JP4575148B2 - 組付けシステム、特にスイッチキャビネットのための組付けシステムおよび、組付けシステム、特にスイッチキャビネットのための組付けシステムのもとでモジュールをプロジェクトする方法 - Google Patents

Description

本発明は、特にスイッチキャビネット（エンクロージャ）における、モジュールの組付けに関する。

スイッチキャビネット内におけるこのような組付けは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７４３９７４号明細書によって公知である。

同明細書には、複数のモジュールを備えたスイッチキャビネットケースを有しているスイッチキャビネットが図示され、かつ説明されている。モジュールは、スイッチキャビネット内で定置に配置されていて帽子形に形成されている、モジュール・支持体としての支持レールに設けられている。個々のモジュールの接続は、モジュール内のコンタクト剣状部（Kontaktschwerter）を介して実現されている。

本発明の課題は、特にスイッチキャビネットにおけるモジュールの組付けをさらに改善することである。

この課題は、モジュール（すなわち構成部材とバスとを備えたモジュール・支持体）が急速組付けプレートにおいて、特にスイッチキャビネットケーシングのキャビネット壁において、取外し可能に組付け可能であり、しかも、各モジュールが、モジュール同士を互いに電気的に接続するためのバスシステム（エネルギおよびデータバス）用のインタフェースを有している、急速組付けシステムによって解決される。この急速組付けプレートはスイッチキャビネットケーシングまたは機械ケーシングの一部であってよいかまたは、この場所または他の箇所に固定されることができる。

構成部材はモジュール・支持体において、機械および構成部材に左右されることなく（ニュートラルに）前組付けされることができる。これにより、構成部材は組立てキットシステム（Baukastensystem）の方式で使用可能になる。取り付けられたモジュール同士の接続は、エネルギとデータとの伝送に適した多極のバスケーブルを介して行われる。

前記課題は、モジュールをプロジェクトする（Projektieren）方法によっても解決される。本発明による方法の特徴は、機械または装置の処理ユニットをパラメータ化すること（Parametrierung）（第１の方法ステップ）、前製作されたモジュールをデータベースから選出すること（第２の方法ステップ）、急速組付けプレート、有利にはスイッチキャビネット壁のレイアウトを作成すること（第３の方法ステップ）および、選出されたモジュールを急速組付けプレートにおいてオプションで配置および接続すること（第４の方法ステップ）にある。これらの方法ステップは、本発明の枠内では、任意の順序でシーケンシャルにまたはパラレルにも構成されることができる。処理ユニットとは、例えばソート、ロードまたはアンロード、セパレート、カット等のためのユニットのことである。

本発明によって、比較的簡単な自動化されたモジュール製作と、スイッチキャビネット構成時の組付け時間のさらなる短縮と、新しいプロジェクトのための設計時間の短縮と、スイッチキャビネットの製造過程所要時間の短縮と、最終組付け時の自由なバリエーション選択と、赤字部材なしのオプションと、構成部材および構成群の簡単でかつ確実な組付け（サービスフレンドリ）と、同じモジュールを使った中央集中的（zentral）および非中央集中的（dezentral）な組立てと、種々異なる機械位置関係への簡単な適合とが可能になる。

取外し可能な組付け可能性は、モジュール・支持体を急速ロック装置によって急速組付けプレート、例えばスイッチキャビネットのキャビネット壁において差し込むことまたは掛着することによって実現されていてよい。

容易に実現可能でかつ簡単に取扱い可能な有利な実施態様では、モジュールのためのモジュール・支持体は、舌片を備えたモジュール・支持プレートによって形成されている。この場合、急速組付けプレートは切欠を有しており、該切欠内に舌片が差込み可能または掛着可能である。

モジュールを制御するために、かつ複数のモジュールの協働を調整するために、モジュールは、機械の制御ユニットに連結するためのインタフェースおよび／またはネットワークボードを有している。

