WO2012000808A1 - Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen - Google Patents

Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen Download PDF

Info

Publication number
WO2012000808A1
WO2012000808A1 PCT/EP2011/060117 EP2011060117W WO2012000808A1 WO 2012000808 A1 WO2012000808 A1 WO 2012000808A1 EP 2011060117 W EP2011060117 W EP 2011060117W WO 2012000808 A1 WO2012000808 A1 WO 2012000808A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connection
modules
electronics
module
function
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/060117
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Timo Berger
Stephan Fehling
Björn GRIESE
Georg Kulturidi
Daniela LÜCKE-JANSSEN
Matthias Niggemann
Gordon Opitz
Klaus Püschner
Michael Schnatwinkel
Ralf Schumacher
Klaus Wohlgemuth
Original Assignee
Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weidmüller Interface GmbH & Co. KG filed Critical Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
Priority to EP11729080.9A priority Critical patent/EP2589276B1/de
Publication of WO2012000808A1 publication Critical patent/WO2012000808A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1468Mechanical features of input/output (I/O) modules
    • H05K7/1469Terminal blocks for connecting sensors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2675Electrical interconnections between two blocks, e.g. by means of busbars
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1462Mounting supporting structure in casing or on frame or rack for programmable logic controllers [PLC] for automation or industrial process control
    • H05K7/1468Mechanical features of input/output (I/O) modules

