EP4693763A1 - Automatisierungsbaugruppe mit einem gehäuse - Google Patents

Automatisierungsbaugruppe mit einem gehäuse

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Publication number
EP4693763A1
EP4693763A1 EP24193637.6A EP24193637A EP4693763A1 EP 4693763 A1 EP4693763 A1 EP 4693763A1 EP 24193637 A EP24193637 A EP 24193637A EP 4693763 A1 EP4693763 A1 EP 4693763A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
designed
housing
test unit
connector
contact
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.)
Pending
Application number
EP24193637.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Auerswald
Stefan Holtz
Rainer Pfau
Andreas Traub
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
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP24193637.6A priority Critical patent/EP4693763A1/de
Priority to PCT/EP2025/069544 priority patent/WO2026032598A1/de
Publication of EP4693763A1 publication Critical patent/EP4693763A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap

Definitions

  • the invention relates to an automation assembly with a housing which has a back, a front, a bottom, a top, a left side and a right side, a printed circuit board is arranged in the housing between the left side and the right side of the housing, a connector element is arranged on the printed circuit board in the direction of the front, the connector element is designed to receive a connector counterpart element which in turn is provided with several terminal blocks for receiving signal lines.
  • EP 2 906 030 B1 describes an electronic assembly with an electrically conductive connection.
  • EP 2 624 378 B1 describes an input/output module used in industrial automation technology.
  • EP 2 654 317 B1 shows an input/output assembly with a display element.
  • EP 2 683 227 B1 shows an electronic module for plugging into a carrier unit.
  • EP 2 728 984 A1 reveals a housing with a first housing part and with a second housing part with a pivot joint.
  • the EP 2 456 017 B1 describes a connector device for electronic assemblies in automation systems; here, a connector device for the electronic assembly is disclosed that enables easily accessible pre-wiring of signal lines.
  • the EP 2 683 227 B1 This describes an electronic module that is plugged into a carrier unit and comprises a pair of encoders, consisting of a first and a second encoder, designed according to the lock-and-key principle.
  • the first encoder is permanently locked into the back of the module, while the second encoder is detachably attached to the first.
  • a memory chip is attached to the second encoder and connected to the connector.
  • This solution enables the storage of information in the memory module, which can be evaluated when the electronic module is replaced, thus supporting the construction of fail-safe systems.
  • the object of the present invention is to further develop the coding principle or the automation assembly in such a way as to minimize complexity and costs.
  • the task is solved by arranging a test unit on the circuit board, which is connected to a first contact of the connector element via at least one electrical line and to a second contact of the connector element via a second electrical line, and is designed to query a coding element arranged in the connection terminals of the connector counterpart element, the coding element has a memory module in which an identification number is stored, the test unit is designed to check whether the identification number on the coding element matches a counterpart identification number on the test unit.
  • the coding element ensures that the connector mating element, which corresponds to a terminal block for a module, and the connector element belonging to the module are not accidentally swapped. For example, two terminal blocks could be swapped during maintenance work.
  • data is stored on the coding element, which is queried at least during startup by a higher-level controller.
  • the coding element for example designed as a component, enables safe and reliable coding by establishing an electrical connection with the automation assembly or module. Integrating the component into the terminal block ensures the correct connection between the terminal block and the module, preventing mix-ups. Retrofitting such coding into existing assemblies is also advantageous.
  • Another embodiment of the automation assembly provides a locking device which is connected to the test unit and is designed to generate a safety signal in the event that the identification number on the coding element does not match the counter-identification number on the test unit, and then to lock the automation assembly and/or send a stop signal to a higher-level automation control.
  • the components are coded to each other using an electronic memory chip. Therefore, if multiple terminal blocks are disconnected from modules in the event of a fault or maintenance, the coding element ensures the correct assignment.
  • a fail-safe automation controller recognizes this and would not start, but instead enter a safe state. This is particularly important when human lives are at stake.
  • test unit is designed to cyclically query the coding element during the operation of the automation assembly.
  • the system is repeatedly checked during operation to see if the correct terminal block is still plugged in.
  • connection terminals each have a first mating contact, which is either designed as a contact spring or is connected to the contact spring.
  • the contact spring is designed to open automatically when a conductor is inserted, and thus the spring force of the contact spring provides the necessary clamping force for the conductor.
  • actuating push button which is designed to be actuated by a standard screwdriver, thereby actuating the contact spring and releasing the conductor from the spring force.
  • Two connection terminals are arranged side by side in the connector counterpart. Several connection terminals are arranged one above the other in a first column and several connection terminals in a second column, with an actuating push button located to the left and right of each connection terminal.
