ES2273877T3 - Sistema de conexion modular para aplicaciones ethernet en el sector industrial. - Google Patents
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Abstract
Sistema de conexión modular para aplicaciones Ethernet en el sector industrial comprendiendo el sistema módulos electrónicos (1) siendo cada uno montable en un carril de montaje (17) e incluyendo cada uno al menos un dispositivo de distribución de datos y siendo cada módulo electrónico (1) conectable eléctricamente a un módulo electrónico adyacente (1) en el carril de montaje (17) mediante un bus de datos (9) y una conexión de alimentación de energía (7) incluyendo cada módulo electrónico (1) una pluralidad de conexiones (5), en comunicación con las posiciones modulares universales (6) para recibir módulos (18-22) que son mecánicamente amarrables a las mismas, Caracterizado en que, el módulo electrónico (1) recibe al menos un módulo de conexión (18-22) en una posición modular universal (6) para producir una conexión eléctrica entre cables ópticos o eléctricos y las conexiones (5), por lo cual los cables van directamente conectados al módulo de conexión.
Description
Sistema de conexión modular para aplicaciones
Ethernet en el sector industrial.
La invención se refiere a un sistema de conexión
modular para aplicaciones Ethernet según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Sistemas de conexión conocidos para aplicaciones
Ethernet son en parte inapropiados para aplicaciones industriales.
Estos sistemas pueden ser configurados modularmente con respecto al
número de puertos, pueden ser montados sobre un carril y
normalmente tienen tomas de corriente por ejemplo, receptáculos RJ45
para la conexión de clavijas correspondientes. No obstante, estos
sistemas a menudo no cumplen las exigencias electromecánicas y de
flexibilidad de la industria.
La US-A-5641313
describe módulos de entrada/salida de un bus de datos los cuales
pueden ir montados en un carril de montaje próximo el uno al otro.
Cada módulo tiene un bloque de contactos con varios planos de
conexión con puntos de contacto para el cableado en paralelo de un
bus de abonado por plano de conexión. Los módulos de entrada/salida
pueden ser enchufados en el bloque de contactos base y de ese modo
unir el bus de abonado con la línea del bus de datos en serie. La
conexión de la alimentación de energía y líneas del bus de datos
entre módulos adyacentes se hace mediante piezas de derivación
separadas y enchufables.
Un objeto de la invención es el de proporcionar
un sistema de conexión modular para el sector industrial que cumpla
las exigencias de la industria en lo que respecta a construcción y
flexibilidad electromecánica.
Este objeto se consigue mediante un sistema de
conexión modular para aplicaciones Ethernet que tiene las
características de la Reivindicación 1. Otros desarrollos
ventajosos se especifican en las reivindicaciones secundarias.
El sistema modular comprende componentes activos
de red para uso en el sector industrial próximo a la maquinaria de
fabricación. En contraste con el uso en la oficina convencional o en
el sector de la construcción, las exigencias con respecto a la
estructura y flexibilidad electromecánica son diferentes en la
planificación de la topología de la red a pesar del funcionamiento
eléctrico y lógico idéntico. En el sector industrial, la topología
de la red tiene que ser adaptada a los diferentes procesos de
fabricación. En contraste con el sector de oficina, el número de
puertos de conexión por dispositivo de distribución de datos o
componentes activos como un conmutador o hub es probable que sea
menor.
A continuación se describirá una realización de
la invención con la ayuda de los dibujos, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva
explosionada de un módulo electrónico según la invención.
La Fig. 2 es una vista en perspectiva del
módulo electrónico de la Figura 1.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva de los
módulos electrónicos que tienen una pluralidad de módulos de
conexión amarrados.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un
sistema de conexión modular totalmente montado según la
invención.
A continuación, se describirá la invención con
mayor detalle haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1. El
módulo electrónico 1 consta de una placa de circuito impreso 2,
una caja inferior 3 y una caja superior 4. En la placa de
circuito impreso 2 va dispuesto un dispositivo de distribución de
datos, por ejemplo, un hub o un conmutador. En la placa de
circuito impreso 2 se han provisto también una pluralidad de
conexiones 5, aquí cuatro conexiones las cuales se han diseñado
como posiciones del módulo universal 6. Las cuatro conexiones 5
son, en cada caso, un puerto de red respectivo el cual va conectado
en correspondencia con el dispositivo de distribución de datos. La
placa de circuito impreso 2 tiene una conexión respectiva de
alimentación de energía 7, 8 en lados opuestos y conectores de
clavijas 9, 10 para la línea del bus de datos en lados opuestos.