Definitions

  • the invention relates to a bus-capable connection and / or function module for controlling and / or monitoring of technical processes and / or for industrial and / or building automation according to the preamble of claim 1 and a connection system with such connection and / or function modules.
  • Connection and / or function modules are known, for example, from the generic EP 0 364 618 B1, DE 44 02 002 A1, EP 95 1 13 730 A1 and DE 199 64 156 A1. While EP 95 1 13 730 A1 discloses connection and / or function modules with a rather block-like structure with a plurality of connection levels for connecting external conductors, DE 199 64 156 A1 of the generic type is a mixed construction with disk-like devices, each with two connection levels parallel to one another and block-type devices with a plurality of connection levels known.
  • the generic EP 0 364 618 B1 of the same Applicant has base plate carriers, in which pressure contacts are used, which contact one another in a state arranged next to one another and form the bus lines extending in this way over several modules. Connectors are used to contact a circuit board of an electronics unit that can be placed on the base support.
  • connection and / or function modules are usually suitable only for a certain connection size of conductors, such as 1, 5mm 2 , rarely for larger cross-sections, such as 4mm 2 and hardly adapted to the sensor lines, such as 0.34 mm 2 .
  • a wide variety of conductor technologies are implemented (1 conductor, 2 conductors, 3 conductors, 4 conductors), which causes discontinuities in the module lengths perpendicular to the mounting rail.
  • connection systems with connection and / or function modules with a uniform module length are generally in turn not very flexible, since they often have too many or too few connections for conductors or plug devices for the respective application.
  • connection system too low adaptability of the connection system to the respective application is reflected - which will become clearer below - also in other aspects of the prior art again, for example, in too little adaptability to different signal levels, bus systems and / or protocols of components to be connected ,
  • connection system and connection and / or function modules with a particular clearly structured and easily adaptable to a variety of applications construction, which is very easy to handle for the operator.
  • connection and function module extensive standardization and modularization of the connection level and function integration via / into the connection level are achieved, while the contour standardization of the most diverse product categories is achieved.
  • connection and function modules are essentially stations of bus-compatible terminal blocks (bRK), which consist of an I / O level and a pluggable plug-in level, which is generally defined as the connection / wiring level.
  • the attachable plug-in level terminates with the connection and function blocks.
  • connection and function blocks has a signal matching plane between I / O and connection level.
  • a signal adaptation electronics between the I / O level with the I / O electronics and the connection level can be switched or integrated / integrated as signal matching level, which "adjusts" or converts incoming signals, for their processing / adaptation, the I / O Level or the I / O electronics itself is not designed, for example, because a device to be connected as a sensor has an output range of voltages for the processing of the I / O electronics is not designed.
  • at least one of the signal matching electronics having Connection and function block enables the connection of a component to the connection and function module that is designed for a different fieldbus system than the fieldbus system used in the connection and function module.This is remedied by an individually settable signal adjustment level or signal adaptation function blocks.
  • connection and function modules Onik which can be directly attached to the connection and function modules Onik is preferably designed as a single passive or active electrical component, an integrated component, a programmable component or a complex circuit.
  • the complex circuit can be designed both as a passive and as an active circuit.
  • the signal matching electronics are arranged on a printed circuit board.
  • connection and function module therefore allows adaptation to extraordinary signal levels and / or other bus systems and / or protocols of components to be connected.
  • an integration of various functions remote I / O, signal converter, relay modules, transfer elements, terminal blocks, ... is achieved in only one system.
  • a network capability of previously non-communicable resources such as signal converters, relay modules, time relays, terminal blocks is achieved. This results in a clear added value for the customer through networking (and merging) of the components.
  • small controllers and runtime systems which can be used for communication and optional signal processing.
  • plug-in capability is also achieved by defining standard plug faces on the circuit board and housing edge.
  • the integration of the handover and signal conditioning level into the remote I / O station provides space, clarity, and wiring time benefits.
  • the known cabinet design within a station is fundamentally changed and optimized, so that object-oriented programming can take place in an object-oriented hardware configuration and object-oriented wiring (with further decentralization to the machine modules).
  • the modules and thus automation objects of a soldering machine could e.g. its: feed module, flux module, preheat module, solder wave module, cooling module.
  • a terminal block (transfer level) are preferably integrated in printed circuit board connectors (PCB), these PCB components combined with the electronic components of the signal matching level and placed these blocks on a platform of I / O electronics.
  • PCB printed circuit board connectors
  • the invention in its various embodiments, enables an overall system and solution standardization on the one hand with a particularly extensive combinability / concatenation and largely outwardly identical or at least substantially similar form of different product categories side by side, which are positioned on the same or different mounting rails, and on the other hand on the combinability / Stackability different Product categories of the I / O level, signal adaptation level and transfer level one above the other.
  • bus-compatible I / O
  • active relay modules, standalone signal converter
  • passive passive
  • 1 a is a perspective view of a first connection and / or function module
  • FIG. 1b shows a connection and / or function module similar to FIG. 1a with a partially hidden front housing wall
  • Fig. 1 c, 1 d the connection and / or function module of Figure 1 b once with inserted and once with extended locking slides.
  • 2a-e a handling of a connection and / or function module in several steps
  • 3a-d a preparation of a connection and / or functional unit with a frame to a connection and / or function module in several steps
  • FIGS. 4a, b show two different perspective views of a frame with slots
  • Fig. 5a, b is a perspective view of a frame with slots and terminal blocks inserted therein and a perspective view of a frame with slots and a selection of usable therein function blocks;
  • Fig. 6a - d is a perspective view of a series of base plate supports and connection and functional units before and after the insertion of an electronics housing, which extends over four grid widths to form a standing block "four pitches wide";
  • Fig. 7a-d is a perspective view of a series of base terminal supports and terminal and functional units before and after insertion of an electronics housing extending over two grid widths to form a standing block "two pitches wide";
  • connection module 8a, b show various views of a connection module designed as feed plate with large connections and labeling surfaces / plates;
  • Fig. 1 1 a - o is a schematic representation of various passive terminal blocks in a design as a connection module of the connection system;
  • connection module 12a, b show various views of a connection module with pluggable function blocks, which in turn have pluggable electronics-an electronic circuit board by way of example-and a connection plane which can be plugged onto it;
  • 13a-c show various views of pluggable functional components, in particular for insertion into slots of the frame, which in turn have pluggable electronics and a connection plane which can be plugged onto them;
  • 14a, b show different views of a connection module with pluggable function blocks, which in turn have pluggable electronics and a connection plane which can be plugged onto them;
  • FIGS. 15a, b show different views of the connection module from FIG. 14 with inserted functional modules into which the connection plane is inserted;
  • 16a, b show a large electronics with standing wiring to two connection and / or function modules
  • 17a-e a large electronics with standing wiring to two connection and / or function modules;
  • Fig. 18a, b show a large electronics with standing wiring to two connection and / or function modules
  • FIGS. 19a-d show another large electronics with stationary wiring at two connection and / or function modules
  • connection module with a lateral slot and with a function module inserted therein;
  • FIG. 21 a-d views of a connection module with a lateral slot for a function block and another function block, here in
  • Fig. 21 e-h views of a connection module with two lateral slots each for a further function block, here also in 90 ° - design;
  • 22a-b are views of a connection module with a lateral slot for a plug-in device, in particular for module bus forwarding to another station;
  • 23a-c are views of a first functional module which is designed as a marking disk and each has a lateral rail holder which serves to hold one or more busbars;
  • FIGS. 24 a, b are views of a further functional module, which is designed as a marker and has a lateral rail holder which is connected to the
  • Fig. 25a is a perspective view of a flat block-like design
  • FIG. 25b, c views of a flat block-shaped connection and function module, with pluggable function blocks;
  • FIG. 26 shows a perspective view of a block-shaped connection and function module with relays and fuses and connection devices
  • Fig. 27, 28 further views of the block-like connection and function module with relays and fuses and connection devices;
  • FIGS. 29-34 show various stations from a plurality of connection and function modules
  • connection and function module 35 shows a view of a connection and function module with an integrated signal adaptation plane between the transfer plane (connection plane) and the I / O plane;
  • connection plane connection plane
  • I / O plane I / O plane
  • FIG. 37 shows views of a "low” connection and function disk
  • Fig. 38 a-d another embodiment of a flat block-shaped
  • FIG. 39 a-d perspective views of another connection and function module with a replaceable electronics
  • Fig. 40 a, b views of a further connection and function module
  • Fig. 41 a, b accessories for the module of Fig. 40;
  • FIG. 42 shows a view of a further connection and function module
  • FIGS. 43a-c show a further embodiment of a connection and / or functional unit into which, as shown in FIGS. 43a-b, various function modules can be arranged;
  • FIGS. 43 d-f each show a section A-A, B-B and C-C respectively through one of the FIGS
  • connection and / or function modules for controlling and / or monitoring technical processes and / or industrial processes. and / or building automation and a connection system with such connection and / or function modules.
  • connection and / or function module is to be understood such that in each case at least one or more of the options specified by the selection of terms "and / or” is / are fulfilled
  • function modules without the possibility of connecting external conductors (for example marking modules), but usually both connection functions for external devices or their conductors and other, in particular, electronic functions (eg signal processing) are provided. realized.
  • connection and function modules can be connected to each other, wherein they form cross-buses, which can be connected directly to a higher-level control or, for example, via a gateway.
  • FIGS. 2 a to e show simplified representations of electrical connection and / or functional modules 1 that can be placed onto a mounting rail, in particular latchable, and which can be connected to one another on the mounting rail, for example as part of control systems of automation technology. can be det, where they are queued to a gateway (see Fig. 29).
  • gateway and / or connection and / or function modules allow the monitoring and / or control of external electrical equipment (field devices, initiators, actuators, etc.), which can be connected to the connection and / or function modules 1 of the connection system according to the invention ,
  • connection and function module 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a base plate support 2, which is provided with fixing means, here with latching means 3, 4, for latching onto a mounting rail (not shown here).
  • the invention is not limited. It is also suitable for attachable connection and / or function modules 1, which can be mounted on a different mounting base than a mounting rail, such as a wall or the like. To realize this functionality, it is conceivable, according to the type of Fig. 1 c and 1 d Verrastungsschieber 72 by hand or with a tool to bring in an open position, wherein the Verrastungsschieber openings 73 for
  • Screws or the like, and to screw the latching slides or, in this state, general "fastening slide” to these openings on a mounting base, onto the base plate support 2 is an electronics housing 5 (FIG. 1a) with at least one or more printed circuit board (s) 6 (FIG. Fig. 1 b and 2d) placed or placed, which in turn can be equipped with electrical components / can.
  • connection and / or functional unit 7 - in this case with a number of connecting devices or connections for connecting external conductors (not shown in FIG. 1 a) - is placed on the base-plate carrier 2 and the electronics housing 5 (see FIG b, reference numeral 10).
  • connection devices 10 are preferably-but not necessarily-designed as connections in direct plug-in technology (push-in), which can be contacted purely by inserting a conductor into a terminal area of the connection.
  • a clamping leg of the push-in connection clamps the conductor in a clamping cage against a busbar.
  • Each push-in connection is used in each case an actuating element 9 for opening the nip, which is located below an opening 8 of a housing of a connection module 20 of the connection and / or functional unit 7.
  • actuating element 9 for opening the nip, which is located below an opening 8 of a housing of a connection module 20 of the connection and / or functional unit 7.
  • FIG. 1 only a single row of the connection devices 10 (under the openings 8 or to be seen here by the actuators 9, see also Fig. 1 b) is provided, a connection and / or function module 1 with a direction of arrangement particularly narrow structure can be realized inexpensively.
  • the invention is, however, not limited thereto. It is also suitable for connection and / or functional units with several rows of connection devices.
  • connection devices 10 can not only be designed as push-in connections but in particular also as IDC connections, tension spring connections or screw connections.
  • connection device can also be designed as at least one connector device or a connector to which a corresponding connector device or a connector can be coupled.
  • Both the base plate carrier 2 and the electronics housing 5 and the connection and / or functional unit have a disk-like structure and can be arranged perpendicular to one another in the plane of FIG. 2 a.
  • modules are preferably coupled to each other, for example, with latching hooks 61 (see, for example, Fig. 7b or Fig. 25b) or with Nuten- / Federsystemen, which engage in the assembled state.
  • latching hooks 61 see, for example, Fig. 7b or Fig. 25b
  • Nuten- / Federsystemen which engage in the assembled state.
  • some of the modules have latching hooks, others not. This is illustrative of various options.
  • the mutually-alignable sides of the modules can preferably be coupled to one another, in particular in the region of the base-plate carriers, so that a stable bond is produced.
  • each connection and / or function module according to FIG. 1 or 2 preferably has a plurality of buses Contact elements 1 1 of a first type to Realization of a first internal bus extending over several connection and / or functional modules in the direction of arrangement X (here for data transmission) and a second bus contact elements 12 of a second type for implementing a second one running over several connection and / or function modules in the arrangement direction X. internal bus (here for power transmission) on.
  • bus contact elements 1 1, 12 are formed such that on each of the connection and / or function modules 1 on each of the two side surfaces in the main assembly corresponding functional, chrorei- in the aligned state de functional areas such as corresponding sockets or plugs (fork / knife ) or pressure contact areas are formed.
  • the bus contact elements 1 1, 12 are preferably connected via a conductive connection such as PCB edge connector or connector to the electronic circuit board 6. This is in most cases connected to an electronics, which is also connected to the connection devices or conductor connections - the connection level -, for example, field devices such as sensors, actuators, initiators or the like. Connected.
  • the first internal bus - bus contact elements 1 1 - is preferably used to transmit energy, for example, to supply power to the field devices connected to the connection devices 10.
  • the second internal bus - bus contact elements 12 - preferably serves for the transmission of data and possibly for the internal power supply of the connection and / or function modules.
  • the bus contact elements 1 1, 12 may be, for example, pressure contacts or fork / blade contacts. You can still have a third contact (top) for contacting the circuit board 6.
  • the base plate carrier 2 in a side view in the direction of arrangement - see, for example, Fig. 1 a and Fig. 2a. have a kind of U-shape with a base leg 13 to which the mounting means - locking means 3, 4 - are designed for mounting on the support rail and the support rail preferably engages over both sides perpendicular to the mounting direction. It is to the facing away from the ends of the base leg 13 to the side facing away from the mounting rail side two vertical side legs 14, 15 are formed so that between the base leg and the side legs a receiving space 16 is formed (see Fig. 2a).
  • This receiving space 16 may be formed, for example, at right angles. Preferably, it is trapezoidal, since the side legs 14, 15 are aligned at their sides facing each other at an angle to each other, which facilitates the onset of electronics and optimizes the stability of the arrangement.
  • the electronics housing 5 can be used, which has a geometry adapted to the geometry of the receiving space 16.
  • edges 19 are configured in sections such that they are pushed between sections of a rear wall 17 and a front wall 18 of the side legs 14, 15 (FIG. 2) of the base plate carrier 2 can be.
  • the printed circuit board 6 is preferably used, which contacted when placed on the base plate support 2 whose contacts, for example, by their edge areas engage with contact areas in corresponding contact areas in the base plate carrier 2.
  • FIGS. 39 a-d illustrate that it is possible in a simple manner with the aid of a handling device such as a swivel bracket 26 to remove the electronics housing together with the printed circuit board from the base plate carrier 2.
  • the swivel bracket 26 shown has a handle 261.
  • a display means (not shown here), for example an LED, is provided which serves as a status indicator.
  • the display means is preferably arranged so that it is visible in the closed position of the connection and functional unit 7.
  • the swivel bracket 26 is pivotally mounted on the electronics housing 5.
  • the swivel bracket 26 is preferably in a handling position (Fig 41 c and d) pivotally, which makes it possible to withdraw the electronics housing in the Z direction perpendicular to the mounting rail of the base plate carrier 2, and in a non-use position (Fig. 41 a, b), for example, below the removable and / or also pivotable connection unit ,
  • circuit board instead of at least one printed circuit board one or more flat, possibly also partially plastic-coated busbar (s) or stamped grid - is used instead of the circuit board / are.
  • Wired electrical or electronic components e.g. Relays, diodes, resistors, ... - be soldered.
  • the side legs 14, 15 of the base plate support the electronics housing 5 and the at least one electronic circuit board 6 additionally enclosing protective laterally.
  • connection and / or functional unit 7 The structure of the connection and / or functional unit 7 will now be considered in greater detail below.
  • connection and / or functional unit 7 has, according to a particularly preferred variant, which are also regarded as an independent invention, a structure with or from a plurality of individual functional modules 20.
  • connection modules 20a each of which has four of the connection devices 10 already discussed for conductors (see the actuators 9).
  • connection and / or functional unit 7 16 conductors can be connected to the connection and / or functional unit 7.
  • connection module 20a eg, a flat cable connector in the manner of a function module 20.
  • connection units 7 for connecting a plug-and-socket device as a function module.
  • the function module 20 can also assume other functions. It can be used, for example, for marking or at corresponding connections for the insertion of transverse or vertical connectors. However, it can also be extended in such a way that, for example, an active electronic circuit or passive components are integrated into it.
  • FIG. 1 four of the functional modules 20 are combined to form a single connection and / or functional unit 7. This combination is realized by a holding element, which is designed to receive the function blocks 20.
  • the holding element is a frame 21, which is easy to manufacture and handle.
  • a rail is preferred, to which the function blocks 20 can be arranged, in particular latched or clipped.
  • the frame 21 is preferably removably disposed on the base bracket 2 or other part connected thereto.
  • the frame 21 - see also FIG. 4 - preferably has circumferential side walls 22 to 25, and is further preferably divided by partition walls 27 in receiving chambers or slots 28, which are designed for preferably latching recording of the function blocks.
  • the frame 21 has only a row of the slots 28 perpendicular to the direction of arrangement, al s also that the frame 21 has a plurality of rows of slots 28 perpendicular to the direction of arrangement.
  • the slots of the frame are preferably arranged in a predetermined matrix-like grid. Furthermore, it is preferred that markings are provided on the connection system, with which the slots are identified identifiable.
  • connection components 20a they have at least one connection for conductors, preferably a "terminal", which is preferably conductively connected to a card edge connector which serves to contact the circuit board. be provided.
  • connection and / or functional unit 7 - here the frame 21 with function blocks 20 - is preferably independent of the question on the Basisklencerä- ger 2 placed, whether the electronics housing 5 is already placed on the base plate support 2 or not.
  • connection and / or functional unit 7 can even be pre-wired and in the event that the electronics unit or the electronics housing 5 must be mounted or replaced with the circuit board 6, just opened.
  • connection and / or functional unit 7 is movable, in particular pivotable, mounted on the base plate carrier 2.
  • connection and / or functional unit 7 for realizing the pivotability of the connection and / or functional unit 7 on the base terminal carrier 2 according to FIGS. 1 to 6 is connected to one of the side legs 14 via a pivot bearing 29.
  • the pivot bearing 29 has an axis / pin 30 on the frame 21 of the connection and / or functional unit 7 and a receiving space 31 as a bearing eye in the one side leg 14 of the base plate support 2 (see FIGS. 3 and 4).
  • the receiving space 31 is laterally open and dimensioned such that the example flattened axis 30 can be inserted into and removed from it again (see in particular FIG. 3).
  • FIG. 37 An analogous attachment of the frame 21 on a flat designed base plate support 2 'without the side legs and then preferably without an attachable electronics housing, Fig. 37.
  • Fig. 37 discloses insofar as a flat-building disc-like connection and / or functional module 1, but with the Can be coupled "higher" building modules of FIG. 3.
  • a releasable closure can preferably be formed in the region of the other side leg 15 (FIG. 3) or on another part of the base plate support 2 '(see FIG. 37).
  • This closure is formed here by a latching button 32, which can be actuated, for example, by finger pressure or the like, with latching hooks 33 and a latching recess 34 in the side limb 15 (FIGS. 3 a and 4).
  • the frame extends perpendicularly to the mounting rail over the entire extent of the base plate carrier perpendicular to the mounting rail and thus preferably completely engages over the electronics housing 5 and the base plate carrier 2.
  • connection and / or functional unit 7 with the function blocks 20 and the frame 21;
  • a connection and / or function module 7 without plugged electronics can be wired with single wires or SA plugs 20 d and that an electronics housing or an electronic module 5 can be replaced without having to solve the wires from the terminals.
  • connection function module can also be formed by one or more, in particular two, plug connectors, in particular sensor actuator plug 20d.
  • the frame 21 preferably has a number n of 1, 2, 4, 8, 16, 32,... Slots 28.
  • a single frame 21 can accommodate a plurality of plug-in elements in the form of function blocks 20, the slots 28 are further preferably arranged advantageously in the manner of a matrix in a fixed grid, which the assignment and marking of the function blocks 20 and possibly of whose parts facilitate connection devices 10 for conductors.
  • FIG. 9 illustrates, in the manner of a schematic representation, what clear matrix-like assignment of terminals, markings and functions realizes the connection system according to the invention.
  • Each column of terminals has a number or equipment identifier (here 9795, 9796, etc.) and each row has a letter or letter / number designation (AB, CD, AB1, etc.).
  • a frame slot or a chamber or a slot 28 in turn receives a plurality of function blocks 20 as plug-in elements; e.g. 2 SA plug 20d (Fig. 5) in 1 1, 25mm pitch in a 22.5mm slot 28th
  • a plug-in element / function module 20 can also overlap several slots; e.g. a 45 mm long electronics several, for example, 2 x 22.5 mm slots 28.
  • the function blocks 20 have a conductive connection (electrical or optical) to the electronic circuit board 6, which has an electronic circuit, wherein the circuit board is in turn preferably conductively connected to the base plate carrier 2, preferably with the bus elements 1 1 and / or 12 to female contacts
  • the circuit board is in turn preferably conductively connected to the base plate carrier 2, preferably with the bus elements 1 1 and / or 12 to female contacts
  • cross-connection function blocks 20i preferably with plug-in cross-connection 62 to the adjacent connection module, and a function block with active electronics 20I.
  • frame 21 and its slots 28 so that a variety of function block plug-in elements can be used, in particular one or more of the following function blocks with, for example, the following functionality:
  • connection cross-sections can be used;
  • the frame 21 is attachable
  • Additional I / O channels (1 - 4 additional channels) in the header connector (22.5mm long) can be plugged in at the bottom (in the slot downwards;
  • FIG. 6 shows a sequence of four base plate supports 2 and four connection and / or functional units 7, which - as can be seen in FIGS. 6 a and b - can be pivoted into an open position.
  • a block-like electronics housing 5 ' is set here, which here also extends over all of the four base plate carriers 2.
  • the assembly is further simplified if it allows the functionality or even requires to use a single electronics housing with then preferably only one electronic circuit or a plurality of circuit boards or the like. For several of the connection and / or function modules 1.
  • Fig. 7 shows an analogous design as a block-like electronics housing 5 ', which extends over two of the base plate carrier 2.
  • One of the frames has connection modules 20a and one of the frame marker modules 20m, which allow the attachment of a marking or a marker with a marking / inscription.
  • Fig. 8 shows a connection and / or function module, designed as a "feed disc” for feeding energy. This can be formed simply by providing the frame with functional components 20 designed for the respective feed-in task, which have the respectively suitable, preferably electrical or photoconductive connections.
  • FIG. 8 in addition to the individual terminals with the openings 8 for each conductor Markier vom / fields 35 are formed, which may have a mark in the manner of Fig. 9.
  • Fig. 8 also shows good the corresponding design of the blade and socket contacts 12 at the two facing away Anreihong the base plate carrier. 2
  • connection and / or functional unit 7 detachably to the base plate support 2 in another way, for example by means of a bayonet closure or the like (not shown here).
  • the frame 21 may be made of plastic, but it is also conceivable a design made of metal, if necessary to realize a screen function.
  • FIGS. 10 and 11 illustrate that it is easily feasible to integrate into the connection system one or more connection and / or function modules which, in addition to the task of bus forwarding the at least one bus or the plurality of buses to the bus Contact elements 1 1, 12 assume completely different task, which could not be realized with the help of one and the same connection system.
  • connection and / or function modules 1 are realized which, in addition to the bus forwarding with the bus contact elements 11, 12, have a row terminal functionality, preferably a passive series functionality.
  • the base plate support 2 and the connection and / or functional unit 7 are not changed for this purpose. They are configured accordingly, so the frame is provided with suitable connection blocks as function blocks. It is only necessary to insert in the electronics housing 5, for example, a printed circuit board 6 or a punched grid 6 'or busbars, wherein the circuit board has or tracks, which does not connect the desired terminal function according to one or more of the conductor terminals or connecting devices 10 with each other but connects directly or via an electronics to one of the bus contact elements 12.
  • the conductor connections which can contact the printed circuit board edge in a manner not shown, are conductively connected to one another in pairs by printed conductors 36 of the printed circuit board 6, while the overmolded conductive stamped grid 6 'offers the advantages of higher current carrying capacity and cost-effective production.
  • connection modules of the type shown in FIG. 1 and further of the connection and / or function modules 7 already explained and yet to be explained remains the same.
  • a bus forwarding takes place in the area of the bus contact elements 11 and / or 12.
  • connection system in a particularly advantageous manner (see also FIGS. 35 and 36).
  • connection and / or function module is realized in which the frame 21 is equipped with functional components 20 I, which have connection components 20a, 20b and 20d (connectors) for conductors and an electronics housing 37 with an electronic circuit board 38, in particular provided with a signal matching electronics, which may be designed, for example, to amplify an output signal and to isolate or to convert, for example, an analog voltage signal into a digital current signal.
  • a signal matching electronics which may be designed, for example, to amplify an output signal and to isolate or to convert, for example, an analog voltage signal into a digital current signal.
  • signal conditioning Electronics are generally known to the person skilled in the art and therefore are not explained here in detail.
  • connection module 20a, b, d form an example of a transfer level for signals or energy from the field or into the field, for example for field devices such as actuators or sensors or the like.
  • Possible signal conditioning electronics may or may include:
  • LCD LiD / OLED
  • FIG. 14 shows the connection and / or function module 1 as an I / O module. Disk with the pluggable function blocks 20 and FIG. 15 shows the connection and / or function module as an I / O disk with the inserted function blocks 20 in the assembled state.
  • FIGS. 16 and 17 show yet another connecting and / or functional module arrangement according to the invention. In this case, two base plate supports 2 are placed directly against each other, wherein the two electronic circuit boards 6 and 41 of the two side by side arranged base plate support 1 are also directly connected directly via further bus contact elements 40 with each other.
  • one of the printed circuit boards 41 is designed to have a particularly large area, so that it is not necessary to place a connecting and / or functional unit 7 on this large printed circuit board 41.
  • a connection and / or functional unit 7 is provided only at one of the two associated connection and / or function modules 1 of FIG. 16, and the contacting of the further circuit board 41 takes place only or additionally via the further bus contacts 40 of a quasi-third A housing 69 can be placed on the printed circuit board, so that a very large (Fig. 16, 17) or medium circuit board 41 (Fig.
  • Fig. 17 illustrates that the circuit boards 6 and 41 can be placed here with its edge between the abutting legs of the designed as a pressure contacts bus contact elements 1 1. If the electronic circuit board 41 is pulled, nevertheless, the contact between the bus contact elements 1 1 remains closed. If she is plugged, her contacting takes place.
  • bus contacts 40 between the circuit board 6 and the high circuit board 41 pressure contacts are the bus contacts 40 between the circuit board 6 and the high circuit board 41 pressure contacts. In this way, the integration of very large electronics with upright wiring is also possible directly into the IO system.
  • FIG. 19 An analogous design is shown in FIG. 19, wherein the electronic circuit board of FIG. 19 is slightly smaller than that of FIG. 18.
  • connection direction Y of this function module is laterally rotated through 90 ° to the connection direction Z of the conductors for the connection module 20a in the "upper" frame 21.
  • such a slot can also be formed on a composite of, for example, two base terminal carriers (FIG. 22).
  • this at least one further lateral slot it is possible in a simple manner to connect to a single connection and / or function module even more of the conductor connections, e.g. for supply or supply forwarding.
  • this additional slot can also be used for a function module which has, for example, both a connection level or a connection Final module 20n as well as an electronics housing 44 with an electronics, in particular an IO electronics has.
  • the number of channels of a connection and / or function module 1 can be increased, in order, for example, to Extensions can be made easily without having to change the station length.
  • Fig. 21 eh illustrate a design in which one of the slots 42 is provided for one of the function blocks at two facing away from each other not juxtaposed outer surfaces or sides of the Basisklem- 2, so that the number of channels even subsequently easily in a simple way can be increased.
  • connection and function modules which can extend, for example, over several of the connection modules and / or can be connected to the directly other devices (not shown here) in the field.
  • the orientation of the plurality of mutually parallel bus conductors can be easily adapted to the respective installation spaces and conditions on site.
  • the composite may be formed U-shaped, wherein at the bottom of the U, the function blocks 20o and 20p are connected to the conductors (eg with not visible here insulation piercing contacts).
  • the composite can also be oriented in different directions, so parallel to the support rail (76, Fig. 41) or perpendicular to the latter Main extension direction (bus conductor 75, Fig. 42, also here again an alternative orientation parallel to the support rail would be conceivable).
  • connection module 20a whose connection direction is the same as that of the connection modules 20a in the frame 21 (direction Z) and whose plugging direction y to the module differs by 90 ° from the plugging direction.
  • Fig. 20 and 21 further conductor connections are realized in a simple manner, which can be connected from different directions. Also conceivable are transverse connector elements, data contacts, possibly flat cables
  • a marking disc 45 has a structure which largely corresponds to that of the connection and / or function modules, however, the frame 21 is here provided with functional components which have only marking surfaces 35.
  • the disk thus serves purely to the marking on its upper side and thus clearly increases the clarity and the orientation in the coordinate system.
  • the connection and / or functional unit is hereby converted into a "marking unit", which decisively facilitates the orientation on the side of the connection system facing away from the mounting rail.
  • the electronics housing 5 can be "empty” here or used for other functions.
  • corresponding latching means 66 can be used on the screen rail holder 47 and on the base plate carrier 2 of the marking disk 45.
  • the busbars 48 may extend laterally obliquely or parallel to one another in such a way as to be spaced apart from the actual connection disks and extend between marking disks distributed at a distance in the row.
  • a shield rail holder 47 ' is integrally formed or attached to the base plate carrier in order to arrange one or more bus bars 48 on the side of the module system or on the connecting plate system.
  • an outlet is realized here with a plug 64, for example for PE, N, L1, L2 and L3 of a 400V three-phase system. At the plug 64 contacts 65 are provided for contacting the bus bars 48.
  • a latching contour 60 is provided for insertion into a receptacle 66 of the base plate carrier.
  • the potential supply can be done other, not shown here, for example, at the ends of the busbars.
  • the busbars 48 may be spaced laterally parallel to the actual connection disks and extend between marking disks distributed at intervals in the row.
  • a "flat" connection block 50 is realized as a further option of the connection system, preferably provided with an IO electronics.
  • the terminal block has a base terminal carrier, here designated 51.
  • This base plate carrier 51 has in the DIN rail direction laterally preferably the same contour and the same contacts as the connection plate. 1
  • the bus contact elements 1 1, 12 are provided for data, signals and / or power / power supply.
  • the base plate support 51 of the terminal block 50 is wider in the rail direction than a single connection plate. 1
  • the width is a multiple of the width of a connection plate 1 in raster width R.
  • the width can be, for example, four times the width 4R or ten times the width 10 * R, without the invention being limited thereto.
  • at least one frame 52 is placed on the base plate support 51 has the chambers or slots 53, which are adapted to receive the function blocks 20, for example, connection blocks with push-in connections. Theoretically, such a block could also be made up of individual slab carriers with a smaller width.
  • the frame 52 may be attachable or may be attached to the base plate carrier 51 so that it can be pivoted open.
  • the base plate carrier 51 is designed such that it can be coupled in the direction of arrangement with the connection plates 1 of its system (see also FIGS. 29 et seq.).
  • bus contact elements 1 1 configured differently than in Fig. 1, but they should be compatible or are preferably configured the same throughout the connection system.
  • Complementary bus contact elements 11, 12, which are preferably conductively connected to one another in the connection block, for example via busbars or a printed circuit board or a circuit or the like, are formed on the two sides in the arrangement direction.
  • Marking surfaces 35 are preferably formed on at least one edge, in particular on all edges of the frame 52, in order to allow a clear marking of the type of a matrix marking ("checkerboard").
  • the I / O electronics without connection technology in e.g. 45mm long housings at the back and / or center (u / o front) can be plugged onto a base PCB.
  • connection technology is not only positioned on one side but on both sides (wiring up and down, in the control cabinet with vertical mounting plate).
  • Printed circuit boards can be positioned longitudinally in the narrow housing or transversely in the wide housing. I (nput) / O (utput) electronics without connection technology or with connection technology (such as in an example 22.5 mm long adapter plug 201) are also feasible.
  • Figs. 26 to 28 show block modules with relays and fuses.
  • an attachment 70 on the base plate support 51 of the block frame 21 are pivotally mounted, which have connection modules 20a and fuse modules 20g.
  • connection modules 20a and fuse modules 20g Between these frames 21, there are provided rows of relays 67, which can be plugged directly without frame into the base 69 of the base support (e.g., relays via relay adapters).
  • FIGS. 35 and 36 illustrate the expanded structure in the manner of a layer model (with respect to the mounting rail as a lower base from top to bottom):
  • connection stations which have been assembled with the aid of connection and function modules according to the invention, belonging to a connection and function system, that can be connected and preferably in the direction of assembly mechanically and possibly electrically or via optical fibers o. The like. Coupled are.
  • a first station is shown in FIG. 29.
  • Fig. 29 R1 gateway, R2 gateway, R3 gateway, R4 gateway, R5 marker disc, R6 standard disc, R7 standard disc, R8 standard disc, R9, R10 Large electronics with standing wiring 1 15 high, R1 1, R12 Large electronics with stationary wiring 75 mm high, R13 feed disc, R14 markers, R15 to R19 standard disc (connection disc), R20 marking disc, R21, R22 Disc with marker and connections for bus transfer with plug.
  • Fig. 30 shows a station with the following structure: R1 standard disc bus entry (marker), R2 standard disc bus entry (AN), R3 marking disc, R4 standard disc, R5 standard disc, R6 - R17 flat block, R18 - R20 standard discs.
  • Fig. 31 shows a station with the following structure: R1 - R4 gateway, R5 marking disc, R6 - R8 standard disc, R9 - R18 block with 8 relays, R19 - R21 standard disc
  • Fig. 32 shows a station with the following structure: R1 to R4 gateway, R5 marking disc, R6 standard disc, R7, R8 disc with pluggable function blocks 20I, R9 - R10 standard disc, R1 1 - R21 block with pluggable function blocks, R22, R23 standard disc ,
  • Fig. 33 shows a station with the following structure (based on a grid dimension with the grid width "R"): R1 - R4 Gateway, R5 marking disc with holder for screen rails, R6 - R14 standard discs, R15 marking disc with shield rails, R16, R17 standard disc.
  • Fig. 34 shows a station with the following structure: R1 - R4 gateway, R5 marking disc with 400V distribution with plug, R6 - R8 standard disc, R9 feed disc with 4x 2.5 2 , R10 - R12 motor starter / frequency converter / servo controller with heat sink 75mm high, R13 load feeder with 4x 2.5 2 , R14 marking wheel with 400V distribution, R15 feed disc, R16, R17 standard disc.
  • the above stations illustrate the enormous versatility of the system and the very clear and comprehensible structure.
  • connection bus forwarding
  • lateral plug and cable FIG. 30
  • a connection bus forwarding
  • lateral plug and cable FIG. 30
  • It can also be integrated into the station at least one terminal block 50 that can be equipped with electronic components according to FIG. 30 only with wire connections or as shown in FIG. 31, so with the mentioned relays or the like.
  • FIGS. 32 to 34 illustrate purely by way of example that a particularly clear and clearly structured connection system can be realized on a mounting base such as the mounting rail with the aid of the components explained above. Again, Fig. 32 illustrates the ease of integration of the signal conditioning level into the system.
  • Figs. 33 and 34 show particularly well the integration of the marking discs 50 with busbar holder and busbars.
  • the functionality can be put together flexibly to the application; e.g.
  • a standard I / O module with 8-channel AI AI + / AI- or S / Gnd
  • 2-channel analogue fuse-measuring-isolating terminals whose functionality is in addition to the I / O Module is located on 4 additional passive terminals or alternatively directly on the connection level of 4 analog I / O modules.
  • Can also be implemented consumer branching terminals with T-functionality > forward with a large cross-section, depart with a small cross-section.
  • connection modules 20 which are provided for a slot, can also accommodate different cross sections; eg 8 x 0.5mm 2 or 4 x 0.5mm 2 x 2 or 4 x 1, 5mm 2 or 2 x 1, 5mm 2 and 4 x 0.5mm 2 or 2 x 2.5mm 2 or 1 x 4.0mm 2 or 1 x 6.0mm 2 .
  • the connection level of the application can be individually adjusted (distributor feed-in terminals, power consumers / branch terminals, supply terminals, actuator terminals, sensor terminals, potential divider terminals, etc.).
  • the cross-sectional area of 0.5 - 6mm 2 connections is covered in a grid of eg 10mm;
  • the connections in the lower cross-sectional area are rotated by 90 ° (and more often integrated), from 2.5mm 2 , the connections, for example, one-sided (right) are positioned so that either a label left, a second row of connections or a longitudinal / Transverse connection can be accommodated in the grid, the marker area located on the left can be marked generously and quickly with a strip.
  • Within a grid are 2 guides for printed circuit board or stamped grid; The left-hand guide is especially intended for the use of the module as a terminal block or at 90 ° rotation as connection of relays with QV-possibility in the roots.
  • a uniform terminal length is realized over the entire cross-sectional area of 0.5-6 mm 2 (a possible exception is formed by those with a header connector).
  • the contacting surfaces on the circuit board edge of the printed circuit board 6 are further preferably standardized in a fixed grid; to ensure current carrying capacity.
  • the connection technology in plug-in elements can be used for single connections or double connections for signal routing or eg for measuring separation tasks.
  • the plug-in elements are designed for individual sensors / actuators and, depending on the required connection technology (single connections in 1 L, 2L, 3L, 4L technology) and required potential, fully or partially equipped (low costs).
  • the terminal support of the SA plug are fixed to the electronics regarding the distinction of eg 24V u. 230V coded and differentiated by color (plug-in protection).
  • the connections of a connector for individual sensors / actuators are arranged in series longitudinally or transversely.
  • the contact tulips of the connections can be used directly on an LP edge or a male / male or single male / male contact.
  • Unnecessary connections are used for attaching an individual marking (for example, labeling directly on the channel) or for the integration of pluggable cross connectors, isolators or component connectors (fuses, diodes and the like).
  • the plug-in elements contain integrated light guide pins per signal path for indicating the signal status directly at the connection.
  • a 2-part housing wherein the lower part is transparent and at the same time forms the Lichtleitchan.
  • the plug elements and the slots of the frame preferably have a twist protection, e.g. a constriction and / or a plug protection (coding). Conceivably, e.g. 4 positions, i. 16 distinctions. Also advantageous are latching elements and / or markings.
  • a shield braid contacting is made possible, wherein the plug-in protection acts between plug-in element and electronics housing.
  • the latching elements of the plug-in elements are only to be brought out of engagement with the frame swiveled away so that extremely high vibration and shock values can be achieved.
  • the frame preferably has one or two axes of rotation.
  • Conceivable are an electronics housing or a base housing. Also conceivable are one or two compassionverrastungen: electronics or base housing, light guide pins, common LED of the electronics; (Module function error, bus error, ).
  • Transverse webs of the frames 21 and / or other housings are preferably used to form the slots and to increase the stability.
  • latching contours and optionally on the frame 21 a strain relief are provided on the plug-in element.
  • the frame may be implemented in different signal colors, e.g. ...
  • Supply terminals new supply group for example 24V, 1 10Vdc, 230Vac in gray, standard I / O terminals in black;
  • Passive terminals potential distribution terminals, application terminals, ...) in beige
  • the frame may be made of metal to support and dissipate screen potentials; For this purpose, a connection of the metal frame is made to the circuit board.
  • the frames with their plug-in elements can be used equally in high and low slices and blocks with upright printed circuit boards and low blocks with flat printed circuit boards.
  • Terminal block functions right next to it
  • a block cover For soldered or pedestal mounted, replaceable, bulky components such as large relays, PCB mountable contactors and circuit breakers, the frame for plug receptacle reception is replaced by a block cover having identical internal contours of the frame; if necessary with deviating (larger) grid.
  • the block cover for bus-compatible remote I / O with relay and as active signal adaptation module can be easily realized in the conversion.
  • a possible standard structure provides the following assignment from top to bottom in the grid:
  • Bulky components can be covered by a hood which snaps into the cut-out of the block cover (the hood can contain light guide pins, accept a large-area label or act as a pluggable electronics housing with a PCB).
  • the passive plug-in elements can be integrated directly between the housing walls (without frame) on the intermediate plugs of the PowerV signal conditioning; while the plug-in slot forms a slot of the frame.
  • Plug-in elements with connection technology and terminal block functions QV, TR, component plug, ..).
  • heat sinks for example with servocontrollers
  • fans can also be used.
  • the heat sink can be integrated into the upright or flat module, directly contacts the LP and is part of the housing concept (side wall in the disk assembly or upright LP and front of the housing in low block construction with flat circuit boards).
  • the heat sink is realized as a passive heat-up module in the form of an upright disk,
  • An additional fan can also be positioned and mounted on the outside in the lower area in front of a powerful computer module or a servo drive
  • the I / O level is the lower platform on which i.d.R. directly the transfer / maneuvering level with the terminal block functionalities can be plugged on.
  • the power / signal adjustment level can be plugged directly onto the I / O level, which in turn accommodates the transfer / shunting level at the top.
  • the plug-in elements of the signal adaptation and transfer levels represent blocks which are placed on the platform of the I / O level.
  • the platforms (1/0 modules) represent components of the overall "system automation islands” modular system.
  • Module bus forwarding and feed is made possible by cable sections.
  • a module bus branch is made with a partially uncut cable, T-pieces and intermediate plugs with bus connection and I / O function.
  • Module bus forwarding / infeed takes place via an 8-pin data cable with RJ45.
  • a hybrid / data bus connector in combination with an I / O adapter plug individual, previously non-bus devices such. Simple switching devices are integrated into the communication.
  • This module bus branch is designed as an LP edge connector with a plug-in hybrid Z-data bus connector in 22.5mm and IDC connectors with combined cross-sections.
  • Hybrid / data bus connector 2 x 1, 5mm 2 (supply) and 4 x 0.5mm 2 (data) with eg 5-pin Devicenet cable (1 core remains unused);
  • Particularly advantageous is a 4-pole profile cable, in which the wires have a defined position and the jacket does not have to be removed.
  • the connector is matched to a low-cost bus (G-Bus) with 2 data lines as a daisy chain, 2 supply lines, a hybrid cable with 2 x 2 wire pairs and modified SA plugs.
  • G-Bus low-cost bus
  • the system can be used in the control cabinet structure used today, but on the other hand, the cabinet design (depending on the customer) can be gradually optimized towards object orientation.
  • A mechanically configurable low-cost I / O electronics with always "eclectically robust" signal conditioning modules (preferably not software configurable).
  • the electronic function is divided into basic function and specific function, whereby the basic function is located in the platform and the specific function is in the 1 - channel intermediate connector; eg: DI in the platform u.
  • Level conversion with input time delay in the intermediate plug 24Vdc 3ms, 24Vdc 0.2ms, 1 10Vdc, 230Vac, ...
  • DO driver control in the platform and output driver in the plug 0.5A pnp; 2A npn; 6A RO; ..; AI measured value acquisition (digital) in the platform and arbitrarily different 1-channel converter modules in the intermediate connector (0-1 OV; 4-20mA; PT100; Thermo); AO ....
  • the arrangement of interfaces / functions to installation spaces within the system are preferably: 400Vac distribution system; et al 230Vac-tap; Direct supply of positive and negative potential multiplication terminals for DI or DO; DI / DO supply selector switch; forward: field device (consumer / SA) connections; Infeed of e.g. 5Vdc, 24Vdc, 1 10Vdc, 230Vac, 400Vac; down: FE distribution system for KLBÜ shield connections; Data ports; Module bus forwarding; outgoing sub-buses.
  • the installation spaces can also be used in different ways, e.g. when combining Remote I / O and HMI:
  • HMI-LP several flat printed circuit boards on top of each other; to top: HMI-LP; from above: field device (consumer / SA) connections; forward: display / HMI;
  • the terminal strips on the LP edge up and down have the same grid as the frame along.
  • the terminal block is the standard frame and can also be placed across the LP edge.
  • a marking plane is preferably realized as part of a coordinate / order system. It is conceivable to attach 16 labels or alternatively 8 labels in double size: bottom shield earthing equipotential bonding and discharge system with shield terminals (KLBÜ) for shielded (analog) cables. Preferably, the 10x3 rails are tilted and positioned so that min. 2 KLBÜ recorded u. each 2 cables can be inserted. It is also conceivable that the 4 KLBÜ can be accommodated: 400Vac distribution system for contactors, motor starters / reversing starters, soft starters, frequency inverters, ....
  • Conceivable are a cover d. Rails / connections with slots for the conductor exits and / or as contact protection
  • the rasters in the x and y directions may also be parts or multiples of the selected raster; x-direction 10,0mm: 5,00mm ... 20mm, 40mm, 80mm, 160mm, ...; y-direction 22.5mm: 1 1, 25mm ... 45mm, 90mm, ....
  • the frame creates a standing wiring with the slots; this means that a module without plugged-in electronics can be wired with single cores or SA plugs and an electronic module can be replaced without having to loosen the wires from the connections.
  • the slots are located directly in the housing wall or in the housing cover of the electronics; but then the electronics must be plugged in for wiring.
  • FIG. 38 it is proposed to standardize the occupation area of different relays (FIG. 38 bd) with their relay sockets in terms of area. In this case, the grid is no longer based on that of the disk assembly 1, but on the common clear assignment of terminal block functions such as fuses and connection technology to the relay.
  • a one-piece frame cover 71 is realized in which all the known function blocks 20 can be inserted into the standardized slots 53.
  • the low block modules with relays 74 and pluggable fuses as function blocks 20h are available as a bus-compatible version with bus contacts 1 1, 12 and alternatively as a non-bus variant, in which case the bus contacts 1 1, 12 are provided by a flat cable plug 77 and possibly terminals for reference potential feed (Minus) can be replaced.
  • Minus reference potential feed
  • connection modules 20a are to be understood as an alternative to the flat cable connector.
  • connection and / or functional unit 7 shown in FIG. 43 a-c is suitable for placing on the base plate carrier 2 of one of the aforementioned connection and / or function modules 1.
  • connection and / or functional unit 7 is, analogous to the connection and / or functional unit 7 of FIG. 4, designed as a separate element, with a frame 21 ', which can be attached to the base plate carrier 2, and the circumferential side walls 22 to 25 and partitions 27, wherein the partitions 27, the frame 21 'also divided into receiving chambers or slots 28.
  • connection blocks are also used as function blocks 20.
  • the connection and / or functional unit 7 of FIG. 43 can also be arranged pivotably on the base-plate carrier 2. For this, it also has an axle / pin 30 on the frame 21 ', which can be arranged in the receiving space 31 of the pivot bearing 29 of the one side leg 14 of the base plate carrier 2 (see, for example, FIG.
  • a latching button 32 with latching hooks 33 which can be actuated by finger pressure or the like, is also arranged on the frame 21 'of the connecting and / or functional unit 7, wherein the latching hook 33 engages with the latching recess 34 formed on the other side leg 15 of the base support 2 (FIG. see Fig. 3) cooperates.
  • FIG. 43 primarily shows latching elements 241, 221 on the frame 21 ', which cooperate with latching counter elements 222 on the connection and / or function modules 20 inserted in the slots 28.
  • the locking elements 241 are formed here either as indentations, in which the here as plug-in elements, in particular as snap elements, formed locking counter-elements (not shown) can be inserted, or they are conversely as plug-in elements 221, namely here as snap elements, formed in as indentations or Grooves trained locking counter-elements 222 of the connection and / or function blocks 20 engage.
  • connection and / or functional unit 7 of FIG. 4 guide means 271, which are designed here as webs, are additionally arranged on the partitions 27 on the connecting and / or functional unit 7 shown in FIG Grooves (not shown) of the connection and / or function blocks 20 cooperate, so that the connection and / or function blocks 20 can be inserted in a predetermined direction by the guide means 271 in the frame 21 '..
  • connection and / or function blocks 20 are here in the same connection direction Z, which is also provided for the conductor, inserted into the slots 28.
  • various connection and function modules 20a, 20a ', 20a are provided here as connection and / or function modules 20 by way of example, one of the connection and function modules 20a comprising a circuit 20I.
  • the remaining connection and function blocks 20a 'and 20a "of FIG. 43 differ from the connection and / or function blocks 20a presented above by a removal means 201, which is designed here as an actuatable operating field by the operator, which is used to release the latching Connection and / or function blocks 20 from the frame, and thus for their removal from the frame 21 'is provided.
  • connection and / or function blocks 20 are provided detachably from the frame, so they preferably such Removal means 201.
  • Other removal means 201 are also preferred, which enable release of the latching and thus the removal of the connection and / or function modules 20 from the frame 21 ', for example also those which are provided by means of a tool (not shown). are operable.
  • the actuation field 201 is arranged here in the frame 21 'arranged connection and / or function module 20 in a frame 21' projecting portion 202 of a housing 200 of the connection and / or function block 20 so that it is easily accessible to an operator is.
  • a withdrawal direction E see Fig. 43 (d)
  • the housing 200 of the connection and / or function block 20 is bent so that the locking counter-elements 222 arranged on the connection and / or function module 20 except Engagement with the locking elements 221 of the frame 21 'advised, and the connection and / or function block 20 the slot 28 against the connection direction Z of the ladder can be removed.
  • connection and / or function modules 20a also show two connection and / or function modules 20a ", which are plugged together into a slot 28 of the frame 21 '
  • the width 203 of the connection and / or function modules 20 therefore corresponds to a fraction here half, a width 281 of the slots 28.
  • different connection and / or function blocks 20, whose common width 203 corresponds to the width 281 of the slot 28 can be placed in the same slot 28.
  • the electrical contacts 65 with which electrical conductors connected to the connection and / or function modules 20a, 20a ', 20a "are connected to the electronics housing 5, are visible in the sectional views of FIGS. 43 (d) - (f) electrical contacts 65 are shown here by way of example IDC contacts, push-in contacts and / or a contact tulip.
  • connection and / or function module 20a "of FIG. 43 (d) two IDC contacts 65 are provided for receiving an electrical conductor.
  • a slide 204 is arranged in the connection and / or function module 20a "which, as long as the connection and / or function module 20a" is not in the connection and functional unit 7 is arranged, can be moved so that the electrical conductor in the connection and / or function block 20a "can be inserted.
  • the slide 204 is pushed back, the electrical conductor is guided into the IDC contacts 65.
  • the push-in contact 65 contacts a printed circuit board 41 with an electrical bus and / or an electrical circuit.
  • the electrical contact with the electronics housing 5 is produced here by a contact tulip 65.
  • FIG. 43 (f) also shows that between the connection and / or function module 20a provided for the connection of external conductors and the electronics housing 5, a further function module 20I is arranged with a printed circuit board 41 having signal matching electronics.
  • the function module 20I having the signal matching electronics is connected between the I / O plane of the connection and / or function module 1, which terminates with the electronics housing 5, and the connection plane of the connection and / or function module 1, which leads through the conductor connections to the connection the external conductor is formed, arranged.
  • Electronic function blocks such as fuse function blocks 20e, f, g, h cross-connector modules 20i
  • Extraction means operating field 201

