WO1996019027A1

WO1996019027A1 - Steuereinrichtung, insbesondere zur ansteuerung von ventilen

Info

Publication number: WO1996019027A1
Application number: PCT/EP1995/003854
Authority: WO
Inventors: Kurt Stoll; Stefan-Johannes Demuth; Magnus Henzler
Original assignee: Festo Kg
Priority date: 1994-12-10
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1996-06-20
Also published as: KR987000718A; JPH10504092A; JP3035353B2; DE59502543D1; KR100282075B1; EP0796519B1; DE4444024A1; US5929536A; EP0796519A1; ATE167339T1; ES2116771T3

Abstract

Es wird eine Steuereinrichtung zur Verwendung bei der Übermittlung von Steuersignalen zwischen einem Feldbus (2) und wenigstens einem Verbraucher (5) vorgeschlagen. Sie verfügt über ein Steuermodul (23), das eine an den Feldbus (2) anschließbare Bus-Kommunikationseinheit (24) aufweist, und das sich derart an dem Verbraucher (5) festlegen läßt, daß eine an ihm vorgesehene Kontakteinrichtung (27) mit diesem Verbraucher (5) verbunden ist. Zusätzlich zu der Kontakteinrichtung (27) ist an dem Steuermodul (23) mindestens ein weiterer Signaleingang und/oder Signalausgang (33) vorgesehen, der mit der Bus-Kommunikationseinheit (24) verbunden ist und zum Ankoppeln wenigstens eines weiteren Verbrauchers (5') und/oder Sensors dient.

Description

Steuerei nri chtung, insbesondere zur Ansteuerung von Ventilen

Beschrei bung

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Verwendung bei der Übermittlung von Steuersignalen zwischen einem Feldbus und wenigstens einem Verbraucher und/oder Sensor, insbesondere zur Ansteuerung von Ventilen, mit einem Steuer- modul , das eine an den Feldbus anschließbare Bus-

Kommuni kationsei nhei t aufweist, und das derart an einem Verbraucher und/oder Sensor festlegbar ist, daß seine Bus- Kommunikationseinheit über eine an dem Steuermodul vorgesehene Kontakteinrichtung elektrisch mit dem Ver- braucher und/oder Sensor gekoppelt ist.

Eine Steuereinrichtung dieser Art geht aus der DE 39 15 456 AI hehrvor. Sie wird zur individuellen Ansteuerung elek¬ tromagnetischer Ventile einer Ventilgruppe verwendet. Die einzelnen Ventile sind über Ventilstecker an den seriellen Feldbus angeschlossen, wobei in jeden Ventilstecker eine Bus-Kommunikationseinheit integriert ist, so daß jedem Ventil eine eigene derartige Bus-Kommunikationseinheit zugeordnet ist. Die Bus-Kommunikationseinheiten lesen die durch den Feldbus laufenden Signale und schalten bei ent¬ sprechender Adressierung das zugeordnete Ventil .

Die bekannte Steuereinrichtung ist zwar verhältnismäßig flexibel einsetzbar. Die große Anzahl erforderlicher Bus- Kommuni kationsei nhei ten führt allerdings zu einer relativ teuren Bauweise. Auch gestaltet sich das Verlegen der Feldbusleitungen recht aufwendig, da jeder Verbraucher unmittelbar angefahren werden muß.

Eine ähnliche Anordnung, bei der die Bus-Kommunkati ons- einheiten allerdings in die Venti 1 antriebe integriert sind, geht aus der DE 42 30 414 AI hervor.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher Installation eine kostengünstige Bauweise ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß an dem Steuer- modul zusätzlich zu der Kontakteinrichtung mindestens ein zusätzlicher, mit der Bus-Kommunikationseinheit verbundener Si gnal eingang und/oder Signal ausgang zum Ankoppeln wenigstens eines weiteren Verbrauchers und/oder Sensors vorgesehen ist.

