EP1965084A1 - Fluid device with wireless communication - Google Patents

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EP1965084A1
EP1965084A1 EP07004125A EP07004125A EP1965084A1 EP 1965084 A1 EP1965084 A1 EP 1965084A1 EP 07004125 A EP07004125 A EP 07004125A EP 07004125 A EP07004125 A EP 07004125A EP 1965084 A1 EP1965084 A1 EP 1965084A1
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EP
European Patent Office
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valve
electrical
communication
fluid
fluid power
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EP07004125A
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German (de)
French (fr)
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EP1965084B1 (en
Inventor
Bernd Kärcher
Ralf Medow
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Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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Publication date
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Priority to EP20070004125 priority patent/EP1965084B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B13/0803—Modular units
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    • F15B13/086—Sensing means, e.g. pressure sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F15B13/0867—Data bus systems

Definitions

  • the invention relates to a fluid power device having at least one valve for the fluidic control of a fluid-technical, in particular pneumatic, actuator.
  • a fluid power device of this kind in the form of, for example, a valve battery goes out of the EP 0 754 866 A2 out.
  • the valve manifold is a pneumatic valve manifold with a fieldbus communication unit.
  • a field bus for example, the ASi bus or the professional bus is proposed.
  • a fluid power device e.g. a valve battery, but also for example a maintenance device or a pneumatic cylinder, for power supply and data communication is complicated and can lead to errors.
  • an automation system e.g. a valve battery, a maintenance device or a pneumatic cylinder to provide.
  • a fluid power device of the type mentioned that there is a communication device for wireless communication with at least a superposed and a subordinate component of an automation system and / or an adjacent component of an automation system.
  • the wireless communication of the fluid power device e.g. a valve battery
  • the wireless communication of the fluid power device e.g. a valve battery
  • adjacent, superimposed or subordinate components of an automation system facilitates integration into the automation system. Cable connections are not required or at least to a lesser extent.
  • any communication with superimposed and / or adjacent and / or subordinate components of the automation system can be wireless.
  • a wired communication may also be appropriate.
  • the fluid power device is e.g. a single valve module that can be operated individually.
  • the fluid power device is a fluid-technical valve battery with a plurality of valves arranged side by side in the form of valve modules for the fluidic control fluid technical, especially pneumatic actuators is formed, wherein the valve modules each contain at least one valve.
  • the valve battery is preferably a pneumatic valve battery, the actuator is a pneumatic actuator. It is understood that multiple actuators can be connected to the valve battery.
  • the fluidic device can also be formed by a pneumatic actuator on which the at least one valve is arranged to form a structural unit.
  • the fluid power device is formed by a pneumatic maintenance device and that at least one valve is provided for switching compressed air.
  • the superimposed component is for example a control and / or monitoring device for the fluid power device, e.g. the valve battery or the maintenance unit.
  • the neighboring component may be, for example, an operating device for the fluid power device. It is also possible to use this component as a remote component of the fluid power device, e.g. look at the valve battery.
  • Subordinate components can be, for example, a sensor arrangement, a camera or, for example, also a subordinate actuator.
  • the sensor arrangement includes, for example, position sensors, pressure sensors or the like.
  • the sensor arrangement may comprise separate sensors arranged in the field.
  • the sensors may also be arranged on one or more actuators which are separated from the fluid power device, e.g. the valve battery, be controlled by fluid technology.
  • the communication device also includes means for internal communication in the fluid power device, e.g. the valve battery, having.
  • This wireless device internal or battery internal communication is preferably bus-like.
  • the internal communication takes place, for example, between a control module for controlling the valve battery and valve modules of the valve battery.
  • the valve modules for example plate-like valve modules have assigned communication means for wireless communication, for example with the control module or with each other.
  • the control module is expediently a bus master, the valve modules bus slaves.
  • the wireless internal communication can be achieved, for example, via a device in the fluid power device, e.g. the valve battery, running waveguide.
  • a device in the fluid power device e.g. the valve battery, running waveguide.
  • the communication device or communication means of the communication device expediently at least partially form part of the control module of the fluid power device, e.g. the valve battery.
  • the control module communicates with the aid of the communication device, for example with a higher-level, ancillary and subordinate component of the automation system.
  • the communication device is, for example, a communication module or comprises a plurality of communication modules. Furthermore, it is possible that the communication device is arranged in a communication module.
  • the communication module can be plugged, for example, onto valve modules, connected to the control device or, in the case of another design, in a row direction to another component of the valve battery, for example the valve modules or the control module.
  • the communication device has at least two communication means or two communication modules which are designed for wireless communication at different frequencies or with different protocols.
  • the transmission frequencies, transmission powers or the like may be advantageously different for internal and external communication.
  • the communication may be, for example, wireless Ethernet communication, such as Wi-Fi communication.
  • the fluid power device e.g. the valve battery
  • at least one electrical supply component for supplying the fluid power device with electrical energy provided.
  • the electrical supply component preferably has an electrical buffer memory for buffering electrical energy.
  • the buffer memory is always rechargeable. But it is also possible that the supply component comprises one or more batteries.
  • the supply component can be designed as a separate module. Furthermore, it is possible for the supply component to form part of the communication device.
  • the electrical supply component can be provided for the exclusive supply of the communication device. But it is also possible that the supply component further electrical components of the fluid power device, such as the valve battery, supplied with electrical energy, such as drives the valves or the like.
  • the supply component advantageously comprises at least one electrical energy converter for supplying the fluid power device, e.g. the valve battery, with electrical energy.
  • the electrical energy converter comprises, for example, a solar cell and / or a fuel cell.
  • Thermoelectric energy converters such as Peltier elements, or vibration transducers, which gain energy from vibrations, are also possible.
  • the fluid power device e.g. the valve battery or the maintenance device, a generator for generating electrical energy from a pressure medium for feeding the fluid power device or for generating the electrical energy from flowing back into the fluid power device of an actuator fluid.
  • exhaust air usually flows from a pneumatic actuator into the fluid power device, e.g. the valve battery, back.
  • the energy content or the flow force of this exhaust air can be used to generate electrical energy.
  • the electrical energy converter comprises, for example, a generator turbine, which is driven by the backflowing exhaust air.
  • the electrical supply component may also comprise at least one connection for a fluid line containing electrical contact.
  • a channel for a pressure medium for fluid supply and / or actuation of components of the fluid power device and at least one electrical conductor for the electrical supply of at least one electrical component of the fluid power device is arranged with electrical energy.
  • the fluid power device such as the valve battery, supplied in fluid technology and electrically via a single line. The tubing or cabling effort for electrical supply is thereby low.
  • the data communication which preferably takes place exclusively by wireless means, is independent of the electrical supply via the electrical conductor in the fluid line.
  • the fluid line may also comprise a plurality of electrical conductors, wherein each conductor may have the same supply voltage, so that a Redunanz given, or different supply voltages, so that, for example, different supply purposes different voltage levels are available or, for example, a supply voltage and an associated second supply potential, for example may include a ground potential.
  • the supply component may also include other connections for such fluid conduits containing one or more electrical conductors.
  • the at least one electrical supply component is expediently used for central supply of several components of the fluid power device with electrical energy.
  • the fluid power device e.g. the valve battery
  • the electrical supply component is designed, for example, as a supply module or comprises a supply module.
  • the supply module can be arranged, for example, in a row direction to the other components of the valve battery.
  • each valve module and / or the control module each have a supply component, eg an electrical buffer, an energy converter or the like.
  • the at least one supply component takes over the electrical supply of the at least one superimposed, adjacent or subordinate components of the automation system, with which the fluid power device, e.g. the valve battery, otherwise wireless, preferably wireless only communicates.
  • the subordinate actuator may be, for example, a remote process valve. Furthermore, it is possible for the subordinate actuator to be actuated by the valve battery in terms of fluid technology.
  • fluid power devices 9a, 9b in the form of valve batteries 11a, 11b actuate fluid-technical actuators, for example actuators 12a, 12b, in terms of fluid technology.
  • the valve batteries 11a, 11b are pneumatic valve batteries, the actuators 12a, 12b pneumatic cylinders.
  • the actuators 12 are shown as pneumatic cylinders with piston rods, with piston-rod-free variants or pneumatic drives, which additionally have an electric drive part, so-called hybrid drives, being possible.
  • the automation system 10 has a hierarchical structure with superimposed, sibling and subordinate components 20-22.
  • a control center 14 with control computers 15a, 15b controls the valve batteries 11a, 11b directly or indirectly via an intermediate control device 13, for example a programmable logic controller.
  • the control center 14 forms a higher-level component of the automation system 10.
  • the remote control device 13 is a superimposed component 20.
  • the operating device 17 serves, for example, for parameterizing and configuring the valve battery 11b to display functions of the valve battery 11b or the like.
  • the operating device 17 is, for example, a sibling component 21 of the automation system 10.
  • Subordinate components 22 are, for example, sensor arrangements 23a, 23b with sensors 24a, 24b which are arranged on the actuators 12a, 12b.
  • the valve battery 11 b also communicates wirelessly with a camera 25 and with the process valve 16, which form further subordinate components 22.
  • a wireless communication concept is implemented throughout, it being possible in principle for one or the other wired communication connection to occur instead of the wireless communication connections described in more detail below, for example a wired fieldbus connection between the control center 14 and the valve battery 11a or the controller 13 and the valve battery 11b.
  • the data communication between its components 20-22 is continuously wireless, while the energy transfer occurs in part via electrical lines, which may also be contained in fluid lines.
  • electrical lines which may also be contained in fluid lines.
  • existing electrical supply components are provided, for example, electrical energy sources (solar cells, fuel cells or the like) or electrical energy converters or generators by vibration or by exhaust air of the actuators 12a, 12b or by a pressure medium 19, for example compressed air, are driven, for example, provide compressed air sources 18a, 18b.
  • an advantageous variant of the invention can provide that the automation system 10 communicates wirelessly with a uniform standard, for example following a wireless Ethernet standard.
  • a uniform standard for example the so-called Wi-Fi standard (Wireless Fidelity).
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • other standards for example, based on IEEE 802.15.4 standards are possible.
  • the ZigBee Alliance has set such a standard. It is understood that the components of the automation system 10 may communicate with each other by radio, by infrared or other wireless communication techniques. But it is also possible that 10 different wireless technologies are used for different communication purposes within the automation system, such as Wi-Fi, Bluetooth, IrDa.
  • the operating device 17 has wireless communication means with an antenna 70 for wireless communication with the control module 26b, for example according to the Wi-Fi standard.
  • Control modules 26a, 26b control and monitor other modules of the valve manifolds 11a, 11b, such as valves 82 contained in valve modules 27a, 27b, and a maintenance assembly 38b.
  • the valve modules 27a, 27b are lined up in a row direction with the control modules 26a, 26b.
  • the valve modules 27a, 27b form valve assemblies 28a, 28c.
  • the fluidic device 9b contains the maintenance arrangement 38b and the valve battery 11b and is thus a maintenance device in the sense of the invention.
  • a valve module 27a controls the actuator 12a via fluid lines 29a.
  • the valve module 27a pressurizes via the fluid lines 29a, 29b a piston 31, which is arranged to be linearly movable in a housing 30, with compressed air, so that a piston rod 32 extends or retracts from the housing 30 and actuates an object 33.
  • electrically actuated valves are provided, which act on the actuator 12a with compressed air or vent.
  • a not shown in the drawing pressure medium channel is arranged, in which the compressed air source 18 feeds compressed air 19.
  • Fluid sections on the underside of the valve modules 27a which are not visible in the figure, contain channel sections for forming the pressure medium channel.
  • the valve battery 11b contains a fluid distributor 36, for example a plate, in which compressed air channels 35 run.
  • the compressed air source 18b feeds the compressed air 19 into one of the pressure medium channels 35 at a compressed air connection 37.
  • the valve modules 27b it would also be possible for the valve modules 27b to have channel sections for forming a fluid distributor.
  • the compressed air connection 37 is arranged on a maintenance arrangement 38 of the valve battery 11b with maintenance modules 39, 40, for example a filter and an oiler, for the preparation of the compressed air 19.
  • the maintenance arrangement 38 forms an integral part of the valve battery 11b.
  • the maintenance modules 39, 40 are lined up in the row direction to the control module 26b and to a communication module 41b of the valve battery 11b.
  • One of the valve modules 27b controls by way of example the actuator 12a, which substantially equals the actuator 12b.
  • the actuator 12a On the piston rod of the actuator 12b, however, is an electric at the free end operable gripper 34 arranged to grip an object 33b.
  • the valve battery 11b supplies the sensor arrangement 23b with electrical energy via an electrical conductor 43 in a fluid line 42b, with which the actuator 12b is connected to the valve battery 11b.
  • At the electrical conductor 43 is an electrical supply potential.
  • the actuator 12b or the sensor arrangement 23b is connected to a ground potential MP.
  • a battery or other local voltage source is thus not required in the actuator 12b.
  • the electrical conductor 43 runs, for example, in an interior of the fluid line 42.
  • the sensor arrangement 23b forms an electrical component 44 which communicates wirelessly with a communication device 45 wirelessly with the superimposed valve battery 11b.
  • the sensors 24b are connected to the communication device 45 via electrical conductors, not shown.
  • batteries or accumulators 46 are provided as electrical supply components.
  • the sensors 24a communicate wirelessly with the valve battery 11a by means of their own communication means.
  • the sensor assembly 23a forms a self-sufficient unit. However, batteries must be replaced from time to time when they are exhausted.
  • the sensors 24a, 24b are, for example, position sensors which detect the respective position, in particular the end position, of the piston 31. It is understood that other sensors are possible, for example pressure sensors, optical sensors or the like.
  • the valve battery 11a is self-sufficient. It has, for example, an energy converter 47, which extracts electrical energy from the compressed air 19 for the electrical supply of the valve battery 11a.
  • the energy converter 47 forms an electrical supply component 48a for the valve battery 11a.
  • the energy converter 47 is, for example, a component of a supply module 49, which can be connected to the valve modules 47a or the control module 26a.
  • the supply module 49 forms a central electrical power supply for a plurality of components of the valve battery 11a.
  • the further modules 27a, 26a are connected to an electrical supply line 50a, into which the energy converter 47, for example a type of turbine or a thermoelectric energy converter, feeds electrical current.
  • the energy converter 47 can also gain electrical energy from exhaust air.
  • the exhaust air flows, for example via one of the two fluid lines 29a upon actuation of the actuator 12a back to the respective valve module 27a back. Via exhaust ducts of the valve battery 11 a, this exhaust air then reaches the energy converter 47.
  • a fuel cell 51 forms an electric supply component 48b.
  • a solar cell 51 'could be provided.
  • the fuel cell 51 is, for example, a separate unit from the valve battery 11b. But it is also possible that the fuel cell 51 forms an integral part of the valve battery 11b.
  • the fuel cell 51 feeds electrical energy into an electrical supply line 50b of the valve battery 11b.
  • To the supply line 50b are the components or modules the valve battery 11b connected.
  • the valve module 27b feeds electrical energy from the supply line 50b into the fluid line 42b or its electrical conductor 43.
  • the communication devices or communication means may be integrated in the components of the automation system 10 separate units or in the components.
  • the control module 26a has a communication device 52 with an antenna 53 as a first communication means for communication with the superordinated control center 14, and a communication device 54 with an antenna 55 as a second communication means for communication with the sensors 24a.
  • the communication devices 52 and 54 are integrated into the control module 26a.
  • the communication device 52 communicates with the control center 14 in accordance with the Wi-Fi standard, while the communication device 54 communicates with the subordinate sensors 24a based on Bluetooth or ZigBee.
  • the sensors 24a, 24b for example, wirelessly transmit sensor data to the communication device 54.
  • the communication device 52 wirelessly receives control data or commands from the control center 14 and transmits wireless monitoring data, for example position data of the piston 31, to the control center 14.
  • the internal communication of the modules of the valve battery 11a is wireless.
  • the control module 26a has a third communication device 56 with an antenna 57 for wirelessly communicating, for example, controlling, the valve modules 27a by means of communication devices 58 and antennas 57 receive control data from the control module 26a, for example, for switching the respective valves, and in the opposite way transmit monitoring data to the control module 26a wirelessly, for example functional messages of the respective valves.
  • the control device 13 has, for example, a central control module 59 and further modules 60.
  • the control module 59 includes a communication device 61 and an antenna 62 for wireless communication, for example according to the wi-fi standard with the control center 14.
  • a remote communication module 63 for communication with the subordinate components, for example the valve battery 11b, serves a remote communication module 63 with an antenna 64.
  • the communication module 63 is coupled by means of a connecting line to the control device 13.
  • valve battery 11b In the case of the valve battery 11b, a more modular concept is realized with respect to the wireless communication as compared with the valve battery 11a.
  • control module 26b has a communication device 65 with an antenna 66 for direct, wireless communication with the control device 13 which controls and superimposes it.
  • the separate communication module 41b is used for communication with the subordinate devices 16, 23b.
  • the communication module 41b communicates wirelessly, for example, according to the Bluetooth standard with the sensors 24b and with the process valve 16.
  • the communication module 41b contains, for example, a wireless communication device 67 for receiving and / or transmitting data by means of an antenna 68.
  • valve battery 11b as well as the valve battery 11a for internal communication
  • bus-like communication wireless communication means Has, for example waveguide communication means or schematically illustrated communication means in their individual valve modules.
  • antennas 57 ' are shown for the purpose of illustrating the valve modules 27b.
  • the valve battery 11b communicates internally via a wired bus 69 to which the modules of the valve battery 11b are connected.
  • a valve battery 11c with valve modules 27c, a communication module 41c for wireless communication and a control module 26c is supplied with compressed air by a maintenance arrangement 38c.
  • the valve battery 11c forms a fluidic device 9c in the context of the invention.
  • the maintenance arrangement 38c contains maintenance modules 39c, 40c, for example a dehumidifier, an oiler, a filter or the like.
  • the valve battery 11c could, for example, be integrated into the automation system 10 instead of the valve battery 11b.
  • a compressed air source 18c supplies the maintenance arrangement 38c with compressed air 19 via a connection 37.
  • a power source 71 for example a solar cell, a fuel cell or the like, feeds electrical power or electrical energy into the maintenance arrangement 38 via a line 72.
  • the maintenance arrangement 38c feeds the compressed air 19 'processed by it into the valve battery 11c via a fluid line 73.
  • the fluid line 73 includes a pressure medium channel 74 and two electrical conductors 75a, 75b for the electrical supply of the valve battery 11c.
  • the conductors 75a, 75b are arranged, for example, in a jacket 76 of the fluid line 73.
  • a supply voltage U lies opposite the electrical conductor 75b, which has, for example, ground potential MP at the conductor 75a.
  • electrical conductors in a fluid line according to the invention can, for example, also be arranged on an outer circumference of a jacket and / or that a fluid line can have only a single conductor, for example the fluid line 42b and / or a fluid line has more than two electrical conductors has, for example, a conductor 75 ', which is indicated at the fluid line 73 as an optional variant.
  • the supply voltage U can also be applied to the electrical conductor 75 ', so that a conductor redundancy is given, or a second supply voltage, which is, for example, greater or smaller than the supply voltage U.
  • the fluid line 73 is connected to a connection 77 of the valve battery 11c.
  • the valve modules 27c of the valve battery 11c likewise each have a connection 77 with electrical contacts 79a, 79b for connecting electrical conductors contained in fluid lines.
  • the conductors 75a, 75b in the inserted state of the fluid line 73 are in communication with the contacts 79a, 79b which are connected to electrical supply lines 83a, 83b of the valve battery 11c.
  • the power source 71 or electrical energy source feeds electrical energy via the fluid line 73 into the valve battery 11c.
  • the modules 27 c, 41 c and 26 c of the valve battery 11 b are connected to the electrical supply lines 83 a, 83.
  • each connection 77 has a pressure medium connection 80, which is fluidically tightly connected to the pressure medium channel 74 in the inserted state of the fluid line 73.
  • the pressure medium flows via the pressure medium connection 80 into a fluid line 81 of the valve battery 11c.
  • the fluid line 81 is arranged, for example, in duct sections of the valve modules 27c or a fluid distributor.
  • Valves 82 of the valve modules 27c are connected to the fluid line 81 and act as terminals serving connections 77 and 78 with compressed air or allow a backflow of compressed air or exhaust air to.
  • the ports 77 are combined electro-fluidic ports while the ports 78 are pure pressure medium ports or fluid ports.
  • the valve modules 27c can supply electrical components connected to electrical components.
  • a further fluid line 73 with integrated electrical conductors 75a, 75b is connected for the fluidic actuation and electrical supply of an actuator 12c.
  • the conductors 75a, 75b are thus connected to the supply lines 83a, 83b of the valve battery 11c.
  • an electrical conductor 75b ' to be arranged in a fluid line 29c', for example.
  • terminal 78 is then terminal 78 'with an electrical contact 79b', which is connected to the supply line 83b.
  • the power supply of the actuator 12c and the sensor assembly 23c would be realized via a circuit in which, for example, the supply voltage U is applied to the electrical conductor 75a and the ground potential MP at the electrical conductor 75b '.
  • a second electrical connection 77' is provided to connect the electrical conductor 75b '.
  • the modules of the valve battery 11c advantageously each have an electrical buffer 84. Also with the at the Valve battery 11c connected actuators and / or sensors are expediently electrical buffer memory available, such as a buffer memory 85 at the actuator 12c. The sensors 24c are connected via lines not shown to the buffer memory 85 and are supplied by this with electrical energy.
  • the fluid line 73 is inserted, for example, in a port 77 of the actuator 12c.
  • the buffer memories 84, 85 compensate for this. They are optional and could not exist. It e.g. It is also possible that only the valve battery 11c has one or more buffer memory 84 and the actuator 12c has no buffer memory or only the actuator 12c has its buffer memory 85 and no buffer memory 84 is provided in the valve battery. Further, the valve battery 11c could also have a single central buffer memory.
  • the buffer memories 84, 85 include, for example, accumulators and / or capacitors. So-called double-layer capacitors or electrochemical double-layer capacitors (EDLC) or other capacitors which have a high electrical storage capacity are particularly expedient.
  • EDLC electrochemical double-layer capacitors
  • the buffer memory 84, 85 are suitably connected in parallel, so that overall the electrical storage capacity of the fluid power arrangement is increased, which consists of the valve battery 11c and the connected actuators, the actuator 12c.
  • the valve battery 11c is controlled by the control module 26c.
  • the total receive a valve assembly
  • Each module 26c, 27c, 41c has a communication means 86 and an antenna 87 for wireless valve battery internal communication, which is conveniently bus-like.
  • the modules 26c, 27c, 41c could also communicate with each other by wire, for example via internal bus lines.
  • the control module 26c communicates with a communication means 65 and an antenna 66 wirelessly with a higher-level control device, for example the control device 13 and / or the control center 14.
  • a communication module 41c is provided for communication with subordinate actuators and / or sensors.
  • This has a communication device 67 and an antenna 68 for wireless communication, for example with a sensor arrangement 23c, which is arranged on the actuator 12c.
  • Sensors 24c of the sensor arrangement 23c communicate by means of a communication device 89 wirelessly with the valve battery 11c.
  • the valve battery 11c and the actuator 12c are supplied with electrical energy via electrical conductors which are contained in fluid lines.
  • wireless communication means 65, 67, 86, 89 for communication, wireless communication means 65, 67, 86, 89.
  • the concept is also realized that for electrical supply electrical conductors in a Fluid line are provided and the communication is wireless.
  • the actuator 112 is for example a single-acting pneumatic cylinder 113, in which a piston 131 is arranged to be linearly movable in a housing 130.
  • a piston rod 132 arranged on the piston 131 penetrates a cover 133 of the housing 130.
  • a spring 135 is arranged, which moves the piston 131 in the direction of a cover 133 opposite the second end stop, which is covered by a cover 134 is defined.
  • the actuator 112 comprises a valve 181 and thus forms a fluid power device 9d.
  • the valve 18 pressurizes the other side of the piston 131 with compressed air.
  • a compressed air source 118 supplies the valve assembly 128 via a fluid line 142 with a pressure medium channel 74 with compressed air.
  • the fluid line 142 includes an electrical conductor into which an electrical energy source 171 feeds electrical energy.
  • the actuator 112 has an electro-fluidic connection 177, to which the fluid line 142 is connected. From the port 177 a fluid channel 178 leads to the valve 181. Further, an electrical line 179 leads to an electrical buffer memory 184 of the actuator 112.
  • the buffer memory 184 supplied via lines 180 sensors 125a, 125b of the sensor assembly 123 and an electric valve drive 183 and a communication device 189th for wireless communication with electrical energy.
  • the sensors 125a, 125b are, for example, end position sensors or other position sensors for detecting the position of the piston 131.
  • the sensors 125a, 125b and the valve drive 183 are connected to data lines 188 to the communication device 189.
  • the communication device 189 communicates wirelessly with a superordinate device, for example the control device 13 or the control center 14 of the automation system 10.
  • the sensors 125a, 125b transmit sensor data wirelessly with the aid of the communication device 189.
  • the valve 181 receives, for example, wirelessly via the communication device 189 control commands.
  • the electrical energy transmission is wired, wherein the one or more electrical conductors form part of a fluid line, and the communication is carried out wirelessly.