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)

Abstract

Busfähiges, anreihbares Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1) zur Steuerung und/oder Überwachung technischer Prozesse und/oder zur Industrie- und/oder Gebäudeautomatisierung mit einem Scheiben- und/oder blockartigen Aufbau, welches dazu ausgelegt ist, mit weiteren Anschluss- und/oder Funktionsmodulen (1) zu einem Anschlusssystem zusammengestellt zu werden, mit folgenden Merkmalen: - wenigstens einem Basisklemmenträger (2) zum Befestigen an einer Montagebasis, vorzugsweise mit Rastmitteln (3, 4) zum Aufrasten auf eine Tragschiene (27) versehen, - vorzugsweise wenigstens einem auf den Basisklemmenträger (2) aufsetzbaren Gehäuse (5), insbesondere einem Elektronikgehäuse, welches wenigstens eine Leiterplatte (6) und/oder ein Stanzgitter und/oder eine Stromschienenanordnung aufweist, - wenigstens einem oder mehreren Busleiterkontakten (11, 12) zur Weiterleitung wenigstens eines Energie- und/oder Datenbusses in Anreihrichtung an benachbarte, angereihte Anschluss- und/oder Funktionsmodule (1), wobei - am Gehäuse (5) Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) separat anschließbar sind, wobei wenigstens einer der Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) eine Signalanpassungselektronik zusätzlich zu einer I/O-Elektronik des Anschluss- und/oder Funktionsmoduls (1) aufweist.

