CN111656877A - 控制系统及控制系统安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明系关于一种控制系统及用于安装控制系统的方法，所述控制系统包括信号分配板(15)、顶帽导轨(20)、至少一个第一接触装置(55)及至少一个第二接触装置(60)，所述第一接触装置(55)与所述第二接触装置(60)以相对于彼此的偏移被设置于所述信号分配板(15)上，且所述信号分配板(15)将所述第一接触装置(55)电连接至所述第二接触装置(60)，至少用于传输数据，其中所述顶帽导轨(20)可被机械紧固于所述信号分配板(15)，而第一耦接模块(65)可被机械紧固于所述顶帽导轨(20)，其中所述第二接触装置(60)被具体实施成电连接信号处理模块(75)或第二耦接模块(70)，其中所述第一接触装置(60)可被电连接至现场装置。

Description

控制系统及控制系统安装方法

技术领域

本发明系关于一种用于自动化系统的控制系统及用于安装控制系统的方法。

本专利申请主张2018年11月26日提交申请的标题为“控制系统、耦合模块和安装控制系统的方法”的德国专利申请10 2018 129 835.8的优先权，所述德国专利申请的公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

在自动化技术中，工业控制系统被用于工厂、机器及程序控制，举例而言，被使用于控制及监控制造程序或封装程序。一般而言，工业控制系统具有：现场级(field level)，所述现场级包括现场装置；及控制级(control level)，所述控制级包括控制单元。工业程序自动化中使用的现场装置包含诸如驱动器或阀门的致动器及诸如编码器和感测器的量测转换器。

所述控制级尤其包括用于程序设计、控制、监控及视觉化要执行的程序的装置。此处，通常使用可编程逻辑控制器或诸如工业个人计算机的控制计算机。举例而言，可使用控制计算机作为生产线中的程序控制计算机。

对于控制级与现场级之间的通信，一般而言，使用现场汇流排系统，所述现场汇流排系统经由数据网传输通信数据。所述通信数据尤其可以是用于启动现场装置的控制命令或量测数据。所述量测数据可举例而言基于现场装置先前检测的测量值。现场汇流排系统使用各种协议来传输数据。一种可能的数据传送协议是EtherCAT协议，所述EtherCAT协议经由乙太网使能实时通信，且在IEC 61158标准中规定了所述EtherCAT协议。在根据EtherCAT标准的数据传输中，数据电报被使用于传输数据。数据电报含有：控制数据及用户数据，所述控制数据调整数据电报在现场汇流排系统中的分布及处理，所述用户数据尤其包括所述通信数据。

现场汇流排系统可被具体实施于描述个别汇流排订户在现场汇流排系统中的设置的各种网络拓扑中。在环状拓扑中，全部汇流排订户一个接一个地串列连接。从第一汇流排订户开始，依次包括所述通信数据的数据分组通过可交换包括数据分组的通信数据的全部其他汇流排订户。然后，所述数据分组被送回所述第一汇流排订户。所述环状拓扑的一种变型是线拓扑，所述线拓扑表示开环。所述数据分组依次通过全部汇流排订户后，所述数据分组经由所述汇流排订户以相反方向被送回第一汇流排订户。所述第一汇流排订户通常是位于控制级的装置，诸如控制计算机。

可使用EtherCAT标准来实施线拓扑中的具实时能力的现场汇流排系统，在IEC61158标准中规定了所述EtherCAT标准。在所述EtherCAT标准中，可将基于低电压差分信令的乙太网标准或E汇流排标准使用于比特传输层上。LVDS是基于导线的或基于缆线的传输技术，所述传输技术使用差分电压水平传输数据，且在ANSI/TIA/EIA-644-1995标准中规定了所述传输技术。E汇流排系统中的数据传输是基于定电流源产生的通过二导线式传输线的电流流动，其中二进位逻辑值由所述电流流动的方向表示。所述传输线的阻抗通常约为100-120Ohm。借助LVDS，可提供几百Mbit/s或几GBit/s的数据率。在E汇流排系统中，装封(encapsulating)所述EtherCAT数据电报的数据电报被用于传输所述通信数据。

被用于程序控制的诸如驱动器或感测器的各种现场装置通常自己不具有到现场汇流排的整合型介面。因此，它们不经由数字通信数据被直接控制，而是传输或接收数字或类比现场信号。举例而言，所述现场信号可以是类比或数字电压水平。据此，所述个别现场装置通常具有一或多个数字或类比输入和输出。若所述现场装置被具体实施为马达或驱动器，则亦可经由经调整电流控制它们，在特定环境下，所述经调整电流亦可传输高驱动功率。

控制模块通常被用于将通信数据转换为现场信号。所述控制模块经由所述现场汇流排系统被连接至所述控制级上的装置，且经由现场信号线被连接至所述现场装置。所述控制模块可被具体实施为数字或类比输入模块或数字或类比输出模块。

若它们是输出模块，则所述控制模块经由所述现场汇流排系统接收来自所述控制级处的装置的控制命令，作为通信数据。基于所述控制命令，所述输出模块产生传出现场信号(outgoing field signal)，所述传出现场信号可尤其由类比或数字电压信号或经调整电流组成。所述现场信号经由所述控制模块的输出连接输出。然后，所述传出现场信号经由所述现场信号线被传输至所述现场装置。所述传出现场信号尤其可被用于控制驱动器、马达或阀门。

若所述控制模块是输入模块，则所述控制模块接收传入现场信号，所述传入现场信号尤其可由类比或数字电压或电流信号组成。所述输入模块将所述现场信号转换为通信数据，所述通信数据可表示所量测电压值或电流值。然后，所述控制模块可经由所述现场汇流排系统将所述通信数据传输至在所述控制级的装置，例如控制计算机。

所述控制模块通常情况下对现场信号提供若干连接。在此情境中，控制模块可仅具有一种类型的连接，诸如，仅输入连接或仅输出连接或分别地仅数字连接或仅类比连接。若操作现场装置既需要类比现场信号又需要数字现场信号，或若操作现场装置既需要输入又需要输出，则所述对应信号线通常连接至若干不同控制模块。一个现场装置或一群现场装置所需的来自不同控制模块的信号线可被结合，以形成信号线束。然后，将个别信号线束敷设至所述不同现场装置。结合所述个别信号线来形成现场装置特殊信号线束亦被称为信号路由。

DE 20 2014 101 491 U1公开一种用于控制且/或监控技术程序、具有块状结构的汇流排相容且可串接连接及/或功能模块。

由US 2005/0077069 A已知一种开关柜模块安装系统。

DE 10 2014 118 389 A公开一种具有主模块及可交换式连接模块的自动化装置。

US 6,456,495 B1公开一种由自含式装置模块所组成的逻辑控制系统。所述装置模块插接于DIN导轨上。

DE 10 2014 111 031 A1公开一种包括耦接单元及耦接模块的控制系统，其中所述耦接模块具有第一模块连接及模块编码装置。所述耦接模块具有耦接连接及耦接编码装置，所述第一模块连接接触所述耦接单元的耦接连接。所述模块编码装置被设置为与所述第一模块连接器相邻，所述模块编码装置与所述耦接单元的耦接编码装置配合限定可被连接至所述耦接单元的模块的类型。所述耦接单元具有印刷电路板，所述印刷电路板是以特殊应用的方式针对所述控制系统个别制作的，且所述模块编码装置被整合于所述印刷电路板中。

所述控制系统的此实施例的缺点是没有弹性扩充所述耦接单元的连接的可能性。再者，在所公开的耦接单元的实施例中，控制模块经由数据缆线被连接至所述耦接模块。出于所述原因，在装设于自动化系统中之前，不能完全测试所述控制系统的功能性，藉以使得要装设的自动化系统在较长的时间段保持停顿。

由DE 10 2014 111 030 B4例如亦已知另一种带有特殊应用耦接单元的控制系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种弹性可扩展控制系统、一种改进型耦接模块及一种用于针对自动化系统安装此控制系统的改进型方法，所述弹性可扩展控制系统可被迅速地并入自动化系统内。

所述目的通过如权利要求1中所述的控制系统及如权利要求19中所述的方法被达到。较具优势的实施例被指出于附属权利要求中。

一种用于控制自动化系统的弹性可扩展控制系统，可通过包括下述之控制系统而提供：信号分配板、顶帽导轨、至少一个第一接触装置及至少一个第二接触装置，其中所述第一接触装置与所述第二接触装置以相对于彼此的偏移而被设置于所述信号分配板上，且所述信号分配板将所述第一接触装置电连接至所述第二接触装置，至少用于传输数据。所述顶帽导轨可被机械固定于所述信号分配板上。第一耦接模块可被机械紧固于所述顶帽导轨上。所述第一接触装置被具体实施成电接触信号处理模块或第二耦接模块，其中所述第一接触装置可被电连接至现场装置。

