WO2009006916A1 - System und verfahren zur steuerung von busvernetzten geräten über einen offenen feldbus - Google Patents

System und verfahren zur steuerung von busvernetzten geräten über einen offenen feldbus Download PDF

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WO2009006916A1
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Georg Reidt
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Moeller Gmbh
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    • H04L43/0817—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking functioning

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for controlling bus-networked devices with a gateway via an open fieldbus.
  • the subject includes, in particular, the data networking, the subscriber configuration of the devices and the electrical supply of the devices with energy.
  • Typical devices are industrial switching devices such as contactors, motor starters, circuit breakers and measuring sensors and similar devices.
  • the aforementioned industrial switching devices and others are usually switched or monitored centrally in electrical installations via a control system, for example via a programmable logic controller (PLC).
  • PLC programmable logic controller
  • the switching devices are connected to the control unit (e.g., the PLC) via the control wiring lines.
  • This usually consists of the lines that the switching device, here preferably a contactor, on and off and at the same time provide the necessary energy to switch the switching device and lines that return the signals from the switching device for monitoring to the control unit .
  • Examples of signals for monitoring a switching device, in particular for a motor starter, are the status of the contactor position (on / off) or the status of the motor protection switch (on / off).
  • the wiring and interconnection of the electrical switching devices with the control system is carried out by hand, typically by electricians.
  • This work can often be a very time-consuming part of the cabinet design.
  • the wiring is error-prone over many similar control lines, as they can be reversed, for example when laying in the cable channel and then connected to terminals of the wrong devices.
  • the control cables must be connected to the individual switching devices in order to connect them electrically. For this purpose, further effort is required in the form that cut to length for laying the cables cable ducts and these must be mounted on the mounting plate, in which then the individual control cables can be installed.
  • EP 0 779 640 A2 discloses providing bus-capable amplifier modules for drive arrangements of electrical switching devices.
  • the electromagnetic or electronic amplifier arrangement is connected via an interface circuit with bus connections and on the one hand with supply power connections and on the other hand drive connections.
  • the interface circuit is designed bi- or unidirectional.
  • switching means for signals to be adopted by the bus for setting parameters of the amplifier module and / or the switching device and circuit means for the detection of signals to be transmitted to the bus via states of the amplifier module and / or the switching device are provided.
  • a module is known from EP 0 637 784 A1, which is provided with a bus coupler, on the one hand with a
  • the module can
  • Forming shutdown commands by processing the measurement signals themselves and delivering them to the tripping system for a circuit breaker.
  • DE 101 47 442 A1 discloses a method and a device as well as a control unit for monitoring a bus system with at least three
  • a participant is formed as a parent and initiates each data transfer on the bus system.
  • a second subscriber is formed as an element of a locking system of a lockable vehicle interior and a third party is outside the lockable vehicle interior formed.
  • the first subscriber monitors the data transmission in such a way that, in at least one operating state of the vehicle and / or the bus system, the first subscriber initiates measures to prevent transmission of the data during each data transmission on the bus system which was not initiated by him.
  • the bus system used is a LIN bus system.
  • DE 101 47 446 A1 also discloses a method and a device for monitoring a bus system with at least two subscribers, of which at least one subscriber is configured as an authorized subscriber and monitors the data transmission on the bus system, a license plate being transmitted on each data transmission on the bus system and the tag can be uniquely assigned to a subscriber. If the data transmission is initiated by another than the one authorized subscriber, execution of the data to be transmitted is prevented. Again, a LIN bus system is used again.
  • a communication control device in which a master station transmits a batch transmission frame to a plurality of slave stations and individual response frames are transmitted from the slave stations to the master station.
  • DE 689 20 028 T2 discloses a cyclic reservation multiple access method and apparatus in a communication system, wherein access to the transmission medium in the communication network is provided with a unidirectional bus structure in a Faltbus or a Doppelbuskonfiguration and a plurality of stations between the Busses are connected, is provided.
  • the network comprises two unidirectional, reverse transmission buses and a plurality of stations, each of which is connected to the two buses. Further, a headend is provided which generates time slots on the buses at regular intervals, each station requesting access to a slot.
  • the DE 34 24 866 A1 discloses a method and an arrangement for the transmission of data, which are transmitted in a time division multiplex in digital form in a bus system.
  • the bus system consists of a central control unit, a plurality of equivalent subordinate stations belonging to the control unit and at least one data bus line connecting all the subscribers.
  • the object is achieved for a system according to the preamble of claim 1, characterized in that a single plug-in connection line is provided within the system for connecting bus users and gateway and for transmitting control and / or status data and energy.
  • the object is achieved by the fact that the gateway expects no bus subscriber in an output nominal configuration and to take over at least one bus subscriber and generate a new target configuration with the at least one bus subscriber a configuration mode in the gateway is started.
  • the object is achieved in that the switching device has at least one control input to query a previous switching device as a bus subscriber and / or a gateway (20) and a control output for selecting a subsequent switching device as another bus subscriber.
  • the invention thus relates to a system with which actuators as bus subscribers, preferably industrial switching devices, such as circuit breakers or motor protection switch contactor combinations, via an application bus system, here preferably via a LIN bus, are networked data technology, with the aim of the control and connected industrial switching devices monitor.
  • the system has at least one gateway, which is connected between an open fieldbus and actuators.
  • the only pluggable connection cable connects the individual bus participants or actuators with each other and with the gateway. It is used to transfer data, namely control and / or status data and the transmission of energy to supply the bus subscribers and possibly other components of the system.
  • the gateway is arranged between the open field bus and the connection line and has connection means for connection to the field bus, for connecting mains voltage and the connection line.
  • control wiring to the industrial switching devices is replaced by a pluggable and easily mountable line connection system. Expensive and error-prone installations of the control wiring are eliminated and the use of cable ducts, which are necessary for laying cables, or the installation of the channels saved.
  • Such wiring relates to the control lines, here preferably for a contactor, the line for switching on and off the contactor, and the status lines, here, for example, to query the switching position of the contactor or the status of a motor protection switch (on, triggered) are provided.
  • Such devices may be, for example, industrial switching devices, such as circuit breakers, electronic motor protection relay or frequency converter.
  • the system for controlling bus-connected devices with a gateway via an open field bus may have the following features individually or in combination with one another.
  • a bus controller for monitoring the gateway is provided here.
  • the gateway itself is advantageous at least one interface to the open field bus, at least one interface to an application bus for controlling and retrieving at least one actuator or bus participant lying on the application bus, and at least one data output for communication with at least one bus participant. It also proves to be advantageous if the gateway has at least one memory for remanent backup of a bus configuration which can be written by the bus controller and for securing the present bus configuration of the or an application bus.
  • the gateway comprises at least a first feed socket for the supply of primary supply voltage and at least one second feed socket for the supply of an auxiliary voltage, which is transmitted to the bus participants or is passed through.
  • the gateway can also be connectable or connected to at least one control line for addressing the first bus subscriber.
  • the gateway has at least one status display for displaying operating states of bus subscribers and the bus communication and / or the at least one bus subscriber has at least one display for displaying the own operating status. As a result, a visual control of the proper operation of the system is always possible.
  • the gateway advantageously has at least one actuating element for starting a bus configuration of the bus users connected via the application bus.
  • the gateway checks via an application bus how many bus users are connected to the application bus, whereby the bus users are advantageously numbered consecutively.
  • each bus subscriber can store his specific identification number and / or the gateway stores the identification numbers with zero voltage protection.
  • this configuration can advantageously be retentively stored in the gateway (20) as a setpoint configuration or is stored there and control and / or Status data is interchangeable between or exchanged between the gateway and the bus users.
  • the at least one bus subscriber or actuator it proves to be advantageous if it has at least one control input for polling a preceding bus subscriber and / or the gateway and a control output for selecting a subsequent bus subscriber. Furthermore, it can comprise at least one control and programming unit for implementing the bus communication and the functionality of the actuator application.
  • the at least one bus subscriber can have a device for connecting to mains voltage. Furthermore, it advantageously has at least one device for looping through the data stream and / or the auxiliary voltage to a subsequent bus subscriber or actuator and / or for forwarding the auxiliary voltage to an actuator application.
  • the at least one bus subscriber has at least one device for carrying out actor actions and / or at least one device for reporting actuator actions and / or actuator positions to the application bus, so that a communication of the actuator positions and actions via the application bus is possible.
  • the at least one bus subscriber further advantageously has at least one device for writing an identification number through the gateway.
  • the bus subscribers are advantageously consecutively numbered sequentially. Every single bus participant stores the specific one
  • the application bus can be a LIN bus with which the control and / or status data and the execution of the configuration of the application bus can be processed or processed via a protocol, which consists in particular of LIN data frames with data lengths of 1 to 8 bytes. Basically, another structure with eg other data lengths is possible.
  • a possible application bus configuration can be permanently enrolled in the gateway. Furthermore, it is possible for a written application bus configuration to be overwritten by the bus controller.
  • the invention is based on the assumption that at least one actuator can be an electrical switching device.
  • an actuator may in particular be a motor protection switch contactor combination.
  • a plug-in module which on the one hand can have the actuator properties and on the other hand has at least one mechanical display for displaying actuator positions and / or at least one display for the own operating status.
  • the actuator positions can be displayed by the plug-in module, which can be added to the actuators, so in particular switching devices. Instead of retrofitting the switching devices, it is sufficient to attach a plug-in module on this, which may also have corresponding connectors for connecting the connecting line.
  • the plug-in module can have at least one digital input for the
  • the plug-in module can advantageously have at least one circuit interruption for the actuator.