Abstract

Fluid-technical appliance (9a) comprises communicating units (45, 58, 61, 65, 67) for wireless communication with upper and lower components (20, 22) of an automated system (10) and/or a neighboring component of the automated system. Preferred Features: The communicating units form a component of a control module (26a, 26b) for controlling the appliance. The communicating units are modular.

Description

Die Erfindung betrifft ein fluidtechnisches Gerät mit mindestens einem Ventil zur fluidtechnischen Ansteuerung eines fluidtechnischen, insbesondere pneumatischen, Aktors.The invention relates to a fluid power device having at least one valve for the fluidic control of a fluid-technical, in particular pneumatic, actuator.

Ein fluidtechnisches Gerät dieser Art in Gestalt beispielsweise einer Ventilbatterie geht aus der EP 0 754 866 A2 hervor. Die Ventilbatterie ist eine pneumatische Ventilbatterie mit einer Feldbus-Kommunikationseinheit. Als Feldbus wird beispielsweise der ASi-Bus oder der Profi-Bus vorgeschlagen.A fluid power device of this kind in the form of, for example, a valve battery goes out of the EP 0 754 866 A2 out. The valve manifold is a pneumatic valve manifold with a fieldbus communication unit. As a field bus, for example, the ASi bus or the professional bus is proposed.

