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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Steuer- und Kommunikationsmodul,
welches an ein Bussystem, insbesondere an ein dezentrales, ereignisgesteuertes
Bussystem mit serieller Datenübertragung, ankoppelbar
ist. Ferner betrifft die Erfindung ein System, aufweisend ein derartiges
Steuer- und Kommunikationsmodul und zumindest ein Funktionsmodul.
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Höhere Anforderungen
an Flexibilität
und Komfort der Elektroinstallation, verbunden mit dem Wunsch nach
Minimierung des Energiebedarfs, haben zur Entwicklung der Gebäudesystemtechnik
geführt.
Ein Bus bzw. ein Bussystem der Gebäudesystemtechnik ist ein Leitungssystem
mit zugehörigen Steuerungskomponenten,
das zum Austausch von Daten und/oder Energie zwischen Hardware-Komponenten,
den Busmodulen, dient. Durch ein derartiges Bussystem lassen sich
alle betriebstechnischen Funktionen und Abläufe über eine gemeinsame Busleitung
steuern, überwachen
und melden. Ein Vorteil eines derartigen Bussystems, insbesondere
eines dezentralen, ereignisgesteuerten Bussystems, ist, dass sich
die Elektroinstallation in einem Gebäude wesentlich einfacher realisieren,
später
problemlos erweitern und modifizieren lässt.
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An
ein Bussystem, insbesondere an ein dezentrales, ereignisgesteuertes
Bussystem mit serieller Datenübertragung,
können
eine Vielzahl von Busmodulen angekoppelt werden. Busmodule beinhalten
einen Teil zur Datenübertragung
sowie einen Teil zur Ausführung
der eigentlichen Funktion des Busmoduls z. B. als Schalter oder
als Eingang für
ein binäres
Signal. Ein solches Busmodul kann jedoch auch modular als ein Steuer- oder Kommunikationsmodul
sowie ein oder mehrere Funktionsmodule realisiert sein.
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Bei
kommunikativen Installationsgeräten
in Reiheneinbauform, die modular aufgebaut sind, gibt es wenigstens
ein Steuer- oder
Kommunikationsmodul, das eine eigene integrierte Busankopplung beinhaltet,
und ergänzbare,
z. B. ansteckbare, Funktionsmodule. Für die Kommunikation zwischen
einem Steuer- oder
Kommunikationsmodul und einem Funktionsmodul muss das Steuer- oder
Kommunikationsmodul das Funktionsmodul adressieren. Die Zuweisung
der Funktionsmoduladressen erfolgt händisch oder bevorzugt automatisch
um Fehler zu vermeiden.
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Dabei
haben sowohl das Steuer- oder Kommunikationsmodul als auch die Funktionsmodule eine
bestimmte Funktion, wie zum Beispiel das Schalten oder Dimmen von
Lichtelementen. Die einzelnen Module, d. h. das Steuer- oder Kommunikationsmodul
als auch die Funktionsmodule, können
an einer Tragschiene, insbesondere an einer Hutschiene, befestigt
werden. Dabei sind die Busmodule auf die Hutschiene aufgesteckt.
Problematisch bei dieser bekannten Lösung ist, dass der Ausfall
der Kommunikation zu einem Funktionsmodul zum Ausfall der Kommunikation
oder zu einer erheblichen Verschlechterung der Kommunikation zu
allen anderen (folgenden) Funktionsmodulen führt. Ferner ist ein Mischen
von Funktionsmodulen und anderen Hutschienengeräten nicht möglich. Eine durchgängige Kommunikation
zwischen einem Steuer- oder Kommunikationsmodul und den an das Steuer-
oder Kommunikationsmodul angeschlossenen Funktionsmodulen sowie
den Funktionsmodulen untereinander setzt in den bekannten Lösungen voraus,
dass die Funktionsmodule nicht mit anderen Hutschienengeräten gemischt
werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es ein Steuer- oder Kommunikationsmodul und ein
System, aufweisend ein Steuer- oder Kommunikationsmodul sowie zumindest
ein Funktionsmodul, zu schaffen, welches die Busankopplung des Steuer-
oder Kommunikationsmoduls sowie des zumindest einen Funktionsmoduls
so realisiert, dass nur eine Busankopplung notwendig ist, ohne dass
die Funktionsmodule aneinandergereiht werden müssen. Ferner soll durch ein
derartiges Steuer- oder Kommunikationsmodul sowie durch ein derartiges
System eine galvanische Trennung des Steuer- oder Kommunikationsmoduls
und der Funktionsmodule sowie eine einfache Positionsbestimmung
der Funktionsmodule ermöglicht
werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Steuer- oder Kommunikationsmodul mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch
1 sowie durch ein System, aufweisend ein derartiges Steuer- oder
Kommunikationsmodul und zumindest ein Funktionsmodul, mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch
12 gelöst.
Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen,
der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Merkmale und Details die
im Zusammenhang mit dem Steuer- oder Kommunikationsmodul beschrieben
sind, gelten dabei selbstverständlich
auch im Zusammenhang mit dem System, aufweisend ein derartiges Steuer-
oder Kommunikationsmodul und zumindest ein Funktionsmodul, und umgekehrt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch ein Steuer- und Kommunikationsmodul,
welches an ein Bussystem, insbesondere an ein dezentrales, ereignisgesteuertes
Bussystem mit serieller Datenübertragung,
ankoppelbar ist, wobei das Steuer- und Kommunikationsmodul zumindest
zwei Anschlussplätze zum
Anschluss jeweils eines Funktionsmoduls aufweist, wobei jeder Anschlussplatz
zumindest eine Schnittstelle zum Übertragen von Kommunikationsdaten
von und/oder zu einem Funktionsmodul und zumindest eine Kontaktstelle
zum elektrischen Kontaktieren eines Funktionsmoduls aufweist, und
wobei das Steuer- und Kommunikationsmodul zur stoffschlüssigen und/oder
kraftschlüssigen
Aufnahme in einer Tragschiene bzw. einer Hutschiene ausgebildet ist,
gelöst.
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Durch
ein derartiges Steuer- und Kommunikationsmodul wird ermöglicht,
dass nur eine Busankopplung notwendig ist, ohne dass die Funktionsmodule
aneinandergereiht werden müssen.
Ein derartiges Steuer- und Kommunikationsmodul ermöglicht eine
Zentralisierung der Busankopplung des Steuer- und Kommunikationsmoduls
sowie des zumindest einen an dem Steuer- und Kommunikationsmodul
angeschlossenen Funktionsmoduls. Dies bedeutet, dass das Steuer-
und Kommunikationsmodul sowie das zumindest eine Funktionsmodul über eine
einzige Busankopplung an das Bussystem, insbesondere an das dezentrale,
ereignisgesteuerte Bussystem mit serieller Datenübertragung, ankoppelbar sind.
An ein derartiges Steuer- und Kommunikationsmodul können eine
Vielzahl von Funktionsmodulen angeschlossen werden. Das Steuer-
und Kommunikationsmodul weist zumindest zwei Anschlussplätze zum
Anschluss zumindest zweier Funktionsmodule auf. An die Anschlussplätze können verschiedene
Funktionsmodule angeschlossen werden. Jeder Anschlussplatz des Steuer- und Kommunikationsmoduls
weist zumindest eine Schnittstelle zum Übertragen von Kommunikationsdaten
von und/oder zu einem Funktionsmodul und zumindest eine Kontaktstelle
zur elektrischen Kontaktierung eines Funktionsmoduls auf. An einem
Anschlussplatz des Steuer- und Kommunikationsmoduls kann ein Funktionsmodul
angeschlossen werden. Das Steuer- und Kommunikationsmodul kann beispielsweise
6 oder 12 Anschlussplätze
aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass mehr oder weniger Funktionsmodule an
das Steuer- und Kommunikationsmodul anschließbar sind. Fällt ein
Funktionsmodul aus, so bleibt die Funktionalität der übrigen an das Steuer- und Kommunikationsmodul
angeschlossenen Funktionsmodule aufrecht. Anders als bei bekannten
Lösungen
sind die Funktionsmodule nicht in Reihe zueinander geschaltet, sondern
parallel zueinander. Hierdurch bleibt die Kommunikation oder die
Schnittstelle zu allen anderen Funktionsmodulen aufrecht, wenn ein
Funktionsmodul oder die Schnittstelle zu einem Funktionsmodul ausfällt. Das
Steuer- und Kommunikationsmodul weist bevorzugt eine elektrische Leitung,
insbesondere in Form einer Leiterplatte, auf, über die jeder Anschlussplatz
des Steuer- und Kommunikationsmoduls mit einer Spannung versorgt wird.
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Ein
derartiges Steuer- und Kommunikationsmodul ermöglicht die Vereinfachung der
Funktionsmodule, da diese keine eigene Busankopplung aufweisen müssen. Durch
diese Vereinfachung der Funktionsmodule können Kosten eingespart werden. Die
Busankopplung an das Bussystem, insbesondere an das dezentrale,
ereignisgesteuerte Bussystem mit serieller Datenübertragung, erfolgt nur noch über das
Steuer- und Kommunikationsmodul. Das Steuer- und Kommunikationsmodul
bildet das zentrale Modul, welches die Busankopplung enthält, während die Funktionsmodule
die gewünschten
Funktionen, wie beispielsweise das Schalten, das Dimmen oder die Jalousiesteuerung,
bereitstellen. Ferner ermöglicht eine
derartiges Steuer- und Kommunikationsmodul eine einfache Positionsbestimmung
der an das Steuer- und Kommunikationsmodul angeschlossenen Funktionsmodule.
Es ist leicht erkennbar, welches Funktionsmodul an welchem Anschlussplatz
angeschlossen ist. Die Anschlussplätze können durch eine Ziffernfolge
oder eine Buchstabenfolge gekennzeichnet sein.
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Dadurch,
dass das Steuer- und Kommunikationsmodul zur Aufnahme in einer Tragschiene
bzw. in einer Hutschiene ausgebildet ist, kann erheblich Platz eingespart
werden. Bei den bekann ten Lösungen
ist der Raum in der Hutschiene ungenutzt und wird von den auf die
Hutschiene aufgesteckten Busmodulen abgedeckt. Das Steuer- und Kommunikationsmodul
sitzt in der Tragschiene bzw. in der Hutschiene, wodurch es besser
vor äußeren Einflüssen geschützt ist.
