用於自動化系統的外圍模塊和外圍系統的製作方法

2023-10-08 01:19:44 2

專利名稱：用於自動化系統的外圍模塊和外圍系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於自動化系統的外圍才莫塊和一種用於自 動化系統的外圍系統。
背景技術：
在自動化系統中，經常將單獨的外圍才莫塊或外圍組件合併 成所謂的負載群組。通過電源向這種負載群組供應供電電壓。可萍皮單獨和4十對性地切斷或打開的負載群組的構成可以在自 動化系統內連4妾不同的用戶時實現高度靈活性。此外，在構成 多個可獨立供應供電電壓的負載群組時可在古史障的情況中更 容易地進行診斷。此外，在故障下能夠被針對性地切斷的負載 群組的構成可以確保最有效的切換，例如緊急關閉功能。通常，所謂的電源模塊或供電模塊可用於選擇性地構成負 載群組。這些電源模塊向多個外圍模塊或組件供應所需的供電 電壓，該供電電壓在自動化系統環境下為24V。構成共同的負 載群組的電源模塊和與電源模塊連接的各個外圍模塊在支架 內被插入到 一個接一個排列的插接位置中。電源模塊和其後的外圍模塊一起構成獨立於其它群組的電位群組。通常，內部自 組建電位匯流排(Potentialschiene )可用於在才莫塊化的外圍系 統內形成單獨的負載群組。電位匯流排用於向屬於該負載群組 的外圍模塊供應電壓。電源模塊還確保前一 負載群組的電位匯流排與後一負載群組的電位匯流排斷開，而後一負載群組僅通 過電源模塊接收其供電電壓。然而，用於供電的電源模塊需要 一次又一次地插入到不同的外圍組件之間，這些外圍組件通過 它們的接線與自動化系統的不同用戶進行數據技術上的連接， 並且因此滿足自動化系統的實際任務。 一方面，支架上需要槽， 而另一方面，在編配自動化系統時，乂人一開始《更要考慮將要構 成負載群組的外圍模塊的數量。在隨後的系統重配置中，可能 需要將單個外圍組件從支架中取出並重新排列，使得最新需要的供應才莫塊可以插入其中。 發明內容本發明的目的在於實現更靈活地向外圍才莫塊供應供電電壓。該目的由自動化系統的外圍模塊實現，該外圍模塊具有用 於從上遊的外圍模塊中接收供電電壓並向下遊的外圍模塊傳送供電電壓的裝置；用於供應來自電源的電壓的4妾線設備；以 及用於中斷向下遊的外圍才莫塊繼續傳送供電電壓的轉換開關 設備。本發明基於這樣的認識，即通過為每個外圍4莫塊配備用於 供應來自電源的供應電壓的接線裝置的可能性，以及同時實現 這樣的可能性，即通過轉換開關設備中斷通常通過電位匯流排 而在各個外圍模塊之間傳輸的供電電壓，使得下 一級外圍模塊 與供電電壓斷開，乂人而可以實it見簡單而靈活;i也構成負載群糹且。 這實現起來是簡單的，例如，使每個外圍模塊具有所謂的接線 端子，通過該接線端子可將供電電壓從電源供應至外圍模塊。然後，通過內部自組建電位匯流排將電壓繼續輸送給所有下遊 的外圍模塊，其中，每個單獨的外圍模塊本身由具有接線端子 和相應的轉換開關裝置。然後，通過自動化系統的#:作者簡單 地調整負載群組所需的最後一個外圍模塊之後的下一個外圍 模塊的轉換開關設備，可將其後的外圍模塊與上一負載群組的 相應的供電電壓斷開，這樣可以編配出相應的負載群組所需的 外圍模塊的數量。然後，當通過端子而重新施加供電電壓時， 在其上激活了轉換開關設備的組件或外圍模塊承擔了供電組 件或電源模塊的功能。以此方式，可以節省特殊的電源模塊或輸入模塊。這致使 在支架上的較小的位置需求，與此同時也使在負載群組的編配 和隨後的改造時均更為靈活。通過激活轉換開關或轉換開關設 備，可以輕木>地將其它的外圍才莫塊加入負載群組或乂人負載群組 中斷開。使用根據本發明的系統可以靈活、快捷並簡便地將一 個接一個地連接成一列的外圍模塊分隔成所需的任意大小的 不同負載群組，而通過開關轉換可以^使其它的外圍^=莫塊或組件 承擔電源模塊的功能並可使其後的負載群組的靈活地斷開。通常，電源提供的標準供電電壓是24 V，這也是最近自動化系統 通常的標準。在自動化系統的部分區域中也可以不使用24 V的 供電電壓。在自動化系統中還可以混用不同的供電電壓。總之，在自動化系統的外圍系統中使用根據本發明的外圍 模塊，使得可以經濟地實現自動化系統的分散式外圍設備。此 外，使用根據本發明的外圍模塊優勢在於需要製造、存儲、訂 貨以及管理的不同部件的數量更少。


