Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltgeräteanordnung umfassend mehrere Schaltgeräte, die gemeinsam auf einer Montage-Profilschiene, insbesondere Hut schiene, montiert sind, wobei die Schaltgeräte an ein Bussystem umfassend zu mindest einen Datenbus und/oder Energiebus zum Übertragen von Steuersignalen und/oder Energieversorgen angeschlossen sind.

Schaltschränke für großtechnische Anlagen wie beispielsweise Windkraftanlagen oder für Umschlag- oder Hubanlagen wie beispielsweise Krane, Baukrane, Hafen oder Offshore-Krane, umfassen regelmäßig eine Vielzahl von Schaltgeräten, die auf einer gemeinsamen Hutschiene beispielsweise durch Aufschieben oder Aufras ten montiert werden können und verschiedene Schaltfunktionen ausführen können. Solche Schaltgeräte können beispielsweise verwendet werden, um die Schaltkreise des Hauptstromkreises zu schalten und/oder abzusichern. Alternative oder zusätz liche Schaltgeräte können dazu verwendet werden, die Logik des Steuerstromkrei ses abzubilden. Ebenso ist es möglich, dass ein Schaltgerät für den Hauptstrom kreis zusätzliche Kontakte zum Anschluss im Steuerstromkreis aufweist. In den zuvor genannten Schaltschränken können auch leistungselektronische Bau teile untergebracht sein, über die die genannten Anlagen oder Umschlaggeräte, die an den Schaltschrank angeschlossen sind, mit elektrischer Leistung versorgt und gesteuert werden können.

Herkömmlicherweise ist die Montage der genannten Schaltgeräte trotz an sich ein fachem Aufschieben bzw. Aufrasten auf die Hutschiene relativ mühsam, da die Schaltgeräte noch untereinander verdraht werden müssen. Mithilfe des Steuer stromkreises wird üblicherweise eine Hart-Verdrahtung der Logik bzw. eines Teils der Logik umgesetzt, wobei es auch eine zusätzliche Logik in Form einer program mierbaren Steuerung geben kann. Die genannte hart verdrahtete Logik des Steuer stromkreises ist jedoch nicht nur sehr aufwändig und fehleranfällig, insbesondere durch ihre vielen Anschlusspunkte, sondern auch wenig flexibel, sodass sie bei spielsweise bei einer Umkonfigurierung bzw. Umrüstung der Anlage bzw. des Krans nur mit großem Aufwand nachträglich verändert werden kann. Hinzu kommt, dass die hart verdrahtete Logik des Steuerstromkreises üblicherweise erfordert, dass zusätzliche Schaltelemente an einzelnen Schaltgeräten für den Haupt- und Steuerstromkreis angebracht werden müssen. Dies ist ein größeres Problem für den Service, da es dazu führt, dass Schaltgeräte in sehr vielen unterschiedlichen Ausführungen im Feld verwendet werden.

Um zumindest eine gewisse Vereinfachung zu erreichen, wurde deshalb bereits vorgeschlagen, an ein Bussystem anschließbare Schaltgeräte zu verwenden, die über eine Busanschlusseinrichtung an ein Bussystem anschließbar sind, über das die Schaltgeräte gesteuert bzw. parametrisiert werden können. Beispielsweise zeigt die Schrift EP 1 258 957 B1 ein Schaltgerätesystem für die Gebäudetechnik, bei dem die auf einer Hutschiene aufschiebbaren Schaltgeräte rechts und links jeweils Steckkontakte umfassen, um miteinander verbunden zu werden. Die Schaltgeräte können dabei von einem Basismodul her über ein Bussystem adressiert werden. Zusätzlich zu den Steckkontakten an den aufeinander schiebbaren Seitenflächen umfassen die Schaltgeräte weitere Steckanschlüsse zum Anschließen weiterer Verdrahtungs- bzw. Energieversorgungsleitungen. In ähnlicher Weise beschreibt die Schrift DE 197 48 429 A1 ein busfähiges Schalt gerät, das auf eine Hutschiene aufschiebbar ist. Ähnlich wie bei der zuvor be schriebenen EP 1 258 957 B1 umfasst das Schaltgerät mehrere Steckkontakte, um an einen Energiebus, einen Datenbus sowie einen Hilfsenergiebus angeschlossen werden zu können. Das Schaltgerät selbst ist dabei in mehrere Teilmodule unter gliedert, an denen die verschiedenen Steckkontakte für die Bussysteme realisiert sind.

