DE102007004865A1 - Rail-based, modular device system of industrial information network technology - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein schienenbasiertes, modulares Gerätesystem (1) der industriellen Informationsnetzwerktechnik. Das Gerätesystem weist wenigstens ein separates aktives Netzwerkgerät (2b) und wenigstens ein separates passives Netzwerkgerät (2a) auf. Die Netzwerkgeräte weisen jeweils ein an einer Schiene befestigbares Gehäuse (11) und wenigstens eine Eingangsleitung (4) und wenigstens einen Ausgangssteckverbinder (5) auf. Um trotz großer Variantenvielfalt die Fertigungskosten gering zu halten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gehäuse (11) ein rückwärtiges Gehäuseelement (12) aufweist, das ein an der Schiene befestigbares Haltemittel (14) umfasst und das für das aktive und das passive Netzwerkgerät identisch ausgebildet ist.The invention relates to a rail-based, modular device system (1) of industrial information network technology. The device system has at least one separate active network device (2b) and at least one separate passive network device (2a). The network devices each have a housing (11) which can be fastened to a rail and at least one input line (4) and at least one output connector (5). In order to keep manufacturing costs low despite the large number of variants, the invention provides that the housing (11) has a rear housing element (12), which can be fastened to the rail retaining means (14) and formed identical for the active and the passive network device is.
Description
Die Erfindung betrifft ein schienenbasiertes, modulares Gerätesystem der industriellen Informationsnetzwerktechnik, mit wenigstens einem separaten aktiven und einem separaten passiven Netzwerkgerät, die jeweils ein an einer Schiene befestigbares Gehäuse und wenigstens eine Eingangskontaktanordnung und wenigstens einen Ausgangssteckverbinder aufweisen.The The invention relates to a rail-based, modular device system the industrial information network technology, with at least one separate active and a separate passive network device, each one attachable to a rail housing and at least one input contact arrangement and at least one Having output connector.
In der industriellen Netzwerktechnik werden bei Ethernet-basierenden Anwendungen der Informationstechnik aktive Netzwerkgeräte wie Netzverteiler, auch als "Switch" oder Sternverteiler bezeichnet, und passive Netzwerkgeräte wie Anschlussdosen, insbesondere für Patchkabel, bisweilen auch als Rangierleitungen bezeichnet, verwendet. Die aktiven Netzwerkgeräte unterscheiden sich von den passiven Netzwerkgeräten durch eine zwischen der Eingangskontaktanordnung und dem wenigstens einem Ausgangssteckverbinder zwischengeschaltete Elektronik, während die passiven Netzwerkgeräte ohne zwischengeschaltete Elektronik lediglich die Eingangskontaktanordnung mit den Ausgangssteckverbindern verbindet. Aktive Netzwerkgeräte sind zumeinst auf eine externe Energieversorgung angewiesen.In industrial network technology are based on Ethernet Information technology applications active network devices like power distribution, also called "switch" or star distributor, and passive network devices such as junction boxes, in particular for patch cables, sometimes referred to as jumper cables, used. The active network devices are different from the passive network devices through a between the Input contact arrangement and the at least one output connector Intermediate electronics, while the passive network devices without intermediate electronics, only the input contact arrangement connects to the output connectors. Active network devices At first, you depend on an external energy supply.
Es ist in der industriellen Netzwerktechnik üblich, die in der Wand, in Kabelkanälen oder Ähnlichen fest installierten Netzwerkleitungen an Übergabepunkten in einem Schaltschrank an Anschlussdosen anzuschließen, von denen wiederum die flexiblen Rangierleitungen zu den jeweiligen Endgeräten führen. Die Rangierleitungen sind üblicherweise mit 8-poligen modularen Steckverbindern, beispielsweise RJ45-Steckern, versehen.It is common in industrial network technology used in the wall, in cable channels or similar installed network cables at transfer points in one Switch cabinet to be connected to junction boxes, of which turn lead the flexible jumper cables to the respective terminals. The jumper cables are usually with 8-pin modular Connectors, such as RJ45 plugs provided.
Neben
Einfachgeräten für die Hutschienenmontage sind
auch robuste Geräte für den industriellen Einsatz
bekannt. Diese robusten Geräte sind für die Hutschienen
oder die Wandmontage, teilweise auch für den Außeneinsatz,
geeignet und weisen besonders belastbare Steckverbinder sowie zusätzliche Unterstützungskragen
auf. In der
Ferner sind aus der industriellen Informationsnetzwerktechnik Geräte mit zum Teil fest anklemmbaren Netzwerkleitungen bekannt.Further are from industrial information network equipment with some firmly clamped network cables known.