  • the coding element has a housing in which a circuit board with the memory module is arranged; at least a first and a second pin protrude from the housing, which are connected to the circuit board and thus to the memory module; the pins are designed to be held in the connection terminals; the housing is designed in such a way that the actuating pushbuttons to the left and right of a connection terminal are covered by the housing.
  • the coding element and its housing are designed to completely cover at least two actuating pushbuttons of the connection terminals used. This is because if the actuating pushbuttons cannot be pressed – and especially not simultaneously – then... The contact springs cannot be opened. Therefore, the coding element cannot be removed.
  • the terminal blocks are designed to accept stripped cables (with or without ferrules). A cable of the appropriate diameter can simply be pushed into the terminal block. Optionally, the release button can also be pressed to open the contact spring and simplify insertion. This is particularly helpful with very small cable cross-sections.
  • the release button To remove the cable, the release button must be pressed. Otherwise, the cable will not be released. Applying sufficient pulling force can damage or destroy the cable or clamp.
  • the proposed coding element for example, has four pins that are simultaneously pressed into the respective terminals. It is not necessary to press the actuating buttons.
  • the coding element's plastic housing is designed to completely cover the four actuating buttons of the terminals used.
  • This non-removability is intentional, in order to clearly link electronically stored information to the wiring, even if the electronic module is replaced.
  • the proposed coding element can be retrofitted into an existing mechanical design. Mechanical coding as used in the prior art is no longer necessary.
  • contacts are metallic conductive components in connectors that establish electrical and mechanical connections between matching connector pairs. They are available in various shapes, sizes, and materials, each tailored to specific application requirements. Contacts are typically housed within a connector casing and, upon connection establishment, make physical contact with their counterparts, thereby creating an electrical path for signals.
  • the underside and top are at least partially designed as a ventilation grille to allow convection cooling inside the case.
  • FIG 1 shows an automation assembly 1 with a housing 2, which has a back side Ru, a front side Vo, a bottom side Un, a top side Ob, a left side li and a right side re.
  • a printed circuit board LP is arranged in the housing 2 between the left side li and the right side re of the housing 2.
  • FIG 1 The illustrated automation assembly 1 is shown in a sectional view with a view of the printed circuit board LP.
  • a connector element SW1 is arranged on the printed circuit board LP facing the front side Vo.
  • the connector element SW1 is designed to accommodate a counterpart connector SM1, which in turn has several terminals for receiving signal lines.
  • the diagram also shows that a test unit PE is arranged on the printed circuit board LP.
  • the test unit PE is connected via a first electrical line L1 to a first contact K1 of the connector element SW1.
  • the test unit PE is further connected via a second electrical line L2 to a second contact K2 of the connector element SW1.
  • the test unit PE is configured to query a coding element EK located in the counterpart connector SM1.
  • the coding element EK has a memory module 3 in which an identification number I-Nr is stored.
  • the test unit PE is configured to check whether the identification number I-Nr on the coding element EK matches a corresponding identification number GI-Nr on the test unit PE.
  • FIG 2 The diagram shows that a locking device 5 is arranged on the printed circuit board LP, which is connected to the test unit PE.
  • the locking device 5 is designed to generate a safety signal 6 if the identification number I-Nr on the coding element EK does not match the corresponding identification number GI-Nr on the test unit PE, and then to lock the automation module 1 and/or send a stop signal 7 to a higher-level automation controller F-CPU.
  • test unit PE it is therefore possible for the test unit PE to query the coding element EK via the first line L1, using the first contact K1 and a first mating contact GK1.
  • the coding element EK contains a circuit board 4, which in turn houses a memory module 3 with the identification number I-Nr. The information can then be transmitted back to the test unit PE via the second line L2, using the second mating contact GK2 and the second contact K2.
  • connection terminals AK each have the first mating contact GK1, which is either designed as a contact spring KF or is connected to the contact spring KF.
  • the contact spring KF is designed such that it opens automatically when a conductor is inserted, and thus the spring force of the contact spring KF provides the necessary contact force for the conductor.
  • each terminal AK has an actuating push button P.
  • the actuating push button P is designed to be operated by a standard screwdriver, thereby actuating the contact spring KF and releasing the conductor from the spring force, thus allowing the conductor to be released from the terminal AK.
  • FIG 3 This clarifies that two terminals AK are arranged side by side in the connector's mating element SM1. Furthermore, several terminals AK are arranged one above the other in a first column S1, and several terminals AK are arranged one above the other in a second column S2. An actuating push button P is located to the left and right of each terminal AK.
  • the coding element EK has an enclosure UH.
