專利名稱：連接裝置和自動化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接裝置，包括用于第一數(shù)據(jù)線的第一連接件；用于第二數(shù)據(jù)線的第二連接件；第三連接件；連接元件，該連接元件設(shè)計用于使第一以及第二連接件與第三連接件電連接。本發(fā)明還涉及一種設(shè)計用于在現(xiàn)場總線上運行的自動化設(shè)備，該自動化設(shè)備具有用于連接該連接裝置的配合件。
背景技術(shù)：
已知的是，在用于使自動化設(shè)備、例如現(xiàn)場總線-系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的自動化技術(shù)中，除了星形的拓?fù)渲膺€經(jīng)常構(gòu)造為線形拓?fù)洹Ｌ貏e在基于以太網(wǎng)-技術(shù)的總線系統(tǒng)(例如 PR0FINET)中，線形拓?fù)涞娜秉c在于，即總線用戶的、例如自動化設(shè)備的切斷，或者總線的數(shù)據(jù)電纜的抽出也使得后續(xù)的總線用戶一同分離。在設(shè)備的持續(xù)運行中，在總線用戶上或連接到其上的自動化設(shè)備上的交換過程或服務(wù)行動因此變得更困難或不可能實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提出一種連接裝置，該連接裝置能夠?qū)崿F(xiàn)，在在以太網(wǎng)-技術(shù)和線形拓?fù)渲械淖詣踊O(shè)備的構(gòu)造類型中，使連接裝置與自動化設(shè)備分離，而并不中斷與另外的自動化組件的通信連接。本發(fā)明如下提供了該目的的解決方法，即開頭所述類型的連接裝置具有轉(zhuǎn)換單元，該轉(zhuǎn)換單元這樣地與連接元件共同作用，即在第三連接件連接到配合件上的情況下，第一連接件以及第二連接件與第三連接件相連接，以及在配合件沒有連接到第三連接件上的情況下，第一連接件與第二連接件相連接以便使數(shù)據(jù)線相互接通。在設(shè)計用于線形拓?fù)涞淖詣踊O(shè)備上連接有連接單元，其中自動化設(shè)備根據(jù)PR0FINET技術(shù)構(gòu)造，該自動化設(shè)備通常具有兩個數(shù)據(jù)線，其中第一數(shù)據(jù)線是輸入的數(shù)據(jù)線并且第二數(shù)據(jù)線是輸出的數(shù)據(jù)線。由于優(yōu)選地在自動化設(shè)備的內(nèi)部布置有2-端口-開關(guān)，在該開關(guān)上所述的數(shù)據(jù)線傳輸其信號，已知的連接裝置這樣地構(gòu)造，即第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線直接地接入到布置在自動化設(shè)備的內(nèi)部的2-端口-開關(guān)上。對于這種情況，即自動化設(shè)備沒有連接到連接裝置上，則線形拓?fù)湓诖颂幹袛?。對于這種中斷情況在連接裝置中有利的是轉(zhuǎn)換單元，該轉(zhuǎn)換單元這樣地與連接元件共同作用，即并不出現(xiàn)這種中斷。在連接裝置的一個設(shè)計變體中，該連接裝置具有用于機械地操縱轉(zhuǎn)換單元的裝置。例如可以考慮的是，在將連接裝置插接到所屬的自動化設(shè)備中的過程中觸發(fā)了推動機構(gòu)，該推動機構(gòu)再次在轉(zhuǎn)換單元中操縱了機械的觸點，該觸點這樣地轉(zhuǎn)換連接元件，即或者第一和第二數(shù)據(jù)線可以分開地引導(dǎo)到自動化設(shè)備內(nèi)部的2-端口-開關(guān)上，或者相應(yīng)地當(dāng)連接裝置未插入時，使第一和第二數(shù)據(jù)線相互接通。另一個設(shè)計變體提出，第三連接件具有信號觸點，該信號觸點與轉(zhuǎn)換單元連接，以便當(dāng)配合件連接到第三連接件上時將信號傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換單元上。在這種實施方式中例如可能在連接件中存在具有靜態(tài)電流觸點的繼電器。如果電壓施加在信號觸點上，則繼電器的勵磁線圈因此可能加載電壓并且相應(yīng)的繼電器觸點將第一和第二數(shù)據(jù)線分開地通過第三連接件接入到布置在自動化設(shè)備的內(nèi)部的2-端口-開關(guān)上。如果沒有信號電壓施加在信號觸點上，則因此第一和第二數(shù)據(jù)線的信號線通過靜態(tài)電流觸點這樣連接，即信號線在現(xiàn)場總線的內(nèi)部形成回路。替代繼電器電路也可能的是使用半導(dǎo)體電路，例如FET(場效應(yīng)晶體管)。由于FET在沒有施加的電壓的情況下是導(dǎo)電的并且利用插接通過信號電壓關(guān)閉。