Description

Busfähiges Anschluss- und/oder Funktionsmodul und
Anschlusssystem mit derartigen Modulen
Die Erfindung betrifft ein busfähiges Anschluss- und/oder Funktionsmodul zur Steue- rung und/oder Überwachung technischer Prozesse und/oder zur Industrie- und/oder Gebäudeautomatisierung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Anschlusssystem mit derartigen Anschluss- und/oder Funktionsmodulen.
Anschluss- und/oder Funktionsmodule sind beispielsweise aus der gattungsgemä- ßen EP 0 364 618 B1 , der DE 44 02 002 A1 , der EP 95 1 13 730 A1 und der DE 199 64 156 A1 bekannt. Während die EP 95 1 13 730 A1 Anschluss- und/oder Funktionsmodule mit einem eher blockartigen Aufbau mit einer Mehrzahl an Anschlussebenen zum Anschluss externer Leiter offenbart, ist aus der gattungsgemäßen DE 199 64 156 A1 eine Mischbauweise mit scheibenartigen Geräten mit jeweils zwei zueinander parallelen Anschlussebenen und blockartigen Geräten mit einer Mehrzahl aus Anschlussebenen bekannt.
Die gattungsgemäße EP 0 364 618 B1 derselben Anmelderin weist Basisklemmenträger auf, in die Druckkontakte eingesetzt sind, die einander im aneinander gereih- ten Zustand kontaktieren und die derart über mehrere Module hinweg durchgehende Busleitungen ausbilden. Zum Kontaktieren einer Leiterplatte einer auf die Basisklemmenträger aufsetzbaren Elektronikeinheit dienen Steckverbinder.
Ein Problem der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen besteht darin, dass die bekannten Anschluss- und/oder Funktionsmodule in der Regel nur für eine bestimmte Anschlussgröße von Leitern geeignet sind, so z.B. 1 ,5mm2, selten für größere Querschnitte, so z.B. 4mm2 und kaum angepasst auf die Sensorleitungen, so z.B. 0,34 mm2. In der Regel werden unterschiedlichste Leitertechniken realisiert (1 Leiter, 2 Leiter, 3 Leiter, 4 Leiter), was Versprünge in den Modullängen senkrecht zur Tragschiene bedingt. Es gibt daneben zwar auch Anschlusssysteme mit Anschluss- und/oder Funktionsmodulen mit einer einheitlichen Modullänge. Derartige Systeme sind aber in der Regel wiederum wenig flexibel, da sie oftmals für den jeweiligen Einsatzzweck zu viel oder zu wenige Anschlüsse für Leiter oder Steckvorrichtungen aufweisen. Die zuvor geschilderte, zu geringe Anpassbarkeit des Anschlusssystems an die jeweilige Applikation spiegelt sich - was nachstehend deutlicher werden wird - auch in anderen Aspekten des Standes der Technik wieder, beispielsweise in zu geringer Anpassbarkeit an unterschiedliche Signalpegel, Bussysteme und/oder -Protokolle von anzuschließenden Komponenten.
Es ist daher gegenüber dem Stand der Technik die Aufgabe der Erfindung, ein Anschlusssystem und Anschluss- und/oder Funktionsmodule mit einem jeweils besonders klar strukturierten und an verschiedenste Applikationen leicht anpassbaren Auf- bau zu schaffen, welches für den Bediener sehr leicht handhabbar ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und auch durch die Gegenstände der weiteren unabhängigen Ansprüche. Die Gegenstände dieser Ansprüche sind allein für sich als selbstständige Erfindungen zu betrachten, entfalten aber auch in Kombination eine besonders vorteilhafte kombinatorische Wirkung. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Mit dem Anschluss- und Funktionsmodul wird eine weitgehende Standardisierung und Modularisierung der Anschlussebene und eine Funktionenintegration über / in die Anschlussebene bei gleichzeitiger Konturstandardisierung unterschiedlichster Produktkategorien erreicht.
Dabei wird eine Funktionenintegration, Netzwerkfähigkeit, Verarbeitungsfähigkeit und Steckbarkeit von Produktkategorien der Steuerungs-, Signalanpassungs- und Über- gabeebene vorgeschlagen.
Bei den Anschluss- und Funktionsmodulen handelt es sich im Wesentlichen um Stationen von busfähigen Reihenklemmen (bRK), die aus einer I/O-Ebene und einer aufsteckbaren Steckebene, die in der Regel als Anschluss- / Verdrahtungsebene ausgeprägt ist, besteht. Die aufsteckbare Steckebene schließt mit den Anschluss- und Funktionsbausteinen ab.
Erfindungsgemäß weist zumindest einer der Anschluss- und Funktionsbausteine eine Signalanpassungsebene zwischen I/O- und Anschlussebene auf. Dabei wird als Signalanpassungsebene eine Signalanpassungselektronik zwischen die I/O-Ebene mit der I/O-Elektronik und die Anschlussebene schaltbar bzw. integrierbar/integriert, welche eingehende Signale„anpasst" bzw. umsetzt, zu deren Verarbeitung/Anpassung die I/O-Ebene bzw. die I/O-Elektronik an sich nicht ausgelegt ist, z.B., weil ein anzuschließendes Gerät wie ein Sensor einen Ausgabebereich von Spannungen aufweist, zu deren Verarbeitung die I/O-Elektronik nicht ausgelegt ist. Oder der zumindest eine die Signalanpassungselektronik aufweisende Anschluss- und Funktionsbaustein ermöglicht den Anschluss einer Komponente an das An- schluss- und Funktionsmodul, die für ein anderes Feldbussystem ausgelegt ist, als das im Anschluss- und Funktionsmodul verwendete Feldbussystem. Dies wird durch eine individuell setzbare Signalanpassungsebene bzw. Signalanpassungs- Funktionsbausteine behoben, welche auf die Anschluss- und Funktionsmodule direkt aufsetzbar sind. Die Signalanpassungselektronik ist dabei bevorzugt als ein einzelnes passives oder aktives elektrisches Bauteil, ein integriertes Bauteil, ein programmierbares Bauteil oder eine komplexe Schaltung ausgebildet. Die komplexe Schaltung kann dabei sowohl als passive als auch als aktive Schaltung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Signalanpassungselektronik auf einer Leiterplatte angeordnet.
Das erfindungsgemäße Anschluss- und Funktionsmodul ermöglicht daher die Anpassung an außergewöhnliche Signalpegel und/oder andere Bussysteme und/oder - Protokolle von anzuschließenden Komponenten.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird auch eine Integration von verschiedensten Funktionen Remote I/O, Signalwandler, Relaisbausteine, Übergabeelemente, Reihenklemmen, ... in nur einem System erreicht. Erreicht wird zudem nach einer vorteilhaften Ausgestaltung auch eine Netzwerkfähigkeit von bisher nicht kommunikationsfähigen Betriebsmitteln wie Signalwandler, Relaisbausteine, Zeitrelais, Reihenklemmen. Derart ergibt sich ein deutlicher Mehrwert für den Kunden durch Vernetzung (und Verschmelzung) der Komponenten. Erreichbar ist auch eine Integration von kleinen Controllern und Laufzeitsystemen, die einerseits zur Kommunikation und andererseits zur optionalen Signalverarbeitung genutzt werden können. Erreicht wird vorzugsweise auch eine Steckbarkeit durch Definition von Standardsteckgesichtern am Leiterplatten- und Gehäuserand.
Insbesondere die Integration der Übergabe- und Signalanpassungsebene in die Remote I/O-Station schafft Platz-, Übersichtlichkeits- und Verdrahtungszeit-Vorteile.
Der bekannte Schaltschrankaufbau innerhalb einer Station wird grundlegend verändert und optimiert, sodass zur objektorientierten Programmierung eine objektorientierte Hardware-Zusammenstellung und eine objektorientierte Verdrahtung (bei weiterer Dezentralisierung auf die Maschinenmodule) stattfinden kann.
Die Module und damit Automatisierungsobjekte einer Lötmaschine könnten z.B. sein: Zuführmodul, Fluxermodul, Vorwärmmodul, Lötwellenmodul, Kühlmodul.
Dazu werden die Funktionen einer Reihenklemme (Übergabeebene) vorzugsweise in Leiterplattenverbinder (PCB) integriert, diese PCB-Komponenten mit den Elektronikkomponenten der Signalanpassungsebene kombiniert und diese Bausteine auf eine Plattform von I/O-Elektroniken gesetzt.
Geschaffen wird ein ganzheitliches, durchgängiges, Produktkategorien übergreifen- des System von HW-/SW-Komponenten für die Verbindung, Übertragung, Anpassung, Verarbeitung, Überwachung und Zustandsprognose (CM) von Energie, Daten und Signalen.
Insgesamt ergibt sich ein ganzheitliches Bausteinesystem (Produktfamilie) aus bus- fähigen, aktiven und passiven Komponenten für ein ganzheitliches, sicheres Automatisierungsnetzwerk. In Verbindung mit dem Wissen um die Applikation und entsprechenden Dienstleitungen können passgenaue Lösungen für den Kunden wirtschaftlich bereitgestellt werden. Es wird eine Lösungsstandardisierung von Produktkategorien der Steuerungs-, Sig- nalanpassungs- und Übergabeebene vorgeschlagen:
- gleiches Raster verschiedener Produktkategorien wie z.B. Remote I/O, Signalwandler, Relaisbausteine, Übergabeelemente, Reihenklemmen, ... ;
- gleiche Produktlängen verschiedener Produktkategorien
- damit standardmäßig gleiche Produktkontur verschiedener Produktkategorien
- gleiche Steckplätze und Verrastungskonturen für unterschiedlichste Elektroniken, Anschlussquerschnitte und -techniken
- gleiche Bauräume (oder eine Vielfaches) für unterschiedliche Steckelektroniken
- Anordnung / Vorzugsbelegungen von Funktionen zu Bauräumen über die Produktkategorien hinweg.
Dadurch ergibt sich für den Kunden bzw. Nutzer folgender Nutzen:
- applikationsspezifische / -gerechte Funktionen- und Gerätezusammenstellung
- hohe Flexibilität bzgl. Funktionalität, Mischbarkeit der Module und Erweiter- barkeit der Station
- gleiches Zubehör, hohe Wiederverwendung von HW- und SW-Komponenten
- platzsparender Aufbau
- geringerer Verdrahtungsaufwand / Reduzierung der Anzahl händischer
Schnittstellen zwischen den Komponenten
- identische, intuitive Handhabung mit wenig Arbeitsschritten, weniger Fehlermöglichkeiten
- wirtschaftliche Lösung. Durch Wiederverwendbarkeit von Einzelteilen u. Bau- gruppen in unterschiedlichen Produktkategorien werden hohe Stückzahlen erzeugt.
Die Erfindung ermöglicht in ihren verschiedenen Ausgestaltungen ein übergreifendes System und eine Lösungsstandardisierung einerseits mit einer besonders weitge- henden Kombinierbarkeit / Aneinanderreihbarkeit und weitgehender äußerlich gleicher oder zumindest weitgehend ähnlicher Form unterschiedlicher Produktkategorien nebeneinander, die auf derselben oder unterschiedlichen Tragschienen positioniert werden, und andererseits auf die Kombinierbarkeit/ Stapelbarkeit unterschiedlicher Produktkategorien der I/O-Ebene, Signalanpassungsebene und Übergabeebene übereinander.
Geschaffen wird nach einer Variante auch eine Kombination von mit Gehäusen und Anschlusstechnik umbauten, aufrecht stehenden und flach liegenden Leiterplatten zu hohen (z.B. ca. 76mm) und niedrigen (z.B. ca. 44mm) Scheiben / Blöcken mit aufrecht stehenden Leiterplatten und zu niedrigen (ca. 44mm) Blöcken mit flach liegenden Leiterplatten für busfähige (I/O), aktive (Relaismodule, alleinstehende Signalwandler) und passive (Reihenklemme) Komponenten, wobei die Kontaktierungs- punkte von Power- und Datenbus einerseits und die Lagen der Anschlussebenen andererseits der hohen und niedrigen Scheiben / Blöcke höhenmäßig aufeinander abgestimmt sind.
Vor der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sei angemerkt, dass nach- folgend einige bevorzugte Ausgestaltungen auch im Detail beschrieben werden, dass die Erfindung aber nicht auf diese Ausgestaltungen beschränkt ist sondern im Rahmen der Ansprüche beliebig variiert ausgestaltet werden kann. Insbesondere sind Begriffe wie„oben",„unten",„vorne" oder„hinten" nicht einschränkend zu verstehen sondern beziehen sich lediglich auf die jeweils dargestellte Anordnung. Zudem sind, wenn einzelne Bestandteile erläutert werden, diese - wenn nicht anders erwähnt - grundsätzlich auch in mehrfacher Ausgestaltung denkbar. Unter den Schutzbereich fallen zudem auch kinematische Umkehrungen der dargestellten Anordnungen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausfüh- rungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 a eine perspektivische Ansicht eines ersten Anschluss- und/oder Funktionsmoduls;
Fig. 1 b ein Anschluss- und/oder Funktionsmodul ähnlich zu Fig. 1 a mit teilausgeblendeter Vordergehäusewand;
Fig. 1 c, 1 d das Anschluss- und/oder Funktionsmodul aus Fig. 1 b einmal mit eingeschobenen und einmal mit ausgefahrenen Verriegelungsschiebern;
Fig. 2a-e ein Handhaben eines Anschluss- und/oder Funktionsmoduls in mehreren Schritten; Fig. 3a-d ein Ansetzen einer Anschluss- und/oder Funktionseinheit mit einem Rahmen an ein Anschluss- und/oder Funktionsmodul in mehreren Schritten;
Fig. 4a, b zwei verschiedene perspektivische Ansichten eines Rahmen mit Steck- platzen;
Fig. 5a, b eine perspektivische Ansicht eines Rahmen mit Steckplätzen und darin eingesetzten Anschlussbausteinen und eine perspektivische Ansicht eines Rahmen mit Steckplätzen und eine Auswahl von darin einsetzbaren Funktionsbausteinen ;
Fig. 6a - d eine perspektivische Ansicht einer Reihung von Basisklemmenträgern und Anschluss- und Funktionseinheiten vor und nach dem Einsetzen eines Elektronikgehäuses, welches sich über vier Rasterbreiten erstreckt zur Bildung eines stehenden Blocks„vier Raster breit";
Fig. 7a - d eine perspektivische Ansicht einer Reihung von Basisklemmenträgern und Anschluss- und Funktionseinheiten vor und nach dem Einsetzen eines Elektronikgehäuses, welches sich über zwei Rasterbreiten erstreckt zur Bildung eines stehenden Blocks„zwei Raster breit";
Fig. 8a, b verschiedene Ansichten eines als Einspeisescheibe auslegten Anschlussmoduls mit großen Anschlüssen und Beschriftungsflächen/- schildern;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer möglichen Anschlussbelegung und einer möglicher Markierungssystematik;
Fig. 10a, b, cverschiedene Ansichten und Varianten eines als Passiv-Reihenklemme auslegten Anschlussmoduls des Anschlusssystems;
Fig. 1 1 a - o eine schematische Darstellung verschiedener Passiv-Reihenklemmen in einer Auslegung als Anschlussmodul des Anschlusssystems;
Fig. 12a, b verschiedene Ansichten eines Anschlussmoduls mit steckbaren Funktionsbausteinen, die wiederum eine steckbare Elektronik - beispielhaft eine Elektronikleiterplatte - und eine darauf aufsteckbare Anschluss- ebene aufweisen;
Fig. 13a - c verschiedene Ansichten steckbarer Funktionsbausteine, insbesondere zum Einstecken in Steckplätze des Rahmens, die wiederum eine steckbare Elektronik und eine darauf aufsteckbare Anschlussebene aufweisen; Fig. 14a, b verschiedene Ansichten eines Anschlussmoduls mit steckbaren Funktionsbausteinen, die wiederum eine steckbare Elektronik und eine darauf aufsteckbare Anschlussebene aufweisen;
Fig. 15a, b verschiedene Ansichten des Anschlussmoduls aus Fig. 14 mit einge- steckten Funktionsbausteinen, in welche die Anschlussebene eingesteckt ist;
Fig. 16a, b eine große Elektronik mit stehender Verdrahtung an zwei Anschluss- und/oder Funktionsmodulen;
Fig. 17a - e eine große Elektronik mit stehender Verdrahtung an zwei Anschluss- und/oder Funktionsmodulen;
Fig. 18a, b eine große Elektronik mit stehender Verdrahtung an zwei Anschluss- und/oder Funktionsmodulen;
Fig. 19a - d eine weitere große Elektronik mit stehender Verdrahtung an zwei An- schluss- und/oder Funktionsmodulen;
Fig. 20a-d Ansichten eines Anschlussmoduls mit einem seitlichen Steckplatz und mit einem darin eingesetzten Funktionsbaustein;
Fig. 21 a-d Ansichten eines Anschlussmoduls mit einem seitlichen Steckplatz für einen Funktionsbaustein und einen weiteren Funktionsbaustein, hier in
90°- Auslegung;
Fig. 21 e-h Ansichten eines Anschlussmoduls mit zwei seitlichen Steckplätzen jeweils für einen weiteren Funktionsbaustein, hier ebenfalls in 90°- Auslegung;
Fig. 22a-b Ansichten eines Anschlussmoduls mit einem seitlichen Steckplatz für einen Steckvorrichtung, insbesondere zur Modulbusweiterleitung zu ei- ner anderen Station;
Fig. 23 a-c Ansichten eines ersten Funktionsmoduls, welches als Markierscheibe ausgebildet ist und je einen seitlichen Schienenhalter aufweist, der zur Halterung einer oder mehrerer Sammelschienen dient;
Fig. 24 a, b Ansichten eines weiteren Funktionsmoduls, welches als Markierschei- be ausgebildet ist und einen seitlichen Schienenhalter aufweist, der zur
Halterung einer oder mehrerer Sammelschienen dient;
Fig. 25a eine perspektivische Ansicht eines flachen blockartig ausgebildeten
Anschluss- und Funktionsmoduls; Fig. 25b, c Ansichten eines flachen blockartig ausgebildeten Anschluss- und Funktionsmoduls, mit steckbaren Funktionsbausteinen;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines blockartig ausgebildeten Anschluss- und Funktionsmoduls mit Relais und Sicherungen und Anschlussvor- richtungen;
Fig. 27, 28 weitere Ansichten des blockartig ausgebildeten Anschluss- und Funktionsmoduls mit Relais und Sicherungen und Anschlussvorrichtungen;
Fig. 29 - 34 verschiedene Stationen aus einer Mehrzahl von Anschluss- und Funktionsmodulen;
Fig. 35 eine Ansicht eines Anschluss- und Funktionsmoduls mit einer integrierten Signalanpassungsebene zwischen der Übergabeebene (Anschlussebene) und der I/O-Ebene; und
Fig. 36 eine Ansicht eines flachen blockartigen Anschluss- und Funktionsmoduls mit einer integrierten Signalanpassungsebene zwischen der Über- gabeebene (Anschlussebene) und der I/O-Ebene; und
Fig. 37 Ansichten einer„niedrigen" Anschluss- und Funktionsscheibe;
Fig. 38 a-d eine weitere Ausführungsform eines flachen blockartig ausgebildeten
Anschluss- und Funktionsmoduls mit steckbaren Relais und Funktionsbausteinen mit Sicherungen und Anschlusstechnik, diese alternativ zum Flachkabelstecker;
Fig. 39 a-d perspektivische Ansichten eines weiteren Anschluss- und Funktionsmoduls mit einer wechselbaren Elektronik;
Fig. 40 a, b Ansichten eines weiteren Anschluss- und Funktionsmoduls;
Fig. 41 a, b Zubehörteile für das Modul aus Fig. 40;
Fig. 42 eine Ansicht eines weiteren Anschluss- und Funktionsmoduls;
Fig. 43 a-c eine weitere Ausführungsform einer Anschluss- und/oder Funktionseinheit, in die, wie Fig. 43 a-b zeigt, verschiedene Funktionsbausteine anordbar sind; und
Fig. 43 d-f jeweils einen Schnitt A-A, B-B beziehungsweise C-C durch einen der
Funktionsbausteine der Anschluss- und/oder Funktionseinheit der Fig.
43 b.
Erläutert werden nachstehend beispielhafte Anschluss- und/oder Funktionsmodule zur Steuerung und/oder Überwachung technischer Prozesse und/oder zur Industrie- und/oder Gebäudeautomatisierung und ein Anschlusssystem mit derartigen An- schluss- und/oder Funktionsmodulen. Der Begriff des Anschluss- und/oder Funktionsmoduls ist derart zu verstehen, dass jeweils wenigstens eine oder mehrere der durch die Begriffswahl„und/oder" vorgegebenen Optionen erfüllt ist bzw. sind. So können Anschlussmodule vorgesehen sein, die nur dem reinen Anschluss externer Geräte mittels eines Leiter- oder Steckeranschlusses dienen. Es können aber auch Funktionsmodule ohne Anschlussmöglichkeit für externe Leiter (beispielsweise Markiermodule) vorgesehen sein. In der Regel werden aber sowohl Anschlussfunktionen für externe Geräte bzw. deren Leiter als auch sonstige insbesondere elektronische Funktionen (z.B. eine Signalverarbeitung) realisiert.
Dabei sind die Anschluss- und Funktionsmodule aneinander reihbar, wobei sie übergreifende Busse ausbilden, welche an eine übergeordnete Steuerung direkt oder beispielsweise über ein Gateway anschließbar sind.
Fig. 1 a, b und Fig. 2 a bis e zeigen vereinfachte Darstellungen von auf eine Tragschiene aufsetzbaren - insbesondere aufrastbaren - und auf der Tragschiene aneinander reihbaren elektrischen Anschluss- und/oder Funktionsmodulen 1 , die beispielsweise als Teil von Steuerungssystemen der Automatisierungstechnik verwen- det werden können, wo sie an ein Gateway angereiht werden (siehe hierzu Fig. 29).
(Applikationsspezifische) Kombinationen aus Gateway und/oder Anschluss- und/oder Funktionsmodulen ermöglichen die Überwachung und/oder Steuerung externer elektrischer Geräte (Feldgeräte, Initiatoren, Aktoren usw.), welche an die Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1 des erfindungsgemäßen Anschlusssystems anschließbar sind.
Nachfolgend sei zunächst der Aufbau verschiedener Anschluss- und/oder Funktionsmodule erläutert, bevor an Beispielen deutlich gemacht wird, wie es möglich ist, mit diesen Anschluss- und/oder Funktionsmodulen ein besonders vorteilhaftes, leicht für verschiedenste komplexe Aufgabe der Fabrik- oder Gebäudeautomatisierung nutzbares Anschlusssystem zu bilden. Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Anschluss- und Funktionsmodul 1 weist einen Basisklemmenträger 2 auf, der mit Fixiermitteln, hier mit Rastmitteln 3, 4, zum Aufrasten auf eine Tragschiene (hier nicht dargestellt) versehen ist. Auf eine derartige Ausgestaltung ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Sie eignet sich weiter auch für anreihbare Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1 , welche auf einer anderen Montagebasis als einer Tragschiene, beispielsweise eine Wand oder dgl. montierbar sind. Zur Realisierung dieser Funktionalität ist es denkbar, nach Art der Fig. 1 c und 1 d Verrastungsschieber 72 von Hand oder mit einem Werkzeug in eine Offenstellung zu bringen, wobei die Verrastungsschieber Öffnungen 73 für
Schrauben oder dgl. aufweisen und die Verrastungsschieber bzw. in diesem Zustand allgemeiner„Befestigungsschieber" an diesen Öffnungen auf einer Montagebasis festzuschrauben. Auf den Basisklemmenträger 2 ist ein Elektronikgehäuse 5 (Fig. 1 a) mit wenigstens einer oder mehreren Leiterplatte(n) 6 (Fig. 1 b und 2d) aufgesetzt bzw. aufsetzbar, die wiederum mit elektrischen Bauelementen bestückt sein kann/können.
Auf den Basisklemmenträger 2 und das Elektronikgehäuse 5 ist wiederum eine An- schluss- und/oder Funktionseinheit 7 - hier mit einer Reihe von Anschlussvorrichtungen bzw. Anschlüssen zum Anschluss externer Leiter (in Fig. 1 a nicht dargestellt) aufgesetzt (siehe aber Fig. 1 b, Bezugszeichen 10).
Diese Anschlussvorrichtungen 10 sind vorzugsweise - aber nicht zwingend - als An- Schlüsse in Direktstecktechnik (Push-In) ausgelegt, die werkzeugfrei rein durch Einstecken eines Leiters in einen Klemmstellenbereich des Anschlusses kontaktierbar sind.
Im kontaktierten Zustand klemmt dabei ein Klemmschenkel des Push-In-Anschlusses den Leiter in einem Klemmkäfig gegen eine Stromschiene. Je Push-In-Anschluss dient je ein Betätigungselement 9 zum Öffnen der Klemmstelle, welche unterhalb einer Öffnung 8 eines Gehäuses eines Anschlussbausteins 20 der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 liegt. Da nach Fig. 1 lediglich eine einzige Reihe der Anschlussvorrichtungen 10 (unter den Öffnungen 8 bzw. hier zu erkennen durch die Betätigungselemente 9, siehe auch Fig. 1 b) vorgesehen ist, kann ein Anschluss- und/oder Funktionsmodul 1 mit einem in Anreihrichtung besonders schmalen Aufbau kostengünstig realisiert werden.
Die Erfindung ist hierauf aber nicht beschränkt. Sie eignet sich auch für Anschluss- und/oder Funktionseinheiten mit mehreren Reihen von Anschlussvorrichtungen.
Die Anschlussvorrichtungen 10 können nicht nur als Push-In-Anschlüsse sondern insbesondere auch als IDC-Anschlüsse, Zugfederanschlüsse oder Schraubanschlüsse ausgebildet sein.
Zudem kann die wenigstens eine Anschlußvorrichtung auch als wenigstens eine Steckverbindervorrichtung bzw. ein Steckverbinder ausgelegt sein, an welche eine korrespondierende Steckverbindervorrichtung bzw. ein Steckverbinder angekuppelt werden kann.
Sowohl der Basisklemmenträger 2 als auch das Elektronikgehäuse 5 als auch die Anschluss- und/oder Funktionseinheit weisen einen scheibenartigen Aufbau auf und sind senkrecht zur Ebene der Fig. 2a aneinander anreihbar.
Hierzu sind sie vorzugsweise miteinander koppelbar, beispielsweise mit Rasthaken 61 (siehe beispielsweise Fig. 7b oder Fig. 25b) oder mit Nuten-/Federsystemen, die im zusammengesetzten Zustand ineinander greifen. Nach den beiliegenden Figuren weisen einige der Module Rasthaken auf, andere nicht. Dieses dient zur Veranschaulichung verschiedenen Optionen. Innerhalb eines Anschlusssystems sind die aneinander reihbaren Seiten der Module vorzugsweise miteinander koppelbar, insbesondere im Bereich der Basisklemmenträger, so dass ein stabiler Verbund entsteht.
Neben den Anschlussvorrichtungen 10- z.B. Push-In-Anschlüssen - der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 zum Anschluss externer Leiter von Feldgeräten wie Aktoren, Sensoren und dgl. weist jedes Anschluss- und/oder Funktionsmodul nach Fig. 1 oder 2 vorzugsweise mehrere Bus-Kontaktelemente 1 1 einer ersten Bauart zur Realisierung eines über mehrere Anschluss- und/oder Funktionsmodule in Anreihrichtung X verlaufenden ersten internen Busses (hier zur Datenübertragung) und mehrere Bus-Kontaktelemente 12 einer zweiten Bauart zur Realisierung eines über mehrere Anschluss- und/oder Funktionsmodule in Anreihrichtung X hinweg verlau- fenden zweiten internen Busses (hier zur Energieübertragung) auf.