  • the circuit board P with the memory module 3 is arranged within the enclosure UH. Protruding from the enclosure UH are, according to... FIG 4 a first pin P1, a second pin P2, a The third pin, P3, and a fourth pin, P4, are connected to circuit board P and thus to memory module 3.
  • Pins P1, P2, P3, and P4 are located in the four upper terminals AK.
  • the housing UH is dimensioned a and b such that the actuators P to the left and right of terminals AK are covered by the housing UH.
  • the width a of the coding element EK is therefore at least wide enough to cover the actuators P horizontally, and the height b of the coding element EK is at least high enough to cover as many actuators P as the coding element EK occupies rows. In this case, it occupies two rows of terminals AK, meaning the coding element EK has four pins.
  • the connector counterpart SM1 is shown in a sectional view to illustrate the principle of the actuating pushbuttons P.
  • An actuating pushbutton P can be pressed in a direction BR with a screwdriver, bending the contact spring KF accordingly, which allows a conductor inserted into the terminal AK to be released.
  • the coding element EK is designed for safety purposes by covering the corresponding actuating pushbuttons P in such a way that the coding element EK can no longer be removed.
  • FIG 3 The covering of the coding element EK of the first four connection terminals AK is clearly shown once again.
  • the coding element EK with its four pins P1, P2, P3, and P4, is shown in a perspective view. Dimensions a and b must always be chosen to ensure that the corresponding actuating pushbuttons P for the respective terminals AK, into which the coding element EK is inserted, are covered.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Automatisierungsbaugruppe (1) mit einem Gehäuse (2), welches eine Rückseite (Ru), eine Vorderseite (Vo), eine Unterseite (Un), eine Oberseite (Ob), eine linke Seite (li) und eine rechte Seite (re) aufweist,in dem Gehäuse (2) ist eine Leiterplatte (LP) zwischen der linken Seite (li) und der rechten Seite (re) des Gehäuses (2) angeordnet,auf der Leiterplatte (LP) ist in Richtung der Vorderseite (Vo) ein Steckverbinder-Element (SW1) angeordnet, das Steckverbinder-Element (SW1) ist ausgestaltet ein Steckverbinder-Gegenelement (SM1) aufzunehmen, welches wiederum mit mehreren Anschluss-Klemmen (AK) zur Aufnahme von Signalleitungen versehen ist, wobei auf der Leiterplatte (LP) eine Prüfeinheit (PE) angeordnet ist, die über zumindest eine erste elektrische Leitung (L1) mit einem ersten Kontakt (K1) des Steckverbinder-Elements (SW1) und über eine zweite elektrische Leitung (L2) mit einem zweiten Kontakt (K2) des Steckverbinder-Elements (SW1) verbunden ist, und ausgestaltet ist ein in den Anschluss-Klemmen (AK) des Steckverbinder-Gegenelementes (SM1) angeordnetes Kodier-Element (EK) abzufragen, das Kodier-Element (EK) weist einen Speicherbaustein (3) auf, in welchem eine Identifizierungsnummer (I-Nr) abgespeichert ist,die Prüfeinheit (PE) ist ausgestaltet zu prüfen, ob die Identifizierungsnummer (I-Nr) auf dem Kodier-Element (EK) mit einer Gegen-Identifizierungsnummer (GI-Nr) auf der Prüfeinheit (PE) übereinstimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Automatisierungsbaugruppe mit einem Gehäuse, welches eine Rückseite, eine Vorderseite, eine Unterseite, eine Oberseite, eine linke Seite und eine rechte Seite aufweist, in dem Gehäuse ist eine Leiterplatte zwischen der linken Seite und der rechten Seite des Gehäuses angeordnet, auf der Leiterplatte ist in Richtung der Vorderseite ein Steckverbinder-Element angeordnet, das Steckverbinder-Element ist ausgestaltet ein Steckverbinder-Gegenelement aufzunehmen, welches wiederum mit mehreren Anschluss-Klemmen zur Aufnahme von Signalleitungen versehen ist.
  • Aus den folgenden Patentschriften bzw. Offenlegungsschriften sind Automatisierungskomponenten mit Gehäusen und Anschluss Feldern bzw. mit Steckverbindern für Signalleitungen bereits bekannt, die EP 2 906 030 B1 beschreibt eine elektronische Baugruppe mit einer elektrisch leitfähigen Verbindung. Die EP 2 624 378 B1 beschreibt eine Ein-/Ausgabebaugruppe der industriellen Automatisierungstechnik. Die EP 2 654 317 B1 zeigt eine Ein-/Ausgabebaugruppe mit einem Anzeigeelement. Die EP 2 683 227 B1 zeigt ein Elektronikmodul zum Einstecken in eine Trägereinheit. Die EP 2 728 984 A1 offenbart ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil mit einem Zapfengelenk.