Auch wenn die genannten busfähigen Schaltgeräte bereits eine gewisse Vereinfa chung bei der Montage mit sich bringen, bleibt trotzdem ein signifikanter Montage aufwand sowie eine gewisse Fehleranfälligkeit beim Anschließen der diversen Steckkontakte. Zudem verbleibt die Problematik, dass nur miteinander kompatible Schaltgeräte vom selben Hersteller bzw. Typus verwendet werden können, da ein Anordnen eines älteren Schaltgeräts, welches nicht busfähig ist, die Signal kette zwischen den Schaltgeräten unterbricht.

Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltgeräteanordnung sowie einen verbesserten Schaltschrank mit einer solchen Schaltgeräteanordnung zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Insbesondere soll eine weiter vereinfachte Montage und Umkonfigurierbarkeit der Schaltgerä teanordnung erreicht werden, wobei das System auch mit älteren oder typverschie denen Schaltgeräten kompatibel bleiben soll.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 1 sowie einen Schaltschrank gemäß Anspruch 13 gelöst. Bevorzug te Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Es wird also vorgeschlagen, zumindest einen Teil des Bussystems in die Hutschie ne zu verlegen und die Schaltgeräte durch Kontaktieren mit der Hutschiene an das genannte Bussystem bzw. dessen Teil anzuschließen. Erfindungsgemäß ist das Bussystem zumindest teilweise in die Montage-Profilschiene, insbesondere Hut schiene, integriert, wobei die Schaltgeräte-Busanschlüsse zum Anschließen an das Bussystem in der Montage-Profilschiene aufweisen. Hierdurch wird die Montage weiter vereinfacht, da die Schaltgeräte beim Aufstecken bzw. Aufschieben auf die Hutschiene automatisch an das Bussystem angeschlossen werden.

Die Schaltgeräte können immer noch herkömmliche Kontakte für den Hauptstrom kreis aufweisen, während die Anbindung an den Steuerstromkreis über das Bus system erfolgt, sodass die Befehle für die Steuerung des Schaltgeräts über das Bussystem übertragen werden können.

Die genannte Montage-Profilschiene kann in Weiterbildung der Erfindung insbe sondere elektrisch voneinander isolierte Schienenabschnitte umfassen, in dem ver schiedene Bussystem-Komponenten untergebracht sein können. In Weiterbildung der Erfindung kann zumindest der Energiebus des Bussystems, über den eine Energieversorgung der Schaltgeräte erfolgen kann, in der Montage-Profilschiene integriert sein.

Insbesondere können eine Spannungsversorgungsleitung und ein Massepotential- bzw. GND-Anschluss in verschiedene, elektrisch voneinander isolierte Schienenab schnitte integriert sein.

Alternativ oder zusätzlich zu dem genannten Energiebus kann auch ein Datenbus in die Montageprofilschiene integriert sein. Ist gleichzeitig der genannte Energiebus in die Montageprofilschiene integriert, können der Datenbus und der Energiebus in verschiedenen, elektrisch voneinander isolierten Schienenabschnitten unterge bracht sein. Beispielsweise können die vorgenannten Spannungsversorgungs- und Masseanschlussleitungen in gegenüberliegenden Falz- bzw. Randabschnitten der Schiene untergebracht sein, während der Datenversorgungsbus in einem zentralen, beispielsweise tieferliegenden Bodenabschnitt der Hutschiene untergebracht sein kann. Je nach Ausbildung des Bussystems wäre es grundsätzlich auch möglich, Energie versorgung und Datenübermittlung in einem gemeinsamen Busstrang zusammen zufassen.

Alternativ oder zusätzlich zu einem drahtgebundenen Bus, insbesondere Datenbus in der Montage-Profilschiene kann das Bussystem zum Steuern und/oder Energie versorgen der Schaltgeräte aber auch einen drahtlosen Busstrang, insbesondere einen Funkbus umfassen, um Daten und/oder Steuersignale zwischen den Schalt geräten und/oder von den Schaltgeräten auf ein Steuermodul und/oder umgekehrt drahtlos, insbesondere per Funk zu übertragen.

