CN105684563B - 部件构建系统的功能部件上部 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功能部件上部(500)，放置在一功能部件(400)的一功能部件底部(401)上，该功能部件上部包括：第一接口，用于电连接至所述功能部件(400)的功能部件底部(401)；以及第二接口，用于电连接至所述功能部件(400)的壳体上部(403)。

Description

部件构建系统的功能部件上部
技术领域
本发明涉及一种用于放置在现场总线系统功能部件的功能部件底部上的功能部件上部。
背景技术
在现代自动化技术中，部件构建系统通常由大量设置于开关柜内的功能部件构成，而电力和数据分配功能则由单独的插入式连接系统实现。由于开关柜附近的周边设备通过星形配置的配电系统连接，因此构建时必须使用开关柜。当使用各部件分别设置于后面板上的现场总线方案时，该后面板需承受较大重量。电气设备壳体通常制造为一体或两件式结构。通过扩展方向上的布线或接口可实现与其他壳体的结合。
发明内容
本发明所基于的目的在于提供一种现场总线系统的功能部件上部，该功能部件上部可至少在两个维度上扩展至任何所需的程度。
上述目的由具有根据独立权利要求的特征的技术方案实现。本发明的有利实施方式见附图、说明书和从属权利要求的技术方案。
根据本发明的一个方面，上述目的由一种功能部件上部实现，该功能部件上部放置在部件构建系统的功能部件的功能部件底部上且包括：壳体；形成于所述壳体内的机械接口，所述机械接口用于机械连接至所述功能部件底部；以及用于接收所述功能部件底部的插头的插座插孔，所述插座插孔设置于所述功能部件上部的壳体的底侧。
此外，所述接口可以为机电式接口。
所述功能部件可以为部件构建系统的功能部件，所述部件构建系统可以为现场总线系统。
在所述功能部件上部的一种有利实施方式中，所述机械接口包括位于所述壳体拐角处的螺合连接。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述壳体包括用于密封件的一环绕密封结构，以将所述功能部件上部相对于所述功能部件底部密封，或相对于一壳体上部密封。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述壳体包括用于供电气线缆插入的侧面开孔。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述壳体包括供所述密封件的一部分插入的至少一个六角凹孔和/或至少一个圆柱凹孔。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述壳体包括位于一侧且供所述密封件的六角部分插入的六角凹孔，以及位于相对一侧且供所述密封件的圆柱部分插入的圆柱凹孔。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述壳体包括用于线缆接头的内螺纹。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，该功能部件上部包括连接装置，尤其是用于连接插入电气线缆的接线端子。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述连接装置包括至少一个罩式端子。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述功能部件上部包括或形成带可封闭开孔的顶盖。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，所述功能部件上部包括用于散热的散热片。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，该功能部件上部由金属材料、塑料或复合材料制成。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，该功能部件上部包括用于断开电气线缆和/或主电源单元和/或变频器和/或显示器的开关。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，该功能部件上部包括用于连接的开关孔。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，该功能部件上部包括用于连接电气线缆的连接插座。
在所述功能部件上部的另一有利实施方式中，该功能部件上部包括另一机械接口，在该机械接口上，能够放置另一功能部件的功能部件上部。通过这种方式，所述功能部件上部可用作中隔环，用于通过其他功能部件上部进行垂直扩展。
所述另一功能部件上部可具有上述功能部件上部的特征。
所述另一机械接口能够构建为类似于所述机械接口，且可具有所述机械接口的特征。
附图说明
以下通过附图对本发明其他例示实施方式进行描绘，并在下文中对其进行更加详细的描述。
其中：
图1为现场总线系统的分解视图；
图2为带功能部件上部的现场总线系统的分解视图；
图3为上设壳体上部的功能部件上部的多个视图；
图4为功能部件上部的壳体的视图；
图5为功能部件上部的视图。
附图标记列表
100 现场总线系统
200 支撑异形轨
300 桥接模块
400 功能部件
401 功能部件底部
403 壳体上部
405 密封件
407 螺丝
409 螺丝
411 六角部分
413 圆柱部分
417 插入式触头
419 数据总线接口
421 插入式触头
500 功能部件上部
501 壳体
503 环槽
505 侧面开孔
507-1 六角凹孔
507-2 圆柱凹孔
509 内螺纹
511 内螺纹
513 连接装置
515 线缆
517 罩式端子
519 支撑板
521 导槽
523 紧固舌片
525 凹槽
527 密封螺丝
具体实施方式