  • a circuit interruption can be used for example for the electrical locking of a reversing starter.
  • this can advantageously switch the auxiliary voltage to the contactor coil.
  • the above-mentioned further features of such a plug-in module can also be advantageously provided just in such a motor protection switch contactor combination.
  • the system may further be designed such that a power module is interposed in the row of or between the bus users, which loop through the data stream to the next bus subscriber and / or do not loop through the auxiliary voltage.
  • a power module By interposing a power module, the 'linear' power supply is interrupted by bus users to bus users. However, the data connection and the primary voltage between the bus participants located in front of the power module and the bus station behind the power module are looped through. With the intermediate power module, a new feed-in for the following bus users is realized.
  • an external voltage source is provided, which supplies an auxiliary voltage to the power module, which is transmitted to the next bus subscriber.
  • the power module advantageously has at least one display for indicating the presence of the external auxiliary voltage. This makes it possible to control the application of the auxiliary voltage to the power module and thereby also to the at least one subsequent bus subscriber.
  • At least one bus subscriber or actuator has a mechanical display for displaying actuator positions, so that these can also be read without current even without problems.
  • At least one sensor may be arranged to detect physical quantities in the row of bus subscribers.
  • a configuration mode advantageously proceeds after actuation of the actuating element.
  • Fig. 2 is a flow chart for the representation of the system test and the
  • 3A and 3B are block diagrams of the application bus system
  • Fig. 5 shows a system consisting of a gateway, bus subscribers and a power module.
  • a gateway 20 in FIG. 1C a bus subscriber in the form of a plug-in module 40 on a motor-protective circuit-contactor combination, and in FIG. 1B a power module 50, also referred to as PM, are shown as typical hardware components of an exemplary system.
  • the gateway 20 has an interface to a higher-level control system, for example to an open field bus 2 (see FIG. 3A), such as a Profibus DP, DeviceNet or CANopen or another, whereby it is connected to the higher-level fieldbus system for data purposes.
  • the gateway 20 controls via a ribbon cable 8, which is also shown in Figure 3A, the networked on an application bus 10, used as industrial switching devices bus nodes N1 to Nn.
  • the gateway 20 has a first feed device 24 for the connection of a power supply 14 for own electronics and the electronics of the bus subscribers and a second feed device 25 for the connection of a power supply 16 of the bus subscribers.
  • the latter is auxiliary voltage for the Aktorschen the bus subscribers, in which case, for example, the voltage or power supply of motor protection switch contactor combinations is provided.
  • the gateway 20 has at least one light-emitting diode 28 which serves to indicate the status of operating states of the gateway and of the bus communication.
  • the gateway 20 also has a configuration button 27 which serves to start the automatic bus configuration of the bus users; and at least one memory block is present in the gateway 20, which is used for the remanent backup of the bus configuration.
  • plug-in module 40 is used, which is also referred to as SM, which is mechanically and electrically adapted to the contactor or is.
  • the plug-in module 40 has two pin contacts 49, which serve for electrical connection to a contactor coil.
  • This plug-in module takes over the control wiring.
  • the contactor coil is electrically controlled and the contactor position is electrically interrogated.
  • a switch position indicator 46 is provided, the mechanical - visible to the operator - indicates the switching position.
  • the plug-in module 40 also has the following features: it switches the auxiliary voltage 16 (see FIGS. 3A and 3B) to the contactor coil,
  • It has a display 48 for its own operating status, it has a digital input 44 for the connection of a floating switch contact, and
  • circuit break 45 for the actuator.
  • Such a circuit interruption 45 can be used for example for the electrical locking of a reversing starter.
  • the application bus 10 is operated via the previously mentioned multi-core - here six-core - ribbon cable 8 (see FIGS. 3A and 3B).
  • the line 8 is - starting from the gateway 20 - plugged or guided bus subscribers to bus participants via connector.
  • two sockets 41, 42 are formed in the plug-in module 40 for inserting the ribbon cable 8 on the bus input side and on the bus output side. Because of the linear arrangement of subscribers, the last bus subscriber Nn has on the output side no inserted ribbon cable 8 as a connection line; its output side (socket 42) remains 'empty'.
  • Each bus user has a status indicator 28, 48, 58 to indicate the status of the device, preferably optically, as an LED.
  • the plug-in module 40 and the power module 50 of each bus node Nx has a two-terminal block 44, 45, 54, 55 in order to connect there a potential-free contact, z. B. for an auxiliary switch to query the motor protection switch position.
  • FIG. 5 further details of the system are shown.
  • N1 which is exemplified here as a motor protection switch-contactor combination
  • three lines L1, L2, L3 of the network connection and the load M are shown.
  • N1, N2, N3 to Nn bus participants a motor protection switch is shown and in the lower half plugged onto a contactor plug-in module 40 with its sockets 41, 42 and the mechanical display 48 for the contact position of the contactor.
  • the representation according to FIG. 5 can be understood as an application bus 10 with n subscribers into which the power module 50 shown in FIG. 5 can optionally be inserted.
  • a more detailed explanation of the power module 50 follows below.
  • Fig. 2A- a flow chart for the representation of a system test and in Fig. 2B a flow chart for the adoption of a new target configuration is shown. The flowcharts of the two figures merge.
  • the gateway checks whether a subscriber can be reached on the bus. If this question is answered with "yes”, the following question is asked as to whether the participant is expected at the gateway: If this question can also be answered with "yes”, the participant is configured in a further step by the gateway. Subsequently, the gateway selects the next participant via the configured participant. The gateway then checks again whether a subscriber can be reached on the bus and the polling loop is closed.
  • each individual subscriber is queried by the gateway and the possibly existing parameters are saved in the gateway. It is also checked whether the maximum permissible number of nodes on the application bus has not been exceeded. If this is the case, the gateway reverts to the error status because the setpoint is not equal to the actual configuration. If this is not the case, the subscriber data are read out and saved in the gateway. The gateway selects the next participant via the attained participants and also checks for this whether availability is available. If all participants have been detected, the gateway and the subscribers enter the normal operating state in which the control data or status data is exchanged between the gateway and the subscribers. This configuration is remanently saved as a new target configuration in the gateway.
  • FIGS. 3A, 3B show block diagrams of the bus control.
  • FIG. 3A shows the gateway and a first bus subscriber N1 and FIG. 3B a power module 50 inserted between a second and a third bus subscriber N2, N3 and the second bus subscriber N2.
  • the inputs for the open fieldbus 2 prlug connection or socket 23
  • the power supply primary voltage 14 or LM, GND, auxiliary voltage 16 or U2
  • LM the voltage supply 14 for the electronics in the gateway and the bus subscriber and U2 is understood to be the auxiliary voltage 16 for the subscriber application.
  • the output (socket 22) of the gateway leads to the 6-wire ribbon cable.
  • the power module (PM) 50 can optionally be interposed at any point in the linear row of bus subscribers (FIG. 3B). This is also indicated once again schematically in FIG. With the interposition of a Power module, the 'linear' power supply is interrupted by bus participants to bus subscribers. The data connection and the primary voltage 14 between the lying before the power module bus nodes N1, N2, N3 and lying behind the power module bus node Nn is looped through.
  • a new supply for the bus participants following following in the bus row (group G) is realized, for this the power module is connected to a voltage supply 16 ', for example to 24 Volt DC.
  • a voltage supply 16 ' for example to 24 Volt DC.
  • This power supply can be, for example, a contactor supply for a group of bus subscribers who are to act as their own EMERGENCY STOP group.
  • the power module has screw terminals or sockets 54, 55 for the power supply 16 '.
  • the power module - like the other bus users - two sockets 51, 52, one of the input and the other is the output for the connector system.
  • a status display 58 is provided on the power module, in particular for optical display via an LED, which indicates whether the supply voltage 16 'for the group G of the power module following bus subscriber is present.
  • the networking is carried out with a single pluggable connection line.
  • the connecting line 8 transmits on the one hand control data or status data and on the other hand the necessary energy for the switching devices.
  • the use of the aforementioned power modules makes it possible to form groups of bus subscribers, thereby providing a separate power supply and
  • grouping can be used to build a specific segment or circuit in which the switching devices have a separate emergency circuit.
  • OFF group in which they can be monitored, switched on or off.
  • the power modules are optional.
  • a bright circle labeled 28 "and 48" represents a glowing LED, a black circle without another marking a non-glowing LED 28, 48, and a circle of garland labeled 28 'and 48' a flashing LED.
  • the gateway 20 is the central element.
  • the bus nodes N1 to Nx are supplied with energy by the gateway, controlled and monitored, and control and status data of all connected bus subscribers are transmitted to the higher-level fieldbus 2. It is firstly connected to the power supply 14 for its own electronics and secondly to the power supply 16, which supplies the bus subscribers.
  • the auxiliary voltage 16 for bus users for example, voltage at the contactor coils
  • the bus functionality for example, emergency stop system
  • the bus users such as motor protection switch contactor combinations with plug-in modules, connected in order. If the Phmärwood 14 is turned on the first system, the gateway 20 checks the connected bus N1 to Nx on the application bus system, as already explained above to Figures 2A and 2B. In the initial situation, an arrangement without bus subscribers is provided as a target configuration. This is then updated after the integration of the individual bus users, as already described above.
  • n bus users are wired at an output target configuration, ie, without bus subscribers.
  • the gateway 20 initially expects no subscriber due to the desired configuration. Therefore, due to the configuration error, the gateway goes into the error state and this becomes optically at the gateway 20 by a blinking LED 28 '(upper right in the corner of the gateway 20 shown in Fig. 4A).