  • Die EP 2 456 017 B1 beschreibt eine Steckervorrichtung für elektronische Baugruppen in Automatisierungssystemen, hier wird eine Steckervorrichtung für die elektronische Baugruppe offenbart, die eine leicht zugängliche Vorverdrahtung von Signalleitungen ermöglicht.
  • Die EP 2 683 227 B1 beschreibt ein Elektronikmodul, das in eine Trägereinheit eingesteckt wird und ein Kodierpärchen umfasst, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Kodierteil, die nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip gestaltet sind. Das erste Kodierteil ist fest in der Rückseite des Moduls verrastet, während das zweite Kodierteil lösbar am ersten befestigt ist. Zusätzlich ist ein Speicherbaustein am zweiten Kodierteil angebracht, der mit dem Steckverbinder verbunden ist.
  • Diese Lösung ermöglicht die Speicherung von Informationen im Speicherbaustein, die beim Austausch des Elektronikmoduls ausgewertet werden können, was den Aufbau fehlersicherer Systeme unterstützt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Kodierungs-prinzip bzw. die Automatisierungsbaugruppe derart weiter-zu entwickeln, dass die Komplexität und die Kosten minimiert werden.
  • Bei der obengenannten Automatisierungsbaugruppe mit einem Gehäuse wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf der Leiterplatte eine Prüfeinheit angeordnet ist, die über zumindest eine erste elektrische Leitung mit einem ersten Kontakt des Steckverbinder-Elements und über eine zweite elektrische Leitung mit einem zweiten Kontakt des Steckverbinder-Elements verbunden ist, und ausgestaltet ist ein in den Anschluss-Klemmen des Steckverbinder-Gegenelementes angeordnetes Kodier-Element abzufragen, das Kodier-Element weist einen Speicherbaustein auf, in welchem eine Identifizierungsnummer abgespeichert ist, die Prüfeinheit ist ausgestaltet zu prüfen, ob die Identifizierungsnummer auf dem Kodier-Element mit einer Gegen-Identifizierungsnummer auf der Prüfeinheit übereinstimmt.
  • Das Kodier-Element stellt sicher, dass das Steckverbinder-Gegenelemente, welches einem Klemmenblock für ein Modul entspricht, und das Steckverbinder-Element, welches zu dem Modul gehört, nicht versehentlich vertauscht werden. Zum Beispiel beispielsweise könnten bei Wartungsarbeiten zwei Klemmenblöcke vertauscht werden. Vorzugsweise werden auf dem Kodier-Element Daten abgespeichert, die mindestens beim Hochlauf der einer übergeordneten Steuerung abgefragt werden.
  • Das Kodier-Element beispielweise ausgestaltet als ein Baustein, ermöglicht eine sichere und zuverlässige Kodierung, indem er eine elektrische Verbindung mit der Automatisierungsbaugruppe bzw. dem Modul herstellt. Durch die Integration des Bausteins in den Klemmblock wird gewährleistet, dass die richtige Verbindung zwischen Klemmenblock und Modul hergestellt wird und Verwechslungen vermieden werden. Von Vorteil ist auch eine nachträgliche Integration einer solchen Kodierung in bereits bestehende Baugruppen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Automatisierungsbaugruppe sieht ein Sperrmittel vor, welches mit der Prüfeinheit in Verbindung steht und ausgestaltet ist, für den Fall, dass die Identifizierungsnummer auf dem Kodier-Element nicht mit der Gegen-Identifizierungsnummer auf der Prüfeinheit überein-stimmt, ein Sicherheitssignal zu generieren und daraufhin die Automatisierungsbaugruppe zu sperren und/oder ein Stoppsignal zu einer übergeordneten Automatisierungssteuerung zu senden.
  • Um einen klaren Bezug zwischen dem Klemmenblock und dem Modul zu bekommen, werden die Komponenten mittels eines elektronischen Speicherchip zueinander codiert. Werden also im Fehler- oder Wartungsfall mehrere Klemmenblöcke von Modulen abgenommen, ist mittels des Kodier-Elements die Zuordnung gegeben. Eine fehlerschere Automatisierungssteuerung erkennt dies und würde somit nicht starten, sondern in einen sicheren Zustand übergehen. Dies ist besonders wichtig, wenn es um Menschenleben geht.
  • Um ständig eine Sicherheit zu gewährleisten ist die Prüfeinheit ausgestaltet zyklisch während des Betriebes der Automatisierungsbaugruppe das Kodier-Element abzufragen.
