用、测试数据（特别是关于最终制造检查的数据）、状态数据（特别是错误状态）、降级、配置数据（特别是参数化数据）。

使用本发明电气接口模块IM的用户由此可以获取大量产品专用数据，从而使其能够计划目标操作。特别地，由于无需再在手边保留装配计划，因而充分简化了系统的启动。

此外，用户能够获得电气接口模块IM的重要访问数据（诸如，错误状态，降级，配置数据，并且特别是参数化数据），这些数据难以利用传统显示器呈现，特别是在较小安装空间限制的情况下更是如此。

在本发明的另一实施例中，外部读取装置RW能够获得的数据选自如下组，该组包括：启动数据、安装地点的指定、周期性检查数据、状态指示、经由外部读取装置RW的读出数据、所使用的外部读取装置RW的类型、安装地点的气候数据（特别是温度和/或大气湿度）、主电压故障、功能范围、参数数据以及现场标识。

这些数据简化了对现有系统的检查。此外，能够借助专用读取装置RW（例如，诸如借助在图1的底部以程式化样式示出的笔记本电脑）或者通过智能电话应用（例如，诸如借助在图1的顶部以及图2和图3中以程式化形式示出的移动电话8）来辨别是否读入或读出数据。然而，本发明不限于这些实施例。相反，其它实施例还可以包括例如平板电脑作为读取装置8[sic]。如图2和图3所示，通过设置相应的（平面）天线7，读取装置RW可具有不同的方向，并且这可能取决于相应读取装置RW或移动电话8以及相应电气接口模块IM的实施例。

在本发明的另一实施例中，集成的NFC IO接口可以被实现为使得能够使来自外部写入装置RW的数据可用并将其存储在存储器装置MEM中。

在本发明的实施例中，优选地，使外部读取装置RW可用的数据选自包括以下各项的组：产品数据（特别是序列号和/或批次号和/或制造日期和/或制造商标识和/或制造地点）、安装手册、装配指令、对因特网网页的引用、测试数据（特别是关于最终制造检查的数据），以及关于制造商重新下订单的信息。通过提供数据登记，变得能够在生产电气接口模块IM之后存储所有相关的生产数据（特别是测试数据和序列号）而无需物理接触访问存储器MEM。

在本发明的实施例中，同样优选地，外部读取装置给RW能够获得的数据选自如下组，该组包括：启动数据、安装地点的指定、周期性检查数据、经由外部读取装置RW的读出数据以及所使用的外部读取装置RW的类型。这些数据简化了对现有系统的检查。

在本发明的该额外实施例中，同样优选地，外部读取装置RW能够获得的数据包含针对电气接口模块IM的操作模式的配置数据。例如，该配置数据可以包含各种特性温度曲线，电压或电流范围或其它客户专用设置。结果，可以借助IO接口对电气接口模块IM进行个性化或配置和/或参数化。

这对于NFC IO接口的被动操作模式尤其有利，这是因为，可以事先（例如在电气接口模块IM处于封装状态时）将各配置数据以非接触方式写入存储器MEM，并且在接口模块IM启动时能够获得各配置数据。

可以很容易地规定至少一部分以写保护或密码保护的方式存储产品专用数据。系统专用数据的至少一部分也可以以写入保护或密码保护的方式来存储。因此，可以设置不同的保护机制和/或密码。

此外，可以规定可通过使用NFC接口仅读取操作数据字段。

尽管写入装置和读取装置被描述为分开的装置，但是它们的功能也可以以组合形式在一个装置中获得。

首先，通过使用根据本发明的电气接口模块IM，可经由数据迁移将组件容易地记录在电路图中；然而，其次，还可以根据电路图识别电气接口模块IM。另外，还可以借助根据本发明的电气接口模块IM获得与连接和安装有关的装配指令，使得这些装配指令始终存在于安装地点。结果，无需分开存储或获取装配指令。此外，根据本发明的电气接口模块IM可以附有测试记录等。

