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Die Erfindung geht aus von einem Interface-Modul zum Anschluss eines Feldgeräts, insbesondere eines Aktors und/oder Sensors, an eine Busleitung nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
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Ein solches Interface-Modul findet vornämlich in einem so genannten Aktuator-Sensor-Interface-System (ASI)-System Anwendung. Das Interface-Modul kann hier insbesondere als ASi-Slave ausgestaltet sein, um beispielsweise einen digitalen Sensor oder Aktor mit einer ASi-Busleitung zu verbinden.
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Ein derartiger ASi-Slave ist beispielsweise in der
DE 100 38 860 A1 offenbart. Funktional besteht ein solcher ASi-Slave aus einem Analog Baustein Analog/Digital-Wandler und einem Digital-Bauteil. Das Analogteil empfängt einerseits die auf der ASi-Leitung übertragenen Signale und sendet andererseits die von den Aktuatoren oder Sensoren stammenden Signale über die ASi-Leitung an einen ASi-Master.
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Ein ASi-System besteht typischerweise aus mehreren Aktoren bzw. Sensoren und den dazugehörigen ASi-Slaves, einem ASi-Master, ASi-Netzteil und einer ASi-Leitung. Der ASi-Slave ist standardisiert und typischerweise als ASi-Chip realisiert. Der ASi-Master bildet die Schnittstelle zwischen den Aktuatoren bzw. Sensoren und dem Kern der Steuerung, beispielsweise einer SPS. Die ASi-Leitung ist im Allgemeinen ein ungeschirmtes formkodiertes Zwei-Leiter-Flachbandkabel über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden.
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Das ASi-System überträgt die Informationen zwischen einem Master und den verschiedenen Slaves nicht parallel, sondern seriell. In jedem Abfragezyklus werden Informationen seriell vom Master zu jedem Slave und zurück übertragen.
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ASi-Slaves sind mit standardisierten Außenabmessungen, Befestigungsausnehmungen und Schnittstellen von verschiedenen Herstellern am Markt erhältlich. Aus der
DE 196 30 352 A1 ist beispielhaft ein solches Modul zum Anschluss von Aktoren und/oder Sensoren bekannt.
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Dieses Modul weist in seinem Unterteil eine Ausnehmung zur Aufnahme eines formkodierten Flachkabels auf. In einem Gehäuseoberteil ist eine Leiterplatte mit der Elektronik angeordnet und weist ferner Kontaktstifte zur Kontaktierung des Flachkabels auf. Durch Zusammenfügen des Ober- und Unterteils durchdringen die Kontaktstifte das Flachbandkabel und stellen einen elektrischen Kontakt mit der Busleitung her. Das Unterteil ist ferner als Montageplatte ausgebildet.
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Für die Kontaktierung der Busleitung wird vorzugsweise die Durchdringungskontaktierung bzw. Piercing-Kontaktierung verwendet, wie sie beispielsweise aus der
EP 1 355 378 B1 und auch
DE 196 30 352 A1 bekannt sind.
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Vorteil der standardisierten Bauformen der ASi-Slave-Module ist die einfache Verwendung und Verschaltung dieser Module in standardisierten Schaltschränken. Bei einem Einsatz eines solchen Moduls direkt im Feld d.h. direkt am Werkzeug bzw. Automaten, hat die standardisierte Bauform häufig den Nachteil, dass die Einbaumöglichkeiten stark eingeschränkt sind. Beispielsweise erlaubt das standardisierte Modul nur eine einzige Einbaulage der Busleitung und erfordert gegebenenfalls eine aufwendige Verlegung der Busleitungen. Des Weiteren kann es auch von Nachteil sein, dass zwar die Busleitung ohne weiteres angeschlossen werden kann aber aufgrund einer ungünstigen Einbaulage des Moduls die Feldgeräte-Schnittstelle nicht belegt werden kann.
