DE19807710A1

DE19807710A1 - Modulares Automatisierungsgerät und Baugruppe eines modularen Automatisierungsgerätes

Info

Publication number: DE19807710A1
Application number: DE1998107710
Authority: DE
Inventors: Guenther Deinhardt; Reinhard Schirbl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: DE19807710C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein modulares Automatisie rungsgerät mit anreihbaren, auf einer Tragschiene gehaltenen Basismodulen, wobei das Basismodul mit einem Elektronikmodul ohne Außenkontakte kontaktierbar ist, und wobei das Basismo dul mit einem benachbarten Basismodul verbindbar ist.

Ein gattungsgemäßes Automatisierungsgerät ist aus der älteren deutschen Anmeldung DE 197 48 530.8 bekannt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein mo dulares Automatisierungsgerät bzw. eine Baugruppe eines modu laren Automatisierungsgerätes anzugeben, das einen Anschluß mit sog. stehender Verdrahtung ermöglicht, bei dem die Außen kontakte in einem mit dem Basismodul lösbar verrastbaren An schlußmodul vorgesehen sind, und bei dem das Anschlußmodul spannungslos mit dem Basismodul verbindbar ist.

Diese Aufgabe wird für ein modulares Automatisierungsgerät mit anreihbaren, auf einer Tragschiene gehaltenen Basismodu len, wobei das Basismodul mit einem Elektronikmodul ohne Au ßenkontakte kontaktierbar ist, und wobei das Basismodul mit einem benachbarten Basismodul kontaktierbar ist, dadurch ge löst,

- daß ein mit dem Basismodul lösbar verrastbares Anschlußmo dul mit Außenkontakten vorgesehen ist, wobei das Basismo dul selbst keine Außenkontakte aufweist,
- daß die Unterseite des Anschlußmoduls formschlüssig zu ei ner zur Aufnahme des Anschlußmoduls vorgesehenen Führungs kontur des Basismoduls ausgebildet ist und
- daß das Anschlußmodul mit dem Basismodul lösbar verrastbar ist.

Im Falle einer anreihbaren, auf einer Tragschiene aufrastba ren Baugruppe eines modularen Automatisierungsgerätes mit einem Basismodul und einem mit dem Basismodul kontaktierbaren Elektronikmodul ohne Außenkontakte, wobei das Basismodul mit einem benachbarten Basismodul kontaktierbar ist wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

- daß ein mit dem Basismodul lösbar verrastbares Anschluß modul mit Außenkontakten vorgesehen, wobei das Basismodul 1 selbst keine Außenkontakte aufweist und
- daß die Unterseite des Anschlußmoduls formschlüssig zu ei ner zur Aufnahme des Anschlußmoduls vorgesehenen Führungs kontur des Basismoduls ausgebildet ist und
- daß das Anschlußmodul mit dem Basismodul lösbar verrastbar ist.

Wenn im Bereich der Aufnahmeposition des Elektronikmoduls zu mindest eine erste Kontaktstelle und eine zweite Kontaktstel le vorgesehen sind, wobei die erste Kontaktstelle einstückig mit dem Basismodul und die zweite Kontaktstelle einstückig mit dem Anschlußmodul verbunden ist, und die erste und die zweite Kontaktstelle mit korrespondierenden Gegenkontaktmit teln des Elektronikmoduls kontaktierbar sind, so ist die Ver rastung des Anschlußmoduls im Basismodul bei kontaktierten Kontaktstellen - d. h. bei kontaktiertem Elektronikmodul - nicht lösbar. Im Umkehrschluß ergibt sich daraus, daß ein Lö sen des Anschlußmoduls vom Basismodul ausschließlich bei de kontaktiertem Elektronikmodul möglich ist, so daß die mit den Außenkontakten der Anschlußmoduls elektrisch leitend verbind bare Peripherie eines externen gesteuerten und/oder überwach ten technischen Prozesses von der Baugruppe nur bei dekontak tiertem Elektronikmodul trennbar ist. Auf diese Weise ist für das Anschlußmodul eine stehende Verdrahtung erreicht, die auch bei einem Wechsel des Elektronikmoduls bestehen bleiben kann.

