用于在防爆区域中的现场设备的连接模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在防爆区域中的现场设备的具有外壳的连接模块，该外壳具有连接到至少一个输入/输出模块的多个控制器端端子，以及该外壳具有连接到现场设备的现场端端子。连接模块的特征在于不同电阻器存在于外壳中以提供具有不同特征值的本质安全的现场端端子对，所述电阻器在外壳中被硬线接入到不同现场端端子和/或控制器端端子。
【专利说明】用于在防爆区域中的现场设备的连接模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序所述的用于在防爆区域中的现场设备的连接模块。
【背景技术】
[0002]通常的连接模块具有下列构成部件:外壳，其具有多个控制器端端子以连接到至少一个输入/输出模块以及多个现场端端子以连接现场设备。
[0003]迄今为止，在过程自动化中，特别在远程I/O领域中，而且也在接口技术中，提供特定类型的输入和/或输出模块用于为每种类型的现场设备(例如传感器或致动器)连接到控制器是常用的。该模块将其发射器属性同相应的测量或控制方法适配，例如模拟4到20mA或者二进制，并且还同在每种情况下所期望的所需的保护等级的需求适配。
[0004]因此，大量模块变型是必需的，并且在配线期间具有相对有限的灵活性，因此在独立设备的连接期间，由于模块必须以不同类型的供给配线，这需要很多的资源，并且现场设备必须被连接到与之合适的模块。这些配线工作也称为“编组”。
[0005]另外，经由固定在模块中的保护电阻器生成的功率不是无关紧要的，并且可导致不期望的热量。
[0006]因此，现有技术涉及具有本质安全的现场电流电路的相应的特殊输入/输出模块，每个该现场电流电路面向特定类型的现场设备，并且具有固定的、本质安全的特征值。例如，用于Namur传感器的二进制输入、用于4至20mA发射器的模拟输入、用于位置控制器的模拟输出，用于电磁阀的二进制输出等。因此，迄今为止已知的本质安全的输入/输出电路具有固定且不变的功能。
[0007]另外现有技术涉及连接模块，其中执行没有任何类型的进一步的功能的简单配线。
【发明内容】
[0008]本发明的目标可认为是建立连接模块，利用该模块，使得用于在防爆区域中的现场设备的本质安全的供给的提供更灵活。
[0009]通过具有权利要求1所述特征的连接模块达到该目标。
[0010]根据本发明，上述类型的连接模块，通过存在于外壳中的不同电阻器被进一步开发以提供具有不同特征值的本质安全的现场端端子对，所述电阻器在外壳中被硬线接入到不同现场端端子和/或控制器端端子。
[0011]根据本发明，连接模块的优选实施例是从属权利要求的主题，并且特别地结合附图作如下解释。
[0012]术语“连接”或端子广义解释为功能术语以及原则上用于本说明。基本上，连接或端子可理解为任何类型的电触点。特别是连接模块可基于通过可拆卸连接技术，特别是通过插入式连接以任何形式形成的连接。
[0013]根据本发明，连接模块的第一个核心思想可认为是-通过背离现有技术-除了仅仅配线外，电阻器或负载电阻器，也都集成进入连接模块，所述电阻器或负载电阻器用于本质安全输出的电流或功率限制。利用这种方法，连接模块中的可用空间可有效地被利用，并且在任何情况下，在限制电流期间产生的热量部分可在这种区域里毫无问题地沉积。
[0014]根据本发明，连接模块的基本优点是，一方面考虑到提供不同的本质安全的连接和供给可获得的高灵活性。另外，对其他组件的优点，特别是将被连接的输入/输出模块，其中，迄今为止必要的用于电流或功率限制的电阻器，可具有更小的尺寸或可被完全省略。
[0015]通过存在以连接多个电流/电压供给的多个控制器端端子，并且，可选地或另外地，通过存在以形成多个本质安全的现场端端子对的多个现场端端子，可以优选地达到现场设备和/或电流/电压供给连接的灵活性。
[0016]根据本发明，本质安全的现场端端子对的总有效功率限制电阻可因此全部或完全被提供在连接模块的外壳中。
[0017]考虑到连接模块中的电阻器的特定配线，原则上设计自由。在容易实现的变型的情况下，尽管如此，便利了对于不同应用的极大灵活性，在外壳中提供的多个适当地互连的独立电阻器，为本质安全的现场端端子对提供有效的功率限制电阻。
