DE10315646A1

DE10315646A1 - Insertion circuit unit especially for low voltage for field bus systems has recognition and evaluation system with coded groups and a recognition signal for each level

Info

Publication number: DE10315646A1
Application number: DE2003115646
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl.-Ing. Merkel; Gunnar Dipl.-Ing. Zank
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2004-11-11

Abstract

An insertion circuit, especially for low voltage, comprises a clearly defined insertion level (1,1',1'') in a built-in module (2,2',2'') with a code group unit (4,4',4'') producing and/or influencing a recognition and evaluation signal. An independent claim is also included for a process for the above unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage in Einschubbauweise, insbesondere eine Niederspannungsschaltanlage, und ein Verfahren zur Einschubebenenerkennung in einer Schaltanlage, sowie ein Verfahren zur Gerätemodulerkennung in feldbus-basierten Schaltanlagensystemen.The The invention relates to a switchgear assembly, particularly a low-voltage switchgear, and a method for rack level detection in a switchgear, and a method for device module detection in fieldbus-based switchgear systems.

Bei einer Schaltanlage in Einschubbauweise sind verschiedene Gerätemodule, die jeweils bestimmte Funktionen ausführen, in einer Rahmenkonstruktion in voneinander unterscheidbaren und einzeln bezeichneten Einschubebenen eingebaut. Die Gerätemodule sind dabei in Form von Einschüben aufgebaut; ihr Einbau in die Schaltanlage erfolgt üblicherweise durch Einschieben des Einschubes in den Tragrahmen an einer bestimmten Einschubebene und anschließende Verdrahtung der Einschübe untereinander und mit möglicherweise in der Schaltanlage noch vorhandenen weiteren Baugruppen.at a switchgear in a slide-in construction are different device modules, that perform certain functions in a frame construction in distinguishable and individually labeled shelf levels built-in. The device modules are in the form of inserts built up; they are usually installed in the switchgear by inserting the insert into the support frame at a certain Shelf level and subsequent Wiring the bays with each other and with possibly other assemblies still present in the switchgear.

Es sind heute auch feldbus-basierte Schaltanlagensysteme bekannt, bei denen die Gerätemodule untereinander und/oder die Schaltanlage insgesamt mit ihrer Umgebung über einen Feldbus kommunizieren, wobei die Schaltanlage mit ihren dann intelligenten, buskommunikationsfähigen Gerätemodulen als Teilnehmer in einem Feldbussystem eingebunden ist.It Fieldbus-based switchgear systems are also known today at which the device modules with each other and / or the switchgear as a whole with its surroundings via one Fieldbus communicate, the switchgear with its then intelligent, buskommunikationsfähigen device modules is integrated as a participant in a fieldbus system.

Bei Schaltanlagen in Einschaubbauweise muß sichergestellt werden, dass jeder Einschub genau in der richtigen Einschubebene eingesetzt wird; Vertauschungen führen zu Fehlfunktion der Anlage und sind zu vermeiden.at Switchgear with a built-in design must ensure that each drawer is inserted in the correct drawer level; Lead exchanges system malfunction and should be avoided.

Die Einschubebenenerkennung geschieht heute meistens manuell bei der Montage der Schaltanlagen. Es sind auch mechanische Codierungen bekannt geworden, bei denen auf mechanischem Wege verhindert wird, dass ein Einschub in einer für ihn nicht vorgesehenen Einschubebene eingebaut werden kann. Solche mechanischen Codiersysteme sind allerdings sehr aufwändig in der Ausführung und in der Bedienung, und sie bieten sehr begrenzte Anzahl von Codiermöglichkeiten.The Today, shelf level detection is mostly done manually at the Assembly of the switchgear. It is also mechanical coding become known in which mechanical means prevent that one slot in one for it cannot be installed in the intended shelf level. Such However, mechanical coding systems are very complex the execution and in operation, and they offer a very limited number of coding options.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltanlage in Einschubbauweise zu schaffen, bei der die Einschubebenenerkennung auf einfache Weise automatisch durchführbar und universell anwendbar ist, und ein einfaches und automatisch durchführbares Verfahren zur Einschubebenenerkennung und zur Gerätemodulerkennung in einer Schaltanlage zu beschreiben.It is therefore the object of the present invention, a switchgear to create in slide-in design, in which the slide-in level detection easy to carry out automatically and universally applicable is, and a simple and automatically feasible method for insert level detection and for device module recognition to describe in a switchgear.

Die Aufgabe wird bezüglich der Schaltanlage gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, bezüglich des Verfahrens zur Einschubebenenerkennung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 11 und bezüglich des Verfahrens zur Gerätemodulerkennung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 20.The Task is regarding the switchgear solved by the characterizing features of claim 1, with respect to the Procedure for insert level detection by the identifying Features of claim 11 and with respect to the method for device module recognition by the characterizing features of claim 20.

