EP2323227A1 - Automatisierungssystem mit Anschlusselement - Google Patents

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EP2323227A1
EP2323227A1 EP09175075A EP09175075A EP2323227A1 EP 2323227 A1 EP2323227 A1 EP 2323227A1 EP 09175075 A EP09175075 A EP 09175075A EP 09175075 A EP09175075 A EP 09175075A EP 2323227 A1 EP2323227 A1 EP 2323227A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
adaptation
automation system
automation
connection element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP09175075A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael BRÄUNLICH
Werner Engl
Daniela Rochlitzer
Klaus Rohne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP09175075A priority Critical patent/EP2323227A1/de
Publication of EP2323227A1 publication Critical patent/EP2323227A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/516—Means for holding or embracing insulating body, e.g. casing, hoods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/533—Bases, cases made for use in extreme conditions, e.g. high temperature, radiation, vibration, corrosive environment, pressure
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/621—Bolt, set screw or screw clamp
    • H01R13/6215—Bolt, set screw or screw clamp using one or more bolts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/65912—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members for shielded multiconductor cable
    • H01R13/65914—Connection of shield to additional grounding conductors
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
    • H01R24/62—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices
    • H01R24/64—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices for high frequency, e.g. RJ 45

Definitions

  • the invention relates to an automation system, comprising an automation device with a first connection element arranged in a housing for connection to a data line.
  • Data communication within automation systems or from one automation system to another automation system is increasingly carried out via a fast data connection with a high data rate, for example via Profinet, which represents Ethernet technology within the automation technology.
  • automation devices such as programmable logic controllers, interface modules, distributed peripherals, sensor modules, etc. have corresponding data interfaces.
  • Ethernet in automation technology ie an Industrial Ethernet
  • the operation of such an Industrial Ethernet especially in harsh environmental conditions for automation devices, increasingly problems.
  • the wiring and especially the sensitive connectors are exposed to high mechanical, climatic and chemical stresses in harsh manufacturing environments. For this purpose, particularly reliable connection techniques that ensure the necessary network availability and transmission performance required.
  • jacks according to the RJ45 standard are used for connecting data lines.
  • various connectors with the RJ45 design are already in use in automation systems in industrial environments.
  • An industrial suitability of such RJ45 connection refers only to the RJ45 connector and does not refer to the Connector plug-socket or the socket itself.
  • a connector according to the RJ45 standard provides generous tolerances in the plug-in area of the sockets, so that both a guide behavior for the plug and a locking of the same for industrial environment with mechanical loads, in particular vibrations, unsuitable is.
  • industrial grade sockets with improved contact system and an optimized shield connection change nothing to this basic problem of the standardized RJ45 connections.
  • the data cable which is adapted to the connector, mechanically attached to an automation assembly in the vicinity of the plug.
  • This attachment is realized for example by an additional cable attachment by means of a cable binder on the automation device.
  • a swinging of the plug can be reduced, but a release of the contacts within the plug or a destruction of the gold layer, which is applied to the contacts, not be permanently avoided.
  • These errors cause data link failures.
  • this failure behavior can be improved by the use of standard patch cords from the non-industrial environment, since they are less burdened by their much lower mass vibrations. However, this does not guarantee other aspects that are important for industrial use, such as good manufacturability or good electromagnetic shielding of the connection.
  • an automation system with an automation device and a Provide port for connection to a data line that accommodates the harsh industrial demands and reduces a failure rate of the data links.
  • an automation system comprising an automation device with a housing arranged in a first connection element for connection to a data line, wherein the first connection element is disposed within the housing, that it is surrounded by a receiving means, an adaptation means with a second connection element wherein the adaptation means is configured such that a detachable connection with the receiving means is formed and a movement of the adapter means is prevented by the receiving means, wherein the first connection element engages in the second connection element for electrically connecting the adapter means with the programmable controller, further comprises the adaptation means a connecting means, which is designed to connect cores of the data line thereto, wherein a means for signal transmission is arranged between the connecting means and the second connecting element.