Es ist somit möglich, das an dem einen Verbraucher oder Sensor angeordnete Steuermodul gleichzeitig zur Anbindung weiterer Verbraucher und/oder Sensoren zu verwenden, denen somit keine zusätzliche separate Bus-Kommunikationseinheit zugeordnet werden muß. Das Steuermodul mit der Bus-Kommu¬ ni ationseinheit kann also die zentrale Busstation für gleichzeitig mehrere Verbraucher und/oder Sensoren sein. Ohne nennenswerte Einbußen in der Flexibilität erreicht man damit eine Verringerung der Herstellungskosten. Handelt es sich bei dem Steuermodul um ein Steckerteil , so läßt sich dieses bei einem entsprechenden Anwendungsfalle als Venti 1 Stecker verwenden, wobei die vorhandenen weiteren Verbraucher und/oder Sensoren an diesen Venti 1 Stecker anschließbar sind, so daß sie über dessen zentrale, einer Gruppe von Verbrauchern und/oder Sensoren zugeordnete Bus- Kommunikationseinheit mit dem Feldbus kommunizieren können. Da es sich hierbei erübrigt, sämtliche vorhandenen Verbraucher und/oder Sensoren mit den Feldbusleitungen anzufahren, reduziert sich überdies der Instal 1 ations- aufwand.

Der Feldbus ist vorzugsweise ein serieller Bus in söge- nannter 2-Lei ter-Ausführung . Zweckmäßigerweise entspricht der Feldbus der sogenannten ASI-Spezi fikation, wobei auch die Bus-Kommunikationseinheit als entsprechend konzipierte ASI-Busstati on ausgeführt ist.

In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung wiedergegeben.

Die an dem Steuermodul vorhandenen Si gnal ei ngänge und/ oder Si gnal ausgänge sind zweckmäßigerweise über elektrische

Leiter mit externen Anschlußteilen verbunden, die an die in die Schaltung einzubeziehenden Verbraucher und/oder Sensoren anschließbar sind. Ausgezeichnete Flexibilität bei den erforderlichen Verlegearbeiten verspricht hier eine Bauform, bei der die elektrischen Leiter in Kabelform ausgeführt sind. Für spezielle Lösungen kann aber auch vorgesehen sein, eines oder mehrere der vorhandenen Anschlußteile starr mit dem Steuermodul zu verbinden, so daß bei der Montage des Steuermoduls gleichzeitig auch das betreffende Anschlußteil mit dem zugeordneten Verbraucher und/oder Sensor kuppelbar ist.

Zwischen den elektrischen Leitern und den Si gnal ei ngängen bzw. Si gnal ausgängen ist eine feste Verdrahtung möglich. Um beispielsweise einen wahlweisen Anschluß unterschiedlich langer elektrischer Leiter zu ermöglichen, kann jedoch auch eine lösbare Verbindung vorgesehen sein, die vorzugsweise von einer Steckkupplungseinrichtung gebildet wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Steuermodul auf einem Verbraucher installiert, und zusätzlich zu der dabei verwendeten Kontakteinrichtung sind ausschließlich Si gnal ausgänge vorhanden, die mit weiteren Verbrauchern verbunden sind. Eine solche Anordnung wird vor allem in Zusammenhang mit Venti 1 baugruppen eingesetzt.

Das Steuermodul kann in einer weiteren bevorzugten Bauform mit seiner Kontakteinrichtung unmittelbar an einem Sensor angebracht sein, wobei im übrigen nur Si gnal ei ngänge vor¬ handen sind, die mit weiteren Sensoren kommunizieren. Die Sensorsignale werden hier in die Bus-Kommunikationseinheit eingespeist, die sie bei entsprechender Abfrage an den angeschlossenen Feldbus weiterleitet.

In derzeit für optimal gehaltener Ausstattung sind zus tz¬ lich zu der Kontakteinrichtung, die je nach Anbringungsort des Steuermoduls einen Signalausgang oder einen Signal¬ eingang bilden, weitere drei Si gnal ei ngänge und/oder Signal ausgänge vorhanden, so daß insgesamt vier Anschluß¬ möglichkeiten bestehen. Eine besonders kompakte Einheit liegt dann vor, wenn das Steuermodul auf einem ersten Verbraucher montiert ist, ein weiterer Si gnal ausgang mit einem weiteren Verbraucher kommuniziert und darüber hinaus weitere zwei Si gnal ei ngänge vorhanden sind, die an Sensoren angeschlossen sind, welche ihrerseits an einer Antriebseinrichtung, beispielsweise an einem Linearantrieb, installiert sind. Beim Betrieb der Antriebseinrichtung werden Sensorsignale erzeugt, die zur Ansteuerung der beiden Verbraucher verwendet werden, die ihrerseits eine den Betrieb der Antriebseinrichtung vorgebende Venti 1 anordnung steuern können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine mehrere Steuereinrichtungen der erfindungs¬ gemäßen Art enthaltende Anlage in Feldbus- Anschaltung, wobei strichpunktiert verschiedene Einheiten der Anlage angedeutet sind, die mit unterschiedlich gestalteten Steuereinrichtungen ausgestattet sind, welche im Detail in den weiteren Figuren wiedergegeben sind, Fig die in Fig. 1 markierte Einheit II in de¬ taillierterer Darstellung in Draufsicht,