Ein
modulares Verbindungssystem für Ethernet-Anwendungen im
industriellen Sektor ist in der
Der Nachteil der bekannten Gerätesysteme liegt darin, dass der Fertigungsaufwand des Gerätesystems zu hoch ist, insbesondere wenn das Gerätesystem mehrere Varianten von Netzwerkgeräten umfasst.Of the Disadvantage of the known device systems is that the manufacturing cost of the device system is too high, in particular if the device system has multiple variants of network devices includes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein modulares Gerätesystem der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sich der Fertigungsaufwand gegenüber den bekannten Systemen verringert.Of the The invention is therefore based on the object, a modular device system to make the type mentioned so that the manufacturing cost reduced compared to the known systems.
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte schienenbasierte, modulare Gerätesystem erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse ein rückwärtiges Gehäuseelement aufweist, das ein an der Schiene befestigbares Haltemittel umfasst und das für das aktive und das passive Netzwerkgerät identisch ausgebildet ist.These Task is for the above-mentioned rail-based, modular device system according to the invention thereby solved that the case is a backward Housing member having a fastened to the rail Holding means includes and that for the active and the passive Network device is identical.
Durch diese einfache Maßnahme kann der zur Herstellung des Gerätesystems notwendige Fertigungsaufwand verringert werden, da unabhängig von der Art des Netzwerkgeräts, ein identisches rückwärtiges Gehäuseelement verwendet wird.By This simple measure can be used to manufacture the device system necessary production costs are reduced, since independently of the type of network device, an identical backward Housing element is used.
Ausgehend von diesem Grundprinzip sind weitere Verbesserungen möglich, die jeweils unabhängig miteinander kombiniert werden können.outgoing from this basic principle further improvements are possible each of which can be independently combined with each other.
So kann das Gerätesystem ein Festanschlussmodul aufweisen, das gleichermaßen für die aktiven und passiven Netzwerkgeräte insbesondere zur Aufnahme der Eingangskontaktanordnung verwendet werden kann. In dem Festanschlussmodul können die Litzen eines Netzwerkkabels einzeln und direkt kontaktiert werden, beispielsweise durch Schneidklemmen. Hierzu kann das Festanschlussmodul insbesondere einen Klemmanschluss aufweisen, an den das Netzwerkkabel dauerhaft anschließbar ist. Das Festanschlussmodul kann insbesondere in Form einer Abdeckung ausgestaltet sein. Die Abdeckung kann unverlierbar am Gehäuse angeordnet sein, beispielsweise durch ein einfaches Steckscharnier. Das Festanschlussmodul kann ferner eine Zugsicherung für eine Eingangsleitung bilden, mit der diese am Netzwerkgerät festklemmbar ist.So the device system can have a fixed connection module, that equally for the active and passive Network devices, in particular for receiving the input contact arrangement can be used. In the fixed connection module can the strands of a network cable are contacted individually and directly, for example by cutting clamps. For this purpose, the fixed connection module in particular have a terminal connection to which the network cable permanently connectable. The fixed connection module can be designed in particular in the form of a cover. The cover can be arranged captive on the housing, for example through a simple plug hinge. The fixed connection module can further form a train protection for an input line, with this on the network device can be clamped.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Gerätesystem ein Blindmodul aufweisen, das gegen das Festanschlussmodul austauschbar an dem passiven und/oder dem aktiven Netzwerkgerät befestigt werden kann. Das Blindmodul ist vor zugsweise allseitig geschlossen, so dass, wenn das Festanschlussmodul nicht benötigt wird, das Innere des Netzwerkgeräts durch das Blindmodul verschlossen ist, ohne dass Öffnungen frei bleiben, durch die Schmutz in das Innere des Gehäuses gelangt.In a further advantageous embodiment, the device system have a dummy module, the exchangeable against the fixed connection module attached to the passive and / or the active network device can be. The dummy module is preferably closed on all sides before, so if the fixed connection module is not needed, the interior of the network device is closed by the dummy module is, without leaving any openings, through the dirt gets into the interior of the housing.