Bevorzugt sitzt das Steuer- und
Kommunikationsmodul derart in der Tragschiene bzw. in der Hutschiene,
dass es bei einer seitlichen Betrachtung der Tragschiene bzw. der
Hutschiene nicht gesehen werden kann. Das Steuer- und Kommunikationsmodul
kann dabei plan mit der offenen Seite der Hutschiene abschließen. Die
der offenen Seite der Tragschiene bzw. der Hutschiene zugewandte
Seite des Steuer- und Kommunikationsmoduls weist die zumindest zwei
Anschlussplätze
zum Anschluss jeweils eines Funktionsmoduls auf.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul ist derart ausgebildet, dass es
in eine Tragschiene bzw. in eine Hutschiene eingefügt werden
kann. Die Befestigung des Steuer- und Kommunikationsmoduls in der
Tragschiene bzw. in der Hutschiene erfolgt dabei bevorzugt stoffschlüssig. D.
h., das Steuer- und Kommunikationsmodul kann beispielsweise in der
Hutschiene eingeklebt werden. Alternativ oder zusätzlich zu
der stoffschlüssigen
Befestigung kann das Steuer- und Kommunikationsmodul kraftschlüssig in
der Tragschiene bzw. in der Hutschiene befestigt werden. Durch eine
kraftschlüssige
Befestigung des Steuer- und
Kommunikationsmoduls in der Tragschiene bzw. in der Hutschiene kann
das Steuer- und Kommunikationsmodul leicht aus der Tragschiene bzw.
aus der Hutschiene entfernt und ggf. durch ein anderes Steuer- und
Kommunikationsmodul ersetzt werden. Zur kraftschlüssigen Befestigung
können Klemm-
oder Schnappverbindungen vorgesehen sein. Ferner ist denkbar, dass
das Steuer- und Kommunikationsmodul durch Schraubverbindungen in der
Tragschiene bzw. in der Hutschiene befestigt wird.
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Ferner
ist das Steuer- und Kommunikationsmodul bevorzugt derart ausgebildet,
dass es formschlüssig
in der Tragschiene bzw. der Hutschiene sitzt. Hierzu weist das Steuer-
und Kommunikationsmodul bevorzugt eine längliche, insbesondere eine längliche
quaderförmige,
Form auf, so dass dieses formschlüssig in der Tragschiene bzw.
in der Hutschiene eingefügt
werden kann. Hierdurch sitzt das Steuer- und Kommunikationsmodul
passgenau in der Tragschiene bzw. der Hutschiene. Das Steuer- und Kommunikationsmodul
kann durch die formschlüssige
Ausgestaltung automatisch in der richtigen Position in der Tragschiene
bzw. der Hutschiene befestigt werden. Eine verdrehte Positionierung
des Steuer- und Kommunikationsmoduls ist dann ausgeschlossen.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul kann in der gesamten Tragschiene
bzw. in der gesamten Hutschiene oder nur in einem Teil der Tragschiene
bzw. der Hutschiene sitzen.
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Bevorzugt
ist ein Steuer- und Kommunikationsmodul, bei dem die Schnittstelle
eines Anschlussplatzes zwei Anschlüsse zum Übertragen von Kommunikationsdaten
von und zu einem Funktionsmodul und dass die Kontaktstelle eines
Anschlussplatzes zwei elektrische Anschlüsse zur Spannungsversorgung
eines Funktionsmoduls aufweist. Ein Anschluss der Schnittstelle
ermöglicht
das Weiterleiten von Kommunikationsdaten von einem Funktionsmodul
an das Steuer- und Kommunikationsmodul und dementsprechend an die
Busleitung des Bussystems. Der andere Anschluss der Schnittstelle
ermöglicht
das Weiterleiten von Kommunikationsdaten von dem Bussystem bzw.
dem Steuer- und Kommunikationsmodul zu dem Funktionsmodul. Zur Spannungsversorgung
eines Funktionsmoduls weist die Kontaktstelle eines Anschlussplatzes
bevorzugt zwei elektrische Anschlüsse auf.
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Des
Weiteren ist ein Steuer- und Kommunikationsmodul bevorzugt, bei
dem die Kontaktstellen der zumindest zwei Anschlussplätze zum
elektrischen Kontaktieren eines Funktionsmoduls in Form von Schneid-Klemmaufnahmen
oder in Form von Druckkontakten ausgebildet sind. Die Schneid-Klemmtechnik
ist die heute gängigste
Art symmetrische Leiter anzuschließen. Bei dieser Technik wird
die Leitung nicht abisoliert. Die Schneidklemmen verdrängen die
Isolierung der Leitung, wenn diese in die Leitung hineingedrückt wird,
und kontaktieren die Adern in der Leitung. Bevorzugt wird eine Technik,
die diese Kontaktierung beim Aufschnappen des Reiheneinbaugerätes ohne
Zusatzwerkzeuge erlaubt. Ferner können die Kontaktstellen der
zumindest zwei Anschlussplätze
zum elektrischen Kontaktieren eines Funktionsmoduls in Form von
Druckkontakten ausgebildet sein. Hierbei wird die elektrische Kontaktierung
zwischen den Kontaktstellen und den Kontaktschnittstellen eines
Funktionsmoduls dadurch hergestellt, dass die Kontaktstellen und/oder die
Kontaktschnittstellen zur Kontaktierung druckbeaufschlagt werden.