Fig. 3 die Anordnung aus Fig. 2 in Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil III,

Fig. 4 die in Fig. 1 markierte Einheit IV in de¬ taillierterer Darstellung,

Fig. 5 die in Fig. 1 markierte Einheit V in de¬ taillierterer Darstellung,

Fig die in Fig. 1 markierte Einheit VI in de¬ taillierterer Darstellung und

Fig eine weitere vorteilhafte Bauform der Steuer¬ einrichtung.

Vorab sei bemerkt, daß die in der Anlage gemäß Fig. 1 vorhandenen verschiedenen Einheiten in beliebiger Zu¬ sammenstellung verwendbar sind. Die mehreren Varianten dienen im vorliegenden Falle der Erläuterung der viel¬ fältigen Ausführungsformen der Steuereinrichtung.

In Fig. 1 ist eine Anlage oder Einrichtung abgebildet, wie sie beispielsweise zur Steuerung einer Maschine in der Montage- oder Fertigungstechnik eingesetzt werden kann. Es ist eine zentrale Steuereinheit 1 vorhanden, die ein Steuerprogramm enthält, über das die Betriebsweise der einzelnen Komponenten der Anlage gesteuert wird. Vor¬ zugsweise handelt es sich um eine speicherprogrammierbare Steuerung ( SPS ) .

An die zentrale Steuereinheit 1 ist ein Feldbus 2 ange- schlössen. Dieser entspricht vorliegend der sogenannten ASI- Spezi fi kation. Es handelt sich um einen 2-Leiter-Bus bzw. 2- Draht-Bus, bestehend aus zwei drahtförmigen Leitern 3, 4. Es kann sich wie vorliegend um einzelne Leiter handeln, aber auch um in einem gemeinsam isolierten Kabel integrierte Leiter. Die Übermittlung der Steuersignale erfolgt zweckmäßiger Weise in serieller Übertragungstechnik.

Entlang des Feldbusses 2 sind mehrere Einheiten II, IV, V, VI angeschlossen, die jeweils einen oder mehrere Verbraucher 5 und/oder einen oder mehrere Sensoren 6 enthalten (vgl . Fig. 2 bis 7). Die zentrale Steuere nheit 1 übermittelt den Verbrauchern 5 über den Feldbus 2 gewisse Steuersignale, die die Verbraucher 5 zu gewissen Aktionen veranlassen. Andererseits erhält die zentrale Steuereinheit 1 über den Feldbus 2 von den Sensoren 6 stammende Steuersignale, die die Signalausgabe beeinflussen. Auf diese Weise liegt eine integrierte Steuerung vor.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 7 wird in vorteil¬ hafter Weise bei der Übermittlung von Steuersignalen zwischen dem Feldbus 2 und wenigstens einem Verbraucher und/oder Sensor eingesetzt. Sie eignet sich also für die Signal Übermittlung in beiden Über ittlungsrichtungen. Bevorzugte Bauformen geben die Fig. 2 bis 7 wieder. Zunächst sei Bezug genommen auf die Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3. Hier ist eine Ventilbaugruppe 8 gezeigt, die mehrere längsseits aneinander angrenzend aufeinanderfolgend angeordnete Steuerventile 12 umfaßt. Beim Ausführungsbei¬ spiel sind vier Steuerventile 12 vorhanden. Die Steuer¬ ventile 12 sind auf einem platten- oder 1 ei stenförmigen Fl ui dvertei 1 er 13 befestigt.

Der Fl ui dvertei 1 er 13 ist längs von mehreren Fluidkanälen 14 durchzogen. Diese ünden in an sich bekannter Weise in gewissem Muster an der Bestückungsfläche des Fl ui dvertei 1 ers 13, auf der die Steuerventile 12 sitzen, über einen oder mehrere der Fluidkanäle 14 erfolgt eine zentrale

Druck i ttel zufuhr, andere der Fluidkanäle 14 können zur Abluftführung dienen, und wieder andere der Fluidkanäle 14 können Vorsteuer-Druckmedium enthalten. Der Aufbau kann beispielsweise demjenigen entsprechen, wie er in der DE 42 30 414 AI beschrieben ist.