Hierzu sind die Bus-Kontaktelemente 1 1 , 12 derart ausgebildet, dass an jedem der Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1 jeweils an jeder der beiden Seitenflächen in Hauptanreihrichtung korrespondierende, im angereihten Zustand zusammenwirken- de Funktionsbereiche wie korrespondierende Buchsen oder Stecker (Gabel/Messer) oder Druckkontaktbereiche ausgebildet sind.
Die Bus-Kontaktelemente 1 1 , 12 sind vorzugsweise über eine leitende Verbindung wie Leiterplattenrandverbinder oder Steckverbinder mit der Elektronikleiterplatte 6 verbunden. Diese ist in den meisten Fällen mit einer Elektronik verbunden, die auch mit den Anschlussvorrichtungen bzw. Leiteranschlüssen - der Anschlussebene - verbunden ist, an beispielsweise Feldgeräte wie Sensoren, Aktoren, Initiatoren oder dgl. anschließbar sind. Der erste interne Bus - Bus- Kontaktelemente 1 1 - wird vorzugsweise dazu genutzt, Energie zu übertragen, um beispielsweise an die Anschlussvorrichtungen 10 angeschlossene Feldgeräte mit Energie zu versorgen. Der zweite interne Bus - Buskontaktelemente 12 - dient vorzugsweise zur Übertragung von Daten und ggf. zur internen Energieversorgung der Anschluss- und/oder Funktionsmodule.
Die Bus-Kontaktelemente 1 1 , 12 können beispielsweise Druckkontakte oder Gabel- /Messerkontakte sein. Sie können noch einen dritten Kontakt (nach oben) zur Kon- taktierung der Leiterplatte 6 aufweisen. Besonders vorteilhaft ist, dass die Basisklemmenträger 2 in einer Seitenansicht in Anreihrichtung - siehe beispielsweise Fig. 1 a und Fig. 2a . eine Art U-Form aufweisen mit einem Grundschenkel 13, an welchem die Montagemittel - Rastmittel 3, 4 - zur Montage an der Tragschiene ausgebildet sind und der die Tragschiene vorzugsweise zu beiden Seiten senkrecht zur Anreihrichtung übergreift. Dabei sind an die voneinander abgewandten Enden des Grundschenkels 13 zur von der Tragschiene abgewandten Seite hin zwei senkrechte Seitenschenkel 14, 15 angeformt, so dass zwischen dem Grundschenkel und den Seitenschenkeln ein Aufnahmeraum 16 ausgebildet wird (siehe hierzu Fig. 2a).
Dieser Aufnahmeraum 16 kann beispielsweise rechtwinklig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist er trapezförmig, da die Seitenschenkel 14, 15 an ihren zueinander weisenden Seiten winklig zueinander ausgerichtet sind, was das Einsetzen der Elektronik erleichtert und die Stabilität der Anordnung optimiert.
In den Aufnahmeraum 16 ist das Elektronikgehäuse 5 einsetzbar, welches eine an die Geometrie des Aufnahmeraums 16 angepasste Geometrie aufweist.
Vorzugsweise sind die Ränder 19 (siehe hierzu beispielhaft das blockartige Elektro- nikgehäuses 5' der Fig. 6a) abschnittsweise derart ausgestaltet, dass sie zwischen Abschnitte einer Rückwand 17 und einer Frontwand 18 der Seitenschenkel 14, 15 (Fig. 2) des Basisklemmenträgers 2 geschoben werden können.
In das Elektronikgehäuse 5 ist vorzugsweise die Leiterplatte 6 eingesetzt, welche beim Aufsetzen auf den Basisklemmenträger 2 dessen Kontakte kontaktiert, beispielsweise dadurch, dass ihre Randbereiche mit Kontaktbereichen in entsprechende Kontaktbereiche im Basisklemmenträger 2 eingreifen.
Die Fig. 39 a-d veranschaulichen, dass es mit Hilfe einer Handhabungsvorrichtung wie einem Schwenkbügel 26 auf einfache Weise möglich ist, das Elektronikgehäuse nebst Leiterplatte aus dem Basisklemmenträger 2 herauszunehmen. Der gezeigte Schwenkbügel 26 weist einen Griff 261 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist am Schwenkbügel 26, insbesondere am Griff 261 , außerdem ein Anzeigemittel (hier nicht gezeigt), beispielsweise eine LED, vorgesehen, die als Statusanzeige dient. Das Anzeigemittel ist bevorzugt so angeordnet, dass es in der Verschlussstellung der Anschluss- und Funktionseinheit 7 sichtbar ist.
Vorzugsweise ist der Schwenkbügel 26 an dem Elektronikgehäuse 5 schwenkbar angebracht. Der Schwenkbügel 26 ist vorzugsweise in eine Handhabungsstellung (Fig. 41 c und d) schwenkbar, welche es ermöglicht, das Elektronikgehäuse in Z- Richtung senkrecht zur Tragschiene vom Basisklemmenträger 2 abzuziehen, und in eine Nichtgebrauchsstellung (Fig. 41 a, b) beispielsweise unterhalb der abnehmbaren und/oder ebenfalls schwenkbaren Anschlusseinheit.
Es ist auch denkbar, dass anstelle wenigstens einer Leiterplatte eine oder mehrere flachliegende, ggf. auch teilweise kunststoffumspritzte Stromschiene(n) oder Stanzgitter - anstelle der Leiterplatte eingesetzt wird/werden. An die wenigstens eine Stromschiene könnten dann bedrahtete elektrische oder elektronische Bauelemente - z.B. Relais, Dioden, Widerstände, ... - angelötet sein.
Es ist vorteilhaft, dass die Seitenschenkel 14, 15 des Basisklemmenträgers das Elektronikgehäuse 5 und die wenigstens eine Elektronikleiterplatte 6 zusätzlich schützend seitlich einfassen.
Nachfolgend sei nunmehr näher der Aufbau der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 betrachtet.
Die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 weist nach einer besonders bevorzugten Variante, die auch als selbstständige Erfindung betrachtet werden, einen Aufbau mit oder aus mehreren einzelnen Funktionsbausteinen 20 auf.
Nach Fig. 1 sind sämtliche dieser Funktionsbausteine 20 als Anschlussbausteine 20a ausgebildet, welche jeweils vier der bereits erörterten Anschlussvorrichtungen 10 für Leiter aufweisen (siehe die Betätigungselemente 9).
Nach Fig. 1 sind damit beispielsweise 16 Leiter an die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 anschließbar. Es ist aber auch denkbar, je Anschlussbaustein 20a nur einen oder mehr als zwei Anschlüsse für Leiter oder Kabel vorzusehen (z.B. einen Flachkabelstecker nach Art eines Funktionsbausteins 20. Es ist z.B. derart auch denkbar, eine oder mehrere der Anschlusseinheiten 7 zum Anschluss einer Steckvorrichtung als Funktionsbaustein vorzusehen bzw. auszulegen. Zudem kann der Funktionsbaustein 20 auch andere Funktionen übernehmen. Er kann beispielsweise zum Markieren genutzt werden oder an entsprechenden Anschlüssen zum Einstecken von Quer- oder Vertikalverbindern. Er kann aber auch derart erweitert werden, dass beispielsweise in ihn eine aktive Elektronikschaltung oder passive Bauelemente integriert werden.
Nach Fig.1 sind vier der Funktionsbausteine 20 zu einer einzigen Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 zusammengefasst. Dieses Zusammenfassen wird durch ein Halteelement realisiert, welches zur Aufnahme der Funktionsbausteine 20 ausgelegt ist.
Besonders vorteilhaft ist eine Auslegung des Halteelementes als Rahmen 21 , welcher einfach zu fertigen und zu handhaben ist. Alternativ ist auch eine Schiene bevorzugt, an die die Funktionsbausteine 20 anordbar sind, insbesondere verrastbar oder anclippbar.
Der Rahmen 21 ist vorzugsweise abnehmbar an dem Basisklemmenträger 2 oder einem sonstigen Teil, das mit diesem verbunden ist, angeordnet.
Der Rahmen 21 - siehe hierzu auch Fig. 4 - weist vorzugsweise umlaufende Sei- tenwände 22 bis 25 auf, und ist weiter vorzugsweise durch Trennwände 27 in Aufnahmekammern bzw. Steckplätze 28 unterteilt, welche zur vorzugsweise rastenden Aufnahme der Funktionsbausteine ausgelegt sind.
Die Unterteilung in Steckplätze 28 gleichen Aufnahmerasters, hier gebildet durch Kammern im Rahmen 21 , wirkt sich vorteilhaft auf die Stabilität der Anordnung aus. Es lässt sich auf einfache Weise eine Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 erstellen, die sehr stabil ist. Rastelemente 221 , 241 (s. Fig. 43) am Rahmen und Rastgegenelemente 221 (s. Fig. 43) an den Funktionsbausteinen 20 tragen vorzugsweise dazu bei, einen guten Sitz der Rastgegenelemente 221 , und somit der Funktionsbausteine 20, in den Steckplätzen 28 zu gewährleisten.
Es ist sowohl bevorzugt, dass der Rahmen 21 lediglich eine Reihe der Steckplätze 28 senkrecht zur Anreihrichtung aufweist, al s auch, dass der Rahmen 21 mehrere Reihen der Steckplätze 28 senkrecht zur Anreihrichtung aufweist. Dabei sind die Steckplätze der Rahmen bevorzugt in einem vorgegeben matrixartigen Raster ange- ordnet sind. Weiterhin ist es bevorzugt, dass an dem Anschlusssystem Markierungen vorgesehen sind, mit welchen die Steckplätze identifizierbar gekennzeichnet sind.
Wenn die Funktionsbausteine 20 als Anschlussbausteine 20a ausgebildet sind, weisen sie wenigstens einen Anschluss für Leiter, vorzugsweise eine„Klemme" auf, der leitend vorzugsweise mit einem Leiterplattenrandverbinder verbunden ist, welcher zur Kontaktierung der Leiterplatte dient. Hier könnte alternativ auch ein Steckverbinder oder dgl. vorgesehen sein.
Es ist denkbar, den Rahmen derart auszubilden, dass er ein separates Element bil- det - Fig. 4 - welches mit oder ohne eingesetzte Funktionsbausteine 20 - an den Basisklemmenträger 2 ansetzbar ist.
Die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 - hier der Rahmen 21 mit Funktionsbausteinen 20 - ist vorzugsweise unabhängig von der Frage auf den Basisklemmenträ- ger 2 aufsetzbar, ob auf den Basisklemmenträger 2 bereits das Elektronikgehäuse 5 aufgesetzt ist oder nicht.
So kann die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 sogar vorverdrahtet werden und wird in dem Fall, dass die Elektronikeinheit bzw. das Elektronikgehäuse 5 mit der Leiterplatte 6 montiert oder ausgetauscht werden muss, einfach nur geöffnet.
Dieses Öffnen - und ein entsprechendes Schließen - kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Nach einer Variante ist die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 beweglich, insbesondere schwenkbar, an dem Basisklemmenträger 2 gelagert.
So ist die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 zum Realisieren der Schwenkbar- keit der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 an dem Basisklemmenträger 2 nach Fig. 1 bis 6 mit einem der Seitenschenkel 14 über ein Schwenklager 29 verbunden.
Hier weist das Schwenklager 29 eine Achse/Zapfen 30 an dem Rahmen 21 der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 und einen Aufnahmeraum 31 als Lagerauge in dem einen Seitenschenkel 14 des Basisklemmenträgers 2 auf (siehe Fig. 3 und 4). Der Aufnahmeraum 31 ist seitlich offen und derart bemessen, dass die beispielsweise abgeflachte Achse 30 in ihn einsteckbar und wieder aus ihm herausnehmbar ist (siehe insbesondere die Fig. 3).
Eine analoge Anbringung des Rahmens 21 an einem flacher ausgestalteten Basisklemmenträger 2' ohne die Seitenschenkel und dann auch vorzugsweise ohne ein aufsetzbares Elektronikgehäuse zeigt Fig. 37. Fig. 37 offenbart insofern ein flach bauendes scheibenartiges Anschluss- und/oder Funktionsmodul 1 , dass aber mit den „höher" bauenden Modulen der Fig. 3 koppelbar ist.
Zum Lösen kann vorzugsweise im Bereich des anderen Seitenschenkels 15 (Fig. 3) oder an einem sonstigen Teil des Basisklemmenträgers 2' (siehe Fig. 37) ein lösbarer Verschluss ausgebildet sein. Dieser Verschluss wird hier durch eine beispielsweise durch Fingerdruck oder dgl. betätigbare Rasttaste 32 mit Rasthaken 33 und eine Rastausnehmung 34 im Seitenschenkel 15 gebildet (Fig. 3a und 4). Vorzugsweise erstreckt sich der Rahmen - wie in Fig. 1 ersichtlich - senkrecht zur Tragschiene über die gesamte Erstreckung des Basisklemmenträgers senkrecht zur Tragschiene und übergreift derart das Elektro- nikgehäuse 5 und den Basisklemmenträger 2 vorzugsweise vollständig.
Derart kann mit der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7- hier mit den Funktionsbausteinen 20 und dem Rahmen 21 - eine sogenannte stehende Verdrahtung erzeugt werden; dies bedeutet, dass ein Anschluss- und/oder Funktionsmodul 7 ohne gesteckte Elektronik mit Einzeladern oder SA-Steckern 20d verdrahtet werden kann und dass ein Elektronikgehäuse bzw. ein Elektronikmodul 5 ausgetauscht werden kann, ohne die Adern aus den Anschlüssen lösen zu müssen. Deutlich wird dies insbesondere aus Fig. 1 , 2 und 3.
Wie dargestellt kann der Anschluss-Funktionsbaustein auch durch einen oder mehrere, insbesondere zwei, Steckverbinder, insbesondere Sensor-Aktorstecker 20d gebildet werden. Der Rahmen 21 oder dgl. kann alternativ auch direkt in das Elektronikgehäuse integriert werden. In diesem Fall befinden sich die Steckplätze direkt in der Gehäusewand bzw. im Gehäusedeckel der Elektronik; dann jedoch muss die Elektronik zur Verdrahtung gesteckt sein (nicht dargestellt). Vorzugsweise weist der Rahmen 21 eine Anzahl n von 1 , 2, 4, 8, 16, 32, ... Steckplätzen 28 auf.
Vorteilhaft daran ist, dass ein einziger der Rahmen 21 mehrere Steckelemente in Form von Funktionsbausteinen 20 aufnehmen kann, wobei die Steckplätze 28 weiter bevorzugt vorteilhaft nach Art einer Matrix in einem festen Raster angeordnet sind, was die Zuordnung und Markierung der Funktionsbausteine 20 und ggf. von deren Teilen wie Anschlussvorrichtungen 10 für Leiter erleichtert.
Dies erschließt sich insbesondere aus Fig. 9, welche nach Art einer schematischen Darstellung veranschaulicht, welch klare matrixartige Zuordnung von Anschlüssen, Markierungen und Funktionen das erfindungsgemäße Anschlusssystem realisiert.
Dabei weist jede Spalte von Anschlüssen eine Nummer bzw. ein Betriebsmittelkennzeichen auf (hier 9795, 9796 usw.) und jede Reihe eine Buchstaben- oder Buchsta- ben-/Zahlenbezeichnung (AB, CD, AB1 , usw....).
Als besonders vorteilhaft erscheint als Anzahl bzw. Zusammenstellung der Steckplätze bzw. Anschlüsse am Rahmen eine Potenz der Zahl 4, also 4, 8, 16, 32, ... Anschlüsse. In Verbindung mit der entsprechenden Leitertechnik (1 L, 2L, 4L) ergibt sich ein übersichtlicher sowie datenverarbeitungsgerechter Aufbau (Byte- / wortweise). Darüber hinaus kann vorteilhaft eine Symmetrie des Moduls mit einheitlicher Klemmenlänge und hoher Übersichtlichkeit gewährleistet werden.
Es ist auch denkbar, dass ein Rahmensteckplatz bzw. eine Kammer bzw. ein Steckplatz 28 wiederum mehrere Funktionsbausteine 20 als Steckelemente aufnimmt; z.B. 2 SA-Stecker 20d (Fig. 5) im 1 1 ,25mm Raster in einem 22,5mm großen Steckplatz 28.
Ein Steckelement/Funktionsbaustein 20 kann andererseits auch mehrere Steckplätze übergreifen; z.B. eine 45mm lange Elektronik mehrere, beispielsweise 2 x 22,5mm- Steckplätze 28. Eine nicht als abgeschlossen zu betrachtende beispielhafte Mehrzahl an Varianten verschiedener Funktionsbausteine 20 als in den Rahmen 21 einsteckbarer Steckelemente zeigt Fig. 5.
Vorzugsweise weisen die Funktionsbausteine 20 eine leitende Verbindung (elektrisch oder optisch) zur Elektronik-Leiterplatte 6 auf, die eine Elektronikschaltung aufweist, wobei die Leiterplatte wiederum vorzugsweise leitend mit dem Basisklemmenträger 2 verbunden ist, vorzugsweise mit den Buselementen 1 1 und/oder 12 an Buchsenkontakten oder Leiterplattenrandverbindern oder dgl.. Es sind reine Anschluss-Funktionsbausteine vorgesehen (20a, b, c), die zum An- schluss von Leitern dienen, welche sie mit der Elektronik 5 verbinden, wenn sie die Leiterplatte 6 kontaktieren, sowie Steckverbinder 20d, aber auch Elektronikfunktionsbausteine wie Sicherungsfunktionsbausteine (20e, f; ggf. auch 20g, h). Denkbar ist es auch, weitere Funktionalitäten zu realisieren. Zu erwähnen sind insofern Querver- binderfunktionsbausteine 20i, vorzugsweise mit steckbarer Querverbindung 62 zum benachbarten Anschlussmodul, und ein Funktionsbaustein mit aktiver Elektronik 20I. In die Rahmen 21 bzw. deren Steckplätze 28 können damit verschiedenste Funktionsbaustein-Steckelemente eingesetzt werden, insbesondere einer oder mehrere folgender Funktionsbausteine mit beispielsweise folgender Funktionalität:
- Leiteranschlüsse für Power (große Querschnitte wie 1 ,5 - 6mm2) Funktions- baustein 20a, b);
- Leiteranschlüsse für Signale (kleine Querschnitte wie 0,5 - 1 ,5mm2) (20a, d);
- Einsätze für Standard-Datenschnittstellen wie USB, Firewire, Klinkenbuchse, 8x0, 5mm2, RJ45 oder dergleichen);
- Teile von Reihenklemmen-Funktionalitäten wie TR, QV, Sl, Prüfbuchsen, - I/O-Elektronik (schwerpunktmäßig in niedrigen Scheiben und Blöcken;
- Elektronikfunktionalitäten überwiegend der Signalanpassung (im Zwischenstecker auf insbesondere niedrigen Scheiben / Blöcken aufsteckbar).
Es ergeben sich dabei insbesondere folgende Vorteile:
- Einsetzbar sind unterschiedliche Anschlussquerschnitte;
- Einsetzbar unterschiedliche Anschlusstechniken (Hybridklemmen);
Der Rahmen 21 ist aufsteckbar auf
- eine Leiterplatte oder ein Stanzgitter oder auf eine Kombination von Stanzgitter (unten oder unten/oben) und Leiterplatte (oben, mittig);
- eine Reihenklemme mit fest integrierter Elektronik oder aufsteckbarer Elektronik.
Optional sind auch realisierbar:
zusätzliche I/O-Kanäle (1 - 4 Zusatzkanäle) im Vorsatzstecker (22,5mm lang) unten ansteckbar (im Steckplatz nach unten;
1 Kanal z.B. 1 x 4 x 1 ,5mm2 für "S, -, +, FE"
2 Kanäle z.B. 2 x 4 x 0,5mm2 für "S, -, +, FE"
4 Kanäle z.B. 2 x 4 x 0,5mm2 für "S, -, +, FE"
das Aufrasten von 45mm langen I/O-Gehäusen hinten und / oder mittig auf einer niedrigen Scheibe oder einem niedrigen Block mit Rahmen oder Deckeln (z.B. L-Profil).
Fig. 6 zeigt eine Reihung aus vier Basisklemmenträgern 2 und vier Anschluss- und/oder Funktionseinheiten 7, welche - wie in Fig. 6 a und b zu erkennen - in eine Offenstellung verschwenkbar sind. In den U-förmigen Aufnahmeraum 16 wird hier ein blockartiges Elektronikgehäuse 5' gesetzt, das sich hier ferner über sämtliche der vier Basisklemmenträger 2 erstreckt.
Damit wird die Montage weiter vereinfacht, wenn es die Funktionalität zulässt oder gar erfordert, ein einziges Elektronikgehäuse mit dann vorzugsweise auch nur einer Elektronikschaltung oder aber mehreren Leiterplatten oder dgl. für mehrere der An- schluss- und/oder Funktionsmodule 1 zu verwenden.
In die Rahmen 20ß können auch hier je nach Applikationserfordernis unterschiedli- che Funktionsbausteine 20 gesteckt sein.
Fig. 7 zeigt eine analoge Auslegung als blockartiges Elektronikgehäuse 5', das sich über zwei der Basisklemmenträger 2 erstreckt. Einer der Rahmen weist Anschlussbausteine 20a auf und einer der Rahmen Markiererbausteine 20m, welche das An- bringen einer Markierung oder eines Markierers mit einer Markierung/Beschriftung erlauben.
Fig. 8 zeigt ein Anschluss- und/oder Funktionsmodul, ausgebildet als "Einspeisescheibe" zur Einspeisung von Energie. Diese lässt sich einfach dadurch bilden, dass der Rahmen mit für die jeweilige Einspeiseaufgabe ausgelegten Funktionsbausteinen 20 versehen wird, die die jeweils geeignete vorzugsweise elektrische oder lichtleitende Anschlüsse aufweisen.
Nach Fig. 8 sind neben den Einzelanschlüssen mit den Öffnungen 8 für Leiter jeweils Markierflächen/-felder 35 ausgebildet, welche eine Markierung nach Art der Fig. 9 aufweisen können. Bei dieser gibt es vorzugsweise eine übergeordnete Bezeichnung nach Art einer Hauptmatrix sowie je Matrixfeld ggf. auch weitere Untermarkierungen, d.h., jeder durch eine Zeilennummer und eine Spaltennummer definierte Matrixplatz kann auch in weitere Unter- bzw. Teilplätze unterteilt sein, die definiert sind, so in weitere Unterspalten. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, an einem Matrixplatz beispielsweise nur eine Anschlußvorrichtung 10 für einen Leiter (mit einem ersten Querschnitt) oder mehrere Anschlussvorrichtungen 10 für mehrere Leiter (z.B. mit relativ zum ersten Querschnitt geringerem Querschnitt) vorzusehen. Fig. 8 zeigt auch gut die korrespondierende Ausbildung der Messer- und Buchsenkontakte 12 an den beiden voneinander abgewandten Anreihseiten der Basisklemmenträger 2.
Es wäre alternativ auch denkbar, die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 auf an- dere Weise lösbar an dem Basisklemmenträger 2 zu befestigen, so mittels Bajonett- verschluss oder dgl. (hier nicht dargestellt).
Der Rahmen 21 kann aus Kunststoff bestehen, denkbar ist aber auch eine Auslegung aus Metall, um ggf. eine Schirmfunktion zu realisieren.
Die Fig. 10 und 1 1 veranschaulichen, dass es auf einfache Weise realisierbar ist, in das Anschlusssystem eines oder mehrere Anschluss- und/oder Funktionsmodule zu integrieren, die neben der Aufgabe der Busweiterleitung des wenigstens einen Busses oder der mehreren Busse mit den Bus-Kontaktelementen 1 1 , 12 ganz andere Aufgabe übernehmen, die bisher nicht mit Hilfe ein- und desselben Anschlusssystems verwirklicht werden konnten.
So werden nach Fig. 10 und 1 1 Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1 realisiert, welche neben der Busweiterleitung mit den Bus-Kontaktelementen 1 1 , 12 eine Rei- henklemmenfunktionalität aufweisen, vorzugsweise eine passive Reihenfunktionalität.
Der Basisklemmenträger 2 und die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 werden hierzu nicht geändert. Sie werden entsprechend konfiguriert, so wird der Rahmen mit geeigneten Anschlussbausteinen als Funktionsbausteinen versehen. Es ist lediglich notwendig, in das Elektronikgehäuse 5 beispielsweise eine Leiterplatte 6 einzusetzen oder ein Stanzgitter 6' oder Stromschienen, wobei die Leiterplatte Leiterbahnen aufweist bzw. ausbildet, welche der gewünschten Reihenklemmenfunktionalität entsprechend einen oder mehrere der Leiteranschlüsse bzw. Anschlussvorrichtungen 10 untereinander leitend verbindet, nicht aber direkt oder über eine Elektronik eine Verbindung zu einem der Buskontaktelemente 12 herstellt.
Ggf. sorgt eine Verbindung mit den Power-Bus-Kontakten 1 1 , die als integrierte Querverbindung wirken, für eine gezielte Verteilung der eingespeisten Potentiale. So werden nach Fig. 10b die Leiteranschlüsse, welche in nicht dargestellter Weise den Leiterplattenrand kontaktieren können, paarweise durch Leiterbahnen 36 der Leiterplatte 6 leitend miteinander verbunden, während das umspritzte leitende Stanzgitter 6' die Vorteile einer höheren Stromtragfähigkeit und einer kostengünsti- gen Herstellung bietet..
Fig. 1 1 a bis o veranschaulichen schematisch durch je eine Reihen Anschlüsse und eine schematisierte Leiterbahnendarstellung, wie durch eine geeignete Wahl der Leiterbahnen oder Stanzgitter verschiedenste Reihenklemmen realisierbar sind, so Po- tentialverteilungsklemmen, Mehrstockklemmen, Rangierklemmen, Mess-
/Trennklemmen, Analog-Sicherungs-Mess-/Trennklemmen usw Die Bezeichnungen der Fig. 1 1 sind als Teil dieser Beschreibung zu werten.
Durch die Reihenklemmenfunktionalitäten können damit in das Anschlusssystem Funktionalitäten integriert werden, die bisher durch separate Reihenklemmenanordnungen realisiert werden mussten, was insbesondere den platzsparenden Aufbau und die Übersichtlichkeit erhöht.
Dabei bleibt die Anreihbarkeit zu Anschlussmodulen nach Art der Fig. 1 und weiteren der bereits erläuterten und noch zu erläuternden Anschluss- und/oder Funktionsmodulen 7 gewahrt. Zudem erfolgt eine Busweiterleitung im Bereich der Bus- Kontaktelemente 1 1 und/oder 12.
Nach Fig. 12 und 13 wird in besonders vorteilhafter Weise noch eine weitere Funkti- onalität in das Anschlusssystem integriert (siehe auch Fig. 35 und 36).
So wird nach Fig. 12 ein Anschluss- und/oder Funktionsmodul realisiert, bei welchem der Rahmen 21 mit Funktionsbausteinen 20 I bestückt ist, die Anschlussbausteine 20a, 20b und 20d (Steckverbinder) für Leiter aufweisen sowie ein Elektronikgehäuse 37 mit einer Elektronikleiterplatte 38, insbesondere mit einer Signalanpassungselektronik versehen, die beispielsweise dazu ausgelegt sein kann, ein Ausgangssignal zu verstärken und galvanisch zu trennen oder um beispielsweise ein analoges Spannungssignal in ein digitales Stromsignal umzuwandeln. Derartige Signalanpassungs- elektroniken sind dem Fachmann allgemein bekannt und von daher an dieser Stelle nicht näher zu erläutern.
Auf diese Weise ist es mit konstruktiv einfachen Mitteln möglich, optional eine Sig- nalanpassungebene mit in das Anschluss- und/oder Funktionsmodul zu integrieren, vorzugsweise aufzusetzen und so Platz und Verdrahtungsaufwand zu sparen.
Der oder die Leiteranschlüsse bzw. Anschlussvorrichtungen 10 an dem Anschlussbaustein 20a, b, d bilden hier beispielhaft eine Übergabeebene für Signale oder Energie aus dem Feld oder in das Feld, beispielsweise für Feldgeräte wie Aktoren oder Sensoren oder dgl.
Mit den Funktionsbausteinen 201, welche hier die weiteren Elektronikgehäuse 37 mit der Leiterplatte 38 mit einer Schaltung sowie die Anschlussbausteine 20a, b und Steckverbinder 20d aufweisen, welche in Aussparungen eingreifen, welche den
Rastplätzen des Rahmens 21 nachgebildet sind, kann zwischen die„Übergabeebene" aus den Leiteranschlüssen und die Elektronik 5 als„I/O-Ebene" direkt eine„Signalanpassungsebene" gesetzt und geschaltet werden, was wiederum eine separate Installation derartiger Signalanpassungselektroniken im Schaltschrank spart.
Mögliche Signalanpassungselektroniken können sein bzw. können beinhalten:
ein Schaltelement (Relais, Optokoppler) mit Anschlussebene
Schutzelement (1 Sicherung) ohne oder mit Anschlussebene
Schutzelement (2 Sicherung) ohne oder mit Anschlussebene
- Standard-I/O-Beschaltungen mit Anschlussebene (optionaler Y-Anschluss) Schaltverstärker von 0,5A auf 2,0A
Zeitrelais
Impulsverlängerung / Zeitglieder
Überspannungsschutz
- Trennverstärker: Signale wandeln, galvanisch trennen, verstärken u. filtern Pegelinvertierung von pnp / npn oder Bereitstellung von beidem
Schaltschwellenänderung
IO-Link-Beschaltungen mit Anschlussebene (optional Y-Anschluss
Entstörelemente / Filter mit Anschlussebene Potentiometer als Handbedienebene
Schalter als Handbedienebene
Y-Zwischenstecker und Doppelstecker (1 x 1 ,5mm2 => 2 x 0,5mm2)
Display (LCD / OLED) mit oder ohne Taste.
Insbesondere 2, 4 oder 8 Leiterplattenrandverbinder 39 (Fig. 13) an der Leiterplatte 38 ermöglichen vorzugsweise wiederum in einfacher Weise eine Kontaktierung der Leiterplatte 6 in dem Elektronikgehäuse 5. Fig. 14 zeigt das Anschluss- und/oder Funktionsmodul 1 als I/O-Scheibe mit den steckbaren Funktionsbausteinen 20 und Fig. 15 zeigt das Anschluss- und/oder Funktionsmodul als I/O-Scheibe mit den eingesteckten Funktionsbausteinen 20 im zusammengebauten Zustand. Die Fig. 16 und 17 zeigen noch eine weitere erfindungsgemäße Anschluss- und/oder Funktionsmodulanordnung. Dabei sind zwei Basisklemmenträger 2 direkt aneinander gesetzt, wobei die beiden Elektronikleiterplatten 6 und 41 der beiden nebeneinander angeordneten Basisklemmenträger 1 auch direkt über weitere Bus-Kontaktelemente 40 direkt leitend miteinander verbunden sind.
Dabei ist die eine der Leiterplatten 41 besonders großflächig ausgelegt, so dass darauf verzichtet wird, auf diese große Leiterplatte 41 noch eine Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 aufzusetzen. Stattdessen wird nur an dem einem der beiden zusammengehörigen Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1 der Fig. 16 eine An- schluss- und/oder Funktionseinheit 7 vorgesehen und die Kontaktierung der weiteren Leiterplatte 41 erfolgt nur oder ergänzend über die weiteren Buskontakte 40 eines quasi dritten„Busses" zwischen den aneinander gereihten Modulen. Auf die Leiterplatte kann ein Gehäuse 69 aufgesetzt werden. Derart kann mit einfachen Mitteln auch eine sehr große (Fig. 16, 17) oder mittelgroße Leiterplatte 41 (Fig. 19) mit in das Anschlusssystem integriert werden, ohne dass das Anschlusssystem sehr hoch baut. Insbesondere wird dadurch ferner (durch die Aufteilung der Elektronik- und Anschlussfunktion auf zwei Basisklemmenträger) sehr kostengünstig eine stehende Verdrahtung realisiert, so dass das Modul ohne Elektronik verdrahtet werden kann bzw. die Elektronik ohne Lösen der Anschlussebene getauscht werden kann. Fig. 17 veranschaulicht, dass die Leiterplatten 6 und 41 mit ihrem Rand hier zwischen die aneinander drückenden Schenkel der als Druckkontakte ausgelegten Bus- Kontaktelemente 1 1 setzbar ist. Wird die Elektronikleiterplatte 41 gezogen, bleibt dennoch der Kontakt zwischen der Bus-Kontaktelemente 1 1 geschlossen. Wird sie gesteckt, erfolgt ihre Kontaktierung.
Beispielhaft sind hier die Buskontakte 40 zwischen der Leiterplatte 6 und der hohen Leiterplatte 41 Druckkontakte. Auf diese Weise wird die Integration sehr großer Elektroniken mit stehender Verdrahtung auch direkt in das IO-System möglich.
Eine analoge Auslegung zeigt Fig. 19, wobei die Elektronikleiterplatte der Fig. 19 etwas kleiner ist als die der Fig. 18.
Nach Fig. 20 wird vorgeschlagen, an den Basisklemmenträger 2 direkt an einem o- der beiden der Seitenschenkel 14, 15 seitlich wenigstens eines Steckplatzes 42 für wenigstens einen der Funktionsbausteine, beispielsweise eines der Anschlussmodule 20a (Fig. 20) oder eine Steckvorrichtung 43 (Fig. 22) vorzusehen. Nach Fig. 20 ist die Anschlussrichtung Y dieses Funktionsbausteins seitlich um 90° zur Anschlussrichtung Z der Leiter für die Anschlussbaustein 20a im„oberen" Rahmen 21 gedreht.
Im letzteren Fall (der Steckvorrichtung 43) kann auch an einem Verbund aus beispielsweise zwei Basisklemmenträgern ein derartiger Steckplatz ausgebildet sein (Fig. 22).
Durch diesen wenigstens einen weiteren seitlichen Steckplatz wird es möglich, auf einfache Weise an einem einzelnen Anschluss- und/oder Funktionsmodul noch mehr der Leiteranschlüsse z.B. zur Einspeisung oder Versorgungsweiterleitung vorzuse- hen.
Nach Fig. 21 a-d kann dieser weitere Steckplatz auch für einen Funktionsbaustein genutzt werden, der beispielsweise sowohl eine Anschlussebene bzw. einen An- Schlussbaustein 20n als auch ein Elektronikgehäuse 44 mit einer Elektronik, insbesondere eine IO-Elektronik, aufweist.
Somit kann die Kanalzahl eines Anschluss- und/oder Funktionsmoduls 1 erhöht wer- den, um z.B. Erweiterungen einfach vornehmen zu können, ohne die Stationslänge verändern zu müssen.
Fig. 21 e-h veranschaulichen eine Auslegung, bei welcher an zwei voneinander abgewandten nicht aneinander gereihten Außenflächen bzw. -Seiten des Basisklem- menträgers 2 jeweils einer der Steckplätze 42 für einen der Funktionsbausteine vorgesehen ist, so dass die Kanalzahl auch nachträglich auf einfache Weise noch weiter erhöht werden kann.
Nach den Fig. 40 und 41 ist es ferner denkbar, an den wenigstens einen weiteren Steckplatz 42 jeweils einen Funktionsbaustein 20o (Fig. 40) bzw. 20p (Fig. 41 ) anzustecken. Diese Funktionsbausteine 20o und 20p sind als T-stückartige Abzweigung an mehreren parallel zueinander angeordneten - nicht in den Anschluss- und Funktionsmodulen verlaufenden - Busleitungen 75, 76 ausgebildet sind, wobei über die Funktionsbausteine eine Verbindung zur Elektronik des Anschluss- und Funktionsbausteins realisiert wird.
Dies ermöglicht es, auf einfache Weise seitlich an den Anschluss- und Funktionsmodulen einen Subbus anzuordnen und auszubilden, der sich beispielsweise über mehrere der Anschlussmodule hinweg erstrecken kann und/oder an den direkt andere Geräte (hier nicht dargestellt) im Feld anschließbar sind.
Die Ausrichtung der mehreren parallel zueinander verlaufenden Busleiter, die gemeinsam einen flachen Verbund bilden, kann auf einfache Weise den jeweiligen Einbauräumen und -bedingungen vor Ort angepasst werden. So kann der Verbund U- förmig ausgebildet sein, wobei am Grunde des U die Funktionsbausteine 20o und 20p an die Leiter angeschlossen sind (z.B. mit hier nicht zu erkennenden isolationsdurchdringenden Kontakten). Der Verbund kann ferner in verschiedener Richtung ausgerichtet sein, so parallel zur Tragschiene (76, Fig. 41 ) oder senkrecht zu deren Haupterstreckungsrichtung (Busleiter 75, Fig. 42, auch hier wäre alternativ wiederum eine Ausrichtung parallel zur Tragschiene denkbar).
Es ist aber auch denkbar, einfach einen Anschlussbaustein 20a zu schaffen, dessen Anschlussrichtung die gleiche ist wie die der Anschlussbausteine 20a im Rahmen 21 (Richtung Z) und dessen Steckrichtung y an das Modul sich um 90° von der Steckrichtung unterscheidet. Nach Fig. 20 und 21 werden auf einfache Weise weitere Leiteranschlüsse realisiert, welche aus verschiedener Richtung beschaltbar sind. Denkbar sind auch Querverbinderelemente, Datenkontakte, evtl. Flachkabel
Nach Fig. 23 wird eine weitere Option vorgeschlagen, eine Markierungsscheibe 45. Diese Markierungsscheibe 45 weist einen Aufbau auf, welcher dem der Anschluss- und/oder Funktionsmodule weitgehend entspricht, allerdings ist der Rahmen 21 hier mit Funktionsbausteinen versehen, welche lediglich Markierflächen 35 aufweisen. Die Scheibe dient damit an ihrer Oberseite rein zur Markierung und erhöht derart deutlich die Übersichtlichkeit und die Orientierung im Koordinatensystem. Die An- schluss- und/oder Funktionseinheit wird hier somit zu einer„Markiereinheit" umfunktioniert, welche dem Anwender entscheidend die Orientierung an der von der Tragschiene abgewandten Seite des Anschlusssystems erleichtert.
Das Elektronikgehäuse 5 kann hier„leer" sein oder für andere Funktionen genutzt werden.
Da keine Signaleinspeisung erfolgt, kann Fig. 23 a) bis c) seitlich ein Halter, bei- spielsweise ein Schirmschienenhalter 47, an den Basisklemmenträger angeformt oder angesetzt sein, um eine oder mehrere Stromschienen 48 nach Art von Schirmschienen oder Sammelschienen oder Energieversorgungsschienen seitlich am Modulsystem bzw. am Anschlussscheibensystem anzuordnen, was es ermöglicht, einen Kabelschirm zu erden oder beispielsweise eine Spannungsversorgung für höhere Energien (z.B. 400 V) am Anschlusssystem bereit zu stellen, um beispielsweise Elektromotoren und dgl. zu versorgen. Zur Befestigung des Schirmschienenhalters 47 können korrespondierende Rastmittel 66 am Schirmschienenhalter 47 und an dem Basisklemmenträger 2 der Markierungsscheibe 45 verwendet werden. Die Stromschienen 48 können derart beabstandet zu dem eigentlichen Anschlussscheiben seitlich schräg oder parallel zueinander verlaufen und sich zwischen im Abstand in der Reihung verteilten Markierungsscheiben erstrecken. Auch nach Fig. 24 a) bis b) ist ein Schirmschienenhalter 47' an den Basisklemmenträger angeformt oder angesetzt, um eine oder mehrere Stromschienen 48 seitlich am Modulsystem bzw. am Anschlussscheibensystem anzuordnen. Zusätzlich ist hier mit einem Stecker 64 ein Abgang realisiert, beispielsweise für PE, N, L1 , L2 und L3 eines 400V-Drehstromsystems. Am Stecker 64 sind Kontakte 65 zur Kontaktierung der Stromschienen 48 vorgesehen. Am Sammelschienenhalter 47 ist eine Rastkontur 60 zum Einstecken in eine Aufnahme 66 des Basisklemmenträgers vorgesehen. Die Potentialzuleitung kann anderer, hier nicht dargestellter Stelle z.B. an den Enden der Stromschienen erfolgen. Die Stromschienen 48 können derart beabstandet zu dem eigentlichen Anschlussscheiben seitlich parallel verlaufen und sich zwischen im Abstand in der Reihung verteilten Markierungsscheiben erstrecken.
Nach Fig. 25 wird als weitere Option des Anschlusssystems ein„flacher" Anschluss- block 50 realisiert, vorzugsweise versehen mit einer IO-Elektronik.
Der Anschlussblock weist einen Basisklemmenträger auf, der hier mit 51 bezeichnet ist. Dieser Basisklemmenträger 51 weist in Tragschienenrichtung seitlich vorzugsweise die gleiche Kontur und die gleichen Kontakte auf wie die Anschlussscheibe 1 . Insbesondere sind also die Bus-Kontaktelemente 1 1 , 12 für Daten, Signale und/oder Power/Energieversorgung vorgesehen.
Der Basisklemmenträger 51 des Anschlussblockes 50 ist aber in Tragschienenrichtung breiter als eine einzelne Anschlussscheibe 1 .
Vorzugsweise beträgt die Breite ein Vielfaches der Breite einer Anschlussscheibe 1 in Rasterbreite R. So kann die Breite beispielsweise die vierfache Breite 4R oder die zehnfache Breite 10 * R sein, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf den Basisklemmenträger 51 wenigstens ein Rahmen 52 aufgesetzt der Kammern bzw. Steckplätze 53 aufweist, welche dazu ausgelegt sind, die Funktionsbausteine 20 aufzunehmen, z.B. Anschlussbausteine mit Push-In-Anschlüssen. Theoretisch wäre ein solcher Block auch aus Ein- zelklemmenträger mit einer geringeren Breite zusammenstellbar. Der Rahmen 52 kann aufsteckbar sein oder aber auch aufschwenkbar am Basisklemmenträger 51 befestigt sein. Der Basisklemmenträger 51 wird derart ausgestaltet, dass er in Anreihrichtung mit den Anschlussscheiben 1 seines Systems koppelbar ist (siehe auch Fig. 29 ff.).
Derart kann - siehe wiederum Fig. 25a - auf einfache Weise eine sehr übersichtliche Matrix, hier ein 8*16-Feld, aus Leiteranschlüssen realisiert werden (zu erkennen an den Pushern 9). Im vorliegenden Fall sind die Bus-Kontaktelemente 1 1 zwar anders ausgestaltet als in Fig. 1 , sie sollen aber kompatibel sein oder werden vorzugsweise im ganzen Anschlusssystem gleich ausgestaltet. An den beiden Seiten in Anreihrichtung sind jeweils komplementäre Bus-Kontaktelemente 1 1 , 12 ausgebildet, die im Anschlussblock vorzugsweise leitend miteinander z.B. über Stromschienen oder eine Leiter- platte oder eine Schaltung oder dgl. verbunden sind.
Vorzugsweise sind an wenigstens einen Rand, insbesondere an allen Rändern des Rahmens 52 Markierflächen 35 ausgebildet, um eine übersichtliche Markierung nach Art eine Matrixmarkierung („Schachbrett") zu ermöglichen.
Da die Steckplätze 53 im Rahmen 52 ausgebildet sind, können theoretisch einerseits sämtliche Funktionsbausteine verwendet werden, die bereits erörtert worden sind, so auch Sicherungsfunktionsbausteine. Es ist aber auch möglich (Fig. 25), Funktionsbausteine 60 beispielsweise mit IO- Elektronik zu verwenden, die sich in Anreihrichtung über mehr als eine Rasterbreite eines Steckplatzes 53 erstrecken und welche zwei oder mehr Ansätze 55 ausweisen können, welche in entsprechend zwei oder mehr Steckplätze 53 einsteckbar sind, um mechanisch und ggf. anschlusstechnisch in das Anschlusssystem integriert zu wer- den. Zudem können wieder sämtliche Funktionsbausteine, insbesondere auch die Funktionsbausteine 201 mit einer Elektronik, beispielsweise einer Signalanpassungselektronik gesetzt werden (Fig. 25b, 25c). In Hinsicht auf die flachen Blöcke können derart verschiedenste Varianten realisiert werden. Eine Elektronikleiterplatte einer I/O-Elektronik kann insbesondere flach oder stehend vorgesehen sein.
So ist eine aufsteckbare I/O-Elektronik (schwerpunktmäßig in niedrigen Scheiben und Blöcken) denkbar, wobei die I/O-Elektroniken ohne Anschlusstechnik in z.B. 45mm langen Gehäusen hinten und/oder mittig (u/o vorn) auf eine Basisleiterplatte steckbar sind.
Vorzugsweise ist die Anschlusstechnik nicht nur einseitig sondern beidseitig positio- niert (Verdrahtung nach oben und unten; im Schaltschrank mit senkrechter Montageplatte). Leiterplatten können sind insbesondere längs im schmalen Gehäuse oder quer im breiten Gehäuse positionierbar. I(nput)/O(utput)-Elektroniken ohne Anschlusstechnik oder mit Anschlusstechnik (so in einem beispielsweise 22,5mm langen Zwischenstecker 201) sind ebenso realisierbar.
Die Fig. 26 bis 28 zeigen Blockmodule mit Relais und Sicherungen. Dabei sind jeweils an einem Aufsatz 70 auf den Basisklemmenträger 51 des Blocks Rahmen 21 aufschwenkbar befestigt, welche Anschlussbausteine 20a und Sicherungsbausteine 20g aufweisen. Zwischen diesen Rahmen 21 sind Reihen von Relais 67 vorgesehen, die hier direkt ohne Rahmen in dem Aufsatz 69 des Basisklemmenträgers einsteckbar sind (z.B. Relais über Relaisadapter).
Fig. 35 und 36 veranschaulichen den erweiterten Aufbau nach Art eines Schichtenmodells (bezogen auf die Tragschiene als untere Basis von oben nach unten):
Übergabeebene -> Signalanpassungebene -> Übergabeebene -> I/O-Ebene.
Nachfolgend sind mehrere Anschlussstationen betrachtet, welche mit Hilfe von erfindungsgemäßen Anschluss- und Funktionsmodulen zusammengestellt worden sind, die zu einem Anschluss- und Funktionssystem gehören, also anreihbar und vorzugsweise in Anreihrichtung mechanisch und ggf. elektrisch oder über Lichtleiter o- der dgl. koppelbar sind. Eine erste Station zeigt Fig. 29.
Dargestellt sind folgende beispielhafte Anschlusssystemreihungen bzw.
Stationen (bezogen jeweils auf ein Einscheibenraster mit der Rasterbreite„R" in Tragschienenrichtung) :
Fig. 29: R1 Gateway, R2 Gateway, R3 Gateway, R4 Gateway, R5 Markierungsscheibe, R6 Standardscheibe, R7 Standardscheibe, R8 Standardscheibe, R9, R10 Große Elektronik mit stehender Verdrahtung 1 15 hoch, R1 1 , R12 Große Elektronik mit stehender Verdrahtung 75 mm hoch, R13 Einspeisescheibe, R14 Markierer, R15 bis R19 Standardscheibe (Anschlussscheibe), R20 Markierungsscheibe, R21 , R22 Scheibe mit Markierer und Anschlüssen zur Busweiterleitung mit Stecker.
Fig. 30 zeigt eine Station mit folgendem Aufbau: R1 Standardscheibe Buseinleitung (Markierer), R2 Standardscheibe Buseinleitung (AN), R3 Markierungsscheibe, R4 Standardscheibe, R5 Standardscheibe, R6 - R17 flacher Block, R18 - R20 Standardscheiben.
Fig. 31 zeigt eine Station mit folgendem Aufbau: R1 - R4 Gateway, R5 Markierungsscheibe, R6 - R8 Standardscheibe, R9 - R18 Block mit 8 Relais, R19 - R21 Stan- dardscheibe
Fig. 32 zeigt eine Station mit folgendem Aufbau: R1 bis R4 Gateway, R5 Markierungsscheibe, R6 Standardscheibe, R7, R8 Scheibe mit steckbaren Funktionsbausteinen 20I, R9 - R10 Standardscheibe, R1 1 - R21 Block mit steckbaren Funktions- bausteinen, R22, R23 Standardscheibe.
Fig. 33 zeigt eine Station mit folgendem Aufbau (bezogen auf ein Rastermaß mit der Rasterbreite„R"): R1 - R4 Gateway, R5 Markierungsscheibe mit Halter für Schirm- schienen, R6 - R14 Standarscheiben, R15 Markierungsscheibe mit Schirmschienen, R16, R17 Standardscheibe.
Fig. 34 zeigt eine Station mit folgendem Aufbau: R1 - R4 Gateway, R5 Markierungs- Scheibe mit 400V Verteilung mit Stecker, R6 - R8 Standardscheibe, R9 Einspeisescheibe mit 4x 2,52, R10 - R12 Motorstarter/Frequenzumrichter/Servoregler mit Kühlkörper 75mm hoch, R13 Verbraucherabzweig mit 4x 2,52, R14 Markierungsscheibe mit 400V Verteilung, R15 Einspeisescheibe, R16, R17 Standardscheibe. Die vorstehenden Stationen machen die enorme Vielseitigkeit des Systems und den sehr übersichtlichen und nachvollziehbaren Aufbau deutlich.
So ist es möglich, über den seitlichen Stecker und Kabel eine Verbindung (Busweiterleitung) zu einer weiteren Reihung bzw. Station gebildet wird (Fig. 30), die dann kein weiteres Gateway aufweisen muss, aber vorzugsweise wieder eine Einspeisescheibe für Energie und/oder Daten aufweist. Es kann auch wenigstens ein Anschlussblock 50 in die Station integriert sein, dass nach Fig. 30 nur mit Leiteranschlüssen oder nach Fig. 31 auch mit Elektronikbausteinen bestückt sein kann, so mit den erwähnten Relais oder dgl.
Die Fig. 32 bis 34 veranschaulichen rein beispielhaft, dass sich mit Hilfe der vorstehend erläuterten Komponenten ein besonders übersichtliches und klar strukturiertes Anschlusssystem auf einer Montagebasis wie der Tragschiene realisieren lässt. Fig. 32 veranschaulicht dabei wiederum die einfache Integration der Signalanpassungsebene in das System.
Fig. 33 und 34 zeigen besonders gut die Integration der Markierungsscheiben 50 mit Sammelschienenhalter und Sammelschienen.
Gut zu erkennen sind aus den Figuren 29 bis 34 die einfachen Möglichkeiten zur Busweiterleitung zwischen Stationen auf einer oder mehreren Tragschienen und die hohe Funktionalität. Insgesamt wird der Schaltschrankaufbau deutlich vereinfacht, wobei auch die Integration der Signalanpassungsebene eine besondere Rolle spielt.
Insgesamt ergeben sich aus den Fig. 29 bis 34 folgende Vorteile:
- klares optisches Erscheinungsbild;
keine überstehenden Konturen /
guter Kontaktschutz /
wenig Luft in der Verpackung
flexible Befestigungsmöglichkeit
- hohe Stabilität von Basis-, Elektronik und
Anschluss- und/oder Funktionsmodul
hohe Langzeitstabilität im laufenden Betrieb
einfach aus dem Verbund entnehmbar
keine Daten- und Powerunterbrechung beim Elektroniktausch
- Übereinstimmung von Hardware und Software (byteweise / wortweise)
alle SA-Versorgungsanschlüsse auf dem Modul (oder dem Nachbarmodul hohe Signaldichte / niedriger Platzbedarf
plausible Ordnung von Anschlussbelegungen
plausible LED-Trichter- / und Betätigungsdrücker-Anordnung
- einfaches Handling der Anschlüsse
freie Einsicht der Kanal-LED und Anschlussnummerierung
Durch die Kombinationsmöglichkeiten innerhalb des erfindungsgemäßen Anschlusssystems kann die Funktionalität flexibel an die Applikation angepasst zusammenge- stellt werden; z.B. kann es neben einem Standard-I/O-Modul mit 8 -kanäliger AI (AI+ / AI- bzw. S / Gnd) auch 2 kanälige Analog-Sicherungs-Mess-Trenn-Klemmen geben, deren Funktionalität sich in Ergänzung zum I/O-Modul auf 4 weiteren Passivklemmen oder alternativ direkt auf der Anschlussebene von 4 Analog-I/O-Modulen befindet. Realisierbar sind auch Verbraucher-Abzweigklemmen mit T-Funktionalität => mit großen Querschnitt weiterleiten, mit kleinem Querschnitt abgehen.
Die Anschlussbausteine 20, welche für einen Steckplatz vorgesehen sind, können auch unterschiedliche Querschnitte aufnehmen; z.B. 8 x 0,5mm2 oder 4 x 0,5mm2 x 2 oder 4 x 1 ,5mm2 oder 2 x 1 ,5mm2 und 4 x 0,5mm2 oder 2 x 2,5mm2 oder 1 x 4,0mm2 oder 1 x 6,0mm2. Damit kann die Anschlussebene der Applikation individuell ange- passt werden (Verteiler-Einspeiseklemmen, Leistungs-A/erbraucher- Abzweigklemmen, Einspeiseklemmen, Aktorklemmen, Sensorklemmen, Potentialver- teilerklemmen, ...).
Der Querschnittsbereich von 0,5 - 6mm2-Anschlüsse wird in einem Raster von z.B. 10mm abgedeckt; zur optimalen Platzausnutzung sind deshalb die Anschlüsse im unteren Querschnittsbereich um 90° gedreht (und öfter integriert), ab 2,5mm2 sind die Anschlüsse beispielsweise einseitig (rechts) so positioniert, dass entweder ein Markierungsschild links, eine 2. Anschlussreihe oder eine Längs-/Querverbindung im Raster untergebracht werden kann, die sich links befindende Markierungsfläche kann mit einem Streifen großzügig und schnell markiert werden. Innerhalb eines Rasters befinden sich 2 Führungen für Leiterplatte bzw. Stanzgitter; die linke Führung ist ins- besondere für die Verwendung des Moduls als Reihenklemme oder bei 90°-Drehung als Anschluss von Relais mit QV-Möglichkeit in den Wurzeln vorgesehen.
Es ist auch denkbar, Schwenkmarkierer an der Oberseite in Höhe der niedrigen Scheibe bzw. des niedrigen Blockes zu befestigen. Dann kann nach vorn eine Ka- nalbeschriftung erfolgen und nach hinten zur Anschlussebene / TS: eine Modultypbeschriftung der Zwischenstecker.
Vorzugsweise wird über den gesamten Querschnittsbereich von 0,5 - 6mm2 eine einheitliche Klemmenlänge realisiert (eine mögliche Ausnahme bilden solche mit Vor- satzstecker).
Die Kontaktierungsflächen am Leiterplattenrand der Leiterplatte 6 sind weiter vorzugsweise in einem festen Raster standardisiert; zur Sicherstellung der Stromtragfähigkeit. Bei größeren Querschnitten als 1 ,5mm2 werden 2 (2,5mm2), 3 (4,0mm2) oder 4 (6,0mm2) Kontakttulpen pro Anschluss realisiert, Bzgl. der Anschlusstechnik in Steckelementen (SA-Steckern) können Einzelanschlüsse oder Doppelanschlüsse zur Signalrangierung oder z.B. auch für Messtrenn-Aufgaben Verwendung finden. Die Steckelemente sind für einzelne Sensoren / Aktoren ausgelegt und je nach benötigter Anschlusstechnik (Einzelanschlüsse in 1 L-, 2L-, 3L-, 4L-Technik) und benötigtem Potential voll- oder teilbestückt (niedrige Kosten). Die Klemmenträger der SA- Stecker sind zur Elektronik fest bzgl. der Unterscheidung von z.B. 24V u. 230V ko- diert und farblich unterschieden (Steckschutz).
Die Potential-Positionen sind standardisiert, sodass der Anwender intuitiv verdrahten kann => feste Reihenfolge von z.B. S / - / + / FE. Die Anschlüsse eines Steckers für einzelne Sensoren / Aktoren sind in Reihe längs oder quer angeordnet. Die Kontakt- tulpen der Anschlüsse können direkt auf einen LP-Rand od. eine Stift-/Messerleiste bzw. Einzelstifte/-Kontaktmesser greifen.
Nicht benötigte Anschlüsse werden zur Anbringung einer individuellen Markierung genutzt (z.B. Beschriftung direkt am Kanal) oder für die Integration steckbarer Quer- verbinder, Trenner oder Bauelementestecker (Sicherung, Dioden und dergleichen). Die Steckelemente enthalten pro Signalpfad integrierte Lichtleitstifte zur Anzeige des Signalzustandes direkt am Anschluss. Vorteilhaft ist ein 2-teiliges Gehäuse, wobei das Unterteil transparent ist und gleichzeitig den Lichtleitstift bildet. Die Steckelemente und die Steckplätze des Rahmens besitzen vorzugsweise einen Verdrehschutz, z.B. eine Einengung und/oder einen Steckschutz (Kodierung). Denkbar sind z.B. 4 Positionen, d.h. 16 Unterscheidungen. Vorteilhaft sind auch Verrastungselemente und/oder Markierungen.
Optional wird eine Schirmgeflechtkontaktierung ermöglicht, wobei der Steckschutz zwischen Steckelement und Elektronikgehäuse wirkt. Die Verrastungselemente der Steckelemente sind nur bei abgeschwenktem Rahmen außer Angriff zu bringen, sodass extrem hohe Vibrations- und Schockwerte erreicht werden können. Der Rahmen besitzt vorzugsweise eine oder zwei Drehachsen. Denkbar sind ein Elektronikgehäuse oder ein Basisgehäuse. Denkbar sind ferner ein oder zwei Rahmenverrastungen: Elektronik- oder Basisgehäuse, Lichtleitstifte, Sammel-LED der Elektronik; (Modul- Funktionsfehler, Busfehler, ...). Optional denkbar ist eine Freimachung zur Erkennbarkeit der Elektronikfunktion und des Modulbe- Zeichnung. Markierungsmöglichkeiten sind: Schild, aufgedruckt, ... Vorteilhaft ist damit eine leichte Identifizierung der Steckplätze.
Querstege der Rahmen 21 und oder anderer Gehäuse dienen vorzugsweise zur Bil- dung der Steckplätze und zur Erhöhung der Stabilität.
Vorteilhaft sind am Steckelement 20 Rastkonturen sowie ggf. am Rahmen 21 eine Zugentlastungsöse vorgesehen.
Es ist denkbar, dass der Rahmen in unterschiedlichen Signalfarben ausgeführt wird, z.B. ...
Einspeiseklemmen (neue Versorgungsgruppe z.B. bzgl. 24V, 1 10Vdc, 230Vac in grau; Standard-I/O-Klemmen in schwarz;
Passivklemmen (Potentialverteilerklemmen, Applikationsklemmen, ...) in Beige;
Safety-Klemmen in gelb; EX i - Klemmen in blau leicht unterscheiden zu können.
Der Rahmen kann aus Metall zur Auflage und Ableitung von Schirmpotentialen sein; dazu wird eine Verbindung des Metallrahmens zur Leiterplatte hergestellt.
Vorteilhaft sind auch federnde Elemente auf der Leiterplatte, die den Rahmen zur Erdung und Wärmeableitung kontaktieren. Die Rahmen mit ihren Steckelementen sind in hohen und niedrigen Scheiben und Blöcken mit aufrecht stehenden Leiterplat- ten und niedrigen Blöcken mit flachen Leiterplatten gleichermaßen einsetzbar.
Beim niedrigen Block mit flach liegender Leiterplatte sind 2 Ausführungsformen von Relaisanordnungen besonders vorteilhaft:
- 2 Relais längs untereinander und Verwendung von Standardrahmen mit Anschluss- technik u. Reihenklemmen-Funktionen rechts daneben
- 1 Relais längs im oberen Modulbereich und Anschlusstechnik und Reihenklemmen- Funktionen im unteren Modulbereich bei Verwendung
eines Blockdeckels. Bei aufgelöteten oder auf Sockeln befestigten, austauschbaren, sperrigen Bauelementen wie z.B. großen Relais, PCB-montierbaren Schützen und Sicherungsautomaten wird der Rahmen zur Steckelementaufnahme durch einen Blockdeckel ersetzt, der identische innere Konturen des Rahmes aufweist; ggf. bei abweichendem (größeren) Raster. Der Blockdeckel für busfähige Remote I/O mit Relais und als aktives Signalanpassungsmodul (nicht busfähig) kann leicht im Umbau realisiert werden.
Ein möglicher Standardaufbau sieht von oben nach unten im Raster folgende Belegung vor:
- 1 . Raster R:
Markierung für Betriebsmittelkennzeichen und ggf. Flachkabelstecker für aktives Signalanpassungsmodul
- 2. - 5. Raster R:
Feld für 8 Relaissockel in 13mm Breite (alternativ 16 Relais in 6,2mm Breite bzgl. 2 Relais in 41 ,5mm Breite)
=> die 4 Raster erlauben das Unterbringen des Relaissockels mit Haltebügeln und oberhalb der Relais
die zugehörigen LED' s
- 6. - 7. Raster:
Feld für 2 Sicherungen, Hand-O-Automatik-Kippschalter, Trenner oder Anschlusstechnik
- 8. - 9. Raster:
Feld für Anschlusstechnik
- 10. Raster:
Markierung für Relaiskanal
Sperrige Bauelemente (z.B. Relais und Schütze) können durch eine Haube abgedeckt werden, welche im Ausschnitt des Blockdeckels verrastet (die Haube kann Lichtleitstifte enthalten, ein großflächiges Etikett aufnehmen oder auch als steckba- res Elektronikgehäuse mit LEITERPLATTE wirken).
Auf die Zwischenstecker der PowerVSignalanpassung lassen sich die passiven Steckelemente direkt zwischen die Gehäusewände (ohne Rahmen) integrieren; dabei bildet der Einsteckschacht einen Steckplatz des Rahmens nach. Steckelemente mit Anschlusstechnik und Reihenklemmenfunktionen (QV, TR, Bauelementestecker, ..).
Zur Entwärmung können neben den üblichen Maßnahmen zur Wärmevermeidung auch Kühlkörper, (z.B. bei Servoreglern) und Lüfter eingesetzt werden.
In einer Ausprägungsformen kann der Kühlkörper mit in das aufrecht stehende oder flach liegende Modul integriert werden, kontaktiert direkt die LP und ist Bestandteil des Gehäusekonzeptes (Seitenwand beim Scheibenaufbau bzw. aufrecht stehenden LP und Gehäusevorderseite beim niedrigem Blockaufbau mit flach liegenden Leiterplatten). In einer weiteren Ausprägungsform wird der Kühlkörper als passives Ent- wärmungsmodul in Form einer aufrecht stehenden Scheibe realisiert,
unter der der Daten- und Powerbus durchläuft und optional eine indirekte Kontaktie- rung zur Leiterplatte über Heatpipes hergestellt wird. Auch kann ein zusätzlicher Lüf- ter außen im unteren Bereich vor einer leistungsstarken Rechnerbaugruppe oder einem Servoregler positioniert und angebracht werden
Durch das flexible Versorgungskonzept im Basismodul, der Konturgleichheit der busfähigen, aktiven und passiven Module und dem standardisierten Anschluss- /Steckfeld lassen sich die unterschiedlichsten Produktkategorien beliebig in der Station mischen und zu einer Objekt-Automatisierungsinsel zusammenfassen.
Dabei bildet die I/O-Ebene die untere Plattform, auf die i.d.R. direkt die Ubergabe- /Rangierebene mit den Reihenklemmenfunktionalitäten aufsteckbar ist. Optional bzw. alternativ kann die Power-/Signalanpassungsebene direkt auf die I/O-Ebene aufgesteckt werden, wobei diese wiederum oben die Übergabe-/Rangierebene aufnimmt.
Die Steckelemente der Signalanpassungs- und Ubergabeebene stellen Bausteine dar, die auf die Plattform der I/O-Ebene aufgesetzt werden. Die Plattformen (1/0- Module) stellen ihrerseits wiederum Bausteine des Gesamt-Bausteinesystems "Objekt- Automatisierungsinseln" dar. Eine Modulbus-Weiterleitung verbindet über ein Kabel die verschiedenen Objekt-Automatisierungsinseln (objektorientierte HW- Zusammenstellungen) => eine oder mehrere Objektinseln befinden sich "hinter" / an einem Gateway Modulbusweiterleitung / -einspeisung und Modulbusabzweig für räumlich verteilte Teilnehmer als Standard-Modulbus oder Subbus.
Eine Modulbusweiterleitung und -einspeisung wird durch Kabelabschnitte möglich. Ein Modulbusabzweig erfolgt mit einem teilweise ungeschnittenen Kabel, T-Stücken und Zwischensteckern mit Busanschaltung und I/O-Funktion. Die Modulbusweiterleitung / -einspeisung erfolgt über ein 8-poliges Datenkabel mit RJ45. Auch können über einen Hybrid-/Datenbus-Stecker in Kombination mit einem I/O-Zwischenstecker einzelne, bisher nicht busfähige Geräte wie z.B. einfache Schaltgeräte in die Kom- munikation eingebunden werden.
Dieser Modulbusabzweig wird als LP-Randverbinder mit einem aufsteckbaren Hybrid-ZDatenbus-Stecker in 22,5mm und IDC-Anschlüssen mit kombinierten Querschnitten ausgeführt. Hybrid-/Datenbus-Stecker: 2 x 1 ,5mm2 (Versorgung) und 4 x 0,5mm2 (Daten) mit z.B. 5-poligem Devicenetkabel (1 Ader bleibt ungenutzt); Besonders vorteilhaft ist ein 4-poliges Profilkabel, bei welchem die Adern eine definierte Position besitzen und dessen Mantel nicht entfernt werden muss.
Die nach vorn hin abgehenden Schneidklemm-Kontakte (Gabeln) erlauben das Ein- legen eines partiell abgemantelten Rundkabels oder eines Profilkabels (ggf. 1 x 0,5mm2 ungenutzt und) 2 x 1 ,5mm2 bleiben ungeschnitten / durchgehend => T- Funktion. 2 x 0,5mm2 werden durchgeschnitten, um als Daisy-Chain zu wirken;
Durch Verdrehen der IDC-Kontakte eines Kontaktpaares um jeweils 180° liegen jeweils 2 IDC-Gabeln hintereinander und die Kontakte des LP-Randverbinders neben- einander, wobei die 4 Gabeln sich nicht unterscheiden.
Der Stecker ist abgestimmt auf einen Low-Cost-Bus (G-Bus) mit 2 Datenleitungen als Daisy-Chain, 2 Versorgungsleitungen, einem Hybridkabel mit 2 x 2 Adernpaaren und modifizierte SA-Stecker.
Durch diese Produktstruktur und Automatisierungsarchitektur lassen sich der Platzbedarf im Schaltschrank und der notwendige Verdrahtungsaufwand enorm durch die Steckbarkeit reduzieren und durch die objektorientierte Zusammenstellung die Übersichtlichkeit enorm im Schaltschrank steigern. Bei weiterer Dezentralisierung und gleichzeitiger Modularisierung der Maschinen u. Anlagen können die Vorteile einer objektorientierten Programmierung, HW- Zusammenstellung und Verdrahtung voll zur Geltung kommen. Vom zentralen Schaltschrank, über Maschinenausschnitte hin zu dezentralen Busgehäuse / Klemmenkasten auf Maschinenmodulen mit verteilter Signalverarbeitung / Intelligenz.
Durch die Flexibilität des Konzeptes kann das System in der heute verwendeten Schaltschrankstruktur genutzt werden, andererseits kann aber auch der Schaltschrankaufbau (je nach Kundenwunsch) schrittweise in Richtung Objektorientierung optimiert werden.
Denkbar ist auch eine Auslegung in höherer Schutzart: IP67, anreihbar wie Reihen- klemmen im 120mm Klemmenlänge, 25mm breite Gehäuse mit 4 x M12 und 8 x M8, 50mm breite Gehäuse mit 8 x M12 und 16 x M8, Anschlussebenen mit aufrecht stehenden LPs in einem HDC-Gehäuse => Remote I/O bzw. bRK in der Wanddurchführung, alleinstehende IP67-l/O-Module. Aus der Figurenbeschreibung ergibt sich, dass es bei der I/O-Ebene im Wesentlichen zwei Ausprägungsformen, insbesondere mit Zwischenstecker (oder Steckelektronik) auf einem niedrigen Block (mit flach liegender Leiterplatte) oder niedrigen Scheiben / Blöcken (mit aufrecht stehenden Leiterplatten):
A: Funktionenaufteilung eines Remote I/O in Basis-Leiterplatte (Plattform) und Spe- zial-Leiterplatte (Funktionsausprägung) => ähnlich ET 200L (MK)
A: mechanisch konfigurierbare Low Cost-I/O-Elektronik durch immer zu steckende "eklektisch robuste" Signalanpassungsmodule (vorzugsweise nicht softwaremäßig konfigurierbar). Dabei wird die Elektronikfunktion in Grundfunktion und spezifische Funktion aufgeteilt, wobei sich die Grundfunktion in der Plattform und die spezifische Funktion im 1 - kanaligen Zwischenstecker befindet; z.B. : DI in der Plattform u. Pegelumsetzung mit Eingangszeitverzögerung im Zwischenstecker (24Vdc 3ms; 24Vdc 0,2ms; 1 10Vdc; 230Vac; ...); DO-Treiberansteuerung in der Plattform und Ausgangstreiber im Zwi- schenstecker: 0,5A pnp; 2A npn; 6A RO; .. ; AI-Messwerterfassung (digital) in der Plattform und beliebig unterschiedliche 1 -Kanal-Wandlerbausteine im Zwischenstecker (0-1 OV; 4-20mA; PT100; Thermo); AO ....
B: Funktionenintegration der Signalanpassung in das Remote I/O
B: softwaremäßig konfigurierbare Standard-I/O-Elektronik (oder IO-Link-Elektronik) und optional steckbare Signalanpassungsmodule im Zwischenstecker (nur bei IO- Link ist der Zwischenstecker softwaremäßig konfigurierbar.
Die Anordnung von Schnittstellen / Funktionen zu Bauräumen innerhalb des Systems sind vorzugsweise: 400Vac-Verteilersystem; u.a. 230Vac-Abgriff; Direkteinspeisung von Plus- bzw. Minus-Potentialvervielfachungsklemmen für DI oder DO; DI/DO- Versorgungs-Auswahlschalter; nach vorn: Feldgeräte-(Verbraucher-/SA-)Anschlüsse; Einspeisung von z.B. 5Vdc, 24Vdc, 1 10Vdc, 230Vac, 400Vac; nach unten: FE- Verteilersystem für KLBÜ-Schirmanschlüsse; Datenanschlüsse; Modulbusweiterlei- tung; abgehende Subbusse.
Alternativ sind die Bauräume in Ergänzung auch anders nutzbar, z.B. bei Kombination von Remote I/O und HMI :
mehrere flach liegende Leiterplatten übereinander; zu oberst: HMI-LP; von oben: Feldgeräte-(Verbraucher-/SA-)Anschlüsse; nach vorn: Display / HMI ;
Kühlkörper;
nach unten:
Feldgeräte-(Verbraucher-/SA-)Anschlüsse; Die Anschlussleisten am LP-Rand nach oben und unten besitzen das gleiche Raster wie der Rahmen längs. Die Anschlussleiste ist der Standardrahmen und kann auch quer am LP-Rand aufgesetzt werden.
Vorteilhaft ist auch das multifunktionale 10x3-Schienenhalterbefestigungs- / Markierungs-Modul (Koordinatensystem) mit Befestigung nach unten (n x für KLBÜ) und - oben (5 x für L1 , N, L2, PE, L3) => Reihenfolge mit geringsten LuK-Strecken
Vorn wird vorzugsweise eine Markierungsebene als Bestandteil eines Koordinaten- / Ordnungssystems realisiert. Denkbar ist die Anbringung von 16 Markierungsschildern bzw. alternativ 8 Schilder in doppelter Größe: unten Schirmerdungs-Potentialausgleich- und -ableitsystem mit Schirmklemmen (KLBÜ) für geschirmte (Analog-)Kabel. Vorzugsweise sind die 10x3-Schienen sind so schräg gestellt und positioniert, dass min. 2 KLBÜ aufgenommen u. jeweils 2 Kabel eingelegt werden können. Denkbar ist es auch, das 4 KLBÜ unterbringbar sind: 400Vac-Verteilersystem für Schütze, Motorstarter / Wendestarter, Sanftanlaufgeräte, Frequenzumrichter, .... Denkbar sind zudem Schienenhalter nach oben für 5 x 10x3-Schiene und 2,5mm2- Abgriffen zum Einstecken in das Schienenhalterbefestigungs-Modul und Schraubbe- festigungsmöglichkeit auf die Montageplatte. Ein Kunststoffprofil ist optional mit Schraubbefestigungsmöglichkeit auf Montageplatte für 5 x 10x3-Schienen (Schütze, Motorstarter, FU...), insbesondere aufrecht stehend
Denkbar sind eine Abdeckung d. Schienen/Anschlüsse mit Schlitzen für die Leiteraustritte und/oder als Berührungsschutz
Die Raster in x- und y-Richtung können auch Teile oder ein Mehrfaches von dem ausgewählten Raster betragen; x-Richtung 10,0mm: 5,00mm... 20mm, 40mm, 80mm, 160mm, ... ; y-Richtung 22,5mm: 1 1 ,25mm... 45mm, 90mm, ....
In dem Koordinatensystem werden immer gleiche Bauräume "aufgespannt", die Steckplätze für Steckelemente darstellen.
Der Rahmen erzeugt mit den Steckplätzen eine stehende Verdrahtung; dies bedeutet, dass ein Modul ohne gesteckter Elektronik mit Einzeladern oder SA-Steckern verdrahtet werden kann und ein Elektronikmodul ausgetauscht werden kann, ohne die Adern aus den Anschlüssen lösen zu müssen. Alternativ befinden sich die Steck- plätze direkt in die Gehäusewand bzw. im Gehäusedeckel der Elektronik; dann jedoch muss die Elektronik zur Verdrahtung gesteckt sein. In einer weiteren Ausprägungsform (Fig. 38) der niedrigen Blockmodule mit Relais wird vorgeschlagen die Belegungsfläche unterschiedlicher Relais (Fig. 38 b-d) mit ihren Relaissockeln flächenmäßig zu standardisieren. Dabei orientiert sich das Raster nicht mehr an dem des Scheibenaufbaus 1 , sondern an der gemeinsamen übersichtlichen Zuordnung der Reihenklemmenfunktionen wie z.B. Sicherungen und Anschlusstechnik zu den Relais.
Es wird ein einteiliger Rahmendeckel 71 realisiert, in den all die bekannten Funkti- onsbausteine 20 in die normierten Steckplätze 53 einsetzbar sind.
Die niedrigen Blockmodule mit Relais 74 und steckbaren Sicherungen als Funktionsbausteine 20h gibt es als busfähige Variante mit Buskontakten 1 1 , 12 und alternativ als nicht busfähige Variante, wobei dann die Buskontakte 1 1 , 12 durch einen Flach- kabelstecker 77 und ggf. Klemmen zur Bezugspotentialeinspeisung (Minus) ersetzt werden können. Der Einfachheit halber sind in Fig. 39 beide Varianten in einer Ausführung dargestellt.
Die dargestellten Anschlussbausteine 20a sind als Alternative zu dem Flachka- belstecker zu verstehen.
Die in Fig. 43 a-c gezeigte Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 eignet sich zum Aufsetzen auf den Basisklemmenträger 2 einer der vorgenannten Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1 .
Die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 ist, analog der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 der Fig. 4, als ein separates Element ausgebildet, mit einem Rahmen 21 ', der an den Basisklemmenträger 2 ansetzbar ist, und der umlaufende Seitenwände 22 bis 25 und Trennwände 27 aufweist, wobei die Trennwände 27 den Rahmen 21 ' ebenfalls in Aufnahmekammern bzw. Steckplätze 28 unterteilt. In die Aufnahmekammern sind ebenfalls Anschlussbausteine als Funktionsbausteine 20 einsetzbar. Weiterhin ist die Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 der Fig. 43 ebenfalls schwenkbar an dem Basisklemmenträger 2 anordbar. Dafür weist sie ebenfalls eine Achse/Zapfen 30 an dem Rahmen 21 ' auf, die in dem Aufnahmeraum 31 des Schwenklagers 29 des einen Seitenschenkels 14 des Basisklemmenträgers 2 (s. beispielsweise Fig. 3) anordbar ist.
Zum Lösen ist auch hier eine durch Fingerdruck oder dgl. betätigbare Rasttaste 32 mit Rasthaken 33 am Rahmen 21 ' der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 angeordnet, wobei der Rasthaken 33 mit der am anderen Seitenschenkel 15 des Ba- sisklemmenträgers 2 ausgebildeten Rastausnehmung 34 (s. Fig. 3) zusammenwirkt.
Weiterhin zeigt die Fig. 43 vor allem Rastelemente 241 , 221 am Rahmen 21 ', die mit Rastgegenelementen 222 an den in die Steckplätze 28 eingesetzten Anschluss- und/oder Funktionsbausteinen 20 zusammenwirken. Die Rastelemente 241 sind hier entweder als Einbuchtungen ausgebildet, in die die hier als Steckelemente, insbesondere als Schnappelemente, ausgebildeten Rastgegenelemente (nicht gezeigt) einsteckbar sind, oder sie sind umgekehrt als Steckelemente 221 , nämlich hier als Schnappelemente, ausgebildet, die in als Einbuchtungen oder Nuten ausgebildete Rastgegenelemente 222 der Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 eingreifen.
Im Gegensatz zur Ausführungsform der Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 der Fig. 4 sind an der in Fig. 43 gezeigten Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7 an den Trennwänden 27 zusätzlich Führungsmittel 271 , die hier als Stege ausgebildet sind, angeordnet, welche mit Nuten (nicht gezeigt) der Anschluss- und/oder Funkti- onsbausteine 20 zusammenwirken, so dass die Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 in eine durch die Führungsmittel 271 vorgegebene Richtung in den Rahmen 21 ' einführbar sind..
Die Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 sind hier in dieselbe Anschlussrich- tung Z, die auch für die Leiter vorgesehen ist, in die Steckplätze 28 einsteckbar. Dabei sind als Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 hier beispielhaft verschiedene Anschluss- und Funktionsbausteine 20a, 20a', 20a" vorgesehen, wobei einer der Anschluss- und Funktionsbausteine 20a eine Schaltung 20I umfasst. Die übrigen Anschluss- und Funktionsbausteine 20a' und 20a" der Fig. 43 unterscheiden sich von den oben vorgestellten Anschluss- und/oder Funktionsbausteinen 20a durch ein Entnahmemittel 201 , welches hier als ein vom Bediener betätigbares Betätigungsfeld ausgebildet ist, welches zum Lösen der Verrastung der Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 vom Rahmen, und somit zu ihrer Entnahme aus dem Rahmen 21 ', vorgesehen ist. Es ist bevorzugt, dass die Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 aus dem Rahmen lösbar vorgesehen sind, so dass sie bevorzugt ein solches Entnahmemittel 201 aufweisen. Es sind auch andere Entnahmemittel 201 bevorzugt, die ein Lösen der Verrastung und somit die Entnahme der An- schluss- und/oder Funktionsbausteine 20 aus dem Rahmen 21 ' ermöglichen, beispielsweise auch solche, die mittels eines Werkzeugs (nicht gezeigt) betätigbar sind.
Im Folgenden werden die Begriffe Entnahmemittel 201 und Betätigungsfeld synonym verwendet. Das Betätigungsfeld 201 ist hier bei im Rahmen 21 ' angeordnetem An- schluss- und/oder Funktionsbaustein 20 in einem dem Rahmen 21 ' überstehenden Bereich 202 eines Gehäuses 200 des Anschluss- und/oder Funktionsbausteins 20 angeordnet, so dass es für einen Bediener leicht zugänglich ist. Durch Drücken des Betätigungsfeldes 201 in eine Entnahmerichtung E (s. Fig. 43 (d)) wird das Gehäuse 200 des Anschluss- und/oder Funktionsbausteins 20 so verbogen, dass die am An- schluss- und/oder Funktionsbaustein 20 angeordneten Rastgegenelemente 222 außer Eingriff mit den Rastelementen 221 des Rahmens 21 ' geraten, und der Anschluss- und/oder Funktionsbaustein 20 dem Steckplatz 28 gegen die Anschlussrichtung Z der Leiter entnehmbar ist. Fig. 43 (a) und (b) zeigen außerdem zwei Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20a", die gemeinsam in einen Steckplatz 28 des Rahmens 21 ' eingesteckt sind. Die Breite 203 der Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20 entspricht daher einem Bruchteil, hier der Hälfte, einer Breite 281 der Steckplätze 28. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dieselben Anschluss- und Funktionsbausteine 20a" in den ge- meinsamen Steckplatz 28 eingesteckt. Grundsätzlich sind aber auch verschiedene Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20, deren gemeinsame Breite 203 der Breite 281 des Steckplatzes 28 entspricht, im selben Steckplatz 28 platzierbar. In den Schnittbildern der Fig. 43 (d) - (f) sind jeweils die elektrischen Kontakte 65 sichtbar, mit denen an die Anschluss- und/oder Funktionsbausteine 20a, 20a', 20a" angeschlossene elektrische Leiter mit dem Elektronikgehäuse 5 verbunden sind. Als elektrische Kontakte 65 sind hier beispielhaft IDC- Kontakte, Push In- Kontakte und/oder eine Kontakttulpe gezeigt.
Und zwar sind im Fall des Anschluss- und/oder Funktionsbausteins 20a" der Fig. 43 (d) zur Aufnahme eines elektrischen Leiters zwei IDC- Kontakte 65 vorgesehen. Zum Anschließen an das Elektronikgehäuse 5 sind diese so geformt, dass sie einen Push In- Kontakt 62 bilden. Um den elektrischen Leiter an die IDC- Kontakte 65 anzuschließen, ist im Anschluss- und/oder Funktionsbaustein 20a" ein Schieber 204 angeordnet, der, solange der Anschluss- und/oder Funktionsbaustein 20a" nicht in der Anschluss- und Funktionseinheit 7 angeordnet ist, so verschoben werden kann, dass der elektrische Leiter in den Anschluss- und/oder Funktionsbaustein 20a" einge- schoben werden kann. Beim Zurückschieben des Schiebers 204 wird der elektrische Leiter in die IDC- Kontakte 65 geführt.
Im Fall des Anschluss- und/oder Funktionsbausteins 20a der Fig. 43 (f) kontaktiert der Push In- Kontakt 65 eine Leiterplatte 41 mit einem elektrischen Bus und/oder einer elektrischen Schaltung. Der elektrische Kontakt mit dem Elektronikgehäuse 5 wird hier durch eine Kontakttulpe 65 hergestellt.
Die Fig. 43(f) zeigt zudem, dass zwischen dem zum Anschluss externer Leiter vorgesehenen Anschluss- und/oder Funktionsbaustein 20a und dem Elektronikgehäuse 5 ein weiterer Funktionsbaustein 20I mit einer eine Signalanpassungselektronik aufweisenden Leiterplatte 41 angeordnet ist. Der die Signalanpassungselektronik aufweisende Funktionsbaustein 20I ist zwischen der I/O- Ebene des Anschluss- und/oder Funktionsmoduls 1 , die mit dem Elektronikgehäuse 5 abschließt, und der Anschlussebene des Anschluss- und/oder Funktionsmoduls 1 , die durch die Leiter- anschlüsse zum Anschluss der externen Leiter gebildet ist, angeordnet. Bezugszeichen
Anschluss- und/oder Funktionsmodule 1
Basisklemmenträger 2
Rastmitteln 3, 4
Elektronikgehäuse 5
Leiterplatte 6
Stanzgitter 6'
Anschluss- und/oder Funktionseinheit 7
Öffnung 8
Betätigungselement 9
Anschlu ßvorrichtung 10
Bus-Kontaktelemente 1 1
Bus-Kontaktelemente 12
Grundschenkel 13
Seitenschenkel 14, 15
Aufnahmeraum 16
Rückwand 17
Frontwand 18
Ränder 19
Funktionsbausteine 20
Anschluss-Funktionsbausteine 20a, 20a', 20a", b, c
Steckverbinder (SA.-Stecker) 20d
Elektronikfunktionsbausteine wie Sicherungsfunktionsbausteine 20e, f, g, h Querverbinderbausteine 20i
Funktionsbaustein mit Schaltung 20I, 20
Markiererbaustein 20m
Anschlussbaustein 20n
Funktionsbausteine 20o, p
Gehäuse des Funktionsbausteins 200
Entnahmemittel, Betätigungsfeld 201
überstehenden Bereich 202
Breite des Funktionsbausteins 203
Schieber 204 Rahmen 21 , 2V
Seitenwände 22 bis 25
Rastelement am Rahmen 241 , 221
Rastgegenelement am Funktionsbaustein 222
Anschlussrichtung der Leiter Z
Entnahmerichtung E
Schwenkbügel 26
Trennwände 27
Führungsmittel, Steg 271
Aufnahmekammern/Steckplätze 28
Breite der Steckplätze 281
Schwenklager 29
Achse/Zapfen 30
Aufnahmeraum 31
Rasttaste 32
Rasthaken 33
Rastausnehmung 34
Markierflächen 35
Leiterbahnen 36
Elektronikgehäuse 37
Elektronikleiterplatte 38
Leiterplattenrandverbinder 39
Buskontakte 40
Leiterplatte 41
Steckplatz 42
Steckvorrichtung 43
Elektronikgehäuse 44
Markierungsscheibe 45
Markierflächen 46
Schirmschienenhalter 47
Stromschienen 48
Rastmittel 49
Anschlussblock 50
Basisklemmenträger 51 Rahmen 52
Steckplätze 53
Markierflächen 54
Funktionsbausteine 54
Ansätze 55
Tragschiene 56
Kabel 58
Stecker 59
Funktionsbausteine 60 Rasthaken 61 Querverbindung 62 Stecker 64
Elektrische Kontakte 65
Steckkontur 66
Relais 67
Steckplätze 68
Gehäuse 69
Aufsatz 70
Deckel 71
Verrastungsschieber 72
Öffnungen 73
Relais 74
Busleitungen 75, 76 Flachkabelstecker 77

