DE102014004241A1 - I / O module system with I / O modules and module bridge - Google Patents

I / O module system with I / O modules and module bridge Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein I/O-Modulsystem mit wenigstens zwei I/O-Modulen (1) und einer Haltemechanik (5) zum Aufnehmen von wenigstens zwei Modulen. Um die Verbindungsherstellung zwischen den einzelnen Modulen zu vereinfachen, weist das erfindungsgemäße System als Merkmale auf, dass jedes I/O-Modul auf seiner Oberseite eine vordere RJ45-Buchse (4) und eine hintere RJ45-Buchse (4) aufweist und eine abnehmbare Modulbrücke (2) mit zwei RJ45-Steckkontakten (3) vorgesehen ist, die eine vordere RJ45-Buchse (4) eines ersten Moduls (1) mit einer hinteren RJ45-Buchse (4) eines benachbarten zweiten Moduls (1) verbindet. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein I/O-Modul und eine Modulbrücke.The invention relates to an I / O module system having at least two I / O modules (1) and a holding mechanism (5) for receiving at least two modules. In order to facilitate the connection between the individual modules, the system according to the invention has as features that each I / O module has on its top a front RJ45 socket (4) and a rear RJ45 socket (4) and a removable module bridge (2) is provided with two RJ45 plug contacts (3) connecting a front RJ45 socket (4) of a first module (1) to a rear RJ45 socket (4) of an adjacent second module (1). The invention also relates to an I / O module and a module bridge.

Description

Die Erfindung betrifft ein I/O-Modulsystem mit einer Haltemechanik für wenigstens zwei Module nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere, aber nicht ausschließlich sind die I/O-Module Geräte zur Übertragung von Daten in Real-Time-Ethernet-Technik.The invention relates to an I / O module system with a holding mechanism for at least two modules according to the preamble of claim 1. In particular, but not exclusively, the I / O modules are devices for transmitting data in real-time Ethernet technology.

Das I/O-Modulsystem dient zur Aufnahme mehrerer I/O-Module, so dass das I/O-Modulsystem ein größeres Gerät darstellt. Die Module sind aneinandergereiht und werden zusammen betrieben. Jedes Modul kann ausgetauscht und oder ersatzlos entfernt werden.The I / O module system accommodates multiple I / O modules, making the I / O module system a larger device. The modules are strung together and operated together. Each module can be replaced and / or removed without replacement.

Im Stand der Technik kommunizieren die Module über Einzelverbindungen miteinander. Dabei können die I/O-Module blockweise zusammengeschaltet werden oder über ein Gateway betrieben werden.In the prior art, the modules communicate with each other via individual connections. The I / O modules can be interconnected in blocks or operated via a gateway.

Die Verdrahtung bzw. Verlegung von Einzelverbindungen zwischen den einzelnen Modulen ist aufwendig.The wiring or installation of individual connections between the individual modules is expensive.

Wünschenswert ist es daher, die Verbindungsherstellung zwischen den einzelnen Modulen zu vereinfachen.It is therefore desirable to simplify the connection between the individual modules.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das I/O-Modulsystem nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the I / O module system according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Modulbrücke vorgeschlagen, die jeweils zwei benachbarte Module miteinander verbindet. Dazu werden die Module mit jeweils zwei RJ45-Buchsen auf ihrer Oberseite ausgestattet, in die die Modulbrücke diagonal eingesteckt wird. Um Eindeutigkeit bei der Verbindung zu gewährleisten, wird die Brücke diagonal zwischen zwei Modulen verwendet.According to the invention, a module bridge is proposed, which connects two neighboring modules with each other. For this purpose, the modules are each equipped with two RJ45 sockets on their upper side, into which the module bridge is inserted diagonally. To ensure unambiguous connection, the bridge is used diagonally between two modules.

Die Erfindung hat u. a. den Vorteil, dass die Module ausschließlich durch eine Brücke ohne zusätzliche Bauteile und Geräte verbunden werden können. Die Brücke zeichnet sich dadurch aus, dass diese diagonal angeordnet ist und eine Doppelreihe von RJ45 Buchsen diagonal verbindet.The invention has u. a. the advantage that the modules can only be connected by a bridge without additional components and devices. The bridge is characterized by being arranged diagonally and diagonally connecting a double row of RJ45 jacks.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which reference is made to the accompanying drawings.

1 zeigt perspektivisch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen I/O-Moduls an einer Hutschiene. 1 shows in perspective a first embodiment of the I / O module according to the invention on a DIN rail.

2 zeigt perspektivisch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen I/O-Moduls an einer Hutschiene. 2 shows in perspective a second embodiment of the I / O module according to the invention on a DIN rail.

