用于与控制装置相连接的前端适配器以及自动化系统制造方法及图纸

本发明专利技术尤其涉及一种用于与控制装置(10)相连接的前端适配器(5)。前端适配器(5)具有：与预定的系统缆线(30)相连接的接头装置，用于联接至少一个场组件(100、110、120)；至少一个无线通讯接口(71)，用于将信号无线发送给至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)或从所述无线发送和/或接收装置接收信号，所述无线发送和/或接收装置可与第一场设备(180、190)连接；和/或至少一个有总线功能的通讯接口(70)，用于通过信号总线(200)将信号发送给至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)或从所述有总线功能的发送和/或接收装置接收信号，所述有总线功能的发送和/或接收装置可与第二场设备(130、140)相连接；以及控制和/或评估装置(40)，其设计成，控制在控制装置(10)和至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)和/或至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)之间的信号传输。

Front-end adapters and automation systems for connection with control devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于与控制装置相连接的前端适配器以及自动化系统
本专利技术涉及一种用于与控制装置相连接的前端适配器，该前端适配器尤其是可使用在工业的自动化系统中，本专利技术也涉及一种自动化系统。
技术介绍
将传感器和执行器有线地连结到控制系统的EA平面上，已经是已知的。这种控制系统使用所谓的前端适配器，前端适配器形成在控制部和E/A平面之间的接口。在此，执行器和传感器可通过系统缆线与控制系统的控制部的前端适配器相连接。例如，从专利文献WO2015/110476A1中已知控制技术的相应的连接适配系统，在其中，E/A设备可借助于在一个端部与前端适配器相连接的系统缆线联接到控制装置的输入和/或输出单元上。为了实现在控制装置的输入和/或输出单元和至少一个E/A设备之间无线传输数字和/或模拟信号，专利文献WO2015/110476A1提出，通过相应地构造成用于无线传输数字和/或模拟信号的前端适配器和场侧的适配器替代系统缆线。从专利文献DE102004029022A1中已知一种具有控制设备的过程控制系统。控制设备可与无线I/O接口相连接，以能够与无线供给的场装置通讯。此外，控制设备可直接与有线场装置相连接。从专利文献US2012/0057694A1中已知一种具有组合端口(Anschlussbuchse)的连接装置，该连接装置具有多个电触点。例如，该组合端口支持两个连接标准，RJ-45和RJ-11。此外，连接装置具有探测装置，探测装置可识别插入的RJ-45或RJ-11插拔连接器的连接标准。根据已知的连接标准使组合端口的相应的触点与连接模块相连接。
技术实现思路
本专利技术的目的是，实现一种用于控制装置的前端适配器以及一种自动化系统，其以简单且成本适宜的方式实现灵活地将任意制造商的场设备连结到自动化系统中。本专利技术的核心构思在于，例如根据要求的安全性，通过不同的传输介质传输控制装置的输出信号并且传输给不同制造商的场设备，并且将联接到不同传输介质上的不同制造商的场设备的输入信号打包(bündeln)并且有目的地传输给控制装置的输入触点。以这种方式，也可将场设备连结到未构造成与预定的系统插头接缆线的控制装置上。一方面，上述技术问题通过权利要求1所述的特征实现。对此，设置用于与控制装置，例如SPS(可储存程序的控制部)或DCS(分配式控制系统)相连接的前端适配器。前端适配器具有与预定的系统缆线相连接的接头装置。通过系统缆线可将至少一个场组件，例如场传输组件或场设备联接到控制装置上。接头装置具有第一接触元件，第一接触元件可与控制装置的输入和输出部件的第一E/A接触元件电连接。此外，前端适配器具有至少一个无线通讯接口，无线通讯接口用于将信号无线发送给至少一个无线发送和/或接收装置或从所述无线发送和/或接收装置接收信号，无线发送和/或接收装置可与第一场设备相连接。第一场设备可以、但不是必须构造成用于联接到预定的系统缆线上。