Die Steuerventile 12 steuern die Zufuhr und Abfuhr von insbesondere pneumatischem Druckmedium zu beliebigen Arbeitseinheiten 15, wie sie exemplarisch in Fig. 4 und 6 dargestellt sind. Hierbei handelt es sich beispielsweise um f1 uidbetätigte Linearantriebe bzw. Arbeitszylinder. An den Steuerventilen 12 sind Öffnungen 16 vorgesehen, an denen zu den Arbeitseinheiten 15 führende, in der Zeichnung nicht näher dargestellte Druckmi ttell ei tungen anschließbar sind. Ein in den Steuerventilen 12 angeordneter Ventilschieber bestimmt durch seine jeweilige Stellung die Strömungsrichtung des Druckmediums und damit das Betriebs¬ verhalten der angeschlossenen Arbeitseinheit.

Die jeweilige Schaltstellung des Venti 1 Schiebers eines jeweiligen Steuerventils 12 wird durch einen oder mehrere elektrisch betätigbare Venti 1 antriebe 17 vorgegeben. Die Steuerventile gemäß Fig. 2 und 3 verfügen jeweils über zwei Ventilantriebe 17, die z.B. im Bereich der einander entgegengesetzten Stirnseiten des Steuerventils 12 angesetzt sind. Die Ventilantriebe 17 des Ausführungsbeispiels sind Elektromagneteinrichtungen, die in an sich bekannter Weise eine Magnetspule 18 und einen beweglichen Magnetanker 22 enthalten. Der Magnetspule 18 zugeführte elektrische Steuersignale beeinflussen die Stellung des Magnetankers 22 und dadurch die Beaufschlagung des Ventilschiebers mit Druckmittel aus den Vorsteuerkanälen 14. Entsprechend der gewählten Oruckbeaufschl agung ergibt sich eine bestimmte Schaltstellung des Ventilschiebers.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die oben erwähnten Verbraucher 5 von den Ventilantrieben 17 gebildet.

Die Steuereinrichtung 7 gemäß Fig. 2 und 3 umfaßt ein vorzugsweise blockartig gestaltetes Steuermodul 23. Im Innern dieses Steuermoduls 23 befindet sich eine Bus- Kommunikationseinheit 24, die vorliegend als ASI-Busstati on konzipiert ist. An einer Außenseite des Steuermoduls 23 sind Anschlußmittel 25 geeigneter Art vorhanden, die ein lösbares Anschließen der Leiter 3, 4 des Feldbusses 2 ermöglichen. Die angeschlossenen Leiter 3, 4 stehen über erste interne Leiter 26 in elektrischer Verbindung mit der Bus- Kommunikationseinheit 24. An anderer Stelle im Bereich der Außenseite des Steuermoduls 23 befindet sich eine elektrische Kontakteinrichtung 27. über zweite interne Leiter 28 kommuniziert auch diese mit der Bus- Kommunikationseinheit 24.

Das Steuermodul 23 ist unmittelbar auf einem der Ventil¬ antriebe 17 montiert. Eine entsprechende Befestigungs¬ schraube ist bei 31 angedeutet. Die elektrische Kontakt¬ einrichtung 27 steht dabei in elektrischer Verbindung mit an dem zugeordneten Venti 1 antrieb 17 vorgesehenen Kontakt- mitteln 32, die über interne Leiter des Venti 1 antriebes 17 mit dessen Magnetspule 18 verbunden sind.

Auf diese Weise ist die Bus-Kommunikationseinheit 24 in die elektrische Verbindung zwischen dem Feldbus 2 und dem Verbraucher 5 zwischengeschaltet.

Im Betrieb der Anordnung liest die Bus-Kommunikationseinheit 24 die durch den Feldbus 2 geschickten Signale. Sowie ein an die betreffende Bus-Kommunikationseinheit 24 adressiertes Steuersignal ankommt, veranlaßt die Bus-Kommunikations¬ einheit 24 die entsprechende Aktion, beispielsweise das Anziehen des Magnetankers 22 zum Verschieben des Venti 1 gl iedes . In vorteilhafter Weise verfügt das Steuermodul 23 nicht nur über die elektrische Kontakt- einrichtung 27 als Si gnal ausgang. Es sind darüber hinaus weitere Si gnal ausgänge 33 an dem Steuermodul 23 vorgesehen. Das beispielsgemäße Steuermodul 23 verfügt über drei solcher zusätzlicher Si gnal ausgänge 33, so daß, unter Einbeziehung der elektrischen Kontakteinrichtung 27, das Steuermodul 23 mit insgesamt vier Si gnal ausgängen ausgestattet ist.

