WO1996011441A1 - Modul für ein aktuator-sensor-interface-system - Google Patents

Modul für ein aktuator-sensor-interface-system Download PDF

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    • H05K7/1462—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
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    • H01R31/08—Short-circuiting members for bridging contacts in a counterpart

Definitions

  • the invention relates to a module for an actuator sensor interface system (ASI) system with an integrated circuit and with two plug connectors as line connections between a connectable bus line and the integrated circuit.
  • ASI actuator sensor interface system
  • Such modules are from the literature ("The Actuator Sensor Interface for Automation”, edited by W. Kriesel, OW Madelung, Karl Hanser Verlag Kunststoff / Vienna 1994, Siemens publication “Actuator Sensor Interface System Description”", Drive, switching and installation technology from Siemens, order no. E 20001-P285-A497). Sensors / actuators can be connected digitally and inexpensively via the integrated circuit.
  • the user modules for the ASI system must have their own unique address so that they can be addressed within the bus system by the higher-level controller, ie a master. This address setting has been before 'the Mon ⁇ days and wiring of the system are carried out as in delivery state all application modules a unified address "ZERO" have. To do this, each user module must be disconnected from the bus line. If there are several user modules on one address, this leads to data collision, ie these user modules can no longer be addressed by the master.
  • the user module manufactured as the upper part had to be individually plugged onto a handheld programming device for programming. To do this, it must be separated from the assembly module designed as a lower part. Since the sensors or actuators are wired to the user module, this wiring must first be disconnected for programming. The user module can only be addressed by a master after programming.
  • the user modules When assembling control cabinets in the workshop, the user modules must each be provided with their own address, which occurs only once, and then assembled before the assembly begins. Comprehensive logistics is required for this, since the address cannot be recognized on the user modules. It is stored in an EEPROM. Pre-programming errors, e.g. The multiple assignment of the same address can only be remedied after all user modules have been completely dismantled, for which purpose they have to be removed from the assembly modules and the wiring to the sensors and actuators has to be disconnected.
  • the invention has for its object to improve a module of the type mentioned above such that it can be programmed and checked in a simple manner.
  • the object is achieved in that the plug connectors are first led to an opening in a front plate of the module, have an interruption there and then lead to the integrated circuit, the interruptions during operation being bridged by short-circuit bridges.
  • This solution has the advantage that control cabinets can be pre-wired and "neutral" can be created, which is particularly important in the case of series production of the same systems.
  • the determination of the addresses and thus the adaptation to the program of the programmable logic controller can be carried out on site as the last step.
  • This also has the advantage that the modules can be switched off individually. Finding multiple addresses is therefore very easy.
  • the address of the modules can be easily checked by connecting an adapter of a programming device to the integrated circuit that can be easily separated from the bus line.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a user module in operation.
  • Figure 2 is a schematic diagram of the user module in the
  • FIG. 3 shows the structural design of a combination of the user module and an assembly module
  • a user module 1 is provided with an integrated circuit 2 which is in electrical connection with a bus line 5 via plug connectors 3 and contact tips 4 (FIG. 1).
  • the user module 1 has an opening 6 on the front.
  • the connectors 3 each have an interruption 7 with the formation of connections 8, which are accessible through the opening 6.
  • the opening 6 is covered by a label 9, the rear short-circuit bridges 10 of which bridge the interruptions 7.
  • the short-circuit bridges 10 lead data signals from the bus line 5 to the electronics, and the user module is ready for operation.
  • the cover by the label 9 is sufficient for user modules 1 with degree of protection IP 20, the cover by the label 9 is sufficient.
  • FIG. 2 shows the user module 1 with the nameplate 9 removed, the electrical connection from the integrated circuit 2 to the bus line 5 being disconnected.
  • An adapter 11 of a programming device is attached to the connections 8 of the line sections of the plug-in connectors 3 facing the integrated circuit 2 in order to e.g. program the address into circuit 2.
  • a test of the user module 1 can also be carried out via the connections 8.
  • Other subscribers connected to the bus line 5 are not influenced here. Reverse polarity of the adapter 11 can be avoided by arranging the connections 8 asymmetrically.
  • FIG. 3 shows a user module according to the invention, assembled with a mounting module 12, with the opening 6 in the front plate 13.
  • the connections 8 are visible.
  • the connections 8 are bridged automatically and thus the electrical connection from the bus lines 5 to the integrated circuit 2 (not shown here) is established.
  • the bus lines 5 are fixed in the assembly module 12 serving as the lower part and contacted in the manner already described for FIG. 1 via contact tips 4.

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Abstract

Zur Adreßprogrammierung muß der integrierte Schaltkreis (2) eines Anwendermoduls (1) bei der Inbetriebnahme vor Ort vom ASI-System abtrennbar und an einen Adapter (11) eines Programmiergeräts anschließbar sein. Hierzu werden die als Leitungsverbindungen zwischen dem Schaltkreis (2) und der Busleitung (5) dienenden Steckverbinder (3) unterbrochen. Diese Unterbrechungen werden durch Kurzschlußbrücken überbrückt, die rückseitig an einem in der Frontplatte (13) des Anwendermoduls (1) steckenden, abnehmbaren Bezeichnungsschild (9) angebracht sind.