  • the data line is now adapted via an adapter, which can be designed as a plug-in adapter, directly to the respective automation system.
  • a fault-prone connection point via an RJ45 plug-socket connection is thus bypassed.
  • the releasable connection can be formed non-positively, positively or as a combination of the two.
  • the connection is designed as a form-fitting because of plug security, it is important that a relative movement between the adapter and the receiving means is prevented.
  • the means for signal transmission can be designed as a printed circuit board or as electrical connecting pins, preferably it is designed so that air and creepage distances are optimally designed for currents between the signal pins.
  • the connecting means is designed as a cutting-clamping device for the wires of the data line.
  • the receiving means and the adaptation means preferably form an interference fit, wherein these two connection partners or the first connection partner, which constitutes the receiving means, prevents the second connection partner, which represents the adaptation means, from moving.
  • the receiving means may preferably be designed as an integral part of the housing, and thus can absorb the adapter, which is configured for example as a plug-in adapter, vibration-proof and low-vibration.
  • wires are protected, corrosion and vibration safe in the insulation displacement terminals.
  • a connection of wires of a data line via an insulation displacement device forms a gas-tight, permanent, electrical connection.
  • an installer saves time with this connection technology and also creates reliable data connections with regard to the electrical properties.
  • a long-term stability of the connection and a contact security are no longer dependent on the skill of the installer.
  • the tedious stripping processes of the wires are avoided.
  • loose small parts such as e.g. Fixing screws are unnecessary.
  • the adaptation means has a noise suppression means for reducing electromagnetic incompatibilities.
  • These interference suppression means may for example be designed as a ferrite ring core or constructed as a termination network for the data line comprising resistors and capacitors or inductors
  • the adaptation means Shield element for connection to a shield conductor of the data line.
  • a secure ground connection of the data line via the screen element with the adapter ensures the suppression of interference and thus increases data security.
  • a line piece is connected to the connecting means with a first end and at the second end of the line piece a socket for receiving a data connector, wherein the socket is surrounded by an elastic sheath.
  • the line section which represents, for example, a patch cable, that is to say a short data line, is firmly fixed with its respective data wires via the insulation displacement device to the connection means.
  • a cable adapter is provided with the adapter and the permanently connected line piece.
  • a cable adapter part consists of an Ethernet cable, a socket according to the RJ45 standard and an additional vibration protection in the form of an elastic sheath.
  • This cable adapter part can be adapted to the connection means as required or be solved by him.
  • the elastic sheath designed as a vibration protection encloses the RJ45 connector, which can also be laid in a cable duct depending on the nature of the cabinet, for example, for additional protection. Due to this configuration of the connection of a data line to the automation system, a mechanical load on the connector RJ45 is reduced, because the mechanical load, which is usually coupled via the automation device to the connector is due to the geometry of the structure so the greater distance of the sensitive RJ45 connector reduced to the mounting point of the device.
  • the adaptation means has additional fastening elements for further connection to the receiving means or the housing.
  • This extra Fastening means may be configured, for example, as a screw connection, in order to increase the contact pressure of the connection elements arranged in the adaptation means and in the receiving means, which are configured, for example, as plug connectors, and thus further increase the contact reliability.
  • an automation system 100 comprising an automation device 90 with a first connection element 1 arranged in a housing 3 for connection to a data line 80 or for connection to a line section 20, wherein the first connection element 1 is arranged within the housing 3 it is surrounded by a receiving means 4, shown.
  • an adaptation means 5 with a second connection element 2 is schematically indicated, wherein the adaptation means 5 is designed such that a releasable, positive connection with the receiving means 4 is formed, and a movement of the adaptation means 5 is prevented by the receiving means 4.
  • the adaptation means 5 can be inserted or pressed into the receiving means 4 in an insertion direction 60. After the press-fit or insertion process, the first connection element 1 and the second connection element 2 are electrically connected to one another.