  • the control LED on the first bus subscriber N1 which is connected via the connecting line 8 directly to the gateway, flashes (LED 48 ') also, as this was not expected by the gateway. All other status or control LEDs 48 of the other bus subscribers N2 to Nx do not light up, ie are switched off.
  • the configuration button 27 is pressed on the gateway 20 to take over the connected bus users as the desired configuration. Now, it is checked by the gateway in sequence via the application bus 10, how many
  • Bus subscribers (N1 to Nx) are connected to the application bus 10.
  • the bus subscribers are numbered consecutively.
  • Each individual bus subscriber stores the specific identification number in a non-volatile manner, i. the specific identification number is available again when switching on again after a switch-off and is not lost by the switch-off.
  • the gateway all identification numbers are also saved in a non-volatile memory. After this process all connected bus participants are configured. LED 28 "on the gateway and LEDs 48" on the bus participants are all switched on statically and light up.
  • FIG. 4B also corresponds to the situation in which the system in front of the gateway is electrically switched off with respect to the primary voltage 14 and is switched on again. After switching on, the gateway checks in sequence all connected bus stations and compares these step by step with the internally stored setpoint configuration. In the situation described, the setpoint configuration agrees with the connected subscriber configuration (actual configuration) - because unchanged. This keeps the system operational.
  • the individual bus users can now be controlled and monitored via the bus controller of the higher-level open fieldbus 2. If the structure of the connected devices changes, for example, by extending or removing devices, this is detected by the gateway on the basis of the deviating nominal-actual configuration and displayed by the status LED 28.
  • Fig. 4C shows an example with an existing configuration of a gateway 20 and n bus users N1 to Nn, which is ready to operate after configuration. If this structure is supplemented by one or more bus subscribers (Nin), then the following picture results after switching on.
  • the gateway status LED 28 'flashes because the previous target configuration (n bus user) deviates from the actual configuration (n + 1 bus user).
  • the LED 48 'of the first added (even if several inserted) bus node Nin flashes because he or she was not expected by the gateway / n.
  • the user can thus very easily recognize from the flashing LEDs where the actual configuration deviates.
  • the new configuration is automatically adopted by the gateway. After expiration of the automatic bus configuration, the same situation would now be given for n + x bus subscribers, as illustrated for n bus subscribers in FIG. 4B.
  • FIG. 5 shows the use of at least one power module 50 to form a group G of bus subscribers.
  • the power module lying behind the power module bus participants here plug-in module on motor protection switch contactor combination, cut off from the auxiliary power supply 16 for the subscriber application and there is a new supply of auxiliary voltage 16 'for the latter.
  • the application bus 10 is looped through in terms of data technology and with respect to the primary voltage supply 14 for the electronics of the bus subscribers 1: 1 in the power module.
  • the auxiliary voltage 16 'fed into the power module is switched off, the bus subscribers, e.g. Sagittarius, voltage-free behind the power module.
  • Bus subscribers continue to be supplied and can therefore continue to receive the current actuator status, e.g. Contact status of the motor starter, transmitted to the gateway.
  • the current actuator status e.g. Contact status of the motor starter
  • the use of the power modules has the advantage that independent groups of motor-protective switch-contactor combination can be formed, for example an emergency-stop circuit, which can be switched off separately.
  • the use of power modules can be done anywhere in the connector system. There may also be several Power Modules in the Connection plug-in system are installed so that several independent groups are formed by bus participants.
  • connection line eg, ⁇ -core ribbon cable
  • N1 to Nn-x bus participants (actuator, motor starter, circuit breaker)

Abstract

Bei einem System und einem Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten mit einem Gateway über einen offenen Feldbus soll eine Vereinfachung derart vorgesehen werden, dass eine aufwändige Verdrahtung entfällt und der Anwender mit geringem Bedienaufwand das System überprüfen, konfigurieren und bei Fehlermeldungen neu starten kann. Hierzu ist bei einem solchen System eine einzige steckbare Verbindungsleitung (8) innerhalb des Systems zum Verbinden von Busteilnehmern (N1 bis Nx) und Gateway (20) und zur Übertragung von Steuer- und/oder Statusdaten und Energie vorgesehen. Bei einem Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten in Schaltkreisen mit einem Gateway über einen offenen Feldbus erwartet zur Lösung des Problems das Gateway in einer Ausgangs-Soll-Konfiguration keinen Busteilnehmer (N1 bis Nx) und wird zur Übernahme zumindest eines Busteilnehmers (N1 bis Nx) und Erzeugen einer neuen Soll-Konfiguration mit dem zumindest einen Busteilnehmer (N1 bis Nx) ein Konfigurationsmodus im Gateway gestartet.

Description

System und Verfahren zur Steuerung von busvemetzten Geräten über einen offenen Feldbus
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten mit einem Gateway über einen offenen Feldbus.
Der Gegenstand umfasst insbesondere die datentechnische Vernetzung, die Teilnehmerkonfiguration der Geräte und die elektrische Versorgung der Geräte mit Energie. Als typische Geräte werden industrielle Schaltgeräte, wie Schütze, Motorstarter, Leistungsschalter und Mess-Sensoren und ähnliche Geräte verstanden.
Vorerwähnte industrielle Schaltgeräte und andere werden in elektrischen Anlagen in der Regel zentral über ein Steuerungssystem, beispielsweise über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) geschaltet bzw. überwacht.
Typischerweise werden die Schaltgeräte über die Steuerverdrahtungsleitungen an die Steuereinheit (z.B. die SPS) angebunden. Diese besteht in der Regel aus den Leitungen, die das Schaltgerät, hier vorzugsweise ein Schütz, ein- und ausschalten können und die gleichzeitig die notwendige Energie zum Schalten des Schaltgerätes bereitstellen und um Leitungen, die die Signale von dem Schaltgerät zur Überwachung an die Steuereinheit zurückgeben. Beispiele für Signale für die Überwachung eines Schaltgerätes, hier insbesondere für einen Motorstarter, sind der Status der Schützschaltstellung (ein / aus) oder der Status des Motorschutzschalters (ein / ausgelöst).
Beim Aufbau einer elektrischen Anlage (z.B. eines Schaltschranks) wird die Verdrahtung und Verschaltung der elektrischen Schaltgeräte mit dem Steuerungssystem in Handarbeit durchgeführt, typischerweise von Elektrofachkräften. Diese Arbeit kann häufig ein sehr zeitaufwendiger Teil des Schaltschrankaufbaus sein. Weiterhin ist die Verdrahtung über viele gleichartige Steuerleitungen fehleranfällig, da sie beispielsweise bei der Verlegung im Kabelkanal vertauscht und dann an Klemmen von falschen Geräten angeschlossen werden können. Darüber hinaus müssen die Steuerleitungen an die einzelnen Schaltgeräte gelegt werden, um sie dort elektrisch anzuschließen. Dazu ist weiterer Aufwand in der Form nötig, dass für die Verlegung der Leitungen Kabelkanäle auf Maß abgelängt und diese auf die Montageplatte montiert werden müssen, in die dann die einzelnen Steuerleitungen verlegt werden können.
Die Zwischenschaltung von Einrichtungen zwischen einen Bus und weitere Komponenten eines Systems ist im Stand der Technik ebenfalls bekannt. In der EP 0 779 640 A2 ist es beispielsweise offenbart, busfähige Verstärkerbausteine für Antriebsanordnungen elektrischer Schaltgeräte vorzusehen. Die elektromagnetische oder elektronische Verstärkeranordnung ist über eine Schnittstellenschaltung mit Busanschlüssen und einerseits mit Speisestromanschlüssen sowie andererseits Antriebsanschlüssen verbunden. Die Schnittstellenschaltung ist bi- oder unidirektional ausgelegt. Ferner sind Schaltungsmittel für vom Bus zu übernehmende Signale für Einstellparameter des Verstärkerbausteins und/oder des Schaltgeräts sowie Schaltungsmittel für die Erfassung von an den Bus zu übergebenden Signalen über Zustände des Verstärkerbausteins und/oder des Schaltgeräts vorgesehen.
Betreffend eine Ankopplung an einen Bus ist aus der EP 0 637 784 A1 ein Modul bekannt, das mit einem Busankoppler versehen ist, der einerseits mit einem
Kontaktsystem zum elektrischen und mechanischen Anschließen an den Bus und andererseits mit einer Auswertelektronik zur programmierten Verarbeitung von Messsignalen bzw. Zustandsinformationen und zur Abgabe von Ausschaltbefehlen in Verbindung steht, wobei die Messsignale bzw. Zustandsinformationen über den Bus zugeführt werden. Das Modul kann
Ausschaltbefehle unter Verarbeitung der Messsignale selbst bilden und sie an das Auslösesystem für einen Schutzschalter abgeben.
Aus der DE 101 47 442 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung sowie eine Steuereinheit zur Überwachung eines Bussystems mit wenigstens drei
Teilnehmern bekannt, wobei ein Teilnehmer als übergeordneter Teilnehmer ausgebildet ist und jede Datenübertragung auf dem Bussystem initiiert. Ein zweiter Teilnehmer ist als Element einer Schließanlage eines verschließbaren Fahrzeuginnenraums ausgebildet und ein dritter Teilnehmer ist außerhalb des verschließbaren Fahrzeuginnenraums ausgebildet. Der erste Teilnehmer überwacht die Datenübertragung derart., dass in zumindest einem Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder des Bussystems der erste Teilnehmer bei jeder Datenübertragung auf dem Bussystem, die nicht durch ihn initiiert wurde, Maßnahmen einleitet, um eine Übertragung der Daten zu verhindern. Als Bussystem wird ein LIN-Bussystem verwendet.