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Aus der
EP 0 909 121 A2 ist ein elektronisches Ein- / Ausgabemodul bekannt, mit einer Anschlusseinheit zum Anschluss von Sensoren, einer Elektronikeinheit und einem Busanschlusselement. Das Modul ist dabei derart ausgestaltet, dass die Anschlusseinheit in zwei verschiedenen Positionen mit der Elektronikeinheit verbunden werden kann, so dass die Ein -und Ausgänge der Anschlusseinheit bei den beiden Positionen um 90° versetzt liegen.
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Aus der
EP 1 056 165 B1 ist ferner ein Verteiler zum Verbinden von Aktoren und Sensoren mit einem elektrischen Gerät, vorzugsweise einem PC oder SPS, bekannt, bei dem der Geräteanschluss gegenüber dem Sensoranschlussbereich verschwenkbar angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Einschränkungen dieser Module zu überwinden und eine flexible Montage und Kontaktierung zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch das erfindungsgemäße Interface-Modul des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Vorteilhaft ist das Interface-Modul zum Anschluss eines Feldgeräts, insbesondere eines Aktors und/oder Sensors, an eine Busleitung ausgebildet. Das Interface-Modulgehäuse ist zweiteilig ausgeführt und weist ein Ober- und Unterteil auf, die lösbar miteinander verbunden werden können. Das Unterteil weist auf einer Seite eine Kontaktierungsvorrichtung für die Busleitung auf und ist ferner mit Montageausnehmungen ausgestaltet. Im Oberteil ist mindestens eine Feldgeräte-Schnittstelle, insbesondere eine Buchse oder Stecker, für ein Feldgerät vorhanden. In vorteilhafter Weise lässt sich die Kontaktierungsvorrichtung und das Oberteil gegenüber dem Unterteil verstellbar ausrichten. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass abhängig vom Montageplatz des Interface-Moduls sowohl die Kontaktierungsvorrichtung für die Busleitung als auch die Feldgeräte-Schnittstelle für die Feldgeräte geeignet ausgerichtet werden können.
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Vorteilhaft ist die Kontaktierungsvorrichtung um mindestens 90° gegenüber dem Unterteil verstellbar, um zumindest waagerecht und auch senkrecht verlaufende Busleitungen kontaktieren zu können.
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Ferner ist es vorgesehen, das Ober- und Unterteil so auszugestalten, dass die auf dem Gehäuseoberteil angeordnete Feldgeräte-Schnittstelle in einer ersten Fügeposition gegenüber und in einer zweiten Fügeposition seitlich der Gehäusefläche mit der Kontaktierungsvorrichtung angeordnet ist. So ist es in vorteilhafter Weise möglich durch Wahl der Fügeposition die Ausrichtung der Feldgeräte-Schnittstelle zur Kontaktierungsvorrichtung den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen.
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Zweckmäßiger Weise ist die Kontaktierungsvorrichtung so ausgebildet, dass eine formkodierte Busleitung lagerichtig aufgenommen werden kann, um so einen fehlerhaften elektrischen Anschluss zu vermeiden.
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Besonders Vorteilhaft ist die Kontaktierungsvorrichtung als Piercing Kontaktklemme ausgebildet und erlaubt so eine einfache und schnelle Kontaktierung der Busleitung.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 verschiedene Ansichten des erfindungsgemäßen Gegenstands,
- 2 schematisch mögliche Ausrichtungen des Oberteils 10.
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In 1 sind vier Ansichten des erfindungsgemäßen Interface-Moduls 1 gezeigt. Auf der Oberseite des Oberteils 10 ist zentrisch eine Feldgeräte-Schnittstelle 50 für ein Feldgerät angeordnet. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine dreipolige Buchse. Selbstverständlich sind auch vier-, fünf- oder achtpolige Buchsen möglich. Die beiden Seitenansichten zeigen das zweiteilige Gehäuse bestehend aus Oberteil 10 und Unterteil 20 wobei die Feldgerät-Schnittstelle 50 auf dem Oberteil und eine Kontaktierungsvorrichtung 30 am Unterteil 20 angeordnet ist. Das Unterteil 20 weist ferner Montageausnehmungen 22 für die Montage auf, die hier beispielsweise als Bohrungen im Gehäuse innerhalb von Gehäuseaussparungen angeordnet sind.