在此，連接裝置利用其第一和第二連接件優(yōu)選地設(shè)計用于接收以太網(wǎng)-數(shù)據(jù)線。 這可以是已知的RJ45插接觸點或也可以是絕緣位移連接裝置。連接裝置和下面描述的自動化設(shè)備彼此根據(jù)插頭和插座的原理工作。一種設(shè)計用于在現(xiàn)場總線上運行的自動化設(shè)備具有用于連接前述的連接裝置的配合件，在該自動化設(shè)備中由此實現(xiàn)開頭所述的目的，即配合件具有控制觸點，該控制觸點這樣接線，即信號可以通過控制觸點傳輸?shù)叫盘栍|點上并且由此可以控制轉(zhuǎn)換單元。優(yōu)選地，自動化設(shè)備具有控制裝置，該控制裝置通過第二控制線與控制觸點連接， 其中控制裝置設(shè)計用于取決于自動化設(shè)備的運行狀態(tài)提供信號。利用自動化設(shè)備的這種實施方式與可電操縱的連接裝置相組合，由此得出了下列的應(yīng)用可能性為了診斷-或啟動的目的可以選擇性地斷開和接通連接在由以太網(wǎng)線路構(gòu)成的現(xiàn)場總線上的自動化設(shè)備，而不影響現(xiàn)場總線上的對于其它的現(xiàn)場總線用戶的通信。 自動化設(shè)備例如可以為了能量節(jié)省的目的而完全斷開。當(dāng)重新接通自動化設(shè)備并且啟動自動化設(shè)備之后，該自動化設(shè)備可以再次集成在現(xiàn)場總線中，這是因為在自動化設(shè)備的內(nèi)部的控制裝置相應(yīng)地控制連接裝置中的轉(zhuǎn)換單元。也可以實現(xiàn)自動化地接通備用-或擴展組件。前述的解決辦法的優(yōu)點在于，當(dāng)自動化設(shè)備發(fā)生故障、進(jìn)行維護或斷開時，在構(gòu)造于線形拓?fù)渲械脑O(shè)備處僅僅可以將直接所涉及的設(shè)備部件與通信斷開，而其它的設(shè)備部件的通信能力維持或可以在一個短暫的干擾之后再次產(chǎn)生。在利用前述的解決辦法構(gòu)造的自動化系統(tǒng)中，應(yīng)這樣布置自動化設(shè)備和其通信模塊，即抑制了短時間的中斷和在一定條件下抑制了可能導(dǎo)致通信干擾的、觸點上的跳動過程。在此，具有自動化設(shè)備和現(xiàn)場總線的設(shè)備構(gòu)造應(yīng)該這樣地設(shè)計，即在抽出連接裝置的情況下利用隨后相互連接的數(shù)據(jù)線而不超出現(xiàn)場總線連接中的最大允許的線長度。通信線路或控制裝置也應(yīng)該設(shè)計用于維持傳輸物理結(jié)構(gòu)的電性能(阻抗比例、自動協(xié)商)。


在附圖中示出了連接裝置和自動化設(shè)備。
具體實施例方式連接裝置1設(shè)計用于插接到自動化設(shè)備30上。在此，連接裝置1包括用于第一數(shù)據(jù)線Ila的第一連接件11、用于第二數(shù)據(jù)線12a的第二連接件12，通過第三連接件13可產(chǎn)生到自動化設(shè)備30的電接觸，其中第三連接件13插入自動化設(shè)備30的匹配的配合件16 中。連接裝置1在外殼21中具有電路板20，在該電路板上安裝了轉(zhuǎn)換單元15和連接元件 14。通過作用線表明，轉(zhuǎn)換單元15可以這樣地操縱連接元件14，即第一數(shù)據(jù)線Ila的和第二數(shù)據(jù)線12a的電的數(shù)據(jù)信號或者直接地通過第三連接件13傳輸至自動化設(shè)備的配合件 16，或者當(dāng)自動化設(shè)備30不應(yīng)連接到第三連接件13上時，相應(yīng)地使第一數(shù)據(jù)線Ila和第二數(shù)據(jù)線12a相互連接，從而不影響現(xiàn)場總線上的通信。對于正常的通信情況適合的是，即第一數(shù)據(jù)線Ila通過連接元件14這樣地連接，即該第一數(shù)據(jù)線接通到開關(guān)31的第一輸入端上并且第二數(shù)據(jù)線12a相應(yīng)地接通到開關(guān)31的第二輸入端上。開頭31在這種情況下是 2_端口-開關(guān)。轉(zhuǎn)換單元15通過第一控制線23與信號觸點22相連接。該信號觸點22布置在第三連接件13的內(nèi)部。在插入的狀態(tài)中，信號觸點22嚙入配合件16的控制觸點34中?？刂蒲b置32通過第二控制線33連接到控制觸點34上?？刂蒲b置32這樣地設(shè)計，即該控制裝置可以取決于自動化設(shè)備30的運行狀態(tài)將信號通過第二控制線33、控制觸點34、信號觸點22、第一控制線23提供給轉(zhuǎn)換單元15。這個提供的信號用于實現(xiàn)，即轉(zhuǎn)換單元15在與連接元件14連接的情況下將第一數(shù)據(jù)線Ila和第二數(shù)據(jù)線12a相應(yīng)連接到開關(guān)31上。