Auch die DE 101 47 446 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Bussystems mit wenigstens zwei Teilnehmern, von denen zumindest ein Teilnehmer als autorisierter Teilnehmer ausgebildet ist und die Datenübertragung auf dem Bussystem überwacht, wobei bei jeder Datenübertragung auf dem Bussystem ein Kennzeichen übertragen wird und das Kennzeichen eindeutig einem Teilnehmer zugeordnet werden kann. Wird die Datenübertragung durch einen anderen als den einen autorisierten Teilnehmer initiiert, wird eine Ausführung der zu übertragenden Daten verhindert. Auch hier wird wiederum ein LIN-Bussystem verwendet.
Aus der DE 197 56 918 A1 ist eine Kommunikations-Steuervorrichtung bekannt, in der eine Master-Station einen Stapelübertragungsrahmen zu einer Vielzahl von Slave-Stationen überträgt und individuelle Antwortrahmen von den Slave- Stationen zu der Master-Station übertragen werden.
Die DE 689 20 028 T2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vielfachzugriff mit zyklischer Reservierung in einem Kommunikationssystem, wobei ein Zugriff auf das Übertragungsmedium in dem Kommunikationsnetzwerk mit einer unidirektionalen Busstruktur in einer Faltbus- oder einer Doppelbuskonfiguration und einer Vielzahl von Stationen, die zwischen den Bussen angeschlossen sind, vorgesehen ist. Das Netzwerk umfasst zwei unidirektionale, gegenläufige Übertragungsbusse und eine Vielzahl von Stationen, von denen jede mit den beiden Bussen verbunden ist. Ferner ist eine Kopfstelle vorgesehen, die Zeitschlitze in regelmäßigen Abständen auf den Bussen erzeugt, wobei jede Station den Zugriff auf einen Schlitz anfordert. Auch die DE 34 24 866 A1 offenbart ein Verfahren und eine Anordnung zur Übertragung von Daten, wobei diese in einem Zeitmultiplex in digitaler Form in einem Bussystem übertragen werden. Das Bussystem besteht aus einer zentralen Steuereinheit, mehreren gleichwertigen der Steuereinheit untergeordneten teilnehmenden Stationen und zumindest einer alle Teilnehmer verbindenden Datenbusleitung.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten mit einem Gateway über einen offenen Feldbus derart zu vereinfachen, dass eine aufwändige Verdrahtung entfällt und der Anwender mit geringem Bedienaufwand das System überprüfen, konfigurieren und bei Fehlermeldungen neu starten kann.
Die Aufgabe wird für ein System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass eine einzige steckbare Verbindungsleitung innerhalb des Systems zum Verbinden von Busteilnehmern und Gateway und zur Übertragung von Steuer- und/oder Statusdaten und Energie vorgesehen ist. Für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 31 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Gateway in einer Ausgangs-Soll-Konfiguration keinen Busteilnehmer erwartet und zur Übernahme zumindest eines Busteilnehmers und Erzeugen einer neuen Soll- Konfiguration mit dem zumindest einen Busteilnehmer ein Konfigurationsmodus im Gateway gestartet wird. Für ein Schaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 35 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Schaltgerät zumindest einen Steuereingang zur Abfrage eines vorhergehenden Schaltgeräts als Busteilnehmer und/oder eines Gateways (20) und einen Steuerausgang zur Selektion eines nachfolgenden Schaltgeräts als weiterem Busteilnehmer aufweist.. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung betrifft somit ein System, mit dem Aktoren als Busteilnehmer, vorzugsweise industrielle Schaltgeräte, wie z.B. Leistungsschalter oder Motorschutzschalter-Schütz-Kombinationen, über ein Applikationsbus-System, hier vorzugsweise über einen LIN-Bus, datentechnisch vernetzt werden, mit dem Ziel, die angeschlossenen industriellen Schaltgeräte zu steuern und zu überwachen. Das System weist mindestens ein Gateway auf, welches zwischen einem offenen Feldbus und Aktoren geschaltet ist. Die einzige steckbare Verbindungsleitung verbindet die einzelnen Busteilnehmer oder Aktoren untereinander und mit dem Gateway. Sie dient der Übertragung von Daten, nämlich Steuer- und/oder Statusdaten und der Übertragung von Energie zur Versorgung der Busteilnehmer und evtl. weiterer Komponenten den Systems. Vorteilhaft ist das Gateway zwischen dem offenen Feldbus und der Verbindungsleitung angeordnet und weist Verbindungseinrichtungen zum Verbinden mit dem Feldbus, zum Anschließen von Netzspannung und der Verbindungsleitung auf. Durch das Gateway können zahlreiche Funktionen ausgeführt werden, die im Folgenden noch näher erläutert werden.
Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens sind, dass die Steuerverdrahtung zu den industriellen Schaltgeräten durch ein steckbares und leicht montierbares Leitungsverbindungssystem ersetzt ist. Es werden aufwendige und fehleranfällige Installationen der Steuerverdrahtung eliminiert und der Einsatz von Kabelkanälen, die zur Leitungsverlegung notwendig sind, bzw. die Montage der Kanäle eingespart.
Solche Verdrahtungen betreffen die Steuerleitungen, hier vorzugsweise für ein Schütz, die Leitung zum Ein- und Ausschalten des Schützes, und die Statusleitungen, hier beispielsweise zum Abfragen der Schaltstellung des Schützes oder des Status eines Motorschutzschalters (ein, ausgelöst) vorgesehen werden.
Es ist natürlich möglich, als Aktoren oder Busteilnehmer komplexe Geräte anzuschließen, welche viele Informationen und Daten austauschen können. Solche Geräte können beispielsweise industrielle Schaltgeräte, wie Leistungsschalter, elektronische Motorschutzrelais oder Frequenzumrichter sein.
Das System zur Steuerung von busvernetzten Geräten mit einem Gateway über einen offenen Feldbus kann die folgenden Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander aufweisen. Insbesondere ist hierbei ein Buscontroller zum Überwachen des Gateways vorgesehen. Das Gateway selbst weist vorteilhaft zumindest eine Schnittstelle zum offenen Feldbus, zumindest eine Schnittstelle zu einem Applikationsbus zur Steuerung und Abfrage mindestens eines auf dem Applikationsbus liegenden Aktors oder Busteilnehmers und zumindest einen Datenausgang für die Kommunikation mit mindestens einem Busteilnehmer auf. Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn das Gateway zumindest einen Speicher zur remanenten Sicherung einer vom Buscontroller einschreibbaren Buskonfiguration und zur Sicherung der vorliegenden Buskonfiguration des oder eines Applikationsbusses aufweist.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Gateway zumindest eine erste Einspeisebuchse zur Versorgung mit Primärversorgungsspannung und zumindest eine zweite Einspeisebuchse zur Versorgung mit einer Hilfsspannung, die an die Busteilnehmer durchleitbar ist oder durchgeleitet wird, umfasst. Das Gateway kann zudem mit zumindest einer Steuerleitung zum Ansprechen des ersten Busteilnehmers verbindbar oder verbunden sein.
Als vorteilhaft erweist es sich auch, wenn das Gateway zumindest eine Statusanzeige zum Anzeigen von Betriebszuständen von Busteilnehmern und der Buskommunikation und/oder der zumindest eine Busteilnehmer zumindest eine Anzeige zum Anzeigen des eigenen Betriebsstatus aufweist. Hierdurch ist stets eine optische Kontrolle des ordnungsgemäßen Betriebs des Systems möglich.
Weiter weist das Gateway vorteilhaft zumindest ein Betätigungselement für den Start einer Buskonfiguration der über den Applikationsbus angeschlossenen Busteilnehmer auf. Bei dieser Konfiguration, also im Konfigurationsmodus, wird über einen Applikationsbus vom Gateway überprüft, wie viele Busteilnehmer am Applikationsbus angeschlossen sind, wobei die Busteilnehmer vorteilhaft durchnummeriert werden. Hierbei kann jeder Busteilnehmer seine spezifische Kennnummer und/oder das Gateway die Kennnummern nullspannungssicher abspeichern. Hierdurch tritt auch bei einem Ausschalten nach einem erneuten Einschalten kein Datenverlust auf, so dass der Betrieb nach einem Einschalten ohne weitere Maßnahmen fortgesetzt werden kann. Vorteilhaft ist nach Erfassen aller Busteilnehmer diese Konfiguration als Soll-Konfiguration in dem Gateway (20) remanent speicherbar oder wird dort gespeichert und Steuer- und/oder Statusdaten sind zwischen dem Gateway und den Busteilnehmern austauschbar oder werden zwischen diesen ausgetauscht.
Im Hinblick auf den zumindest einen Busteilnehmer oder Aktor erweist es sich als vorteilhaft, wenn dieser zumindest einen Steuereingang zur Abfrage eines vorhergehenden Busteilnehmers und/oder des Gateways und einen Steuerausgang zur Selektion eines nachfolgenden Busteilnehmers aufweist. Ferner kann er zumindest eine Steuer- und Programmiereinheit zur Realisierung der Buskommunikation und der Funktionalität der Aktor-Applikation umfassen.
Zur Stromversorgung bzw. Versorgung mit Energie kann der zumindest eine Busteilnehmer eine Einrichtung zum Anschließen an Netzspannung aufweisen. Ferner weist er vorteilhaft zumindest eine Einrichtung zum Durchschleifen des Datenstroms und/oder der Hilfsspannung an einen nachfolgenden Busteilnehmer oder Aktor und/oder zum Weiterleiten der Hilfsspannung an eine Aktor-Applikation auf.
