DE102016204369A1 - Switching device with integrated technology functions - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit integrierten Technologiefunktionen (11), wobei das Schaltgerät ein Gehäuse (8) aufweist, in welchem ein Antriebsmodul (9), welches einen Anker, ein Joch und eine Magnetspule aufweist, und eine Flachbaugruppe (10) für die Ansteuerung des Antriebsmoduls (9) angeordnet sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass auf der Flachbaugruppe (10) zusätzliche Funktionalitäten in Form von Technologiefunktionen (11) implementiert sind.The invention relates to a switching device with integrated technology functions (11), wherein the switching device has a housing (8) in which a drive module (9), which has an armature, a yoke and a magnetic coil, and a printed circuit board (10) for the control of the drive module (9) are arranged. The invention is characterized in that additional functionalities in the form of technology functions (11) are implemented on the printed circuit board (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit integrierten Technologiefunktionen, wobei das Schaltgerät ein Gehäuse aufweist, in welchem ein Antriebsmodul, welches einen Anker, ein Joch und eine Magnetspule aufweist, und eine Flachbaugruppe für die Ansteuerung des Antriebsmoduls angeordnet sind. The invention relates to a switching device with integrated technology functions, wherein the switching device has a housing in which a drive module, which has an armature, a yoke and a magnetic coil, and a printed circuit board for the control of the drive module are arranged.
Im Umfeld von Schaltgeräten werden häufig Technologiefunktionen, also Zusatzfunktionen, in der Anlage verbaut, um z.B. den Anschluss an übergeordnete Steuerungen oder Individualfunktionen zu realisieren. Zu den Individualfunktionen gehören die Zeitverzögerung, die Hilfskontakte, die Schaltgeräteansteuerung, die Hauptspannungsüberwachung, die Schaltzustandserkennung, die Restlebensdauerüberwachung, die Stromüberwachung, die Erdschlusserkennung, usw.. In the field of switching devices, technology functions, that is, additional functions, are often installed in the system in order, for to connect to higher-level control or custom functions. Individual functions include time delay, auxiliary contacts, switching device control, main voltage monitoring, switching state detection, residual life monitoring, current monitoring, earth fault detection, etc.
Häufig werden diese Zusatzfunktionen in der Praxis über Funktionsaufsatzblöcke in unterschiedlichen Ausgestaltungen umgesetzt und angeboten. Aufgrund der häufig geringen Einbautiefe im Schaltschrank ist eine große Einbautiefe des Schaltgeräts mit Funktionsaufsatzblock von Nachteil. Außerdem sind die mechanischen Belastungen, hervorgerufen z.B. durch Vibrationen oder einer Eigenresonanz beim Schalten im Feld, sehr hoch, da der Abstand zur Montagefläche durch größere Schaltgeräte und Aufsatzblöcke sehr groß sein kann. Frequently, these additional functions are implemented and offered in practice via functional essay blocks in different configurations. Due to the often low installation depth in the control cabinet, a large installation depth of the switching device with functional attachment block is disadvantageous. In addition, the mechanical stresses caused by e.g. due to vibrations or a self-resonance when switching in the field, very high, since the distance to the mounting surface by larger switching devices and attachment blocks can be very large.