Die Kontaktstellen der zumindest zwei Anschlussplätze zum
elektrischen Kontaktieren eines Funktionsmoduls können auch
in Form von Klemmenpaaren ausgebildet sein.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul weist vorteilhafterweise eine elektrische
Leitung, insbesondere eine Leiterplatte, zum elektrischen Kontaktieren
der Kontaktstellen und zum Kontaktieren einer externen Spannungsversorgung
auf. Alle Anschlussplätze
des Steuer- und Kommunikationsmoduls kontaktieren oder ermöglichen
eine Kontaktierung der elektrischen Leitung. Die elektrische Leitung ist
bevorzugt an der Bodenseite des Steuer- und Kommunikationsmoduls
angeordnet und kann durch Klemmöffnungen
in den Anschlussplätzen
von einer Kontaktschnittstelle eines Funktionsmoduls kontaktiert
werden. Selbst wenn eine elektrische Verbindung von der elektrischen Leitung
zu einem Funktionsmodul ausfällt,
bleiben die elektrischen Verbindungen und damit die Spannungsversorgung
zu den übrigen
an den Anschlussplätzen
angeschlossenen Funktionsmodulen aufrecht, da die Spannungsversorgung
zu den Funktionsmodulen parallel erfolgt.
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Besonders
bevorzugt ist die elektrische Leitung eine in dem Steuer- und Kommunikationsmodul angeordnete
Leiterplatte.
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Zur
Datenübertragung
ist es möglich,
herkömmliche
Datenkabel bzw. Netzwerkkabel, beispielsweise ummantelte Kupferkabel,
zu verwenden. Bevorzugt ist jedoch ein Steuer- und Kommunikationsmodul,
bei dem das Steuer- und Kommunikationsmodul Lichtwellenleiter zu
den Schnittstellen der zumindest zwei Anschlussplätze aufweist
und dass die Schnittstellen der zwei Anschlussplätze zum Übertragen von Kommunikationsdaten
von und/oder zu einem Funktionsmodul in Form von Lichtsignalen ausgebildet
sind. Ferner kann das Steuer- und Kommunikationsmodul eine oder
mehrere Lichtleiterschnittstelle(n) zu der Busleitung des Bussystems aufweisen.
Die Lichtwellenleiter verlaufen dann von der/den der Busleitung
zugeordneten Lichtleiterschnittstelle(n) zu den Lichtleiterschnittstellen
der Anschlussplätze
des Steuer- und Kommunikationsmoduls. Die beispielsweise von einem
Funktionsmodul erfassten Daten müssen
zuerst einmal in Lichtsignale umgesetzt werden. Dazu weist jeder
Anschlussplatz des Steuer- und Kommunikationsmoduls ein Lichtelement,
insbesondere eine Leuchtdiode (LED), zur Umsetzung von elektronischen
Signalen in Lichtsignale bzw. von Lichtsignalen in elektronische
Signale auf. Diese Leuchtdioden flackern quasi im Takt der Daten.
Das ausgesendete Licht kann über
den Lichtwellenleiter zum Empfänger
im Bussystem übertragen
werden. Dort befindet sich eine Empfangsdiode, die die Lichtsignale
wieder in elektrische Impulse umsetzt, die als Daten interpretiert
werden können. Moderne LEDs
sind schnell genug, um auch große Datenströme bewältigen zu
können.
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Ein
Lichtleiter kann das Licht in beiden Richtungen gleich gut weitergeben.
Daher lassen sich Lichtimpulse sowohl in die eine als auch in die
andere Richtung sehr gut übertragen.
Lichtimpulse werden gleichzeitig, aber in entgegen gesetzten Richtungen durch
den Lichtwellenleiter geschickt. Die Impulse durchdringen sich dabei,
ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Daher können Kosten und Verkabelungsaufwand
gespart werden, wenn nur ein Lichtwellenleiter für beide Datenströme verwendet
wird. Besonders bevorzugt weist das Steuer- und Kommunikationsmodul
jedoch zwei Lichtwellenleiter für
ankommende und abgehende Datenströme zu jedem Anschlussplatz
auf. Dies gewährleistet
eine besonders sichere Datenverbindung von und zu einem Funktionsmodul.
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Durch
die Verwendung von Lichtwellenleitern zur Datenübertragung wird eine galvanische Trennung
des Steuer- und Kommunikationsmoduls und der Funktionsmodule geschaffen.
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In
gleicher Art und Weise kann die Datenübertragung auch ohne Lichtwellenleiter
erfolgen, wenn die Lichtsende- und -empfangseinrichtung eines Anschlussplatzes
mit der Lichtsende- und
-empfangseinrichtung eines Funktionsmoduls durch entsprechende Anordnung
ausgerichtet ist.
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Des
Weiteren kann das Steuer- und Kommunikationsmodul selbst ein Funktionsmodul
aufweisen. Dazu ist das Funktionsmodul in dem Steuer- und Kommunikationsmodul
integriert. D. h., dass integrierte Funktionsmodul ist zusätzlich zu
den an den Anschlussplätzen
angeschlossenen Funktionsmodulen an dem Steuer- und Kommunikationsmodul
vorgesehen. Hierdurch wird durch das erfindungsgemäße Steuer-
und Kommunikationsmodul und die an dem Steuer- und Kommunikationsmodul
angeschlossenen Funktionsmodule genauso viel Platz auf der Hutschiene
eingenommen, wie die separate Anordnung dieser Module an der Hutschiene.
Allerdings ist durch das erfindungsgemäße Steuer- und Kommunikationsmodul nur eine Busankopplung
für das
Steuer- und Kommunikationsmodul und die Funktionsmodule erforderlich.