Die Verkabelung eines fluidtechnischen Geräts, z.B. einer Ventilbatterie, aber auch beispielsweise eines Wartungsgeräts oder eines pneumatischen Zylinders, zur Energieversorgung und zur Datenkommunikation ist aufwendig und kann zu Fehlern führen.The wiring of a fluid power device, e.g. a valve battery, but also for example a maintenance device or a pneumatic cylinder, for power supply and data communication is complicated and can lead to errors.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein in einem Automatisierungssystem leicht installierbares fluidtechnisches Gerät, z.B. eine Ventilbatterie, ein Wartungsgerät oder einen pneumatischen Zylinder, bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide a fluid power device which is easily installable in an automation system, e.g. a valve battery, a maintenance device or a pneumatic cylinder to provide.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem fluidtechnischen Gerät der eingangs genannten Art vorgesehen, dass es eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einer überlagerten und einer unterlagerten Komponente eines Automatisierungssystems und/oder einer benachbarten Komponente eines Automatisierungssystems aufweist.To solve the problem is provided in a fluid power device of the type mentioned that there is a communication device for wireless communication with at least a superposed and a subordinate component of an automation system and / or an adjacent component of an automation system.

Die drahtlose Kommunikation des fluidtechnischen Geräts, z.B. einer Ventilbatterie, mit benachbarten, überlagerten oder unterlagerten Komponenten eines Automatisierungssystems erleichtert die Einbindung in das Automatisierungssystem. Kabelverbindungen sind nicht oder jedenfalls in geringerem Umfang erforderlich.The wireless communication of the fluid power device, e.g. a valve battery, with adjacent, superimposed or subordinate components of an automation system facilitates integration into the automation system. Cable connections are not required or at least to a lesser extent.

Es versteht sich, dass bei dem fluidtechnischen Gerät, z.B. der Ventilbatterie, dem Wartungsgerät oder dergleichen, jede Kommunikation mit überlagerten und/oder benachbarten und/oder unterlagerten Komponenten des Automatisierungssystems drahtlos sein kann. Zumindest teilweise, z.B. zu Parametrierzwecken mit einem lokalen Computer, kann auch eine drahtgebundene Kommunikation zweckmäßig sein.It is understood that in the fluid power device, e.g. the valve battery, the maintenance device or the like, any communication with superimposed and / or adjacent and / or subordinate components of the automation system can be wireless. At least partially, e.g. For parameterization purposes with a local computer, a wired communication may also be appropriate.

Das fluidtechnische Gerät ist z.B. ein Einzelventilmodul, das einzeln betrieben werden kann. Vorzugsweise ist das fluidtechnische Gerät eine fluidtechnische Ventilbatterie mit mehreren in einer Reihenrichtung nebeneinander angeordneten Ventilen in Gestalt von Ventilmodulen zur fluidtechnischen Ansteuerung fluidtechnischer, insbesondere pneumatischer Aktoren gebildet ist, wobei die Ventilmodule das jeweils mindestens ein Ventil enthalten.The fluid power device is e.g. a single valve module that can be operated individually. Preferably, the fluid power device is a fluid-technical valve battery with a plurality of valves arranged side by side in the form of valve modules for the fluidic control fluid technical, especially pneumatic actuators is formed, wherein the valve modules each contain at least one valve.

Die Ventilbatterie ist vorzugsweise eine pneumatische Ventilbatterie, der Aktor ein pneumatischer Aktor. Es versteht sich, dass mehrere Aktoren an die Ventilbatterie angeschlossen sein können.The valve battery is preferably a pneumatic valve battery, the actuator is a pneumatic actuator. It is understood that multiple actuators can be connected to the valve battery.

Das fluidtechnische Gerät kann aber auch durch einen pneumatischen Aktor gebildet sein, an dem das mindestens eine Ventil zur Bildung einer Baueinheit angeordnet ist.However, the fluidic device can also be formed by a pneumatic actuator on which the at least one valve is arranged to form a structural unit.

Ferner ist es möglich, dass das fluidtechnische Gerät durch ein pneumatisches Wartungsgerät gebildet ist und das mindestens eine Ventil zum Schalten von Druckluft vorgesehen ist.Furthermore, it is possible that the fluid power device is formed by a pneumatic maintenance device and that at least one valve is provided for switching compressed air.

Die überlagerte Komponente ist beispielsweise eine Steuerungs- und/oder Überwachungseinrichtung für das fluidtechnische Gerät, z.B. die Ventilbatterie oder das Wartungsgerät. Bei der benachbarten Komponente kann es sich beispielsweise um ein Bediengerät für das fluidtechnische Gerät handeln. Man kann diese Komponente auch als eine abgesetzte Komponente des fluidtechnischen Geräts, z.B. der Ventilbatterie, betrachten. Unterlagerte Komponenten können beispielsweise eine Sensoranordnung, eine Kamera oder beispielsweise auch ein unterlagerter Aktor sein. Die Sensoranordnung umfasst beispielsweise Positionssensoren, Drucksensoren oder dergleichen. Die Sensoranordnung kann separate, im Feld angeordnete Sensoren umfassen. Ferner können die Sensoren auch an einem oder mehreren Aktoren angeordnet sein, die von dem fluidtechnischen Gerät, z.B. der Ventilbatterie, fluidtechnisch gesteuert werden.The superimposed component is for example a control and / or monitoring device for the fluid power device, e.g. the valve battery or the maintenance unit. The neighboring component may be, for example, an operating device for the fluid power device. It is also possible to use this component as a remote component of the fluid power device, e.g. look at the valve battery. Subordinate components can be, for example, a sensor arrangement, a camera or, for example, also a subordinate actuator. The sensor arrangement includes, for example, position sensors, pressure sensors or the like. The sensor arrangement may comprise separate sensors arranged in the field. Furthermore, the sensors may also be arranged on one or more actuators which are separated from the fluid power device, e.g. the valve battery, be controlled by fluid technology.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kommunikationseinrichtung auch Mittel zur internen Kommunikation in dem fluidtechnischen Gerät, z.B. der Ventilbatterie, aufweist. Diese drahtlose geräteinterne bzw. batterie-interne Kommunikation ist vorzugsweise busartig.It is particularly preferred if the communication device also includes means for internal communication in the fluid power device, e.g. the valve battery, having. This wireless device internal or battery internal communication is preferably bus-like.

Die interne Kommunikation findet beispielsweise zwischen einem Steuermodul zum Steuern der Ventilbatterie und Ventilmodulen der Ventilbatterie statt. Die Ventilmodule, beispielsweise plattenartige Ventilmodule, weisen zugeordnete Kommunikationsmittel zur drahtlosen Kommunikation auf, beispielsweise mit dem Steuermodul oder untereinander. Das Steuermodul ist zweckmäßigerweise ein Busmaster, die Ventilmodule Bus-Slaves.The internal communication takes place, for example, between a control module for controlling the valve battery and valve modules of the valve battery. The valve modules, for example plate-like valve modules have assigned communication means for wireless communication, for example with the control module or with each other. The control module is expediently a bus master, the valve modules bus slaves.

Die drahtlose interne Kommunikation kann beispielsweise über einen in dem fluidtechnischen Gerät, z.B. der Ventilbatterie, verlaufenden Hohlleiter erfolgen.The wireless internal communication can be achieved, for example, via a device in the fluid power device, e.g. the valve battery, running waveguide.

Die Kommunikationseinrichtung oder Kommunikationsmittel der Kommunikationseinrichtung bilden zweckmäßigerweise zumindest teilweise einen Bestandteil des Steuermoduls des fluidtechnischen Geräts, z.B. der Ventilbatterie. Das Steuermodul kommuniziert mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung beispielsweise mit einer überlagerten, nebengeordneten und unterlagerten Komponente des Automatisierungssystems.The communication device or communication means of the communication device expediently at least partially form part of the control module of the fluid power device, e.g. the valve battery. The control module communicates with the aid of the communication device, for example with a higher-level, ancillary and subordinate component of the automation system.

Bei der Kommunikationseinrichtung ist ein modulartiges Konzept bevorzugt. Die Kommunikationseinrichtung ist beispielsweise ein Kommunikationsmodul oder umfasst mehrere Kommunikationsmodule. Ferner ist es möglich, dass die Kommunikationseinrichtung in einem Kommunikationsmodul angeordnet ist. Das Kommunikationsmodul ist beispielsweise an Ventilmodule ansteckbar, an die Steuerungseinrichtung ansteckbar oder, bei einer anderen Bauform, in einer Reihenrichtung an weitere Komponente der Ventilbatterie, beispielsweise die Ventilmodule oder das Steuermodul anreihbar.In the communication device, a modular concept is preferred. The communication device is, for example, a communication module or comprises a plurality of communication modules. Furthermore, it is possible that the communication device is arranged in a communication module. The communication module can be plugged, for example, onto valve modules, connected to the control device or, in the case of another design, in a row direction to another component of the valve battery, for example the valve modules or the control module.

Zweckmäßigerweise hat die Kommunikationseinrichtung mindestens zwei Kommunikationsmittel oder zwei Kommunikationsmodule, die zur drahtlosen Kommunikation auf unterschiedlichen Frequenzen oder mit unterschiedlichen Protokollen ausgestaltet sind. So ist z.B. für eine interne Kommunikation ein anderes Protokoll vorgesehen als für eine externe Kommunikation. Auch die Sendefrequenzen, Sendeleistungen oder dergleichen, können für interne und externe Kommunikation vorteilhaft unterschiedlich sein. Ferner ist auch bei der externen Kommunikation möglich, dass diese auf unterschiedlichen Frequenzen, mit unterschiedlichen Protokollen oder dergleichen geschieht. Die Kommunikation kann beispielsweise eine drahtlose Ethernet-Kommunikation sein, beispielsweise eine Wi-Fi-Kommunikation.Conveniently, the communication device has at least two communication means or two communication modules which are designed for wireless communication at different frequencies or with different protocols. For example, there is another way for an internal communication Protocol provided as for external communication. Also, the transmission frequencies, transmission powers or the like may be advantageously different for internal and external communication. Furthermore, it is also possible in external communication that this happens on different frequencies, with different protocols or the like. The communication may be, for example, wireless Ethernet communication, such as Wi-Fi communication.

Zur elektrischen Versorgung des fluidtechnischen Geräts sind die nachfolgenden Maßnahmen vorteilhaft:For the electrical supply of the fluid power device, the following measures are advantageous:

Vorzugsweise ist bei dem fluidtechnischen Gerät, z.B. der Ventilbatterie, mindestens eine elektrische Versorgungskomponente zur Versorgung des fluidtechnischen Geräts mit elektrischer Energie vorgesehen. Die elektrische Versorgungskomponente hat vorzugsweise einen elektrischen Pufferspeicher zur Pufferung elektrischer Energie. Der Pufferspeicher ist beispielsweise immer wieder neu aufladbar. Es ist aber auch möglich, dass die Versorgungskomponente eine oder mehrere Batterien umfasst.Preferably, in the fluid power device, e.g. the valve battery, at least one electrical supply component for supplying the fluid power device with electrical energy provided. The electrical supply component preferably has an electrical buffer memory for buffering electrical energy. For example, the buffer memory is always rechargeable. But it is also possible that the supply component comprises one or more batteries.

Die Versorgungskomponente kann als separates Modul ausgestaltet sein. Ferner ist es möglich, dass die Versorgungskomponente einen Bestandteil der Kommunikationseinrichtung bilden. Die elektrische Versorgungskomponente kann zur ausschließlichen Versorgung der Kommunikationseinrichtung vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass die Versorgungskomponente weitere elektrische Bestandteile des fluidtechnischen Geräts, z.B. der Ventilbatterie, mit elektrischer Energie versorgt, beispielsweise Antriebe der Ventile oder dergleichen.The supply component can be designed as a separate module. Furthermore, it is possible for the supply component to form part of the communication device. The electrical supply component can be provided for the exclusive supply of the communication device. But it is also possible that the supply component further electrical components of the fluid power device, such as the valve battery, supplied with electrical energy, such as drives the valves or the like.

Die Versorgungskomponente umfasst vorteilhaft mindestens einen elektrischen Energiewandler zur Versorgung des fluidtechnischen Geräts, z.B. der Ventilbatterie, mit elektrischer Energie. Der elektrische Energiewandler umfasst beispielsweise eine Solarzelle und/oder eine Brennstoffzelle. Auch thermoelektrische Energiewandler, beispielsweise Peltier-Elemente, oder Vibrationswandler, die aus Schwingungen Energie gewinnen, sind möglich. Ferner ist es möglich, dass das fluidtechnische Gerät, z.B. die Ventilbatterie oder das Wartungsgerät, einen Generator zur Erzeugung elektrischer Energie aus einem Druckmedium zur Speisung des fluidtechnischen Geräts oder zur Erzeugung der elektrischen Energie aus in das fluidtechnische Gerät von einem Aktor zurückströmendem Fluid umfasst. So strömt üblicherweise Abluft von einem pneumatischen Aktor in das fluidtechnische Gerät, z.B. die Ventilbatterie, zurück. Der Energieinhalt bzw. die Strömungskraft dieser Abluft kann zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt werden. Der elektrische Energiewandler umfasst beispielsweise eine Generatorturbine, die durch die zurückströmende Abluft angetrieben wird.The supply component advantageously comprises at least one electrical energy converter for supplying the fluid power device, e.g. the valve battery, with electrical energy. The electrical energy converter comprises, for example, a solar cell and / or a fuel cell. Thermoelectric energy converters, such as Peltier elements, or vibration transducers, which gain energy from vibrations, are also possible. Furthermore, it is possible that the fluid power device, e.g. the valve battery or the maintenance device, a generator for generating electrical energy from a pressure medium for feeding the fluid power device or for generating the electrical energy from flowing back into the fluid power device of an actuator fluid. Thus, exhaust air usually flows from a pneumatic actuator into the fluid power device, e.g. the valve battery, back. The energy content or the flow force of this exhaust air can be used to generate electrical energy. The electrical energy converter comprises, for example, a generator turbine, which is driven by the backflowing exhaust air.