  • Demnach wird auch während des Betriebs das System immer wieder abgefragt, ob der richtige Klemmenblock noch gesteckt ist.
  • Bezüglich des Klemmbocks bzw. des Steckverbinder-Gegenelementes weisen die Anschluss-Klemmen jeweils einem ersten Gegen-Kontakt auf, welcher entweder als eine Kontaktfeder ausgestaltet ist oder mit der Kontaktfeder in Verbindung steht, die Kontaktfeder ist ausgestaltet beim Einschieben eines Leiters selbsttätig zu öffnen und somit sorgt die Federkraft der Kontaktfeder für die erforderliche Anpresskraft des Leiters auf, weiterhin aufweisend einen Betätigungsdrücker, dieser ist ausgestaltet über einen gängigen Schraubendreher betätigt zu werden und damit die Kontaktfeder zu betätigen und damit den Leiter von der Federkraft zu befreien, wobei jeweils zwei Anschluss-Klemmen nebeneinander in dem Steckverbinder-Gegenelement angeordnet sind, weiterhin sind mehrere Anschluss-Klemmen in einer ersten Spalte und mehrere Anschluss-Klemmen in einer zweiten Spalte übereinander angeordnet, wobei jeweils links und rechts einer Anschluss-Klemme ein Betätigungsdrücker angeordnet ist.
  • Um die Sicherheit zu erhöhen, weist das Kodier-Element eine Umhausung auf, in welchen eine Platine mit dem Speicherbaustein angeordnet ist, aus der Umhausung ragen zumindest ein erster Pin und ein zweiter Pin heraus, welche mit der Platine und somit mit dem Speicherbaustein in Verbindung stehen, die Pins sind ausgestaltet in den Anschluss-Klemmen Halt zu finden, die Umhausung ist in ihren Abmessungen derart ausgestaltet, das die Betätigungsdrücker links und rechts einer Anschluss-Klemme durch die Umhausung abgedeckt sind.
  • Kodier-Element mit seiner Umhausung ist so gestaltet, dass es zumindest zwei Betätigungsdrücker der benutzten Anschuss-Klemmen komplett abdeckt. Denn wenn Betätigungsdrücker nicht - und vor Allem nicht gleichzeitig - gedrückt werden können, können die Kontaktfedern nicht geöffnet werden. Das Kodier-Element kann somit nicht entnommen werden.
  • Die Anschluss-Klemmen sind eigentlich für die Aufnahme von abisolierten Kabeln (mit oder ohne Aderendhülse) ausgelegt. Ein Kabel mit passendem Durchmesser kann einfach in die Anschluss-Klemme gedrückt werden. Optional kann dabei auch der Betätigungsdrücker gedrückt werden, um die Kontaktfeder zu öffnen und das Einschieben zu vereinfachen. Besonders bei sehr kleinen Kabelquerschnitten ist das hilfreich.
  • Um das Kabel wieder zu entfernen, der Betätigungsdrücker gedrückt werden. Ansonsten wird das Kabel nicht freigegeben. Bei entsprechend großer Zugkraft kann das bis zur Beschädigung/Zerstörung von Kabel oder Klemme führen.
  • Das vorgeschlagene Kodier-Element besitzt beispielsweise vier Pins, die gleichzeitig in die jeweiligen Anschluss-Klemmen gedrückt werden. Hierbei ist es nicht notwendig, die Betätigungsdrücker zu drücken. Ein Kunststoffgehäuse des Kodier-Element ist so gestaltet, dass es die vier Betätigungsdrücker der benutzten Anschluss-Klemmen komplett abdeckt.
  • Diese Nicht-Lösbarkeit ist gewollt, um elektronisch hinterlegte Informationen eindeutig mit der Verkabelung in Verbindung zu bringen, auch wenn das Elektronikmodul gewechselt wird.
  • Das vorgeschlagene Kodier-Element kann nachträglich in ein bestehendes mechanisches Konzept eingefügt werden. Eine mechanische Codierung so wie beim Stand der Technik muss nicht mehr erfolgen.
  • Im Sinne der Erfindung sind Kontakte metallische leitende Komponenten in Steckverbindern, die elektrische und mechanische Verbindungen zwischen passenden Steckverbinderpaaren herstellen. Sie sind in verschiedenen Formen, Größen und Materialien erhältlich, die jeweils auf spezifische Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind. Kontakte sind in der Regel in einem Steckverbindergehäuse untergebracht und sie treten beim Einrichten der Verbindung mit ihren Gegenstücken physisch in Kontakt, wodurch ein elektrischer Pfad für Signale entsteht.
