Modul für ein Aktuator-Sensor-Interface-System

Die Erfindung betrifft ein Modul für ein Aktuator-Sensor- Interface-System (ASI) -System mit einem integrierten Schalt¬ kreis und mit zwei Steckverbindern als Leitungsverbindungen zwischen einer anschließbaren Busleitung und dem integrierten Schaltkreis.

Derartige Module sind aus der Literatur ("Das Aktuator-Sen- sor-Interface für die Automation", herausgegeben von W. Kriesel, O. W. Madelung, Karl Hanser Verlag München/Wien 1994, Siemens-Druckschrift "Aktuator-Sensor-Interface System- beschreibung" , Antriebs-, Schalt- und Installationstechnik von Siemens, Bestell-Nr. E 20001-P285-A497) bekannt. Über den integrierten Schaltkreis lassen sich Sensoren/Aktuatoren digital und kostengünstig ankoppeln. Die Anwendermodule für das ASI-System müssen mit einer eigenen, einzig vorkommenden Adresse versehen sein, damit sie innerhalb des Bussystems von der übergeordneten Steuerung, d.h. einen Master angesprochen werden können. Diese Adreßeinstellung muß bisher vor ^' der Mon¬ tage und Verdrahtung der Anlage durchgeführt werden, da im Lieferzustand alle Anwendermodule eine einheitliche Adresse "NULL" haben. Dazu muß jedes Anwendermodul von der Busleitung getrennt sein. Liegen mehrere Anwendermodule auf einer Adres¬ se, so führt dies zur Datenkollision, d.h. diese Anwendermo¬ dule sind von dem Master nicht mehr ansprechbar.

Es muß sichergestellt sein, daß die vorprogrammierten Anwen¬ dermodule an den richtigen Stellen der Anlage eingebaut wer¬ den, da sonst eine dem Master übergeordnete speicherprogram¬ mierbare Steuerung SPS falsche Funktionen auslöst und Einbau- und Funktionsfehler die Folge wären. Damit wird der Vorteil des ansonsten geringem Montage- und Prüfauf ands beim ASI- System zunichte gemacht.

Besonders bei der Anwendung von ASI in Schaltschränken kann es zu großen Nachteilen kommen. Eine Vormontage des Schalt- schranks oder eine Serienfertigung von Schaltfeldern wird damit sehr schwierig.

Zur Programmierung muß bisher das als Oberteil gefertigte Anwendermodul einzeln auf ein Handprogrammiergerät gesteckt werden. Dazu muß es vom als Unterteil ausgeführten Montagemo¬ dul getrennt werden. Da die Sensoren oder Aktuatoren mit dem Anwendermodul verdrahtet sind, muß zur Programmierung auch diese Verdrahtung zunächt gelöst werden. Erst nach der Pro¬ grammierung kann das Anwendermodul von einem Master ange¬ sprochen werden.

Bei der Montage von Schaltschränken in der Werkstatt müssen vor Montagebeginn die Anwendermodule jeweils mit einer eige¬ nen, nur einmal vorkommenden Adresse versehen und danach mon¬ tiert werden. Hierzu ist eine umfangreiche Logistik erforder¬ lich, da an den Anwendermodulen die Adresse nicht erkennbar ist. Sie ist in einem EEPROM gespeichert. Fehler bei der Vor¬ programmierung, z.B. die mehrfache Vergabe derselben Adresse, können nur nach einer vollständigen Demontage aller Anwender¬ module behoben werden, wozu diese von den Montagemodulen ab¬ gezogen werden müssen und die Verdrahtung zu den Sensoren und Aktuatoren gelöst werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul der oben¬ genannten Art derart zu verbessern, daß es auf einfache Weise programmiert und geprüft werden kann. Die Aufgabe wird da- durch gelöst, daß die Steckverbinder jeweils zunächst zu einer Öffnung in einer Frontplatte des Moduls geführt sind, dort eine Unterbrechung aufweisen und anschließend zum inte¬ grierten Schaltkreis geführt sind, wobei die Unterbrechungen im Betrieb durch Kurzschlußbrücken überbrückt sind. Diese Lösung bringt den Vorteil mit sich, daß Schaltschränke vor¬ verdrahtet und "neutral" erstellt werden können, was beson¬ ders bei Serienfertigung von gleichen Anlagen wichtig ist.