Die elektrische Versorgungskomponente kann auch mindestens einen elektrischen Kontakt enthaltenden Anschluss für eine Fluidleitung umfassen. In der Fluidleitung ist ein Kanal für ein Druckmedium zur fluidtechnischen Versorgung und/oder Betätigung von Komponenten des fluidtechnischen Geräts und mindestens ein elektrischer Leiter zur elektrischen Versorgung mindestens einer elektrischer Komponente des fluidtechnischen Geräts mit elektrischer Energie angeordnet. Somit wird das fluidtechnische Gerät, z.B. die Ventilbatterie, in fluidtechnisch und elektrisch über eine einzige Leitung versorgt. Der Verschlauchungs- bzw. Verkabelungsaufwand zur elektrischen Versorgung ist dadurch gering.The electrical supply component may also comprise at least one connection for a fluid line containing electrical contact. In the fluid line, a channel for a pressure medium for fluid supply and / or actuation of components of the fluid power device and at least one electrical conductor for the electrical supply of at least one electrical component of the fluid power device is arranged with electrical energy. Thus, the fluid power device, such as the valve battery, supplied in fluid technology and electrically via a single line. The tubing or cabling effort for electrical supply is thereby low.

Die Datenkommunikation, die vorzugsweise ausschließlich auf drahtlosem Weg geschieht, ist unabhängig von der elektrischen Versorgung über den elektrischen Leiter in der Fluidleitung.The data communication, which preferably takes place exclusively by wireless means, is independent of the electrical supply via the electrical conductor in the fluid line.

Die Fluidleitung kann auch mehrere elektrische Leiter umfassen, wobei jeder Leiter dieselbe Versorgungsspannung aufweisen kann, so dass eine Redunanz gegeben ist, oder unterschiedliche Versorgungsspannungen, so dass beispielsweise auch unterschiedliche Versorgungszwecke unterschiedliche Spannungspegel zur Verfügung stehen oder beispielsweise eine Versorgungsspannung und ein zugeordnetes zweites Versorgungspotential, beispielsweise ein Massepotential umfassen kann.The fluid line may also comprise a plurality of electrical conductors, wherein each conductor may have the same supply voltage, so that a Redunanz given, or different supply voltages, so that, for example, different supply purposes different voltage levels are available or, for example, a supply voltage and an associated second supply potential, for example may include a ground potential.

Die Versorgungskomponente kann auch weitere Anschlüsse für derartige Fluidleitungen, die einen oder mehrere elektrische Leiter enthalten, umfassen.The supply component may also include other connections for such fluid conduits containing one or more electrical conductors.

Die mindestens eine elektrische Versorgungskomponente dient zweckmäßigerweise zur zentralen Versorgung mehrerer Komponenten des fluidtechnischen Geräts mit elektrischer Energie. Das fluidtechnische Gerät, z.B. die Ventilbatterie, enthält beispielsweise mindestens eine elektrische Energieversorgungsleitung, an die weitere Komponenten oder Module des fluidtechnischen Geräts, beispielsweise die Ventilmodule oder Wartungsbaueinheiten, z.B. Öler, Filter oder dergleichen, anschließbar sind. Die elektrische Versorgungskomponente ist beispielsweise als ein Versorgungsmodul ausgestaltet oder umfasst ein Versorgungsmodul.The at least one electrical supply component is expediently used for central supply of several components of the fluid power device with electrical energy. The fluid power device, e.g. the valve battery, for example, contains at least one electrical power supply line to which other components or modules of the fluid power device, for example the valve modules or maintenance units, e.g. Oilers, filters or the like, can be connected. The electrical supply component is designed, for example, as a supply module or comprises a supply module.

Das Versorgungsmodul ist beispielsweise in einer Reihenrichtung an die übrigen Komponenten der Ventilbatterie anreihbar.The supply module can be arranged, for example, in a row direction to the other components of the valve battery.

Aber auch ein dezentrales Versorgungskonzept ist möglich. Beispielsweise können mehrere Komponenten des fluidtechnischen Geräts, z.B. der Ventilbatterie, jeweils eine elektrische Versorgungskomponente zur Versorgung mit elektrischer Energie an Board haben. Zum Beispiel ist es möglich, dass jedes Ventilmodul und/oder das Steuermodul jeweils eine Versorgungskomponente aufweisen, z.B. einen elektrischen Pufferspeicher, einen Energiewandler oder dergleichen.But also a decentralized supply concept is possible. For example, several components of the fluid power Device, eg the valve battery, each have an electrical supply component for supplying electrical energy on board. For example, it is possible that each valve module and / or the control module each have a supply component, eg an electrical buffer, an energy converter or the like.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die mindestens eine Versorgungskomponente die elektrische Versorgung der mindestens einen überlagerten, benachbarten oder unterlagerten Komponenten des Automatisierungssystems übernimmt, mit der das fluidtechnische Gerät, z.B. die Ventilbatterie, ansonsten drahtlos, vorzugsweise ausschließlich drahtlos, kommuniziert.Furthermore, it is advantageous if the at least one supply component takes over the electrical supply of the at least one superimposed, adjacent or subordinate components of the automation system, with which the fluid power device, e.g. the valve battery, otherwise wireless, preferably wireless only communicates.

Bei dem Automatisierungssystem, das erfindungsgemäße fluidtechnische Geräte umfasst, ist eine ausschließlich drahtlose Kommunikation bevorzugt.In the automation system comprising fluid power devices according to the invention, exclusively wireless communication is preferred.

Der unterlagerte Aktor kann beispielsweise ein abgesetztes Prozessventil sein. Ferner ist es möglich, dass der unterlagerte Aktor von der Ventilbatterie fluidtechnisch angesteuert wird.The subordinate actuator may be, for example, a remote process valve. Furthermore, it is possible for the subordinate actuator to be actuated by the valve battery in terms of fluid technology.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Figur 1
ein Automatisierungssystem mit zwei Ventilbatterien, einer Steuerungseinrichtung und einer Leitzentrale,
Figur 2
eine Ventilbatterie mit einer abgesetzten Wartungs- und Versorgungseinrichtung, die die Ventilbatterie über eine Fluidleitung mit einem Fluidkanal sowie elektrischen Leitungen fluidtechnisch sowie elektrisch versorgt,
Figur 3
eine Vorderansicht der Ventilbatterie gemäß Figur 2, und
Figur 4
eine Fluidleitung mit einem Fluidkanal sowie zwei elektrischen Leitern,
Figur 5
eine schematische Ansicht einer Anordnung mit einem fluidtechnischen Aktor, an dem lokal eine Ventilanordnung angeordnet ist.
Embodiments will be explained with reference to the drawing. Show it:
FIG. 1
an automation system with two valve batteries, a control device and a control center,
FIG. 2
a valve battery with a remote maintenance and supply device, the valve battery via a fluid line with a fluid channel as well electrical conduits fluidly and electrically supplied,
FIG. 3
a front view of the valve battery according to FIG. 2 , and
FIG. 4
a fluid line with a fluid channel and two electrical conductors,
FIG. 5
a schematic view of an arrangement with a fluidic actuator on which a valve arrangement is locally arranged.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen teilweise ähnliche oder gleichwirkende Komponenten, die mit denselben Bezugszeichen versehen und nur je einmal beschrieben sind.The embodiments of the invention show partially similar or equivalent components, which are provided with the same reference numerals and only once each described.

Bei einem Automatisierungssystem 10 steuern fluidtechnische Geräte 9a, 9b in Gestalt von Ventilbatterien 11a, 11b fluidtechnische Aktoren, beispielsweise Aktoren 12a, 12b fluidtechnisch an. Die Ventilbatterien 11a, 11b sind pneumatische Ventilbatterien, die Aktoren 12a, 12b pneumatische Zylinder. Exemplarisch sind die Aktoren 12 als pneumatische Zylinder mit Kolbenstangen dargestellt, wobei auch kolbenstangenlose Varianten oder pneumatische Antriebe, die zusätzlich einen elektrischen Antriebsteil aufweisen, sogenannte Hybridantriebe, möglich sind.In an automation system 10, fluid power devices 9a, 9b in the form of valve batteries 11a, 11b actuate fluid-technical actuators, for example actuators 12a, 12b, in terms of fluid technology. The valve batteries 11a, 11b are pneumatic valve batteries, the actuators 12a, 12b pneumatic cylinders. By way of example, the actuators 12 are shown as pneumatic cylinders with piston rods, with piston-rod-free variants or pneumatic drives, which additionally have an electric drive part, so-called hybrid drives, being possible.

Das Automatisierungssystem 10 hat eine hierarchische Struktur mit überlagerten, nebengeordneten und untergeordneten Komponenten 20-22. Eine Leitzentrale 14 mit Leitrechnern 15a, 15b steuert die Ventilbatterien 11a, 11b direkt oder indirekt über eine zwischengeschaltete Steuerungseinrichtung 13, beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung.The automation system 10 has a hierarchical structure with superimposed, sibling and subordinate components 20-22. A control center 14 with control computers 15a, 15b controls the valve batteries 11a, 11b directly or indirectly via an intermediate control device 13, for example a programmable logic controller.

In Bezug auf die Ventilbatterie 11a bildet die Leitzentrale 14 eine übergeordnete Komponente des Automatisierungssystems 10. Für die Ventilbatterie 11b ist die abgesetzte Steuerungseinrichtung 13 eine überlagerte Komponente 20. Das Bediengerät 17 dient beispielsweise zur Parametrierung und Konfiguration der Ventilbatterie 11b, zur Anzeige von Funktionen der Ventilbatterie 11b oder dergleichen. Das Bediengerät 17 ist beispielsweise eine nebengeordnete Komponente 21 des Automatisierungssystems 10. Unterlagerte Komponenten 22 sind beispielsweise Sensoranordnungen 23a, 23b mit Sensoren 24a, 24b, die an den Aktoren 12a, 12b angeordnet sind. Die Ventilbatterie 11b kommuniziert ferner drahtlos mit einer Kamera 25 sowie mit dem Prozessventil 16, die weitere unterlagerte Komponenten 22 bilden.With regard to the valve battery 11a, the control center 14 forms a higher-level component of the automation system 10. For the valve battery 11b, the remote control device 13 is a superimposed component 20. The operating device 17 serves, for example, for parameterizing and configuring the valve battery 11b to display functions of the valve battery 11b or the like. The operating device 17 is, for example, a sibling component 21 of the automation system 10. Subordinate components 22 are, for example, sensor arrangements 23a, 23b with sensors 24a, 24b which are arranged on the actuators 12a, 12b. The valve battery 11 b also communicates wirelessly with a camera 25 and with the process valve 16, which form further subordinate components 22.

Bei dem Automatisierungssystem 10 ist durchgängig ein drahtloses Kommunikationskonzept verwirklicht, wobei es prinzipiell möglich ist, dass an Stelle von nachfolgend näher beschriebenen drahtlosen Kommunikationsverbindungen auch die eine oder andere drahtgebundene Kommunikationsverbindung treten kann, beispielsweise eine drahtgebundene Feldbus-Verbindung zwischen der Leitzentrale 14 und der Ventilbatterie 11a oder der Steuerungseinrichtung 13 und der Ventilbatterie 11b.In the automation system 10, a wireless communication concept is implemented throughout, it being possible in principle for one or the other wired communication connection to occur instead of the wireless communication connections described in more detail below, for example a wired fieldbus connection between the control center 14 and the valve battery 11a or the controller 13 and the valve battery 11b.

Bei dem Automatisierungssystem 10 ist die Datenkommunikation zwischen seinen Komponenten 20-22 durchgängig drahtlos, während die Energieübertragung teilweise über elektrische Leitungen erfolgt, die auch in Fluidleitungen enthalten sein können. Ferner sind lokale bzw. dezentrale, bei den Ventilbatterien 12a, 12b, vorhandene elektrische Versorgungskomponenten vorgesehen, z.B. elektrische Energiequellen (Solarzellen, Brennstoffzellen oder dergleichen) oder elektrische Energiewandler bzw. Generatoren, die durch Vibration oder durch Abluft der Aktoren 12a, 12b oder durch ein Druckmedium 19, z.B. Druckluft, angetrieben werden, die z.B. Druckluft-Quellen 18a, 18b bereitstellen.In the automation system 10, the data communication between its components 20-22 is continuously wireless, while the energy transfer occurs in part via electrical lines, which may also be contained in fluid lines. Furthermore, local or decentralized, in the valve batteries 12a, 12b, existing electrical supply components are provided, for example, electrical energy sources (solar cells, fuel cells or the like) or electrical energy converters or generators by vibration or by exhaust air of the actuators 12a, 12b or by a pressure medium 19, for example compressed air, are driven, for example, provide compressed air sources 18a, 18b.