Die drei zusätzlichen Si gnal ausgänge 33 sind unabhängig voneinander über dritte interne Leiter 34 an die Bus- Kommunikationseinheit 24 elektrisch angeschlossen. Außerdem steht jeder dieser zusätzlichen Signal ausgänge 33 mit einem weiteren Verbraucher 5' , 5¹ ', 5¹ ' ' in elektrischer Verbindung. Hierbei handelt es sich wiederum um Ventil¬ antriebe 17 17 17' ' '

Der eine Venti 1 antri eb 17' sitzt an dem gleichen Steuer¬ ventil 12, an dem uch der das Steuermodul 23 tragende erste Venti 1 antrieb 17 sitzt. Die beiden anderen Venti 1 antriebe 17' ', 17' ' ' befinden sich vorliegend in entsprechender Weise an einem der anderen Steuerventile 12' . Auf diese Weise ist das Steuermodul 23 gleichzeitig für die Ansteuerung mehrerer Venti 1 antriebe 17 wie auch mehrerer Steuerventile 12 zuständig.

Die an die zugeordnete Bus-Kommuni kationsei nhei t 24 adressierten, über den Feldbus 2 von der zentralen Steuer¬ einheit 1 kommenden Steuersignale enthalten die für die Aktivierung der angeschlossenen Verbraucher 5, 5' , 5' ' , 5' ¹ ' erforderlichen Informationen. Diese werden von der Bus- Kommunikationseinheit 24 ausgewertet, und entsprechend erfolgt die Betätigung der angeschlossenen Verbraucher.

Wesentlich ist hierbei, daß mehreren Verbrauchern 5 eine gemeinsame Bus-Kommuni kati onseinhei t 24 zugeordnet ist, die sich in einem Steuermodul 23 befindet, das seinerseits direkt an einem der Verbraucher 17 angebracht ist.

Eine vergleichbare Anordnung ist auch im Zusammenhang mit Sensoren möglich, was durch die Fig. 6 gut illustriert wird, Hier erkennt man zwei der oben bereits erwähnten Arbeitseinheiten 15, an denen jeweils ein Sensor 6 ange¬ bracht sind, die auf eine gewisse Stellung eines im Gehäuse der Arbeitseinheiten 15 angeordneten Kolbens ansprechen.

Die beispielsgemäßen Sensoren 6 sind sogenannte Reed-

Sensoren, ebensogut könnte es sich um Sensoren anderer Art handeln, wie z.B. induktive, agnetoresi sti ve oder magnetostri kti e Sensoren. Im übrigen soll der Begriff "Sensoren" jegliche Einrichtungen umfassen, die einen Betriebsparameter messen.

Das Steuermodul 23 ist an einem der Sensoren 6 montiert. Die an ihr vorgesehene elektrische Kontakteinrichtung 27 steht mit der Sensoreinrichtung im Innern des Sensors 6 in elektrischer Verbindung. Hier bildet die elektrische

Kontakteinrichtung 27 einen Si gnal ei ngang, indem über sie von dem Sensor 6 stammende Signale eingespeist werden, die die angeschlossene Bus-Kommunikationseinheit 24 bei ent¬ sprechender Ansteuerung an den Feldbus 2 übermittelt, von wo sie zu der zentralen Steuereinheit 1 gelangen.

Das Steuermodul 23 verfügt hier zusätzlich über drei weitere Signaleingänge 35. Jeder dieser Signaleingänge 35 ist an einen weiteren Sensor 6' , 6' ' , 6' ' ' angeschlossen. Der eine Sensor 6' befindet sich an der gleichen Arbeitseinheit 15 wie der das Steuermodul 23 tragende Sensor 6. Die beiden anderen angeschlossenen Sensoren 6' ¹, 6' ¹ ' befinden sich an wenigstens einer weiteren Arbeitseinheit 15' . Somit gehen bei der Bus-Kommunikationseinheit 24 die Steuersignale mehrerer voneinander unabhängiger Sensoren ein und werden anschließend über den Feldbus 2 der zentralen Steuereinheit 1 zugeführt.