然而，通常涉及未构造成用于联接到预定的系统缆线上的场设备。可替代地或附加地，前端适配器具有有总线功能的通讯接口，该有总线功能的通讯接口用于通过信号总线将信号发送给至少一个有总线功能的发送和/或接收装置或从所述有总线功能的发送和/或接收装置接收信号，有总线功能的发送和/或接收装置可与第二场设备相连接。第二场设备可以、但不是必须构造成用于联接到预定的系统缆线上。此外，前端适配器具有与无线的和/或有总线功能的通讯接口且与第二接触元件相连接的控制和/或评估装置，其中，前端适配器的第二接触元件可与控制装置的输入和输出部件的E/A接触元件相连接。控制和/或评估装置构造成，控制在输入和输出部件的第二E/A接触元件和至少一个无线发送和/或接收装置和/或至少一个有总线功能的发送和/或接收装置之间的信号传输。根据一种有利的改进方案，为每个无线的和/或有总线功能的发送和/或接收装置分配明确的地址。现在，控制和/或评估装置构造成，在对该地址进行响应的情况下控制在输入和输出部件的第二E/A接触元件和至少一个无线发送和/或接收装置和/或至少一个有总线功能的发送和/或接收装置之间的信号传输。有利地，至少一个无线通讯接口构造成用于光学的信号传输或无线电传输，并且有总线功能的通讯接口构造成用于接通信号总线。可使用有线场总线或数据总线作为信号总线。为了能对前端适配器且尤其是控制和/或评估装置进行参数化和/或设置，可设置无线接口或有线接口。无线接口例如可以NFC或蓝牙标准为基础。前端适配器和尤其是控制和/或评估装置的能量供给可借助于内部的能量供给源实现。可替代地或附加地，前端适配器可具有用于联接外部能量供给源的接口。优选地，前端适配器构造成插拔连接器，其第一和第二接触元件可与输入和输出部件的第一和第二E/A接触元件配对。另一方面，上述技术问题通过权利要求7所述的特征实现。对此，设置一种自动化系统，该自动化系统具有根据权利要求1至6中任一项所述的前端适配器，前端适配器与控制装置相连接。此外，自动化系统具有至少一个无线发送和/或接收装置，该无线发送和/或接收装置与第一场设备相连接并且构造成用于与前端适配器无线通讯，以实现在第一场设备和控制装置之间的通讯。可替代地或补充地，自动化系统具有至少一个基于总线的发送和/或接收装置，该基于总线的发送和/或接收装置与第二场设备相连接并且构造成用于与前端适配器的基于总线的通讯。根据一种有利的设计方案，至少一个无线发送和/或接收装置和/或至少一个有总线功能的发送和/或接收装置分别布置在独立的壳体中，并且构造成与相应的为其分配的场设备外部连接。可替代地，至少一个无线发送和/或接收装置和/或至少一个有总线功能的发送和/或接收装置实施在相应的为其分配的场设备中。第一和/或第二场设备分别可为执行器或传感器。第一和第二场设备可以、但不是必须构造成能够与系统缆线相连接。自动化系统可具有构造成用于与系统缆线相连接的场组件，例如场传输组件或第三场设备。借助于根据本专利技术的前端适配器根据不同的安全需求，实现场设备通过不同的传输介质、即预定的系统缆线、无线传输介质或基于总线的传输介质通讯。附图说明下文根据实施例结合附图详细解释本专利技术。其中：图1示出了实现本专利技术的示例性的自动化系统，以及图2示出了在图1中示出的发送和/或接收装置，其构造成用于基于总线的通讯。具体实施方式图1示出了示例性的、优选地工业的自动化系统1，该自动化系统1具有至少一个控制装置10，控制装置例如可构造成SPS或DCS。控制装置10具有至少一个输入和输出部件12，输入和输出部件构造成用于接收模拟的和/或数字的输入信号以及输出模拟的和/或数字的输出信号。输入和输出部件12具有第一E/A接触元件201至20n，其在本示例中构造成E/A针。此外，输入和输出部件12具有第二E/A接触元件21l至21n，其再次可构造成E/A针。为了将场设备连结到控制装置10上，设置前端适配器5，前端适配器例如可构造成插拔连接器并且可安装在壳体中。前端适配器5具有与预定的系统缆线30相连接的接头装置。接头装置具有接触元件801至80n，其分别可与控制装置10的输入和输出部件12的第一E/A接触元件201至20n电连接。接头装置的第一接触元件801至80n构造成与第一E/A接触元件201至20n互补。