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CN111656635B - 安全模块及包含安全模块的现场总线系统 - Google Patents

安全模块及包含安全模块的现场总线系统 Download PDF

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CN111656635B
CN111656635B CN201880087836.6A CN201880087836A CN111656635B CN 111656635 B CN111656635 B CN 111656635B CN 201880087836 A CN201880087836 A CN 201880087836A CN 111656635 B CN111656635 B CN 111656635B
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麦克·约斯特
乌瑟·普鲁斯迈尔
克里斯帝安·尤尔根哈克
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Beckhoff Automation GmbH and Co KG
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Beckhoff Automation GmbH and Co KG
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Abstract

本发明关于一种用于现场总线系统(7)的安全模块(9),包括:接通单元(12);控制单元(20);供应输入(80),所述供应输入被提供,以将供应功率馈送至所述安全模块(9);第一供应输出(81),所述第一供应输出被提供,而以经防护供应功率的形式将供应功率中继至消耗物(3);第一开关组件(19),所述第一开关组件被具体实施成使所述供应输入(80)与所述第一供应输出(81)电连接或电断开;及供应模块(26),所述供应模块被具体实施成经由作业功率供应线(92)提供作业功率,用于使所述控制单元(20)作业。所述控制单元(20)连接至所述第一开关组件(19),且被具体实施成通过致动所述第一开关组件(19)对经由所述第一供应输出(81)中继的供应功率进行防护。所述供应模块(26)电连接至所述供应输入(80)及现场总线功率输入(5)。所述现场总线功率输入(5)被提供,以将现场总线功率馈送入所述安全模块(9),用于使所述接通单元(12)作业。所述供应模块(26)被提供,以由所述供应功率或者由所述现场总线功率生成所述作业功率。

Description

安全模块及包含安全模块的现场总线系统
本发明关于一种安全模块及一种包含安全模块的现场总线系统。
本专利申请主张2017年11月27日提交申请的标题为“SICHERUNGSMODUL UNDFELDBUSSYSTEM MIT SICHERUNGSMODUL”的德国专利申请DE 10 2017 127 983.0的优先权,所述德国专利申请出于各种目的以引用方式整体并入本文。
背景技术公开用于保护消耗物(verbrauchern)及电导体的装置。消耗物及电导体可例如被保护,以免遭受不可接受的高电流。例如,在短路的情况中超过消耗物的标称电流的过高电流可能以消耗物会因而被损坏的方式发生。在诸如DIN VDE 0298-4:2013-06的标准中可确定可容许电流。
DE 10 2016 025 605 A1的公报公开一种用于自驱关断或接通电消耗物的装置。所述装置包括控制单元,所述控制单元连接至电控构件。所述控制单元被具体实施成借助触发特性来关断所述电消耗物。所述控制单元和所述消耗物可借助共享供应电压作业。对于控制单元在供应电压衰退情况中的紧急作业,所述装置可具有储电器,所述储电器可被所述供应电压充电。
根据DE 10 2016 025 605 A1,所述储电器必须作为附加组件安置于所述装置中,依此,导致在安装中涉及附加时间和努力。