  • the connecting elements 1, 2 are preferably pronounced as multi-pin connector.
  • the first connection element 1 is arranged on a printed circuit board 91 of the automation device 90.
  • the connecting means 6 In order to adapt wires 50 of the line piece 20 to the connecting means 6, the connecting means 6 as an insulation displacement device designed.
  • the insulation displacement device in turn is arranged on a means 7 for signal transmission.
  • This means 7 can be designed, for example, as an additional printed circuit board arranged within the adaptation means 5.
  • the cores 50 can thus pass on their signal currents via the circuit board to the second connection element 2, which is also arranged on the circuit board via the insulation displacement device.
  • the second connection element 2 transmits the signal currents to the first connection element 1, and thus the signal currents reach the printed circuit board 91 of the programmable controller 90, in which they can be processed.
  • a noise suppression means 8 is arranged between the connection means 6 and the second connection element 2.
  • the adaptation means 5 has a shielding element 9.
  • a shield conductor 10 of the line section 20 can also be connected in a soldering, stripping and screw-free connection technology.
  • the second end 22 of the line piece 20 has a socket 11 for receiving a data connector 12, wherein the socket 11 is surrounded by an elastic sheath 13.
  • a data line 80 which originates from a network 70, can also be adapted to the connection means 6.
  • the adaptation means 5 has a first armature 31 and a second armature 32.
  • anchors 31 and 32 which are for example as overlapping tabs, drill holes are arranged and these holes can screws into the housing 3 of the programmable controller be screwed.
  • the receiving means 4 which is pronounced as a housing to the adaptation means 5 and as an integral part of the housing 3 protrudes from this, the appropriate holes for the attachment of the first armature 31 and the second armature 32 has. Fixing elements 14 can thus be guided by the armatures 31, 32.
  • the electrical parameters at the contact transition point of the wires are favorably influenced by the expression of the insulation displacement device to the contact elements of the insulation displacement device.
  • an automation device / system to which a data cable can be connected once with its wires during assembly via an example insulation displacement device and if the automation device must be replaced, the adaptation means 5 taken out of the receiving means 4 become.
  • the plug adapter then has at one end an RJ45 socket.
  • a data cable with an RJ45 connector termination can then be plugged into this socket.
  • the particular advantage is that the vibration-sensitive RJ45 connector can be arranged spatially separated from the automation device.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Um die Zuführung von Datenleitungen zu einem Automatisierungsgerät 90 zu erleichtern und dabei insbesondere die Datensicherheit zu erhöhen, wird vorgeschlagen, ein Automatisierungsgerät 90 bereitzustellen, welches mit einem in einem Gehäuse 3 angeordneten ersten Anschlusselement 1 zur Verbindung mit einer Datenleitung 80, wobei das erste Anschlusselement 1 derart innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet ist, dass es von einem Aufnahmemittel 4 umgeben ist, ein weiteres Adaptionsmittel 5 mit einem zweiten Anschlusselement 2, wobei das Adaptionsmittel 5 derart ausgestaltet ist, dass eine lösbare, formschlüssige Verbindung mit dem Aufnahmemittel 4 ausgebildet ist und eine Bewegung des Adaptionsmittels 5 durch das Aufnahmemittel 4 verhindert ist, bereitzustellen. Zur Erhöhung der Kontaktsicherheit können nun Adern 50 eines Leitungsstückes 10 an ein Verbindungsmittel 6 in dem Adaptionsmittel 5 angeschlossen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Automatisierungssystem, umfassend ein Automatisierungsgerät mit einem in einem Gehäuse angeordneten ersten Anschlusselement zur Verbindung mit einer Datenleitung.