Eine vorteilhafte Variante der Erfindung kann vorsehen, dass das Automatisierungssystem 10 mit einem einheitlichen Standard drahtlos kommuniziert, beispielsweise einem drahtlosen Ethernet-Standard folgend. Ein solcher Standard ist beispielsweise der sogenannte Wi-Fi-Standard (Wireless Fidelity). Aber auch andere Standards, beispielsweise auf der Basis von IEEE-Standards 802.15.4 sind möglich. Beispielsweise hat die ZigBee-Allianz einen solchen Standard festgelegt. Es versteht sich, dass die Komponenten des Automatisierungssystems 10 per Funk, mittels Infrarot oder sonstigen drahtlosen Kommunikationstechniken miteinander kommunizieren können. Es ist aber auch möglich, dass für unterschiedliche Kommunikationszwecke innerhalb des Automatisierungssystems 10 verschiedene drahtlose Techniken verwendet werden, beispielsweise Wi-Fi, Bluetooth, IrDa.An advantageous variant of the invention can provide that the automation system 10 communicates wirelessly with a uniform standard, for example following a wireless Ethernet standard. Such a standard is for example the so-called Wi-Fi standard (Wireless Fidelity). But other standards, for example, based on IEEE 802.15.4 standards are possible. For example, the ZigBee Alliance has set such a standard. It is understood that the components of the automation system 10 may communicate with each other by radio, by infrared or other wireless communication techniques. But it is also possible that 10 different wireless technologies are used for different communication purposes within the automation system, such as Wi-Fi, Bluetooth, IrDa.

Das Bediengerät 17 hat drahtlose Kommunikationsmittel mit einer Antenne 70 zur drahtlosen Kommunikation mit dem Steuermodul 26b, beispielsweise nach dem Wi-Fi-Standard.The operating device 17 has wireless communication means with an antenna 70 for wireless communication with the control module 26b, for example according to the Wi-Fi standard.

Steuermodule 26a, 26b steuern und überwachen weitere Module der Ventilbatterien 11a, 11b, beispielsweise Ventile 82, die in Ventilmodulen 27a, 27b enthalten sind, und eine Wartungsanordnung 38b. Die Ventilmodule 27a, 27b sind in einer Reihenrichtung an die Steuermodule 26a, 26b angereiht. Die Ventilmodule 27a, 27b bilden Ventilanordnungen 28a, 28c.Control modules 26a, 26b control and monitor other modules of the valve manifolds 11a, 11b, such as valves 82 contained in valve modules 27a, 27b, and a maintenance assembly 38b. The valve modules 27a, 27b are lined up in a row direction with the control modules 26a, 26b. The valve modules 27a, 27b form valve assemblies 28a, 28c.

Das fluidtechnische Gerät 9b enthält die Wartungsanordnung 38b und die Ventilbatterie 11b und ist somit ein Wartungsgerät im Sinne der Erfindung.The fluidic device 9b contains the maintenance arrangement 38b and the valve battery 11b and is thus a maintenance device in the sense of the invention.

Ein Ventilmodul 27a steuert beispielsweise den Aktor 12a über Fluidleitungen 29a an. Das Ventilmodul 27a beaufschlagt über die Fluidleitungen 29a, 29b einen in einem Gehäuse 30 linear beweglich angeordneten Kolben 31 mit Druckluft, so dass eine Kolbenstange 32 aus dem Gehäuse 30 ausfährt oder einfährt und einen Gegenstand 33 betätigt. In den Ventilmodulen 27a, sind nicht dargestellte elektrisch betätigbare Ventile vorgesehen, die den Aktor 12a mit Druckluft beaufschlagen bzw. entlüften. In den Ventilmodulen 27a ist beispielsweise ein in der Zeichnung nicht dargestellter Druckmedium-Kanal angeordnet, in den die Druckluftquelle 18 Druckluft 19 einspeist. Fluidabschnitte an der in der Figur nicht sichtbaren Unterseite der Ventilmodule 27a enthalten Kanalabschnitte zur Bildung des Druckmedium-Kanals.For example, a valve module 27a controls the actuator 12a via fluid lines 29a. The valve module 27a pressurizes via the fluid lines 29a, 29b a piston 31, which is arranged to be linearly movable in a housing 30, with compressed air, so that a piston rod 32 extends or retracts from the housing 30 and actuates an object 33. In the valve modules 27a, not shown electrically actuated valves are provided, which act on the actuator 12a with compressed air or vent. In the valve modules 27a, for example, a not shown in the drawing pressure medium channel is arranged, in which the compressed air source 18 feeds compressed air 19. Fluid sections on the underside of the valve modules 27a, which are not visible in the figure, contain channel sections for forming the pressure medium channel.

Die Ventilbatterie 11b enthält einen Fluidverteiler 36, beispielsweise eine Platte, in der Druckluftkanäle 35 verlaufen. Die Druckluftquelle 18b speist die Druckluft 19 in einen der Druckmedium-Kanäle 35 an einem Druckluft-Anschluss 37 ein. Es wäre aber auch möglich, dass die Ventilmodule 27b Kanalabschnitte zur Bildung eines Fluidverteilers aufweisen.The valve battery 11b contains a fluid distributor 36, for example a plate, in which compressed air channels 35 run. The compressed air source 18b feeds the compressed air 19 into one of the pressure medium channels 35 at a compressed air connection 37. However, it would also be possible for the valve modules 27b to have channel sections for forming a fluid distributor.

Der Druckluft-Anschluss 37 ist an einer Wartungsanordnung 38 der Ventilbatterie 11b mit Wartungsmodulen 39, 40, beispielsweise einem Filter und einem Öler, zur Aufbereitung der Druckluft 19 angeordnet. Die Wartungsanordnung 38 bildet einen integralen Bestandteil der Ventilbatterie 11b. Die Wartungsmodule 39, 40 sind in Reihenrichtung an das Steuermodul 26b sowie an ein Kommunikationsmodul 41b der Ventilbatterie 11b angereiht.The compressed air connection 37 is arranged on a maintenance arrangement 38 of the valve battery 11b with maintenance modules 39, 40, for example a filter and an oiler, for the preparation of the compressed air 19. The maintenance arrangement 38 forms an integral part of the valve battery 11b. The maintenance modules 39, 40 are lined up in the row direction to the control module 26b and to a communication module 41b of the valve battery 11b.

Eines der Ventilmodule 27b steuert exemplarisch den Aktor 12a an, der im Wesentlichen dem Aktor 12b gleicht. An der Kolbenstange des Aktors 12b ist jedoch am freien Ende ein elektrisch betätigbarer Greifer 34 zum Greifen eines Gegenstandes 33b angeordnet.One of the valve modules 27b controls by way of example the actuator 12a, which substantially equals the actuator 12b. On the piston rod of the actuator 12b, however, is an electric at the free end operable gripper 34 arranged to grip an object 33b.

Zur elektrischen Energieversorgung des Automatisierungssystems 10 sind verschiedene Konzepte realisiert.For electrical power supply of the automation system 10 various concepts are realized.

Beispielsweise versorgt die Ventilbatterie 11b über einen elektrischen Leiter 43 in einer Fluidleitung 42b, mit der der Aktor 12b an die Ventilbatterie 11b angeschlossen ist, die Sensoranordnung 23b mit elektrischer Energie. An dem elektrischen Leiter 43 liegt ein elektrisches Versorgungspotential an. Der Aktor 12b bzw. die Sensoranordnung 23b ist mit einem Massepotential MP verbunden. Eine Batterie oder eine sonstige lokale Spannungsquelle ist somit bei dem Aktor 12b nicht erforderlich. Der elektrische Leiter 43 verläuft beispielsweise in einem Innenraum der Fluidleitung 42. Die Sensoranordnung 23b bildet eine elektrische Komponente 44, die mit einer Kommunikationseinrichtung 45 drahtlos mit der überlagerten Ventilbatterie 11b drahtlos kommuniziert. Die Sensoren 24b sind mit der Kommunikationseinrichtung 45 über nicht dargestellte elektrische Leiter verbunden.For example, the valve battery 11b supplies the sensor arrangement 23b with electrical energy via an electrical conductor 43 in a fluid line 42b, with which the actuator 12b is connected to the valve battery 11b. At the electrical conductor 43 is an electrical supply potential. The actuator 12b or the sensor arrangement 23b is connected to a ground potential MP. A battery or other local voltage source is thus not required in the actuator 12b. The electrical conductor 43 runs, for example, in an interior of the fluid line 42. The sensor arrangement 23b forms an electrical component 44 which communicates wirelessly with a communication device 45 wirelessly with the superimposed valve battery 11b. The sensors 24b are connected to the communication device 45 via electrical conductors, not shown.

Bei der Sensoranordnung 23a hingegen sind Batterien oder Akkumulatoren 46 als elektrische Versorgungskomponenten vorgesehen. Die Sensoren 24a kommunizieren mittels eigener Kommunikationsmittel drahtlos mit der Ventilbatterie 11a. In elektrischer Hinsicht bildet die Sensoranordnung 23a eine autarke Einheit. Allerdings müssen Batterien von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden, wenn sie verbraucht sind.In the sensor arrangement 23a, however, batteries or accumulators 46 are provided as electrical supply components. The sensors 24a communicate wirelessly with the valve battery 11a by means of their own communication means. In electrical terms, the sensor assembly 23a forms a self-sufficient unit. However, batteries must be replaced from time to time when they are exhausted.

Die Sensoren 24a, 24b sind beispielsweise Positionssensoren, die die jeweilige Position, insbesondere die Endlage, des Kolbens 31 erfassen. Es versteht sich, dass auch andere Sensoren möglich sind, beispielsweise Drucksensoren, optische Sensoren oder dergleichen.The sensors 24a, 24b are, for example, position sensors which detect the respective position, in particular the end position, of the piston 31. It is understood that other sensors are possible, for example pressure sensors, optical sensors or the like.

In elektrischer Hinsicht ist auch die Ventilbatterie 11a autark. Sie hat beispielsweise einen Energiewandler 47, der aus der Druckluft 19 elektrische Energie zur elektrischen Versorgung der Ventilbatterie 11a gewinnt. Der Energiewandler 47 bildet eine elektrische Versorgungskomponente 48a für die Ventilbatterie 11a. Der Energiewandler 47 ist beispielsweise ein Bestandteil eines Versorgungsmoduls 49, das an die Ventilmodule 47a bzw. das Steuermodul 26a angereiht werden kann. Das Versorgungsmodul 49 bildet eine zentrale elektrische Energieversorgung für mehrere Komponenten der Ventilbatterie 11a. Die weiteren Module 27a, 26a sind an eine elektrische Versorgungsleitung 50a angeschlossen, in die der Energiewandler 47, beispielsweise eine Art Turbine oder ein thermo-elektrischer Energiewandler, elektrischen Strom einspeist. Es versteht sich, dass der Energiewandler 47 auch aus Abluft elektrische Energie gewinnen kann. Die Abluft strömt beispielsweise über einen der beiden Fluidleitungen 29a bei Betätigung des Aktors 12a wieder zum jeweiligen Ventilmodul 27a zurück. Über Abluftkanäle der Ventilbatterie 11a gelangt diese Abluft dann zum Energiewandler 47.In electrical terms, the valve battery 11a is self-sufficient. It has, for example, an energy converter 47, which extracts electrical energy from the compressed air 19 for the electrical supply of the valve battery 11a. The energy converter 47 forms an electrical supply component 48a for the valve battery 11a. The energy converter 47 is, for example, a component of a supply module 49, which can be connected to the valve modules 47a or the control module 26a. The supply module 49 forms a central electrical power supply for a plurality of components of the valve battery 11a. The further modules 27a, 26a are connected to an electrical supply line 50a, into which the energy converter 47, for example a type of turbine or a thermoelectric energy converter, feeds electrical current. It is understood that the energy converter 47 can also gain electrical energy from exhaust air. The exhaust air flows, for example via one of the two fluid lines 29a upon actuation of the actuator 12a back to the respective valve module 27a back. Via exhaust ducts of the valve battery 11 a, this exhaust air then reaches the energy converter 47.

Bei der Ventilbatterie 11b bildet eine Brennstoffzelle 51 eine elektrische Versorgungskomponente 48b. Anstelle der Brennstoffzelle 51 oder zusätzlich zu dieser könnte auch eine Solarzelle 51' vorgesehen sein. Die Brennstoffzelle 51 ist beispielsweise eine von der Ventilbatterie 11b separate Baueinheit. Es ist aber auch möglich, dass die Brennstoffzelle 51 einen integralen Bestandteil der Ventilbatterie 11b bildet. Die Brennstoffzelle 51 speist elektrische Energie in eine elektrische Versorgungsleitung 50b der Ventilbatterie 11b ein. An die Versorgungsleitung 50b sind die Komponenten oder Module der Ventilbatterie 11b angeschlossen. Beispielsweise speist das Ventilmodul 27b elektrische Energie aus der Versorgungsleitung 50b in die Fluidleitung 42b bzw. deren elektrischen Leiter 43 ein.In the valve battery 11b, a fuel cell 51 forms an electric supply component 48b. Instead of the fuel cell 51 or in addition to this, a solar cell 51 'could be provided. The fuel cell 51 is, for example, a separate unit from the valve battery 11b. But it is also possible that the fuel cell 51 forms an integral part of the valve battery 11b. The fuel cell 51 feeds electrical energy into an electrical supply line 50b of the valve battery 11b. To the supply line 50b are the components or modules the valve battery 11b connected. For example, the valve module 27b feeds electrical energy from the supply line 50b into the fluid line 42b or its electrical conductor 43.