Vorteilhaft weist der zumindest eine Busteilnehmer zumindest eine Einrichtung zur Vornahme von Aktorhandlungen und/oder zumindest eine Einrichtung zum Melden von Aktorhandlungen und/oder Aktorstellungen auf den Applikationsbus auf, so dass eine Kommunikation der Aktorstellungen und -handlungen über den Applikationsbus möglich ist.
Der zumindest eine Busteilnehmer weist weiter vorteilhaft zumindest eine Einrichtung zum Einschreiben einer Kennnummer durch das Gateway auf.
Hierüber ist eine Überprüfung der Anzahl der am Applikationsbus angeschlossenen möglich. Dabei werden die Busteilnehmer vorteilhaft der Reihe nach durchnummeriert. Jeder einzelne Busteilnehmer speichert die spezifische
Kennnummer nullspannungssicher ab, d.h. die spezifische Kennnummer steht beim erneuten Einschalten nach einem Abschalten wieder zur Verfügung und geht nicht durch das Abschalten verloren. Im Gateway werden vorteilhaft ebenfalls alle Kennnummern nullspannungssicher gespeichert. Der Applikationsbus kann ein LIN-Bus sein, mit dem die Steuer- und/oder Statusdaten und die Abwicklung der Konfiguration des Applikationsbusses über ein Protokoll abwickelbar ist oder abgewickelt wird, das insbesondere aus LIN- Datenrahmen mit Datenlängen von 1 bis 8 Byte besteht. Grundsätzlich ist auch ein anderer Aufbau mit z.B. anderen Datenlängen möglich.
Eine mögliche Applikationsbus-Konfiguration kann im Gateway fest eingeschrieben sein. Ferner ist es möglich, dass eine eingeschriebene Applikationsbus-Konfiguration vom Buscontroller überschreibbar ist.
Bezüglich der Busteilnehmer oder Aktoren geht die Erfindung davon aus, dass mindestens ein Aktor ein elektrisches Schaltgerät sein kann. Hierbei kann ein Aktor insbesondere eine Motorschutzschalter-Schütz-Kombination sein.
Vorteilhaft ist ein Steckmodul vorgesehen, das zum einen die Aktoreigenschaften aufweisen kann und zum anderen zumindest eine mechanische Anzeige zur Darstellung von Aktorstellungen und/oder zumindest eine Anzeige für den eigenen Betriebsstatus aufweist. Hierdurch können die Aktorstellungen durch das Steckmodul angezeigt werden, das auf die Aktoren, also insbesondere Schaltgeräte aufgefügt werden kann. Anstelle eines Umrüstens der Schaltgeräte ist es ausreichend, ein Steckmodul auf dieses aufzufügen, das auch entsprechende Steckverbindungen zum Anschließen der Verbindungsleitung aufweisen kann.
Ferner kann das Steckmodul zumindest einen digitalen Eingang für den
Anschluss eines potentialfreien Schaltkontakts aufweisen. Ein solcher eignet sich z. B. für einen Hilfsschalter zur Abfrage der Motorschutzschalterstellung bei einer Motorschutzschalter-Schütz-Kombination.
Das Steckmodul kann vorteilhaft zumindest eine Stromkreisunterbrechung für den Aktor aufweisen. Eine solche Stromkreisunterbrechung kann beispielsweise für die elektrische Verriegelung eines Wendestarters genutzt werden. Beim Anordnen eines Steckmoduls auf einer Motorschutzschalter-Schütz- Kombination kann dieses vorteilhaft die Hilfsspannung an die Schützspule schalten. Die vorstehend genannten weiteren Merkmale eines solchen Steckmoduls können ebenfalls vorteilhaft gerade bei einer solchen Motorschutzschalter-Schütz-Kombination vorgesehen werden.
Das System kann weiter so ausgebildet sein, dass in die Reihe der bzw. zwischen die Busteilnehmer ein Power Modul zwischengeschaltet ist, welches den Datenstrom an den nächsten Busteilnehmer durchschleift und/oder die Hilfsspannung nicht durchgeschleift. Mit dem Zwischenschalten eines Power Moduls wird die 'lineare' Energieversorgung von Busteilnehmer zu Busteilnehmer unterbrochen. Die Datenverbindung und die Primärspannung zwischen dem vor dem Power Modul liegenden Busteilnehmern und dem hinter dem Power Modul liegenden Busteilnehmer wird jedoch durchgeschleift. Mit dem in zwischengeschalteten Power Modul wird eine neue Einspeisung für die nachfolgenden Busteilnehmer realisiert. Vorteilhaft ist daher eine eine externe Spannungsquelle vorgesehen ist, die dem Power Modul eine Hilfsspannung zuführt, die an den nächstfolgenden Busteilnehmer übermittelt wird. Ferner weist das Power Modul vorteilhaft zumindest eine Anzeige zum Anzeigen des Vorhandenseins der externen Hilfsspannung auf. Hierdurch ist eine Kontrolle des Anliegens der Hilfsspannung an dem Power Modul und dadurch auch an dem zumindest einen nachfolgenden Busteilnehmer möglich.
Vorteilhaft weist mindestens ein Busteilnehmer oder Aktor eine mechanische Anzeige zur Darstellung von Aktorstellungen auf, so dass diese auch problemlos auch stromlos abgelesen werden können.
Mindestens ein Sensor kann zur Erfassung physikalischer Größen in der Reihe der Busteilnehmer angeordnet sein.
Bei dem Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten in insbesondere industriellen Schaltkreisen mit einem Gateway über einen offenen Feldbus gemäß der Erfindung läuft vorteilhaft nach Betätigen des Betätigungselements ein Konfigurationsmodus ab. Figurenbeschreibung:
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben.
Diese zeigen in:
Fig. 1 drei typische Hardwarekomponenten eines beispielhaften Systems,
Fig. 2 ein Flussdiagramm für die Darstellung des Systemtests und der
Übernahme einer neuen Soll-Konfiguration der angeschlossenen Geräte am Applikationsbus,
Fig. 3A und 3B Blockschaltbilder des Applikationsbus-Systems,
Fig. 4A bis 4C drei Konfigurationen von Busteilnehmern,
Fig. 4D Anschaltung eines weiteren Busteilnehmers und
Fig. 5 ein System bestehend aus einem Gateway, Busteilnehmern und einem Power Modul.
In den Figuren sind das vorgelegte System und das zugehörige Verfahren zur datentechnischen Vernetzung am Beispiel von Motorschutzschalter-Schütz- Kombinationen dargestellt. Der Gegenstand der Anmeldung soll jedoch durch die beispielhafte Darstellung nicht auf Motorschutzschalter-Schütz-Kombinationen, die auch als Motorstarter bezeichnet werden, beschränkt sein.
In Fig. 1A ist ein Gateway 20, in Figur 1C ein Busteilnehmer in Form eines Steckmoduls 40 auf einer Motorschutzschalter-Schütz-Kombination und in Figur 1 B ein Power Modul 50, auch als PM bezeichnet, als typische Hardwarekomponenten eines beispielhaften Systems gezeigt.
Das Gateway 20 weist eine Schnittstelle zu einem übergeordneten Steuerungssystem auf, beispielsweise zu einem offenen Feldbus 2 (siehe Figur 3A), wie einem Profibus DP, Device Net oder CANopen oder einem anderen, wodurch es datentechnisch an das übergeordnete Feldbussystem angeschlossen ist. Das Gateway 20 steuert über eine Flachbandleitung 8, die ebenfalls in Figur 3A gezeigt ist, die auf einem Applikationsbus 10 vernetzten, als industrielle Schaltgeräte eingesetzten Busteilnehmer N1 bis Nn. Das Gateway 20 weist eine erste Einspeiseeinrichtung 24 für den Anschluss einer Spannungsversorgung 14 für die eigene Elektronik und die Elektronik der Busteilnehmer und eine zweite Einspeiseeinrichtung 25 für den Anschluss einer Spannungsversorgung 16 der Busteilnehmer auf. Letztere ist Hilfsspannung für die Aktorhandlungen der Busteilnehmer, wobei hier beispielsweise die Spannungs- bzw. Stromversorgung von Motorschutzschalter-Schütz- Kombinationen vorgesehen ist. Das Gateway 20 weist mindestens eine Leuchtdiode 28, die der Statusanzeige von Betriebszuständen des Gateways und der Buskommunikation dient, auf. Das Gateway 20 weist ferner einen Konfigurationstaster 27 auf, der dem Start der automatischen Buskonfiguration der Busteilnehmer dient; und im Gateway 20 ist mindestens ein Speicherbaustein vorhanden, der zur remanenten Sicherung der Buskonfiguration verwendet wird.
Für eine Motorschutzschalter-Schütz-Kombination wird das in Figur 1C gezeigte Steckmodul 40 eingesetzt, das auch als SM bezeichnet ist, welches mechanisch und elektrisch auf das Schütz angepasst wird oder ist. Das Steckmodul 40 weist zwei Stiftkontakte 49 auf, die zur elektrischen Verbindung mit einer Schützspule dienen. Dieses Steckmodul übernimmt die Steuerungsverdrahtung. Hierüber wird die Schützspule elektrisch angesteuert und die Schützschaltstellung elektrisch abgefragt. Weiter bietet sich die Möglichkeit, einen elektrisch potentialfreien Kontakt abzufragen, sofern bzw. soweit ein solcher vorhanden ist. Neben den elektrischen Funktionen ist am Steckmodul 40 eine Schaltstellungsanzeige 46 vorgesehen, die mechanisch - für den Bediener sichtbar - die Schaltstellung anzeigt. Das Steckmodul 40 weist ferner die folgenden Merkmale auf: • es schaltet die Hilfsspannung 16 (siehe Figuren 3A und 3B) an die Schützspule,
• es weist die mechanische Schaltstellungsanzeige 46 zur Darstellung von Aktorstellungen auf,
• es weist eine Anzeige 48 für den eigenen Betriebsstatus auf, • es weist einen digitalen Eingang 44 für den Anschluss eines potentialfreien Schaltkontakts auf, und
• es weist eine Stromkreisunterbrechung 45 für den Aktor auf. Eine solche Stromkreisunterbrechung 45 kann beispielsweise für die elektrische Verriegelung eines Wendestarters genutzt werden.