Wenn ferner die Kontakte des Kontaktbereichs mit den Außen kontakten des Anschlußmoduls elektrisch leitend verbunden sind und die Außenkontakte bei dekontaktiertem Kontaktbereich spannungsfrei sind, ist darüber hinaus erreicht, daß ein Wechsel des Elektronikmoduls in Bezug auf die an die Außen kontakte des Anschlußmoduls anschließbare Prozeßperipherie weitestgehend rückwirkungsfrei erfolgen kann, wobei anderer seits sämtliche Außenkontakte des Anschlußmoduls - z. B. zu Umverdrahtungszwecken - lediglich durch das Dekontaktieren des Elektronikmoduls kurzfristig spannungsfrei gemacht werden können.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an hand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei bilden al le beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vor liegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung; darin zeigen:

Fig. 1 bis 6 die Baugruppen des Automatisierungsgerä tes aus verschiedenen Perspektiven.

Gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 weist die dargestellte Baugruppe 4 ei nes modularen Automatisierungsgerätes ein Basismodul 1 ein Elektronikmodul 2 und ein Anschlußmodul 3 auf.

Das Elektronikmodul 2 hat selbst keine Außenkontakte; die Au ßenkontakte 15 der aus Basismodul 1, Elektronikmodul 2 und Anschlußmodul 3 gebildeten Baugruppe 4 sind im Anschlußmodul 3 vorgesehen.

Das Anschlußmodul 3 ist mit dem Basismodul 1 lösbar verrast bar. Dazu ist die Unterseite des Anschlußmoduls 3 formschlüs sig zu einer zur Aufnahme des Anschlußmoduls 3 vorgesehenen Führungskontur des Basismoduls 1 ausgebildet. Die Führungs kontur des Basismoduls 1 bzw. die korrespondierende, form schlüssige Ausbildung des Anschlußmoduls 3 ermöglicht eine Vorzentrierung bzw. Justierung des Anschlußmoduls 3. Das An schlußmodul 3 verrastet lösbar über Rastelemente mit dem Ba sismodul 1.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist das Basismodul 1 im Be reich der Aufnahmeposition des Elektronikmoduls 2 die Kon taktstellen 13 und 14' auf. Fig. 4 zeigt dabei die Verhältnis se der Fig. 3 aus der rückwärtigen Ansicht. Die Kontaktstelle 13 ist im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren als Kontakt buchse ausgebildet und dient zum Anschluß des Elektronikmo duls 2 an den durch die Basismodule 1 hindurchgeschleiften Bus.

Die Kontaktstelle 14' ist als mittels elektronikmodulseitiger Messerkontakte kontaktierbare Kontaktbuchse 14' ausgebildet. Die Kontakte des Kontaktbereichs 14' dienen zur Versor gung des Elektronikmoduls 2 mit den notwendigen Betriebsspan nungen, z. B. +24 V und Masse.

Ferner ist im Bereich der Aufnahmeposition des Elektronikmo duls 2 ein weiterer Kontaktbereich 14'' vorgesehen, der gleichfalls als mittels elektronikmodulseitiger Messerkontak te kontaktierbare Kontaktbuchse 14'' ausgebildet ist, die je doch im Gegensatz zu dem Kontaktbereich 14' nicht mit dem Ba sismodul 1, sondern mit dem Anschlußmodul 3 einstückig ver bunden ist. Die Kontakte des Kontaktbereichs 14'' sind mit den Außenkontakten 15 des Anschlußmoduls 3 elektrisch leitend verbunden.

Die Außenkontakte 15 des Anschlußmoduls 3 sind daher mit dem durch die Basismodule 1 hindurchgeschleiften Bus bzw. mit der durch die Basismodule 1 hindurchgeschleiften Versorgungsspan nung nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar über das Elek tronikmodul 2 verbunden. Sobald das Elektronikmodul 2 von der Baugruppe 4 entfernt wird, sind die Außenkontakte 15 des An schlußmoduls 3 spannungslos.