Die Kommunikationseinrichtungen oder Kommunikationsmittel können bei den Komponenten des Automatisierungssystems 10 separate Baueinheiten oder in die Komponenten integriert sein.The communication devices or communication means may be integrated in the components of the automation system 10 separate units or in the components.

Das Steuermodul 26a weist als ein erstes Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit der überlagerten Leitzentrale 14 eine Kommunikationseinrichtung 52 mit einer Antenne 53 und als ein zweites Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit den Sensoren 24a eine Kommunikationseinrichtung 54 mit einer Antenne 55 auf. Die Kommunikationseinrichtungen 52 und 54 sind in das Steuermodul 26a integriert.The control module 26a has a communication device 52 with an antenna 53 as a first communication means for communication with the superordinated control center 14, and a communication device 54 with an antenna 55 as a second communication means for communication with the sensors 24a. The communication devices 52 and 54 are integrated into the control module 26a.

Die Kommunikationseinrichtung 52 kommuniziert beispielsweise nach Wi-Fi-Standard mit der Leitzentrale 14, während die Kommunikationseinrichtung 54 mit den unterlagerten Sensoren 24a auf der Basis von Bluetooth oder ZigBee kommunizieren. Die Sensoren 24a, 24b senden beispielsweise Sensordaten drahtlos an die Kommunikationseinrichtung 54. Die Kommunikationseinrichtung 52 erhält von der Leitzentrale 14 drahtlos Steuerdaten oder -befehle und übermittelt an die Leitzentrale 14 drahtlos Überwachungsdaten, beispielsweise Positionsdaten des Kolbens 31.For example, the communication device 52 communicates with the control center 14 in accordance with the Wi-Fi standard, while the communication device 54 communicates with the subordinate sensors 24a based on Bluetooth or ZigBee. The sensors 24a, 24b, for example, wirelessly transmit sensor data to the communication device 54. The communication device 52 wirelessly receives control data or commands from the control center 14 and transmits wireless monitoring data, for example position data of the piston 31, to the control center 14.

Bei der Ventilbatterie 11a ist das drahtlose Konzept konsequent realisiert. Auch die interne Kommunikation der Module der Ventilbatterie 11a ist drahtlos. Das Steuermodul 26a hat eine dritte Kommunikationseinrichtung 56 mit einer Antenne 57 zum drahtlosen Kommunizieren, beispielsweise Steuern, der Ventilmodule 27a, die mit Hilfe von Kommunikationseinrichtungen 58 sowie Antennen 57 Steuerdaten von dem Steuermodul 26a, beispielsweise zum Schalten der jeweiligen Ventile, erhalten und auf umgekehrtem Weg Überwachungsdaten an das Steuermodul 26a drahtlos senden, beispielsweise Funktionsmeldungen der jeweiligen Ventile.In the case of the valve battery 11a, the wireless concept is consistently implemented. The internal communication of the modules of the valve battery 11a is wireless. The control module 26a has a third communication device 56 with an antenna 57 for wirelessly communicating, for example, controlling, the valve modules 27a by means of communication devices 58 and antennas 57 receive control data from the control module 26a, for example, for switching the respective valves, and in the opposite way transmit monitoring data to the control module 26a wirelessly, for example functional messages of the respective valves.

Die Steuerungseinrichtung 13 hat beispielsweise ein zentrales Steuermodul 59 sowie weitere Module 60. Das Steuermodul 59 enthält eine Kommunikationseinrichtung 61 sowie eine Antenne 62 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise gemäß dem wi-Fi-Standard mit der Leitzentrale 14. Zur Kommunikation mit den unterlagerten Komponenten, beispielsweise der Ventilbatterie 11b, dient ein abgesetztes Kommunikationsmodul 63 mit einer Antenne 64. Das Kommunikationsmodul 63 ist mit Hilfe einer Verbindungsleitung an die Steuerungseinrichtung 13 angekoppelt.The control device 13 has, for example, a central control module 59 and further modules 60. The control module 59 includes a communication device 61 and an antenna 62 for wireless communication, for example according to the wi-fi standard with the control center 14. For communication with the subordinate components, for example the valve battery 11b, serves a remote communication module 63 with an antenna 64. The communication module 63 is coupled by means of a connecting line to the control device 13.

Bei der Ventilbatterie 11b ist im Vergleich zur Ventilbatterie 11a in Bezug auf die drahtlose Kommunikation ein modulareres Konzept verwirklicht. Zwar hat das Steuermodul 26b eine Kommunikationseinrichtung 65 mit einer Antenne 66 zur direkten, drahtlosen Kommunikation mit der sie steuernden und überlagerten Steuerungseinrichtung 13. Zur Kommunikation mit den unterlagerten Einrichtungen 16, 23b dient jedoch das separate Kommunikationsmodul 41b. Das Kommunikationsmodul 41b kommuniziert drahtlos beispielsweise nach dem Bluetooth-Standard mit den Sensoren 24b sowie mit dem Prozessventil 16. Das Kommunikationsmodul 41b enthält beispielsweise eine Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 67 zum Empfangen und/oder Senden von Daten mittels einer Antenne 68.In the case of the valve battery 11b, a more modular concept is realized with respect to the wireless communication as compared with the valve battery 11a. Although the control module 26b has a communication device 65 with an antenna 66 for direct, wireless communication with the control device 13 which controls and superimposes it. However, the separate communication module 41b is used for communication with the subordinate devices 16, 23b. The communication module 41b communicates wirelessly, for example, according to the Bluetooth standard with the sensors 24b and with the process valve 16. The communication module 41b contains, for example, a wireless communication device 67 for receiving and / or transmitting data by means of an antenna 68.

Zwar wäre es möglich, dass die Ventilbatterie 11b ebenso wie die Ventilbatterie 11a zur internen Kommunikation, insbesondere busartigen Kommunikation drahtlose Kommunikationsmittel aufweist, beispielsweise Hohlleiterkommunikationsmittel oder schematisch dargestellte Kommunikationsmittel bei ihren einzelnen Ventilmodulen. So sind zur Veranschaulichung bei den Ventilmodulen 27b Antennen 57' eingezeichnet. Die Ventilbatterie 11b kommuniziert jedoch intern über einen leitungsgebundenen Bus 69, an den die Module der Ventilbatterie 11b angeschlossen sind.Although it would be possible that the valve battery 11b as well as the valve battery 11a for internal communication, in particular bus-like communication wireless communication means Has, for example waveguide communication means or schematically illustrated communication means in their individual valve modules. Thus, antennas 57 'are shown for the purpose of illustrating the valve modules 27b. However, the valve battery 11b communicates internally via a wired bus 69 to which the modules of the valve battery 11b are connected.

Eine Ventilbatterie 11c mit Ventilmodulen 27c, einem Kommunikationsmodul 41c zur drahtlosen Kommunikation sowie einem Steuermodul 26c wird von einer Wartungsanordnung 38c mit Druckluft versorgt. Die Ventilbatterie 11c bildet ein fluidtechnisches Gerät 9c im Sinne der Erfindung. Die Wartungsanordnung 38c enthält Wartungsmodule 39c, 40c, beispielsweise einen Luftentfeuchter, einen Öler, einen Filter oder dergleichen. Die Ventilbatterie 11c könnte beispielsweise anstelle der Ventilbatterie 11b in das Automatisierungssystem 10 eingebunden werden.A valve battery 11c with valve modules 27c, a communication module 41c for wireless communication and a control module 26c is supplied with compressed air by a maintenance arrangement 38c. The valve battery 11c forms a fluidic device 9c in the context of the invention. The maintenance arrangement 38c contains maintenance modules 39c, 40c, for example a dehumidifier, an oiler, a filter or the like. The valve battery 11c could, for example, be integrated into the automation system 10 instead of the valve battery 11b.

Eine Druckluftquelle 18c versorgt über einen Anschluss 37 die Wartungsanordnung 38c mit Druckluft 19. Eine Stromquelle 71, beispielsweise eine Solarzelle, eine Brennstoffzelle oder dergleichen, speist über eine Leitung 72 elektrischen Strom bzw. elektrische Energie in die Wartungsanordnung 38 ein.A compressed air source 18c supplies the maintenance arrangement 38c with compressed air 19 via a connection 37. A power source 71, for example a solar cell, a fuel cell or the like, feeds electrical power or electrical energy into the maintenance arrangement 38 via a line 72.

Die Wartungsanordnung 38c speist die von ihr aufbereitete Druckluft 19' über eine Fluidleitung 73 in die Ventilbatterie 11c ein. Die Fluidleitung 73 enthält einen Druckmedium-Kanal 74 sowie zwei elektrische Leiter 75a, 75b zur elektrischen Versorgung der Ventilbatterie 11c. Die Leiter 75a, 75b sind beispielsweise in einem Mantel 76 der Fluidleitung 73 angeordnet. An dem Leiter 75a liegt beispielsweise eine Versorgungsspannung U gegenüber dem elektrischen Leiter 75b, der beispielsweise Massepotential MP aufweist.The maintenance arrangement 38c feeds the compressed air 19 'processed by it into the valve battery 11c via a fluid line 73. The fluid line 73 includes a pressure medium channel 74 and two electrical conductors 75a, 75b for the electrical supply of the valve battery 11c. The conductors 75a, 75b are arranged, for example, in a jacket 76 of the fluid line 73. For example, a supply voltage U lies opposite the electrical conductor 75b, which has, for example, ground potential MP at the conductor 75a.

Es versteht sich, dass elektrische Leiter bei einer erfindungsgemäßen Fluidleitung beispielsweise auch an einem Außenumfang eines Mantels angeordnet sein können und/oder dass eine Fluidleitung nur einen einzigen Leiter aufweisen kann, wie beispielsweise die Fluidleitung 42b und/oder dass eine Fluidleitung mehr als zwei elektrische Leiter aufweist, beispielsweise einen Leiter 75', der bei der Fluidleitung 73 als eine optionale Variante angedeutet ist.It goes without saying that electrical conductors in a fluid line according to the invention can, for example, also be arranged on an outer circumference of a jacket and / or that a fluid line can have only a single conductor, for example the fluid line 42b and / or a fluid line has more than two electrical conductors has, for example, a conductor 75 ', which is indicated at the fluid line 73 as an optional variant.

An dem elektrischen Leiter 75' kann beispielsweise ebenfalls die Versorgungsspannung U anliegen, so dass eine Leiterredunanz gegeben ist, oder eine zweite Versorgungsspannung, die beispielsweise größer oder kleiner als die Versorgungsspannung U ist.For example, the supply voltage U can also be applied to the electrical conductor 75 ', so that a conductor redundancy is given, or a second supply voltage, which is, for example, greater or smaller than the supply voltage U.

Die Fluidleitung 73 ist an einen Anschluss 77 der Ventilbatterie 11c angeschlossen. Die Ventilmodule 27c der Ventilbatterie 11c haben ebenfalls jeweils einen Anschluss 77 mit elektrischen Kontakten 79a, 79b zum Anschluss von in Fluidleitungen enthaltenen elektrischen Leitern. Beispielsweise sind die Leiter 75a, 75b im eingesteckten Zustand der Fluidleitung 73 mit den Kontakten 79a, 79b in Verbindung, die mit elektrischen Versorgungsleitungen 83a, 83b der Ventilbatterie 11c verbunden sind. Somit speist die Stromquelle 71 bzw. elektrische Energiequelle elektrische Energie über die Fluidleitung 73 in die Ventilbatterie 11c ein. Die Module 27c, 41c sowie 26c der Ventilbatterie 11b sind an die elektrischen Versorgungsleitungen 83a, 83 angeschlossen.The fluid line 73 is connected to a connection 77 of the valve battery 11c. The valve modules 27c of the valve battery 11c likewise each have a connection 77 with electrical contacts 79a, 79b for connecting electrical conductors contained in fluid lines. For example, the conductors 75a, 75b in the inserted state of the fluid line 73 are in communication with the contacts 79a, 79b which are connected to electrical supply lines 83a, 83b of the valve battery 11c. Thus, the power source 71 or electrical energy source feeds electrical energy via the fluid line 73 into the valve battery 11c. The modules 27 c, 41 c and 26 c of the valve battery 11 b are connected to the electrical supply lines 83 a, 83.

Ferner weist jeder Anschluss 77 einen Druckmediumanschluss 80 auf, der mit dem Druckmedium-Kanal 74 im eingesteckten Zustand der Fluidleitung 73 fluidisch dicht verbunden ist. Das Druckmedium strömt über den Druckmediumanschluss 80 in eine Fluidleitung 81 der Ventilbatterie 11c ein. Die Fluidleitung 81 ist beispielsweise in Kanalabschnitten der Ventilmodule 27c oder einem Fluidverteiler angeordnet.Furthermore, each connection 77 has a pressure medium connection 80, which is fluidically tightly connected to the pressure medium channel 74 in the inserted state of the fluid line 73. The pressure medium flows via the pressure medium connection 80 into a fluid line 81 of the valve battery 11c. The fluid line 81 is arranged, for example, in duct sections of the valve modules 27c or a fluid distributor.