本発明の有利な実施例を図面に概略的に示し、以下に図面につき詳しく説明する。

図１によれば、例えばモータ、ＨＦ発生器、弁または加熱エレメントのような負荷器へのエネルギ供給／電流供給を制御および調整するためのあらゆる構成エレメントの全体が、機能構成群１として、有利には金属薄板から成るモジュール・支持体２において格納されている。例示的に説明してある前記機能構成群１と同様に、任意に多くの別の機能構成群が前組付けされて設けられていてよい。機能構成群１およびモジュール・支持体２は、機械および構成部材に関してニュートラルなモジュールおよび組立てキットシステムの一部である。前記モジュールおよび組立てキットシステムは、多数の前記多機能の構成部材を有していてよい。形成された機能構成群を指向する、機能構成群１とモジュール・支持体２とから成るニュートラルなモジュール３は、「プラグ・アンド・プレイ（Plug & Play）」方式でスイッチキャビネットにおいて差し込まれることができ、認識されることができ、制御されることができ、かつ他のコンポーネントと組み合わされることができる。

機能構成群１は、図面には概略的にしか示していない以下の構成部材、すなわち、ネットワークボード４、保護スイッチ５、スイッチ６、接続部７およびバスインタフェース８を有している。例えばサーボ駆動、右・左回り、電圧供給、バススイッチオン（ゲートウェイ）等を制御するために用いられることができる他の機能構成群も考えられ得る。種々異なる構成部材および機能が、１つの機能構成群にまとめられることができる。

個別的には、以下の協働する機能が構成部材によって実現される。

ネットワークボード４は、機能構成群１を負荷器の中央の制御装置に連結するためのソフトウェアおよびハードウェア・インタフェースとして働く。保護スイッチ５はモジュールまたは負荷器の過負荷を防止する。スイッチまたは防護装置６によって、負荷器はスイッチオンまたはスイッチオフされることができる。プラグコンタクトによって実現された接続部７を介して、負荷器はエネルギ供給部／電流供給部に接続される。機能構成群１と１つまたは複数の別の機能構成群との接続は、バスインタフェース８を介して実現される。

図２には、機能構成群指向のモジュール９がそれぞれモジュール・支持体を介して、例えば自体公知のスイッチキャビネットケーシング（これ以上は図示せず）の、金属薄板から製作されていてキャビネット壁１０によって形成されている急速組付けプレートにおいて、舌片１１を介して掛着されることができる様子を示してある。前記舌片１１は切欠１２（図３参照）内に差し込まれている。モジュール９の機能構成群同士の連結は、バスシステムの接続ケーブルの図示なしの、概略的にしか示していないインタフェース１３を介して行われる。キャビネット壁１０は、モジュール・支持体をさまざまに位置決めするためにかつ／または別の機能構成群を備えた別のモジュール・支持体を取り付けるために、前記のような多数の切欠１２を有している。固定ねじまたは閂によって、交換可能および取外し可能に組み付けられたモジュール・支持体は、キャビネット壁１０において付加的にロックされることができる。

図３には、種々異なる機能構成群の複数のモジュール９を備えたスイッチキャビネットケーシングのキャビネット壁１０の部分割当てを具体的に示してある。

各モジュールは、中央の制御ユニットにもしくは別のモジュールに連結するためのインタフェースを有している。両側にはそれぞれ２つの列のプラグコンタクト１４が設けられている。図４によれば、三相交流のための保護導体１８および３つのエネルギ線路１５，１６，１７が、例えばモータを駆動するために設けられている。線路１９（２４Ｖ ＤＣ）および線路２０（０Ｖ ＤＣ）が、照明器具または弁のような負荷器に永続的にエネルギを供給する一方で、線路２１，２２には、相応の接続時にのみ２４Ｖ ＤＣまたは０Ｖ ＤＣが印加されている。図５は、図４による構成とは異なって、２３０Ｖ ＡＣのための線路２３と１１５Ｖ ＡＣのための択一的な線路２４と共通のゼロ導体（中性線）２５とを備えた、交流のための実施形態に関するものである。各実施形態は、付加的にデータ線路２６，２７を有している。

装置または機械のためのスイッチキャビネットの設計では、本発明による方法によれば、第１の方法ステップにおいて、まず、装置または機械を運転するための必要なパラメータまたはデータが検知および／または事前設定される。第２の方法ステップでは、図６に示してあるように、データベース内に記憶させられていてそれぞれ所定の機能を実現する、前製作されたモジュール２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４が選出される。したがって、スイッチキャビネットの設計は、一方では、パラメータ化、すなわち、装置または機械を運転するための必要な機能のデータの事前設定および格納を含んでおり、他方では、スイッチキャビネット内のモジュール２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４の選出および配置／布置を含んでいる。個別的に既に先述したモジュール２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４をパラメータ化に基づいて編成した後、エネルギおよびデータバスを介したモジュール２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４の布置および電気的な接続が行われる（図４および図５参照）。