數(shù)據(jù)線在連接裝置1中的轉(zhuǎn)換或連接例如可以通過三個轉(zhuǎn)換起因引起。故障情況是例如自動化設(shè)備的電壓中斷，抽出或未插入連接裝置1，或者是對于例如診斷模式或者能量節(jié)省模式通過自動化設(shè)備30有意的、功能性的斷開。如果在自動化設(shè)備30的故障情況下，或者是在連接裝置1未插入的情況下，沒有相應(yīng)的信號到達(dá)轉(zhuǎn)換單元15，則轉(zhuǎn)換單元15和連接元件14這樣共同起作用，即使得第一數(shù)據(jù)線Ila和第二數(shù)據(jù)線12a相互連接。在附圖中象征性地示出了連接元件14，也就是說通過多個對應(yīng)于芯線的開關(guān)同樣可以使得數(shù)據(jù)線的多個芯線相互連接。
權(quán)利要求
1.一種連接裝置(1)，包括用于第一數(shù)據(jù)線(Ila)的第一連接件(11)；用于第二數(shù)據(jù)線(12a)的第二連接件(1 ；第三連接件(1 ；連接元件(14)，所述連接元件設(shè)計用于使所述第一以及所述第二連接件(11,1 與所述第三連接件(1 電連接，其特征在于轉(zhuǎn)換單元(15)，所述轉(zhuǎn)換單元這樣地與所述連接元件(14)共同作用，即在所述第三連接件(13) 連接到配合件(16)上的情況下，所述第一連接件(11)以及所述第二連接件(1 與所述第三連接件(1 相連接，以及在所述配合件(16)沒有連接到所述第三連接件(1 上的情況下，所述第一連接件(11)與所述第二連接件(1 相連接以便使所述數(shù)據(jù)線(11a，12a)相互接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接裝置(1)，具有用于機械地操縱所述轉(zhuǎn)換單元(1 的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接裝置(1)，其中所述第三連接件(1 具有信號觸點 (22)，所述信號觸點與所述轉(zhuǎn)換單元(1 連接，以便當(dāng)所述配合件(16)連接到所述第三連接件(1 上時將信號傳輸?shù)剿鲛D(zhuǎn)換單元(1 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的連接裝置(1)，其中所述第一和所述第二連接件(11，12)設(shè)計用于連接以太網(wǎng)-數(shù)據(jù)線。
5.一種設(shè)計用于在現(xiàn)場總線上運行的自動化設(shè)備(30)，所述自動化設(shè)備具有用于連接根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的連接裝置(1)的配合件(16)，其特征在于所述配合件(16)中的控制觸點(34)，所述控制觸點這樣接線，即信號可以通過所述控制觸點(34)傳輸?shù)叫盘栍|點0 上并且由此可以控制所述轉(zhuǎn)換單元(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動化設(shè)備(30)，具有控制裝置(32)，所述控制裝置通過第二控制線(33)與所述控制觸點(34)連接，其中所述控制裝置(32)設(shè)計用于取決于運行狀態(tài)提供所述信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動化設(shè)備(30)，其中所述運行狀態(tài)的特征在于電壓中斷并且所述控制裝置設(shè)計為所述控制裝置還可以中斷所述信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連接裝置(1)，包括用于第一數(shù)據(jù)線(11a)的第一連接件(11)；用于第二數(shù)據(jù)線(12a)的第二連接件(12)；第三連接件(13)；連接元件(14)，該連接元件設(shè)計用于使第一以及第二連接件(11，12)與第三連接件(13)電連接，其中轉(zhuǎn)換單元(15)這樣地與連接元件(14)共同作用，即對于第三連接件(13)連接到配合件(16)上的情況，第一連接件(11)以及第二連接件(12)與第三連接件(13)相連接，以及對于配合件(16)沒有連接到第三連接件(13)上的情況，則第一連接件(11)與第二連接件(12)相連接以便使數(shù)據(jù)線相互接通。本發(fā)明還涉及一種設(shè)計用于在現(xiàn)場總線上運行的自動化設(shè)備。
文檔編號H01R13/66GK102201634SQ20111000204
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者丹尼拉·羅赫利策爾, 京特·格里斯巴赫, 伯恩哈德·魏斯巴赫, 哈根·伯默, 邁克爾·布雷恩利希, 迪爾克·施密特 申請人:西門子公司