  • Eine Datenkommunikation innerhalb von Automatisierungssystemen oder von einem Automatisierungssystem zu einem anderen Automatisierungssystem erfolgt zunehmend über schnelle Datenverbindung mit einer hohen Datenrate, beispielsweise über Profinet, welches eine Ethernet-Technologie innerhalb der Automatisierungstechnik darstellt. Zum Anschluss von Datenleitungen weisen Automatisierungsgeräte, wie speicherprogrammierbare Steuerungen, Interface-Module, dezentrale Peripherien, Sensorbaugruppen, etc. entsprechende Datenschnittstellen auf. Insbesondere bei der Nutzung des Ethernet in der Automatisierungstechnik, also einem Industrial Ethernet, bereitet der Betrieb eines solchen Industrial Ethernet, insbesondere bei rauen Umgebungsbedingungen für Automatisierungsgeräte, zunehmend Probleme. Die Verkabelung und besonders die sensiblen Steckverbindungen sind im rauen Fertigungsumfeld hohen mechanischen, klimatischen und chemischen Belastungen ausgesetzt. Hierzu sind besonders zuverlässige Verbindungstechniken, die die nötige Netzverfügbarkeit und Übertragungsleistung gewährleisten, gefordert.
  • Beispielsweise werden bei Automatisierungssystemen mit einer Schutzart IP 20, welche üblicherweise in einem Schaltschrank- oder in Schaltkastenaufbauten verwendet werden, zum Anstecken von Datenleitungen Buchsen nach dem RJ45-Standard eingesetzt. Nach dem Stand der Technik befinden sich diverse Steckverbinder mit der RJ45-Ausprägung bereits im Einsatz von Automatisierungssystemen in industriellen Umgebungen. Eine Industrietauglichkeit einer solchen RJ45-Verbindung bezieht sich lediglich auf den RJ45-Stecker und bezieht sich nicht auf die Verbindung Stecker-Buchse bzw. die Buchse selbst. Ein Stecker nach dem RJ45-Standard sieht im Steckbereich der Buchsen großzügige Toleranzen vor, so dass sowohl ein Führungsverhalten für den Stecker als auch eine Arretierung desselben für industrielle Umgebung mit mechanischen Belastungen, insbesondere Vibrationen, ungeeignet ist. Auch als Industrietauglich ausgewiesene Buchsen mit verbessertem Kontaktsystem und einer optimierten Schirmanbindung ändern an diesem Grundproblem der genormten RJ45-Verbindungen nichts.
  • Bei höheren Schutzklassen, wie z.B. IP 65 oder IP 67, kommen Schraubverbindungen (M12) zum Einsatz. Diese erfüllen zwar die Anforderungen an die rauen Industrieumgebungen, erfüllen diese aber nur auf Kosten eines größeren Einbauplatzes sowie unter Verlust des standardisierten RJ45-Steckers.
  • Bei heute am Markt befindlichen Automatisierungsgeräten, welche beispielsweise den RJ45-Stecker einsetzen, wird das Datenkabel, welches an dem Stecker adaptiert ist, in der Nähe des Steckers mechanisch an einer Automatisierungsbaugruppe befestigt. Diese Befestigung wird beispielsweise durch eine zusätzliche Kabelbefestigung mittels eines Kabel-Binders an dem Automatisierungsgerät realisiert. Damit kann ein Schwingen des Steckers zwar vermindert werden, aber ein Lösen der Kontakte innerhalb des Steckers oder eine Zerstörung der Goldschicht, welche auf den Kontakten aufgebracht ist, nicht dauerhaft vermieden werden. Diese Störungen rufen Ausfälle der Datenverbindung hervor. Dieses Ausfallverhalten kann zwar durch den Einsatz von Standard-Patchkabeln aus dem nichtindustriellen Umfeld verbessert werden, da diese durch ihre deutlich geringere Masse weniger stark durch Schwingungen belastet sind. Allerdings sind damit andere für den industriellen Einsatz wichtige Aspekte, wie gute Konfektionierbarkeit oder gute elektromagnetische Abschirmung der Verbindung nicht gewährleistet.