本发明提供一种改进型安全模块及一种包含改进型安全模块的现场总线系统。
根据一个方面,一种用于现场总线系统的安全模块包括:接通单元;控制单元;供应输入,所述供应输入被具体实施成将供应功率(versorgungsausgang)馈送入所述安全模块内;第一供应输出,所述第一供应输出被具体实施成将所述供应功率中继至消耗物,作为经防护供应功率;第一开关组件,所述第一开关组件被具体实施成使所述供应输入与所述第一供应输出电连接或电断开;及供应模块,所述供应模块被具体实施成经由作业功率供应线提供作业功率,用于使所述控制单元作业,其中所述供应模块借助供应线及包括所述供应输入的供应连接线电连接至所述供应输入且借助现场总线功率线及现场总线功率连接线电连接至现场总线功率输入。所述现场总线功率输入被具体实施成将现场总线功率馈送入所述安全模块,用于使所述接通单元作业。所述供应模块被具体实施成由所述供应功率或者由所述现场总线功率生成所述作业功率。所述接通单元经由数据线连接至所述控制单元且被具体实施成借助现场总线将所述安全模块连接至现场总线订户(teilnehmer),其结果是在所述控制单元与所述现场总线订户之间使能现场总线数据的交换。所述控制单元连接至所述第一开关组件,且被具体实施成通过致动所述第一开关组件对经由所述第一供应输出中继所述供应功率进行防护,成为经防护供应功率。
根据另一个方面,一种现场总线系统具有:现场总线订户;安全模块,所述安全模块被具体实施为所述现场总线系统的另外现场总线订户;及信号模块,所述信号模块被具体实施为所述现场总线系统的另外现场总线订户,用于将消耗物连接至所述现场总线系统。所述现场总线订户、所述安全模块及所述信号模块经由现场总线彼此连接。所述安全模块包括:接通单元;控制单元;供应输入,所述供应输入被具体实施成将供应功率馈送入所述安全模块内;第一供应输出,所述第一供应输出被具体实施成将所述供应功率中继至消耗物,作为经防护供应功率;及第一开关组件,所述第一开关组件被具体实施成使所述供应输入与所述第一供应输出电连接或电断开。所述接通单元经由数据线连接至所述控制单元且被具体实施成借助现场总线将所述安全模块连接至现场总线订户,其结果是在所述控制单元与所述现场总线订户之间使能现场总线数据的交换。所述控制单元连接至所述第一开关组件,且被具体实施成透过致动所述第一开关组件对经由所述第一供应输出的所述供应功率的中继进行防护,成为经防护供应功率。所述信号模块包括另外控制单元及另外接通单元。所述另外接通单元经由另外数据线连接至所述另外控制单元且被具体实施成借助所述现场总线将所述信号模块连接至所述现场总线订户,其结果是在所述另外控制单元与所述现场总线订户之间使能现场总线数据的交换。所述另外控制单元被具体实施成将所述消耗物连接至所述现场总线系统,其中所述信号模块包括:另外供应输入,所述另外供应输入被具体实施成馈送所述经防护供应功率;及另外供应输出,所述另外供应输出被具体实施成将所述经防护供应功率中继至所述消耗物。所述第一供应输出与所述另外供应输入彼此电连接。
在供应功率或现场总线功率衰退,或供应能量或现场总线功率位于供应功率的预定值范围外或位于现场总线功率的预定值范围外藉此使得不能生成作业功率的情况中,所述供应模块允许对控制单元提供作业功率。所述供应模块借助作业功率线(Betriebsenergieleitung elektrisch mit)电连接至控制单元,以对控制单元提供所生成作业功率。
所述安全模块亦被具体实施成例如防护消耗物以免遭受太高电流。进一步优点是所述安全模块可借助所述现场总线连接至所述现场总线系统的现场总线订户。现场总线订户可被实施为所述现场总线系统的控制器。所述现场总线订户亦可以是主控器(Steuerung),或分别地现场总线系统的现场总线主控器。类似地,所述现场总线订户可以是现场总线系统中一个或多个随机的其他订户,诸如,现场总线耦合器和/或现场总线端,所述现场总线端亦可被称为总线端。所述安全模块本身依此亦可以是现场总线订户,且依此可以现场总线系统的普通订户的相同方式而被寻址。用于将所述安全模块连接至现场总线的外部布线依此被省略。进一步优点是即使当现场总线被中断或尚不可作业时,当施加供应功率时,所述安全模块已完成保护功能。