Die Fig. 4 zeigt eine Mischanordnung, bei der an dem Steuermodul 23 sowohl Si gnal ei ngänge als auch Si gnal ausgänge vorhanden sind. Das Steuermodul 23 sitzt auf einem Verbraucher 5, so daß die mit diesem verbundene Kontakteinrichtung 27 als Signal ausgang fungiert, über einen weiteren Si gnal ausgang 33 ist ein zweiter Verbraucher 5' in Gestalt eines weiteren Venti 1 antriebes 17' angeschlossen. Darüber hinaus sind zwei weitere Si gnal ei ngänge 35 vorhanden, die mit zwei Sensoren 6, 6' verbunden sind, die an einer Arbeitseinheit 15 angeordnet sind.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, ein Steuermodul 23 mit gemischter Anordnung von Si gnal ei ngängen und Signal- ausgängen unmittelbar an einem Sensor zu plazieren und von dort aus einen weiteren Sensor sowie weitere Verbraucher anzusteuern.

Die bei allen Ausführungsbeispielen vorhandene Gesamtanzahl von vier Stück an Si gnal ausgängen 33 und Si gnal ei ngängen 35 erweist sich als besonders vorteilhaft, weil bei geringem Aufwand besonders flexibel . Es wäre allerdings denkbar, eine andere Gesamtanzahl vorzusehen, wobei auch das zahlenmäßige Verhältnis zwischen Signalausgängen und Signaleingängen nach Bedarf variieren könnte.

Im Falle der in Fig. 2 und 3 gezeigten Einheit II sind die Steuerventile 12 paarweise an ein gemeinsames Steuermodul 23 angeschlossen. Bei der vorhandenen Vierzahl von Steuer- ventilen 12 sind daher zwei Steuermodule 23 vorhanden.

Die elektrische Verbindung zwischen den an dem Steuermodul 23 vorhandenen weiteren Si gnal ausgängen 33 oder Signal¬ eingängen 35 mit dem jeweils zugeordneten Verbraucher 5 oder Sensor 6 erfolgt zweckmäßigerwe se unter Vermittlung flexibler elektrischer Leiter 36. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um Kabel mit jeweils einem oder mehreren internen Drähten, die von einem Isolationsmantel umgeben sind. Kabel dieser Art sind sehr kostengünstig und lassen sich vom Anwender selbst problemlos auf die gewünschte Länge zuschneiden. Am verbrauchersei ti gen bzw. sensorsei tigen Ende der elektrischen Leiter 36 ist vorzugsweise jeweils ein Anschlußteil 37 angebracht. Dieses Anschlußteil 37 wird lösbar an dem betreffenden Verbraucher 5 bzw. Sensor 6 angebracht. Eine an ihm angeordnete Kontakteinrichtung 38 steht im an einen Verbraucher 5 bzw. Sensor 6 angesetzten Zustand mit den an diesem vorgesehenen Kontaktmitteln 32 in elektrischer Verbindung, die ihrerseits mit der internen Einrichtung des zugeordneten Verbrauchers oder Sensors verbunden sind.

Somit lassen sich die in Fig. 2 bis 4 und 6 abgebildeten Steuereinrichtungen 7 nach Bedarf sehr einfach montieren und demontieren. Abgesehen vom Anschluß des Feldbusses 2 ist lediglich ein Anbringen des Steuermoduls 23 sowie der drei Anschlußteile 37 erforderlich.

Um diesen Anschlußvorgang zu erleichtern, sind sowohl das Steuermodul 23 als auch die Anschlußteile 37 vorzugsweise als Steckerteile ausgebildet. Das Ansetzen ist also ein Steckvorgang. Die elektrische Kontakteinrichtung 27, die elektrische Kontaktanordnung 38 sowie die Kontaktmittel 32 sind hierbei als Steckkontakte ausgeführt, die zu Mehr¬ fachsteckeinrichtungen bzw. Multipol-Steckverbindungen zusammengefaßt sein können.

Wie schon bei dem Steuermodul 23 empfiehlt sich auch bei den Anschlußteilen 37 eine zusätzliche Fixierung an dem sie tragenden Element 5, 6 mittels Befestigungsschrauben 31.