Ventile 82 der Ventilmodule 27c sind an die Fluidleitung 81 angeschlossen und beaufschlagen als Arbeitsanschlüsse dienende Anschlüsse 77 und 78 mit Druckluft bzw. lassen ein Zurückströmen von Druckluft bzw. Abluft zu.Valves 82 of the valve modules 27c are connected to the fluid line 81 and act as terminals serving connections 77 and 78 with compressed air or allow a backflow of compressed air or exhaust air to.

Die Anschlüsse 77 sind kombinierte elektro-fluidische Anschlüsse, während die Anschlüsse 78 reine DruckmediumAnschlüsse oder Fluidanschlüsse sind. Über die Anschlüsse 77 können die Ventilmodule 27c angeschlossene elektrische Komponenten mit elektrischer Energie versorgen. So ist beispielsweise an einem der Anschlüsse 77 eine weitere Fluidleitung 73 mit integrierten elektrischen Leitern 75a, 75b zur fluidtechnischen Ansteuerung und elektrischen Versorgung eines Aktors 12c angeschlossen. Die Leiter 75a, 75b sind somit mit den Versorgungsleitungen 83a, 83b der Ventilbatterie 11c verbunden.The ports 77 are combined electro-fluidic ports while the ports 78 are pure pressure medium ports or fluid ports. Via the connections 77, the valve modules 27c can supply electrical components connected to electrical components. Thus, for example, at one of the connections 77, a further fluid line 73 with integrated electrical conductors 75a, 75b is connected for the fluidic actuation and electrical supply of an actuator 12c. The conductors 75a, 75b are thus connected to the supply lines 83a, 83b of the valve battery 11c.

Alternativ wäre es auch möglich, dass beispielsweise in einer Fluidleitung 29c' ein elektrischer Leiter 75b' angeordnet ist. Anstelle des Anschlusses 78 ist dann Anschluss 78' mit einem elektrischen Kontakt 79b', der mit der Versorgungsleitung 83b verbunden ist. Somit wäre die Stromversorgung des Aktors 12c bzw. der Sensoranordnung 23c über einen Stromkreis realisiert, bei der beispielsweise die Versorgungsspannung U am elektrischen Leiter 75a anliegt und das Massepotential MP am elektrischen Leiter 75b'. Zum Anschluss des elektrischen Leiters 75b' ist beispielsweise ein zweiter elektrischer Anschluss 77' vorgesehen.Alternatively, it would also be possible for an electrical conductor 75b 'to be arranged in a fluid line 29c', for example. Instead of the terminal 78 is then terminal 78 'with an electrical contact 79b', which is connected to the supply line 83b. Thus, the power supply of the actuator 12c and the sensor assembly 23c would be realized via a circuit in which, for example, the supply voltage U is applied to the electrical conductor 75a and the ground potential MP at the electrical conductor 75b '. To connect the electrical conductor 75b ', for example, a second electrical connection 77' is provided.

Die Module der Ventilbatterie 11c weisen vorteilhaft jeweils einen elektrischen Pufferspeicher 84 auf. Auch bei den an die Ventilbatterie 11c angeschlossenen Aktoren und/oder Sensoren sind zweckmäßigerweise elektrische Pufferspeicher vorhanden, so z.B. ein Pufferspeicher 85 beim Aktor 12c. Die Sensoren 24c sind über nicht dargestellte Leitungen mit dem Pufferspeicher 85 verbunden und werden von diesem mit elektrischer Energie versorgt. Die Fluidleitung 73 ist beispielsweise in einen Anschluss 77 des Aktors 12c eingesteckt.The modules of the valve battery 11c advantageously each have an electrical buffer 84. Also with the at the Valve battery 11c connected actuators and / or sensors are expediently electrical buffer memory available, such as a buffer memory 85 at the actuator 12c. The sensors 24c are connected via lines not shown to the buffer memory 85 and are supplied by this with electrical energy. The fluid line 73 is inserted, for example, in a port 77 of the actuator 12c.

Wenn aufgrund beispielsweise von Vibrationen der Fluidleitungen 73 elektrische Versorgungsunterbrechungen oder Spannungsschwankungen auftreten, gleichen die Pufferspeicher 84, 85 dies aus. Sie sind optional und könnten auch nicht vorhanden sein. Es z.B. ist auch möglich, dass nur die Ventilbatterie 11c einen oder mehrere Pufferspeicher 84 aufweist und der Aktor 12c keinen Pufferspeicher oder nur der Aktor 12c seinen Pufferspeicher 85 hat und bei der Ventilbatterie kein Pufferspeicher 84 vorgesehen ist. Ferner könnte die Ventilbatterie 11c auch einen einzigen zentralen Pufferspeicher aufweisen.If electrical supply interruptions or voltage fluctuations occur due to, for example, vibrations of the fluid lines 73, the buffer memories 84, 85 compensate for this. They are optional and could not exist. It e.g. It is also possible that only the valve battery 11c has one or more buffer memory 84 and the actuator 12c has no buffer memory or only the actuator 12c has its buffer memory 85 and no buffer memory 84 is provided in the valve battery. Further, the valve battery 11c could also have a single central buffer memory.

Die Pufferspeicher 84, 85 umfassen beispielsweise Akkumulatoren und/oder Kondensatoren. Besonders zweckmäßig sind sogenannte Doppelschicht-Kondensatoren oder elektrochemische Doppelschicht-Kondensatoren (engl. electrochemical double layer capacitor - EDLC), oder sonstige Kondensatoren, die eine hohe elektrische Speicherkapazität aufweisen.The buffer memories 84, 85 include, for example, accumulators and / or capacitors. So-called double-layer capacitors or electrochemical double-layer capacitors (EDLC) or other capacitors which have a high electrical storage capacity are particularly expedient.

Die Pufferspeicher 84, 85 sind zweckmäßigerweise parallel geschaltet, so dass insgesamt die elektrische Speicherkapazität der fluidtechnischen Anordnung erhöht ist, die aus der Ventilbatterie 11c und den angeschlossenen Aktoren, dem Aktor 12c, besteht.The buffer memory 84, 85 are suitably connected in parallel, so that overall the electrical storage capacity of the fluid power arrangement is increased, which consists of the valve battery 11c and the connected actuators, the actuator 12c.

Die Ventilbatterie 11c wird von dem Steuermodul 26c gesteuert. Beispielsweise erhalten die insgesamt eine Ventilanordnung 28c bildenden Ventilmodule 27c von dem Steuermodul 26c Schaltbefehle zum Betätigen der Ventile 82. Das Steuermodul 26c und die übrigen Module der Ventilbatterie 11c, nämlich die Ventilmodule 27c sowie ein Kommunikationsmodul 41c, kommunizieren drahtlos. Jedes Modul 26c, 27c, 41c hat ein Kommunikationsmittel 86 sowie eine Antenne 87 zur drahtlosen ventilbatterie-internen Kommunikation, die zweckmäßigerweise busartig ist. Alternativ könnten die Module 26c, 27c, 41c auch drahtgebunden miteinander kommunizieren, z.B. über interne Busleitungen.The valve battery 11c is controlled by the control module 26c. For example, the total receive a valve assembly The control module 26c and the remaining modules of the valve battery 11c, namely the valve modules 27c and a communication module 41c, communicate wirelessly. Each module 26c, 27c, 41c has a communication means 86 and an antenna 87 for wireless valve battery internal communication, which is conveniently bus-like. Alternatively, the modules 26c, 27c, 41c could also communicate with each other by wire, for example via internal bus lines.

Das Steuermodul 26c kommuniziert mit einem Kommunikationsmittel 65 sowie einer Antenne 66 drahtlos mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung, beispielsweise der Steuerungseinrichtung 13 und/oder der Leitzentrale 14. Zur Kommunikation mit unterlagerten Aktoren und/oder Sensoren ist das Kommunikationsmodul 41c vorgesehen. Dieses hat eine Kommunikationseinrichtung 67 sowie eine Antenne 68 zur drahtlosen Kommunikation beispielsweise mit einer Sensoranordnung 23c, die am Aktor 12c angeordnet ist. Sensoren 24c der Sensoranordnung 23c kommunizieren mittels einer Kommunikationseinrichtung 89 drahtlos mit der Ventilbatterie 11c.The control module 26c communicates with a communication means 65 and an antenna 66 wirelessly with a higher-level control device, for example the control device 13 and / or the control center 14. For communication with subordinate actuators and / or sensors, the communication module 41c is provided. This has a communication device 67 and an antenna 68 for wireless communication, for example with a sensor arrangement 23c, which is arranged on the actuator 12c. Sensors 24c of the sensor arrangement 23c communicate by means of a communication device 89 wirelessly with the valve battery 11c.

Die Ventilbatterie 11c sowie der Aktor 12c werden über elektrische Leiter, die in Fluidleitungen enthalten sind, mit elektrischer Energie versorgt. Zur Kommunikation können drahtlose Kommunikationsmittel 65, 67, 86, 89. Die Pufferspeicher 84, 85 sowie die Fluidleitungen 73 mit ihren elektrischen Leitungen 75a, 75b, die Anschlüsse 77 mit den elektrischen Kontakten 79a, 79b, bilden Versorgungskomponenten 48c zur elektrischen Versorgung.The valve battery 11c and the actuator 12c are supplied with electrical energy via electrical conductors which are contained in fluid lines. For communication, wireless communication means 65, 67, 86, 89. The buffer memory 84, 85 and the fluid conduits 73 with their electrical leads 75a, 75b, the terminals 77 with the electrical contacts 79a, 79b, form supply components 48c for electrical supply.

Bei einem Aktor 112 ist ebenfalls das Konzept verwirklicht, dass zur elektrischen Versorgung elektrische Leiter in einer Fluidleitung vorgesehen sind und die Kommunikation drahtlos erfolgt.In an actuator 112, the concept is also realized that for electrical supply electrical conductors in a Fluid line are provided and the communication is wireless.

Der Aktor 112 ist beispielsweise ein einfachwirkender pneumatischer Zylinder 113, bei dem ein Kolben 131 in einem Gehäuse 130 linear beweglich angeordnet ist. Eine an dem Kolben 131 angeordnete Kolbenstange 132 durchdringt einen Deckel 133 des Gehäuses 130. Zwischen dem Kolben 131 und dem Deckel 133 ist eine Feder 135 angeordnet, die den Kolben 131 in Richtung eines dem Deckel 133 gegenüberliegenden zweiten Endanschlags bewegt, der durch einen Deckel 134 definiert ist.The actuator 112 is for example a single-acting pneumatic cylinder 113, in which a piston 131 is arranged to be linearly movable in a housing 130. A piston rod 132 arranged on the piston 131 penetrates a cover 133 of the housing 130. Between the piston 131 and the cover 133 a spring 135 is arranged, which moves the piston 131 in the direction of a cover 133 opposite the second end stop, which is covered by a cover 134 is defined.

Der Aktor 112 umfasst ein Ventil 181 und bildet somit ein fluidtechnisches Gerät 9d.The actuator 112 comprises a valve 181 and thus forms a fluid power device 9d.

Das Ventil 181, beispielsweise ein 2/2-Wegeventil, beaufschlagt die andere Seite des Kolbens 131 mit Druckluft. Eine Druckluft-Quelle 118 versorgt die Ventilanordnung 128 über eine Fluidleitung 142 mit einem Druckmedium-Kanal 74 mit Druckluft. Zusätzlich enthält die Fluidleitung 142 einen elektrischen Leiter, in den eine elektrische Energiequelle 171 elektrische Energie einspeist.The valve 181, for example a 2/2-way valve, pressurizes the other side of the piston 131 with compressed air. A compressed air source 118 supplies the valve assembly 128 via a fluid line 142 with a pressure medium channel 74 with compressed air. In addition, the fluid line 142 includes an electrical conductor into which an electrical energy source 171 feeds electrical energy.

Der Aktor 112 hat einen elektro-fluidtechnischen Anschluss 177, an den die Fluidleitung 142 angeschlossen ist. Von dem Anschluss 177 führt ein Fluidkanal 178 zum Ventil 181. Ferner führt eine elektrische Leitung 179 zu einem elektrischen Pufferspeicher 184 des Aktors 112. Der Pufferspeicher 184 versorgt über Leitungen 180 Sensoren 125a, 125b der Sensoranordnung 123 sowie einen elektrischen Ventilantrieb 183 und eine Kommunikationseinrichtung 189 zur drahtlosen Kommunikation mit elektrischer Energie. Die Sensoren 125a, 125b sind beispielsweise Endlagensensoren oder sonstige Positionssensoren zur Erfassung der Position des Kolbens 131. Die Sensoren 125a, 125b sowie der Ventilantrieb 183 sind mit Datenleitungen 188 mit der Kommunikationseinrichtung 189 verbunden. Die Kommunikationseinrichtung 189 kommuniziert drahtlos mit einer übergeordneten Einrichtung, beispielsweise der Steuerungseinrichtung 13 oder der Leitzentrale 14 des Automatisierungssystems 10. Die Sensoren 125a, 125b übertragen mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung 189 Sensordaten drahtlos. Das Ventil 181 erhält beispielsweise auf drahtlosem Weg über die Kommunikationseinrichtung 189 Steuerbefehle. Somit ist auch bei dem Aktor 112 die elektrische Energieübertragung drahtgebunden, wobei der oder die elektrische Leiter einen Bestandteil einer Fluidleitung bilden, und die Kommunikation erfolgt auf drahtlosem Wege.The actuator 112 has an electro-fluidic connection 177, to which the fluid line 142 is connected. From the port 177 a fluid channel 178 leads to the valve 181. Further, an electrical line 179 leads to an electrical buffer memory 184 of the actuator 112. The buffer memory 184 supplied via lines 180 sensors 125a, 125b of the sensor assembly 123 and an electric valve drive 183 and a communication device 189th for wireless communication with electrical energy. The sensors 125a, 125b are, for example, end position sensors or other position sensors for detecting the position of the piston 131. The sensors 125a, 125b and the valve drive 183 are connected to data lines 188 to the communication device 189. The communication device 189 communicates wirelessly with a superordinate device, for example the control device 13 or the control center 14 of the automation system 10. The sensors 125a, 125b transmit sensor data wirelessly with the aid of the communication device 189. The valve 181 receives, for example, wirelessly via the communication device 189 control commands. Thus, also in the actuator 112, the electrical energy transmission is wired, wherein the one or more electrical conductors form part of a fluid line, and the communication is carried out wirelessly.