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Die Kontaktierungsvorrichtung 30 ist zur Aufnahme einer formkodierten Busleitung ausgebildet. In der rechten Seitenansicht ist die Kontaktierungsvorrichtung 30 im Schnitt dargestellt. Die Kontaktierungsvorrichtung 30 setzt sich aus zwei Teilen zusammen, wobei eine Kontaktbasis 32 drehbar mit dem Unterteil 20 verbunden ist. Die Kontaktbasis 32 ist ferner zur Aufnahme eines Kabelclips 34 ausgebildet. Der Kabelclip weist eine asymmetrische Bauweise auf, die nur eine eindeutige Einbaulage auf der Kontaktbasis 32 erlaubt; er weist ferner Montageausnehmungen zur Aufnahme einer formkodierten Busleitung auf.
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Zur elektrischen Kontaktierung der Busleitung 40 weist die Kontaktbasis 32 Durchdringungskontaktstifte 36 auf, die beim Zusammenfügen der durch den Kabelclip 34 eingefassten Busleitung 40 mit der Kontaktbasis 32 die Leiter der Busleitung 40 durchdringen und einen elektrischen Kontakt mit einem jeweiligen Leiter herstellen.
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In der Unteransicht ist mit zwei Pfeilen die mögliche Bewegungsrichtung der Kontaktierungsvorrichtung 30 dargestellt. Die Kontaktierungsvorrichtung 30 lässt sich vorzugsweise um mindestens 90° bewegen, sodass sowohl waagerechte als auch senkrechte Führungen der Busleitung möglich sind. Vorzugsweise ist die Drehbarkeit der Kontaktierungsvorrichtung 30 jedoch größer ausgebildet, sodass auch Drehungen von 360° oder mehr möglich sind, um flexibel auf besondere Einbausituationen reagieren zu können.
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2 zeigt in einer Seitenansicht zwei mögliche Einbausituationen des Oberteils 10. Die linke Ansicht zeigt die Einbausituation gemäß der 1, wobei Ober- und Unterteil bereits getrennt sind. Durch eine 180° Rotation um die Lenksachse des Gehäuses und einer nachfolgenden 90° Rotation um die Querachse des Gehäuses lässt sich das Oberteil in eine neue Einbauposition bringen. In der ersten Einbaulage gemäß 1 befindet sich die Feldgeräte-Schnittstelle 50 auf der Oberseite des Gehäuses also gegenüber der Kontaktierungsvorrichtung 30. In der zweiten Einbausituation befindet sich die Feldgerät-Schnittstelle 50 auf einer Seitenfläche des Gehäuses. Die Gehäusefläche der Feldgerät-Schnittstelle 50 steht somit senkrecht zur Gehäusefläche auf der sich die Kontaktierungsvorrichtung 30 befindet.
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Das in den 1 und 2 dargestellt Ausführungsbeispiel ist zunächst nur für eine Feldgerät-Schnittstelle 50 ausgelegt, selbstverständlich können auch mehrere Feldgeräte-Schnittstellen auf einer Seite vorgesehen sein. Des Weiteren ist der Aufbau des zweiteiligen Gehäuses nicht auf dem dargestellten Fügekontakt beschränkt, es können prinzipiell beliebige geometrische Gestaltungen gewählt werden, solange sichergestellt ist, dass durch unterschiedliches Anordnen des Unterteils auf dem Oberteil die Feldgerät-Schnittstelle 50 oberseitig oder seitlich ausgerichtet werden kann.