此实施例的优点在于，若所述信号分配板被具体实施为特殊用途印刷电路板，则所述控制系统可通过可被设置于所述顶帽导轨上的所述第一耦接模块，及视情况而定通过可被设置于所述顶帽导轨上的其他模块弹性扩展。除此之外，透过将所述顶帽导轨直接设置于所述信号分配板上，作用于所述信号分配板上的力保持较低。此举基本上防止所述信号分配板挠曲。

在另一个实施例中，所述信号分配板具有印刷电路板，其中所述印刷电路板具有至少一个具有电绝缘材料的印刷电路板层。所述电绝缘材料优选地包括纤维强化塑料。所述印刷电路板具有由被设置于所述电路板层上的导电材料制成的至少一个导体路径层，所述电路板层被具体实施成支援来自所述顶帽导轨的机械力，且所述导体路径层被具体实施成将所述第一接触装置电连接至所述第二接触装置。

在另外的实施例中，所述印刷电路板具有多个印刷电路板层，其中由导电材料组成的导体路径层被设置于每一个印刷电路板层之间，其中所述导体路径层与所述印刷电路板层以交替方式设置于一个堆迭中。此举确保高机械刚度硬度及负荷承载能力。再者，所述接触装置可很好地彼此被电连接。

在另外的实施例中，所述控制系统包括：具有第一壳体的第一耦接模块、第三接触装置及第一可拆卸连接机构，其中第一凹部被设置于所述第一壳体的第一壳体后侧上，所述顶帽导轨与所述第一凹部接合。所述第一连接机构被连接至所述第一壳体，且被具体实施成与所述顶帽导轨接合，以用于将所述第一壳体非破坏性地、可逆可拆卸地紧固于所述顶帽导轨上。所述第三接触装置被设置于所述第一壳体处，且被具体实施以传输数据。结果，所述第一耦接模块可被特别容易地安装和分解，而无需特殊工具。所述耦接模块可举例而言对为不同电报类型的或具有不同信号表现形态的数据进行转换。所述耦接模块特别适宜，例如在通过期间，将第一电报类型的第一信号表现形态转换为第二电报类型的第二信号表现形态，例如，E汇流排信号表现形态。

若位于所述壳体的第一后侧上的第三接触装置在正交于所述第一凹部的纵向延伸的方向上相对于所述第一连接机构以一偏移被设置，则是特别有利的。

在另外的实施例中，所述第一耦接模块在所述第一壳体的第一壳体侧面处具有第一数据接触装置，所述第一壳体侧面优选地相对于所述信号分配板被正交地设置，其中所述第一数据接触装置被耦接至所述第三接触装置，以用于数据传输。

在另外的实施例中，所述控制系统具有电源连接，所述电源连接被设置于所述信号分配板处，所述信号分配板将所述电源连接电连接至所述第二接触装置。所述第二耦接模块电接触所述第二接触装置，以用于传输数据且用于对所述第二耦接模块供应功率。结果，可以特别简单的方式对所述第二耦接模块供应功率，而无需另外的接触装置。除此之外，所述电源连接亦可被连接至所述第一接触装置，藉以使得感测器及/或致动器经由所述信号分配板被供应通过所述供应连接而提供的电能。

在另外的实施例中，所述第一耦接模块在所述第一壳体侧面上包括至少一个第一电源接点及至少一第二电源接点，其中所述第一电源接点可被直接地或间接地连接至直流电压源的第一极，且所述第二电源接点可被直接地或间接地连接至所述直流电压源的第二极，其中所述第一电源接点可被电连接至所述第三接触装置的第一接触元件，且所述第二电源接点被电连接至所述第三接触装置的第二接触元件，用于将供应功率传输至所述信号分配板。依此，对所述第一耦接模块及所述信号分配板的电源可以一简单方式被提供，且无需另外的机构。

在另外的实施例中，所述第一电源接点及/或所述第二电源接点是板状的，且凸出于所述第一壳体侧面之上。所述第一电源接点及/或所述第二电源接点具有与所述信号分配板正交的长边。此举使得在所述安装运动中安装所述模块时，所述第一及/或第二电源接点接触另一个模块。

在另外的实施例中，所述第三接触装置包括至少一个第三接触元件，所述第三接触元件被耦接至所述第一数据接触装置，用于传输数据。结果，借助所述第三接触装置，数据及用于对所述第一耦接模块及/或所述信号处理模块供应功率的电能都被传输。

所述信号分配板在板前侧上具有：第一板区、第二板区及第三板区，所述板区被彼此相邻地设置。所述顶帽导轨被设置于所述第一板区中。多个第二接触装置被设置于所述第二板区中，优选地，所述多个第二接触装置彼此一致，且多个第一接触装置被设置于所述第三板区中。所述实施例具有的优点在于，所述控制系统可被同时连接至若干现场装置。再者，若干信号处理模块可被设置于所述第二板区中，所述信号处理模块可处理所述现场装置提供的数据或要被处理的数据。此举使得特别容易使控制系统适应所述自动化系统。

在另外的实施例中，所述控制系统具有第二耦接模块，其中借助紧固机构，所述第二耦接模块被机械连接至所述信号分配板上。优选地借助数据缆线，所述第二耦接模块被电连接至所述第一耦接模块的第三接触装置，以用于传输数据。借助所述二个耦接模块，所述控制系统可容易地被扩展至控制例如具有E汇流排信号表现形态的另外现场装置。

在另外的实施例中，所述控制系统具有第四接触装置，所述第四接触装置被设置于所述信号分配板处，所述信号分配板将所述第四接触装置电连接至所述第一接触装置及/或所述第二接触装置，以至少用于传输数据。所述第四接触装置被设置为与所述顶帽导轨相邻且于所述信号分配板的面对所述顶帽导轨的板前侧上，所述第三接触装置被设置于所述第一壳体的面对所述信号分配板的壳体后面上，且所述第一耦接模块的第三接触装置电连接所述第四接触装置，用于传输数据及/或功率。结果，当所述第一耦接模块被插接于所述顶帽导轨上时，所述信号分配板与所述第一耦接模块之间的电连接可被建立，藉以使得所述组装中的工作步骤的数量特别少。再者，所述第一耦接模块在横向上的设置是通过所述第三及第四接触装置限定，藉以使得可以特别简单的方式实行将所述第一耦接模块定位于所述顶帽导轨上。

在另外的实施例中，所述控制系统包括控制模块，所述控制模块具有：至少一个控制装置，所述控制装置用于执行控制程序；控制壳体，所述控制壳体容纳所述控制装置；及可逆可拆卸另外连接机构，所述控制模块被安装于所述顶帽导轨上，所述另外连接机构被连接至所述控制壳体上，且被具体实施成在区域中向后紧固所述顶帽导轨，用于将所述控制壳体非破坏性地可逆可拆卸地紧固于所述顶帽导轨上。此举提供特别紧凑的控制系统，所述特别紧凑的控制系统可被事先弹性扩展及测试，藉以使得最优地，其可在之后的时间作为完整单元被装设于所述自动化系统中。举例而言，所述控制模块可被具体实施为顶帽导轨式个人计算机，特别是被整合于被具体实施为顶帽导轨式壳体的控制壳体中的工业个人计算机。透过将所述控制模块耦接于所述第一耦接模块，不需要附加的扩展(耦接)模块。举例而言，借助EtherCAT端，所述控制模块亦可被至少一个终端模块直接扩展。

在另外的实施例中，所述控制壳体在面对所述第一壳体的第一壳体侧面的第一控制壳体侧面上具有至少一个第一凹槽。所述控制模块具有至少一个插槽接点，所述插槽接点被设置于所述第一凹槽中。所述第一凹槽被具体实施成在安装运动中导引所述第一电源接点，其中所述第一插槽接点接触所述第一耦接模块的第一电源接点，以供应功率至所述第一耦接模块。结果，用于将所述第一耦接模块电连接至所述控制模块的附加接触步骤可被省去。所述控制模块可具有整合型电源单元，通过所述电源单元，在所述电源接点所需的电压可被所述控制模块提供给所述第一耦接模块。

在另外的实施例中，所述控制壳体在所述控制壳体的第一侧面上具有至少一个第二凹槽，所述第二凹槽以相对于所述第一凹槽的偏移被设置。优选地，所述第一凹槽及所述第二凹槽被设置为与所述信号分配板正交。再者，所述第一凹槽与所述第二凹槽彼此间具有一预定距离，所述预定距离基本上对应于所述第一电源接点与所述第二电源接点之间的距离。

在另外的实施例中，所述控制模块在所述第一控制壳体侧面处具有第二数据接触装置，所述第二数据接触装置被具体实施成与所述第一耦接模块的第一数据接触装置对应，且被连接至所述第一数据接触装置，用于传输数据。所述第二数据接触装置被电连接至所述控制装置，用于处理可借助所述第一及第二数据接触装置被传输的数据。