在下文中，基於附圖詳細說明和闡釋本發明。 圖1示出了根據現有技術的外圍系統的示意圖。圖2示出了具有接線和轉換開關設備的外圍模塊的示意圖。
具體實施方式
圖1示出了根據現有技術的自動化系統內的外圍系統1。 在此，通過所謂的輸入模塊或電源模塊2向各個外圍模塊或外 圍組件3供應供電電壓4。在此，每個輸入模塊2和其後的在 支架上的外圍模塊3構成所謂的負載群組。例如，在發生故障 的情況下，它們將一起被切斷。然後，新的輸入模塊分別再一 次構成下 一個負載群組的開始。在負載群組的單獨的外圍衝莫塊 之間的供電電壓通常是通過內部自組建電位匯流排5來實現。 在此，輸入模塊不僅用於為相應的負載群組供應所需的供電電 壓，並且，另一方面，依靠輸入才莫塊可實現與各自的下一個負 載群組的斷開。圖2示出了兩個外圍才莫塊33或外圍組件，其除了處理端子 37之外還具有接線設備34以供應從電源來的供電電壓。在最 簡單的情況下，接線設備34以兩個接線端子或輸入端子的形 式實現。此外，外圍模塊分別具有轉換開關設備35。通過從上 遊的外圍模塊接收供電電壓並向下遊的外圍模塊傳送供電電 壓的裝置36來實現在一個4妄一個i也插4妄的外圍才莫塊33之間傳送供電電壓。通常，該裝置通常祐 沒計為內部自組建電位匯流排。現在，可以通過4妄線i殳備34將例如來自電源的供電電壓施 加到外圍模塊上。如果下遊的外圍模塊的轉換開關設備35閉 合，那麼供電電壓通過內部自組建電位匯流排36傳送到各個 負載群組的下遊的外圍模塊。如果要從負載群組中斷開其後的 外圍才莫塊33,那麼通過簡單地切換轉換開關i殳備35，例如才姿 照圖2中所示的那才羊斷開開關，其後的外圍才莫塊就可以斷開。 如果第一外圍模塊33再次通過接線設備34接收到供電電壓， 那麼就形成新的負載群組。因此，通過開關35,電位匯流排可 以與左邊相鄰的外圍才莫塊斷開，並乂人而可以建立一個新的電位 匯流排群組或一個負載群組。通過將輸入模塊的功能集成到常規的外圍模塊中可帶來很多 好處，該常規的外圍模塊也被描述為接線端子模塊。在分散式的外 圍系統內部，由於去掉了輸入模塊或電源模塊，所以僅需要較少的 位置需求。通過簡單地切換轉換開關設備35中的開關的可能性即 可實現各個負載群組的靈活配置。每個外圍模塊33具有這樣的可 能性，即從功能上承擔傳統的外圍系統中的輸入模塊的任務，從而 向負載群組供應供電電壓，並同時能夠與前一個負載組群斷開。此 外，由於所需部件的^:量更少，所以存儲可以更為經濟。
權利要求
1.一種用於自動化系統的外圍模塊，具有用於從上遊的外圍模塊接收供電電壓並將供電電壓繼續傳送至下遊的外圍模塊的裝置；用於供應來自電源的供電電壓的接線設備；以及用於中斷向所述下遊的外圍模塊繼續傳送所述供電電壓的轉換開關設備。
2. 根據權利要求1中所述的外圍模塊，其中，用於接收供電 電壓的裝置一皮i殳計成內部自組建電位匯流排。
3. 根據權利要求1或2所述的外圍模塊，其中，設置有所述 轉換開關設備以斷開所述下遊的外圍模塊的電位匯流排。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的外圍模塊，其中，用於 24 V交流電壓的兩個輸入端子被設置為所述接線設備。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的外圍模塊，其中，具有 用於接收和發送自動化數據的輸入和輸出端。
6. 用於向下遊的外圍模塊供應供電電壓的、根據權利要求1 至5中任一項所述的外圍模塊的應用，其中，所述下遊的 外圍模塊構成一個負載群組。
7. 用於通過中斷供電電壓的繼續傳lt來切斷下遊的外圍才莫 塊的供電電壓的、根據權利要求1至5中任一項所述的外圍模塊的應用，其中，所述下遊的外圍模塊構成一個新的 負載群組。
8. —種用於自動化系統的外圍系統，具有才艮據4又利要求1至 5中的任一項所述的外圍模塊，其中，至少一個外圍模塊 被設置為供電模塊，用於向形成負載群組的下遊的外圍模 塊供應供電電壓，並且其中，i殳置有至少一個外圍才莫塊來述供電電壓斷開，其中，所述下遊的外圍4莫塊構成一個新 的負載群組。
全文摘要
本發明涉及一種外圍模塊(33)，該模塊除了用於供應處理數據的接線端子(37)之外還具有用於供應供電電壓的接線端子(34)。此外，外圍模塊(33)具有將外圍模塊與上遊的負載群組斷開的轉換開關設備(35)。當將供電電壓施加到接線端子(34)上時，外圍模塊(33)可以承擔輸入群組或電源模塊的功能。在由多個外圍模塊組成的外圍系統中，負載群組內的電壓供應通過內部自組建電位匯流排來實現。
文檔編號H02J4/00GK101335458SQ200810126239
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者斯特凡·道森德, 麥可·布雷恩利希 申請人:西門子公司