Dies erspart erhebliche Kosten.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul weist ferner bevorzugt Anschlüsse, insbesondere Steckklemmen,
zur Ankopplung an eine Busleitung des Bussystems, insbesondere des
dezentralen, ereignisgesteuerten Bussystems, auf. Bevorzugt kann das
Steuer- und Kommunikationsmodul
durch eine Busanschlussklemme, wie eine Schraub-Steckklemme, an
der Busleitung des Bussystems angeschlossen sein. Beim Trennen eines
Steuer- und Kommunikationsmoduls vom Bus, wird der Bus nicht unterbrochen.
Alle anderen am Bus angeschlossenen Steuer- und Kommunikationsmodule
oder Funktionsmodule arbeiten dann einwandfrei weiter.
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Gemäß des zweiten
Aspektes der Erfindung wird die Aufgabe durch ein System, aufweisend
ein zuvor beschriebenes Steuer- und
Kommunikationsmodul und zumindest ein Funktionsmodul, gelöst, wobei
das zumindest eine Funktionsmodul eine Datenschnittstelle zum Übertragen
von Kommunikationsdaten von und/oder zu einer Schnittstelle eines Anschlussplatzes
des Steuer- und Kommunikationsmoduls und wobei das zumindest eine
Funktionsmodul eine Kontaktschnittstelle zum elektrischen Kontaktieren
einer Kontaktstelle eines Anschlussplatzes des Steuer- und Kommunikationsmoduls
aufweist. Durch eine derartige Datenschnittstelle und eine derartige
Kontaktschnittstelle lässt
sich ein Funktionsmodul sehr einfach und sicher an einen Anschlussplatz
eines Steuer- und Kommunikationsmoduls anschließen.
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Durch
ein derartiges System, aufweisend ein Steuer- und Kommunikationsmodul,
sowie zumindest ein Funktionsmodul, kann die Busankopplung des Steuer-
und Kommunikationsmoduls sowie des zumindest einen Funktionsmoduls
zentralisiert werden. Es wird lediglich ein Steuer- und Kommunikationsmodul
benötigt,
um dieses und die an das Steuer- und Kommunikationsmodul abgeschlossenen
Funktionsmodule an das Bussystem anzukoppeln. Dies spart zum einen
Kosten, zum anderen kann die Position der an das Steuer- und Kommunikationsmodul angeschlossenen
Funktionsmodule einfach bestimmt werden. Dies ist deshalb einfach,
weil die Anschlussplätze
des Steuer- und Kommunikationsmoduls bekannt sind. Den Anschlussplätzen können beispielsweise
Positionsnummern zugeordnet sein.
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Je
nach Ausführungsform
des Steuer- and Kommunikationsmoduls können eine Vielzahl von Anschlussplätzen vorgesehen
sein, so dass ebensoviel Funktionsmodule, wie Anschlussplätze vorhanden
sind, an das Steuer- und Kommunikationsmodul angeschlossen werden
können.
Die Funktionsmodule sind indirekt an das Bussystem angekoppelt.
Lediglich das Steuer- und Kommunikationsmodul ist direkt an die
Busleitung des Bussystems angekoppelt.
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Bevorzugt
ist ein derartiges System, bei dem das zumindest eine Funktionsmodul
an dem Steuer- und Kommunikationsmodul, insbesondere an einem Anschlussplatz
des Steuer- und Kommunikationsmoduls, lösbar befestigt ist, wobei die
Datenschnittstelle des Funktionsmoduls die Schnittstelle des Anschlussplatzes
des Steuer- und Kommunikationsmoduls derart kontaktiert, dass Kommunikationsdaten übertragen
werden können,
und dass die Kontaktschnittstelle des Funktionsmoduls die Kontaktstelle des
Anschlussplatzes des Steuer- und Kommunikationsmoduls derart kontaktiert,
dass eine Versorgungsspannung übertragen
werden kann. D. h., die Befestigung der Funktions module kann gesondert
an dem Steuer- und Kommunikationsmodul erfolgen. Hierzu kann ein
Funktionsmodul kraftschlüssig,
beispielsweise durch eine Schnappverbindung, an dem Steuer- und
Kommunikationsmodul befestigt werden. Die Befestigung ist dabei
derart ausgebildet, dass die Datenschnittstelle des Funktionsmoduls
die Schnittstelle des Anschlussplatzes des Steuer- und Kommunikationsmoduls
derart kontaktiert, dass die Kommunikationsdaten übertragen
werden können,
und dass die Kontaktschnittstelle des Funktionsmoduls die Kontaktstelle
des Anschlussplatzes des Steuer- und Kommunikationsmoduls derart
kontaktiert, dass eine Versorgungsspannung übertragen werden kann.
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Der
Anschluss der Funktionsmodule an die Anschlussplätze des Steuer- und Kommunikationsmoduls
erfolgt bevorzugt dadurch, dass die Datenschnittstelle(n) und die
Kontaktschnittstelle(n) eines Funktionsmoduls die Schnittstelle(n)
und Kontaktstelle(n) des Steuer- und Kommunikationsmoduls direkt
kontaktieren. Es ist aber auch denkbar, dass keine direkte Kontaktierung
stattfindet, sondern zwischen der/den Datenschnittstelle(n) und
der/den Kontaktschnittstelle(n) eines Funktionsmoduls und der/den
Schnittstelle(n) und der/den Kontaktstelle(n) des Steuer- und Kommunikationsmoduls
Leitungen vorgesehen sind.