在另外的实施例中，所述控制模块具有至少一个馈送连接，其中至少一个第一馈送接点位于所述控制壳体的背对所述信号分配板的控制壳体前侧上，所述第一馈送接点可被电连接至电源。所述第一插槽接点被电连接至所述第一馈送接点。为了将所述第一电源接点连接至所述第一插槽接点，所述控制模块可具有内部电源单元，所述内部电源单元在所述第一馈送接点与所述第一插槽接点之间转变电压。作为替选，所述第一功率馈送接点可被直接电连接至所述第一插槽接点。

为了安装上面描述的控制系统，所述信号分配板、所述第一耦接模块及所述控制模块被提供，其中在优选地与所述信号分配板正交的第一安装运动中，所述第一耦接模块被安装于所述顶帽导轨上，且所述第一连接机构以形状配合方式将所述第一耦接模块连接至所述顶帽导轨上，其中在优选地与所述信号分配板正交的第二安装运动中，所述控制模块被安装于所述顶帽导轨上，且所述另外连接机构以形状配合方式将所述控制壳体连接至所述顶帽导轨上。此举使得所述控制系统被特别快速地安装而无需特殊工具，且即使在所述自动化系统的外部。

若当所述第一耦接模块被插接于所述顶帽导轨上时，所述第三接触装置被插入所述第四接触装置内，则特别具有优点。

附图说明

在下文中，将配合所附图示更详细解释本发明，其中：

图1显示根据第一实施例的控制系统的前视图；

图2绘示图1中所显示的控制系统的前视图；

图3显示图1的控制系统的前视图的放大截面图；

图4显示根据第二实施例的控制系统的前视图；

图5是根据第三实施例的控制系统的前视图；

图6显示图5的控制系统的后透视图；

图7绘示图5的控制系统的第一耦接模块的透视图；

图8利用由后向前的视角来显示图7的第一耦接模块的透视图；

图9显示图7和图8的第一耦接模块的另一透视图；

图10是图5中所显示的控制系统的控制模块的透视图；

图11是图10的控制模块由后向前的透视图；

图12显示图5的控制系统的侧视图；

图13是图10及图11中所显示的控制模块的另一由后向前透视图；

图14绘示在第三方法步骤之后处于部分安装状态的图5中所显示的控制系统的透视图；

图15显示在所述第四方法步骤之后处于部分安装状态的图5中所显示的控制系统的透视图；

图16是根据第四实施例的控制系统的前视图；及

图17显示根据第五实施例的控制系统的前视图。

具体实施方式

在下面的图中，为更容易理解，参考坐标系。所述坐标系被具体实施为右手坐标系，且具有x轴(纵向)、y轴(横向)及z轴(高度方向)。

图1显示根据自动化系统的第一实施例的控制系统的前视图。

控制系统10可以是自动化系统的一部分且被使用于现场装置的自动控制。在工业程序自动化中，现场装置包含：致动器，诸如驱动器或阀门；及量测转换器，诸如，编码器及感测器。

控制系统10具有信号分配板15。信号分配板15可例如被垂直地安装于自动化系统的开关柜中。在前视图中，信号分配板15具有示范性矩形实施例，且借助连接螺钉16被非破坏性地可拆卸地连接至开关柜的后板(图1中未显示)上。信号分配板15在x方向上具有显著小于在y方向上或在z方向上的延伸。

信号分配板15包括印刷电路板17，印刷电路板17具有至少一个印刷电路板层18，印刷电路板层18由电绝缘材料组成，优选地由玻璃纤维强化塑料组成。优选地，印刷电路板17具有若干印刷电路板层18。一个导电材料的至少一个导体路径层19(图1中被指示为点线)被设置于印刷电路板层18之间。导体路径层19及印刷电路板层18可以交替方式被设置于一个堆迭中。

优选地，信号分配板15包括四或更多个导体路径层19，所有导体路径层19都举例而言以迭层方式被设置于信号分配板15的内部。由于多层结构，且优选地由于电路板层18是借助纤维复合物形成的，所以信号分配板15具机械刚性。此意味着，可省去信号分配板15上为达成信号分配板15的预定硬度的附加加强元件。

再者，控制系统10包括至少一个(优选地多个)第一接触装置55及至少一个(优选地多个)第二接触装置60(在图1中由短划线指示)。第一及第二接触装置55、60被设置于信号分配板15的板前面25上，且借助导体路径层19彼此被电连接。

除此之外，根据第一版本的控制系统10亦包括：顶帽导轨20、第一耦接模块65、第二耦接模块70、优选地一个或多个信号处理模块75、优选地第三耦接模块180、优选的一个或多个终端模块185及控制模块80。控制模块80可经由图1中未显示的数据缆线被连接至第三耦接模块180的第二数据连接195，以在控制模块80与第三耦接模块180之间交换数据，用于控制自动化系统。

除此之外，供应连接230可被设置于信号分配板15处，信号分配板15将供应连接230至少电连接至第二接触装置60。再者，供应连接230亦可经由信号分配板15被电连接至第一接触装置55。供应连接230可举例而言被电连接至直流电压源(未显示)。

图2显示图1的控制系统10的前视图。在图2中，出于清楚的原因，未显示图1中绘示的第一耦接模块65、第二耦接模块70、信号处理模块75、控制模块80及终端模块185。

信号分配板15在板前面25处被划分为：第一板区30、第二板区35及第三板区40。

第一至第三板区30、35、40彼此抵接。(在图2中，为便于识别，板区被彼此稍微间隔开地显示)。在图2中，第一板区30示范性地设置于左手侧且于第三板区40的上方，而第二板区35示范性地设置于所述第一板区30的右手侧且于第三板区40的上方。第三板区40基本上跨越信号分配板15的下部区的整个宽度而延伸。

在第一板区30中，控制系统10包括顶帽导轨20。顶帽导轨可例如根据DIN EN50022被具体实施。顶帽导轨20可在其主延伸方向上被调校成与信号分配板15的下边缘57平行。顶帽导轨20借助螺钉连接45(举例而言，借助设置于顶帽导轨20的相应末端的二个螺钉)被机械连接至信号分配板15。顶帽导轨20可大约位于第一板区30下部三分之一的位置。在横向上，亦即，在y方向上，第一板区30延伸大约超过信号分配板15的总宽度的三分之二。第一及/或第二接触装置55、60未被设置于第一板区30中。

在第三板区40中，控制系统10至少包括第一接触装置55。第一接触装置55在其主延伸方向上被排列于横向上，亦即，y方向上。

优选地，提供被以格栅图案设置的若干第一接触装置55，其中每个所述第一接触装置55分别示范性地彼此一致或彼此不同。在所述实施例中，多个第一接触装置55设置于例如三个第一行56中，三个第一行56被一个接在一个下面地设置且平行于所述信号分配板15的下边缘57延展，在所有情况中，彼此间均在横向上偏移。在单独的第一接触装置55之间分别地提供间隙，以使缆线接触装置(未显示)被设置于要被推至第一接触装置55上的第一连接缆线上。图2中所显示的第一接触装置55的格栅式设置、实施例及数量是范例，且可根据信号分配板15的应用及实施例被适应调整。

每一个第一接触装置55可被具体实现为具有若干公接触插塞的插入式接触。第一接触装置55可借助所述第一连接缆线被电连接至现场装置。现场装置可以是：电机、阀门、感测器或继电器。可自由选择所述感测器的实施例。感测器用于例如检测自动化系统的元件的状态。

在第二板区35中，控制系统10至少包括第二接触装置60，优选地若干第二接触装置60在横向上(亦即，在y方向上)被彼此相邻设置，其中第二接触装置60可彼此一致地被具体实施。每一个所述第二接触装置60可具有至少一个(优选地多个)以固定间隔设置的贯穿接点。第二接触装置60的主延伸方向在垂直方向(亦即，z方向上)延展，且依此，相对于第一接触装置55的主延伸方向示范性地倾斜，优选地正交。

编码装置86可在横向上在侧面相邻每一个第二接触装置60被设置，其中所述编码装置86具有依据所述第二接触装置60的分派(allocation)被设置于印刷电路板17中的凹部。编码装置86用于确保根据第二接触装置60的分派被预定于第二接触装置60上或所指派的第二耦接模块上的仅一个信号处理模块可被设置。编码装置86从而防止不具有针对第二接触装置60的对应分派且因此不适宜被附接于信号分配板15的对应位置的信号处理模块被插接在上面。

在z方向上，在第二接触装置60的底侧和顶侧上，分别设置紧固机构92的贯穿孔91(例如在图6中亦可识别)，其中在第二耦接模块70及/或信号处理模块75的安装状态下，紧固机构92的锁定装置穿过贯穿孔91，并且信号分配板15被锁定机构向后夹紧从而以形状配合(form fit)方式使信号处理模块75及/或第二耦接模块70被可拆卸地紧固于信号分配板15上。