  • Mit Vorteil für eine Entwärmung, ist die Unterseite und die Oberseite zumindest teilweise als ein Lüftungsgitter ausgestaltet, um eine Konvektionskühlung im Inneren des Gehäuses zu ermöglichen.
  • Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei zeigen:
    • FIG 1
    eine Automatisierungsbaugruppe in einer perspektivischen Darstellung,
    FIG 2
    die Automatisierungsbaugruppe in einer Schnittdarstellung mit Blick auf eine Leiterplatte,
    FIG 3
    das Steckverbinder-Gegenelement in einer perspektivischen Darstellung,
    FIG 4
    eine Schnittdarstellung des Steckverbinder-Gegenelementes und
    FIG 5
    ein Kodier-Element.
  • Gemäß FIG 1 ist eine Automatisierungsbaugruppe 1 mit einem Gehäuse 2, welches eine Rückseite Ru, eine Vorderseite Vo, eine Unterseite Un, eine Oberseite Ob, eine linke Seite li und eine rechte Seite re aufweist, dargestellt. In dem Gehäuse 2 ist eine Leiterplatte LP zwischen der linken Seite li und der rechten Seite re des Gehäuses 2 angeordnet.
  • Mit der FIG 2 ist die in FIG 1 dargestellte Automatisierungsbaugruppe 1 in einer Schnittdarstellung mit Sicht auf die Leiterplatte LP dargestellt. Auf der Leiterplatte LP ist in Richtung der Vorderseite Vo ein Steckverbinder-Element SW1 angeordnet, das Steckverbinder-Element SW1 ist ausgestaltet ein Steckverbinder-Gegenelement SM1 aufzunehmen, welches wiederum mehrere Anschlussklemmen zur Aufnahme von Signalleitungen aufweist.
  • Mit der FIG 2 ist ebenfalls dargestellt, dass auf der Leiterplatte LP eine Prüfeinheit PE angeordnet ist, die Prüfeinheit PE ist über eine erste elektrische Leitung L1 mit einem ersten Kontakt K1 des Steckverbinder-Elements SW1 verbunden. Die Prüfeinheit PE ist weiterhin über eine zweite elektrische Leitung L2 mit einem zweiten Kontakt K2 des Steckverbinder-Elements SW1 verbunden. Die Prüfeinheit PE ist dabei ausgestaltet, ein in dem Steckverbinder-Gegenelement SM1 angeordnetes Kodier-Element EK abzufragen. Das Kodier-Element EK weist einen Speicherbaustein 3 auf, in welchen eine Identifizierungsnummer I-Nr abgespeichert ist. Die Prüfeinheit PE ist nun dazu ausgestaltet, zu prüfen, ob die Identifizierungsnummer I-Nr auf den Kodier-Element EK mit einer Gegen-Identifizierungsnummer GI-Nr auf der Prüfeinheit PE übereinstimmt.
  • Auch ist in der FIG 2 dargestellt, dass auf der Leiterplatte LP ein Sperrmittel 5 angeordnet ist, welches mit der Prüfeinheit PE in Verbindung steht. Das Sperrmittel 5 ist ausgestaltet, für den Fall, dass die Identifizierungsnummer I-Nr auf dem Kodier-Element EK nicht mit der Gegen-Identifizierungsnummer GI-Nr auf der Prüfeinheit PE übereinstimmt, ein Sicherheitssignal 6 zu generieren und daraufhin die Automatisierungsbaugruppe 1 zu sperren und/oder ein Stoppsignal 7 zu einer übergeordneten Automatisierungssteuerung F-CPU zu senden.
  • Gemäß FIG 2 ist es demnach möglich, dass die Prüfeinheit PE über die erste Leitung L1 eine Abfrage über den ersten Kontakt K1 und einen ersten Gegenkontakt GK1 zu dem Kodier-Element EK durchführt. Auf dem Kodier-Element EK befindet sich eine Platine 4 auf der wiederum ein Speicherbaustein 3 mit der Identifizierungsnummer I-Nr vorhanden ist. Über den zweiten Gegenkontakt GK2 und den zweiten Kontakt K2 kann nun die Information über die zweite Leitung L2 wieder zur Prüfeinheit PE gelangen.
  • Weiterhin ist durch die FIG 2 gezeigt, dass das Steckverbinder-Gegenelement SM1 die Anschluss-Klemmen AK aufweist. Die Anschluss-Klemmen AK weisen jeweils den ersten Gegenkontakt GK1, welcher entweder als eine Kontaktfeder KF ausgestaltet ist, oder mit der Kontaktfeder KF in Verbindung steht. Die Kontaktfeder KF ist dementsprechend ausgestaltet, dass beim Einschieben eines Leiters diese selbstständig öffnet und somit sorgt die Federkraft der Kontaktfeder KF für die erforderliche Anpresskraft des Leiters.