Claims

Ansprüche Busfähiges, anreihbares Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) zur Steuerung und/oder Überwachung technischer Prozesse und/oder zur Industrie- und/oder Gebäudeautomatisierung mit einem Scheiben- und/oder blockartigen Aufbau, welches dazu ausgelegt ist, mit weiteren Anschluss- und/oder Funktionsmodulen (1 ) zu einem Anschlusssystem zusammengestellt zu werden, mit folgenden Merkmalen: a. wenigstens einem Basisklemmenträger (2) zum Befestigen an einer Montagebasis, vorzugsweise mit Rastmitteln (3, 4) zum Aufrasten auf eine Tragschiene (27) versehen, b. vorzugsweise wenigstens einem auf den Basisklemmenträger (2) aufsetzbaren Gehäuse (5), insbesondere einem Elektronikgehäuse, welches wenigstens eine Leiterplatte (6) und/oder ein Stanzgitter und/oder eine Stromschienenanordnung aufweist, c. wenigstens einem oder mehreren Busleiterkontakten (1 1 , 12) zur Weiterleitung wenigstens eines Energie- und/oder Datenbusses in Anreihrichtung an benachbarte, angereihte Anschluss- und/oder Funktionsmodule
(1 ),
dadurch gekennzeichnet, dass
d. am Gehäuse (5) Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) separat anschließbar sind, wobei wenigstens einer der Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) eine Signalanpassungselektronik zusätzlich zu einer I/O-Elektronik des Anschluss- und/oder Funktionsmoduls (1 ) aufweist.
Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanpassungselektronik des wenigstens einen Funktionsbausteins (20) als die Signalanpassungsebene zwischen die l/O- Elektronik des Elektronikgehäuses (5) und einer Anschlussebene mit Anschlussbausteinen (20a) zum Anschluss externer Leiter geschaltet ist.
Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanpassungselektronik als ein einzelnes passives oder aktives elektrisches Bauteil, ein integriertes Bau- teil, ein programmierbares Bauteil oder eine komplexe elektrische Schaltung ausgebildet ist.
4. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanpassungs-elektronik auf einer Leiterplatte (38) angeordnet ist.
5. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass direkt am Basisklemmenträger (2) oder am Elektronikgehäuse (5) eine Anschluss- und/oder Funktionseinheit (7) befestigbar ist, welche die Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) aufweist.
6. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschluss- und/oder Funktionseinheit (7) direkt am Basisklemmenträger (2) befestigbar ist.
7. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschluss- und/oder Funktionseinheit (7) ein Halteelement für die Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) aufweist.
8. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschluss- und/oder Funktionseinheit (7) als das Halteelement einen Rahmen (21 , 21 ') aufweist, der wenigstens einen, zwei oder mehr Steckplätze (28) zur Befestigung und vorzugsweise Aufnahme des oder der Anschluss- und/oder Funktionsbausteine (20) aufweist.
9. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den wenigstens einen oder die zwei oder mehr Steckplätze (28) jeweils eines oder mehrere Anschlussbausteine als die Funktionsbausteine (20) einsetzbar sind.
10. Anschluss- und/oder Funktionsmodul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dass jeder der Anschlussbausteine jeweils wenigstens einen oder mehrere Leiteranschlüsse für externe Leiter in einem Isoliergehäuse auf- weist, so dass die Anschlussbausteine gemeinsam eine Anschlussebene zum Anschluss externer Leiter ausbilden. Anschlusssystem, zumindest aus Anschluss- und/oder Funktionsmodulen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner wenigstens eines der anreihbaren Anschluss- und/oder Funktionsmodule die Busleiterkontakte (1 1 , 12) aufweist und eine Anschlussebene, deren Anschlüsse jedenfalls teilweise derart leitend miteinander verbunden sind, dass eine Reihenklemmenfunktion realisiert ist.
PCT/EP2011/060117 2010-06-29 2011-06-17 Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen WO2012000808A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11729080.9A EP2589276B1 (de) 2010-06-29 2011-06-17 Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202010007945.4 2010-06-29
DE202010007945 2010-06-29
DE202010010904 2010-08-02
DE202010010904.3 2010-08-02
DE202011000835U DE202011000835U1 (de) 2010-06-29 2011-04-08 Busfähiges Anschluss- und/oder Funktionsmodul und Anschlusssystem mit derartigen Modulen
DE202011000835.5 2011-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012000808A1 true WO2012000808A1 (de) 2012-01-05

Family

ID=45116051

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/060115 WO2012000807A1 (de) 2010-06-29 2011-06-17 Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen
PCT/EP2011/060117 WO2012000808A1 (de) 2010-06-29 2011-06-17 Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/060115 WO2012000807A1 (de) 2010-06-29 2011-06-17 Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP2589275B1 (de)
DE (2) DE202011000834U1 (de)
WO (2) WO2012000807A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012156075A3 (de) * 2011-05-16 2013-01-31 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Systemverkabelung für mehrfachrelaisanordnung
WO2013020818A1 (de) * 2011-08-09 2013-02-14 Pilz Gmbh & Co. Kg Modulare steuervorrichtung
WO2019219695A1 (de) 2018-05-15 2019-11-21 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Baukastensystem zum herstellen eines elektronikgeräts
DE202018106823U1 (de) * 2018-11-30 2020-03-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Busfähiges aneinanderreihbares Funktionsmodul
CN113261395A (zh) * 2018-12-28 2021-08-13 贝克霍夫自动化有限公司 用于开关柜系统的基本模块和功能模块
CN113261396A (zh) * 2018-12-28 2021-08-13 贝克霍夫自动化有限公司 用于开关柜系统的基本模块和功能模块以及开关柜系统
CN114501180A (zh) * 2022-01-19 2022-05-13 青岛乾程科技股份有限公司 一种多功能模组集中器

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2605090A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Benteler Automobiltechnik GmbH Modular konfigurierbares Hardwaresystem
EP2605092A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Benteler Automobiltechnik GmbH Modular konfigurierbares Hardwaresystem mit systemeigenem Bus sowie Verfahren zum Betreiben des Hardwaresystems
EP2605093A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Benteler Automobiltechnik GmbH Modular konfigurierbares Hardwaresystem mit zentraler Spannungsversorgung
EP2605094A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Benteler Automobiltechnik GmbH Hardwaresystem mit spiegelsymmetrischem Aufbau sowie Verfahren zum Betreiben des Hardwaresystems
EP2605089A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Benteler Automobiltechnik GmbH Modular konfigurierbares Hardwaresystem und Verfahren zum Betreiben des Hardwaresystems
EP2605091A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-19 Benteler Automobiltechnik GmbH Hardwaresystem mit Drahtlosdatenübertragung sowie Verfahren zum Betreiben des Hardwaresystems
DE202012102012U1 (de) * 2012-06-01 2013-09-09 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Anschlussvorrichtungsanordnung mit Anschlussleiste
DE102012218490A1 (de) * 2012-10-10 2014-04-10 All Best Electronics Co., Ltd. Elektrischer Steckverbinder
DE202013104464U1 (de) * 2013-10-01 2013-10-23 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Funktionsbaustein für ein busfähiges aneinanderreihbares Anschluss- und/oder Funktionsmodul
DE102014103575A1 (de) * 2014-03-17 2015-09-17 Obo Bettermann Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Schutz gegen Überspannungen
DE202014101491U1 (de) 2014-03-28 2015-07-06 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Busfähiges aneinanderreihbares Anschluss- und/oder Funktionsmodul
DE102014106277B4 (de) * 2014-05-06 2016-07-21 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Ein Elektronikgehäuse mit einer Anschlussleiste für ein Elektronikgerät
TWI618305B (zh) * 2014-08-11 2018-03-11 英屬開曼群島商鴻騰精密科技股份有限公司 電連接器及其製造方法
DE202014009245U1 (de) * 2014-11-21 2016-02-24 Ellenberger & Poensgen Gmbh Schaltgerät sowie Schaltgeräteanordnung
DE102015009564A1 (de) 2014-12-29 2016-06-30 DEHN + SÖHNE GmbH + Co. KG. Überspannungsschutzanordnung für die Informations- und Telekommunikationstechnik
DE102015104290A1 (de) * 2015-03-23 2016-09-29 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Modulares Bussystem
DE102015213744A1 (de) 2015-07-21 2017-01-26 Ellenberger & Poensgen Gmbh Stromverteiler
WO2017071815A1 (de) 2015-10-27 2017-05-04 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Anschlusseinheit für ein elektrogerät, elektrogerätesystem und verfahren zur herstellung
CN105424985B (zh) * 2015-11-04 2019-03-01 株洲南车时代电气股份有限公司 测试工装及其使用方法
DE102016002135A1 (de) 2015-11-26 2017-06-01 DEHN + SÖHNE GmbH + Co. KG. Anordnung zum lösbaren Fixieren eines elektrischen Verbinders auf einem Verdrahtungsträger
CN105573138A (zh) * 2016-01-26 2016-05-11 彭大明 一种线载信息物理系统
DE202016101052U1 (de) * 2016-02-29 2017-05-30 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Anschlussklemme und Lichtleiter
DE102016217662A1 (de) 2016-09-15 2018-03-15 Imc Messsysteme Gmbh Elektrische Einrichtung mit einem Gehäuse
DE102016015616B4 (de) * 2016-12-28 2021-12-30 Bachmann Gmbh Modul-System mit Busanbindung und Direkt-Drahtverbindung
DE102018109861A1 (de) 2018-04-24 2019-10-24 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steckverbindungsanordnung für eine Reihenklemme
BE1026797B1 (de) 2018-11-26 2020-06-22 Phoenix Contact Gmbh & Co Modulare Schaltvorrichtung zum Ansteuern wenigstens eines elektrischen Antriebs
DE202019100078U1 (de) * 2019-01-09 2020-04-15 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Steuerung und modulares Steuerungssystem eines industriellen Automatisierungssystems
US10971864B1 (en) 2019-09-30 2021-04-06 BAKC Capital Group DIN rail shield
TWI711236B (zh) * 2019-11-19 2020-11-21 宸曜科技股份有限公司 具有M12連接器之PCIe或PCI擴充卡組件
DE102020125076A1 (de) 2020-09-25 2022-03-31 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Funktionsmodul zur Steuerung und/oder Überwachung technischer Prozesse
DE202020106644U1 (de) 2020-11-19 2022-02-24 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Funktionsmodul zur Steuerung und/oder Überwachung technischer Prozesse
DE102021126189A1 (de) 2021-10-08 2023-04-13 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Elektronisches Gerät mit einem Zusatzmodul
DE102022123031A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 HARTING Electronics GmbH Verbinderanordnung und System zur Leiterkartenmontage eines Stromkreisunterbrechers

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0364618B1 (de) 1988-10-18 1993-10-13 Weidmüller Interface GmbH & Co. Mehrfachsignalübertragungsgerät
DE4402002A1 (de) 1994-01-18 1995-07-20 Wago Verwaltungs Gmbh E/A-Modul für einen Datenbus
DE19651961A1 (de) * 1996-12-13 1998-06-18 Siemens Ag Elektrisches Gerät mit modularer Aufbautechnik
DE19964156A1 (de) 1999-01-25 2000-09-07 Weidmueller Interface Elektrisches Gerät
WO2002023676A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-21 Tyco Electronics Amp Gmbh Modular connection system for ethernet applications in the industrial sector
DE102004045889A1 (de) * 2003-10-17 2005-06-02 Rockwell Automation Technologies, Inc., Mayfield Heights Bauteiladapter ohne Montageraumbedarf für schienenmontierbare Reihenklammenrelais
US7230833B1 (en) * 2006-04-04 2007-06-12 Daniel Industries, Inc. Electronics module retention system
FR2928478A1 (fr) * 2008-03-10 2009-09-11 Abb France Module de communication destine a etre connecte a un equipement d'une installation industrielle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4438806C1 (de) 1994-10-31 1996-03-21 Weidmueller Interface Modulare Steuerungsanlage mit Busleiter
DE19822564C2 (de) * 1998-05-20 2000-05-25 Ifm Electronic Gmbh Elektronikgehäuse
DE50305193D1 (de) * 2003-10-15 2006-11-09 Siemens Ag Wechsel von elektrischen Baugruppen bei stehender Verdrahtung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0364618B1 (de) 1988-10-18 1993-10-13 Weidmüller Interface GmbH & Co. Mehrfachsignalübertragungsgerät
DE4402002A1 (de) 1994-01-18 1995-07-20 Wago Verwaltungs Gmbh E/A-Modul für einen Datenbus
DE19651961A1 (de) * 1996-12-13 1998-06-18 Siemens Ag Elektrisches Gerät mit modularer Aufbautechnik
DE19964156A1 (de) 1999-01-25 2000-09-07 Weidmueller Interface Elektrisches Gerät
WO2002023676A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-21 Tyco Electronics Amp Gmbh Modular connection system for ethernet applications in the industrial sector
DE102004045889A1 (de) * 2003-10-17 2005-06-02 Rockwell Automation Technologies, Inc., Mayfield Heights Bauteiladapter ohne Montageraumbedarf für schienenmontierbare Reihenklammenrelais
US7230833B1 (en) * 2006-04-04 2007-06-12 Daniel Industries, Inc. Electronics module retention system
FR2928478A1 (fr) * 2008-03-10 2009-09-11 Abb France Module de communication destine a etre connecte a un equipement d'une installation industrielle

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012156075A3 (de) * 2011-05-16 2013-01-31 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Systemverkabelung für mehrfachrelaisanordnung
US9715981B2 (en) 2011-05-16 2017-07-25 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg System cabling for a multiple relay arrangement
WO2013020818A1 (de) * 2011-08-09 2013-02-14 Pilz Gmbh & Co. Kg Modulare steuervorrichtung
US9112318B2 (en) 2011-08-09 2015-08-18 Pilz Gmbh & Co. Kg Modular control apparatus
WO2019219695A1 (de) 2018-05-15 2019-11-21 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Baukastensystem zum herstellen eines elektronikgeräts
DE202018106823U1 (de) * 2018-11-30 2020-03-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Busfähiges aneinanderreihbares Funktionsmodul
CN113261395A (zh) * 2018-12-28 2021-08-13 贝克霍夫自动化有限公司 用于开关柜系统的基本模块和功能模块
CN113261396A (zh) * 2018-12-28 2021-08-13 贝克霍夫自动化有限公司 用于开关柜系统的基本模块和功能模块以及开关柜系统
CN113261396B (zh) * 2018-12-28 2022-11-15 贝克霍夫自动化有限公司 用于开关柜系统的基本模块和功能模块以及开关柜系统
CN114501180A (zh) * 2022-01-19 2022-05-13 青岛乾程科技股份有限公司 一种多功能模组集中器

Also Published As

Publication number Publication date
DE202011000834U1 (de) 2011-11-08
EP2589276A1 (de) 2013-05-08
WO2012000807A1 (de) 2012-01-05
DE202011000835U1 (de) 2011-11-08
EP2589275B1 (de) 2018-04-18
EP2589276B1 (de) 2018-03-28
EP2589275A1 (de) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2589275B1 (de) Busfähiges anschluss- und/oder funktionsmodul und anschlusssystem mit derartigen modulen
DE102011051154A1 (de) Busfähiges Anschluss- und/oder Funktionsmodul und Anschlusssystem mit derartigen Modulen
DE4438804C1 (de) Modulare Steuerungsanlage mit Busleiter z. B. zur Gebäudeautomatisierung
DE4438806C1 (de) Modulare Steuerungsanlage mit Busleiter
EP0710064B1 (de) Feldbusanschlussmodul
EP0677986B1 (de) Baugruppe eines Automatisierungsgeräts
DE4402002B4 (de) E/A-Module/ für einen Datenbus
EP1021939B1 (de) Elektrisches gerät mit modularer aufbautechnik
DE19748531A1 (de) Aufbausystem für Verbraucherabzweige mit stehender Verdrahtung
EP0830810B1 (de) Kommunikationsfähige schaltgeräteeinheit
DE19650989A1 (de) Reihenklemme mit seitlichen Brückungskontakten
DE19537528A1 (de) Anschlußeinrichtung für die Fernmelde- und Datentechnik
EP1630917B1 (de) Montage- und Anschluss-System für elektrische Geräte
DE19714868C2 (de) Busfähige elektrische Koppeleinheit
DE4412968C2 (de) Elektrischer Verbindungskasten
DE202010006065U1 (de) Sequentiell aufbaubarer, modularer Bus für ein Automatisierungs- oder Steuerungssystem
EP0740082B1 (de) Modularer elektrischer Teil für einen Ventilblock
EP1447829A1 (de) Installationsgerät und Installationsbaugruppe mit Installationsgerät
EP3660603B1 (de) Busfähiges aneinanderreihbares funktionsmodul
EP0585548A1 (de) Feldstation für ein von einem Steuercomputer gesteuertes serielles Bussystem
EP0871130B1 (de) Busfähige elektrische Koppeleinheit
DE202007013483U1 (de) Verbindungsklemmenblock für elektrische Mehrphasenmotoren
DE10007173B4 (de) Steckbare Baugruppe zum Sichern von elektrischen Leitungen in einem Verteiler einer Telekommunikationsanlage
DE102016013789A1 (de) Module in Sandwichbauweise mit mindestens einem Terminalblock mit integriertem Stecker für den Anschluss feldseitiger Hardwarekomponenten eines Automatisierungs- oder Steuerungssystems
DE19945317A1 (de) Elektrischer Steckverteilerblock

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11729080

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011729080

Country of ref document: EP