Description

Beschreibung
Modul für ein Aktuator-Sensor-Interface-System
Die Erfindung betrifft ein Modul für ein Aktuator-Sensor- Interface-System (ASI) -System mit einem integrierten Schalt¬ kreis und mit zwei Steckverbindern als Leitungsverbindungen zwischen einer anschließbaren Busleitung und dem integrierten Schaltkreis.
Derartige Module sind aus der Literatur ("Das Aktuator-Sen- sor-Interface für die Automation", herausgegeben von W. Kriesel, O. W. Madelung, Karl Hanser Verlag München/Wien 1994, Siemens-Druckschrift "Aktuator-Sensor-Interface System- beschreibung" , Antriebs-, Schalt- und Installationstechnik von Siemens, Bestell-Nr. E 20001-P285-A497) bekannt. Über den integrierten Schaltkreis lassen sich Sensoren/Aktuatoren digital und kostengünstig ankoppeln. Die Anwendermodule für das ASI-System müssen mit einer eigenen, einzig vorkommenden Adresse versehen sein, damit sie innerhalb des Bussystems von der übergeordneten Steuerung, d.h. einen Master angesprochen werden können. Diese Adreßeinstellung muß bisher vor' der Mon¬ tage und Verdrahtung der Anlage durchgeführt werden, da im Lieferzustand alle Anwendermodule eine einheitliche Adresse "NULL" haben. Dazu muß jedes Anwendermodul von der Busleitung getrennt sein. Liegen mehrere Anwendermodule auf einer Adres¬ se, so führt dies zur Datenkollision, d.h. diese Anwendermo¬ dule sind von dem Master nicht mehr ansprechbar.
Es muß sichergestellt sein, daß die vorprogrammierten Anwen¬ dermodule an den richtigen Stellen der Anlage eingebaut wer¬ den, da sonst eine dem Master übergeordnete speicherprogram¬ mierbare Steuerung SPS falsche Funktionen auslöst und Einbau- und Funktionsfehler die Folge wären. Damit wird der Vorteil des ansonsten geringem Montage- und Prüfauf ands beim ASI- System zunichte gemacht. Besonders bei der Anwendung von ASI in Schaltschränken kann es zu großen Nachteilen kommen. Eine Vormontage des Schalt- schranks oder eine Serienfertigung von Schaltfeldern wird damit sehr schwierig.
Zur Programmierung muß bisher das als Oberteil gefertigte Anwendermodul einzeln auf ein Handprogrammiergerät gesteckt werden. Dazu muß es vom als Unterteil ausgeführten Montagemo¬ dul getrennt werden. Da die Sensoren oder Aktuatoren mit dem Anwendermodul verdrahtet sind, muß zur Programmierung auch diese Verdrahtung zunächt gelöst werden. Erst nach der Pro¬ grammierung kann das Anwendermodul von einem Master ange¬ sprochen werden.
Bei der Montage von Schaltschränken in der Werkstatt müssen vor Montagebeginn die Anwendermodule jeweils mit einer eige¬ nen, nur einmal vorkommenden Adresse versehen und danach mon¬ tiert werden. Hierzu ist eine umfangreiche Logistik erforder¬ lich, da an den Anwendermodulen die Adresse nicht erkennbar ist. Sie ist in einem EEPROM gespeichert. Fehler bei der Vor¬ programmierung, z.B. die mehrfache Vergabe derselben Adresse, können nur nach einer vollständigen Demontage aller Anwender¬ module behoben werden, wozu diese von den Montagemodulen ab¬ gezogen werden müssen und die Verdrahtung zu den Sensoren und Aktuatoren gelöst werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul der oben¬ genannten Art derart zu verbessern, daß es auf einfache Weise programmiert und geprüft werden kann. Die Aufgabe wird da- durch gelöst, daß die Steckverbinder jeweils zunächst zu einer Öffnung in einer Frontplatte des Moduls geführt sind, dort eine Unterbrechung aufweisen und anschließend zum inte¬ grierten Schaltkreis geführt sind, wobei die Unterbrechungen im Betrieb durch Kurzschlußbrücken überbrückt sind. Diese Lösung bringt den Vorteil mit sich, daß Schaltschränke vor¬ verdrahtet und "neutral" erstellt werden können, was beson¬ ders bei Serienfertigung von gleichen Anlagen wichtig ist. Die Festlegung der Adressen und somit die Anpassung an das Programm der speicherprogrammierbaren Steuerung kann vor Ort als letzter Schritt durchgeführt werden. Weiterhin ergibt sich hiermit der Vorteil, daß die Module einzeln abgeschaltet werden können. Die Suche nach mehrfach vergebenen Adressen ist somit sehr einfach. Die Adresse der Module kann leicht überprüft werden, indem ein Adapter eines Programmiergerätes an dem von der Busleitung leicht abtrennbaren integrierten Schaltkreis angeschlossen wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an- hand einer Zeichnung näher erläutert.
FIG 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Anwendermoduls im Betrieb.
In FIG 2 ist eine Prinzipskizze des Anwendermoduls bei der
Adreßprograrπmierung und Prüfung mittels eines Adap¬ ters dargestellt.
FIG 3 zeigt die konstruktive Ausführung einer aus dem An- wendermodul und einem Montagemodul zusammengesetzten
Einheit.
Ein Anwendermodul 1 ist mit einem integrierten Schaltkreis 2 versehen, der über Steckverbinder 3 und Kontaktspitzen 4 mit einer Busleitung 5 in elektrischer Verbindung steht (FIG 1) .
Das Anwendermodul 1 weist frontseitig eine Öffnung 6 auf. Die Steckverbinder 3 haben jeweils eine Unterbrechung 7 unter Bildung von Anschlüssen 8, die durch die Öffnung 6 zugänglich sind. Die Öffnung 6 ist durch ein Bezeichnungsschild 9 abge- deckt, deren rückseitige Kurzschlußbrücken 10 die Unterbre¬ chungen 7 überbrücken. Durch die Kurzschlußbrücken 10 werden Datensignale von der Busleitung 5 an die Elektronik geführt, und das Anwendermodul ist betriebsbereit. Für Anwendermodule 1 mit dem Schutzgrad IP 20 ist die Abdeckung durch das Bezeichnungsschild 9 ausreichend.
In FIG 2 ist das Anwendermodul 1 mit abgenommenem Bezeich¬ nungsschild 9 gezeigt, wobei die elektrische Verbindung vom integrierten Schaltkreis 2 zur Busleitung 5 getrennt ist. Auf den Anschlüssen 8 der dem integrierten Schaltkreis 2 zuge¬ wandten Leitungsabschnitte der Steckverbinder 3 steckt ein Adapter 11 eines Programmiergerätes, um z.B. die Adresse in den Schaltkreis 2 einzuprogrammieren. Andererseits kann über die Anschlüsse 8 auch eine Prüfung des Anwendermoduls 1 vor¬ genommen werden. Weitere an die Busleitung 5 angeschlossene Teilnehmer werden hierbei nicht beeinflußt. Durch asymmetri- sehe Anordnung der Anschlüsse 8 läßt sich ein Verpolen des Adapters 11 vermeiden.
FIG 3 zeigt ein mit einem Montagemodul 12 zusammengesetztes, erfindungsgemäßes Anwendermodul mit der Öffnung 6 in der Frontplatte 13. In der Öffnung 6 sind die Anschlüsse 8 sicht¬ bar. Durch Abdeckung der Öffnung 6 mit dem Bezeichnungsschild 9, das rückseitig mit Kurzschlußbrücken 10 versehen ist, wer¬ den die Anschlüsse 8 automatisch überbrückt und damit die elektrische Verbindung von den Busleitungen 5 zu dem inte- grierten Schaltkreis 2 (hier nicht dargestellt) hergestellt. Die Busleitungen 5 sind im als Unterteil dienenden Montage¬ modul 12 fixiert und in der bereits zu FIG 1 geschilderten Weise über Kontaktspitzen 4 kontaktiert.