特别是在其中几乎没有空间的大型控制室中，通过本发明大大地简化并且便利地实现识别。

另外，借助根据本发明的电气接口模块IM还可以实现另外的显示器，基于可用空间需求而这若以其它方式是不可能的。特别地，本发明使得能够获得电气接口模块IM的另外的数据，以基于实际的老化迹象来事先计划更换或标识将发生的故障并且更换部件。

此外，NFC接口的使用提供了能够获得更大量的数据的优点。特别地，可以将数据存储为可扩展标示语言（xml）数据。

该特别呈现的构造使得能够制造平的电气接口模块IM，从而最小化空间需求同时使得能够获得新功能。特别地，所呈现的构造使得能够提供具有小于36 mm（特别是小于23mm、特别是小于18 mm、特别是小于13 mm以及尤其优选地小于7 mm）的宽度的电气接口模块IM。

例如，在宽度为7 mm的实施例中，该构造能够使得支架2（例如印刷电路板）在至少一侧上配备有SMD并且具有NFC IO接口和实际的接口元件。该支架2因而可以容易地被布置在窄的壳体中。此外，在支架上标识例如可用于电气接口模块或该模块所需的部件的不同任务的不同区域3a、3b、3c。可替代地或另外地，不同区域3a、3b和3c也可以指定彼此电流隔离的不同电势组，并且例如可以借助耦合元件连接。在图2和图3中示出了这种示例性配置。

可替代地或另外地，还可以提供有线总线系统。特别地，还可以提供如下的示例性总线系统，其位于安装轨道11中并且在被放置到安装轨道11上时由单独的电气接口模块IM接触。

在另一实施例中，规定支架2具有用于集成的NFC IO接口的平面天线7。这使得实现了一方面的单独电气接口模块IM和另一方面的平的电气接口模块IM之间的改进的交换。

图2、图3和图4示出了不同实施例的各种视图。电气接口模块IM适于安装在安装轨道11上。安装轨道11的一个示例为盖轨道（cap rail）。

在图2所示的实施例中，（平面）天线7被布置在邻近安装轨道11的安装区。这在相对侧的区域中留出更多安装空间用于实际接口部件、连接件以及显示器。

在图3所示的实施例中，（平面）天线7被布置在与安装轨道11的安装区相对的区域中。这便于与外部读取装置RW的通信，从而使其能够与更大距离的电气接口模块IM通信（即，交换数据）。

对于本领域的技术人员而言，明显的是，还可以在（平面）天线7和芯片6的这两个位置之间提供其它位置，从而从相应优点获得至少部分益处。

在相邻的电气接口模块IM被布置成使其能够通过相应的集成NFC IO接口与位于相邻的其它电气接口模块IM交换数据和/或电力的情况下，这尤其有利。图4示出了其一个示例性布置，其示出了所希望的但非必需的至少关于相应的（平面）天线7的NFC接口的等同布置的情况。为了示例，图4示出了串在一起的电气接口模块IM，其中每个模块具有其自身的壳体1a、1b、1c、...。在壳体中布置至少一个支架2，进而将（平面）天线7设置在其上。为了简化说明，分别示出了示例性磁场线，诸如可以在数据和/或电力交换期间在独立电气接口模块IM之间形成的磁场线。例如，破折线所表示的磁场线10a可以通过位于壳体1a中的第一接口模块IM形成。例如，这些磁场线10a可以在与第一接口模块直接相邻的第二接口模块的（平面）天线7的区域中接合，使得可以通过磁场在相邻接口模块之间交换能量和/或数据。对于第二接口模块也可以采用同样的方式，其中为了区分的目的，这里以点划线示出了磁场线10b。这些磁场线当然也可以容易地实现为使得它们还能够超出相邻接口模块传输电力和数据。通过这种方式，例如，间隙和/或缺陷模块可以被桥接，和/或，如下文所述，甚至可以被标识为有缺陷的和/或被重新配置。