3 zeigt perspektivisch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Modulbrücke mit mehreren erfindungsgemäßen I/O-Modulen an einer Hutschiene. 3 shows in perspective a first embodiment of the module bridge according to the invention with a plurality of I / O modules according to the invention on a DIN rail.

4 zeigt perspektivisch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Modulbrücke mit mehreren erfindungsgemäßen I/O-Modulen an einer Hutschiene. 4 shows in perspective a second embodiment of the module bridge according to the invention with a plurality of I / O modules according to the invention on a DIN rail.

5 zeigt perspektivisch die Modulbrücke nach 4 mit weiteren Einzelheiten. 5 shows in perspective the module bridge 4 with more details.

6 zeigt die Modulbrücke nach 5 in Draufsicht. 6 shows the module bridge 5 in plan view.

7 ist eine perspektivische Einzelansicht der Modulbrücke nach 6. 7 is a perspective single view of the module bridge according to 6 ,

8 zeigt schematisch eine Verschaltung von I/O-Modulen in einer Block-Struktur nach dem Stand der Technik. 8th schematically shows an interconnection of I / O modules in a block structure according to the prior art.

9 zeigt schematisch eine Verschaltung von I/O-Modulen mit einem Gateway nach dem Stand der Technik. 9 schematically shows an interconnection of I / O modules with a gateway according to the prior art.

10 zeigt schematisch eine Verschaltung von I/O-Modulen nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 10 schematically shows an interconnection of I / O modules according to a preferred embodiment of the invention.

Die Zeichnung ist nicht maßstäblich. Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind mit denselben Bezugsziffern versehen, soweit nichts anderes gesagt ist.The drawing is not to scale. Equal or equivalent elements are provided with the same reference numerals, unless otherwise stated.

1 zeigt perspektivisch ein erfindungsgemäßes I/O-Modul bzw. „Device Gerät” 1 an einer Hutschiene 5. Durch die Architektur des modularen Gerätes 1 ist sichergestellt, dass es ohne Gateway zu einem größeren Gerät angereiht werden kann und eine Real-Time-Ethernet-Verbindung ermöglicht. 1 shows in perspective an inventive I / O module or "device device" 1 on a hat rail 5 , Through the architecture of the modular device 1 ensures that it can be connected without a gateway to a larger device and allows a real-time Ethernet connection.

Bei dem Gerät 1 erfolgt die Montage an der Hutschiene 5 durch Rastung. Die Entriegelung erfolgt bei der Ausführungsform nach 1 durch Druck auf die Gehäuseoberseite, wodurch sich das gesamte Gehäuse absenkt, um den Hinterschnitt an der Hutschiene 5 freizugeben. Dies ist durch einen vertikalen Pfeil angedeutet.At the device 1 the mounting takes place on the DIN rail 5 by latching. The unlocking takes place in the embodiment according to 1 by pressure on the top of the housing, whereby the entire housing lowers to the undercut on the DIN rail 5 release. This is indicated by a vertical arrow.

In einer zweiten Ausführungsform des Gerätes 1, die in 2 gezeigt ist, erfolgt die Entriegelung durch Druck auf einen Taster auf der Gehäuseoberseite, wodurch sich der Taster absenkt, um den Hinterschnitt an der Hutschiene 5 freizugeben.In a second embodiment of the device 1 , in the 2 is shown, the release takes place by pressing a button on the top of the housing, whereby the button is lowered to the undercut on the DIN rail 5 release.

Das Gerät 1 ist ein Modul. Es können mehrere Geräte zu einem größeren Gerät angereiht und zusammen betrieben werden. Jedes Modul 1 kann ausgetauscht und oder ersatzlos entfernt werden. Diese Module zeichnen sich dadurch aus, dass diese ausschließlich durch eine Brücke 2 ohne zusätzliche Bauteile und Geräte verbunden werden können.The device 1 is a module. Several devices can be added to a larger device and operated together. Every module 1 can be exchanged and removed or replaced without replacement. These modules are characterized by the fact that they are exclusively through a bridge 2 can be connected without additional components and devices.

Wie in 8 gezeigt, werden Module 1 nach dem Stand der Technik hintereinandergeschaltet, so dass Daten von einem ersten Gerät 1 an ein zweites Gerät 1 und von diesem an ein drittes Gerät 1 usw. über Verbindungsleitungen (fett gezeichnete Linien in 8) übertragen werden. Das erste Gerät 1 und das letzte Gerät 1 in dieser Reihenschaltung werden nach außen verbunden.As in 8th shown are modules 1 according to the prior art cascaded, so that data from a first device 1 to a second device 1 and from this to a third device 1 etc. via connecting lines (bold lines in 8th ) be transmitted. The first device 1 and the last device 1 in this series connection are connected to the outside.

