模块化现场总线系统、承载模块以及现场总线模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有承载模块及现场总线模块的模块化现场总线系统。
【背景技术】
[0002]在电路柜内部的现场总线系统中，常通过具有支撑功能的母线系统，或者通过如分配梳或导线连接等无支撑功能的飞线来实现电力分配；通过例如控制线和设备连接端子，或者具有插塞式连接器或设备连接端子的总线，实现信号分配；通过具有单独外壳、相互间通过线路连接且并排设置的现场总线模块实现功能分配。
[0003]在电路柜外部，通过无支撑功能的导线和插头系统实现电力分配，分为低压和超低压电力分配；通过具有插塞式连接器或设备连接端子的总线实现信号分配；根据具体应用，在组合于一起的外壳内实现功能分配。
[0004]专利号为DE 20 211 002 Ul的专利涉及一种用于具有基座模块单元的电气设备的现场总线模块，其中，所述基座模块单元可被螺接于机器设备等基座上。所述基座模块单元可和其他基座模块单元并排设置，从而形成一链式结构。每个所述基座模块单元上均可设置一连接单元。在此系统中，每个连接单元具有特定宽度，因此其需要形状匹配的基座模块单元，从而增加了系统所含元件的数量。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的在于提供一种模块化现场总线系统，其可用少量不同的独立元件以简单的技术方式组装。
[0006]上述目的可通过具有本发明独立权利要求技术特征的技术方案实现。本发明的有利实施方式见于各从属权利要求，说明书及附图。
[0007]根据本发明的第一方面，上述目的由一种可卡设于承载导轨上且可在该承载导轨上移动的用于现场总线模块的承载模块实现。所述承载导轨包括用于将第一现场总线模块，例如一左侧现场总线模块，以电气和机械方式紧固于所述承载模块的第一插接件，以及用于将第二现场总线模块，例如一右侧现场总线模块，以电气和机械方式连接于所述承载模块的第二插接件。所述承载模块的优点在于，其可将多个现场总线模块组成一条可扩充的链式结构，所述承载导轨保证了该结构的稳定性。所述链式结构形成一自构式总线，其长度可增缩，以满足各种应用要求。同一承载模块上可并排设置不同宽度的现场总线模块。所述系统沿导轨两侧均可扩增。
[0008]在所述承载模块的一有利实施方式中，所述第一插接件包括第一低压插接部、第一超低压插接部以及第一数据插接部，所述第二插接件包括第二低压插接部、第二超低压插接部以及第二数据插接部。此实施方式的技术优点在于，例如，其可形成具有以下三个功能的自构式总线:主电源功能、辅助电源功能、数据功能。此外，其还可免除通常在控制信号和数据总线，辅助电源以及主电源功能中所需的手工布线，从而节省上述布线所需的过长的电源总线和电缆。
[0009]在所述承载模块的另一有利实施方式中，所述第一低压插接部、第一超低压插接部和第一数据插接部在所述承载模块的第一侧排成第一列，所述第二低压插接部、第二超低压插接部以及第二数据插接部在所述承载模块的第二侧排成第二列。此实施方式的技术优点在于，例如，其可以简单方式实现所述承载模块和现场总线模块之间的电气和机械连接。此外，通过此种插接部排列方式，可实现更窄的承载模块。
[0010]在所述承载模块的另一有利实施方式中，所述承载模块包括定位孔，用于在其内插入锁销，以将一现场总线模块固定于所述承载模块上。此实施方式的技术优点在于，例如，其可使所述现场总线模块可靠地固定于所述承载模块上。
[0011]在所述承载模块的另一有利实施方式中，所述承载模块包括用于左侧现场总线模块的第一和第二定位孔，以及用于右侧现场总线模块的第一和第二定位孔。此实施方式的技术优点在于，例如，其可同时使右侧和左侧现场总线模块可靠地固定于所述承载模块上。
[0012]在所述承载模块的另一有利实施方式中，所述承载模块具有截面为长方形的底部区域，所述用于左侧现场总线模块的第一定位孔设于第一拐角部，所述用于左侧现场总线模块的第二定位孔设于第二拐角部，所述用于右侧现场总线模块的第一定位孔设于第三拐角部，所述用于右侧现场总线模块的第二定位孔设于第四拐角部。此实施方式的技术优点在于，例如，其可使上述两现场总线模块极其稳定地固定于所述承载模块上。