Darüber hinaus ist das Anschlußmodul 3 vom Basismodul 1 nur dann entfernbar, wenn zuvor das Elektronikmodul 2 aus der Aufnahmeposition des Basismoduls 1 entfernt wurde, denn das Anschlußmodul 3 wird beim Lösen aus seiner Verrastung am Ba sismodul 1 in einer Bewegungsrichtung senkrecht zur Richtung der Kontaktierung der Kontaktbereiche 14', 14'' bewegt, so daß diese Bewegung des Anschlußmoduls 3 dann und nur dann möglich ist, wenn zuvor das Elektronikmodul 2 entfernt wurde und die Kontaktbereiche 14', 14'' dekontaktiert wurden.

Die Außenkontakte 15 des Anschlußmoduls 3 sind also nicht nur spannungsfrei, sobald das Elektronikmodul 2 gezogen ist; das Anschlußmodul 3 selbst ist vom Basismodul 1 nur dann lösbar, wenn das Elektronikmodul 2 gezogen ist. Daher kann das An schlußmodul 3 vom Basismodul 1 nur entfernt werden, wenn die Außenkontakte 15 des Anschlußmoduls 3 spannungsfrei sind.

Damit ist eine stehende Verdrahtung der Baugruppe 4 insgesamt gewährleistet, denn die Kontaktierung der Außenkontakte 15 des Anschlußmoduls 3 kann bestehen bleiben, wenn entweder das Elektronikmodul 2 oder das Basismodul 1 der Baugruppe, z. B. im Fehlerfall, ausgewechselt wird.

Darüber hinaus werden Rückwirkungen beim Kontaktieren bzw. Dekontaktieren des Elektronikmoduls 2 auf den durch das Ba sismodul 1 der Baugruppe 4 hindurchgeschleiften Bus vermie den, da die Ansteuerung der Außenkontakte 15 ausschließlich über das Elektronikmodul 2 bewirkt wird.

Der Aufnahmebereich 10 zur Aufnahme des Elektronikmoduls 2 ist derart ausgebildet, daß vor der Kontaktierung des Elek tronikmoduls 2 mit dem Kontaktbereich 13 bzw. den Kontaktbe reichen 14', 14'' eine Führung des Elektronikmoduls 2 gewähr leistet ist, die ausschließlich ein seitenrichtiges Kontak tieren des Elektronikmoduls 2 mit den entsprechenden Kontak ten 13, 14' des Basismoduls bzw. den Kontakten 14'' des An schlußmoduls ermöglicht.

Dazu sind die Führungselemente 12, 12' vorgesehen. Das Elek tronikmodul 2 weist korrespondierend ausgebildete Ausnehmun gen und/oder Führungselemente 11, 11' auf. Zum Verrasten mit dem Basismodul 1 weist das Elektronikmodul 2 federnde Rastna sen auf, die in entsprechende Ausnehmungen der Führungsele mente 12, 12' eingreifen.

Im Bereich des Führungselements 12 ist für bestimmte Basismo dule 1 eine Führungsrippe 16 vorgesehen, die mit einer ent sprechenden formschlüssigen Ausnehmung 16' des Elektronikmo duls 2 zusammenwirkt. Für unterschiedliche Basismodule 1 sind dabei unterschiedliche Positionen für diese Rippe 16 im Be reich des Führungselementes 12 vorgesehen. Mit einer Rippe 16 in einer ersten Position ist nur ein Elektronikmodul mit ei ner entsprechend positionierten Ausnehmung 16' und mit einem Basismodul 1 mit einer Rippe 16 in einer zweiten Position ist nur ein Elektronikmodul 2 mit einer Ausnehmung 16' in dieser zur zweiten Position korrespondierenden Position kontaktier bar.

Aus Fig. 5 ist die Demontage der aus Basismodul 1, Anschlußmo dul 3 und Elektronikmodul 2 gebildeten Baugruppe 4 ersicht lich. Fig. 6 zeigt die Verhältnisse der Fig. 5 aus einer ande ren Perspektive.

In einem ersten Schritt A wird das Elektronikmodul 2 aus sei ner Aufnahmeposition entfernt. Dabei werden die entsprechen den Kontakte 13, 14' des Basismoduls bzw. Die Kontakte 14'' des Anschlußmoduls dekontaktiert. Die Außenkontakte 15 des Anschlußmoduls 3 sind damit spannungslos.