Alternativ werden die Geräte 1 wie in 9 gezeigt über ein Gateway 6 angesprochen, und das Gateway 6 spricht die einzelnen Geräte 1 des Modulsystems an.Alternatively, the devices 1 as in 9 shown via a gateway 6 addressed, and the gateway 6 speaks the individual devices 1 of the module system.

Davon unterscheidet sich das erfindungsgemäße Modulsystem, indem wie in 10 angedeutet eine alternative Verbindungstechnik eingesetzt wird, die im folgenden erläutert wird.This differs from the module system according to the invention, as in 10 indicated an alternative connection technique is used, which will be explained below.

In 3 sind mehrere Geräte 1 nebeneinander an der Hutschiene 5 angeordnet dargestellt. Die Geräte 4 weisen an ihrer Oberseite jeweils zwei nebeneinander liegende RJ45-Buchsen 4 auf. Eine Brücke 2 verbindet diagonal zwei nebeneinander liegende Geräte 1 miteinander. Genauer gesagt verbindet die Brücke 2 jeweils eine Doppelreihe von RJ45-Buchsen 4 diagonal. Die Brücke 2 stellt somit eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den benachbarten Modulen 1 her.In 3 are several devices 1 next to each other on the DIN rail 5 arranged shown. The devices 4 each have two juxtaposed RJ45 jacks on their top 4 on. A bridge 2 connects diagonally two adjacent devices 1 together. More specifically, the bridge connects 2 one double row of RJ45 sockets each 4 diagonal. The bridge 2 thus provides a mechanical and electrical connection between the adjacent modules 1 ago.

Die mechanische Verbindung der Brücke 2 wird dadurch hergestellt, dass sie von oben in die RJ45-Buchsen 4 eingesetzt wird. Arretiert wird die Modulbrücke 2 durch einrastende Federelemente, deren Entriegelung bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Modulbrücke 2 durch Druck auf die Vorder- und Rückseite der Brücke 2 erfolgt. Dies ist durch zwei Pfeile in 3 angedeutet.The mechanical connection of the bridge 2 is made by placing them from the top into the RJ45 jacks 4 is used. The module bridge is locked 2 by latching spring elements whose unlocking in a first preferred embodiment of the module bridge according to the invention 2 by pressure on the front and back of the bridge 2 he follows. This is indicated by two arrows in 3 indicated.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Modulbrücke 2, die in 4 gezeigt ist, erfolgt die Entriegelung der Brücke 2 durch Druck auf die Oberseite der Brücke 2. Dies ist durch einen senkrechten Pfeil in 4 angedeutet.In a further preferred embodiment of the module bridge according to the invention 2 , in the 4 is shown, the unlocking of the bridge takes place 2 by pressure on the top of the bridge 2 , This is indicated by a vertical arrow in 4 indicated.

Wie aus 3 und 4 ersichtlich, bleiben ungenutzte RJ45-Buchsen 4 offen. Um ein Verschmutzen dieser ungenutzten Buchsen 4 zu vermeiden, wird wie in 5 gezeigt vorzugsweise ein Abdeckelement 7 bei diesen Buchsen 4 eingesetzt.How out 3 and 4 visible, remain unused RJ45 sockets 4 open. To contaminate these unused sockets 4 to avoid being like in 5 preferably show a cover 7 at these jacks 4 used.

Zur Verdeutlichung der Geometrie und der Anordnung der Modulbrücke 2 in Bezug zu den Geräten 1 ist in 6 eine Gruppe von Geräten 1 an einer (nicht gezeigten) Hutschiene in Draufsicht gezeigt.To clarify the geometry and arrangement of the module bridge 2 in relation to the devices 1 is in 6 a group of devices 1 on a DIN rail (not shown) in plan view.

In 7 ist perspektivisch die erfindungsgemäße Modulbrücke 2 dargestellt. Die Modulbrücke 2 stellt eine elektrische Verbindung zwischen benachbarten Modulen her. Die Brücke 2 umfasst ein (nicht gezeigtes) elektrisches Kabel mit doppelseitig angeschlagenen RJ45-Steckern 3, die parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass sie mit ihrer Verbindungslinie einen Winkel von 45° einschließen. Das Kabel ist im Inneren der Brücke 2 eingerastet und ist vorzugsweise darin vergossen. Alternativ kann anstatt eines Kabels eine Platine mit zwei senkrechten R345-Steckern im Inneren der Brücke 2 eingerastet und/oder vergossen sein.In 7 is in perspective the module bridge according to the invention 2 shown. The module bridge 2 establishes an electrical connection between adjacent modules. The bridge 2 includes an electrical cable (not shown) with double ended RJ45 plugs 3 , which are aligned parallel to each other so that they form an angle of 45 ° with their connecting line. The cable is inside the bridge 2 engaged and is preferably potted therein. Alternatively, instead of a cable, a circuit board with two vertical R345 plugs inside the bridge 2 locked and / or shed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
I/O-Modul, GehäuseI / O module, housing
22
Modulbrückemodule bridge
33
RJ45-AnschlusssteckerRJ45 connector
44
RJ45-BuchseRJ45 socket
55
HutschieneDIN rail
66
Gatewaygateway
77
Abdeckelementcover