在一实施例中,若供应功率位于所述供应功率的预定值范围外,则所述供应模块被具体实施成从现场总线功率生成作业功率。有利的是,若不能使用所述供应功率对所述控制单元提供作业功率,则所述现场总线不受干扰或不被中断。尽管例如当所述供应能量位于预定供应功率值范围外时,未提供所述安全模块的过电流保护功能,但还必须对所述控制单元提供由所述现场总线功率生成的作业功率,藉此使得接通单元可继续接收来自所述控制单元的现场总线数据。以此方式可达安全防护的是所述现场总线不受干扰或不被中断。然而,所述供应模块亦可被具体实施成在现场总线功率位于预定供应功率值范围外的情况中由所述供应功率生成作业功率。在此情况中,依此主要使用所述现场总线功率来生成作业功率,而可使用所述供应功率作为生成所述作业功率的替选。
在一实施例中,所述控制单元被具体实施成在保护所述第一供应输出的框架中,借助连接至所述控制单元的第一检测装置监控所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数。所述控制单元被具体实施成所监控参数刚一位于预定值范围外,就在防护框架内,借助所述第一开关组件使所述供应输入与所述第一供应输出电断开。
若所监控参数落在预定值范围外,则透过使所述供应输入与所述第一供应输出电分离,防护所述消耗物。所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数可以是例如电流、电压、所述电流或所述电压的时间有关发展或电流将受限所在的时间段。举例而言,所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数亦可以是所述电流与所述电压的组合和/或所述电流的与所述电压的时间相依发展的组合和/或电流与电流将被限制的时间段的组合和/或电压与电流将被限制的时间段的组合。
在一实施例中,所述控制单元被具体实施成经由接通单元借助所述现场总线数据与所述现场总线订户交换关于所述第一供应输出的防护的信息。
在一实施例中,所述控制单元被具体实施成将关于所述防护的信息发送至所述现场总线订户。关于所述第一供应输出的防护的信息是所述第一检测装置的所检测电压、所检测电流、所述电压的或所述电流的所检测时间相依发展、所述第一开关组件所检测的开关状态或所述控制单元所监控的、所述第一开关组件限制电流所在的时间段。有利的是,可以此方式监控所述安全模块的状态。
在一实施例中,所述控制单元被具体实施成接收来自所述现场总线订户的关于所述防护的信息。关于所述第一供应输出的防护的信息是电所述第一开关组件限制电流的时间段或电流或电压的时间有关发展、电流、电压的值的预定范围。有利的是,所述控制单元可使用关于所述防护的信息来防护所述供应输出。
在一实施例中,所述安全模块包括第一隔离装置。所述第一隔离装置接通至所述现场总线功率连接线。结果,所述现场总线功率连接线包括第一部和第二部。所述第一隔离装置被具体实施成使所述现场总线功率连接线的第一部与第二部彼此电流断开。
在一实施例中,所述安全模块包括第二隔离装置。所述第二隔离装置接通至所述数据线。结果,所述数据线具有第一部和第二部。所述第二隔离装置被具体实施成使所述数据线的第一部与第二部彼此电流断开。
所述供应线和所述现场总线功率线因于所述现场总线功率连接线的第一与第二部的电流分离且因于所述数据线的第一与第二部的电流分离而彼此电流断开。结果,所述功率供应被电流断开。因此,可防止在所述供应功率线与所述现场总线功率线之间发送干扰信号。特别是,结果,现场总线功率线与作业功率线电流断开,依此允许防止在现场总线功率线与作业功率线之间发送干扰信号。所述供应功率线亦与所述现场总线的通信通道彼此电流断开。依此,可避免在供应功率线与可实行现场总线数据交换所用的通信信道之间发送干扰信号。据此,所述供应功率线与所述现场总线彼此完全电流断开。