图1为现场总线系统100的分解视图。根据一种实施方式，现场总线系统100由可插接至一起的壳体装配套件装配而成，其中，各部件闩锁至支撑异形轨200上。现场总线系统100的构建方案包括作为装配平台的支撑异形轨200、桥接模块300以及功能部件400，每一个功能部件均由作为底部连接部分的功能部件底部401以及作为功能上部的壳体上部403组成。功能部件底部401和壳体上部403之间设置有密封件405，以防止水汽进入。密封件405通过螺丝407固定于功能部件底部401上。壳体上部403也通过螺丝409螺合于功能部件底部401上。
根据预期目的不同，可实现上述构建方案的不同实施方式。该构建方案可无限扩展。当将各部件插接在一起后，可例如实现用于400V或24V配电的内部电气连接，并同时实现相应数据总线。所述连接功能由功能部件400的功能部件底部401以及桥接模块300的桥接连接器305实现。功能部件400的排列顺序生成供电、保护和开关功能。供电、屏蔽和开关等用户功能于壳体上部403内实现，该壳体上部由插入式触头连接至功能部件底部401。
作为功能模块，壳体上部403具有连接至功能部件底部401的已定义机械接口和可选电气接口，而且还可与具有同样接口的其他功能部件底部401联用。功能部件底部401包含连接设备。壳体上部403例如包含断开、保护或开关功能。取决于壳体上部403和功能部件底部401，上述各功能的作用方向为线路内和/或消费者插座，即壳体上部403内的插入式连接。功能部件底部401内的连接设备可断开。
支撑异形轨200构成一体式支撑系统，该系统具有支架构建宽轨，该宽轨具有与桥接模块300和功能部件400的支撑边缘相同的几何形状。或者，也可将两个不同标准支撑异形轨用作一个两件式支撑系统，例如用于墙面安装构建形式的35mm宽支撑系统。所述支撑结构可由顶帽式结构形成。
桥接模块300为现场总线系统100的上述壳体构建方案中的关键连接元件，其既用于实现功能部件400之间的电连接，又和支撑异形轨200一起实现与现有构建技术的连接。一般而言，桥接模块300既可形成为仅闩锁于支撑异形轨200上且可在该支撑异形轨200上移动的浮式承载件，又可形成为具有金属夹紧装置和接地保护(PE)触点的固定承载件。
图2为带功能部件上部500的现场总线系统100的分解视图。具有主电源设备功能的壳体上部403与密封件405一道放置于功能部件上部500上，从而实现电器和机械固定。功能部件上部500放置于功能部件底部401上，并提供配电功能。
功能部件上部500设置于壳体上部403和功能部件底部401之间。功能部件上部500的壳体中央部分形成为带电气连接单元的中隔环。以这种方式，可以朝上或朝下叠加相同的机械和电气接口。当扩展或添加至所述现场总线系统时，所有组合体只存在单个连接方向，而且仅存在一个用于有线连接或插入式解决方案的电连接单元。
图3为设置有功能部件400的壳体上部403的功能部件上部500的多个视图。功能部件上部500包括壳体501，该壳体从侧面环绕连接装置513，且上下两侧开放。壳体501的侧壁上设置有带密封螺丝527的开孔505，以将线缆从外部送入连接装置513内。功能部件上部500上可设置不同模块化壳体上部403，例如具有主电源设备功能或顶盖功能的壳体上部403。
图4为功能部件上部500的壳体501的视图。壳体501包括环槽503，该环槽供密封件405插入，以实现功能部件上部500与功能部件底部401或与壳体上部403之间的密封。如此，环槽503即成为密封件405的密封型槽。壳体501的侧壁上形成有两个侧向开孔505，每个侧向开孔均带有密封螺丝527且用于供线缆515插入。
壳体501的上表面和下表面中的每个表面上均设置有用于供密封件405的相应部分插入的两个六角凹孔507-1和两个圆柱凹孔507-2。上述两表面上的六角凹孔507-1和两个圆柱凹孔507-2，作为壳体501的内部导向，在将各壳体部分以正确位置组装在一起时实现引导和编码。
壳体501包括拐角区域511，该拐角区域具有比壳体501的侧边区域更大的壁厚，从而使得壳体501在对角线方向上得到加强。此外，所述六角凹孔507-1或圆柱凹孔507-2分别形成于相应的所述对角加强的拐角区域511内。壳体501还包括形成于相应拐角区域511内的内螺纹509，该内螺纹用于通过螺丝螺合至密封件405。
壳体501的内表面上相对设置有两个导槽521，用于引导支撑板或分隔壁。所插入的支撑板用于将连接装置513支撑于壳体501上。在此情况下，功能部件上部500包括可插入分隔壁。
图5为壳体上部403的视图。壳体上部403的底面上设置有插入式触头417，该触头作为用于与功能部件上部500建立连接的接口。此外，壳体上部403的所述底面包括数据总线接口419，当壳体上部403设置于功能部件上部上后，该数据总线接口连接功能部件上部500。此外，壳体上部403的所述底面上还设置有密封件405，该密封件具有用于分别插入相应六角凹孔507-1和圆柱凹孔507-2内的六角部分411和圆柱部分413。壳体上部403的侧面上设置有用于连接线缆的其他插入式触头421。
另外，壳体上部403可包括一个或多个用于连接线缆的可封闭开孔、盖口、接线开关孔、插入式插座、开关或散热片。功能部件上部500的壳体可由金属材料、塑料或复合材料组成。
特别地，除了针对设置于其下的功能部件底部的接口之外，壳体上部403还可以包括针对设置于其上的另一壳体上部403的第二机械式或机电式接口。在此情况下，壳体上部403可作为用于垂直扩展的中间部件或中隔环。在此情况下，壳体501可具有框体形式。
上述现场站点可通过采用简单馈电用作传统星型配电的终端设备，或者通过采用连接及配电模块而用作配电网络的用户或节点。开关和保护元件、电机开关、总线耦合器或输入/输出等可按照由功能决定的顺序自由设置于所述连接及配电模块的左侧或右侧。通过此方式，可实现因低压和超低压部件的可见分隔而带来的工程优势。多个现场站点可作为用户分布于线型、树型或环型等具有任何结构的网络内。