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Automatisierungssystem mit einem Automatisierungsgerät und einem Anschluss zur Verbindung mit einer Datenleitung bereitzustellen, welches den rauen Industrieanforderungen Rechnung trägt und eine Ausfallrate der Datenverbindungen reduziert.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Automatisierungssystem, umfassend ein Automatisierungsgerät mit einem in einem Gehäuse angeordneten ersten Anschlusselement zur Verbindung mit einer Datenleitung, wobei das erste Anschlusselement derart innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, dass es von einem Aufnahmemittel umgeben ist, ein Adaptionsmittel mit einem zweiten Anschlusselement, wobei das Adaptionsmittel derart ausgestaltet ist, dass eine lösbare Verbindung mit dem Aufnahmemittel ausgebildet ist und eine Bewegung des Adaptionsmittels durch das Aufnahmemittel verhindert ist, wobei das erste Anschlusselement in das zweite Anschlusselement greift zur elektrischen Verbindung des Adaptionsmittels mit dem Automatisierungsgerät, weiterhin weist das Adaptionsmittel ein Verbindungsmittel auf, welches dazu ausgebildet ist, Adern der Datenleitung daran anzuschließen, wobei zwischen dem Verbindungsmittel und dem zweiten Anschlusselement ein Mittel zur Signalübertragung angeordnet ist. Entgegen den bekannten Vorrichtungen und Verfahren eine Datenverbindung zu einem Automatisierungssystem herzustellen, wird nun die Datenleitung über ein Adaptionsmittel, welches als ein Steckadapter ausgeführt sein kann, direkt am jeweiligen Automatisierungssystem adaptiert. Eine störanfällige Verbindungsstelle über eine RJ45-Stecker-Buchse-Verbindung wird somit umgangen. Die lösbare Verbindung kann kraftschlüssig, formschlüssig oder als eine Kombination aus beiden ausgebildet sein. Vorzugsweise wird wegen einer Stecksicherheit die Verbindung als formschlüssig ausgestaltet, wichtig ist, dass eine Relativbewegung zwischen dem Adaptionsmittel und dem Aufnahmemittel verhindert wird. Das Mittel zur Signalübertragung kann als Leiterplatte oder als elektrische Verbindungsstifte ausgestaltet sein, vorzugsweise ist es so ausgestaltet, dass Luft- und Kriechstrecken für Ströme zwischen den Signalpins optimal ausgelegt sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, insbesondere für die Erleichterung einer Montage, ist das Verbindungsmittel als eine Schneid-Klemm-Vorrichtung für die Adern der Datenleitung ausgestaltet. Das Aufnahmemittel und das Adaptionsmittel bilden vorzugsweise eine Presspassung, wobei diese beiden Verbindungspartner bzw. der erste Verbindungspartner, welcher das Aufnahmemittel darstellt, den zweiten Verbindungspartner, welcher das Adaptionsmittel darstellt, an einer Bewegung hindert. Das Aufnahmemittel kann dabei vorzugsweise als integrativer Bestandteil des Gehäuses ausgestaltet sein, und kann somit das Adaptionsmittel, welches beispielsweise als ein Steckadapter ausgestaltet ist, rüttelsicher und vibrationsarm aufnehmen.
  • Bei einer Schneid-Klemm-Vorrichtung ist es vorteilhaft, dass die Adern geschützt, korrosions- und vibrationssicher in den Schneidklemmen liegen. Eine Verbindung von Adern einer Datenleitung über eine Schneidklemm-Vorrichtung bildet eine gasdichte, dauerhafte, elektrische Verbindung. Zudem spart ein Installateur mit dieser Anschlusstechnik Zeit und schafft darüber hinaus zuverlässige Datenverbindungen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften. Eine langfristige Stabilität der Verbindung und eine Kontaktsicherheit sind darüber hinaus nicht mehr von dem Können des Installateurs abhängig. Hinzu kommt das mühsame Abisolierungsprozesse der Adern vermieden werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass lose Kleinteile, wie z.B. Befestigungsschrauben überflüssig werden.