在图2中，第二接触装置60与编码装置86在第二行93中在平行于下边缘57的横向上(亦即，所述y方向上)被彼此交替地相邻设置。个别第二接触装置60之间的距离可根据要被安装于相应的第二接触装置60上的信号处理模块及/或第二耦接模块的宽度被调适，且可彼此不同。第二接触装置60的数量亦可根据所述应用被选择。若连接所述信号处理模块需要超过图2中所显示数量的第二接触装置60，则信号分配板15可例如在横向上相对于图2中所显示的实施例被延伸。

信号分配板15将数据信号及电源分配至第一接触装置55及第二接触装置60及在所述第一及第二接触装置55、60之间分配数据信号及电源。

图3显示第一板区30的放大截面及在图1中所显示的控制系统10的前视图的y方向上与第一板区30邻接的第二板区35的一部分。

第一耦接模块65位于顶帽导轨20面对图2中所显示的第二板区35的一侧上。此种类型的第一耦接模块65可以是由倍福自动化有限公司制造的EK1110。

第一耦接模块65具有：第一壳体85、第三接触装置90及第一连接机构95。第一连接机构95基本上被设置于第一壳体85面对板前侧25的第一壳体后侧上且以非破坏性、可逆且可拆卸的方式将顶帽导轨20连接至第一壳体85上。

第三接触装置90被示范性地设置于第一壳体85的第一壳体前面100处。第三接触装置90可例如被具体实施为RJ45插座。在第一耦接模块65的实施例中，第三接触装置90被独占地配置成用于传输数据，其中在图3中，第一数据缆线110的第一插塞105被插入第三接触装置90内。

除此之外，没有电分派的冗余现场连接320可与第一壳体85的第一壳体侧面115相邻地设置于第一壳体前面100上。冗余现场连接320基本上具有终端模块185的现场连接120的对称构造；然而，其不存在与其他电元件的电连接。

所述第二耦接模块70位于图2所显示的第二板区35中的左侧上，且具有第二壳体160及至少一个第一数据连接165。第一数据连接165位于第二壳体160的第二壳体前面170上，第二壳体前面170位于第二壳体160的背对所述板前面25的一侧上。第一数据连接165被示范性地具体实施为类似于RJ45插座。当控制系统10被组装时，第一数据缆线110的第二插塞175接触第一数据连接165，且使第一耦接模块65与第二耦接模块70连接，以传输数据。在此情况中，在第三接触装置90与第一数据连接165之间不传输供应功率。

在所述第二壳体160的后面(图3中被隐去)处，在面对所述板前侧25的一侧上，第二耦接模块70及每一个信号传输模块75分别具有一个另外接触装置(在图3中亦被隐去)，所述另外接触装置被具体实现成与第二接触装置60相对应且电接触第二接触装置60。

在此情境中，所述另外接触装置连接所述第二耦接模块70，以将数据传输至所述第二接触装置60，且除此之外，还借助于信号分配板15及第二接触装置60，经由供应连接230，对第二耦接模块70供应来自所馈送的电功率的电供应功率。

在右手侧上，在第二板区35中，作为实例，多个信号处理模块75被连接至第二耦接模块70，每一个信号处理模块75亦在分别接触所分派第二接触装置60的后侧上具有所述另外接触装置，不仅用于传输数据，而且用于将功率供应至相应的信号处理模块75。由于放大绘示，仅信号处理模块75的一小部分被显示于图3中。

除此之外，所述实施例中的控制系统10包括第三耦接模块180，其中第三耦接模块180在所述实施例中附接至位于顶帽导轨20上的第一耦接模块65的左侧。一个或多个终端模块185可在横向上被设置于第三耦接模块180与第一耦接模块65之间，其中可根据控制系统10的实施例选择终端模块185的数量。终端模块185亦可省去，藉以使得第一耦接模块65和第三耦接模块180被彼此直接相邻设置。

第三耦接模块180具有：第三壳体190、第二数据连接195、优选地第三数据连接200及第二连接机构205。

在第三壳体190的第二后侧上，第二连接机构205将第三壳体190以非破坏性、可逆可拆卸方式连接至顶帽导轨20。第三壳体190亦可搁置于板前侧25上的特定区中，使得由于从第三壳体190作用于信号分配板15上的力及力矩而对信号分配板15产生的弯曲应力低。

在第三壳体190的第二壳体前面210上，在高度方向上，亦即z方向上，第二及第三数据连接195、200以彼此间偏移被设置。第二及/或第三数据连接195、200可被具体实施为RJ45插座。在此情境中，第二数据连接195可被具体实施为EtherCAT网的输入，且第三数据连接200可被具体实施为EtherCAT网的输出，以扩展所述EtherCAT网。在此情况中，第三数据连接200可被连接至另一个耦接模块(未显示)。

在安装状态中，第二数据缆线220的第三插塞215接合于第二数据连接195中。对于数据，第二数据缆线220使第三耦接模块180与控制模块80连接，在所述实施例中，控制模块80位于距离信号分配板15一距离，例如在开关柜的另一部分中。

第三耦接模块180可以是由倍福自动化有限公司制造的EK1110型。除此之外，作为实例，第三耦接模块180具有馈送连接251。

馈送连接251被设置于面对第一耦接模块65的一侧上的第二壳体前面210处(在横向上)。馈送连接251包括至少一第一馈送接点252及至少一第二馈送接点253。优选地，除了第一及第二馈送接点252、253外，馈送连接251亦具有第三馈送接点254，其中在所述实施例中，在第三行145中，所述第一至第三馈送接点252、253、254被示范性地一个在另一个上面设置。第三行145例如正交于信号分配板15的下边缘57延伸。除此之外，如图3所显示，第一至第三馈送接点252、253、254可被翻倍，藉以使得提供彼此相邻设置的二个第一至第三馈送接点252、253、254。

第一至第三馈送接点252、253、254可被具体实施为终端接点。第一馈送接点252可被电连接至电直流电压源的第一极，特别是正极。在图3中，第二馈送接点253被设置于所述第一馈送接点252的下面。第二馈送接点253可被连接至直流电压源的第二极(例如负极)中。第三馈送接点254被设置于第二馈送接点253的下面，其中第三馈送接点254可例如被电连接至电接地。

除此之外，馈送连接251可在第一馈送接点252的上侧上具有第四及第五馈送接点140、155，其中第四馈送接点140及第五馈送接点155在横向上可彼此相邻设置，且可被连接至第三耦接模块180的内部电源单元。

在所述实施例中，对于数据，第一耦接模块65及第三耦接模块180被连接至设置于第一与所述第三耦接模块180之间的终端模块185且通过所述终端模块185。在此情境中，第一与第三耦接模块65、180之间的数据连接是通过终端模块185成环路。

终端模块185可被具体实施为输入端模块及/或输出端模块。终端模块185可以是由倍福自动化有限公司制造的EL系列类型的。

终端模块185的实施例可依据应用目的而不同。举例而言，显示于图3中的左手侧上的终端模块185可以是输入端模块，而设置于第一耦接模块65的右手侧上的终端模块185可以是输出端模块。依此，左侧终端模块185可以是EL1252型的，而右侧终端模块185可以是由倍福自动化有限公司制造的EL2252类型的。终端模块185具有带有第一现场接点125及第二现场接点130的现场连接120，其中第一现场接点125及第二现场接点130在横向上示范性地彼此相邻设置，且包括分别将一个连连接连接至现场的终端。在操作期间，终端模块185获取来自程序级的控制信号，且以电流隔离方式将控制信号传输至上位耦接模块65、180。电功率经由第三耦接模块180供应至终端模块185。再者，终端模块185的实施例可针对现场连接120处的频道的数量及终端模块185的端分派而不同。

若终端模块185被具体实施为输出端模块，则所述终端模块185以电流隔离方式将控制器的输出信号切换至程序级。第一现场接点125可被具体实施为输出。第一现场接点125被以非常准确方式切换，以匹配所传输的时间标记，藉以使得可遍及系统准确指定输出处的切换时间。第一及第二现场接点125、130的每一个可被个别地切换至高电阻。

在所述实施例中，在通过期间，第三终端模块185例如将来自乙太网100BASE-TX或EtherCAT的信号表现形态转换为针对终端模块185、第一及第二耦接模块65、70及信号处理模块75的E汇流排信号表现形态。

第一耦接模块65用作汇流排末终端且用于使E汇流排区扩展至第二耦接模块70。出于此目的，第一耦接模块65借助第一数据缆线110连接至第二耦接模块70。功率被从第三耦接模块180经由终端模块185供应至第一耦接模块65。

在后面，经由信号分配板15，从供应连接230对第二耦接模块70及至少一个信号处理模块75供应电功率。再者，在数据技术方面，经由第二接触装置60及信号分配板15，所述第二耦接模块70及所述至少一个信号处理模块75彼此被连接。第二耦接模块70可以是由倍福自动化有限公司制造的EJ1100类型的。对于数据，第二耦接模块70使信号处理模块75与第一耦接模块65连接。