Die Festlegung der Adressen und somit die Anpassung an das Programm der speicherprogrammierbaren Steuerung kann vor Ort als letzter Schritt durchgeführt werden. Weiterhin ergibt sich hiermit der Vorteil, daß die Module einzeln abgeschaltet werden können. Die Suche nach mehrfach vergebenen Adressen ist somit sehr einfach. Die Adresse der Module kann leicht überprüft werden, indem ein Adapter eines Programmiergerätes an dem von der Busleitung leicht abtrennbaren integrierten Schaltkreis angeschlossen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an- hand einer Zeichnung näher erläutert.

FIG 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Anwendermoduls im Betrieb.

In FIG 2 ist eine Prinzipskizze des Anwendermoduls bei der

Adreßprograrπmierung und Prüfung mittels eines Adap¬ ters dargestellt.

FIG 3 zeigt die konstruktive Ausführung einer aus dem An- wendermodul und einem Montagemodul zusammengesetzten

Einheit.

Ein Anwendermodul 1 ist mit einem integrierten Schaltkreis 2 versehen, der über Steckverbinder 3 und Kontaktspitzen 4 mit einer Busleitung 5 in elektrischer Verbindung steht (FIG 1) .

Das Anwendermodul 1 weist frontseitig eine Öffnung 6 auf. Die Steckverbinder 3 haben jeweils eine Unterbrechung 7 unter Bildung von Anschlüssen 8, die durch die Öffnung 6 zugänglich sind. Die Öffnung 6 ist durch ein Bezeichnungsschild 9 abge- deckt, deren rückseitige Kurzschlußbrücken 10 die Unterbre¬ chungen 7 überbrücken. Durch die Kurzschlußbrücken 10 werden Datensignale von der Busleitung 5 an die Elektronik geführt,

und das Anwendermodul ist betriebsbereit. Für Anwendermodule 1 mit dem Schutzgrad IP 20 ist die Abdeckung durch das Bezeichnungsschild 9 ausreichend.

In FIG 2 ist das Anwendermodul 1 mit abgenommenem Bezeich¬ nungsschild 9 gezeigt, wobei die elektrische Verbindung vom integrierten Schaltkreis 2 zur Busleitung 5 getrennt ist. Auf den Anschlüssen 8 der dem integrierten Schaltkreis 2 zuge¬ wandten Leitungsabschnitte der Steckverbinder 3 steckt ein Adapter 11 eines Programmiergerätes, um z.B. die Adresse in den Schaltkreis 2 einzuprogrammieren. Andererseits kann über die Anschlüsse 8 auch eine Prüfung des Anwendermoduls 1 vor¬ genommen werden. Weitere an die Busleitung 5 angeschlossene Teilnehmer werden hierbei nicht beeinflußt. Durch asymmetri- sehe Anordnung der Anschlüsse 8 läßt sich ein Verpolen des Adapters 11 vermeiden.

FIG 3 zeigt ein mit einem Montagemodul 12 zusammengesetztes, erfindungsgemäßes Anwendermodul mit der Öffnung 6 in der Frontplatte 13. In der Öffnung 6 sind die Anschlüsse 8 sicht¬ bar. Durch Abdeckung der Öffnung 6 mit dem Bezeichnungsschild 9, das rückseitig mit Kurzschlußbrücken 10 versehen ist, wer¬ den die Anschlüsse 8 automatisch überbrückt und damit die elektrische Verbindung von den Busleitungen 5 zu dem inte- grierten Schaltkreis 2 (hier nicht dargestellt) hergestellt. Die Busleitungen 5 sind im als Unterteil dienenden Montage¬ modul 12 fixiert und in der bereits zu FIG 1 geschilderten Weise über Kontaktspitzen 4 kontaktiert.