Claims

Patentansprüche
1. Modul (1) für ein Aktuator-Sensor-Interface-System mit ei¬ nem integrierten Schaltkreis (2) und mit zwei Steckverbindern (3) als Leitungsverbindungen zwischen einer anschließbaren Busleitung (5) und dem integrierten Schaltkreis (2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steckverbinder (3) jeweils zunächst an eine Öffnung (6) in einer Frontplatte (13) des Moduls (1) geführt sind, dort eine Unterbrechung (7) aufweisen und anschließend zum integrierten Schaltkreis (2) geführt sind, wobei die Unterbrechungen (7) im Betrieb durch Kurzschlußbrücken (10) überbrückt sind.
2. Modul nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß es als Oberteil mit der Frontplatte
(13) und den Steckverbindern (3) ausgeführt ist und mit einem Unterteil (12) zusammengesetzt ist, das im Betrieb die Bus¬ leitung (5) fixiert und über Kontaktspitzen (4) , die mit den Steckverbindern (3) elektrisch verbunden sind, kontaktiert.
3. Modul nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die zum integrierten Schalt¬ kreis (2) führenden Leitungsabschnitte der Steckverbinder (3) an den Unterbrechungen (7) Anschlüsse (8) aufweisen, die asymmetrisch angeordnet sind.
4. Modul nach einen der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kurz¬ schlußbrücken (10) rückseitig an einem Bezeichnungsschild (9) angebracht sind, mit dem die Öffnung (6) abdeckbar ist, und daß bei Abdeckung der Öffnung (6) durch das Bezeichnungs¬ schild (9) die Kurzschlußbrücken (10) die Unterbrechungen (7) überbrücken.
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