  • Um diesen Leiter wieder aus der Anschluss-Klemme AK zu entfernen, weist jede Anschluss-Klemme AK einen Betätigungsdrücker P auf. Der Betätigungsdrücker P ist ausgestaltet, über einen gängigen Schraubendreher betätigt zu werden und damit die Kontaktfeder KF zu betätigen und damit den Leiter von der Federkraft zu befreien, somit kann der Leiter aus der Anschluss-Klemme AK gelöst werden.
  • Die FIG 3 macht deutlich, dass jeweils zwei Anschluss-Klemmen AK nebeneinander in dem Steckverbinder-Gegenelement SM1 angeordnet sind. Weiterhin sind mehrere Anschluss-Klemmen AK in einer ersten Spalte S1 und mehrere Anschluss-Klemmen AK in einer zweiten Spalte S2 übereinander angeordnet. Jeweils links und rechts einer Anschluss-Klemme AK befindet sich ein Betätigungsdrücker P.
  • Gemäß der FIG 4 ist in das Steckverbinder-Gegenelement SM1 ein Kodier-Element EK mit vier Pins eingesteckt (siehe FIG 5). Das Kodier-Element EK weist eine Umhausung UH auf. In der Umhausung UH ist die Platine P mit dem Speicherbaustein 3 angeordnet. Aus der Umhausung UH ragen gemäß FIG 4 ein erster Pin P1, ein zweiter Pin P2, ein dritter Pin P3 und ein vierter Pin P4 heraus, welcher mit der Platine P und somit mit dem Speicherbaustein 3 in Verbindung stehen. Die Pins P1,P2,P3,P4 sind ausgestaltet, in den oberen vier Anschlussklemmen AK halt zu finden. Die Umhausung UH ist in ihren Abmessungen a,b derart ausgestaltet, dass die Betätigungsdrücker P links und rechts der Anschluss-Klemmen AK durch die Umhausung UH abgedeckt sind. Eine Breite a des Kodier-Element EK ist also mindestens so breit, dass die Betätigungsdrücker P in einer Horizontalen abgedeckt werden und eine Höhe b des Kodier-Element EK ist mindestens so hoch, dass so viele Betätigungsdrücker P abgedeckt werden, wie das Kodier-Element EK Reihen belegt. In diesem Fall belegt es zwei Reihen a zwei Anschlussklemmen AK, also hat das Kodier-Element EK vier Pins.
  • Gemäß der FIG 5 ist das Steckverbinder-Gegenelement SM1 in einer Schnittdarstellung dargestellt, um das Prinzip der Betätigungsdrücker P zu verdeutlichen. Ein Betätigungsdrücker P kann in eine Bewegungsrichtung BR mit einem Schraubendreher gedrückt werden und verbiegt dementsprechend die Kontaktfeder KF, wodurch sich ein in die Anschlussklemme AK gesteckte Leiter wieder lösen lässt. Das Kodier-Element EK ist nun in Bezug auf die Sicherheit so ausgestaltet, dass es die entsprechenden Betätigungsdrücker P derart abgedeckt wird, dass das Kodier-Element EK nicht mehr entfernt werden kann.
  • Auch die FIG 3 zeigt das Abdecken des Kodier-Element EK der ersten vier Anschlussklemmen AK noch einmal deutlich.
  • Gemäß der FIG 5 ist das Kodier-Element EK mit seinen vier Pins P1,P2,P3,P4 in einer perspektivischen Darstellung dargestellt. Die Abmessung a,b müssen immer so gewählt werden, dass gewährleistet ist, dass die entsprechenden Betätigungsdrücker P für die jeweiligen Anschlussklemmen AK in denen das Kodier-Element EK steckt, abgedeckt sind.