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Daher
ist ein System bevorzugt, bei dem die Schnittstelle eines Anschlussplatzes
des Steuer- and Kommunikationsmoduls und die Datenschnittstelle eines
Funktionsmoduls durch eine Datenleitung, insbesondere durch einen
flexibel ausgebildeten Lichtleiter, und dass die Kontaktstelle eines
Anschlussplatzes des Steuer- und Kommunikationsmoduls und die Kontaktschnittstelle
eines Funktionsmoduls durch eine elektrische Leitung miteinander
verbunden sind.
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So
können
zur Datenkommunikation zwischen einem Funktionsmodul und dem Steuer-
und Kommunikationsmodul ein oder mehrere Lichtwellenleiter mit entsprechenden
Leuchtdioden vorgesehen sein. Bevorzugt sind zwei Lichtwellenleiter
vorgesehen. Ein Lichtwellenleiter ist dann für die Datenübertragung von dem Steuer-
und Kommunikationsmodul zu dem Funktionsmodul und ein Lichtwellenleiter
ist für
die Datenübertragung
von einem Funktionsmodul zu dem Steuer- und Kommunikationsmodul
verantwortlich. Die Datenschnittstelle des Steuer- und Kommunikationsmoduls
und die entsprechende Schnittstelle des Funktionsmoduls weisen daher
bevorzugt jeweils zwei Anschlüsse
auf. Gleiches gilt für die
Kontaktschnittstelle des Funktionsmoduls und die Kontaktstelle des
Steuer- und Kommunikationsmoduls. Auch diese weisen bevorzugt zwei
elektrische Anschlüsse
zur optimalen Spannungsversorgung des Funktionsmoduls auf.
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Das
System, d. h., das Steuer- und Kommunikationsmodul mit den angeschlossenen
Funktionsmodulen, wird bevorzugt an einer Tragschiene bzw. an einer
Hutschiene angeordnet. In einer alternativen Variante ist das Steuer-
und Kommunikationsmodul nicht an einer Tragschiene bzw. an einer
Hutschiene befestigt, sondern beispielsweise an eine Fläche in dem
Gehäuse
eines Verteilerschrankes geklebt. Bei einer derartigen Anordnung
des Steuer- und Kommunikationsmoduls können die Funktionsmodule über Leitungen,
d. h., über
flexible Lichtwellenleiter und flexible elektrische Leiter mit dem
Steuer- und Kommunikationsmodul verbunden sein. Die Funktionsmodule
können
dabei auf der Tragschiene bzw. an Hutschiene aufgeschnappt sein.
Die Vorteile der Positionserkennung und der Funktionserkennung sowie der
galvanischen Trennung des Steuer- und Kommunikationsmoduls und der
Funktionsmodule bleiben bei einer derartigen Anordnung der Module
erhalten. Der Installateur kann durch eine LED-Anzeige die Information
erhalten, ob das angeschlossene Funktionsmodul an dieser Position
von dem Steuer- und Kommunikationsmodul erwartet worden ist. Zwischen
dem Steuer- und Kommunikationsmodul und den Funktionsmodulen existiert
keine interne Busverbindung, die leicht unterbrochen werden könnte. Bei der
Verwendung eines derartigen Steuer- und Kommunikationsmoduls können die
Funktionsmodule eines Funktionstyps identisch ausgebildet sein,
was zu einer Minimierung der Modulvielfalt führen könnte. Durch die Verwendung
eines derartigen Systems entstehen keine Platzprobleme, die nicht
auch bei einer getrennten Ankopplung des Steuer- und Kommunikationsmoduls
und der Funktionsmodule an das Bussystem auftreten würden. D.
h., ein derartiges System nimmt in etwa gleich viel Platz ein, wie
die gleiche Anzahl an Modulen, wenn diese selbstständig an
das Bussystem angekoppelt sein würden.
Das System erlaubt eine einfache galvanische Trennung des Steuer-
und Kommunikationsmoduls und der Funktionsmodule. Dies wird erreicht
durch die Verwendung von Lichtwellenleitern zur Datenkommunikation.
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Ferner
können
derartige Funktionsmodule auch ohne ein Steuer- und Kommunikationsmodul an ein Bussystem
angekoppelt werden, wenn diese Funktionsmodule einen entsprechenden
Nebenstelleneingang besitzen oder dieser einfach nachgerüstet würde.
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Es
ist auch möglich,
dass das Steuer- und Kommunikationsmodul nicht direkt an eine Busleitung
des Bussystems ankoppelbar ist, sondern über ein Funktionsmodul. Daher
ist in einer alternativen Ausführungsform
ein System bevorzugt, bei dem das Funktionsmodul Anschlüsse, insbesondere
Steckklemmen, zur Ankopplung des Steuer- und Kommunikationsmoduls
an eine Busleitung des Bussystems, insbesondere des dezentralen,
ereignisgesteuerten Bussystems, aufweist. Die Ankopplung an die
Busleitung kann nur über
ein einziges Funktionsmodul erfolgen. Dieses eine Funktionsmodul
verbindet dann das Steuer- und Kommunikationsmodul sowie ggf. weitere
an das Steuer- und Kommunikationsmodul angeschlossene Funktionsmodule
mit der Busleitung. Diese Ausführungsform
ist insbesondere dann bevorzugt, wenn ein Funktionsmodul bei der
Herstellung des Steuer- und Kommunikationsmoduls direkt mit dem
Steuer- und Kommunikationsmodul kombiniert wird, während weitere
Funktionsmodule nachträglich
an den Anschlussplätzen
befestigt werden können.