透过经由供应连接230供应第二耦接模块70及/或信号处理模块75，经由第一数据缆线110，仅在第一数据连接165与第三接触装置90之间的数据被传输。

对于功能性，信号处理模块75可与终端模块185一致地被具体实施，其中信号处理模块75经由所述另外接触装置及所述第二接触装置60和所述信号分配板15被连接至第一接触装置55。在此情境中，第一接触装置55接管现场连接120的功能，且提供与现场装置的电连接。

类似于终端模块185，信号处理模块75可被具体实施为具有输入端模块的功能性的输入模块或具有输出端模块的功能性的输出模块。信号处理模块75可以是由倍福自动化有限公司制造的EJ系列类型。

图4显示根据第二实施例的控制系统10的前视图。

图4中所显示的控制系统与图1至3中所显示的控制系统10基本上一致。在下文中，仅讨论图4中所显示的控制系统10与图1至3中所显示的控制系统10之间的不同之处。

再者，图4中所显示的实施例中的第一耦接模块65是图1至3中所显示的第一及第二耦接模块的结合。图4中所显示的第一耦接模块65亦接管图1至3中所显示的第二耦接模块70的功能，藉以使得在第二板区35中，对图1至3中所显示的第二耦接模块70空出一个凹槽，且依此，附加信号处理模块75可安装于图1至3中所显示的第二耦接模块70的所述凹槽中。

除了图1至3中所显示的实施例，对第一耦接模块65的进一步修改是，第一壳体后侧上的第三接触装置90(在图4中隐藏了)相对于第一连接器95以一偏移被设置。

再者，信号分配板15附加地包括第四接触装置231(在图4中被绘示为短划线)，第四接触装置231位于信号分配板15的板前侧25上。第三接触装置90与第四接触装置231以彼此对应方式被具体实施，其中例如第三接触装置90包括一个或者多个以行设置的(例如接脚形式的)接触元件，且第四接触装置231可被具体实施为贯穿接点。第三接触装置90接触第四接触装置231。

至少对于数据传输，第四接触装置231借助信号分配板15被电连接至第一接触装置55及/或第二接触装置60。第四接触装置231被与顶帽导轨20相邻地设置。在此情境中，第四接触装置231在高度方向上被设置于所述顶帽导轨20与所述信号分配板15的上板边缘235之间。藉此，优选地，相较于上板边缘235，第四接触装置231被设置为较靠近顶帽导轨20。第四接触装置231具有位于高度方向(亦即，z方向)上的主延伸方向。类似地，在图4中，第三接触装置90的主延伸方向位于所述高度方向上，藉以使得第一耦接模块65可在横向(亦即，y方向)上具有特薄型实施例。

图5显示根据第三实施例的控制系统10的前视图。图6显示图5中所显示的控制系统10的后透视图。

图5及6中所显示的控制系统10被基本上与图4中所显示的控制系统10一致地具体实施。在下文中，仅讨论图5和6中所显示的控制系统10与图4中所显示的控制系统10之间的不同之处。

代替图4中所显示的第三耦接模块180，控制模块80位于第一板区中。

控制模块80包括：控制壳体240；控制装置245，所述控制装置245被封闭于控制壳体240中；至少一个第四数据连接250；馈送连接251；以及至少一个第三连接机构255(在权利要求中亦被称为另外连接机构255)。

控制壳体240借助第三连接机构255以可拆卸方式被可逆且非破坏性地连接至所述顶帽导轨20。再者，在控制壳体后侧处，区域中的控制壳体240抵接于信号分配板15的板前侧25上。由于迭层电路板层的堆迭，信号分配板15被如此刚性地形成，使得信号分配板15支援从顶帽导轨20经由螺钉16作用于开关柜上的所有力。信号分配板15的硬度可被印刷电路板层的数量及/或厚度限定，藉以使得即使当控制模块80、大量终端模块及第一耦接模块65被设置时，仍基本上避免信号分配板15弯折或弯曲，且即使当控制模块80被安装时，信号分配板15仍基本上在y-z平面上延伸。如此确保将第一耦接模块65牢固紧固于顶帽导轨20处，且将信号处理模块75牢固紧固于信号分配板15处。

控制模块80可被具体实施为嵌入式个人计算机，且控制装置245包括：数据存储器265、计算装置260及一或多个介面270，其中对于数据，所述介面270连接至第四数据连接250。预定演算法(举例而言，计算机程序)可被存储于数据存储器265中，基于所述预定演算法，计算装置260检测、估算及/或确定至少一控制信号，且配合经由所述现场装置供应的数据，而控制至少一个现场装置。控制模块80可经由第四数据连接250整合于网络内。

馈送连接251与第三耦接模块180的馈送连接251一致，如在图3中所解释的。

在图5中，终端模块185的设置被示范性地省去，藉以使得，在控制模块80的右手侧上，与控制模块80直接相邻地设置图5中的第一耦接模块65。对于数据及电源两者，第一耦接模块65都被电连接至控制模块80。

透过将控制模块80设置于信号分配板15上且透过借助第三连接机构255可拆卸地紧固于顶帽导轨20上，控制模块80可被特别快速容易地安装。再者，控制系统10依此被设置于特别小的装设空间中。

再者，控制系统10及存储于数据存储器265上的控制程序可在被装设于自动化系统中之前被全面测试，藉以使得在装设期间确保控制系统10的功能安全性。如此一来，自动化系统为装设控制系统10的停机时间被保持为最短。再者，由于控制模块80设置于信号分配板15上，所以机械装设心力少。

图7显示图5中所显示的控制系统10的第一耦接模块65的透视图。

第一耦接模块65包括位于第一壳体侧面115处的第一数据接触装置290，在其组装状态中，其被设置为与所述板的前部正交。第一数据接触装置290基本上被设置为与壳体后面295相邻。第一数据接触装置290在横向上相对于基本上是平坦的所述第一壳体侧面115后退地被设置。在此情境中，相较于壳体底面300，第一数据接触装置290被设置为较靠近壳体顶面285。

除此之外，于壳体顶面285或壳体底面300与第一壳体侧面115之间，第一壳体85可具有在侧面上相邻的相应的夹紧部305，其中所述夹紧部305是L形状的，且在自由端处相对于相应对面的壳体顶面285或相对于壳体底面300延伸。在组装状态中，夹紧部305夹紧例如控制模块的或终端模块的下一个模块的弹簧(其设置在第一耦接模块65的左侧上)，且以形状配合方式将下一个模块连接至第一耦接模块65。结果，在组合件中，模块可设置于顶帽导轨20上，且可借助第一及第三连接机构被紧固于顶帽导轨20上。此举亦防止个别模块在横向上非故意的松开。

第一数据接触装置290包括至少一个第一数据接点310，第一数据接点310具有板状实施例，且被设置为距离壳体后面295一距离。第一数据接点310被不可移动地且实质上刚性地连接至第一壳体85。凹痕315可被设置于第一壳体侧面115处，以形成第一数据接触装置290，其中第一数据接点310被分别地设置于凹痕315的底处，因此其凸出于凹痕315的底之上。在高度方向(亦即，z方向)上，优选地，多个第一数据接点310被设置为彼此相距一距离。对于数据，第一数据接触装置290被连接至图7中未显示的第三接触装置90。

再者，第一耦接模块65包括：位于第一壳体侧面115上的至少一个第一电源接点325；以及第二电源接点330，所述第二电源接点330被设置于第一电源接点325的高度方向上。第一电源接点325及第二电源接点330可以是板状的且彼此一致，且凸出于所述第一壳体侧面115之上。第一电源接点325及第二电源接点330被调校至彼此平行。据此，选择以如此手段调校，使得第一及第二电源接点325、330的长边335被调校至与x轴平行且与第一壳体侧面115正交，在所述长边335处，电源接点325、330具有最大表面。

图8利用所绘示的第一耦接模块65的由后向前的视角，显示图7中所显示的第一耦接模块65的透视图。

第三接触装置90位于壳体295的后面处。第三接触装置90在第一壳体85处具有框架340，在俯视图中，所述框架340是矩形的，其中所述框架340的主延伸方向基本上在所述高度方向上。

第三接触装置90是示范性多行设计，且包括第一至第三接触元件350、360、355，第一至第三接触元件350、360、355被设置于二行中且具有示范性接脚形实施例，在安装状态下，所述接脚形实施例与第四接触装置231的贯穿接点接合，且据此，在第一耦接模块65与信号分配板15之间建立电连接。在高度方向上，第三接触装置90被设置于接近第一数据接触装置290的高度处。第三接触装置90包括：至少一第一接触元件350；第二接触元件360，第二接触元件360在横向上被设置为与第一接触元件350相邻；以及至少一个第三接触元件355。优选地，如图8中所显示的，第三接触装置90具有二行十二个第一至第三接触元件350、360、355。在此情境中，所述分派是示范性的，且肯定可适合于应用目的。