在本示例中，接头装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于与控制装置(10)相连接的前端适配器(5)，其具有：与预定的系统缆线(30)相连接的接头装置，用于联接至少一个场组件(100、110、120)，其中，所述接头装置具有第一接触元件(801至80n)，所述第一接触元件能够与控制装置(10)的输入和输出部件(12)的第一E/A接触元件(201至20n)电连接，至少一个无线通讯接口(71)，用于将信号无线发送给至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)或从所述无线发送和/或接收装置接收信号，所述无线发送和/或接收装置能够与第一场设备(180、190)连接，和/或至少一个有总线功能的通讯接口(70)，用于通过信号总线(200)将信号发送给至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)或从所述有总线功能的发送和/或接收装置接收信号，所述有总线功能的发送和/或接收装置能够与第二场设备(130、140)连接，以及控制和/或评估装置(40)，其与所述至少一个无线通讯接口(71)和/或所述至少一个有总线功能的通讯接口(70)以及第二接触元件(811至81n)相连接，其中，所述第二接触元件(811至81n)能够与控制装置(5)的输入和输出部件(12)的第二E/A接触元件(211至21n)连接，其中，所述控制和/或评估装置(40)构造成，控制在输入和输出部件(12)的第二E/A接触元件(211至21n)和所述至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)和/或所述至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)之间的信号传输。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.21 DE 102017103554.01.一种用于与控制装置(10)相连接的前端适配器(5)，其具有：与预定的系统缆线(30)相连接的接头装置，用于联接至少一个场组件(100、110、120)，其中，所述接头装置具有第一接触元件(801至80n)，所述第一接触元件能够与控制装置(10)的输入和输出部件(12)的第一E/A接触元件(201至20n)电连接，至少一个无线通讯接口(71)，用于将信号无线发送给至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)或从所述无线发送和/或接收装置接收信号，所述无线发送和/或接收装置能够与第一场设备(180、190)连接，和/或至少一个有总线功能的通讯接口(70)，用于通过信号总线(200)将信号发送给至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)或从所述有总线功能的发送和/或接收装置接收信号，所述有总线功能的发送和/或接收装置能够与第二场设备(130、140)连接，以及控制和/或评估装置(40)，其与所述至少一个无线通讯接口(71)和/或所述至少一个有总线功能的通讯接口(70)以及第二接触元件(811至81n)相连接，其中，所述第二接触元件(811至81n)能够与控制装置(5)的输入和输出部件(12)的第二E/A接触元件(211至21n)连接，其中，所述控制和/或评估装置(40)构造成，控制在输入和输出部件(12)的第二E/A接触元件(211至21n)和所述至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)和/或所述至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)之间的信号传输。2.根据权利要求1所述的前端适配器，其特征在于，为每个无线的和/或有总线功能的发送和/或接收装置(150、160、185、195)分配明确的地址，并且，所述控制和/或评估装置(40)构造成，在对所述地址进行响应的情况下控制在输入和输出部件(12)的第二E/A接触元件(211至21n)和至少一个无线发送和/或接收装置(185、195)和/或至少一个有总线功能的发送和/或接收装置(150、160)之间的信号传输。3.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·克利梅克，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE