个安全开关输出MIN、MAX的限位开关I的情况下的电平。图5示出了本发明的插头连接器的连接插头M12的实施例的平面图，其具有透明窗口SF和四个LED gn、ye、ye、rd。
[0035]当限位开关I正确工作并且输出电平I，这是在图4中以2、3和4为特征的时间范围中的情况，然后两个黄色LED ye、ye中的一个LED发光。当两个安全开关输出MIN、MAX同时处于电平O时，产生故障情况，因此两个黄色LED ye、ye都不点亮。在这种情况下，通过打开红色LED rd而用信号通知干扰。
[0036]图6a示出了用于NOR电路的真值表，并且图6b示出了用于XNOR电路的真值表。四个LED gn、ye、ye、rd能够经由相应的逻辑电路N0R、XN0R以本发明的方式连接。例如，A指示开关输出MIN，则B指示开关输出MAX。在NOR电路的情况下，当两个开关输出MIN、MAX处于电平O时，报警装置或红色LED rd被激活。在XNOR电路的情况下，当开关输出MIN、MAX同时处于电平I时，红色LED rd被补充激活。如前面已经提到的，XNOR电路是更安全的变型，因为两个反效开关输出MIN和MAX同时处于电平I的状态也不是正常操作状态，而是表示干扰或故障。然而，在具有小尺寸的现场设备的连接器插头M12的情况下，这些电路的常规实施方式是不实际的。在这种情况下，足以用信号通知所提到的第一种情况的故障。
[0037]图7a示出了基于CMOS技术的逻辑NOR门的表示；图7b示出了基于CMOS技术的逻辑XNOR门。本发明的插头连接器能够实施为具有这些两个逻辑门N0R、XN0R。
[0038]图8示出了本发明的插头连接器的有利实施例，其具有用于切换限位开关I的开关输出MIN、MAX的逻辑门XN0R。经由逻辑门XN0R，一旦限位开关的两个开关输出MIN、MAX处于相同的电平O或1，红色LED rd就被激活。当现场设备被供给电压时，绿色LED gn发光。与每个LED gn、ye、ye、rd相关联的是用于电流限制的限流电阻R。示出的电路最适于实施本发明的解决方案。然而，没有标准部件是当前市场可获得的，其适于输入电压至24V或更多。这个电压范围是自动化技术中的应用的标称范围，而且必须通过所有方式被覆盖。此外，对于本发明的解决方案应用在限位开关I中不可避免的是，具有小尺寸的集成芯片必须被使用，因为连接插头M12中的可用空间是受限的。
[0039]图9示出了用于互连本发明的插头连接器的LEDgn、ye、ye、rd的优选的电路的电路图。所示的电路要求很少的开关元件，并且也能够实施在少量可用空间的情况下，使得它也能够容纳在连接插头M12中。与每个LED gn、ye、ye、rd相关联的是作为过电压保护和防止错误连接的二极管01、02、04、05。在给定情况下，与LED gn、ye、ye、rd相关联的保护二极管D1、D2、D4、D5可能不是必需的而且能够被省略。
[0040]在电路中安装晶体管Ql，在此是PNP晶体管，一旦基极B上的电压未超过(subceed)预定电压值，该晶体管就导通。在正常操作中，即只要开关输出MIN或开关输出MAX处于电平I，电路点PI就位于高电位，并且晶体管QI阻断电流流动。因此，红色LED rd保持去激活。应当注意的是，由于DC PNP开关输出MIN、MAX的结束阶段，并且由于保护二极管D1、D2以及LEDye、ye，位于电路点P上的不是供给电压U，而是减少相应电压降的电压。为了保证PNP晶体管Ql安全阻断，当两个开关输出MIN、MAX中的仅一个开关输出被切换时，使用齐纳二极管D3。因为晶体管Ql阻断，显示干扰或故障的红色LED rd没有被激活。
[0041 ]图10示出了本发明的成本和空间最优化的实施方式。在该实施方式中，PNP晶体管Ql以及三个其它部件被省略。另外，电路以与图9的电路相同的方式运行。如果两个开关输出MIN、MAX中的一个开关输出被接通，并且因此在电平I下，两个黄色LED ye、ye中的一个LED点亮并且提高节点Kl上的电位。指示干扰或故障的红色LED rd不发光，因为节点Kl和红色LED rd的阳极之间没有正电压。这同样是由齐纳二极管D3保证的。
[0042]如果两个开关输出MIN、MAX被阻断，则小电位位于节点Kl上。因此，电压存在于红色LED rd上，并且它发光，使得用信号通知干扰或故障。在有利的实施例中，空间需求和成本还能够通过省略LED ye、ye前面的保护二极管D1、D2而进一步减小。
【主权项】