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Schließlich ist
ein System bevorzugt, bei dem das zumindest eine Funktionsmodul
eine Anzeigeeinrichtung und eine Bedieneinrichtung aufweist. Hierdurch
kann der Installateur alle notwendigen Einstellungen direkt an dem
Funktionsmodul leicht vornehmen und alle notwendigen Parameter auslesen. Dem
Steuer- und Kommunikationsmodul kommt dann lediglich die Funktion
der Busankopplung zu.
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Unabhängig davon,
ob die Datenkommunikation über
Netzwerkkabel oder über
Lichtwellenkabel und entsprechende Anschlüsse bzw. Schnittstellen erfolgt,
ist die Position des entsprechenden Funktionsmoduls ohne Nutzereingriff
vom Steuer- und Kommunikationsmodul bestimmbar. Dem Steuer- und
Kommunikationsmodul sind seine Anschlussplätze bekannt. Jeder Anschlussplatz
und/oder jedes Funktionsmodul kann über ein Leuchtmittel, insbesondere
eine LED, anzeigen, ob das Funktionsmodul korrekt funktioniert,
ob eine Datenkommunikation zum Steuer- und Kommunikationsmodul besteht
und ob das Funktionsmodul an der Stelle auf der Tragschiene bzw.
der Hutschiene aufgeschnappt wurde, an der das Steuer- und Kommunikationsmodul
das Funktionsmodul erwartet. Über
eine Mehrfarben-LED kann beispielsweise folgendes angezeigt werden:
- a) LED „grün" bedeutet: Funktion
des Funktionsmoduls ist okay – Datenkommunikation
mit dem Steuer- und Kommunikationsmodul funktioniert – Position
ist korrekt.
- b) LED „gelb" bedeutet: Funktion
des Funktionsmoduls ist okay – keine
Datenkommunikation mit dem Steuer- und Kommunikationsmodul,
- c) LED „rot" bedeutet: Funktion
des Funktionsmoduls ist okay – Datenkommunikation
mit dem Steuer- und Kommunikationsmodul funktioniert – Position
ist nicht korrekt.
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Durch
eine derartige Anzeige kann der Installateur am Funktionsmodul erkennen,
ob er das vom Steuer- und Kommunikationsmodul an dieser Position
erwartete Funktionsmodul richtig angeschlossen hat.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Steuer- und Kommunikationsmodul;
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2 einen
Querschnitt durch ein Steuer- und Kommunikationsmodul und durch
eine Hutschiene;
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3 einen
Längsschnitt
durch ein Steuer- und Kommunikationsmodul;
-
4 einen
Querschnitt durch ein Funktionsmodul;
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5 eine
Draufsicht auf ein Steuer- und Kommunikationsmodul:
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6 einen
Querschnitt durch ein Steuer- und Kommunikationsmodul und durch
eine Hutschiene;
-
7 einen
Längsschnitt
durch ein Steuer- und Kommunikationsmodul;
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8 einen
Querschnitt durch ein Funktionsmodul.
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In
den 1–3 ist
eine Ausführungsvariante
eines Steuer- und
Kommunikationsmoduls 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. 1 zeigt eine
Draufsicht auf das Steuer- und Kommunikationsmodul 1. Das
Steuer- und Kommunikationsmodul 1 weist eine Kontaktstelle 3 zur Übertragung
einer elektrischen Versorgungsspannung auf. Über diese Kontaktstelle 3 können Funktionsmodule 10,
die an das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 angeschlossen
werden können,
mit einer Versorgungsspannung versorgt werden.
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Die
Kontaktstelle 3 ist in einer Schneid-Klemm-Technik ausgebildet.
Hierzu weist die Kontaktstelle 3 zwei parallel verlaufende
Leiter auf, zwischen die eine Kontaktschnittstelle 13 eines Funktionsmoduls 10 eingeführt und
dort befestigt werden kann. Das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 weist
sechs Schnittstellen 2 auf, die zur Übertragung von Kommunikationsdaten
von dem Steuer- und Kommunikationsmodul 1 zu den Funktionsmodulen 10 ausgebildet
sind. Jeweils eine Schnittstelle 2 bildet zusammen mit
einem Teil der Kontaktstelle 3 einen Anschlussplatz 6 für ein Funktionsmodul 10. Das
in der 1 dargestellte Steuer- und Kommunikationsmodul 1 weist
sechs Anschlussplätze 6 zum Anschließen von
bis zu sechs Funktionsmodulen 10 auf. Die Funktionsmodule 10 werden
in der Regel quer zur Längsachse
des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 an diesem angeschlossen.
Nach dem Anschluss eines Funktionsmoduls 10 an einen Anschlussplatz 6 eines
Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 kann
das Funktionsmodul 10 zusätzlich durch eine kraftschlüssige Verbindung,
beispielsweise durch eine Schnappverbindung, an dem Steuer- und
Kommunika tionsmoduls 1 befestigt werden. Die Schnittstellen 2 zum Übertragen
von Kommunikationsdaten von und/oder zu einem Funktionsmodul 10 der
sechs Anschlussplätze 6 des
Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 sind in den 1–3 als Lichtleiterschnittstellen
ausgebildet. Die über
das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 zu einem Funktionsmodul 10 geleiteten
Daten werden über
die Lichtleiterschnittstelle 2 zu einer fluchtend angeordneten
Lichtleiterschnittstelle 12 des Funktionsmoduls 10 übertragen.