Claims (7)

I/O-Modulsystem mit: wenigstens zwei I/O-Modulen (1) und einer Haltemechanik (5) zum Aufnehmen von wenigstens zwei Modulen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes I/O-Modul auf seiner Oberseite eine vordere RJ45-Buchse (4) und eine hintere RJ45-Buchse (4) aufweist und eine abnehmbare Modulbrücke (2) mit zwei RJ45-Steckkontakten (3) vorgesehen ist, die eine vordere RJ45-Buchse (4) eines ersten Moduls (1) mit einer hinteren RJ45-Buchse (4) eines benachbarten zweiten Moduls (1) verbindet.I / O module system with: at least two I / O modules ( 1 ) and a holding mechanism ( 5 ) for receiving at least two modules, characterized in that each I / O module has on its upper side a front RJ45 socket ( 4 ) and a rear RJ45 socket ( 4 ) and a removable module bridge ( 2 ) with two RJ45 plug contacts ( 3 ), which has a front RJ45 socket ( 4 ) of a first module ( 1 ) with a rear RJ45 socket ( 4 ) of an adjacent second module ( 1 ) connects. I/O-Modulsystem nach Anspruch 1, bei dem die Haltemechanik (5) eine Hutschiene umfasst, auf welcher die wenigstens zwei Module (1) nebeneinander aufsteckbar sind.I / O module system according to claim 1, in which the holding mechanism ( 5 ) comprises a DIN rail on which the at least two modules ( 1 ) are side by side attachable. I/O-Modulsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die vordere und die hintere RJ45-Buchse (4) jedes Moduls (1) in gleicher Richtung ausgerichtet sind.I / O modular system according to claim 1 or 2, wherein the front and rear RJ45 sockets ( 4 ) of each module ( 1 ) are aligned in the same direction. I/O-Modul mit einem Gehäuse (1), bei dem das Gehäuse auf einer Rückseite Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäuses (1) an einer Hutschiene (5) in einem I/O-Modulsystem aufweist, auf einer Vorderseite Anzeigemittel zum Anzeigen von Schaltzuständen aufweist und auf einer Oberseite eine vordere und eine hintere RJ45-Buchse (4) aufweist.I / O module with a housing ( 1 ), wherein the housing on a back fastening means for securing the housing ( 1 ) on a DIN rail ( 5 ) in an I / O module system, on a front side display means for displaying Switching states and on a top side a front and a rear RJ45 socket ( 4 ) having. I/O-Modul nach Anspruch 4, bei dem das Gehäuse (1) eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist, wobei die erste und die zweite Seitenwand komplementär zueinander ausgeformt sind, so dass zwei I/O-Module an der Hutschiene (5) lückenlos nebeneinander angeordnet werden können.I / O module according to claim 4, in which the housing ( 1 ) has a first side wall and a second side wall, wherein the first and the second side wall are formed complementary to each other, so that two I / O modules on the DIN rail ( 5 ) can be arranged side by side without gaps. Modulbrücke (2) mit einem ersten und einem zweiten RJ45-Anschlussstecker (3) zum Verbinden zweier benachbarter I/O-Module (1), die jeweils eine vordere und eine hintere RJ45-Buchse (4) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite RJ45-Anschlussstecker (3) parallel zueinander und in einem Winkel von 45° zu einer Verbindungslinie zwischen den Steckern ausgerichtet sind und der Abstand zwischen dem ersten und zweiten RJ45-Anschlussstecker (3) dem Abstand zweier diagonal gegenüberliegender RJ45-Buchsen (4) zweier lückenlos nebeneinander angeordneter I/O-Module (1) entspricht.Module bridge ( 2 ) with a first and a second RJ45 connector ( 3 ) for connecting two adjacent I / O modules ( 1 ), each one front and one rear RJ45 socket ( 4 ), characterized in that the first and second RJ45 connectors ( 3 ) are aligned parallel to each other and at an angle of 45 ° to a connecting line between the plugs and the distance between the first and second RJ45 connectors ( 3 ) the distance between two diagonally opposite RJ45 sockets ( 4 ) of two gapless juxtaposed I / O modules ( 1 ) corresponds. Modulbrücke nach Anspruch 6, die an jeweils einer Stirnseite eine Verriegelungseinrichtung umfasst, mit der sie in einem Gehäuse des I/O-Moduls verriegelt werden kann.Module bridge according to claim 6, which comprises on each end face a locking device with which it can be locked in a housing of the I / O module.
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