Los conectores de clavijas 9, 10 son complementarios, al tiempo que
los conectores 7, 8 son complementarios. Este es el caso de manera
que una pluralidad de módulos electrónicos puedan ser montados a
tope lateralmente y conectados el uno al otro. La caja inferior 3
tiene una cavidad 11 en su parte inferior. Esta cavidad 11 sirve
para recibir un carril de montaje tal como un carril en forma de
sombrero de copa, sobre la cual puede montarse el módulo
electrónico 1. En las paredes laterales de la caja inferior 3
también van provistas aberturas 12, 13. Mientras que las aberturas
12 sirven para recibir las conexiones de alimentación de energía 7,
8 las aberturas 13 son apropiadas para recibir los conectores de
clavijas 9, 10 del bus de datos. La caja superior 4 tiene, en su
zona anterior, 4 posiciones 6 del módulo universal para cada
conexión 5. En la zona posterior, es posible proveer varios
indicadores 15. Cada una de las posiciones 6 del módulo universal
tiene una ranura de chavetas 14 codificadas.
La Fig. 2 muestra un módulo electrónico 1
totalmente montado. Las cuatro posiciones 6 del módulo universal
con la ranura de chavetas codificadas van dispuestas en la zona
anterior del módulo 1. Las conexiones 7 de alimentación de energía
y la clavija de conexión del bus de datos 9 van situadas en el
lateral del módulo 1. En la zona posterior del módulo 1, van
provistos indicadores 15. Las posiciones 6 del módulo universal de
las cuatro conexiones 5 tienen una pluralidad de contactos 16 los
cuales se utilizan según el diseño del módulo de conexión.
La Fig. 3 muestra dos módulos electrónicos 1, 1’
montados a tope en un carril en forma de sombrero de copa 17. Los
mismos pueden desplazarse a lo largo del carril en forma de sobrero
de copa para acoplar los conectores de clavija 9 del bus de datos y
los conectores 7 de la alimentación de energía a módulos adyacentes.
Cuatro módulos de conexión 18, 19, 20, 21 ya están ajustados al
módulo electrónico izquierdo 1 y solamente un módulo de conexión 22
va ajustado al módulo electrónico derecho 1’. Si es necesario,
todavía pueden colocarse desde arriba otros tres módulos de
conexión 22 en las posiciones modulares correspondientes 6’.
Los módulos de conexión 18, 19, 21 difieren
entre ellos. El módulo 21 es un módulo óptico el cual tiene un
componente activo para convertir la señal óptica en una señal
eléctrica. Los módulos de conexión 18-20 son
módulos que tienen un conector modular de enchufe de clavija y son
apropiados para recibir una clavija de conexión RJ45. El módulo 18
difiere de los módulos 19 y 20 en que adicionalmente tiene una
conexión para conectar la corriente de alimentación.
Los módulos 22 son fabricados de forma idéntica.
Los mismos son módulos de conexión rápida que tienen una trampilla
articulada 23 y un contacto 24 de desplazamiento del aislamiento
para contactar el conductor de un cable. También se ha provisto un
dispositivo 25 de liberación por presión de un cable. Estos módulos
pueden diseñarse para la conexión de diversos cables.
Dependiendo de la aplicación, en cada caso,
pueden emplearse diseños físicos diferentes de cables. El sistema
es apropiado tanto para cables de cobre como de fibra óptica
dependiendo del módulo elegido. A cada módulo electrónico pueden
conectarse una pluralidad de módulos de conexión. Estos módulos de
conexión pueden ir amarrados a las conexiones de los módulos
electrónicos y amarrados allí mecánicamente para producir una
conexión eléctrica entre un cable óptico y cualquier cable
eléctrico.
Una pluralidad de módulos electrónicos puede ser
montada a tope en un sistema. Por lo tanto, opcionalmente, es
posible fabricar, por ejemplo hubs en estrella con conexiones 4, 8,
12, etc.
Cada módulo electrónico tiene una posición
modular universal por conexión. Dependiendo del módulo de conexión
utilizado, el mismo produce una conexión a contactos específicos de
la posición modular.
Para la diferenciación entre los módulos de
conexión de función-específica es una ventaja
proporcionar una codificación de las conexiones o de las posiciones
modulares, y los módulos de conexión.
También es una ventaja proveer los módulos
electrónicos de una pantalla. Esto puede realizarse por medio de
una caja de plástico revestida, por medio de una caja metálica o por
medio de placas de apantallamiento.