Der Applikationsbus 10 wird über die bereits genannte mehradrige - hier sechsadrige - Flachbandleitung 8 betrieben (siehe Fig. 3A und 3B). Die Leitung 8 wird - beginnend vom Gateway 20 - von Busteilnehmer zu Busteilnehmer über Verbindungsstecker gesteckt bzw. geführt. Bei jedem Busteilnehmer Nx sind zwei Steckbuchsen 41 , 42 in dem Steckmodul 40 ausgebildet zum Einstecken der Flachbandleitung 8 auf der Bus-Eingangsseite und auf der Bus-Ausgangsseite. Wegen der linearen Anordnung der Teilnehmer hat der letzte Busteilnehmer Nn ausgangsseitig keine gesteckte Flachbandleitung 8 als Verbindungsleitung; dessen Ausgangsseite (Steckbuchse 42) bleibt 'leer'.
Jeder Busteilnehmer weist eine Status-Anzeige 28, 48, 58 auf, um den Gerätestatus, vorzugsweise optisch, als LED, anzuzeigen. Das Steckmodul 40 und das Power Modul 50 eines jeden Busteilnehmers Nx weist eine Zweipolklemme 44, 45, 54, 55 auf, um dort einen potentialfreien Kontakt anschließen zu können, z. B. für einen Hilfsschalter zur Abfrage der Motorschutzschalterstellung.
In Fig. 5 sind weitere Einzelheiten des Systems gezeigt. Am ersten Busteilnehmer N1 , der hier beispielhaft als Motorschutzschalter-Schütz-Kombination ausgebildet ist, sind drei Leitungen L1 , L2, L3 des Netzanschlusses und die Last M gezeigt. Weiter ist in der oberen Hälfte der als N1 , N2, N3 bis Nn bezeichneten Busteilnehmer ein Motorschutzschalter dargestellt und in der unteren Hälfte das auf ein Schütz aufgesteckte Steckmodul 40 mit seinen Steckbuchsen 41 , 42 und der mechanischen Anzeige 48 für die Kontaktstellung des Schützes. Die Darstellung nach Fig. 5 kann als Applikationsbus 10 mit n Teilnehmern verstanden werden, in den optional das in Fig. 5 gezeigte Power Modul 50 eingefügt werden kann. Eine weitergehende Erläuterung zum Power Modul 50 folgt weiter unten. In Fig. 2A- ist ein Flussdiagramm für die Darstellung eines Systemtests und in Fig. 2B ein Flussdiagramm für der Übernahme einer neuen Soll-Konfiguration dargestellt. Die Flussdiagramme der beiden Figuren gehen ineinander über.
Im ersten Schritt wird in Fig. 2A dazu aufgefordert, dass die Spannung am Gateway eingeschaltet werden soll. Im nächsten Schritt prüft das Gateway, ob ein Teilnehmer am Bus erreichbar ist. Wird diese Frage mit „ja" beantwortet, wird nachfolgend abgefragt, ob der Teilnehmer am Gateway erwartet wird. Kann auch diese Frage mit „ja" beantwortet werden, wird der Teilnehmer in einem weiteren Schritt vom Gateway konfiguriert. Nachfolgend selektiert das Gateway über den konfigurierten Teilnehmer den nächsten Teilnehmer. Anschließend wird vom Gateway erneut geprüft, ob ein Teilnehmer am Bus erreichbar ist und die Abfrageschleife damit geschlossen. Wird diese Frage bereits zu Beginn oder an dieser Stelle mit „nein" beantwortet, wird die weitere Frage gestellt, ob ein Teilnehmer vom Gateway erwartet wird. Wird auch diese Frage mit „nein" beantwortet, liegt die Situation vor, dass kein Busteilnehmer vorhanden ist, was als Soll-Konfiguration vorgegeben wird. Es wird also festgestellt, dass die Konfiguration des Gateway-Busses korrekt und das System betriebsbereit ist, da die Soll- gleich der Ist-Konfiguration ist. Daher wird dieser Zustand durch eine LED angezeigt („Status LED ein").
Wird die Frage, ob ein Teilnehmer vom Gateway erwartet wird, wenn kein Teilnehmer am Bus erreichbar ist, mit „ja" beantwortet, oder die Frage, ob der Teilnehmer vom Gateway erwartet wird, wenn dieser als am Bus erreichbar festgestellt wurde, mit „nein", liegt ein Konfigurationsfehler vor, d.h. Gateway und Bus sind nicht betriebsbereit, da die Soll-Konfiguration ungleich der Ist- Konfiguration ist. Daher wird dieser Zustand ebenfalls durch eine Anzeige-LED angezeigt („Status LED ein"). Die Abfrage, ob ein Teilnehmer am Bus erreichbar ist und ob dieser vom Gateway erwartet wird, wird als Schleife so lange durchlaufen, bis alle vom Gateway erwarteten und in der Konfiguration eingeschriebenen Busteilnehmer erfasst sind.
Im Ergebnis gibt es also die beiden Möglichkeiten: Ist-Konfiguration gleich Soll- Konfiguration und Ist-Konfiguration ungleich Soll-Konfiguration. Im ersten Fall ist das System betriebsbereit und der Status wird mit der statisch leuchtenden Status-LED 28" angezeigt. In der Ungleich-Situation blinkt die Status-LED 28', wodurch der Bediener zur Betätigung des Konfigurationstasters 27 veranlasst wird. Mit der Betätigung des Konfigurationstasters 27 wird die vorhandene Konfiguration als Soll-Konfiguration übernommen und das System geht in die endgültige Überprüfung (Fig. 2B) über.
Hierbei wird jeder einzelne Teilnehmer vom Gateway abgefragt und die evtl. vorhandenen Parameter im Gateway gesichert. Weiter wird geprüft, ob die maximal zulässige Anzahl von Teilnehmern am Applikationsbus nicht überschritten wurde. Ist dies der Fall, so geht das Gateway wieder in den Fehlerstatus über, da die Soll- ungleich der Ist-Konfiguration ist. Ist dies nicht der Fall, werden die Teilnehmerdaten ausgelesen und im Gateway gesichert. Der Gateway selektiert über die erreichten Teilnehmer den nächsten Teilnehmer und überprüft auch für diesen, ob Erreichbarkeit vorliegt. Wurden alle Teilnehmer erfasst, so geht das Gateway und die Teilnehmer in den normalen Betriebszustand über, in dem die Steuerdaten bzw. Statusdaten zwischen dem Gateway und den Teilnehmern ausgetauscht werden. Diese Konfiguration wird als neue Soll-Konfiguration im Gateway remanent gespeichert.
Die Fig. 3A, 3B zeigen Blockschaltbilder der Bussteuerung. Die Fig. 3A gibt das Gateway und einen ersten Busteilnehmer N1 und Fig. 3B ein zwischen einen zweiten und einen dritten Busteilnehmer N2, N3 eingefügtes Power Modul 50 und den zweiten Busteilnehmer N2 wieder. Auf der Einspeiseseite sind die Eingänge für den offenen Feldbus 2 (Steckverbindung bzw. Steckerbuchse 23) und die Spannungsversorgung (Primärspannung 14 bzw. LM , GND, Hilfsspannung 16 bzw. U2) eingezeichnet. Mit LM wird die Spannungsversorgung 14 für die Elektronik im Gateway und der Busteilnehmer und mit U2 die Hilfsspannung 16 für die Teilnehmerapplikation verstanden. Der Ausgang (Steckerbuchse 22) des Gateways führt zu der 6adrigen Flachbandleitung 8.
In die lineare Reihe von Busteilnehmern kann optional an einer beliebigen Stelle das Power Modul (PM) 50 zwischengeschaltet werden (Fig. 3B). Dies ist auch in Fig. 5 noch einmal schematisch angedeutet. Mit dem Zwischenschalten eines Power Moduls wird die 'lineare' Energieversorgung von Busteilnehmer zu Busteilnehmer unterbrochen. Die Datenverbindung und die Primärspannung 14 zwischen dem vor dem Power Modul liegenden Busteilnehmern N1 , N2, N3 und dem hinter dem Power Modul liegenden Busteilnehmer Nn wird durchgeschleift.
Mit dem in den Busleitungsverbund geschalteten Power Modul PM1 50 wird eine neue Einspeisung für die in der Busreihe folgenden Busteilnehmer (Gruppe G) realisiert, dazu wird das Power Modul an eine Spannungsversorgung 16' angeschlossen, beispielsweise an 24 Volt DC. In Fig. 3B ist die Spannungsversorgung 16' von unten kommend (bezüglich der Zeichnungsseite) und in Fig. 5 von oben kommend (bezüglich der Zeichnungsseite) zeichnerisch dargestellt. Diese Spannungsversorgung kann beispielsweise eine Schützversorgung für eine Gruppe von Busteilnehmern sein, die als eigene NOT- AUS-Gruppe fungieren sollen. Das Power Modul weist Schraubklemmen oder Steckbuchsen 54, 55 für die Energie-Einspeisung 16' auf. Ansonsten weist das Power Modul - wie die anderen Busteilnehmer - zwei Steckbuchsen 51 , 52 auf, wobei einer der Eingang und der andere der Ausgang für das Verbindungsstecksystem ist. Ebenso ist am Power Modul eine Status-Anzeige 58 vorgesehen, insbesondere zur optischen Anzeige über eine LED, welche anzeigt, ob die Einspeisespannung 16' für die Gruppe G der dem Power Modul folgenden Busteilnehmer anliegt.