在所述实施例中，第三接触装置90的第一接触元件350被电连接至第一电源接点325。第二电源接点330被电连接至第三接触装置90的第二接触元件360。第一数据接点310被电连接至第三接触元件355。如在所述实施例中所显示的，以在所述高度上彼此相距一距离设置的六个第一数据接点310被提供，其中对于每一个第一数据接点310，在第三接触装置90处分别提供第三接触元件355。此实施例的优点在于，用于操作信号处理模块75的电能可经由第一耦接模块65被馈送入信号分配板15内，且经由信号分配板15，数据可于第一耦接模块65与信号处理模块75之间被交换。

在相对于第三接触装置90偏移的第一壳体后面295处，第一凹部361被设置为其中顶帽导轨20以安装状态被设置于所述第一凹部361中。所述第一凹部361是凹槽状的，且在x及z方向上基本上对应于顶帽导轨20的延伸。

再者，第一连接机构95被设置于第一壳体后面295处，其中第一连接机构95包括第一止动弹簧365，所述第一止动弹簧365搁置于顶帽导轨的两侧上，以将第一壳体85紧固于顶帽导轨上。第一连接机构95还包括第一接合元件370，第一接合元件370接合于顶帽导轨的中心，且是V状的。结果，第一壳体85在没有余隙的情况下被附接于顶帽导轨20上。

图9显示图7和8中所显示的第一耦接模块65的透视图。

在第二壳体侧面371(其与第一壳体侧面115相对地设置、平行于第一壳体侧面115延展)上，第一耦接模块95具有第一旋钮386，第一旋钮386安装于第一旋转轴线387处，藉以使得其可旋转。第一旋钮386可于第一解锁位置与第一锁定位置之间旋转，其中在第一耦接模块65处于顶帽导轨处的安装状态中，在所述旋钮386的第一解锁位置中，第一耦接模块65从所述顶帽导轨卸下和/或可插接于上面。在第一锁定位置中，第一旋钮386向后夹紧在区域中的顶帽导轨，且防止第一耦接模块65从顶帽导轨抽出。亦可防止第一耦接模块65从顶帽导轨偶然脱落。此亦可借助第三接触装置确保第四接触装置的可靠接触。

图10是图5中所显示的控制模块80的透视图。

所述控制壳体240的第一侧面375基本上是平面的，且当控制模块80被安装于顶帽导轨20上时，被基本上调校至与信号分配板15的前侧25正交。据此，第一控制壳体侧面375在侧面上与第一耦接模块115的第一壳体侧面115接触或与终端模块185接触。控制壳体的第一侧面375位于示范性地被馈送连接251邻接的控制壳体的前面280处。

控制壳体240具有：至少一个第一凹槽380，所述第一凹槽380位于第一控制壳体侧面375处；以及第二凹槽385，所述第二凹槽385在高度方向上相对于第一凹槽380以一偏移而被设置。除此之外，第三凹槽388可被设置于第一控制壳体侧面375中，其平行于第一及/或第二凹槽380、385延展。第一至第三凹槽380、385、388基本上从控制壳体前面280延伸至控制壳体后面395。控制模块80具有：设置于第一凹槽380中的第一插槽接点400；设置于第二凹槽385中的第二插槽接点405；及设置于所述第三凹槽388中的第三插槽接点406。

所述第一与第二凹槽380、385之间的距离对应于第一电源接点325与第二电源接点330之间的距离。

若第一电源接点325接合于第一插槽接点400中，则其接触第一插槽接点400。在第一耦接模块的安装状态或终端模块185在顶帽导轨20处的安装状态中且在到该控制模块80的侧面上，第二电源接点330以相同方式接触第二插槽接点405。第一及第二插槽接点400、405被电连接至内部电源单元的输出侧，藉以使得依此确保对控制模块80及终端模块的电力电源。第一及第二馈送接点252、253亦可被直接电连接至第一及第二插槽接点400、405。再者，第一耦接模块被与所述第一及第二插槽接点400、405接合的第一及第二电源接点325、330电供应功率。

控制模块80具有位于第一控制壳体侧面375上的第二数据接触装置410，所述第二数据接触装置410被具体实施成对应于第一耦接模块的第一数据接触装置。第二数据接触装置410分别包括与所述设置及大量第一数据接点对应的第二数据接点415，所述第二数据接点415分别邻接在所述安装状态中在横向上相对的第一数据接点及据此被第二数据接触装置410接触的第一数据接触装置。举例而言，第二数据接点415可包括接触弹簧，所述接触弹簧可例如在横向上被铰接。此举确保于第一数据接点处第二数据接点415的可靠接触。

为在横向上紧固，夹紧部305绕所述弹簧390夹紧，所述弹簧390向外延伸且被设置于或分别地被具体实施于控制壳体240的顶面和底面上。

图11显示图10中所显示的控制模块80的由后向前透视图。

第三连接机构255具有至少一个第二止动弹簧420，所述第二止动弹簧420在控制壳体后面395处具有杆簧(bar spring)的形状，控制壳体后面395在侧面上被与所述控制壳体240的凹槽状第二凹部425相邻地设置。当控制模块80设置于顶帽导轨20处时，第二止动弹簧420向后接合顶帽导轨20，且依此以形状配合方式紧固控制壳体240。再者，V状第二接合元件426可被设置于第二凹部425中，在所述安装状态中，第二凹部425接合于顶帽导轨20中。

除此之外，第三连接机构255可具有第二旋钮430，在与第一控制壳体侧面375相对的第二控制壳体侧面440上，第二旋钮430被绕第二旋转轴线435可旋转地设置。

图12显示图5中所显示的控制系统10的侧视图。

第二旋钮430的功能对应于第一旋钮386的功能，藉以使得第二旋钮430具有第二解锁位置及第二锁定位置，其中在第二解锁位置中，控制模块80可被附接于顶帽导轨20上，而在第二锁定位置中，第二旋钮430向后接合区域中的顶帽导轨20，藉以使得借助第三连接机构可提供控制模块80非破坏性地可拆卸地连接至顶帽导轨20。

横向上相对地设置第一及第二旋钮386、430及所述组合件中第一耦接模块、终端模块185及控制模块80的耦接使得达成且确保整个组合件稳定紧固于顶帽导轨20上及信号分配板15上。再者，通过第一及第二接合元件可对位于顶帽导轨20处的控制模块80及第一耦接模块进行良好调校。

图13是图10至12中所显示的控制模块80的另一由后向前透视图。

与第二控制壳体侧面440相邻，第四数据连接250设置于控制壳体280的前面处，控制壳体280被示范性地具体实施为RJ45插座。优选地，提供在高度方向上彼此相邻设置的多个第四数据连接250，第四数据连接250被例如具体实施成将控制模块80连接至网络，举例而言，根据EtherCAT标准操作的网络。

图14显示图5中所显示的在第三方法步骤之后处于部分组装状态的控制系统10。

在用于安装图5中所显示的控制系统10的第一方法步骤中，提供：包括已附接于其上的第一接触装置55的信号分配板15；及被附接于所述信号分配板15上的顶帽导轨20。再者，提供控制模块80、第一耦接模块65及视情况而定的信号处理模块75，作为单独模块。

在所述第一方法步骤之后的第二方法步骤中，所述信号处理模块75被安装于所述第二板区中，藉以使得所述信号处理模块75通过紧固机构92以形状配合方式被连接至所述信号分配板15。在所述程序中，所述信号处理模块75接触所述第二接触装置60，藉以使得所述信号处理模块75亦经由所述信号分配板15被电连接至所述第一接触装置55。

在第二方法步骤之后的第三方法步骤中，第一耦接模块65安装于第一板区中。在此情境中，在平行于安装轴线450实行的第一安装运动中，第一耦接模块65被插接于顶帽导轨20上，安装轴线450平行于x轴延伸且被调校至与板前侧25正交。第一旋钮386位于第一解锁位置。再者，当第一耦接模块65被插接于顶帽导轨20上时，第三接触装置90被插入第四接触装置231内。第四接触装置231确定第一耦接模块65在横向上在顶帽导轨20上的位置。

插接于第一耦接模块65上后，第一旋钮386被旋入第一锁定位置，藉以使得第一耦接模块65锁固于顶帽导轨20上。

图15显示图5的在第四方法步骤之后处于部分安装状态的控制系统10的透视图。出于清楚的原因，一些信号处理模块75及第一耦接模块65未被显示。

在第三方法步骤后的第四方法步骤中，在第二安装运动中，控制模块80被插接于与安装轴线450平行的顶帽导轨20上。在程序中，第一耦接模块65的第一及第二电源接点325、330接合于控制模块80的第一及第二插槽380、385中，藉以使得在安装运动中，第一耦接模块65的第一及第二电源接点325、330被导引通过控制模块80的第一及第二插槽380、385，且与此同时，第一耦接模块65的第一及第二电源接点325、330接触控制模块80的第一及第二插槽接点400、405。再者，第一耦接模块65的第一数据接触装置290接触控制模块80的第二数据接触装置410。当被插进时，第二旋钮430处于第二解锁位置。在将控制模块80插接于顶帽导轨20上后，第二旋钮380被绕第二旋转轴线435旋至第二锁定位置，藉以使得控制模块80被锁固于顶帽导轨20上。再者，控制壳体240被附接于板前侧25的后部上，藉以使得减少转矩从控制模块80传输至信号分配板15。此意味着，信号分配板15在x方向上可具有非常薄的实施例。