Cada módulo electrónico puede ponerse en
contacto por medio de una pluralidad de módulos de conexión. Aquí
Los módulos de conexión resultan especialmente ventajosos capaces
de ajustarse en el módulo eléctrico. Los módulos de conexión pueden
ser muy distintos en cuanto a diseño.
También son posibles los módulos de conexión
puramente pasivos los cuales tienen, por ejemplo, un tomacorriente
RJ45 para recibir un enchufe correspondiente el cual va conectado al
cable. También es posible proporcionar módulos de conexión para
sujetar por presión directamente cables de instalación. Pueden ser
módulos de conexión de este tipo para diversos tipos de cables. En
el proceso puede proveerse también un cubre pantalla integrado y un
dispositivo liberador por presión.
No obstante, los módulos de conexión activos se
hallan también dentro del alcance de la invención. Puede colocarse
en el mismo un transmisor-receptor óptico con una
conexión MTRJ a la cual puede sujetarse una fibra óptica. Aquí aun
puede haber aún otras alternativas porque pueden sujetarse
fibras multimodo, uní modo o también fibras plásticas.
Es posible una extensión del sistema de conexión
modular, por ejemplo, con módulos especiales. Resulta ventajoso que
la alimentación de energía pueda ir montada a tope a los módulos
electrónicos de un módulo especial.
También resulta ventajoso proporcionar módulos
especiales con componentes con funciones de diagnóstico o funciones
de administración de redes. También pueden proveerse módulos
especiales montables a tope tales como routers ISDN, acopladores a
otras redes y así sucesivamente.
También resulta ventajoso proporcionar módulos
de conexión especiales tales como convertidores de medios para
medios de transmisión especiales.
Claims (16)
1. Sistema de conexión modular para
aplicaciones Ethernet en el sector industrial comprendiendo el
sistema módulos electrónicos (1) siendo cada uno montable en un
carril de montaje (17) e incluyendo cada uno al menos un
dispositivo de distribución de datos y siendo cada módulo
electrónico (1) conectable eléctricamente a un módulo electrónico
adyacente (1) en el carril de montaje (17) mediante un bus de datos
(9) y una conexión de alimentación de energía (7) incluyendo cada
módulo electrónico (1) una pluralidad de conexiones (5), en
comunicación con las posiciones modulares universales (6) para
recibir módulos (18-22) que son mecánicamente
amarrables a las mismas,
Caracterizado en que,
el módulo electrónico (1) recibe al menos un
módulo de conexión (18-22) en una posición modular
universal (6) para producir una conexión eléctrica entre cables
ópticos o eléctricos y las conexiones (5), por lo cual los cables
van directamente conectados al módulo de conexión.
2. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, el módulo electrónico
(1) comprende una placa de circuito impreso y los dispositivos de
distribución de datos del módulo electrónico (1) van situados en
dicha placa de circuito impreso.
3. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 2, caracterizado en que, la placa de circuito
impreso tiene conectores complementarios de alimentación de energía
(7, 8) y conectores de clavija complementarios (9, 10) para la
línea del bus de datos en lados opuestos de la placa de circuito
impreso para permitir que módulos (1, 1’) sean montados a tope en
el carril de montaje (17) y de ese modo sean conectados
mutuamente.
4. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, uno de los módulos
electrónicos tiene un hub en estrella.
5. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, uno de los módulos
electrónicos tiene un conmutador selectivo de distribución de
datos.
6. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, va provisto un módulo
especial el cual puede ser colocado en el carril de montaje (17) y
puede ir montado a tope en los módulos electrónicos.
7. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 6, caracterizado en que, el módulo especial
se utiliza para la alimentación de energía de los módulos.
8. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 6, caracterizado en que, el módulo especial
tiene componentes con funciones de diagnóstico.
9. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 6, caracterizado en que, el módulo especial
tiene componentes con funciones de administración de redes.
10. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, aparte del
dispositivo de distribución de datos, un módulo eléctrico también
tiene componentes con funciones de diagnóstico y/o de
administración de redes.
11. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, las conexiones y los
módulos de conexión tienen una clave de codificación (14).
12. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, un modulo de conexión
(18) tiene una pantalla.
13. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, un modulo de conexión
(18, 19, 20) tiene una toma para un conector de clavija RJ45.
14. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, un módulo de conexión
(22) tiene contactos (24) de desplazamiento del aislamiento para la
conexión rápida de un cable.
15. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, un módulo de conexión
(21) puede ser conectado a un cable óptico.
16. Sistema de conexión modular según la
reivindicación 1, caracterizado en que, cada conexión (5)
tiene precisamente una posición de módulo universal (6).
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