  • In einer weiter optimierten Ausgestaltung weist das Adaptionsmittel ein Störunterdrückungsmittel zur Reduzierung von elektromagnetischen Unverträglichkeiten auf. Diese Störunterdrückungsmittel können beispielsweise als ein Ferritringkern ausgestaltet sein oder als ein Abschlussnetzwerk für die Datenleitung umfassend Widerstände und Kondensatoren oder Induktivitäten aufgebaut sein
  • Zur weiteren Störunterdrückung und zur Verbesserung der Qualitäten der Datenübertragung weist das Adaptionsmittel ein Schirmelement zur Verbindung mit einem Schirmleiter der Datenleitung auf. Eine sichere Masseanbindung der Datenleitung über das Schirmelement mit dem Adaptionsmittel gewährleistet die Unterdrückung von Störeinstrahlung und erhöht damit die Datensicherheit.
  • In einer weiteren montagefreundlichen Ausgestaltung ist an das Verbindungsmittel ein Leitungsstück mit einem ersten Ende angeschlossen und an dem zweiten Ende des Leitungsstückes eine Buchse zur Aufnahme eines Datensteckers, wobei die Buchse von einer elastischen Hülle umgeben ist. Das Leitungsstück, welches beispielsweise ein Patchkabel, also eine kurze Datenleitung darstellt, ist mit seinen jeweiligen Datenadern über die Schneid-Klemm-Vorrichtung an das Verbindungsmittel fest adaptiert. Für Lösungen, bei welcher eine RJ45-Steckverbindung zu dem Automatisierungsgerät gefordert wird, ist mit dem Adaptionsmittel und dem fest angeschlossenen Leitungsstück ein Kabel-Adapter vorgesehen. Ein Kabel-Adapter-Teil besteht aus einem Ethernet-Kabel, einer Buchse nach dem RJ45-Standard sowie einem zusätzlichen Vibrationsschutz in Form einer elastischen Hülle. Dieser Kabel-Adapter-Teil kann je nach Bedarf an das Verbindungsmittel adaptiert werden oder von ihm gelöst werden. Die elastische Hülle ausgestaltet als ein Vibrationsschutz umschließt die RJ45-Steckverbindung, die auch je nach Beschaffenheit des Schaltschrankes, beispielsweise zum zusätzlichen Schutz, in einem Kabelkanal verlegt werden kann. Durch diese Ausgestaltung des Anschlusses einer Datenleitung an das Automatisierungssystem wird eine mechanische Belastung auf die Steckverbindung RJ45 reduziert, denn die mechanische Belastung, welche in der Regel über das Automatisierungsgerät auf die Steckverbinder eingekoppelt wird, ist aufgrund der Geometrie des Aufbaus also der größeren Entfernung der empfindlichen RJ45-Steckverbindung zu dem Befestigungspunkt des Gerätes reduziert.
  • In einer weiteren Ausprägung weist das Adaptionsmittel zusätzliche Befestigungselemente zur weiteren Verbindung mit dem Aufnahmemittel oder dem Gehäuse auf. Diese zusätzlichen Befestigungsmittel können beispielsweise als eine Schraubverbindung ausgestaltet sein, um den Anpressdruck der in dem Adaptionsmittel und in dem Aufnahmemittel angeordneten Anschlusselemente, welche beispielsweise als Steckverbinder ausgestaltet sind, zu erhöhen und somit die Kontaktsicherheit weiter zu steigern.
  • Anhand der Figur wird ein Ausführungsbeispiel erläutert und weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Automatisierungssystems aufgezeigt.
  • Gemäß der Figur ist ein Automatisierungssystem 100, umfassend ein Automatisierungsgerät 90 mit einem in einem Gehäuse 3 angeordneten ersten Anschlusselement 1 zu Verbindung mit einer Datenleitung 80 oder zur Verbindung mit einem Leitungsstück 20, wobei das erste Anschlusselement 1 derart innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet ist, dass es von einem Aufnahmemittel 4 umgeben ist, dargestellt.