Während die elektrischen Leiter 36 bei den bisher be- schriebenen Ausführungsbeispielen fest mit dem Steuermodul 23 verdrahtet sind, zeigt die Fig. 5 eine Bauform, die ein lösbares Ankuppeln der betreffenden Leiter 36 ermöglicht. Die beiden hier zusätzlich vorhandenen Signaleing nge 35 sind jeweils mit einer Kupplungseinrichtung 42 versehen. Bei dieser handelt es sich vorzugsweise um eine Steck- kuppl ungsei nri chtung . Die nicht näher dargestellten elek¬ trischen Leiter 36 können so nach Bedarf in einem raschen Arbeitsgang angeschlossen oder entfernt werden.

Entsprechende Kupplungseinrichtungen 42 sind natürlich auch bei Si gnal ausgängen 33 möglich.

Im Falle der Fig. 5 ist das Steuerventil 12 ein monostabiles Ventil , so daß ein Venti 1 antrieb 17 zur Betätigung ausreicht. Auf diesem sitzt das Steuermodul 23. An die beiden unbelegt gezeigten Si gnal ei ngänge 35 können bei Bedarf von Sensoren kommende elektrische Leiter lösbar angeschlossen werden.

In Fig. 7 ist eine Bauform gezeigt, bei der das Steuermodul 23 und ein Anschlußteil 37 starr miteinander verbunden sind. Die starre Verbindung erfolgt über ein z.B. stegartiges überbrückungsgl i ed 43, das mit den Gehäusen des Anschlußteils 37 und des Steuermoduls 23 einstückig ausgebildet sein kann. Die zwischen dem Anschlußteil 37 und dem Steuermodul 23 verlaufenden elektrischen Leiter 36 erstrecken sich im Innern des überbrückungsgl iedes 43 und sind dadurch gut geschützt. Da keine Flexibilität verlangt wird, können sie in Gestalt von Leiterbahnen an einer oder mehreren Leiterplatten vorgesehen sein, die im Innern der sich aus dem Steuermodul 23, dem überbrückungsgl i ed 43 und dem Anschlußteil 37 zusammensetzenden Baueinheit 44 auf¬ genommen sind. Diese Baueinheit 44 bildet somit insgesamt praktisch eine Mehrfachsteckvorrichtung, die sich in einem einzigen Montagevorgang an die zugeordneten Verbraucher 5 bzw. Sensoren 6 ansetzen läßt. Derartige Anordnungen empfehlen sich für spezielle Lösungen mit großer Stückzahl, die keinerlei Anschlußvariation erfordern.

Die beispielsgemäße Steuereinrichtung 7 läßt sich im Zusammenhang mit allen Aktoren betreiben, die von elektro- magnetischen Elementen angesteuert werden. Sie eignet sich für Verbraucher 5 und Sensoren 6 unterschiedlicher Art und Größe, wobei ohne weiteres an ein und dieselbe Steuer- einrichtung 7 unterschiedliche Verbraucher- oder Sensortypen angeschlossen werden können.

Da in einer Anlage, wie sie z.B. in Fig. 1 schematisch beispielhaft angedeutet ist, eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Punkten mit dem Feldbus 2 angefahren werden muß, gestaltet sich die Installation sehr einfach. Die einzelnen Steuermodule 23 können variabel an verschiedenen Stellen entlang des Feldbusses an diesen angeschlossen werden. Querverzweigungen zu den nicht unmittelbar an den

Steuermodulen 23 angeordneten Verbrauchern 5 bzw. Sensoren 6 lassen sich über die elektrischen Leiter 36 und die Anschlußteile 37 durchführen, wobei letztere einfachster Bauart sein können und insbesondere keine eigene Bus- Kommunikationseinheit benötigen.

In Fig. 2 und 3 ist bei 45 noch ein Not-Aus-Strang abgebildet, der optional vorgesehen sein kann, um im Notfall einzelne Aktoren abzuschalten. In diesem Falle sollte die Betriebsenergie allerdings nicht über den Feldbus 2, sondern getrennt von diesem über den Not-Aus-Strang zugeführt werden.

Die als Kabel ausgebildeten elektrischen Leiter 36 können als Spiralkabel ausgeführt sein, um bei einfacher Handhabung eine variable Längenanpassung vornehmen zu können.