Das Festanschlussmodul und/oder das Blindmodul sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie ohne Spezialwerkzeug, allein durch Standardwerkzeug, beispielsweise handelsübliche Schraubendreher, Zangen, Schraubenschlüssel oder Bitsätze, bedienbar sind.The fixed connection module and / or the dummy module are preferably designed so that they without special tools, solely by standard tools, such as commercial screw breadwrenches, pliers, wrenches or bit sets, are operable.
Von Vorteil ist ferner, wenn das rückwärtige Gehäuseelement eine Aufnahme für das Festanschlussmodul aufweist, da hierzu die notwendige Variantenvielfalt für das vordere, von der Schiene abgewandte Gehäuseelement sinkt: Bei der Gestaltung des vorderen Gehäuseelements muss nicht mehr darauf Rücksicht genommen werden, ob ein Festanschluss notwendig ist oder nicht. Das vordere Gehäuseelement kann rein nach den Anschlusserfordernissen des jeweiligen Netzwerkgeräts ausgebildet werden.From Advantage is further, if the rear housing element has a receptacle for the fixed connection module, as this the necessary variety of variants for the front, from the Rail facing away housing element decreases: In the design of the Front housing element no longer needs to be considered be taken, whether a permanent connection is necessary or not. The front housing element can be purely according to the connection requirements be formed of the respective network device.
Um das Bauvolumen des auf der Schiene befestigten Gerätesystems möglichst klein zu halten und die Netzwerkgeräte jeweils Seite an Seite anliegend auf der Schiene anbringen zu können, kann das Festanschlussmodul eine Zugangsöffnung für ein Netzwerkkabel bzw. eine zur Eingangskontaktanordnung führende Eingangsleitung aufweisen, die sich im auf der Schiene montierten Zustand nach unten öffnet und insbesondere an der unteren Seitenfläche des Netzwerkgeräts angeordnet sein kann.Around the volume of construction of the device system mounted on the rail keep as small as possible and the network devices in each case to be able to attach side by side to the rail, the fixed connection module can be an access opening for a network cable or a leading to the input contact arrangement Have input line, which mounted in the rail State opens down and especially at the bottom Side surface of the network device may be arranged can.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die Netzwerkgeräte des Gerätesystems standardisierte Gehäusegrößen aufweisen, die so bemessen sind, dass das aktive und das passive Netzwerkgerät bei voll besetzter Schiene gegeneinander austauschbare Gehäusegrößen aufweisen. Durch diese Maßnahme kann ein Betreiber die Netzwerkgeräte auch nach der Montage auf der Schiene sogar bei voll besetzter Schiene beliebig gegeneinander austauschen. Insbesondere ist bei dieser Ausgestaltung der Austausch auch eines aktiven Netzwerkgeräts gegen ein passives Netzwerkgerät und umgekehrt möglich.From It is also advantageous if the network devices of the device system have standardized housing sizes, which are sized to be the active and the passive network device with fully occupied rail interchangeable housing sizes exhibit. By this measure, an operator can Network devices even after mounting on the rail even exchange freely with each other when the rail is full. Especially In this embodiment, the exchange is also an active network device against a passive network device and vice versa possible.
Ferner können in einer weiteren unabhängig vorteilhaften Ausgestaltung die Netzwerkgeräte mit einem Stromversorgungsanschluss versehen sein, der im auf der Schiene montierten Zustand nach unten gerichtet ist. Der Stromversorgungsanschluss kann ebenfalls als ein Stromversorgungsmodul ausgestaltet sein, das Teil des Gehäuses des aktiven und des passiven Netzwerkgeräts bilden kann. Bei dieser Anordnung ist seitlich kein Raum für die Energieversorgung notwendig und die Geräte können direkt nebeneinander mit aneinanderliegenden Seitenwänden auf der Schiene montiert werden.Further can in a further independently advantageous Design the network devices with a power supply connection be in the mounted on the rail state down is directed. The power supply connection can also be used as a power supply module be designed, the part of the housing of the active and the passive network device. With this arrangement, there is no space for the power supply on the side necessary and the devices can be right next to each other mounted with adjacent side walls on the rail become.