Erfindungsgemäß also ist jeder Einschubebene ein die Einschubebene eindeutig bezeichnendes, in einem in der Einschubebene eingebauten Gerätemodul erkennbares und auswertbares, von einer Codierbaugruppe erzeugtes oder wenigstens beeinflusstes Kennungssignal zugeordnet. Jede Einschubebene ist also durch ein diese Ebene eindeutig bezeichnendes Kennungssignal charakterisiert, jedes in der Einschubebene eingebaute Gerätemodul erkennt und wertet das Kennungssignal aus. Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegt darin, dass dieses Kennungssignal in jedem Gerätemodul auch automatisch erkenn- und auswertbar ist. Das Gerätemodul kann also automatisch und auf sehr einfache Weise feststellen, ob es an der richtigen Einschubebene eingesetzt ist. Eine aufwändige, manuelle Bedienung der Einschubebenenerkennung entfällt.According to the invention for each shelf level, clearly identifying the shelf level, Recognizable and evaluable in a device module installed in the rack level generated or at least influenced by a coding module Identifier signal assigned. Each shelf level is thus a characterizes this level uniquely identifying signal Each device module installed in the rack level recognizes and evaluates the identification signal. The advantage of the invention over that State of the art is that this identification signal in each equipment module is also automatically recognizable and evaluable. The device module can therefore automatically and very easily determine whether it is inserted at the correct rack level. An elaborate, manual There is no need to operate the shelf level detection.

Das Erzeugen des Kennungssignals von der Codierbaugruppe kann dabei so geschehen, dass aktiv in der Codierbaugruppe ein Kennungssignalgenerator enthalten ist, der ein Kennungssignal abgibt. Es kann aber genau so gut möglich sein, dass der Kennungssignalgenerator in dem Gerätemodul enthalten ist und das Kennungssignal von der Codierbaugruppe auf eine bestimmte Weise so beeinflusst und nach der Beeinflus sung dem Gerätemodul zurückgesandt wird, dass eine eindeutige Zuordnung zwischen Kennungssignal und Einschubebene möglich ist.The The identification signal can be generated by the coding module happen so that an identification signal generator is active in the coding module is included, which emits an identification signal. But it can as well as possible be that the identification signal generator in the device module is contained and the identification signal from the coding module influenced a certain way and after influencing it equipment module returned is that a clear association between the identification signal and the shelf level possible is.

Somit sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass jeder Gerätemodul eine das Kennungssignal erzeugende Kennungssignalerzeugungsbaugruppe umfasst. In einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst jede Codierbaugruppe eine das Kennungssignal erzeugende Kennungssignalerzeugungsbaugruppe.Consequently provides a further advantageous embodiment of the invention, that every device module an identification signal generating assembly generating the identification signal includes. In an alternative, advantageous embodiment of the According to the invention, each coding assembly comprises an identification signal generation assembly that generates the identification signal.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Einschubebene eine – das die Einschubebene eindeutig bezeichnende Kennungssignal abgebende – Codierbaugruppe zugeordnet, und jeder Gerätemodul umfasst eine die Kennungssignale der Codierbaugruppen auswertende Auswertebaugruppe. In besonders vorteilhafter Weise sind die Codierbaugruppen dabei fest in die Rahmenkonstruktion eingebaut. Auf diese Weise wird eine Fehlzuordnung des Kennungssignals zu der entsprechenden Einschubebene zuverlässig verhindert. Die Auswertebaugruppe in jedem Gerätemodul sorgt für die automatische Erkennung und Auswertung des Kennungssignals. Die Auswertung kann dabei die Bestätigung ergeben, dass der Einbau in der korrekten Einschubebene erfolgt ist; es kann aber auch bei der Auswertung festgestellt werden, dass der Gerätemodul in eine falsche Einbauebene eingebaut wurde, und ein entsprechendes Warnsignal abgegeben werden.According to one each insertion level is a particularly advantageous embodiment of the invention one - that the Inserting level uniquely identifying identification signal - coding module assigned, and each device module includes a evaluating the identification signals of the coding modules Evaluation board. The coding modules are particularly advantageous firmly built into the frame structure. In this way becomes a misassignment of the identification signal to the corresponding one Relay level reliable prevented. The evaluation module in each device module ensures the automatic Detection and evaluation of the identification signal. The evaluation can the confirmation result that the installation takes place in the correct insertion level is; However, it can also be determined during the evaluation that the equipment module was installed in an incorrect installation level, and a corresponding one Warning signal are given.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sieht vor, dass ein Gerätemodul in einer bestimmten Einschubebene mit der dieser Einschubebene zugeordneten Codierbaugruppe verbunden ist, vorteilhafterweise durch einen Steckkontakt, der beim Einbau des Gerätemoduls über einen Steckverbinder hergestellt wird. Auf diese Weise kann eine zuverlässige, störunanfällige Signalübertragung zwischen der Codierbaugruppe und der Auswertebaugruppe gewährleistet werden.A sees further advantageous embodiment of the invention before that a device module in a certain rack level with that assigned to this rack level Coding module is connected, advantageously by a plug contact, when installing the device module via a Connector is manufactured. In this way, reliable, interference-free signal transmission guaranteed between the coding module and the evaluation module become.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn das Kennungssignal ein Wert aus einem begrenzten, jedem Wert eine bestimmte Einschubebene eindeutig zuordnenden Wertebereich einer physikalischen Größe ist. Physikalische Größen, wie beispielsweise elektrischer Strom, Spannung, Frequenz, Lichtstärke, Magnetfeldstärke etc. eignen sich besonders gut für eine automatisch auswertbare Kennungssignalübertragung. In sehr vorteilhafter Weise ist das Kennungssignal ein Spannungswert. Große Vorteile bietet es auch, wenn das Kennungssignal ein Frequenzwert ist. Frequenzwerte sind sehr zuverlässig und robust zu übertragen und direkt digital auswertbar, beispielsweise in einem Mikroprozessor.In particular It is advantageous if the identification signal has a value from a limited, value range uniquely assigning a certain insertion level to each value a physical quantity. Physical quantities, such as For example, electrical current, voltage, frequency, light intensity, magnetic field strength, etc. are suitable are particularly good for an automatically evaluable identification signal transmission. In a very advantageous way the identification signal is a voltage value. It also offers great advantages when the identification signal is a frequency value. Frequency values are very reliable and robust to transmit and directly digitally evaluable, for example in a microprocessor.