モジュール２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４の原理的な布置および接続をスイッチキャビネット壁の具体的なレイアウトに変換することは、第３の方法ステップで行われる。図７には、スイッチキャビネット壁の、図６による原理的なロジックに調和させられたレイアウトを、作成されたスイッチキャビネット壁において示してある。このスイッチキャビネット壁には、モジュール２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４が配置されていて、かつ接続されている（第４の方法ステップ）。

スイッチキャビネット内に組み付けるためのモジュール・支持体における機能構成群のモジュール式の配置の原理を示す図である。

図１によるモジュール・支持体をスイッチキャビネットのキャビネット壁に固定した状態を示す図である。

図２によるスイッチキャビネットのキャビネット壁に複数の機能構成群を備えて示す図である。

モジュールのエネルギおよびデータ線路の第１の割当てを示す図である。

モジュールのエネルギおよびデータ線路の第２の割当てを示す図である。

スイッチキャビネットのためのモジュールの選出を示す原理図である。

図６による選出されたモジュールの配置および接続を、スイッチキャビネット壁のレイアウトに変換したものを示す図である。

符号の説明

１ 機能構成群、 ２ モジュール・支持体、 ３ モジュール、 ４ ネットワークボード、 ５ 保護スイッチ、 ６ スイッチ、 ７ 接続部、 ８ インタフェース、 ９ モジュール、 １０ キャビネット壁、 １１ 舌片、 １２ 切欠、 １３ インタフェース、 １４ プラグコンタクト、 １５ エネルギ線路、 １６ エネルギ線路、 １７ エネルギ線路、 １８ 保護導体、 １９ 線路、 ２０ 線路、 ２１ 線路、 ２２ 線路、 ２３ 線路、 ２４ 線路、 ２５ ゼロ導体、 ２６ データ線路、 ２７ データ線路、 ２８ モジュール、 ２９ モジュール、 ３０ モジュール、 ３１ モジュール、 ３２ モジュール、 ３３ モジュール、 ３４ モジュール

Claims (3)

1. 急速組付けプレート（１０）と複数のモジュール（３；９）とを用いた組付けシステム、特にスイッチキャビネットのための組付けシステムにおいて、
   各モジュール（３；９）が、一方では、機械または装置の処理ユニットを制御および調整するための電気的な機能を変換するための機能構成群（１）と、他方では、前記機能構成群（１）のための別個のモジュール・支持体（２）とを有していて、前記急速組付けプレート（１０）において取外し可能に組付け可能であると共に、エネルギとデータとを伝送するためのならびに各モジュール（３；９）同士を互いに電気的に接続するための多極のバスケーブル用のインタフェース（１３）を有しており、
   前記急速組付けプレート（１０）は、前記モジュール・支持体（２）をさまざまに位置決めするためにかつ／または別の機能構成群（１）を備えた別のモジュール・支持体（２）を取り付けるために、複数の切欠(１２)を有しており、
   前記モジュール・支持体（２）が、舌片（１１）を備えており、
   前記舌片（１１）が、前記切欠（１２）内に掛着可能であることを特徴とする組付けシステム、特にスイッチキャビネットのための組付けシステム。
2. 少なくとも１つのモジュール（３；９）が、機械の制御ユニットに連結するためのインタフェースおよび／またはネットワークボードを有している、請求項１記載の組付けシステム。
3. 組付けシステム、特にスイッチキャビネットのための組付けシステムの急速組付けプレート（１０）において、請求項１または２項記載のモジュール（３；９）を組付ける方法において、
   −機械または装置を運転するための必要な機能のパラメータまたはデータを検知および／または設定し、
   −前製作されたモジュールをデータベースから選出し、
   −急速組付けプレートのレイアウトを作成し、
   −選出されたモジュール（３；９）を、急速組付けプレート（１０）において配置し、かつ接続することを特徴とする、組付けシステム、特にスイッチキャビネットのための組付けシステムの急速組付けプレートにおいてモジュールを組付ける方法。

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