Claims (6)

  1. Automatisierungsbaugruppe (1) mit einem Gehäuse (2), welches eine Rückseite (Ru), eine Vorderseite (Vo),
    eine Unterseite (Un),
    eine Oberseite (Ob),
    eine linke Seite (li) und
    eine rechte Seite (re) aufweist,
    in dem Gehäuse (2) ist eine Leiterplatte (LP) zwischen der linken Seite (li) und der rechten Seite (re) des Gehäuses (2) angeordnet,
    auf der Leiterplatte (LP) ist in Richtung der Vorderseite (Vo) ein Steckverbinder-Element (SW1) angeordnet, das Steckverbinder-Element (SW1) ist ausgestaltet ein Steckverbinder-Gegenelement (SM1) aufzunehmen, welches wiederum mit mehreren Anschluss-Klemmen (AK) zur Aufnahme von Signalleitungen versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (LP) eine Prüfeinheit (PE) angeordnet ist, die über zumindest eine erste elektrische Leitung (L1) mit einem ersten Kontakt (K1) des Steckverbinder-Elements (SW1) und über eine zweite elektrische Leitung (L2) mit einem zweiten Kontakt (K2) des Steckverbinder-Elements (SW1) verbunden ist, und ausgestaltet ist ein in den Anschluss-Klemmen (AK) des Steckverbinder-Gegenelementes (SM1) angeordnetes Kodier-Element (EK) abzufragen, das Kodier-Element (EK) weist einen Speicherbaustein (3) auf, in welchem eine Identifizierungsnummer (I-Nr) abgespeichert ist,
    die Prüfeinheit (PE) ist ausgestaltet zu prüfen, ob die Identifizierungsnummer (I-Nr) auf dem Kodier-Element (EK) mit einer Gegen-Identifizierungsnummer (GI-Nr) auf der Prüfeinheit (PE) übereinstimmt.
  2. Automatisierungsbaugruppe (1) nach Anspruch 1, aufweisend
    ein Sperrmittel (5), welches mit der Prüfeinheit (PE) in Verbindung steht und ausgestaltet ist, für den Fall, dass die Identifizierungsnummer (I-Nr) auf dem Kodier-Element (EK) nicht mit der Gegen-Identifizierungsnummer (GI-Nr) auf der Prüfeinheit (PE) übereinstimmt, ein Sicherheitssignal (6) zu generieren und daraufhin die Automatisierungsbaugruppe (1) zu sperren und/oder ein Stoppsignal (7) zu einer übergeordneten Automatisierungssteuerung (F-CPU) zu senden.
  3. Automatisierungsbaugruppe (1) nach Anspruch 2, wobei die Prüfeinheit (PE) ausgestaltet ist zyklisch während des Betriebes der Automatisierungsbaugruppe (1) das Kodier-Element (EK) abzufragen.
  4. Automatisierungsbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Anschluss-Klemmen (AK) jeweils einem
    - ersten Gegen-Kontakt (GK1) aufweisen, welcher entweder als eine Kontaktfeder (KF) ausgestaltet ist oder mit der Kontaktfeder (KF) in Verbindung steht, die Kontaktfeder (KF) ist ausgestaltet beim Einschieben eines Leiters selbsttätig zu öffnen und somit sorgt die Federkraft der Kontaktfeder (KF) für die erforderliche Anpresskraft des Leiters und
    - einen Betätigungsdrücker (P) aufweisen, dieser ist ausgestaltet über einen gängigen Schraubendreher betätigt zu werden und damit die Kontaktfeder (KF) zu betätigen und damit den Leiter von der Federkraft zu befreien, wobei
    - jeweils zwei Anschluss-Klemmen (AK) nebeneinander in dem Steckverbinder-Gegenelement (SM1) angeordnet sind, weiterhin sind mehrere Anschluss-Klemmen (AK) in einer ersten Spalte (S1) und mehrere Anschluss-Klemmen (AK) in einer zweiten Spalte (S1) übereinander angeordnet, wobei jeweils links und rechts einer Anschluss-Klemme (AK) ein Betätigungsdrücker (P) angeordnet ist.
  5. Automatisierungsbaugruppe (1) nach Anspruch 4, wobei das
    Kodier-Element (EK) eine Umhausung (UH) aufweist, in welchen eine Platine (P) mit dem Speicherbaustein (3) angeordnet ist, aus der Umhausung (UH) ragen zumindest ein erster Pin (P1) und ein zweiter Pin (P2) heraus, welche mit der Platine (P) und somit mit dem Speicherbaustein (3) in Verbindung stehen, die Pins (P1,P2) sind ausgestaltet in den Anschluss-Klemmen (AK) Halt zu finden, die Umhausung (UH) ist in ihren Abmessungen (a,b) derart ausgestaltet, das die Betätigungsdrücker (P) links und rechts einer Anschluss-Klemme (AK) durch die Umhausung (UH) abgedeckt sind.
  6. Automatisierungsbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Unterseite (Un) und die Oberseite (Ob) zumindest teilweise als ein Lüftungsgitter (LG1,LG2) ausgestaltet sind, um eine Konvektionskühlung im Inneren des Gehäuses (2) zu ermöglichen.
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