在一实施例中,所述安全模块包括:第二供应输出,用于将所述经防护供应功率中继至另外消耗物;及第二开关组件,所述第二开关组件被具体实施成使所述供应输入与所述第二供应输出电连接或电断开。所述第二开关组件被连接至所述控制单元。所述第一开关组件和所述第二开关组件可被所述控制单元彼此独立地致动。所述控制单元被具体实施成,透过致动所述第二开关组件,将经由所述第二供应输出中继所述供应功率进行防护,成为经防护供应功率。所述控制单元被具体实施成在所述防护的框架内,借助连接至所述控制单元的第二检测装置,监控所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的另外参数。所述控制单元被具体实施成所述另外所监控参数刚一处于另外预定值范围外,就在所述防护的框架内,借助所述第二开关组件使所述供应输入与所述第二供应输出电断开。所述控制单元被具体实施成借助所述现场总线数据经由所述接通单元与所述现场总线订户交换关于所述第二供应输出的防护的信息。有利的是,包括所述第二开关组件的安全模块被具体实施成防护另外消耗物,例如以免遭受过高电流。
所述供应功率的另外参数和/或所述经防护供应功率的另外参数可例如是是电流、电压、所述电流的或所述电压的时间相依发展、或电流将被限制的时间段。举例而言,所述供应功率的另外参数和/或所述经防护供应功率的另外参数亦可以是所述电流与所述电压的组合和/或所述电压及电流的时间有关发展的组合和/或具有电流将受限的时间段的电流的组合、和/或电压与电流将受限的时间段的组合。
所述控制单元可例如被具体实施成将关于所述第二供应输出的防护的信息发送至所述现场总线订户。关于所述第二供应输出的防护的信息可以是所述第二检测装置所检测电压;所检测电流;所述电压的或所述电流的所检测时间相依发展;所述第二开关组件的所检测开关状态;或所述控制单元监控的、所述第二开关组件限制电流的时间段。
所述控制单元亦可被具体实施成接收来自所述现场总线订户的关于所述第二供应输出的防护的信息。关于所述第二供应输出的防护的信息可以是电压的、电流的、所述电压的或所述电流的时间有关发展、或所述第二开关组件限制电流的时间段的预定值范围。有利的是,所述控制单元可使用关于所述第二供应输出的防护的信息来防护所述第二供应输出。
在一实施例中,所述接通单元、所述控制单元、所述第一开关组件及所述供应模块被安置于所共享壳体中。有利的是,结果,所述安全模块是精巧的,且可作为总线端附加到总线端群中。
在一实施例中,所述壳体具有侧面。所述侧面被具体实施成直接紧靠于信号模块的另外壳体的另外侧面,所述信号模块被具体实施成将所述消耗物连接至所述现场总线系统。所述第一供应输出于所述侧面处被具体实施为接点结构。所述接点结构被具体实施成直接紧靠于所述信号模块的另外供应输入,所述信号模块于所述另外侧面处被具体实施为另外接点结构,用于中继所述经防护供应功率,且电接触所述另外接点结构,据此,可将所述安全模块直接附加至所述信号模块。有利的是,所述经防护供应功率可经由所述接点结构被转发,而无需附加布线。
在一实施例中,所述壳体包括相对于侧面以横向方式具体实施的前侧。所述第二供应输出被具体实施为从所述前侧可接入的电接触的所述接点组件,从而将所述经防护供应功率中继至所述另外消耗物。
一种现场总线系统包括:现场总线订户;安全模块,所述安全模块被具体实施为所述现场总线系统的另外现场总线订户;及信号模块,所述信号模块被具体实施为所述现场总线系统的另外现场总线订户,用于将消耗物连接至所述现场总线系统。所述现场总线订户、所述安全模块及所述信号模块经由现场总线彼此互连。所述安全模块包括:接通单元;控制单元;供应输入,所述供应输入被具体实施成将供应功率馈送入所述安全模块内;第一供应输出,所述第一供应输出用于将所述供应功率中继至消耗物,作为经防护供应功率;及第一开关组件,所述第一开关组件被具体实施成使所述供应输入与所述第一供应输出电连接或电断开。所述接通单元经由数据线连接至所述控制单元,且被具体实施成借助所述现场总线将所述安全模块连接至所述现场总线订户,依此,在所述控制单元与所述现场总线订户之间使能现场总线数据的交换。所述控制单元连接至所述第一开关组件,且被具体实施成借助致动所述第一开关组件对经由所述第一供应输出中继所述供应功率进行防护,作为经防护供应功率。所述信号模块包括另外控制单元及另外接通单元。所述另外接通单元经由另外数据线连接至所述另外控制单元,且被具体实施成借助所述现场总线将所述信号模块连接至所述现场总线订户,依此,在所述另外控制单元与所述现场总线订户之间使能现场总线数据的交换。所述另外控制单元被具体实施成将所述消耗物连接至所述现场总线系统。所述信号模块包括:另外供应输入,以馈送所述经防护供应功率;及另外供应输出,所述另外供应输出被具体实施成将所述经防护供应功率中继至所述消耗物。所述第一供应输出与所述另外供应输入彼此电连接。