Claims

Ansprüche

1. Steuereinrichtung zur Verwendung bei der Übermittlung von Steuersignalen zwischen einem Feldbus (2) und wenigstens einem Verbraucher (5) und/oder Sensor (6), insbesondere zur Ansteuerung von Ventilen (12) , mit einem Steuermodul (23), das eine an den Feldbus (2) anschließbare Bus- Kommunikationseinheit (24) aufweist, und das derart an einem Verbraucher (5) und/oder Sensor (6) festlegbar ist, daß seine Bus-Kommunikationseinheit (24) über eine an dem Steuermodul (23) vorgesehene Kontakteinrichtung (27) elektrisch mit dem Verbraucher (5) und/oder Sensor (6) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuer¬ modul (23) zusätzlich zu der Kontakteinrichtung (27) minde¬ stens ein zusätzlicher, mit der Bus-Kommunikationseinheit (24) verbundener Si gnal ei ngang (35) und/oder Si gnal ausgang (33) zum Ankoppeln wenigstens eines weiteren Verbrauchers (5' , 5' ' , 5' ' ') und/oder Sensors (6' , 6' ' , 6' ' ' ) vorgesehen ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Steuermodul (23) ein Steckerteil ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß mindestens ein Si gnal ei ngang (35) und/ oder Si gnal ausgang (33) über elektrische Leiter (36) mit einem außerhalb des Steuermoduls (23) angeordneten An¬ schlußteil (47) verbunden ist, das an einen weiteren Ver¬ braucher (5', 5' ' , 5¹ ' ') und/oder Sensor (6' , 6' ' , 6' ¹ ') anschließbar ist, um diesen mit der Bus-Kommunikations¬ einheit (24) elektrisch zu koppeln.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sämtliche an dem Steuermodul (23) vorhandenen Si gnal ausgänge (33) und/oder Si gnal ei ngänge (35) mit jeweils einem externen Anschlußteil (37) verbunden sind.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die zu einem jeweiligen Anschlußteil (37) führenden elektrischen Leiter (36) als flexible Leiter ausgeführt sind, insbesondere in Gestalt von Kabeln.

6. Steuereinr chtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschlußteil (37) starr mit dem Steuermodul (23) verbunden ist.

7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (37) ein Steckerteil ist.

8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Signal¬ eingang (35) und/oder Signalausgang (33) eine Kupplungs¬ einrichtung (42) zum lösbaren Ankuppeln der zu einem Verbraucher (5' , 5' ', 5' ") und/oder Sensor (6' , 6' ', 6' ¹ ') führenden elektrischen Leiter (36) vorgesehen ist.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (42) eine Steck- kupplungsei nrichtung ist.

10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bus-Kommunikationseinheit (24) eine ASI -Busstation für einen ASI-Bus ist.

11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verbraucher (5) von einem elekt isch bet tigten Ventilantrieb (17), beispielsweise einer Elektromagneteinrichtung, gebildet ist,

12. Steuereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mehrere, mit jeweils mindestens einem Venti 1 antrieb (17) versehene Steuerventile (12) zu einer oder mehreren Baugruppen (8) zusammengefaßt sind.

13. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor (6, 6' ) einem Linearantrieb (15, 15') zugeordnet ist, beispielsweise einem f1 uidbetäti gten Arbeitszylinder.

14. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (23) zusätzlich zu der Kontakteinrichtung (27) ausschließlich über Signaleingänge (35) verfügt.

15. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (23) zusätzlich zu der Kontakteinrichtung (27) ausschließlich über Si gnal ausgänge (33) verfügt.

16. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (23) zusätzlich zu der Kontakteinrichtung (27) über jeweils mindestens einen Si gnal e ngang (35) und einen Si gnal ausgang (33) verfügt.

17. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Steuermodule (23) vorhanden sind, die variabel an verschiedenen .Stellen entlang des Feldbusses (2) an diesen anschließbar sind.

Zusammenfassung

Es wird eine Steuereinrichtung zur Verwendung bei der Übermittlung von Steuersignalen zwischen einem Feldbus (2) und wenigstens einem Verbraucher (5) vorgeschlagen. Sie verfügt über ein Steuermodul (23), das eine an den Feldbus (2) anschließbare Bus-Kommunikationse nheit (24) aufweist, und das sich derart an dem Verbraucher (5) festlegen läßt, daß eine an ihm vorgesehene Kontakteinrichtung (27) mit diesem Verbraucher (5) verbunden ist. Zusätzlich zu der Kontakteinrichtung (27) ist an dem Steuermodul (23) mindestens ein weiterer Si gnal ei ngang und/oder Si gnal ausgang (33) vorgesehen, der mit der Bus-Kommuni ationseinheit (24) verbunden ist und zum Ankoppeln wenigstens eines weiteren Verbrauchers (5' ) und/oder Sensors dient.

Figur 3