Der wenigstens eine Ausgangssteckverbinder befindet sich vorzugsweise auf der von der Schiene abgewandten Frontseite der Netzwerkgeräte. Sind mehrere Ausgangssteckverbinder vorhanden, so sind vorzugsweise alle auf der Frontseite übereinanderliegend, insbesondere fluchtend, angeordnet. Um möglichst viele Netzwerkgeräte einer gegebenen Schienenlänge unterbringen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Netzwerkgeräte einen schmalen Formfaktor aufweisen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Netzwerkgeräte jeweils eine Breite in Schienenrichtung aufweisen, die höchstens etwa dem 2-fachen der Breite von sich an der Gehäusefront befindlichen Steckeraufnahmen entsprechen. Diese Breite erlaubt einen noch ergonomisch guten Zugriff auf die Steckverbinder, ohne dass dadurch der Formfaktor nachteilig beeinflusst wird.Of the at least one output connector is preferably located on the front of the network devices facing away from the rail. are several output connectors present, so are all preferably superimposed on the front, in particular in alignment, arranged. To as many network devices as possible to accommodate a given rail length, it is beneficial if the network devices have a narrow form factor exhibit. This is achieved according to the invention by that the network devices each have a width in the rail direction not more than about 2 times the width of correspond to the housing front located plug receptacles. This width allows an ergonomically good access to the Connector, without adversely affecting the form factor.
Der schmale Formfaktor kann zusätzlich oder alternativ dadurch sichergestellt werden, dass sich an der Gehäusefront befindliche Ausgangssteckverbinder einreihig mit ihren Schmalseiten übereinander liegend angeordnet sind.Of the narrow form factor may additionally or alternatively thereby be ensured that located on the front of the housing Single-row output connectors with their narrow sides one above the other are arranged horizontally.
Gerade bei der Verwendung von schienenbasierten Gerätesystemen kann der Montageaufwand zur Befestigung der Schiene verringert werden, wenn die an der Schiene zu befestigenden Netzwerkgeräte möglichst leicht sind. Erfindungsgemäß wird das Gewicht durch Verwendung von Gehäuseelementen aus Kunststoff verringert. Um die elektromagnetische Verträglichkeit trotz des Kunststoffes sicherzustellen, kann eine elektrisch leitende Beschichtung vorgesehen sein. Zusätzlich können Mehrlagenleiterplatten und/oder Abschirmungen einzelner elektronischer Bauelemente, das sogenannten „Packaging", vorgesehen sein. Falls eine Gewichtserhöhung in Kauf genommen wird, können auch einfache Schirmbleche im Gehäuse verwendet werden.Just when using rail-based device systems the mounting cost for attaching the rail can be reduced if the network devices to be attached to the rail as possible are easy. According to the invention, the weight reduced by the use of plastic housing elements. To the electromagnetic compatibility despite the plastic To ensure an electrically conductive coating can be provided be. In addition, multi-layer printed circuit boards and / or shields of individual electronic components, the so-called "packaging", provided that an increase in weight can be accepted, even simple shielding plates be used in the housing.
Das Gehäuse der Netzwerkstecker kann eine Leiterplatte aufnehmen, deren Ebene bei montiertem Netzwerkgerät vorzugsweise vertikal und senkrecht zur Schienenebene verläuft. Auch diese Maßnahme führt zu einem schmalen Formfaktor.The Housing of the network connector can accommodate a printed circuit board, their level with mounted network device preferably vertically and perpendicular to the rail plane. Also this measure leads to a narrow form factor.
Die Abmessungen der Leiterplatten für die aktiven und passiven Netzwerkgeräte sind vorzugsweise identisch. Bei dieser Maßnahme können für sämtliche Leiterplatten dieselben Haltemittel zur Befestigung im Gehäuse verwendet werden. Die Leiterplatten können ferner vorzugsweise ausschließlich im rückwärtigen Gehäuseteil gehalten sein, was die Gestaltung des vorderen Gehäuseteils und den Zusammenbau von vorderen und rückwärtigen Gehäuseteil vereinfacht.The Dimensions of printed circuit boards for the active and passive Network devices are preferably identical. At this Measure can be for all PCBs same retaining means for mounting in the housing be used. The printed circuit boards may also preferably exclusively in the rear housing part be held what the design of the front housing part and the assembly of front and back Housing part simplified.
Das rückwärtige Gehäuseelement kann bei dieser Ausgestaltung oben und unten zwei nut- bzw. schienenförmige, sich nach vorne hin öffnende Aufnahmen aufweisen, in denen die Leiterplatte von vorne einfach eingeschoben wird. Zusätzlich können Rastmittel vorgesehen sein, welche die Leiterplatte wenigstens während der Vormontage der Netzwerkgeräte im rückwärtigen Gehäuseelement halten. Das erfindungsgemäße Gerätesystem wird nunmehr anhand verschiedener Netzwerkgeräte mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert.In this embodiment, the rearward housing element may have two groove-shaped or rail-shaped receptacles which open at the top and at the bottom, receptacles which open towards the front, in which the printed circuit board is simply pushed in from the front. In addition, latching means may be provided which hold the circuit board in the rear housing element at least during the pre-assembly of the network devices. The device system according to the invention is now on hand of various network devices with reference to the drawings exemplified.