[0013]根据本发明的第二方面，上述目的由一种用于卡设在设置于承载导轨上的左侧承载模块和右侧承载模块上的现场总线模块实现。所述现场总线模块包括用于将所述现场总线模块以电气和机械方式连接于所述右侧承载模块上的第一插接件，以及用于将所述现场总线模块以电气和机械方式连接于所述左侧承载模块上的第二插接件。所述现场总线模块的此实施方式的优点在于，通过使用可在所述承载导轨上移动的所述承载模块，可将多个现场总线模块组成一条长度可任意扩充的链式结构，所述承载导轨保证了该结构的稳定性。同一承载模块上可并排设置不同宽度的现场总线模块。所述系统沿导轨两侧均可扩增。
[0014]在所述现场总线模块的一有利实施方式中，所述第一插接件包括第一低压插接部、第一超低压插接部以及第一数据插接部，所述第二插接件包括第二低压插接部、第二超低压插接部以及第二数据插接部。类似地，此实施方式的技术优点在于，例如，其可形成具有以下三个功能的自构式总线:主电源功能、辅助电源功能以及数据功能。
[0015]在所述现场总线模块的另一有利实施方式中，所述低压插接部、第一超低压插接部和第一数据插接部在所述现场总线模块的第一侧排成第一列，所述第二低压插接部、第二超低压插接部以及第二数据插接部在所述现场总线模块的第二侧排成第二列。此实施方式的技术优点在于，例如，其可以简单方式实现所述承载模块和现场总线模块之间的电气和机械连接。
[0016]在所述现场总线模块的另一有利实施方式中，所述现场总线模块包括锁销，用于插入所述承载模块的一定位孔内，以将所述现场总线模块固定于所述承载模块上。所述锁销可沿其长度方向轴线移动。此外，所述锁销可由弹簧安装到位。类似地，此实施方式的技术优点在于，例如，其可使所述现场总线模块可靠地固定于所述承载模块上。
[0017]在所述现场总线模块的另一有利实施方式中，所述现场总线模块包括用于左侧承载模块的第一锁销和第二锁销，以及用于右侧承载模块的第一锁销和第二锁销。类似地，此实施方式的技术优点在于，例如，其可同时使右侧和左侧现场总线模块可靠地固定于所述承载模块上。
[0018]在所述现场总线模块的另一有利实施方式中，所述现场总线模块具有截面为长方形的底部区域，所述用于左侧承载模块的第一锁销设于第一拐角部，所述用于左侧承载模块的第二锁销设于第二拐角部，所述用于右侧承载模块的第一锁销设于第三拐角部，所述用于右侧承载模块的第二锁销设于第四拐角部。此实施方式的技术优点在于，例如，其可使上述两现场总线模块极其稳定地固定于所述承载模块上。
[0019]在所述现场总线模块的另一有利实施方式中，所述锁销可通过锁杆在一可使所述现场总线模块脱松的脱松位置以及一可使所述现场总线模块锁定的锁定位置之间转动。此实施方式的技术优点在于，例如，可通过转动锁杆这一简单的方式实现所述现场总线模块的固定。
[0020]根据本发明的第三方面，上述目的由一种具有根据本发明第一方面的承载模块以及根据本发明第二方面的现场总线模块的模块化现场总线系统实现。此模块化现场总线系统的技术优点在于，其提供了一种用于增加总线长度的具有灵活性的系统，而且实现了尽可能使用重复元件作为该系统的组成元件。
[0021]根据本发明的第四方面，上述目的由一种具有根据本发明第一方面的承载模块以及根据本发明第二方面的第一和第二现场总线模块的模块化现场总线系统实现，其中，所述承载模块可在所述第一现场总线模块和第二现场总线模块之间形成间隔，以实现所述第一现场总线模块和第二现场总线模块之间的空气对流。此模块化现场总线系统的技术优点在于，例如，其使得所述现场总线模块可被流经相对间隔的空气所冷却。
【附图说明】
[0022]通过参考附图，以下将进一步描述本发明其他特征。所述附图中:
[0023]图1为承载模块示意图；
[0024]图2为所述承载模块的截面图；
[0025]图3为所述承载模块的底板的后视图；
[0026]图4为现场总线模块示意图；
[0027]图5为其上具有安装有不同现场总线模块的数个承载模块的截面图；
[0028]图6为所述模块化现场总线系统的立体图；
[0029]图7为设于现场总线模块中的锁杆及锁销的截面图；
[0030]图8为设于所述现场总线模块中的所述锁杆的截面图；
[0031]图9为设于所述现场总线模块中的所述锁销的截面图；
[0032]图10为未设于现场总线模块中的所述锁杆的示意图；
[0033]图11为未设于现场总线模块中的所述锁杆的截面图。
[0034]参考符号列表
[0035]100 承载模块
[0036]100L 左侧承载模块
[0037]100R 右侧承载模块