1.插头连接器，所述插头连接器用于把自动化技术的现场设备连接到电源和/或评估单元，其中，所述插头连接器包括用于所述现场设备的连接插头(M12)，其中，所述连接插头(M12)至少部分地由透明材料组成，其中，至少四个显示元件(811、76、76、1(1)布置在所述连接插头(M12)中，其中，第一显示元件(gn)用信号通知所述现场设备的操作就绪，其中，第二显示元件和第三显示元件(ye、ye)用信号通知所述现场设备的两个反效开关输出(MIN、MAX)，其中，第四显示元件(rd)用信号通知所述现场设备的干扰或故障，其中，设置了电路(NOR、XNOR)，所述电路被实施成使得基于所述现场设备的所述反效开关输出(MIN、MAX)来检测所述现场设备的干扰或故障，并且在检测到干扰或故障的情况下，所述第四显示元件(rd)被激活。2.根据权利要求1所述的插头连接器，其中，所述电路是逻辑电路(NOR、XNOR)，该逻辑电路优选被设计成NOR或XNOR电路。3.根据权利要求1或2所述的插头连接器，其中，所述该逻辑电路(N0R、XN0R)用CMOS技术实现。4.根据权利要求1或2所述的插头连接器，其中，所述逻辑电路(N0R、XN0R)利用集成的门实现。5.根据权利要求1、2或4所述的插头连接器，其中，所述逻辑电路(N0R、XN0R)用集成电路芯片实现。6.根据权利要求1或2所述的插头连接器，其中，所述逻辑电路(N0R、XN0R)包括开关元件(Ql)，所述开关元件被实施成使得在发生干扰或故障的情况下激活连接在下游的所述第四显示元件(rd)，所述干扰或故障是基于连接的所述反效开关输出(MIN、MAX)检测的。7.根据权利要求6所述的插头连接器，其中，所述开关元件(Ql)是双极晶体管，特别是PNP晶体管，在该晶体管的基极分支(B)中所述第二显示元件(ye)和所述第三显示元件(ye)并联连接，并且在该晶体管的集电极分支(K)中布置所述第四显示元件(rd)，其中，所述晶体管(Ql)被实施成使得在正常操作下阻断并且在发生干扰或故障的情况下导通。8.根据权利要求1或2所述的插头连接器，其中，所述逻辑电路(N0R、XN0R)被实施成使得所述第二显示元件(ye)和所述第三显示元件(ye)并联连接，并且所述第四显示元件(rd)与所述第二显示元件(ye)和所述第三显示元件(ye)串联连接，在正常操作下，位于两个并联连接的显示元件(y e，y e)和所述第四显示元件(rd)之间的节点(PI，KI)上的电压足够低以使得所述第四显示元件(rd)被去激活，并且在发生干扰或故障的情况下，所述节点(Pl，Kl)上的电位足够高以使得所述第四显示元件(rd)被激活。9.根据前述权利要求中的一个或多个所述的插头连接器，其中，所述显示元件(gn，ye，ye，rd)是发光二极管(LED)，其中，第一发光二极管(gn)以第一颜色发光、优选以绿色发光，并且表征所述现场设备的操作状态，其中，第二和第三发光二极管(ye，ye)以第二颜色发光、优选以黄色发光，并且显示所述两个反效开关输出(MIN，MAX)，并且其中，第四发光二极管(rd)以第三颜色发光、优选以红色发光，并且用信号通知干扰和/或故障。10.根据权利要求9所述的插头连接器，其中，齐纳二极管(D3)至少设置在所述第四发光二极管(rd)的阳极分支中。
【专利摘要】本发明涉及一种插头连接器，该插头连接器用于将自动化现场设备连接到电源和/或评估单元，其中插头连接器具有用于现场设备的连接插头(M12)，该连接插头至少部分由透明材料组成。至少四个显示元件(gn、ye、ye、rd)布置在连接插头(M12)中，并且第一显示元件(gn)用信号通知现场设备的操作就绪。第二显示元件(ye)和第三显示元件(ye)用信号通知现场设备的两个反效的开关输出(MIN、MAX)，并且第四显示元件(rd)用信号通知现场设备的干扰作用或故障。设置了电路(NOR、XNOR)，该电路被构造成使得使用现场设备的反效开关输出(MIN、MAX)来检测现场设备的干扰作用或故障，并且如果检测到干扰作用或故障，则第四显示元件(rd)被激活。
【IPC分类】G01D21/00, H01R13/66
【公开号】CN105556256
【申请号】CN201480045041
【发明人】阿希姆·维斯特, 戈尔德·贝希特, 德克·施兰克
【申请人】恩德莱斯和豪瑟尔两合公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月11日
【公告号】DE102013108532A1, EP3030864A1, US20160190749, WO2015018597A1