Mit dem vorgestellten System ist es nicht mehr nötig, eine konventionelle Steuerverdrahtung für vernetzte industrielle Schaltgeräte vorzunehmen. Insbesondere für Motorschutzschalter-Schütz-Kombinationen wird mit einer einzigen steckbaren Verbindungsleitung die Vernetzung vorgenommen. Die Verbindungsleitung 8 überträgt einerseits Steuerdaten bzw. Statusdaten und andererseits die nötige Energie für die Schaltgeräte. Darüber hinaus ist es durch den Einsatz der vorgenannten Power Module möglich, Gruppen von Busteilnehmern zu bilden, wodurch eine gesonderte Energieversorgung und
Energieüberwachung einer solchen Gruppe möglich ist. Die Gruppenbildung kann beispielsweise dazu verwendet werden, ein bestimmtes Segment oder einen bestimmten Kreis aufzubauen, in denen die Schaltgeräte eine gesonderte NOT- AUS-Gruppe bilden, in dem diese überwacht, zu- oder abgeschaltet werden können. Wie erwähnt, sind die Power Module optional einsetzbar.
Funktion und Wirkungsweise des Systems anhand der Figuren 4A bis 4C. In der Zeichnung stellt ein heller Kreis mit der Kennzeichnung 28" und 48" eine leuchtende LED, ein schwarzer Kreise ohne eine weitere Kennzeichnungeine nicht leuchtende LED 28, 48 und ein Kreis mit Strahlenkranz mit der Kennzeichnung 28' und 48' eine blinkende LED dar.
Für die Anbindung an das System des offenen Feldbusses 2 ist das Gateway 20 das zentrale Element. Vom Gateway werden die Busteilnehmer N1 bis Nx mit Energie versorgt, gesteuert und überwacht und Steuer- und Statusdaten aller angeschlossenen Busteilnehmer an den übergeordneten Feldbus 2 übertragen. Es wird erstens an die Spannungsversorgung 14 für die eigene Elektronik und zweitens an die Spannungsversorgung 16 angeschlossen, die die Busteilnehmer versorgt. Mit dieser Ausbildung der Spannungsversorgung kann die Hilfsspannung 16 für Busteilnehmer (beispielsweise Spannung an den Schützspulen) unabhängig von der Busfunktionalität (z.B. NOT-AUS-System) abgeschaltet werden.
Über das Steckverbindersystem der hier vorgesehenen 6adrigen Flachbandleitung 8 können die Busteilnehmer, wie beispielsweise Motorschutzschalter-Schütz-Kombinationen mit Steckmodulen, der Reihe nach angeschlossen werden. Wird die Phmärspannung 14 an dem aufgebauten System erstmalig eingeschaltet, so prüft das Gateway 20 die angeschlossenen Busteilnehmer N1 bis Nx am Applikationsbus-System, wie bereits oben zu den Figuren 2A und 2B erläutert. In der Ausgangssituation ist als Soll-Konfiguration eine Anordnung ohne Busteilnehmer vorgesehen. Diese wird nach dem Einbinden der einzelnen Busteilnehmer dann aktualisiert, wie bereits oben beschrieben.
In Fig. 4A sind n Busteilnehmer bei einer Ausgangs-Soll-Konfiguration, d.h. ohne Busteilnehmer, verdrahtet. Hierbei erwartet das Gateway 20 zunächst aufgrund der Soll-Konfiguration keinen Teilnehmer. Daher geht das Gateway wegen des Konfigurationsfehlers in den Fehlerstatus und dies wird optisch am Gateway 20 durch eine blinke LED 28' (oben rechts in der Ecke des in Fig. 4A dargestellten Gateways 20) angezeigt. Die Kontroll-LED am ersten Busteilnehmer N1 , welcher über die Verbindungsleitung 8 direkt am Gateway angeschlossen ist, blinkt (LED 48') ebenfalls, da dieser vom Gateway nicht erwartet wurde. Alle weiteren Status- bzw. Kontroll-LEDs 48 der anderen Busteilnehmer N2 bis Nx leuchten nicht, sind also ausgeschaltet.
Nach Fig. 4B wird zur Übernahme der angeschlossenen Busteilnehmer als Soll- Konfiguration am Gateway 20 der Konfigurationstaster 27 gedrückt. Nun wird über den Applikationsbus 10 vom Gateway der Reihe nach geprüft, wieviele
Busteilnehmer (N1 bis Nx) am Applikationsbus 10 angeschlossen sind. Dabei werden die Busteilnehmer der Reihe nach durchnummehert. Jeder einzelne Busteilnehmer speichert die spezifische Kennnummer nullspannungssicher ab, d.h. die spezifische Kennnummer steht beim erneuten Einschalten nach einem Abschalten wieder zur Verfügung und geht nicht durch das Abschalten verloren. Im Gateway werden ebenfalls alle Kennnummern nullspannungssicher gespeichert. Nach diesem Prozess sind alle angeschlossenen Busteilnehmer konfiguriert. LED 28" am Gateway und LEDs 48" an den Busteilnehmern sind alle statisch eingeschaltet und leuchten.
Die Fig. 4B entspricht auch der Situation, in der das System vor dem Gateway elektrisch bezüglich der Primärspannung 14 abgeschaltet ist und erneut eingeschaltet wird. Nach dem Einschalten prüft das Gateway der Reihe nach alle angeschlossenen Busteilnehmer und vergleicht diese Schritt für Schritt mit der intern gespeicherten Soll-Konfiguration. In der beschriebenen Situation stimmt die Soll-Konfiguration mit der angeschlossenen Teilnehmerkonfiguration (Ist- Konfiguration) - weil unverändert - überein. Damit bleibt das System betriebsbereit.
Die einzelnen Busteilnehmer können nun über den Buscontroller des übergeordneten offenen Feldbusses 2 angesteuert und überwacht werden. Ändert sich die Struktur der angeschlossen Geräte z.B. durch Erweitern oder Entfernen von Geräten, so wird dies anhand der abweichenden Soll-Ist-Konfiguration vom Gateway erkannt und durch die Status-LED 28 angezeigt. Fig. 4C zeigt ein Beispiel mit einer vorhandenen Konfiguration von einem Gateway 20 und n Busteilnehmern N1 bis Nn, die nach dem Konfigurieren betriebsbereit ist. Wird dieser Aufbau um einen oder mehrere Busteilnehmer (Nin) ergänzt, so ergibt sich nach dem Einschalten folgendes Bild. Die Gateway-Status- LED 28' blinkt, weil die bisherige Soll-Konfiguration (n Busteilnehmer) von der Ist- Konfiguration (n+1 Busteilnehmer) abweicht. Außerdem blinkt auch die LED 48' des ersten hinzugefügten (auch bei mehreren eingefügten) Busteilnehmers Nin, weil er oder sie vom Gateway nicht erwartet wurde/n. Der Anwender kann so sehr einfach anhand der blinkenden LEDs erkennen, wo die Abweichung der Ist- Konfiguration vorliegt. Durch einfaches Drücken des Konfigurationstasters 27 wird die neue Konfiguration vom Gateway automatisch übernommen. Nach Ablauf der automatischen Buskonfiguration wäre nunmehr dieselbe Situation für n+x Busteilnehmer gegeben, wie sie für n Busteilnehmer in Fig. 4B dargestellt ist.
Fig. 5 zeigt die Verwendung mindestens eines Power Moduls 50 zur Bildung einer Gruppe G von Busteilnehmern. Durch das Power Modul werden die hinter dem Power Modul liegenden Busteilnehmer, hier Steckmodul auf Motorschutzschalter- Schütz-Kombination, von der Hilfsspannungsversorgung 16 für die Teilnehmerapplikation abgeschnitten und es erfolgt eine neue Einspeisung von Hilfsspannung 16' für letztere. Der Applikationsbus 10 wird datentechnisch und bezüglich der Primärspannungsversorgung 14 für die Elektronik der Busteilnehmer 1 :1 im Power Modul durchgeschleift. Bei der Abschaltung der in das Power Modul eingespeisten Hilfsspannung 16' sind die Busteilnehmer, z.B. Schütze, hinter dem Power Modul spannungsfrei. Die Elektronik der
Busteilnehmer bleibt aber weiterhin versorgt und kann somit auch weiterhin den aktuellen Aktorstatus, z.B. Kontaktstatus des Motorstarters, an das Gateway übertragen.
Der Einsatz der Power Module wirkt sich dadurch vorteilhaft aus, dass sich unabhängige Gruppen von Motorschutzschalter-Schütz-Kombination bilden lassen, z.B. ein NOT-AUS-Schaltkreis, der separat abgeschaltet werden kann. Der Einsatz von Power Modulen kann an beliebiger Stelle im Verbindungsstecksystem erfolgen. Es können auch mehrere Power Module in das Verbindungsstecksystem eingebaut werden, so dass mehrere unabhängige Gruppen von Busteilnehmern gebildet werden.