Jeder Anschlussplatz 6 des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 weist
ein Lichtelement, insbesondere eine Leuchtdiode (LED), zur Umsetzung
von elektronischen Signalen in Lichtsignale bzw. von Lichtsignalen
in elektronische Signale auf. Das ausgesendete Licht wird über einen
Lichtwellenleiter zu einem Empfänger
im Bussystem überragen.
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In
der 4 sind zwei funktionsgleiche Funktionsmodule 10 dargestellt.
Diese weisen jeweils eine Anzeigeeinrichtung und Bedieneinrichtung 11 auf.
Ferner weist jedes Funktionsmodul 10 eine Datenschnittstelle 12 und
eine Kontaktschnittstelle 13 auf. Die Datenschnittstelle 12 geht
nach dem Anschluss des Funktionsmoduls 10 an einen Anschlussplatz 6 des
Steuer- und Kommunikationsmodul 1 mit der Schnittstelle 2 des
Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 eine Verbindung ein, über die Kommunikationsdaten übertragen
werden können. Die
Kontaktschnittstelle 13 des Funktionsmoduls 10 wird
an der Kontaktstelle 3 des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 zur Übertragung
der Versorgungsspannung festgeklemmt. Diese Verbindung ist bevorzugt
in einer Schneid-Klemm-Technik ausgebildet.
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In
den 5–8 ist
eine weitere Variante eines Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 dargestellt.
Auch dieses Steuer- und Kommunikationsmodul 1 weist sechs
Anschlussplätze 6 zum
Anschluss von bis zu sechs Funktionsmodulen 10 auf. Jeder
Anschlussplatz 6 weist vier Anschlüsse auf. Die äußeren beiden Anschlüsse bilden
die Kontaktstelle 3 zum Übertragen der Versorgungsspannung
an ein Funktionsmodul 10. Die mittleren beiden Anschlüsse bilden die
Schnittstelle 2 zum Übertragen
von Kommunikationsdaten zu einem Funktionsmodul 10. In
der 8 sind zwei Funktionsmodule 10 gezeigt,
die jeweils an einem Anschlussplatz 6 des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 angeschlossen
werden können.
Der Anschluss erfolgt bevorzugt durch die Schneid-Klemm-Technik.
Hierzu weisen die Funktionsmodule 10 eine Datenschnittstelle 12,
mit jeweils zwei separaten Anschlüssen, und eine Spannungsschnittstelle 13,
mit ebenfalls zwei separaten Anschlüssen, auf. Die Anschlüsse der
Datenschnittstelle 12 und der Spannungsschnittstelle 13 weisen
bevorzugt isolierte Leiter auf, die in entsprechende Kontaktelemente
der Anschlüsse
der Schnittstelle 2 und der Kontaktstelle 3 des
Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 eingeklemmt werden.
Dieser Schneidklemmenanschluss kann bevorzugt gasdicht ausgebildet
sein.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul 1 ist derart ausgebildet,
dass es formschlüssig
in der Hutschiene 20 sitzt. Hierdurch kann erheblich Platz
eingespart und das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 vor äußeren Einflüssen geschützt werden.
Das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 sitzt derart in der
Hutschiene 20, dass es bei einer seitlichen Betrachtung
der Hutschiene 20 nicht gesehen werden kann. Die der offenen
Seite der Hutschiene 20 zugewandte Seite des Steuer- und
Kommunikationsmoduls 1 weist die zumindest zwei Anschlussplätze 6 zum
Anschluss jeweils eines Funktionsmoduls 10 auf.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul 1 weist eine längliche
quaderförmige
Form auf, so dass dieses formschlüssig in der Hutschiene 1 eingefügt werden
kann. Die Befestigung des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 in
der Hutschiene 20 erfolgt dabei bevorzugt kraftschlüssig. Zur
kraftschlüssigen Befestigung
des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 in der Hutschiene 20 können Klemm-
oder Schnappverbindungen vorgesehen sein. Das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 kann
auch durch Schraubverbindungen in der Hutschiene 20 befestigt werden.
Durch eine kraftschlüssige
Befestigung des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 in der
Hutschiene 20 kann das Steuer- und Kommunikationsmodul 1 leicht
aus der Hutschiene 20 entfernt und ggf. durch ein anderes
Steuer- und Kommunikationsmodul 1 ersetzt werden.
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Das
Steuer- und Kommunikationsmodul 1 kann dabei in der gesamten
Hutschiene 20 oder nur in einem Teil der Hutschiene 20 sitzen.
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Das
Gehäuse
des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 ist bevorzugt aus
Kunststoff ausgebildet. An dem Gehäuse können Befestigungseinrichtungen
zum Befestigen des Steuer- und Kommunikationsmoduls 1 an
der Hutschiene 20 oder an einer entsprechenden Aufnahme
in einem Verteilerschrank vorgesehen sein. Das Gehäuse kann
beispielsweise auch an eine Fläche,
beispielweise an einen Bereich der Innenwand eines Verteilerschrankes,
angeklebt werden.
-
- 1
- Steuer-
und Kommunikationsmodul
- 2
- Schnittstelle
- 3
- Kontaktstelle
- 4
- Anschlüsse, insbesondere
Steckklemmen
- 5
- elektrische
Leitung
- 6
- Anschlussplatz
- 10
- Funktionsmodul
- 11
- Anzeigeeinrichtung
und Bedieneinrichtung
- 12
- Datenschnittstelle
- 13
- Kontaktschnittstelle
- 20
- Tragschiene
bzw. Hutschiene