[0018]例如，可存在电阻器的串联连接，其中串联连接的多个采样被连接到控制器端端子和/或现场端端子。
[0019]根据本发明的连接模块的进一步特殊优选的变型，总有效功率限制电阻具有这样的尺寸，使得多个有效输入/输出模块可并联连接到连接模块，而不损害内在安全性。按这种方式，具有特别可靠操作的布置是可能的。
[0020]如果插入式连接存在，位于使用位置的连接模块的特定组件是有用且有益的，例如连接到基板和/或连接到输入/输出模块。另外，插入式连接特别优选为特殊、简单电路而存在，其可描述为信号确定箱，以及利用该信号确定箱可定义和固定连接模块(特别是现场端输出)的另外的功能。例如，进一步地，电阻器可存在于这样的信号确定箱中，通过该信号确定箱为本质安全输出完全或部分地提供功率限制电阻。
[0021 ] 最后，根据本发明的连接模块还允许实施例，其中可同时连接多个现场设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]本发明的进一步优点和特征结合附图在下面描述，其中:
[0023]图1示出了根据本发明的连接模块的第一示例性实施例，并且
[0024]图2示出了根据本发明的连接模块的第二示例性实施例。
[0025]相同组件以及具有相同的作用的组件在两幅图中一般以相同附图标记被提供。
【具体实施方式】
[0026]根据本发明的连接模块50的第一实施例参考附图1说明。根据本发明的连接模块50的基本组件为外壳58，其上形成为控制器端端子51、52、53、54以及另外的现场端端子61、64。控制器端端子51、52、53、54用于连接本质安全电压供给V1、71、V2、72、V3、73，其在图1中示意性地示出，并且每个具有不同的特征值。电阻器81、82、83相应地被提供作为整个有效电阻的部分，用于电流或功率限制，从而，考虑相应的本质安全性的所需特征值，所述电阻器81、82、83可被调整。现场端输出61、64用于连接在防爆区域90中的现场设备92，防爆区域90的界线在图1中由垂直虚线91指示。
[0027]包括电阻器84、85的串联连接存在于连接模块50中。电阻器85连接在控制器端端子52和53之间。电阻器84连接在端子52和51之间。另外，端子51硬线接入到端子61。最终，端子54通过在外壳58中连接到现场端端子64。考虑必要的所需的本质安全性的特征值适当地选择电阻器84和85。
[0028]根据在图2中示出的本发明的连接模块50的第二实施例，不同于在图1中示出的变型，主要在于，不是仅有一对现场端端子61、64，而是进一步地，存在现场端端子62、63。原则上这允许在防爆区域中的设备92、93、94的连接，以图2中箭头指示的方式。如在图1中一样，由电阻器84、85形成的分压器存在于连接模块50的外壳58中，从而,其中所述电压分压器的第一端点连接到现场端端子63以及其第二端点连接到现场端端子61。在电阻器84、85之间的采样连接到现场端端子62。如在图1中一样，一方面的端子61和51以及另一方面的64和54分别地利用硬线以导电的方式相互连接在外壳58中。在控制器端，图2的连接模块50允许连接到电压供给V1、71。
[0029]用于电流限制或功率限制的整体有效电阻，在两个实施例中在独立电阻器之间分开，并且通过电阻器81.....85的相互连接实现，如图所示。
[0030]通过本发明描述了普遍可用的连接模块，其也被描述为通用端子基础。根据本发明的连接模块，可被用作对于输入/输出模块或多个输入/输出模块的支持，并且对于一个或多个现场设备，具有本质安全连接可能性。连接模块包括多个电阻器，其对于本质安全的电流限制或功率限制可为有效的，以及其可经由采样引导至插头触点。依赖于分别使用的触点或连接，不同电阻对于本质安全性可是有效的。因此，根据本发明的结合连接模块的输入/输出模块可以为本质安全连接设置不同特征值，适合于防爆区域中在每种情况下将被连接的现场设备。
[0031]迄今为止在通常布置的情况下，对于本质安全性有效的电阻，至少部分集成到输入/输出模块中。然而，冗余操作模式因而被排除，因为本质安全性通过电流增加而失去。根据修改，对于本质安全性有效的电阻可确实卓越地被容纳在连接模块中。在这种情况下，然而，电阻器以特定模块方式被选择并且连接模块因此不再普遍使用于不同输入/输出模块中。