Die vorstehend genannten Merkmale des Systems und seiner Komponenten können einzeln oder in Kombination miteinander vorgesehen werden. Neben den beschriebenen Ausführungsvarianten sind noch zahlreiche weitere möglich, bei denen eine einzige Verbindungsleitung innerhalb des Systems zum Verbinden von Busteilnehmern und Gateway und zur Übertragung von Steuer- und/oder Statusdaten und Energie vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste
2 offener Feldbus
8 Verbindungsleitung (beispielsweise βadrige Flachbandleitung)
10 Applikationsbus (LIN-BUS)
N1 bis Nn-x Busteilnehmer (Aktor, Motorstarter, Leistungsschalter)
14 14' Primärspannung (24 V DC)
16 16' Hilfsspannung (24 V DC)
20 Gateway
22 Steckerbuchse des Gateways
23 Steckerbuchsen für offenen Feldbus
24 Einspeisung Primärspannung (Schraubklemmen)
25 Einspeisung Hilfsspannung (Schraubklemmen)
27 Konfigurationstaster
28 Status-LED
40 SM Steckmodul
41 42 Steckerbuchsen für Verbindungsstecker an Flachbandleitung 44 45 Steckerbuchsen für Spannungsversorgung
46 mechanische Anzeige
48 Kontroll-LED
49 Steckstifte zur Anordnung auf Schütz bei einem Motorstarter
50 PM Power Modul
51 52 Steckbuchsen für Verbindungsstecker an Flachbandleitung 54 55 Steckbuchsen für Spannungsversorgung
58 Kontroll-LED
L1 L2 L3 Netzanschluss für Busteilnehmer (Aktor)
M Last (Motor) an Netzspannung

Claims

Patentansprüche
1. System zur Steuerung von busvernetzten Geräten als Busteilnehmern (N 1 bis Nx) mit einem Gateway über einen offenen Feldbus (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige steckbare Verbindungsleitung (8) innerhalb des Systems zum Verbinden von Busteilnehmern (N1 bis Nx) und Gateway (20) und zur Übertragung von Steuer- und/oder Statusdaten und Energie vorgesehen ist.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway (20) zwischen dem offenen Feldbus (2) und der Verbindungsleitung (8) angeordnet ist und Verbindungseinrichtungen zum Verbinden mit dem Feldbus (2), zum Anschließen von Netzspannung und der Verbindungsleitung (8) aufweist.
3. System nach einem der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway zumindest eine Schnittstelle zum offenen Feldbus (2), zumindest eine Schnittstelle (22) zu einem Applikationsbus (10) zur Steuerung und Abfrage mindestens eines auf dem Applikationsbus (10) liegenden Aktors oder Busteilnehmers (N1 bis Nx) und zumindest einen Datenausgang für die Kommunikation mit mindestens einem Busteilnehmer
(N 1 bis Nx) aufweist.
4. System nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Buscontroller zum Überwachen des Gateways vorgesehen ist.
5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway zumindest einen Speicher zur remanenten Sicherung einer vom Buscontroller einschreibbaren Buskonfiguration und zur Sicherung der vorliegenden Buskonfiguration des oder eines Applikationsbusses (10) aufweist.
6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway zumindest eine erste Einspeisebuchse (24) zur Versorgung mit Primärversorgungsspannung (14) und zumindest eine zweite Einspeisebuchse (25) zur Versorgung mit einer Hilfsspannung (16), die an die Busteilnehmer (N1 bis Nx) durchleitbar ist oder durchgeleitet wird, umfasst.
7. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway mit zumindest einer Steuerleitung (Control) zum Ansprechen des ersten Busteilnehmers (N1 ) verbindbar oder verbunden ist.
8. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway zumindest eine Statusanzeige (28) zum Anzeigen von Betriebszuständen von Busteilnehmern (N1 bis Nx) und der Buskommunikation und/oder dass der zumindest eine Busteilnehmer (N1 bis Nx) zumindest eine Anzeige zum Anzeigen des eigenen Betriebsstatus aufweist.
9. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway zumindest ein Betätigungselement (27) für den Start einer Buskonfiguration der über den Applikationsbus angeschlossenen
Busteilnehmer (N1 bis Nx) aufweist.
10. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Busteilnehmer (N1 bis Nx) als Aktor zumindest einen Steuereingang zur Abfrage eines vorhergehenden Busteilnehmers und/oder des Gateways (20) und einen Steuerausgang zur Selektion eines nachfolgenden Busteilnehmers.
11. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Busteilnehmer (n1 bis Nx) zumindest eine Steuer- und Programmiereinheit zur Realisierung der Buskommunikation und der Funktionalität der Aktor-Applikation umfasst.
12. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Busteilnehmer (N1 bis Nx) eine Einrichtung zum Anschließen an Netzspannung (L1, L2, L3) aufweist.
13. System nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Busteilnehmer (N1 bis Nx) zumindest eine Einrichtung zum Durchschleifen des Datenstroms und/oder der Hilfsspannung (16) an einen nachfolgenden Busteilnehmer oder Aktor und/oder zum Weiterleiten der Hilfsspannung (16) an eine Aktor-Applikation aufweist.
14. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Busteilnehmer (N1 bis Nx) zumindest eine Einrichtung zur Vornahme von Aktorhandlungen und/oder zumindest eine Einrichtung zum Melden von Aktorhandlungen und/oder Aktorstellungen auf den Applikationsbus (10) aufweist.
15. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Busteilnehmer (N1 bis Nx) zumindest eine Einrichtung zum Einschreiben einer Kennnummer durch das Gateway (20) aufweist.
16. System nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikationsbus ein LIN-Bus (10) ist, mit dem die Steuer- und/oder Statusdaten und die Abwicklung der Konfiguration des Applikationsbusses über ein Protokoll abwickelbar ist oder abgewickelt wird, das insbesondere aus LIN-Datenrahmen mit Datenlängen von 1 bis 8 Byte besteht.
17. System nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Applikationsbus-Konfiguration im Gateway (20) fest eingeschrieben ist.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine eingeschriebene Applikationsbus-Konfiguration vom Buscontroller überschreibbar ist.
19. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Busteilnehmer oder Aktor (N1 bis Nx) ein elektrisches Schaltgerät ist.
20. System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Busteilnehmer oder Aktor (N1 bis Nx) eine Motorschutzschalter-Schütz-Kombination ist.
21. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckmodul (40) vorgesehen ist, das zumindest eine mechanische Anzeige (46) zur Darstellung von Aktorstellungen und/oder zumindest eine Anzeige (48) für den eigenen Betriebsstatus aufweist.
22. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckmodul (40) vorgesehen ist, das zumindest einen digitalen Eingang (44) für den Anschluss eines potentialfreien Schaltkontakts aufweist.
23. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckmodul (40) vorgesehen ist, das zumindest eine Stromkreisunterbrechung (45) für den Aktor aufweist.
24. System nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckmodul (49) auf einer Motorschutzschalter-Schütz-Kombination angeordnet ist.
25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckmodul (40) die Hilfsspannung (16) an die Schützspule schaltet.
26. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Busteilnehmer (N1 bis Nx) ein Power Modul (50) zwischengeschaltet ist, das den Datenstrom an den nächsten Busteilnehmer durchschleift und/oder die Hilfsspannung (16) nicht durchgeschleift.
27. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine externe Spannungsquelle vorgesehen ist, die dem Power Modul (50) eine Hilfsspannung (16') zuführt, die an den nächstfolgenden
Busteilnehmer übermittelt wird.
28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Power Modul (50) zumindest eine Anzeige (58) zum Anzeigen des Vorhandenseins der externen Hilfsspannung (161) aufweist.
29. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Busteilnehmer oder Aktor (N1 bis Nx) eine mechanische Anzeige (46) zur Darstellung von Aktorstellungen umfasst.
30. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung physikalischer Größen in der Reihe der Busteilnehmer (N 1 bis Nx) angeordnet ist.
31. Verfahren zur Steuerung von busvernetzten Geräten in Schaltkreisen mit einem Gateway über einen offenen Feldbus mit einem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gateway in einer Ausgangs-Soll-Konfiguration keinen Busteilnehmer (N1 bis Nx) erwartet und zur Übernahme zumindest eines Busteilnehmers (N 1 bis Nx) und Erzeugen einer neuen Soll-Konfiguration mit dem zumindest einen Busteilnehmer (N1 bis Nx) ein Konfigurationsmodus im Gateway gestartet wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass im Konfigurationsmodus über einen Applikationsbus (10) vom Gateway überprüft wird, wie viele Busteilnehmer (N1 bis Nx) am Applikationsbus (10) angeschlossen sind, wobei die Busteilnehmer (N1 bis Nx) durchnummehert werden.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Busteilnehmer (N1 bis Nx) seine spezifische Kennnummer und/oder das Gateway (20) die Kennnummern nullspannungssicher abspeichert.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erfassen aller Busteilnehmer (N1 bis Nx) diese Konfiguration als SoII- Konfiguration in dem Gateway (20) remanent speicherbar ist oder gespeichert wird und Steuer- und/oder Statusdaten zwischen dem Gateway (20) und den Busteilnehmern (N1 bis Nx) austauschbar sind oder ausgetauscht werden.
35. Schaltgerät, ansteuerbar durch ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät zumindest einen Steuereingang zur Abfrage eines vorhergehenden Schaltgeräts als Busteilnehmer und/oder eines Gateways (20) und einen Steuerausgang zur Selektion eines nachfolgenden
Schaltgeräts als weiterem Busteilnehmer aufweist.
36. Schaltgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät zumindest eine Steuer- und Programmiereinheit zur
Realisierung der Buskommunikation und der Funktionalität der Schaltgeräte-Applikation umfasst.
37. Schaltgerät nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät zumindest eine Einrichtung zum Einschreiben einer Kennnummer durch das Gateway (20) aufweist.
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