Die Schaltgeräte können hierbei Busanschlüsse in Form von drahtlosen Sende- und/oder Empfangsmodulen umfassen, um Daten und/oder Steuersignale zu emp fangen und/oder in das Bussystem einzuspeisen.

Um die Schaltgeräte in einfacher Weise an der genannten Montage-Profilschiene montieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Schaltgeräte jeweils ein zu der Montage-Profilschiene zumindest abschnittsweise komplementäres und/oder kom patibles Montageprofil aufweisen, das beispielsweise an der Unterseite der Schalt geräte vorgesehen sein kann. Das genannte Montageprofil der Schaltgeräte ist da zu ausgebildet, das jeweilige Schaltgerät formschlüssig an der Montage- Profilschiene zu halten und/oder darauf aufschiebbar zu sein und/oder darauf auf rastbar zu sein. Beispielsweise kann das Montageprofil des Schaltgeräts eine Hohl kehle an der Unterseite der Schaltgeräte mit beispielsweise klauenartigen Rand stegen aufweisen, die gegenüberliegende Randabschnitte der Montageprofilschie ne, die beispielsweise erhaben ausgebildet sein können, umgreifen zu können.

Um den in die Montageschiene integrierten Teil des Bussystems kontaktieren zu können bzw. die Schaltgeräte daran anzuschließen, können die genannten Schalt geräte vorteilhafterweise im Bereich der genannten Montageprofile, insbesondere an der Unterseite der Schaltgeräte, Busanschlüsse aufweisen, beispielsweise in Form von Kontaktfedern, mittels derer die Busleitung kontaktiert werden kann. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Schaltgeräte in verschiede ner Weise oder variabel adressiert werden. Insbesondere können die Schaltgeräte durch eine Programmierung beispielsweise bei der Kommissionierung des Schalt schranks bzw. der Schaltgeräteanordnung ihre Adresse erhalten. Die Schaltgeräte können dementsprechend einen programmierbaren Adressbaustein umfassen, der vorteilhafterweise über das genannte Bussystem angesteuert bzw. programmiert werden kann.

Alternativ oder zusätzlich können die Schaltgeräte Aufnahmeeinrichtungen für eine Betriebsmittelkennzeichnung, die sogenannte BMK umfassen, sodass die Schaltge räte mit Betriebsmittelkennzeichnungsmodulen bestückt werden können. Solche Betriebsmittelkennzeichnungsmodule können die Betriebsmittelkennzeichnung drahtgebunden und/oder drahtlos, insbesondere über Funk, dem jeweiligen Schalt gerät mitteilen und/oder über das Bussystem an ein anderes Gerät des Schalt schranks übermitteln.

Durch die genannte Anbindung der Schaltgeräte an ein Bussystem brauchen diese an sich nur noch Kontakte für den Hauptstromkreis aufweisen. Die Befehle für die Steuerung können über das Bussystem übertragen werden, an welches das jewei lige Schaltgerät angeschlossen ist.

Über das Bussystem kann auch die Versorgung für das jeweilige Schaltgerät si chergestellt werden, was sowohl durch das in die Montage-Profilschiene integrierte Bussystem als auch über das drahtlose Bussystem erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich können die Schaltgeräte aber auch separate Anschlüsse, insbesondere Versorgungsanschlüsse mit verschiedenen Spannungsebenen aufweisen.

Über das genannte Bussystem können insbesondere aber auch Befehle und/oder Einstellwerte an die Schaltgeräte übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich können beispielsweise sicherheitsgerichtete Rückmeldungen über den jeweiligen Zustand des Schaltgeräts über das genannte Bussystem, sei es über den in die Montage-Profilschiene integrierten Busstrang oder den drahtlosen Bus, übertragen werden. Solche sicherheitsgerichteten Rückmeldungen können beispielsweise In formationen darüber sein, ob das Schaltgerät angezogen oder nicht angezogen, ausgelöst oder nicht ausgelöst ist, oder welche Einstellwerte gelten. Weiterhin kön nen auch Betriebsparameter über das Bussystem übertragen werden, beispielswei se die Anzahl der bisherigen Schaltspiele und/oder ein Abnutzungsgrad und/oder eine Restlebensdauer und/oder Spannungs- und/oder Strom- und/oder Frequenz werte in einzelnen Phasen des Hauptstromkreises, und/oder eine Asymmetrie der Phasen und/oder eine Phasenverschiebung zueinander.