此外，配电系统的设计配电范围内无需再设置中央开关柜。通过所带数据总线的合适实施方式，可在调试(远程投入服务，远程服务)之前，就上述现场站点各个部件的设置顺序和位置是否符合规划进行检查。
现场总线系统100可实现直流及交流“智能”安装网络的构建，以及在适用工厂布局内的无开关柜配电。所述现场总线系统可用于安装或配电应用领域。在分布式自动化中，可实现将模块化现场站点构建为“智能”安装网络内的功能节点。在作为替代方案的开关柜方案中，可实现开关柜内模块化站点的无导电轨、无控制线路且具有相同IP20，……，IP6x项目规划的构建。
通过现场总线系统100，可实现高防护等级模块化电机开关的现场开发。通过现场总线系统100，还发展出一种集成构建方案(电源及驱动(P&D)方案)，该方案实现了有优势的现场现场(如开关柜外)配电和供电目的。现场总线系统100的模块化使得其应用从模块化现场站点扩展至“智能”配电，乃至另一种开关柜构建方式。此外，还可实现将独立功能部件用作传统星型配电的终端设备。现场总线系统100实现了模块化系统(IP6x)在开关柜内或开关柜外于标准支撑异形轨(IP20)上的灵活现场构建。在预装配情况下，可在装配框架上实施预接线。
上述现场总线系统100实现了一种壳体工具包，该工具包实现了模块化构建方式所需的灵活性，从而为分布式安装系统或分布式自动化系统提供了基础。通过扩展在支撑轨上装配的可能性，所述构建方案还可在开关柜内使用。如此，便通过可变构建技术实现了家用单元或电机开关等功能部件的壳体方案。在一般情况下，现场总线系统100可通过电气连接单元构建为用于墙面安装或支撑轨安装的系统。现场总线系统100包括可变连接技术，该技术用于通过线缆或集成至壳体内的插入式连接系统实现连接。
以上结合本发明各实施方式所述及图示的所有特征可在本发明技术方案范围内进行各种组合，以同时实现其有益效果。
本发明的保护范围由权利要求书给出，且不受说明书所述或附图所示特征的限制。

Claims (14)

1.一种功能部件上部(500)，放置在部件构建系统(100)的功能部件(400)的功能部件底部(401)上，其特征在于，包括：
壳体(501)；
机械接口，形成于所述壳体(501)内，所述机械接口用于机械连接至所述功能部件底部(401)；以及
插座插孔，用于接收所述功能部件底部(401)的插头，所述插座插孔设置于所述功能部件上部(500)的壳体(501)的底侧；
其中，该功能部件上部(500)包括用于连接插入电气线缆(515)的连接装置(513)，
所述壳体(501)包括供密封件(405)插入的一环槽(503)，以实现所述功能部件上部(500)与所述功能部件底部(401)或与一壳体上部(403)之间的密封，
所述壳体(501)包括供所述密封件(405)的一部分插入的至少一个凹孔，从而在将各壳体部分以正确位置组装在一起时实现引导和编码，以及
所述壳体(501)包括内螺纹(509)，所述内螺纹用于通过螺丝螺合至所述密封件(405)。
2.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述机械接口包括位于所述壳体的拐角处的螺合连接。
3.如权利要求1或2所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述壳体(501)包括用于供电气线缆(515)插入的侧面开孔(505)。
4.如权利要求1或2所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述至少一个凹孔包括至少一个六角凹孔(507-1)和/或至少一个圆柱凹孔(507-2)。
5.如权利要求4所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述壳体(501)包括位于一侧且供所述密封件(405)的六角部分插入的六角凹孔(507-1)，以及位于相对一侧且供所述密封件(405)的圆柱部分插入的圆柱凹孔(507-2)。
6.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述壳体(501)包括用于线缆接头的内螺纹。
7.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，该连接装置(513)是接线端子。
8.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述连接装置(513)包括至少一个罩式端子(517)。
9.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述功能部件上部(500)包括或形成带可封闭开孔的顶盖。
10.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，所述功能部件上部(500)包括用于散热的散热片。
11.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，该功能部件上部(500)由金属材料、塑料或复合材料制成。
12.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，该功能部件上部(500)包括用于断开电气线路或主电源单元或变频器或显示器的开关。
13.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，该功能部件上部(500)包括用于连接电气线缆的连接插座，或用于电连接的开关孔。
14.如权利要求1所述的功能部件上部(500)，其特征在于，该功能部件上部(500)包括另一机械接口，在该机械接口上，能够放置另一功能部件的功能部件上部。
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