[0032]到目前为止，根据关于解决方案的本发明的连接模块的基本优点，其中，用于本质安全性的有效电阻，至少部分布置在输入/输出模块中，主要在输入/输出模块中包括较低功率损耗，因此有较低的热量。另外，输入/输出模块的冗余操作是可能的，但没有电流加倍的出现。相关输入/输出模块可简单地并行布置在这些变型中。
[0033]因而，使用多个连接或触点，将具有本质安全的输入/输出电路的用于输入/输出模块的通用连接模块提供给一定的阈值电流，其中可选择电流限制。连接模块可包括电阻器的串联连接，用于本质安全输入/输出电路的电流限制，其中一个或多个采样可被引导至插头触点或使用可拆卸连接技术形成的其他连接。独立电流限制可通过使用相应的电阻器采样实现。用于本质安全性的整体有效电阻，可全部或部分地位于根据本发明的连接模块中。电阻器被转移至根据本发明的连接模块，其也可描述为端子模块，在其电阻器的帮助下，与通过一个或多个输入/输出模块的来自于不同源的电压和电流的供给一起，对于不同的输入/输出模块的多个可能的选择的合适的端子的选择是可能的。选择可进一步延伸为信号确定箱，其也称为信号指示器，其中进一步布置转移电阻器。原则上，特别地，同信号确定箱一起，功能编码类型通过根据本发明的连接模块实现。
【权利要求】
1.用于在防爆区域中的现场设备的连接模块， 具有外壳(58)，所述外壳具有连接到至少一个输入/输出模块的多个控制器端端子(51、...、54)，以及 具有连接到所述现场设备(92、93、94)的现场端端子(61.....64)， 其特征在于 不同电阻器(84、85)存在于所述外壳(58)中以提供具有不同特征值的本质安全的现场端端子对，所述不同电阻器(84、85)在所述外壳(58)中被硬线接入到不同现场端端子(61>...>64)和/或控制器端端子(51、...、54)。
2.根据权利要求1所述的连接模块， 其特征在于 存在多个控制器端端子(51.....54)以连接多个电流/电压供给(Vl、71.....V3、73)。
3.根据权利要求1或2所述的连接模块， 其特征在于 存在多个现场端端子(61.....64)以形成多个本质安全的现场端端子对。
4.根据权利要求1-3的任何一项所述的连接模块， 其特征在于 用于本质安全的现场端端子对(61.....64)的总有效功率限制电阻完全位于所述外壳(58)内ο
5.根据权利要求1-3的任何一项所述的连接模块， 其特征在于 用于本质安全的现场端端子对(61.....64)的总有效功率限制电阻部分地位于所述外壳(58)内ο
6.根据权利要求1-5的任何一项所述的连接模块， 其特征在于 在所述外壳(58)内，多个独立电阻器相互连接以为本质安全的现场端端子对(61.....64)提供有效功率限制电阻。
7.根据权利要求1-6的任何一项所述的连接模块， 其特征在于 在所述外壳(58)内，存在电阻器的至少一个串联连接，以及 所述串联连接的多个采样被连接到控制器端端子(51.....54)或者现场端端子(61、...>64)。
8.根据权利要求1-7的任何一项所述的连接模块， 其特征在于 用于本质安全的现场端端子对(61.....65)的总有效功率限制电阻具有这样的尺寸，使得多个有效输入/输出模块能并联连接而不损害本质安全。
9.根据权利要求1-8的任何一项所述的连接模块， 其特征在于 存在插入连接以连接到基板。
10.根据权利要求1-9的任何一项所述的连接模块，其特征在于存在插入连接以连接到至少一个输入/输出模块。
11.根据权利要求1-10的任何一项所述的连接模块，其特征在于存在具有信号确定箱的插入连接。
12.根据权利要求1-11的任何一项所述的连接模块，其特征在于多个现场设备(92、93 、94)能同时被连接。
【文档编号】G05B19/042GK104204970SQ201280068230
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年1月27日 优先权日:2012年1月27日
【发明者】马蒂亚斯·欧特勒 申请人:倍加福有限责任公司