Bezüglich des Verfahrens zur Einschubebenenerkennung besteht die Erfindung darin, dass für jede Einschubebene ein diese Einschubebene eindeutig bezeichnendes Kennungssignal von einer Codierbaugruppe erzeugt und/oder wenigstens beeinflusst, der Einschubebene zugeordnet und in einem in dieser Einschubebene eingebauten Gerätemodul erkannt und ausgewertet wird.Regarding the The invention for a method for insert level detection consists in that for each shelf level uniquely identifies this shelf level Identification signal generated by a coding module and / or at least influenced, assigned to the shelf level and in one in this Insert level of built-in device module is recognized and evaluated.

In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jeder Einschubebene eine das die Einschubebene eindeutig bezeichnende Kennungssignal abgebende und/oder wenigstens beeinflussende Codierbaugruppe zugeordnet, und die Kennungssignale der Codierbaugruppen werden in jedem Gerätemodul durch eine Auswertebaugruppe erkannt und ausgewertet.In a very advantageous embodiment of the method according to the invention each shelf level becomes one that uniquely identifies the shelf level Identifying signal emitting and / or at least influencing coding module assigned, and the identification signals of the coding modules in every device module recognized and evaluated by an evaluation module.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Kennungssignal in jedem Gerätemodul erzeugt wird. In einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Kennungssignal in jeder Codierbaugruppe erzeugt.A Another advantageous embodiment of the invention provides that the identification signal in each device module is produced. In an alternative, advantageous embodiment of the method according to the invention the identification signal is generated in each coding module.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Gerätemodul in einer bestimmten Einschubebene mit der dieser Einschubebene zugeordneten Codierbaugruppe verbunden wird.A but advantageous embodiment of the invention be marked that a device module in a particular Rack level with the coding module assigned to this rack level is connected.

Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der jede Einschubebene einem festgelegten Wert aus einem begrenzten Wertebereich einer physikalischen Größe zugeordnet wird. Physikalische Größen, wie beispielsweise elektrischer Strom, Spannung, Frequenz, Lichtstärke, Magnetfeldstärke etc. eignen sich besonders gut für eine automatisch auswertbare Kennungssignalerzeugung- und Übertragung. Die Verknüpfung eines bestimmten Informationsgehaltes mit dem Wert einer physikalischen Größe durch Zuordnung mittels beispielsweise einer Referenztabelle ist eine besonders einfach zu handhabende und automatisierbare Methode der Kennzeichnung.Especially An embodiment of a method according to the invention is also advantageous, where each shelf level is a fixed value from a limited Value range is assigned to a physical quantity. physical Sizes like for example electrical current, voltage, frequency, light intensity, magnetic field strength etc. are particularly suitable for an automatically evaluable identification signal generation and transmission. The link a certain information content with the value of a physical Size by Assignment using, for example, a reference table is one Particularly easy to use and automatable method of Labelling.

In sehr vorteilhafter Weise wird auch jedem Wert aus dem Wertebereich der physikalischen Größe eindeutig eine Einschubebene zugeordnet. Damit wird vermieden, dass die Auswertebaugruppe beispielsweise einen Wert des Kennungssignals erkennt, aber diesem keine Einschubebene zugeordnet ist. In solch einem Falle wäre das Verfahren der Einschubebenenerkennung nicht eindeutig bestimmt und bedürfte zusätzlicher Sicherungsvorkehrungen, um es automatisch anwendbar zu machen.In each value from the value range is also very advantageous the physical size clearly assigned a shelf level. This prevents the evaluation module for example recognizes a value of the identification signal, but this no shelf level is assigned. In such a case, the procedure would be the insertion level detection is not clearly determined and additional security measures are required, to make it automatically applicable.

In besonders vorteilhafter Weise wird jede Einschubebene durch den Wert einer elektrischen Spannung eindeutig bezeichnet. Große Vorteile bietet es auch, wenn jede Einschubebene durch den Frequenzwert eines von einem Signalgenerator erzeugten Signals eindeutig bezeichnet wird, denn Frequenzwerte sind sehr zuverlässig und robust zu übertragen und können direkt digital ausgewertet werden, beispielsweise in einem Mikroprozessor.In a particularly advantageous manner, each insertion level is uniquely identified by the value of an electrical voltage. It also offers great advantages if each shelf level is clearly identified by the frequency value of a signal generated by a signal generator, because frequency values are very high reliable and robust to transmit and can be directly digitally evaluated, for example in a microprocessor.

Bezüglich des Verfahrens zur Gerätemodulerkennung in feldbus-basierten Schaltanlagensystemen besteht die Erfindung darin, dass ein Gerätemodul durch seine Einschubebene und seine logische Busadresse in dem Schaltanlagensystem eineindeutig bezeichnet wird. Die Einschubebene wird in dem Gerätemodul dabei vorteilhafterweise durch das oben beschriebene Verfahren automatisch erkannt. Die logische Busadresse wird in dem Gerätemodul entweder vor oder nach dem Einbau in der vorgesehenen Einschubebene spannungsausfallsicher gespeichert, beispielsweise über DIP-Schalter oder in einem nicht-flüchtigen elektronischen Speicher.Regarding the Device module detection method The invention exists in fieldbus-based switchgear systems in being a device module through its rack level and its logical bus address in the switchgear system is clearly identified. The shelf level is in the device module advantageously automatically by the method described above recognized. The logical bus address is either in the device module before or after installation in the intended insertion level is safe against power failure saved, for example via DIP switch or in a non-volatile electronic memory.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements and improvements of the invention and further advantages can be found in the subclaims.

Anhand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based of the drawings, in which two embodiments of the invention are shown, the invention and other advantageous Refinements and improvements of the invention are explained in more detail and to be discribed.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltanlage, wobei die Kennungssignale als Spannungssignale in den Codierbaugruppen erzeugt werden, 1 schematically an embodiment of a switchgear according to the invention, the identification signals being generated as voltage signals in the coding modules,

2 schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltanlage, wobei die Kennungssignale als Frequenzsignale in den Codierbaugruppen erzeugt werden, und 2 schematically a further embodiment of a switchgear according to the invention, wherein the identification signals are generated as frequency signals in the coding modules, and

3 schematisch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltanlage, wobei die Kennungssignale als Spannungssignale in den Gerätemodulen erzeugt werden. 3 schematically shows a third embodiment of a switchgear according to the invention, the identification signals being generated as voltage signals in the device modules.

1 also zeigt schematisch eine Schaltanlage 10, die eine Tragrahmenkonstruktion 9 mit einer Bedienseite 9a und einer dieser gegenüberliegenden Befestigungsebene 9b aufweist. In der Tagrahmenkonstruktion 11 sind Einschubebenen 1, 1', 1'' zur Aufnahme von Gerätemoduln 2, 2', 2'' vorgesehen. In der 1 sind drei solcher Einschubebenen mit den zugehörigen Gerätemoduln dargestellt, zwischen diesen ist noch Platz für weitere Einschubebenen zur Aufnahme weiterer Gerätemoduln. Die Gerätemoduln weisen eine von außen zugängliche Modulfrontseite 2a, 2a', 2a'' und eine Modulbefestigungsseite 2b, 2b', 2b'' auf; sie werden mit der Modulbefestigungsseite 2b, 2b', 2b'' voran in den Einschubebenen 1, 1', 1'' des Tragrahmens 9 eingesetzt, siehe Richtung des Doppelpfeils P. 1 So schematically shows a switchgear 10 that have a supporting frame construction 9 with one operating page 9a and an attachment level opposite this 9b having. In the day frame construction 11 are shelf levels 1 . 1' . 1'' for mounting device modules 2 . 2 ' . 2 '' intended. In the 1 three such plug-in levels are shown with the associated device modules, between these there is still space for further plug-in levels for receiving further device modules. The device modules have a module front that is accessible from the outside 2a . 2a ' . 2a ' and a module attachment side 2 B . 2 B' . 2 B'' on; they will come with the module attachment side 2 B . 2 B' . 2 B'' ahead in the shelf levels 1 . 1' . 1'' of the support frame 9 inserted, see direction of double arrow P.

In jeder Einschubebene 1, 1', 1'' sind in der Tragrahmenkonstruktion 9 an der Befestigungsebene 9b Codierbaugruppen 4, 4', 4'' fest eingebaut. In jede Einschubebene ist eine Codierbaugruppe eingebaut, wodurch jede Codierbaugruppe eindeutig einer Einschubebene zugeordnet ist; die Codierbaugruppe 4 ist der Einschubebene 1 zugeordnet, die Codierbaugruppe 4' der Einschubebene 1' und die Codierbaugruppe 4'' der Einschubebene 1''. Beim Einbau eines Gerätemoduls in eine Einschubebene wird der Gerätemodul mittels an der Modulbefestigungsseite 2b, 2b', 2b'' befindlicher Steckverbinder 12 in der Befestigungsebene 9b mit der dieser Einbauebene zugeordneten Codierbaugruppe elektrisch verbunden.At every shelf level 1 . 1' . 1'' are in the support frame construction 9 on the mounting level 9b Codierbaugruppen 4 . 4 ' . 4 '' permanently installed. A coding module is installed in each rack level, whereby each coding module is uniquely assigned to a rack level; the coding assembly 4 is the shelf level 1 assigned the coding module 4 ' the shelf level 1' and the coding assembly 4 '' the shelf level 1'' , When installing a device module in a rack level, the device module is attached to the module mounting side 2 B . 2 B' . 2 B'' connector 12 in the mounting level 9b electrically connected to the coding assembly assigned to this installation level.

Die Codierbaugruppen im in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen je eine Kennungssignalerzeugungsbaugruppe in Form einer Referenzspannungsquelle 14, 14', 14'' und je einen Spannungsteiler 16, 16', 16''. Der Spannungsteiler 16 ist gebildet aus zwei Widerständen R_x, R_y, entsprechen ist der Spannungsteiler 16' gebildet aus den Widerständen R'_x, R'_y und der Spannungsteiler 16'' aus den Widerständen R''_x, R''_y. Die Referenzspannungsquellen 14, 14' und 14'' liefern jeweils den selben Wert einer Referenzspannung U_ref, diese wird den Spannungsteilern 16, 16', 16'' jeweils eingeprägt. Das Teilerverhältnis der Spannungsteiler 16, 16', 16'' ist gebildet durch das Verhältnis T = R_y/(R_x + R_y) bzw. T' = R'_y/(R'_x + R'_y) bzw. T'' = R''_y /(R''_x + R''_y). Die Teilerverhältnisse T, T' und T'' sind jeweils unterschiedlich eingestellt, so dass anhand des Teilerverhältnisses die jeweilige Codierbaugruppe und damit auch die zugehörige Einschubebene festgelegt und eindeutig bezeichnet ist. Mit anderen Worten, jede Einschubebene ist durch ein analoges Spannungssignal, nämlich den Wert der über dem Spannungsteilerwiderstand R_y, R'_y, R''_y abfallenden Teil der Referenzspannung U_ref eindeutig festgelegt.The coding modules in the 1 The illustrated exemplary embodiment each comprise an identification signal generation module in the form of a reference voltage source 14 . 14 ' . 14 '' and one voltage divider each 16 . 16 ' . 16 '' , The voltage divider 16 is formed from two resistors R _x , R _y , corresponds to the voltage divider 16 ' formed from the resistors R ' _x , R' _y and the voltage divider 16 '' from the resistors R '' _x , R '' _y . The reference voltage sources 14 . 14 ' and 14 '' deliver the same value of a reference voltage U _ref , which becomes the voltage divider 16 . 16 ' . 16 '' embossed in each case. The divider ratio of the voltage dividers 16 . 16 ' . 16 '' is formed by the ratio T = R _y / (R _x + R _y ) or T '= R' _y / (R ' _x + R' _y ) or T '' = R '' _y / (R '' _x + R '' _y ). The divider ratios T, T 'and T''are each set differently, so that the respective coding module and thus also the associated insertion level is defined and clearly identified on the basis of the divider ratio. In other words, each insertion level is uniquely determined by an analog voltage signal, namely the value of the part of the reference voltage U _ref falling across the voltage divider resistor R _y , R ' _y , R'' _y .

In jedem Gerätemodul 2, 2', 2'' ist eine elektronische Auswertebaugruppe 6, 6', 6'' vorhanden. Die elektronische Auswertebaugruppen 6, 6', 6'' sind in ihrer Wirkungsweise so ausgelegt, dass sie das von den Codierbaugruppen 6, 6', 6'' zur Verfügung gestellte Kennzeichnungssignal aufnehmen und auswerten können. Im Fall des in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiels umfasst jede der Auswertebaugruppen 6, 6', 6'' einen Verstärker 8, 8', 8'' und einen A/D-Wandler 7, 7', 7''.In every device module 2 . 2 ' . 2 '' is an electronic evaluation module 6 . 6 ' . 6 '' available. The electronic evaluation modules 6 . 6 ' . 6 '' are designed in such a way that they do that of the coding modules 6 . 6 ' . 6 '' can record and evaluate the provided identification signal. In the case of the 1 illustrated embodiment includes each of the evaluation modules 6 . 6 ' . 6 '' an amplifier 8th . 8th' . 8th'' and an A / D converter 7 . 7 ' . 7 '' ,

Wenn ein Gerätemodul in einer Einschubebene eingebaut und über den Steckkontakt an seiner Modulbefestigungsseite mit der entsprechenden Codierbaugruppe verbunden ist, so wird der über den Spannungsteilerwiderständen R_y, R'_y, R''_y jeweils abfallende Teil der Referenzspannung U_ref mittels der Steckkontaktverbindung 12 abgegriffen, im Verstärker 8, 8', 8'' verstärkt und im A/D-Wandler 7, 7', 7'' in eine digitalisiertes Spannungssignal verwandelt, das in weiteren in dem Gerätemodul 2, 2', 2'' vorhandenen Baugruppen 3 weiterverarbeitet und ausgewertet werden kann. Eine solche Baugruppe kann zum Beispiel ein Mikroprozessor sein, der das digitalisierte Spannungssignal direkt verarbeiten kann. In den Fällen, in denen die Schaltanlage und damit die Gerätemodule feldbusfähig sind, kann ein nicht-flüchtiger Speicher, der die Bus-Adresse des Gerätemoduls enthält, als eine weitere Baugruppe innerhalb des Gerätemoduls enthalten sein. Ein Mikroprozessor innerhalb des Gerätemoduls kann dann die Information über die Einbauebene, die aus dem Kennungssignal erhalten wurde, mit der Busadresse verknüpfen und somit einen Gerätemodul innerhalb des Feldbussystems eineindeutig definieren.If a device module is installed in a rack level and connected to the corresponding coding module via the plug contact on its module mounting side, the part of the reference voltage U _ref falling across the voltage divider resistors R _y , R ' _y , R'' _y is determined using the plug contact connection 12 tapped, in the amplifier 8th . 8th' . 8th'' amplified and in the A / D converter 7 . 7 ' . 7 '' converted into a digitized voltage signal, which is further in the device module 2 . 2 ' . 2 '' existing assemblies 3 can be further processed and evaluated. Such an assembly can be, for example, a microprocessor that can process the digitized voltage signal directly. In cases where the switchgear and thus the device modules are fieldbus-capable, a non-volatile memory that contains the bus address of the device module can be contained as a further module within the device module. A microprocessor within the device module can then link the information about the installation level obtained from the identification signal with the bus address and thus uniquely define a device module within the fieldbus system.

In 2 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltanlage ausgeführt. Sie unterscheidet sich von der in 1 beschriebenen lediglich durch die Art der Erzeugung des Kennungssignals in den Codierbaugruppen und dessen Auswertung in den Auswertebaugruppen der Gerätemodule. Gleiche Bezugszeichen in den 1 und 2 bezeichnen gleichwirkende Baugruppen bzw. Teile oder Komponenten.In 2 is an alternative embodiment of a switchgear according to the invention. It differs from that in 1 described only by the type of generation of the identification signal in the coding modules and its evaluation in the evaluation modules of the device modules. The same reference numerals in the 1 and 2 designate modules or parts or components with the same effect.

In dem Ausführungsbeispiel der 2 umfasst jede Codierbaugruppe 4, 4', 4'' eine Kennungssignalerzeugungsbaugruppe in Form eines Frequenzgenerators 17, 17', 17'', der für jede Einschubebene ein Signal mit einer unterschiedliche Frequenz erzeugt.In the embodiment of the 2 includes every coding module 4 . 4 ' . 4 '' an identifier signal generating assembly in the form of a frequency generator 17 . 17 ' . 17 '' which generates a signal with a different frequency for each shelf level.

Das Kennungssignal, das eine Einschubebene eindeutig kennzeichnet, ist hier also ein Frequenzwert. Zur Auswertung dieses Kennungssignals enthält jeder Gerätemodul einen Frequenzzähler 18, 18', 18'', mit dem direkt der Frequenzwert bestimmt und als digitales Signal, beispielsweise eine digitalisierte Pulszeit, zur weiteren Verarbeitung an weitere in dem Gerätemodul 2, 2', 2'' vorhandene Baugruppen 3 weitergegeben werden kann. Das oben über feldbusfähige Schaltanlagen und Gerätemodule gilt bei dieser Ausführungsform in entsprechender Weise.The identification signal, which uniquely identifies an insertion level, is here a frequency value. Each device module contains a frequency counter for evaluating this identification signal 18 . 18 ' . 18 '' , with which the frequency value is determined directly and as a digital signal, for example a digitized pulse time, for further processing to others in the device module 2 . 2 ' . 2 '' existing assemblies 3 can be passed on. The above about fieldbus-compatible switchgear and device modules applies to this embodiment in a corresponding manner.

Als konkretes Beispiel für eine Zuordnung von Frequenz zu Einschubebene ist untenstehende Tabelle aufgeführt. In der Tabelle sind für eine Schaltanlage mit 36 Einschubebenen die durch die in jeder Einschubebene angebrachten, mit Frequenzgeneratoren versehenen Codierbaugruppen der jeweiligen Einschubebene zugeordneten Pulszeiten aufgeführt.As concrete example of an assignment of frequency to shelf level is shown in the table below. In the table are for a switchgear with 36 rack levels through the in each rack level attached coding assemblies provided with frequency generators pulse times assigned to the respective shelf level.

In 3 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltanlage ausgeführt. Sie unterscheidet sich von der in 1 beschriebenen dadurch, dass die Kennungssignalerzeugungsbaugruppen in Form je einer Referenzspannungsquelle 14, 14', 14'' in den Gerätemoduln 2, 2', 2'' angebracht sind. Gleiche Bezugszeichen in den 1, 2 und 3 bezeichnen wieder gleichwirkende Baugruppen bzw. Teile oder Komponenten. Die Codierbaugruppen 4, 4', 4'' sind hier rein passiv, sie enthalten nur noch die Spannungsteiler 16, 16', 16''. Als in den Gerätemoduln 2, 2', 2'' angebrachte Referenzspannungsquellen 14, 14', 14'' können dort in Schaltgeräten oder Schaltgerätebaugruppen sowieso vorhandene Referenzspannungsquellen mit benutzt werden. So enthält heute beispielsweise jeder Mikroprozessor oder Mikrocontroller-Baustein eine oder mehrere integrierte Referenzspannungsquellen auf seinem Chip, die von außen auch zugänglich sind und zur Erzeugung des Kennungssignals herangezogen werden könnten. Es kann selbstverständlich auch eine eigene Referenzspannungsquelle in jedem Gerätemodul 2, 2', 2'' vorgesehen sein, die dann möglicherweise noch andere in den Gerätemoduln 2, 2', 2'' vorhandene Schaltgeräte 3 mit versorgt. Der letztgenannte Fall ist in 3 dargestellt.In 3 is a further alternative embodiment of a switchgear according to the invention. It differs from that in 1 described in that the identification signal generating modules in the form of a reference voltage source 14 . 14 ' . 14 '' in the device modules 2 . 2 ' . 2 '' are attached. The same reference numerals in the 1 . 2 and 3 again designate modules or parts or components with the same effect. The coding modules 4 . 4 ' . 4 '' are purely passive here, they only contain the voltage dividers 16 . 16 ' . 16 '' , As in the device modules 2 . 2 ' . 2 '' attached reference voltage sources 14 . 14 ' . 14 '' existing reference voltage sources can be used there anyway in switchgear or switchgear assemblies. Today, for example, each microprocessor or microcontroller module contains one or more integrated reference voltage sources on its chip, which are also accessible from the outside and could be used to generate the identification signal. Of course, there can also be a separate reference voltage source in each device module 2 . 2 ' . 2 '' be provided, which may then be other in the device modules 2 . 2 ' . 2 '' existing switchgear 3 supplied with. The latter case is in 3 shown.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung, die hier nicht bildhaft dargestellt ist, wird ein Frequenzsignal als Kennungssignal benutzt, die Frequenzgeneratoren sind dabei jeweils in den Gerätemoduln 2, 2', 2'' angeordnet. In den Codierbaugruppen 4, 4', 4'' sind nur noch passive R/C-Netzwerke zur gezielten Verstimmung der Frequenzsignale vorhanden. Die eineindeutige Kennzeichnung einer jeden Einschubebene geschieht durch eine eineindeutige Parametrisierung des einer Einschubebene zugeordneten R/C-Netzwerkes.In a further alternative embodiment of the invention, which is not illustrated here, a frequency signal is used as the identification signal, the frequency generators being in each case in the device modules 2 . 2 ' . 2 '' arranged. In the coding modules 4 . 4 ' . 4 '' there are only passive R / C networks available for targeted detuning of the frequency signals. The unambiguous identification of each shelf level is achieved by unambiguous parameterization of the R / C network assigned to a shelf level.