  • Des Weiteren ist schematisch angedeutet ein Adaptionsmittel 5 mit einem zweiten Anschlusselement 2, wobei das Adaptionsmittel 5 derart ausgestaltet ist, dass eine lösbare, formschlüssige Verbindung mit dem Aufnahmemittel 4 ausgebildet ist, und eine Bewegung des Adaptionsmittel 5 durch das Aufnahmemittel 4 verhindert ist. Das Adaptionsmittel 5 ist in einer Einsteckrichtung 60 in das Aufnahmemittel 4 einsteckbar oder einpressbar. Nach dem Einpress- oder Einsteckvorgang sind das erste Anschlusselement 1 und das zweite Anschlusselement 2 elektrisch miteinander verbunden. Die Anschlusselemente 1, 2 sind dabei vorzugsweise als mehrpolige Steckverbinder ausgeprägt.
  • Um das Automatisierungsgerät 90 mit elektrischen Signalen zu versorgen ist das erste Anschlusselement 1 auf einer Flachbaugruppe 91 des Automatisierungsgerätes 90 angeordnet.
  • Um Adern 50 des Leitungsstückes 20 an das Verbindungsmittel 6 zu adaptieren ist das Verbindungsmittel 6 als eine Schneid-Klemm-Vorrichtung ausgestaltet. Die Schneid-Klemm-Vorrichtung wiederum ist auf einem Mittel 7 zur Signalübertragung angeordnet. Dieses Mittel 7 kann beispielsweise als eine zusätzliche innerhalb des Adaptionsmittels 5 angeordneten Leiterplatte ausgestaltet sein. Die Adern 50 können somit über die Schneid-Klemm-Vorrichtung ihre Signalströme über die Leiterplatte an das zweite Anschlusselement 2, welches ebenfalls auf der Leiterplatte angeordnet ist, weitergeben. Das zweite Anschlusselement 2 wiederum gibt die Signalströme weiter an das erste Anschlusselement 1 und somit gelangen die Signalströme auf die Flachbaugruppe 91 des Automatisierungsgerätes 90, in welchem sie verarbeitet werden können.
  • Um EMV-Unverträglichkeiten bzw. EMV-Störeinstrahlungen zu reduzieren ist zwischen dem Verbindungsmittel 6 und dem zweiten Anschlusselement 2 ein Störunterdrückungsmittel 8 angeordnet. Zur weiteren Störunterdrückung weist das Adaptionsmittel 5 ein Schirmelement 9 auf. An dieses Schirmelement 9 kann ebenfalls in einer Löt-, Abisolier- und schraubfreien Verbindungstechnik ein Schirmleiter 10 des Leitungsstückes 20 angeschlossen werden. Somit ist das erste Leitungsende 21 mit seinen Adern 50 fest an dem Verbindungsmittel 6 des Adaptionsmittels 5 angeschlossen. Das zweite Ende 22 des Leitungsstückes 20 weist eine Buchse 11 zur Aufnahme eines Datensteckers 12 auf, wobei die Buchse 11 von einer elastischen Hülle 13 umgeben ist.
  • Soll das Leitungsstück 20 mit seiner Buchse 11, welche als eine RJ45-Buchse ausgestaltet ist, nicht verwendet werden, so kann auch eine Datenleitung 80, welche aus einem Netzwerk 70 entspringt, an das Verbindungsmittel 6 adaptiert werden.
  • Zur weiteren Befestigung und zur Erhöhung der Rüttel- und Vibrationssicherheit weist das Adaptionsmittel 5 einen ersten Anker 31 und einen zweiten Anker 32 auf. In diesen Ankern 31 und 32, welche beispielsweise als überdeckende Laschen ausgeprägt sind, sind Bohrlöcher angeordnet und über diese Bohrlöcher können Schrauben in das Gehäuse 3 des Automatisierungsgerätes verschraubt werden. Auch ist denkbar, dass das Aufnahmemittel 4, welches als eine Umhausung zu dem Adaptionsmittel 5 ausgeprägt ist und als integrativer Bestandteil des Gehäuses 3 von diesem absteht, die passenden Bohrlöcher für die Befestigung des ersten Ankers 31 und des zweiten Ankers 32 aufweist. Befestigungselemente 14 können somit durch die Anker 31, 32 geführt werden.