In dieser Konstellation kann das Anschlußmodul 3 in einer zur Längsachse des Basismoduls 1 Parallelen Bewegungsrichtung aus der entsprechenden Aufnahme des Basismoduls 1 herausbewegt werden - Schritt B - und schließlich in der gleichen Richtung in der zuvor das Elektronikmodul 2 entfernt wurde, vom Basis modul 1 entfernt werden - Schritt C.

Claims

1. Modulares Automatisierungsgerät mit anreihbaren, auf einer Tragschiene gehaltenen Basismodulen (1), wobei das Basismo dul (1) mit einem Elektronikmodul (2) ohne Außenkontakte kon taktierbar ist, und wobei das Basismodul (1) mit einem be nachbarten Basismodul (1) kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein mit dem Basismodul (1) lösbar verrastbares Anschluß modul (3) mit Außenkontakten (15) vorgesehen ist, wobei das Basismodul (1) selbst keine Außenkontakte aufweist,
- daß die Unterseite des Anschlußmoduls (3) formschlüssig zu einer zur Aufnahme des Anschlußmoduls (3) vorgesehenen Füh rungskontur des Basismoduls (1) ausgebildet ist und
- daß das Anschlußmodul (3) mit dem Basismodul (1) lösbar ver rastbar ist.

2. Modulares Automatisierungsgerät nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß im Be reich der Aufnahmeposition des Elektronikmoduls (2) zumin dest eine erste Kontaktstelle (14') und eine zweite Kontakt stelle (14'') vorgesehen sind, wobei die erste Kontaktstelle (14') einstückig mit dem Basismodul (1) und die zweite Kon taktstelle (14'') einstückig mit dem Anschlußmodul (3) verbun den ist, daß die erste und die zweite Kontaktstelle (14', 14'') mit korrespondierenden Gegenkontaktmitteln des Elek tronikmoduls (2) kontaktierbar sind und daß die Verrastung des Anschlußmoduls (3) im Basismodul (1) bei kontaktierten Kontaktstellen (14', 14'') nicht lösbar ist.

3. Modulares Automatisierungsgerät nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Kon takte des Kontaktbereichs (14'') mit den Außenkontakten (15) des Anschlußmoduls (3) elektrisch leitend verbunden sind und daß die Außenkontakte (15) bei dekontaktiertem Kontaktbe reich (14'') spannungsfrei sind.

4. Anreihbare, auf einer Tragschiene aufrastbare Baugruppe 4 eines modularen Automatisierungsgerätes mit einem Basismo dul (1) und einem mit dem Basismodul (1) kontaktierbaren Elek tronikmodul (2) ohne Außenkontakte, wobei das Basismodul (1) mit einem benachbarten Basismodul (1) kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein mit dem Basismodul (1) lösbar verrastbares Anschluß modul (3) mit Außenkontakten (15) vorgesehen ist, wobei das Basismodul (1) selbst keine Außenkontakte aufweist und
- daß die Unterseite des Anschlußmoduls (3) formschlüssig zu einer zur Aufnahme des Anschlußmoduls (3) vorgesehenen Füh rungskontur des Basismoduls (1) ausgebildet ist und
- daß das Anschlußmodul (3) mit dem Basismodul (1) lösbar ver rastbar ist.

5. Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß im Bereich der Aufnahme position des Elektronikmoduls (2) zumindest eine erste Kon taktstelle (14') und eine zweite Kontaktstelle (14'') vorgese hen sind, wobei die erste Kontaktstelle (14') einstückig mit dem Basismodul (1) und die zweite Kontaktstelle (14'') ein stückig mit dem Anschlußmodul (3) verbunden ist, daß die er ste und die zweite Kontaktstelle (14', 14'') mit korrespon dierenden Gegenkontaktmitteln des Elektronikmoduls (2) kon taktierbar sind und daß die Verrastung des Anschlußmoduls (3) im Basismodul (1) bei kontaktierten Kontaktstellen (14', 14'') nicht lösbar ist.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kontakte des Kontaktbe reichs (14'') mit den Außenkontakten (15) des Anschlußmoduls (3) elektrisch leitend verbunden sind und daß die Außenkontak te (15) bei dekontaktiertem Kontaktbereich (14'') spannungs frei sind.