在一个示例性实施例中，相邻接口模块IM被实现为使得相邻电气接口模块IM通过集成NFC接口IO形成逻辑数据总线，该集成接口IO可以通过具有更高控制和/或监控装置的至少一个前模块或一个主模块被寻址和/或控制。例如，接口模块之一可以被指派主模块的功能，或者充当主模块的专用前模块可以被引入到相邻电气接口模块IM一侧或相邻电气接口模块IM之间。

在一个实施例中，例如规定相邻电气接口模块IM构成自组网络。

迄今为止，以上参照NFC接口，但本发明不限于NFC，相反，其仅是近场传输技术的一个示例。另一示例性近场传输技术是例如可以用作NFC的替代的RFID。

附图标记列表

电气接口模块 IM

存储器 MEM

NFC接口/RFID接口 IO

写入装置，读取装置 RW

壳体 1；1a，1b，1c

支架 2

部件区域 3a，3b，3c

控制器 4

接口 5

接口芯片 6

天线（平面） 7

移动电话，智能手机，平板电脑 8

（磁）场线 10a，10b，10c

安装轨道 11。

Claims

1.一种电气接口模块（IM），其特征在于，所述电气接口模块（IM）包括用于存储数据的存储器装置（MEM），和将数据提供给外部读取装置（RW）中的集成NFC接口（IO），所述电气接口模块（IM）含有支架（2），所述存储器装置（MEM）和所述集成NFC接口（IO）设置在所述支架（2）上，所述电气接口模块（IM）经由所述集成NFC接口与相邻的其他电气接口模块（IM）交换数据和/或能量，所述电气接口模块（IM）安装在安装轨道（11）上，并且所述支架（2）具有用于集成NFC接口（IO）的平面天线（7），其中所述平面天线（7）布置在与所述安装轨道（11）的相邻区域或者布置在与所述安装轨道（11）的相对区域。

2.根据权利要求1所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述外部读取装置（RW）读取的数据包括：

产品数据，特别是序列号和/或批次号和/或生产日期和/或制造商标识和/或制造地点，

操作手册，

装配指令，

对互联网网页的引用，

测试数据，特别是来自最终的制造检查数据，

用于从制造商重新排序的信息，

状态数据，特别是错误状态，降级，

配置数据，特别是参数化数据。

3.根据权利要求2所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述数据的至少一部分具有写保护或密码保护。

4.根据权利要求1、2或3所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述外部读取装置（RW）读取的一组数据包括：启动数据、安装现场的标识、定期检查数据、状态指示器、经由外部读取装置（RW）的读出数据、使用的外部读取装置（RW）的类型、在安装现场的气候数据、特别是温度和/或大气湿度、电源电压故障、功能范围、参数数据、现场标识。

5.根据权利要求4所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述集成NFC接口（IO）将由外部写入装置（RW）的数据存储在所述存储器装置（MEM）中。

6.根据权利要求5所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述数据的至少一部分具有写保护或密码保护。

7.根据权利要求6所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述外部读取装置（RW）读取的数据包括：

操作手册，

装配指令，

对互联网网页的引用，

配置数据，特别是参数化数据，

测试数据，特别是来自最后的制造检查数据。

8.根据权利要求5-7中的任一项所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述外部读取装置（RW）读取的数据包括：启动数据、安装现场的标识、定期检查数据、经由外部读取装置（RW）的读出数据、使用的外部读取装置（RW）的类型。

9.根据权利要求8所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述数据的至少一部分具有写保护或密码保护。

10.根据权利要求1所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述NFC接口（IO）是被动NFC接口（IO）。

11.根据权利要求1所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述电气接口模块（IM）所具有的宽度小于7毫米。

12.根据权利要求1所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述电气接口模块（IM）所具有的宽度小于36毫米，或小于23毫米，或小于18毫米，或小于13毫米。

13.根据权利要求1所述的电气接口模块（IM），其特征在于，所述支架（2）具有用于集成NFC接口（IO）的平面天线（7）。