  • Als weitere Vorteile für die Schneid-Klemm-Vorrichtung sind zu nennen, dass durch die Ausprägung der Schneid-Klemm-Vorrichtung die elektrischen Parameter an der Kontaktübergangsstelle der Adern zu den Kontaktelementen der Schneid-Klemm-Vorrichtung günstig beeinflusst werden.
  • Es kann somit ein Automatisierungsgerät/-system bereitgestellt werden, an dem ein Datenkabel mit seinen Adern bei der Montage über eine beispielsweise Schneid-Klemm-Vorrichtung einmalig angeschlossen werden kann und falls das Automatisierungsgerät ausgetauscht werden muss, kann das Adaptionsmittel 5 aus dem Aufnahmemittel 4 herausgenommen werden.
  • Oder es wird ein Automatisierungsgerät mit einem SteckAdapter bereitgestellt, wobei der Steckadapter dann an seinem einem Ende eine RJ45-Buchse aufweist. In diese Buchse kann dann eine Datenleitung mit einem RJ45-Steckerabschluss gesteckt werden. Der besondere Vorteil ist, dass die gegen Vibrationen empfindliche RJ45-Steckverbindung räumlich getrennt zu dem Automatisierungsgerät angeordnet werden kann.

Claims (6)

  1. Automatisierungssystem (100), umfassend
    - ein Automatisierungsgerät (90) mit einem in einem Gehäuse (3) angeordneten ersten Anschlusselement (1) zur Verbindung mit einer Datenleitung (80), wobei das erste Anschlusselement (1) derart innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet ist, dass es von einem Aufnahmemittel (4) umgeben ist,
    - ein Adaptionsmittel (5) mit einem zweiten Anschlusselement (2), wobei das Adaptionsmittel (5) derart ausgestaltet ist, dass eine lösbare Verbindung mit dem Aufnahmemittel (4) ausgebildet ist und eine Bewegung des Adaptionsmittels (5) durch das Aufnahmemittel (4) verhindert ist,
    wobei das erste Anschlusselement (1) in das zweite Anschlusselement (2) greift zur elektrischen Verbindung des Adaptionsmittels (5) mit dem Automatisierungsgerät (90), weiterhin weist das Adaptionsmittel (5) ein Verbindungsmittel (6) auf, welches dazu ausgebildet ist Adern (50) der Datenleitung (80) anzuschließen, wobei zwischen dem Verbindungsmittel (6) und dem zweiten Anschlusselement (2) ein Mittel (7) zur Signalübertragung angeordnet ist.
  2. Automatisierungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsmittel (6) als eine Schneid-Klemm-Vorrichtung für die Adern (50) ausgestaltet ist.
  3. Automatisierungssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Adaptionsmittel (5) ein Störunterdrückungsmittel (8) zur Reduzierung von elektromagnetischen Unverträglichkeiten aufweist.
  4. Automatisierungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Adaptionsmittel (5) ein Schirmelement (9) zur Verbindung mit einem Schirmleiter (10) der Datenleitung (80) aufweist.
  5. Automatisierungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei an das Verbindungsmittel (6) ein Leitungsstück (20) mit einem ersten Ende (21) angeschlossen ist und an dem zweiten Ende (22) eine Buchse (11) zur Aufnahme eines Datensteckers (12) angeschlossen ist, wobei die Buchse (11) von einer elastischen Hülle (13) umgeben ist.
  6. Automatisierungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Adaptionsmittel (5) zusätzliche Befestigungselemente (14) zur weiteren Verbindung mit dem Aufnahmemittel (4) oder dem Gehäuse (3) aufweist.
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