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Schaltgerät mit Technologiefunktionen zu schaffen, welches hinsichtlich seiner baulichen Ausführung platzoptimiert ausgebildet ist. Accordingly, the object of the present invention is to provide a switching device with technology functions, which is designed space-optimized in terms of its structural design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a switching device with the features of claim 1. Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schaltgerät mit integrierten Technologiefunktionen gelöst, wobei das Schaltgerät ein Gehäuse aufweist, in welchem ein Antriebsmodul, welches einen Anker, ein Joch und eine Magnetspule aufweist, und eine Flachbaugruppe für die Ansteuerung des Antriebsmoduls angeordnet sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass auf der Flachbaugruppe zusätzliche Funktionalitäten in Form von Technologiefunktionen implementiert sind. According to the invention this object is achieved by a switching device with integrated technology functions, wherein the switching device has a housing in which a drive module, which has an armature, a yoke and a magnetic coil, and a printed circuit board for the control of the drive module are arranged. The invention is characterized in that additional functionalities in the form of technology functions are implemented on the printed circuit board.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die bisherige Funktion des Aufsatzblockes, der zur Ansteuerung und Diagnose dient sowie Zusatzfunktionen bereitstellt und über elektrische und mechanische Verbindungen mit dem Schaltgerät verbunden ist, nun auf der Flachbaugruppe im Schaltgerät implementiert ist. Dazu kann die Flachbaugruppe erweitert werden. Die Technologiefunktionen können durch Servicefunktionen erweitert werden. Zudem kann ein Gateway, z. B. ein Busanschluss AS-Interface ebenfalls ins Schaltgerät integriert werden. The essence of the invention is that the previous function of the attachment block, which serves for control and diagnosis and provides additional functions and is connected via electrical and mechanical connections to the switching device, is now implemented on the printed circuit board in the switching device. For this purpose, the printed circuit board can be extended. The technology functions can be extended by service functions. In addition, a gateway, for. B. a bus connection AS-Interface also be integrated into the switching device.
Erfindungsgemäß ergibt sich eine Kombination der bestehenden Flachbaugruppe mit den Technologiefunktionen des Funktions-Aufsatzblockes. Die Integration der Technologiefunktionen in das Schaltgerät ermöglicht zudem eine Miniaturisierung des Schaltgeräts. According to the invention results in a combination of the existing printed circuit board with the technology functions of the functional attachment block. The integration of the technology functions in the switching device also enables a miniaturization of the switching device.
Die Technologiefunktionen können dabei komplett oder modular im Schaltgerät ausgeführt sein. Die komplette Realisierung im Schaltgerät sieht vor, dass alle Funktionen verfügbar sind. Das Schaltgerät ist somit als High-End-Gerät ausgeführt. Bei der modularen Realisierung liegt eine entsprechende Auswahl, also eine Alternativbestückung, vor, d.h., es können nur Teilfunktionen für den Anwender freigeschalten werden. Diese Teilfunktionen können firmware-technisch hinzu geschaltet werden. Dadurch kann der Preis des Schaltgeräts entsprechend der Anforderung im Feld besser angepasst werden. The technology functions can be complete or modular in the switching device. The complete realization in the switching device provides that all functions are available. The switching device is thus designed as a high-end device. In the modular implementation, there is a corresponding selection, that is to say an alternative fitting, that is, only partial functions can be activated for the user. These subfunctions can be added via firmware technology. As a result, the price of the switching device can be better adapted according to the requirement in the field.
Es ist zudem möglich, ein Gateway, also eine Übertragung in ein anderes System auf diese Weise zu realisieren. Mit diesem Gateway (z.B. AS-Interface, IO-link, Ethernet, Profinet, Profibus, ProfiEnergy, Ethercat, CAN-Open, etc.) kann das Schaltgerät an eine übergeordnete Steuerung angebunden werden. It is also possible to realize a gateway, ie a transmission to another system in this way. With this gateway (for example AS-Interface, IO-link, Ethernet, Profinet, Profibus, ProfiEnergy, Ethercat, CAN-Open, etc.), the switching device can be connected to a higher-level controller.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn Service-Funktionen direkt vorgesehen sind und im Feld durch den Service-Mitarbeiter genutzt werden können. Hierzu zählen beispielsweise ein Schaltspielzähler, ein Firmware-Update, die Ermittlung der maximalen Temperatur während des vergangenen Betriebs, eine Fehlerdiagnose, usw.. Another advantage arises when service functions are provided directly and can be used in the field by the service employee. These include, for example, a switching counter, a firmware update, the determination of the maximum temperature during the past operation, a fault diagnosis, etc ..
In einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die Erdschlusserkennung als integrierte Technologiefunktion auf der Flachbaugruppe abgebildet ist. In a special embodiment of the inventive concept, it can be provided that the earth fault detection is shown as an integrated technology function on the printed circuit board.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass eine Zeitverzögerungsfunktion als integrierte Technologiefunktion auf der Flachbaugruppe abgebildet ist. In a special embodiment of the invention, it may be provided that a time delay function is depicted as an integrated technology function on the printed circuit board.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass Zusatzfunktionen, die über einen Software-Code freizugeben sind, als integrierte Technologiefunktion auf der Flachbaugruppe abgebildet sind. Dieses Freischalten kann durch den Kunden erfolgen, nachdem er den Software-Code erworben hat. In a special embodiment of the invention, it may be provided that additional functions that are to be released via a software code are mapped as an integrated technology function on the printed circuit board. This unlock can by the customer after he has acquired the software code.
In einer Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass die Zusatzfunktion eine Timerfunktion oder eine integrierte Zykluszeitüberwachung in Bezug auf ein Aktuator-Sensor-Interface oder ein Firmware-Update ist. In a continuation of this inventive concept, it can be provided that the additional function is a timer function or an integrated cycle time monitoring with respect to an actuator-sensor interface or a firmware update.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass ein Gateway im Gehäuse des Schaltgeräts angeordnet ist. In einer Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass das Gateway ein Busanschluss, wie z.B. AS-Interface, IO-Link, Ethernet, Profinet, Profibus, ProfiEnergy, Ehtercat, CAN-Open ist. In a special embodiment of the invention, another concept may be that a gateway is arranged in the housing of the switching device. In a continuation of this concept according to the invention, it can be provided that the gateway has a bus connection, e.g. AS-Interface, IO-Link, Ethernet, Profinet, Profibus, ProfiEnergy, Ehtercat, CAN-Open.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass das Schaltgerät eine komplette Realisierung aller Technologiefunktionen aufweist und somit als High-End-Gerät ausgebildet ist. In a special embodiment of the invention, another concept may consist in that the switching device has a complete implementation of all technology functions and is thus designed as a high-end device.
In einer Fortführung dieses erfindungsgemäßen Konzepts kann es vorgesehen sein, dass das Schaltgerät freischaltbare Teilfunktionen als Technologiefunktionen aufweist, die eine Auswahl darstellen. In a continuation of this inventive concept, it can be provided that the switching device has disconnectable sub-functions as technology functions that represent a selection.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Teilfunktionen Funktionen sind, die die Zeitverzögerung oder/und die Hilfskontakte oder/und die Schaltgeräteansteuerung oder/und die Hauptspannungsüberwachung oder/und die Schaltzustandserkennung oder/und die Restlebensdauerüberwachung oder/und die Stromüberwachung oder/und die Erdschlusserkennung betreffen. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it may be provided that the sub-functions are functions that the time delay and / or the auxiliary contacts and / or the switching device control and / or the main voltage monitoring and / or the switching state detection and / or the remaining life monitoring or / and the Current monitoring or / and the earth fault detection concern.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Schaltgerät ein AC- oder DC- oder UC-Schütz Schaltgerät ist. In a special embodiment of the invention, it may be provided that the switching device is an AC or DC or UC contactor switching device.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät mit integrierten Technologiefunktionen weist ein Gehäuse in der Form eines Gesamtgehäuses auf, in welchem alle Baugruppen implementiert sind. Der aus dem Stand der Technik bekannte externe Funktions-Aufsatzblock ist beim erfindungsgemäßen Schaltgerät innerhalb des Schaltgerätegehäuses angeordnet. Das erfindungsgemäße Schaltgerät weist ein Antriebsmodul auf, welches aus einem Anker, einem Joch und einer Magnetspule aufgebaut ist. Zudem weist das erfindungsgemäße Schaltgerät eine Flachbaugruppe zur Ansteuerung des Antriebsmoduls auf. Auf der Flachbaugruppe sind Zusatzfunktionen in der Form von Technologiefunktionen implementiert. Als integrierte Technologiefunktionen können beispielsweise eine Zeitverzögerungsfunktion oder/und eine Erdschlusserkennung