Selbstverständlich sind auch alle möglichen anderen physikalischen Größen als Kennungssignale nutzbar, insbesondere optische Signale im sichtbaren oder infraroten Bereich.Of course also all sorts physical quantities other than Identification signals can be used, in particular optical signals in the visible or infrared range.

Tabelle: Zuordnung der Pulszeiten zu den Einschubebenen:

Table: Allocation of the pulse times to the rack levels:

Claims

Switchgear in withdrawable design, in particular low-voltage switchgear, characterized in that each insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) a device module that clearly identifies the rack level and is installed in the rack level ( 2 . 2 ' . 2 '' ) recognizable and evaluable by a coding module ( 4 . 4 ' . 4 '' ) generated and / or at least influenced identification signal is assigned.

Switchgear according to claim 1, characterized in that each insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) one-that the shelf level ( 1 . 1' . 1'' ) uniquely identifying identification signal emitting and / or at least influencing - coding assembly ( 4 . 4 ' . 4 '' ) is assigned, and each device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) an evaluation module evaluating the identification signals ( 6 . 6 ' . 6 '' ) includes.

Switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that each device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) comprises an identification signal generating assembly generating the identification signal.

Switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that each coding module ( 4 . 4 ' . 4 '' ) comprises an identification signal generating assembly generating the identification signal.

Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that the coding modules ( 4 . 4 ' . 4 '' ) firmly in the frame construction ( 9 ) are installed.

Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that a device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) in a certain shelf level ( 1 . 1' . 1'' ) with this shelf level ( 1 . 1' . 1'' ) assigned coding module ( 4 . 4 ' . 4 '' ) connected is.

Switchgear according to claim 6, characterized in that the connection between the coding assembly ( 4 . 4 ' . 4 '' ) and device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) through connectors ( 12 ) can be produced.

Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that the identification signal is a value from a limited, each value a certain insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) clearly assignable value range of a physical quantity.

Switchgear according to claim 6, characterized in that the identification signal is a voltage value.

Switchgear according to claim 6, characterized in that the identification signal is a frequency value.

Method for detecting the level of a rack in a switchgear assembly, in particular a low-voltage switchgear in a rack-mounted design, characterized in that for each rack level ( 1 . 1' . 1'' ) an identification signal from a coding module that uniquely identifies this insertion level ( 4 . 4 ' . 4 '' ) generated and / or at least influences the insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) and assigned in a device module installed in this shelf level ( 2 . 2 ' . 2 '' ) is recognized and evaluated.

A method according to claim 11, characterized in that each insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) a coding module which emits and / or at least influences the identification signal which uniquely identifies the insertion level ( 4 . 4 ' . 4 '' ) is assigned, and the identification signals in each device module by an evaluation module ( 6 . 6 ' . 6 '' ) are automatically recognized and evaluated.

A method according to claim 11 or 12, characterized in that the identification signal in each device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) is produced.

Method according to claim 11 or 12, characterized in that the identification signal in each coding module ( 4 . 4 ' . 4 '' ) is produced.

Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that a device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) in a certain shelf level ( 1 . 1' . 1'' ) with the coding module assigned to this shelf level ( 4 . 4 ' . 4 '' ) is connected.

Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that each insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) a fixed value from a limited range of values is assigned to a physical quantity.

A method according to claim 16, characterized in that each value from the range of values of the physical quantity clearly has an insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) is assigned.

Method according to claim 16 or 17, characterized in that each insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) is clearly identified by the value of an electrical voltage.

Method according to claim 16 or 17, characterized in that each insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) is clearly identified by a frequency value.

Method for device module detection in fieldbus-based switchgear systems, characterized in that a device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) due to its insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) and its logical bus address is uniquely identified in the switchgear system.

A method according to claim 20, characterized in that the insertion level ( 1 . 1' . 1'' ) of the device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) is recognized by a method according to any one of claims 11 to 19.

Method according to claim 21, characterized in that when a wrong installation of a device module ( 2 . 2 ' . 2 '' ) a warning message is issued via the fieldbus.