透过经由控制模块80的第一及第二插槽接点400、405接触第一耦接模块65的第一及第二电源接点325、330，提供第一耦接模块65可靠电源。再者，如图1中所显示的附加电源连接230可例如被省去。

图5至15中所描述的实施例具有的优点在于，可对特别紧凑的控制系统10提供被具体实施为顶帽导轨式个人计算机的控制模块80。结果，设置于信号分配板15上的模块的数量尤其不增多，藉以使得一方面，控制系统10所需的装设空间特别紧凑，另一方面，相较于已知控制系统，安装步骤的数量被减少。

再者，借助第三及第四接触装置90、231，可直接经由信号分配板15交换数据，借助信号处理模块75，信号分配板15被具体实施为特殊应用印刷电路板。控制模块80的直接耦接意味着不需要例如扩展(耦接)模块。

图16是根据第四实施例的控制系统10的前视图。

控制系统10基本上是图5中所显示的控制系统与配合图3及4描述的终端模块185的结合，其中终端模块185在横向上被设置于第一耦接模块65与控制模块80之间。终端模块185的数量是示范性的。再者，可以如此手段调适相应现场接点125、130，使得提供例如借助信号处理模块75不能提供的终端模块185。为了机械紧固，弹簧390接合于夹紧部305中。夹紧部305绕控制模块80的最近壳体夹紧。

每一个终端模块185在左侧具有第一数据接触装置310，而在右侧具有第二数据接触装置410，藉以使得数据连接经由终端模块185成环线，以在控制模块80与第一耦接模块65之间以此方式提供数据连接。电源接点以相同的手段被设置于终端模块185的左侧上，而插槽接点以相同的手段被设置于终端模块185的右侧上，藉以使得从控制模块80至第一耦接模块65的电源经由终端模块185成环线。再者，终端模块185被供应来自控制模块80的电能。

这意味着，控制系统10可被弹性地适应于自动化系统，且若需要，则可借助终端模块185被相应的扩展。

除此之外，在图1至3中所解释的供应连接230可被设置于信号分配板15上，用于供应第一接触装置55及信号处理模块75。

并且，相较于图5中所显示的控制系统10的实施例，第一接触装置55的数量被减少，藉以使得更多的现场装置可被连接至控制系统10。

相较于图3所显示，信号分配板15在横向上较宽，藉以使得经扩展顶帽导轨20在信号分配板15上具有足够的装设空间。此使得特别巨量的终端模块185被设置于控制模块80与第一耦接模块65之间。

图17显示根据第五实施例的控制系统10的前视图。

控制系统10基本上是配合图5所描述的控制系统与配合图1至3中的控制系统所描述的控制系统的结合。控制模块80在此情境中安装于顶帽导轨20上，而非第三耦接模块上，其中在图1至3中所解释的第一耦接模块65被设置于顶帽导轨20的右侧上。第一耦接模块65对应于图1至3中所解释的第一耦接模块65，且借助第一数据缆线110，被连接至第二耦接模块70，第二耦接模块70被如在图1至3中所描述的具体实施，且被设置于第二板区35中。第一耦接模块65在数据技术方面被连接至控制模块80，且经由控制模块80的电源单元被供应。

相较于图1至3中所显示的实施例，此实施例的优点在于不需要单独地设置控制模块及经由第二数据缆线220连接控制模块80。此举使得控制系统10以特别紧凑的方式被具体实施。

透过将控制模块80设置于顶帽导轨20上，控制系统10可被事先测试，且之后可作为完整单元以可能的最佳手段被装设于自动化系统的组合件中。

总之，根据实施例，符合本发明的控制系统10被提供，在所述控制系统10中，仅有安装于顶帽导轨20上的第一耦接模块65包括位于壳体后面295处的第三接触装置90，第三接触装置90在安装状态中与信号分配板15上的第四接触装置231贯穿接触，且从而实现第一耦接模块65与信号分配板15之间的电连接，其中在于安装状态中与信号分配板的板前面25所正交地设置的第一壳体侧面115处，第一耦接模块65包括第一数据接触装置290及至少一个第一电源接点325及一个第二电源接点330，而安装于顶帽导轨20上的另外第三耦接模块180、终端模块185及/或控制模块80全部仅包括，在安装状态中，在其至少一个侧面处与信号分配板15的板前面25正交地设置的第一和/或第二数据接触装置290、410及至少第一及第二插槽接点400、405，而在安装状态中，用于传输数据的电连接存在于全部第一与第二数据接触装置290、410之间，且用于传输功率的电连接存在于全部第一电源接点325与全部第一插口接点400之间，或分别地，用于传输功率的电连接存在于全部第二电源接点330与全部第二插口接点405之间，其中第三耦接模块180、终端模块185及/或控制模块80还在背对信号分配板15的板前侧25的前侧上包括：现场连接120、第一及第二现场接点125、130、第一至第五馈送接点252、253、254、140、155及/或第二至第四数据连接195、200、205，而被设置于信号分配板15上的信号处理模块75在面对信号分配板15的板前面25的所述侧上只包括接触装置，在第二接触装置60设置于信号分配板15上的情况中，接触装置在安装状态中形成用于传输数据且用于传输功率的电连接。

符号说明

10 控制系统

15 信号分配板

16 连接螺钉

17 印刷电路板

18 印刷电路板层

19 导体路径层

20 顶帽导轨

25 板前侧

30 第一板区

35 第二板区

40 第三板区

45 螺钉连接

55 第一接触装置

56 第一行

57 下边缘

60 第二接触装置

65 第一耦接模块

70 第二耦接模块

75 信号处理模块

80 控制模块

85 第一壳体

86 编码装置

90 第三接触装置

91 贯穿孔

92 紧固机构

93 第二行

95 第一连接机构

100 第一壳体前面

105 第一插塞

110 第一数据缆线

115 第一壳体侧面

120 现场连接

125 第一现场接点

130 第二现场接点

135 第三现场接点

140 第四现场接点

145 第三行

155 第五现场接点

160 第二壳体

165 第一数据连接

170 第二壳体前面

175 第二插塞

180 第三耦接模块

185 终端模块

190 第三壳体

195 第二数据连接

200 第三数据连接

205 第二连接机构

210 第二壳体前面

215 第三插塞

220 第二数据缆线

230 电源连接

231 第四接触装置

235 上板边缘

240 控制壳体

245 控制装置

250 第四数据连接

251 馈送连接

252 第一馈送接点

253 第二馈送接点

254 第三馈送接点

255 第三连接机构

260 计算装置

265 数据存储器

270 介面

280 控制壳体前面

285 壳体顶面

290 第一数据接触装置

295 壳体后面

300 壳体底面

305 夹紧部

310 第一数据接点

315 凹痕

320 冗余现场连接

325 第一电源接点

330 第二电源接点

335 长边

340 框架

350 第一接触元件

355 第二接触元件

360 第三接触元件

365 第一止动弹簧

370 第一接合元件

371 第二壳体侧面

375 第一控制壳体侧面

380 第一凹槽

385 第二凹槽

386 第一旋钮

387 第一旋转轴线

390 弹簧

395 控制壳体后面

400 第一插槽接点

405 第二插槽接点

410 第二数据接触装置

415 第二数据接点

420 第二止动弹簧

425 第二凹部

426 第二接合元件

430 第二旋钮

435 第二旋转轴线

440 第二控制壳体侧面

450 安装轴线

Claims (20)

1.一种用于控制自动化系统的控制系统(10)，

-包括：信号分配板(15)、顶帽导轨(20)、至少一个第一接触装置(55)及至少一个第二接触装置(60)，

-其中所述第一接触装置(55)与所述第二接触装置(60)以彼此间的偏移被设置于所述信号分配板(15)上，且所述信号分配板(15)将所述第一接触装置(55)电连接至所述第二接触装置(60)，至少用于传输数据，

-其中所述顶帽导轨(20)被机械紧固于所述信号分配板(15)上，以及第一耦接模块(65)可被机械紧固于所述顶帽导轨(20)上，

-其中所述第二接触装置(60)被具体实施成电接触信号处理模块(75)或第二耦接模块(70)，

-其中所述第一接触装置(55)可被电连接至现场装置。

2.根据权利要求1所述的控制系统(10)，

-其中所述信号分配板(15)包括印刷电路板(17)，

-其中所述印刷电路板(17)具有至少一个印刷电路板层(18)，所述印刷电路板层(18)具有优选地由纤维强化塑料制成的电绝缘材料，

-其中所述印刷电路板(17)包括被设置于所述印刷电路板层(18)上的导电材料的至少一个导体路径层(19)，

-其中所述印刷电路板层(18)被具体实施成支撑来自所述顶帽导轨(20)的机械力，且所述导体路径层(19)被具体实施成将所述第一接触装置(55)电连接至所述第二接触装置(60)。