Claims (21)

Fluidtechnisches Gerät, insbesondere Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), mit mindestens einem Ventil (82; 181) zur fluidtechnischen Ansteuerung eines fluidtechnischen, insbesondere pneumatischen, Aktors (12a, 12b; 12c), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kommunikationseinrichtung (45, 58, 61, 65, 67; 89) zur drahtlosen Kommunikation mit mindestens einer überlagerten und einer unterlagerten Komponente (20, 22) eines Automatisierungssystems (10) und/oder einer benachbarten Komponente (21) eines Automatisierungssystems (10) aufweist.Fluid technical device, in particular valve battery (11a, 11b, 11c), with at least one valve (82, 181) for the fluidic actuation of a fluid-technical, in particular pneumatic, actuator (12a, 12b, 12c), characterized in that it has a communication device (45, 58, 61, 65, 67, 89) for wireless communication with at least one superimposed and one subordinate component (20, 22) of an automation system (10) and / or an adjacent component (21) of an automation system (10). Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die überlagerte Komponente (20) eine Steuerungs- und/oder Überwachungseinrichtung für das fluidtechnische Gerät (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere die Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), umfasst und/oder die benachbarte Komponente (21) ein Bediengerät (17) für das fluidtechnische Gerät (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere die Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), umfasst und/oder die unterlagerte Komponente (22) eine Sensoranordnung (23a, 23b; 23c) und/eine Kamera (25) und/oder mindestens einen unterlagerten Aktor (12a, 12b; 12c) umfasst.Fluidtechnisches device according to claim 1, characterized in that the superposed component (20) comprises a control and / or monitoring device for the fluid power device (9a, 9b, 9c, 9d), in particular the valve battery (11a, 11b, 11c), and or the adjacent component (21) comprises an operating device (17) for the fluidic device (9a, 9b; 9c; 9d), in particular the valve battery (11a, 11b; 11c), and / or the subordinate component (22) comprises a sensor arrangement (23a, 23b, 23c) and / or a camera (25) and / or at least one subordinate actuator (12a, 12b, 12c). Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (45, 58, 61, 65, 67; 89) zumindest teilweise einen Bestandteil eines Steuermoduls (26a, 26b; 26c) zur Steuerung des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), bildet.Fluid power device according to claim 1 or 2, characterized in that the communication device (45, 58, 61, 65, 67, 89) at least partially a part of a control module (26a, 26b, 26c) for controlling the fluidic Device (9a, 9b, 9c, 9d), in particular the valve battery (11a, 11b, 11c) forms. Fluidtechnisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (45, 58, 61, 65, 67; 89) modulartig ausgestaltet ist.Fluidtechnisches device according to any one of the preceding claims, characterized in that the communication device (45, 58, 61, 65, 67, 89) is designed in a modular manner. Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (45, 58, 61, 65, 67; 89) mindestens zwei Kommunikationsmodule (41b; 41c) aufweist, die zur drahtlosen Kommunikation auf unterschiedlichen Frequenzen und/oder mit unterschiedlichen Protokollen ausgestaltet sind.Fluid power device according to claim 4, characterized in that the communication device (45, 58, 61, 65, 67, 89) has at least two communication modules (41b, 41c) which are designed for wireless communication at different frequencies and / or with different protocols , Fluidtechnisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (45, 58, 61, 65, 67; 89) Kommunikationsmittel (56, 57, 86, 87) zur drahtlosen in dem fluidtechnischen Gerät (9a, 9b; 9c; 9d) internen, insbesondere busartigen, Kommunikation aufweist.A fluid power device according to any one of the preceding claims, characterized in that the communication means (45, 58, 61, 65, 67, 89) comprise wireless communication means (56, 57, 86, 87) in the fluid power device (9a, 9b; 9c; 9d) has internal, in particular bus-like, communication. Fluidtechnisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) zur Versorgung des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), mit elektrischer Energie aufweist.Fluidtechnisches device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one electrical supply component (48a, 48b, 48c) for supplying the fluid power device (9a, 9b, 9c, 9d), in particular the valve battery (11a, 11b, 11c), having electrical energy. Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) einen elektrischen Pufferspeicher (84, 85) zur Pufferung elektrischer Energie umfasst.Fluid technical device according to claim 7, characterized in that the at least one electrical supply component (48a, 48b, 48c) comprises an electrical buffer memory (84, 85) for buffering electrical energy. Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) mindestens einen elektrischen Energiewandler (47; 88) zur Versorgung des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), mit elektrischer Energie umfasst.Fluidtechnisches device according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one electrical supply component (48a, 48b, 48c) at least one electrical energy converter (47; 88) for supplying the fluid power device (9a, 9b, 9c, 9d), in particular Valve battery (11a, 11b, 11c), comprising electrical energy. Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrische Energiewandler (47; 88) mindestens eine Solarzelle (51') und/oder eine Brennstoffzelle (51) und/oder ein thermo-elektrischer Energiewandler und/oder einen Vibrationswandler und/oder einen Generator zur Erzeugung elektrischer Energie aus einem Druckmedium (19) zur Speisung des fluidtechnischen Geräts oder aus in das fluidtechnische Gerät (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere in die Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), von einem Aktor (12a, 12b; 12c) zurückströmendem Fluid umfasst.Fluidtechnisches device according to claim 9, characterized in that the at least one electrical energy converter (47; 88) at least one solar cell (51 ') and / or a fuel cell (51) and / or a thermo-electric energy converter and / or a vibration converter and / / or a generator for generating electrical energy from a pressure medium (19) for feeding the fluidic device or into the fluidic device (9a, 9b; 9c; 9d), in particular into the valve battery (11a, 11b; 11c), by an actuator ( 12a, 12b, 12c) of fluid flowing back. Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) einen mindestens einen elektrischen Kontakt (79a, 79b) enthaltenden Anschluss (77) für eine Fluidleitung (42b; 29c', 73) umfasst, in der ein Kanal (74) für ein Druckmedium (19) zur fluidtechnischen Versorgung des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), und mindestens ein elektrischer Leiter (43; 75a, 75') zur elektrischen Versorgung mindestens einer elektrischen Komponente (44) des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d) mit elektrischer Energie angeordnet ist.Fluidtechnisches device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the at least one electrical supply component (48a, 48b, 48c) a connection (77) containing at least one electrical contact (79a, 79b) for a fluid line (42b, 29c ' 73), in which a channel (74) for a pressure medium (19) for the fluidic supply of the fluid power device (9a, 9b; 9c; 9d), in particular the valve battery (11a, 11b, 11c), and at least one electrical conductor ( 43, 75a, 75 ') for the electrical supply of at least one electrical component (44) of the fluid power device (9a, 9b; 9c, 9d) is arranged with electrical energy. Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) zur zentralen Versorgung mehrerer Komponenten des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), mit elektrischer Energie über eine mindestens eine elektrische Energieversorgungsleitung (50a, 50b; 83a, 83b) des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), vorgesehen ist, an die die Komponenten, insbesondere das mindestens ein Ventil (82; 181), anschließbar sind.Fluidtechnisches device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the at least one electrical supply component (48a, 48b, 48c) to the central supply a plurality of components of the fluid power device (9a, 9b; 9c; 9d), in particular the valve battery (11a, 11b; 11c), with electrical energy via an at least one electrical power supply line (50a, 50b; 83a, 83b) of the fluid power device (9a, 9a). 9b, 9d), in particular the valve battery (11a, 11b, 11c), to which the components, in particular the at least one valve (82, 181), can be connected. Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) als ein elektrisches Versorgungsmodul (49) ausgestaltet ist oder ein Versorgungsmodul (49) umfasst.Fluid technical device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the at least one electrical supply component (48a, 48b, 48c) is designed as an electrical supply module (49) or comprises a supply module (49). Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ein dezentrales Versorgungskonzept zur Versorgung mit elektrischer Energie aufweist, wobei mehrere Komponenten des fluidtechnischen Geräts (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), jeweils eine elektrische Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) zur Versorgung mit elektrischer Energie, insbesondere jeweils einen elektrischen Energiewandler und/oder elektrischen Pufferspeicher (84, 85), aufweisen.Fluidtechnisches device according to one of claims 7 to 13, characterized in that it comprises a decentralized supply concept for supplying electrical energy, wherein a plurality of components of the fluid power device (9a, 9b, 9c, 9d), in particular the valve battery (11a, 11b, 11c ), in each case an electrical supply component (48a, 48b, 48c) for the supply of electrical energy, in particular in each case an electrical energy converter and / or electrical buffer memory (84, 85). Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Versorgungskomponente (48a, 48b; 48c) zur elektrischen Versorgung der mindestens einen überlagerten oder benachbarten oder unterlagerten Komponente (20, 21, 22) des Automatisierungssystems (10) ausgestaltet ist, mit der das fluidtechnische Gerät, insbesondere die Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), drahtlos, insbesondere ausschließlich drahtlos, kommuniziert.Fluidtechnisches device according to one of claims 7 to 14, characterized in that the at least one supply component (48a, 48b, 48c) for the electrical supply of at least one superimposed or adjacent or subordinate component (20, 21, 22) of the automation system (10) configured is, with the fluid power device, in particular the valve battery (11a, 11b, 11c), wirelessly, in particular exclusively wireless, communicates. Fluidtechnisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktor (12a, 12b; 12c) ein Prozessventil (16) umfasst und/ von dem fluidtechnischen Gerät, insbesondere der Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), fluidtechnisch ansteuerbar ist.Fluidtechnisches device according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator (12a, 12b, 12c) comprises a process valve (16) and / by the fluid power device, in particular the valve battery (11a, 11b, 11c), fluidly controlled , Fluidtechnisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es durch eine Ventilbatterie (11a, 11b; 11c) mit mehreren in einer Reihenrichtung nebeneinander angeordneten Ventilmodulen (27a, 27b; 27c) zur fluidtechnischen Ansteuerung fluidtechnischer, insbesondere pneumatischer Aktoren (12a, 12b; 12c) gebildet ist, wobei die Ventilmodule (27a, 27b; 27c) das jeweils mindestens ein Ventil (82) enthalten.Fluidtechnisches device according to any one of the preceding claims, characterized in that it by a valve battery (11a, 11b, 11c) with a plurality of juxtaposed in a row direction valve modules (27a, 27b, 27c) for the fluidic control fluid technical, in particular pneumatic actuators (12a, 12b 12c), the valve modules (27a, 27b, 27c) each containing at least one valve (82). Fluidtechnisches Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (45, 58, 61, 65, 67; 89) mindestens ein Kommunikationsmodul (41b; 41c) umfasst oder in dem Kommunikationsmodul (41b; 41c) angeordnet ist, und dass das Kommunikationsmodul (41b; 41c) in der Reihenrichtung an die Ventilmodule (27a, 27b; 27c) anreihbar ist.Fluid power device according to claim 16, characterized in that the communication device (45, 58, 61, 65, 67, 89) comprises at least one communication module (41b, 41c) or is arranged in the communication module (41b, 41c), and in that the communication module (41b, 41c) in the row direction to the valve modules (27a, 27b, 27c) can be arranged. Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es durch einen pneumatischen Aktor (112) gebildet ist, an dem das mindestens eine Ventil (181) zur Bildung einer Baueinheit angeordnet ist.Fluidtechnisches device according to one of claims 1 to 15, characterized in that it is formed by a pneumatic actuator (112) on which the at least one valve (181) is arranged to form a structural unit. Fluidtechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es durch ein pneumatisches Wartungsgerät (38b) gebildet ist und das mindestens eine Ventil (27b) zum Schalten von Druckluft vorgesehen ist.Fluidtechnisches device according to one of claims 1 to 15, characterized in that it is formed by a pneumatic maintenance device (38b) and the at least one valve (27b) is provided for switching compressed air. Automatisierungssystem (10) mit mindestens einem fluidtechnischen Gerät (9a, 9b; 9c; 9d), insbesondere mit mindestens einer Ventilbatterie (11a, 11b; 11c), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das fluidtechnische Gerät mit weiteren Komponenten (20, 21, 22) des Automatisierungssystems (10), insbesondere der überlagerten Steuerung und unterlagerten Aktoren (12a, 12b; 12c) und Sensoranordnungen (23a, 23b; 23c) ausschließlich drahtlos kommuniziert.Automation system (10) with at least one fluid power device (9a, 9b, 9c, 9d), in particular with at least a valve battery (11a, 11b, 11c), according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid power device with further components (20, 21, 22) of the automation system (10), in particular the superimposed control and subordinate actuators (12a, 12b; 12c) and sensor assemblies (23a, 23b, 23c) communicates wirelessly only.
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