DE102006000977B3

DE102006000977B3 - Adapter zum Anschluss eines signaltechnisch antivalent detektierenden Sensor

Info

Publication number: DE102006000977B3
Application number: DE200610000977
Authority: DE
Inventors: Gottfried Brandl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-07
Filing date: 2006-01-07
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2026-01-08

Abstract

In der Automatisierungstechnik werden viele Bauteile mittels M12 Steckverbindern nach IEC 947-5-2 verbunden. Der beschriebene Adapter soll nicht erwünschte Verbindungsvarianten die sich bei Verwendung von Standard Kabelkomponenten und antivalenten Sensoren ergeben beseitigen. Ungeachtet ob das Sensorsignal an Pin 4 oder Pin 2 zum Eingangsmodul weitergeleitet werden soll, die Anschlusskabel können gleich ausgeführt werden, da die Auswahl durch Einfügen des Adapters geändert wird. DOLLAR A Der Adapter M12 antivalent ist konzipiert zum Verbinden eines M12 Steckers mit einer M12 Buchse nach IEC 947-5-2, in vier- bzw. fünfpoliger Ausführung. DOLLAR A Belegung laut Verbindungstabelle: DOLLAR A DOLLAR I1

Description

Die Erfindung betrifft einen Signaladapter der es ermöglicht, dass ein signaltechnisch antivalent detektierender Sensor, der insbesondere an Pin 2 eines M12 Anschlusssteckers ein antivaletes Ausgangssignal liefert, an insbesondere die M12 Buchse der Sensoranschlussleitung angeschlossen werden kann und dabei das antivalente Ausgangsignal mit dem Eingangsmodul verbunden wird, obwohl die Anschlussleitung zur Erfassung des Ausgangssignals konfiguriert wurde, gemäß Patentanspruch 1.

In der Automatisierungstechnik erfolgt der Anschluss zahlreicher Sensoren über Steckverbinder der Typs M12 nach IEC 947-5-2. Die Standardbelegung ist dabei wie folgt ausgeführt. Pin 1 dient der Plus Versorgung, an ihm wird die Betriebsspannung aufgelegt. Die Belegung des Pin 2 ist vom Sensortyp abhängig, bei antivalent detektierenden Sensoren liefert er das negierte Ausgangssignal. Der Pin 3 dient der Minus Versorgung. Der Pin 4 liefert das Ausgangssignal. Der Pin 5 ist optional bei leitenden Sensorgehäusen ohne Schutzisolierung und wird mit Erde (PE) verbunden. Die Sensoren werden je nach den Erfordernissen über drei, vier oder fünfadrige Verbindungskabel mit den Eingansmoduln verbunden. Betrachtet man die Anschlussart so gibt es einerseits Eingangsmodule in Klemmtechnik, die eine niedrige Schutzart besitzen und deshalb in Unterverteilern und Schaltschränken Verwendung finden, sowie Feldmodule in M12 Stecktechnik, welche eine hohe Schutzart besitzen und somit direkt an der Anlage montiert werden können.

Wird ein signaltechnisch antivalent detektierender Sensor mit einem Eingangsmodul, in Klemmtechnik, verbunden so steht, bei Verwendung einer vier- oder fünfadrigen Standard M12 Anschlussleitung, an der schwarzen Ader das Ausgangssignal und an der weißen Ader das negierte (antivalente) Ausgangsignal des Sensors zur Verfügung. Für das Steuerungsprogramm ist normalerweise ein Signal des antivalent detektierenden Sensors ausreichend.

Dies bedeutet jedoch, dass eine signalführende Ader nicht verwendet wird und diese deshalb entweder am Beginn der Kabelummantelung gekürzt, oder lose in den Kabelkanal gelegt wird, oder Zusatzklemmen benötigt werden da an den Eingangsmoduln meist kein Reserveanschlusspunkt vorhanden ist. Eine lose Ader im Kabelkanal kann bei den üblichen verzinkten und geerdeten Montageplatten und bei unterlassener Isolierung des Aderanfangs zu Kurzschlüssen führen, welche schwierig zu

Bei den mit M12 Buchsen versehenen Feldmoduln können beidseitig vorkonfektionierte Anschlussleitungen verwendet werden. Wird ein signaltechnisch antivalent detektierender Sensor mit einem Feldmodul über eine vier oder fünfpolige Anschlussleitung verbunden, so können nachteilige Wechselwirkungen auftreten. Es gibt Eingangsmodule bei denen Pins 2 und Pin 4 einer Anschlussbuchse gebrückt sind und somit auch die antivalenten Ausgangssignale des Sensors kurzgeschlossen werden. Weiter gibt es Eingangsmodule bei welchen der Pin 2 der ersten Buchse mit dem Pin 4 der zweiten Buchse verbunden ist. Ein Problem tritt hier erst dann auf, wenn an der ersten Buchse ein antivalent detektierender Sensor angeschlossen ist und die zweite Buchse mit einem Sensor belegt wird. Die Ausgangstreiber der Sensoren werden in diesem Fall kurzgeschlossen.
Möchte man eine Verkablung unabhängig vom verwendeten Signal des antivalenten Sensors gestalten, so ist dies durch Verwendung eines mit Elektronik versehenen Signaladapters möglich. Die Signaladapter BOS S online-Produktinformation der Fa. Balluff zeigt einen Signaladapter der einfach zwischen Sensor und Anschlussleitung gesteckt wird. Das Verhalten der Elektronik des Signaladapters wird über spezielle Signalfolgen, die je nach Gerät und Funktion unterschiedlich sind, bestimmt. Diese Adapter, eigentlich für umfangreichere elektronische Signalvorverarbeitung konzipiert, können zwar als Öffner/Schließer Inverter verwendet werden, jedoch kann es auch hier zu Wechselwirkungen mit dem Eingangsmodul kommen. Wird ein vorkonfektioniertes vier oder fünfpoliges Anschlusskabel an ein Eingangsmodul in Feldtechnik angeschlossen, bei welchen die Pins 2 und 4 kurzgeschlossen bzw. der Pin 2 der ersten Eingangsbuchse mit dem Pin 4 der zweiten Eingangsbuchse verbunden ist, so gelangt Spannung während der Betriebsphase an den Teach in Pin 2 des Signaladapters. Somit kann während des Betriebs der Adapter in den Programmiermodus umgeschaltet werden, was eine Änderung der Adapterfunktion zur Folge haben kann. Nachteilig ist auch, dass die Funktion erst über einen Teach in Eingang programmiert werden muss und die Funktion von außen nicht ersichtlich ist. Antivalent detektierende Sensoren liefern bereits am Pin 2 das gewünschte Signal, eine nachgeschaltene Elektronik die aus dem an Pin 4 anstehenden Signal des Sensors ein antivalentes erzeugt ist deshalb nicht sinnvoll. Die verwendeten Elektronikbauteile verursachen zusätzliche Platzbedarf.
In den Gebrauchsmustern G94 09 936 U1 und G91 11 864 U1 sind Adapter beschrieben die lediglich von in ihrer Funktion her als Adapter der Erfindung ähnlich sind, ausengten weisen sie den Fachmann in eine andere Richtung.

Durch die Erfindung wird ein Adapter geschaffen, mit dem die oben genannten Probleme vermieden werden. Der Adapter ermöglicht einen einfachen Anschluss von antivalent delektierenden Sensoren insbesondere an genormten Standardverbindungen des Typs M12, da er nur er nur zwischen Sensor und Anschlussleitung gesteckt werden muss. Die Anschlussleitungen können nun gleich konfiguriert werden was den Einsatz von vorkonfektionierten Standartkabeln begünstigt. Diese jetzt vom ausgewerteten Sensorsignal unabhängige Verdrahtung trägt zur Fehlervermeidung bei und spart Inbetriebnahmezeit. Kurzschlüsse und Wechselwirkungen mit den Eingangsmoduln, wie sie oben beschrieben sind, werden vermieden, weil der Pin 4 auf Sensorseite des Adapters und Pin 2 auf der Seite des Eingangsmoduls nicht belegt sind. Der Adapter benötigt keine Elektronik, muss daher nicht programmiert werden und hat keinen Einfluss auf die Signallaufzeiten. Die Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme auf einfache Art, ist leicht zu handhaben und kann einfach hergestellt werden. Bei einigen Sensoren insbesondere bei Lichtschranken bestünde die Möglichkeit eventuelle Umschalter, wie z.B. die hell-dunkel Umschaltung, einzusparen indem man die Ausgangspins entsprechend belegt und die Auswahl mit Hilfe des Adapters trifft.

Entsprechend der Ausführungsform der Erfindung weist der Adapter, für antivalent detektierende Sensoren, an dem einen Ende eine M12 Buchse und an dem anderen Ende einen M12 Stecker, mit vier optional fünf Kontakten, auf. Der Stecker des Sensors wird dabei mit der Buchse des Adapters und der Stecker des Adapters wird mit der Buchse des Anschlusskabels verbunden, welches zu einem Eingangsmodul führt. Zwischen Buchse und Stecker des Adapters ist die Verdrahtung wie folgt definiert.
Pin 1 der Buchse ist mit dem Pin 1 des Steckers verbunden,
Pin 2 der Buchse ist mit dem Pin 4 des Steckers verbunden,
Pin 2 des Steckers ist nicht belegt,
Pin 3 der Buchse ist mit dem Pin 3 des Steckers verbunden,
Pin 4 der Buchse ist nicht belegt,
optional ist der Pin 5 der Buchse mit dem Pin 5 des Steckers verbunden.
Die 4 zeigt die Verdrahtung zwischen Buchse und Stecker des Adapters, sie gilt für die nachfolgend dargestellten Gehäusevarianten.
Die 1 zeigt einen Adapter deren Buchse und Stecker gemeinsam in einem Gehäuse oder Spritzgussteil untergebracht sind.
Die 2 zeigt einen Adapter deren Buchse und Stecker über einen Kabel miteinander verbunden sind und die Buchse in gerader Form ausgebildet ist.
Die 3 zeigt einen Adapter deren Buchse und Stecker über einen Kabel miteinander verbunden sind und die Buchse in gewinkelter Form ausgebildet ist.

Claims

Adapter zum Anschluss eines signaltechnisch antivalent detektierenden Sensors, der insbesondere an einem M12 Stecker an Pin 4 ein Ausgangssignal und an Pin 2 ein antivalentes Ausgangssignal zur Verfügung stellt, insbesondere an genormten Standardverbindungen des Typs M12, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter mit je einem vierpoligen, mit Pin 1 bis 4 versehenen, optional je fünfpoligen, mit Pin 1 bis 5 versehenen, Anschluss mit einem Stecker des Sensors der mit einer Buchse des Adapters verbunden ist und einer Buchse eines Anschlusskabels, die mit dem Stecker des Adapters verbunden ist, wobei zwischen der Buchse und dem Stecker des Adapters der Anschluss Pin 1 der Buchse mit Pin 1 des Steckers verbunden ist, Pin 2 der Buchse mit Pin 4 des Steckers verbunden ist, Pin 2 des Steckers nicht belegt ist, Pin 3 der Buchse mit Pin 3 des Steckers verbunden ist, Pin 4 der Buchse nicht belegt ist, optional Pin 5 der Buchse mit Pin 5 des Steckers verbunden ist.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse und der Stecker des Adapters in einem Gehäuse oder Spritzteil untergebracht sind.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse und der Stecker des Adapters über ein Kabel miteinander verbunden sind, wobei die Buchse in gerader Form ausgebildet ist.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse und der Stecker des Adapters über ein Kabel miteinander verbunden sind, wobei die Buchse in gewinkelter Form ausgebildet ist.