Die genannten Steuerbefehle und/oder Rückmeldungen können von einer pro grammierbaren Steuerung bearbeitet werden, die zusammen mit den Schaltgeräten in dem Schaltschrank aufgenommen sein kann, gegebenenfalls aber auch außer halb platziert sein kann. Die genannte Steuerung kann ebenfalls an das genannte Bussystem angeschlossen sein und beispielsweise ein prozessorgesteuertes und/oder speicherprogrammierbares Steuerungsmodul sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : zwei auf eine Hutschiene aufgeschobene Schaltgeräte, die einerseits

Busanschlüsse zum Anschließen an einen in die Hutschiene integrierten Bus sowie drahtlose Busanschlüsse zum Verbinden mit einem Funkbus system aufweisen, und

Fig. 2: eine teilweise geschnittene Darstellung der Anschlüsse eines Schaltge räts an das drahtgebundene Bussystem, das in der Montage- Profilschiene integriert ist, und

Fig. 3: eine schematische Gesamtansicht eines Schaltschranks mit einer

Schaltgeräteanordnung gemäß den vorhergehenden Figuren sowie einer damit kommunizierenden Steuervorrichtung, die ebenfalls im Schalt schrank angeordnet ist.

Wie Figur 3 zeigt, kann ein Schaltschrank 1 einen Hauptstromkreis 15 umfassen, der leistungselektronische Bauteile 16 wie beispielsweise Frequenzumrichter, Stromsteller, Gleichrichter und dergleichen umfassen kann. Der genannte Haupt stromkreis 15 kann den Antrieb einer großtechnischen Anlage wie beispielsweise eines Krans, eines Umschlagkrans oder Hafen krans, oder eines anderen Hubzeugs versorgen, oder auch an eine andere großtechnische Anlage wie beispielsweise eine Windkraftanlage angebunden sein.

Wie Figur 3 weiterhin zeigt, ist in dem Schaltschrank 1 ferner eine Schaltgerätean ordnung 2 untergebracht, die eine Vielzahl von Schaltgeräten 3 aufweist, welche auf einer oder mehreren Montage-Profilschienen 4 in Form einer Hutschiene mon tiert sind. Die genannten Schaltgeräte 3 können insbesondere vorgesehen sein, die Schaltkreise des Hauptstromkreises 15 zu schalten und/oder abzusichern, sodass die genannten Schaltgeräte 3 jeweils eine Aktorik zum Schalten des angebundenen Stromkreises oder Sicherungselemente oder andere Funktionsbausteine, die für die Steuerung des Stromkreises benötigt werden, umfassen können. Zusätzlich können die genannten Schaltgeräte 3 Steuerungsbausteine zum Ansteuern der genannten Aktorik und/oder zum Sammeln von Daten von Sensorelementen aufweisen, wobei die genannten Steuerungsbausteine beispielsweise hart verdrahtete Logikbaustei ne sein können oder auch prozessorgesteuerte und/oder speicherprogrammierbare Funktionsbausteine umfassen können.

Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Schaltgeräte 3 auf einer der ge nannten Montage-Profilschienen 4 vorgesehen sein, die die Logik des Steuer stromkreises abbilden und entsprechende Funktionsbausteine umfassen.

Wie Figur 3 ferner zeigt, kann in dem Schaltschrank 1 ferner eine Steuervorrichtung 17 untergebracht sein, welche Steuerbefehle an die genannten Schaltgeräte 3 sen- det und die eingangs genannten, gesammelten Daten und/oder Signale von den Schaltgeräten her erhält.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, sind die auf die Montage-Profilschiene 4 aufge schobenen bzw. aufgerasteten Schaltgeräte 3 hierfür an ein Bussystem 5 ange bunden, über das die Schaltgeräte 3 von der Steuervorrichtung 17 her Steuerbefeh le erhalten und umgekehrt Betriebsparameter wie Zahl der Schaltspiele, Span- nungs- und/oder Strom- und/oder Frequenzwerte, Abnutzungsgrad und/oder Rest lebensdauer an die Steuervorrichtung 17 übermitteln.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, kann das genannte Bussystem 5 einen Datenbus 6 aufweisen, der in die Montage-Profilschiene 4 integriert sein kann. Beispielsweise kann die entsprechende Busleitung beispielsweise in einen mittleren Abschnitt 4m der Montage-Profilschiene 4 eingebettet sein. Um die genannte Datenbusleitung kontaktieren zu können, kann ein jeweiliges Schaltgerät 3 an seiner Unterseite ei nen Busanschluss 8 beispielsweise in Form einer Kontakt- oder Schleiffeder um fassen, die bezüglich des Montageprofils 9 des Schaltgeräts 3 passend so ange ordnet ist, dass in der formschlüssig gehaltenen Stellung auf der Montage- Profilschiene 4 der drahtgebundene Busanschluss 8 an dem Datenbus 6 zu liegen kommt.