Insbesondere bei Verwendung des Festanschlussmoduls an der im auf der Schiene montierten Zustand unteren Seite der Netzwerkgeräte lässt sich eine im industriellen Betrieb einfach zu überblickende Verbindungstopologie herstellen, indem zwei Schienen übereinander liegend vorgesehen sind, wobei die aktiven Netzwerkgeräte auf der oberen und die passiven Netzwerkgeräte auf der unteren Schiene angeordnet sind. Die unten an den Netzwerkgeräten angeordnete Eingangskontaktanordnung verhindert, dass der Eingang eines Netzwerkgeräts in kritischen Situationen mit dem Ausgang verwechselt wird und Fehlbedienungen stattfinden. Die übersichtliche Anordnung der Netzwerkgeräte mit unterschiedlicher Funktion auf zwei übereinander liegenden Schienen verhindert in kritischen Situationen nochmals Fehlbedienungen.Especially when using the fixed connection module at the on the rail mounted state leaves lower side of the network devices a connection topology that is easy to survey in industrial operation manufacture by providing two rails lying one above the other are, with the active network devices on the top and the passive network devices are arranged on the lower rail are. The input contact arrangement located at the bottom of the network devices Prevents the input of a network device in critical situations is confused with the output and erroneous operations take place. The clear arrangement of the network devices with different function on two superimposed Rails again prevents incorrect operation in critical situations.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von konkreten Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die in den erläuterten Ausführungsformen enthaltenen Merkmale können, wie oben beschrieben ist, weggelassen oder beliebig miteinander kombiniert werden, wenn es auf den mit dem Merkmal verbundenen Vorteil bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommen sollte.in the The following is the invention with reference to specific embodiments explained by way of example with reference to the drawings. The included in the illustrated embodiments Features may be omitted as described above or can be combined with each other when it is on the with the advantage associated with the feature in a particular application should arrive.
Es zeigen:It demonstrate:
Zunächst
wird der Aufbau eines erfindungsgemäßen Gerätesystems
Das
Gerätesystem
Das
Gerätesystem
Die
Netzwerkgeräte
In
Abhängigkeit von der Belegung der einzelnen Adern der Eingangsleitung
Die
aktiven Netzwerkgeräte
Die
Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit von Steckverbindungen
der Informationsnetzwerktechnik sind in der Industrie im Allgemeinen höher
als im Bürobereich. Daher können besondere Maßnahmen
getroffen sein, um beim Gerätesystem
Die
Ausgangssteckverbinder
Die
Breite B beträgt insbesondere wenigstens das 1,25-fache
bis höchstens etwa das Doppelte der Breite A der Anschlussstrecker
Die
Frontseite F der Netzwerkgeräte
Das
Gerätesystem
Sämtliche
Netzwerkgeräte
Schließlich
ist in
Die
aktiven Netzwerkgeräte
Der
Aufbau eines passiven Netzwerkgeräts
Zur
montagesicheren Halterung der Leiterplatte
Das
Festanschlussmodul
Über
ein standardisiertes Befestigungsmittel
Eine
Eingangskontaktanordnung
Durch
die senkrecht aufgenommene Leiterplatte
In
Der
Aufbau eines aktiven Netzwerkgeräts
Erfindungsgemäß weist
das aktive Netzwerkgerät
Aufgrund
des identischen rückwärtigen Gehäuseelements
Zur
Energieversorgung der Elektronik des aktiven Netzwerkgeräts
Das
vordere Gehäuseelement
Die
Gehäuseelemente
Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten RJ45-Stecker dienen lediglich der Illustration. Selbstverständlich können sämtliche in der Informations- und Netzwerktechnik verwendeten Steckerformate eingesetzt werden.The serve in the embodiments shown RJ45 connector just the illustration. Of course you can all used in information and network technology Plug formats are used.
Die Netzwerkgeräte haben wenigstens Schutzklasse IP20.The Network devices have at least protection class IP20.
Die
Netzwerkgeräte
Das
aktive Netzgerät
Weitere
Modifikationen sind möglich. Beispielsweise können
die Netzwerkgeräte
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