3.根据权利要求2所述的控制系统(10)，

-其中所述印刷电路板(17)包括多个印刷电路板层(18)，

-其中由导电材料制成的导体路径层(19)被设置于每一个印刷电路板层(18)之间，

-其中所述导体路径层(19)与所述印刷电路板层(18)交替地设置于堆迭中。

4.根据上述权利要求任一项所述的控制系统(10)，

-包括具有第一壳体(85)的耦接模块(65)、第三接触装置(90)及可拆卸第一连接机构(95)，

-其中第一凹部(361)被设置于所述第一壳体(85)的第一壳体后面(295)上，所述顶帽导轨(20)接合于第一凹部(361)中，

-其中所述第一连接机构(95)被连接至所述第一壳体(85)，且被具体实施成接合于所述顶帽导轨(20)中，用于将所述第一壳体(85)非破坏性地、可逆可拆卸地紧固于所述顶帽导轨(20)处，

-其中所述第三接触装置(90)被设置于所述第一壳体(85)处，且被具体实施成用于传输数据。

5.根据权利要求4所述的控制系统(10)，

-其中所述第三接触装置(90)以在与所述第一凹部(361)的纵向延伸正交的方向上相对于所述第一连接机构(95)的偏移被设置于所述第一壳体后面(295)上。

6.根据权利要求4或5所述的控制系统(10)，

-其中所述第一耦接模块(65)在所述第一壳体(85)的第一壳体侧面(115)处包括第一数据接触装置(290)，

-其中所述第一数据接触装置(290)被耦接至所述第三接触装置(90)，用于传输数据。

7.根据权利要求6所述的控制系统(10)，

-其中所述第一耦接模块(65)在所述第一壳体侧面(115)处包括至少一个第一电源接点(325)及至少一个第二电源接点(330)，

-其中所述第一电源接点(325)可被直接地或间接地连接至直流电压源的第一极，且所述第二电源接点(330)可被直接地或间接地连接至所述直流电压源的第二极，

-其中所述第一电源接点(325)可被电连接至所述第三接触装置(90)的第一接触元件(350)，且所述第二电源接点(330)被电连接至所述第三接触装置(90)的第二接触元件(360)，用于传输供应功率。

8.根据权利要求7所述的控制系统(10)，

-其中所述第一电源接点(325)及/或所述第二电源接点(330)具有板状实施例，且凸出于所述第一壳体侧面(115)之上，

-其中所述第一电源接点(325)及/或所述第二电源接点(330)与长边对齐，所述长边与所述壳体的所述后面(295)正交。

9.根据权利要求7或8所述的控制系统(10)，

-其中所述第三接触装置(90)包括至少一个第三接触元件(355)，

-其中所述第三接触元件(355)被耦接至所述第一数据接触装置(290)，用于传输数据。

10.根据上述权利要求的任一项所述的控制系统(10)，

-其中所述信号分配板(15)在板前侧(25)上包括第一板区(30)、第二板区(35)及第三板区(40)，

-其中所述第一至第三板区(30、35、40)被彼此相邻地设置，

-其中所述顶帽导轨(20)被设置于所述第一板区(30)中，

-其中多个第二接触装置(60)被设置于所述第二板区(35)中，优选地，所述多个第二接触装置(60)被彼此一致地具体实施，以及

-其中多个第一接触装置(55)被设置于所述第三板区(40)中。

11.根据权利要求4至10的任一项所述的控制系统(10)，

-包括所述第二耦接模块(70)，

-其中借助紧固机构(92)，所述第二耦接模块(70)被机械连接至所述信号分配板(15)上，

-其中优选地借助数据缆线(110)，所述第二耦接模块(70)被电连接至所述第一耦接模块(65)的第三接触装置(90)，以用于传输数据。

12.根据权利要求11所述的控制系统(10)，

-包括电源连接(230)，所述电源连接(230)被设置于所述信号分配板(15)处，

-其中所述信号分配板(15)将所述电源连接(230)电连接至所述第二接触装置(60)，

-其中所述第二耦接模块(70)电接触所述第二接触装置(60)，以用于传输数据且用于对所述第二耦接模块(70)供应功率。

13.根据上述权利要求的任一项所述的控制系统(10)，

-包括第四接触装置(231)，所述第四接触装置(231)被设置于所述信号分配板(15)处，

-其中所述信号分配板(15)将所述第四接触装置(231)电连接至所述第一接触装置(55)及/或所述第二接触装置(60)，以至少用于传输数据，

-其中所述第四接触装置(231)被设置为与所述顶帽导轨(20)相邻且于所述信号分配板(15)的面对所述顶帽导轨(20)的板前侧(25)上，

-其中所述第三接触装置(90)被设置于所述第一壳体(85)的面对所述信号分配板(15)的壳体后面上，且所述第一耦接模块(65)的第三接触装置(90)电连接所述第四接触装置(231)。

14.根据上述权利要求的任一项所述的控制系统(10)，

-包括控制模块(80)，

-其中所述控制模块(80)包括至少一个控制装置(245)、控制壳体(240)及可逆可拆卸另外连接机构(255)，所述控制装置(245)用于执行控制程序，所述控制壳体(24)容纳所述控制装置(245)，

-其中所述控制模块(80)被安装于所述顶帽导轨(20)上，

-其中所述另外连接机构(255)被连接至所述控制壳体(240)上，且被具体实施成在区域中向后紧固所述顶帽导轨(20)，用于将所述控制壳体(240)非破坏性地可拆卸地紧固于所述顶帽导轨(20)上。

15.根据权利要求14所述的控制系统(10)，

-其中所述控制壳体(240)在面对所述第一壳体(85)的所述第一壳体侧面(115)的第一控制壳体侧面(375)处包括至少一个第一凹槽(380)，且所述控制模块(80)具有被设置于所述第一凹槽(380)中的至少一个插槽接点(400)，

-其中所述第一凹槽(380)被调适成在所述第一耦接模块(65)的安装运动中导引所述第一耦接模块(65)的第一电源接点(325)，

-其中所述第一插槽接点(400)接触所述第一电源接点(325)，以供应功率至所述第一耦接模块(65)。

16.根据权利要求15所述的控制系统(10)，

-其中所述控制壳体(240)在所述第一控制壳体侧面(375)上包括至少一个第二凹槽(385)，所述第二凹槽(385)以相对于所述第一凹槽(380)的偏移被设置，

-其中优选地，所述第一凹槽(380)及所述第二凹槽(385)被设置为与所述信号分配板(15)正交且彼此相距预定距离，

-其中所述预定距离基本上对应于所述第一电源接点(325)与所述第二电源接点(330)之间的距离。

17.根据权利要求15或16的任一项所述的控制系统(10)，

-其中所述控制模块(80)在所述第一控制壳体侧面(375)处具有第二数据接触装置(410)，

-其中与所述第一耦接模块(65)的第一数据接触装置(290)对应的所述第二数据接触装置(410)被形成，且被电连接至所述第一数据接触装置(290)，以用于传输数据，

-其中所述第二数据接触装置(410)被电连接至所述控制装置(245)，以处理可借助所述第一及第二数据接触装置(290、410)被传输的数据。

18.根据权利要求15至17的任一项所述的控制系统(10)，

-其中所述控制模块(80)具有至少一个馈送连接(251)，其中至少一个第一馈送接点(252)位于所述控制壳体(240)的背对所述信号分配板(15)的控制壳体前面(280)上，

-其中所述第一馈送接点(252)可被电连接至电源，

-其中所述第一插槽接点(400)被电连接至所述第一馈送接点(252)。

19.一种安装根据上述权利要求及权利要求4的任一项所述的控制系统(10)的方法，

-其中所述信号分配板(15)、所述第一耦接模块(65)及所述控制模块(80)被提供，

-其中在优选地与所述信号分配板(15)正交的第一安装运动中，所述第一耦接模块(65)被安装于所述顶帽导轨(20)上，且所述第一连接机构(95)以形状配合方式将所述第一耦接模块(65)连接至所述顶帽导轨(20)，

-其中在优选地与所述信号分配板(15)正交的第二安装运动中，所述控制模块(80)被安装于所述顶帽导轨(20)上，且所述另外连接机构(255)以形状配合方式将所述控制壳体(240)连接至所述顶帽导轨(20)。

20.根据权利要求19所述的方法，

-其中当所述第一耦接模块(65)被插接于所述顶帽导轨(20)上时，所述第三接触装置(90)被插入所述第四接触装置(231)。

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