oder/und Zusatzfunktionen, die über einen Software-Code freizugeben sind, auf der Flachbaugruppe implementiert sein. Es kann außerdem ein Gateway im Schaltgehäuse angeordnet sein. Das Gateway kann beispielsweise ein Busanschluss, wie z.B. AS-Interface, IO-Link, Ethernet, Profinet, Profibus, ProfiEnergy, Ehtercat, CAN-Open oder Ähnliches sein. The inventive switching device with integrated technology functions has a housing in the form of an overall housing, in which all modules are implemented. The known from the prior art external functional attachment block is arranged in the switching device according to the invention within the switching device housing. The switching device according to the invention has a drive module, which is constructed from an armature, a yoke and a magnetic coil. In addition, the switching device according to the invention has a printed circuit board for controlling the drive module. Additional functions in the form of technology functions are implemented on the printed circuit board. As integrated technology functions, for example, a time delay function and / or a ground fault detection and / or additional functions, which are to be released via a software code, can be implemented on the printed circuit board. In addition, a gateway can be arranged in the switch housing. The gateway may, for example, have a bus connection, e.g. AS-Interface, IO-Link, Ethernet, Profinet, Profibus, ProfiEnergy, Ehtercat, CANopen or similar.
Weitere Ausführungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert. Further embodiments and advantages of the invention will be explained below with reference to embodiments and with reference to the drawing.
Dabei zeigen: Showing:
In
Das erfindungsgemäße Schaltgerät mit integrierten Technologiefunktionen zeichnet sich durch eine kompakte, platzoptimierte bauliche Ausgestaltung aus. Die Funktionen des bisher üblichen Aufsatzblockes für Schaltgeräte wandern im erfindungsgemäßen Schaltgerät in das Schaltgerätegehäuse, so dass das Gerät insgesamt kompakter wird und sich Vibrationen und eine Eigenresonanz beim Schalten durch den bisher üblichen großen Abstand von der Montagefläche nicht mehr so stark auswirken. Das erfindungsgemäße Schaltgerät bietet somit durch die Kombination einer Flachbaugruppe mit Technologiefunktionen eine Miniaturisierung, da ein externer Funktions-Aufsatzblock am Schaltgerät entfällt. The inventive switching device with integrated technology functions is characterized by a compact, space-optimized structural design. The functions of the hitherto conventional attachment block for switching devices migrate into the switching device housing in the switching device according to the invention, so that the device is more compact overall and vibration and a natural resonance when switching through the previously usual large distance from the mounting surface no longer so strong impact. The switching device according to the invention thus offers a miniaturization by the combination of a printed circuit board with technology functions, since an external function essay block on the switching device is eliminated.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Schaltgerät switchgear
- 2 2
- Funktions-Aufsatzblock Function ancillary block
- 3 3
- Elektrische und mechanische Verbindung Electrical and mechanical connection
- 4 4
- Flachbaugruppe PCB
- 5 5
- Antriebsmodul drive module
- 6 6
- Technologiefunktionen technology functions
- 7 7
- Gateway gateway
- 8 8th
- Gehäuse casing
- 9 9
- Antriebsmodul drive module
- 10 10
- Flachbaugruppe PCB
- 11 11
- Technologiefunktionen technology functions
- 12 12
- Gateway gateway
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016204369.2A DE102016204369A1 (en) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Switching device with integrated technology functions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016204369.2A DE102016204369A1 (en) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Switching device with integrated technology functions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016204369A1 true DE102016204369A1 (en) | 2017-09-21 |
Family
ID=59751552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016204369.2A Pending DE102016204369A1 (en) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Switching device with integrated technology functions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016204369A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11848167B2 (en) | 2020-12-14 | 2023-12-19 | Abb Schweiz Ag | Contactor module and a contactor module arrangement |
-
2016
- 2016-03-16 DE DE102016204369.2A patent/DE102016204369A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11848167B2 (en) | 2020-12-14 | 2023-12-19 | Abb Schweiz Ag | Contactor module and a contactor module arrangement |
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