Alternativ oder zusätzlich zu einem solchen in die Montage-Profilschiene 4 einge betteten Datenbus 6 kann eine Verbindung zwischen den Schaltgeräten 3 und der Steuervorrichtung 17 aber auch einen drahtlosen Datenbus 6 insbesondere in Form eines Funkbus umfassen. Flierzu können die Schaltgeräte 3 drahtlos arbeitende Busanschlüsse 14 umfassen, die insbesondere als Funksende- und/oder Emp- fangsmodule ausgebildet sein können, vgl. Figur 1. Die genannte Steuervorrichtung 17 kann ebenfalls einen drahtlos arbeitenden Busanschluss 18 umfassen, der eine entsprechende Funk-Sende- und/oder Empfangseinrichtung aufweisen kann, um über eine Funkverbindung mit den Schaltgeräten 3 kommunizieren zu können. Die Steuervorrichtung 17 kann ferner auch einen drahtgebundenen Busanschluss 19 aufweisen, der an den Datenbus 6 angebunden ist, welcher in der Montage- Profilschiene 4 vorgesehen ist.

Wie die Figuren 1 und 2 ferner zeigen, kann in die Montage-Profilschiene 4 ferner auch ein Energiebus 7 integriert sein. Insbesondere können in weiteren Abschnitten der Montage-Profilschiene 4 eine Spannungsversorgungsleitung 10 und eine Mas sepotential-Leitung 11 eingebettet bzw. integriert oder daran angebracht sein, wo bei die genannten Spannungsversorgungs- und Massepotential-Leitungen 10 und 11 in elektrisch voneinander isolierte Abschnitte der Profilschiene 4 integriert sind, beispielsweise in gegenüberliegende Randabschnitte 4I und 4r bzw. Falzstege der Schiene 4, vgl. Figur 1. Die genannten Abschnitte für die Spannungsversorgungs und Massepotential-Leitungen 10 und 11 der Profilschiene 4 sind vorteilhafterweise auch von dem Abschnitt 4m der Montage-Profilschiene 4 elektrisch isoliert, in wel chem der zuvor genannte Datenbus 6 integriert ist. Der genannte Datenbus 6 kann beispielsweise in einen Bodenabschnitt oder mittleren Abschnitt der Profilschiene 4 integriert sein, um von den beiden randseitig vorgesehenen Versorgungs- und Masseleitungen separiert zu sein.

Wie Figur 2 zeigt, umfasst das jeweilige Schaltgerät 3 im Bereich seines Montage profils 9, welches auf die Montage-Profilschiene 4 formschlüssig aufsteckbar ist, an passender Stelle Spannungs- und Masseanschlüsse 12 und 13, die beispielsweise als Kontaktstifte oder -federn ausgebildet sein können, um die an der Profilschiene 4 vorgesehenen Versorgungs- und Masseleitungen 12 und 13 kontaktieren zu kön nen, vgl. Figur 2.

Wie eingangs erläutert, können die jeweiligen Schaltgeräte 3 ihre Adresse bei spielsweise durch Programmieren bei der Kommissionierung erhalten, wobei die Programmierung über die genannte Datenbusverbindung erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eines der Schaltgeräte 3 auch eine Aufnahmeein richtung 20 umfassen, in der eine Betriebsmittelkennzeichnung BMK bzw. ein Be triebsmittelkennzeichnungsbaustein aufgenommen werden kann. Durch Bestücken der Schaltgeräte 3 mit solchen Betriebsmittelkennzeichnungsbausteinen BMK kann dem Schaltgerät drahtgebunden oder über Funk die Betriebsmittelkennzeichnung mitgeteilt werden, wobei auch eine Anzeige der Betriebsmittelkennzeichnung vor gesehen sein kann.