在所述现场总线系统的一实施例中,所述安全模块包括供应模块,所述供应模块被具体实施成经由作业功率供应线提供作业功率,用于使所述控制单元作业。所述供应模块借助供应线及供应连接线电连接至所述供应输入且借助现场总线功率线及现场总线功率连接线电连接至现场总线功率输入。所述现场总线功率输入被具体实施成将现场总线功率馈送入所述安全模块,用于使所述接通单元作业。所述供应模块被具体实施成从所述供应功率或者从所述现场总线功率生成所述作业功率。
在所述现场总线系统的一实施例中,所述接通单元、所述控制单元、所述第一开关组件及所述供应模块被安置于所共享壳体中。所述另外接通单元、所述另外控制单元及另外开关组件(用于借助另外控制单元致动所述消耗物)被安置于另外壳体中。所述壳体包括侧面。所述侧面直接紧靠于所述信号模块的另外壳体的另外侧面。所述第一供应输出于所述侧面处被具体实施为接点结构。为中继所述经防护供应功率,所述接点结构直接紧靠于所述信号模块的另外供应输入,所述信号模块于所述另外侧面处被具体实施为另外接点结构,结果,所述安全模块被直接接上所述信号模块。
如此,已参考实施例有了可详细理解上面阐述的本发明的特征的方式、本发明的更详尽描述、上面概述的发明内容,其中一些实施例例示于所附图示中。然而,请注意,所附图示仅例示此发明的典型实施例且因此不被理解为限制本发明的范围。对于本发明,可接受其他等效实施例。
图1显示包括根据第一实施例的安全模块的现场总线系统。
图2A绘示所述安全模块的供应模块的第一实施例。
图2B显示所述安全模块的供应模块的第二实施例。
图3显示包括根据第二实施例的安全模块的现场总线系统。
图4绘示根据第三实施例的安全模块。
图5是被具体实施为总线端的安全模块的前视图和被具体实施为总线端的信号模块的前视图。
图6显示被具体实施为总线端的安全模块的透视图。
图7显示由安全模块和多个信号模块组成的群。
图8绘示由二个安全模块和多个信号模块组成的群。
图1显示现场总线系统7的示意图。
所述现场总线系统7包括:现场总线订户8;安全模块,根据第一实施例,所述安全模块被具体实施为现场总线系统7的订户;及信号模块10,所述信号模块10被具体实施为现场总线系统7的订户,用于将消耗物3连接至所述现场总线系统7。
所述现场总线订户8可例如是具有集成现场总线主控器的控制器。然而,所述现场总线订户8亦可以是现场总线耦合器。所述现场总线耦合器本身转而连接至控制器,藉以使得所述控制器处于现场总线耦合器的上位(übergeordnet ist)。至此,根据上述定义的现场总线订户8亦可被称为上位现场总线订户8。当然,现场总线系统7还可包括实行现场总线系统7中的任一想要任务的另外现场总线订户8。因此,在本发明的意义上,所述安全模块9和/或所述信号模块10亦可以是现场总线订户8。下面对实施例实例的示范性描述指具有上位现场总线订户8的现场总线系统7。所以,下面将阐释上位现场总线订户8。然而,这并不意味着是对本发明的限制。
所述上位现场总线订户8、所述安全模块9及所述信号模块10经由现场总线11彼此连接。为了连接至现场总线11,所述安全模块9包括接通单元12,而所述信号模块10包括另外接通单元13。所述接通单元12和所述另外接通单元13经由现场总线11被连接至上位现场总线订户8,且被具体实施成在所述上位现场总线订户8、所述安全模块9和/或所述信号模块10之间交换现场总线数据。所述接通单元12和/或所述另外接通单元13可以被例如具体实施为特殊应用集成电路。所述接通单元12和/或所述另外接通单元13也可以被称为现场总线从控制器。
所述现场总线11包括通信通道14、141、142。所述通信通道14、141、142包括第一通信通道部14、第二通信通道部141及第三通信通道部142。所述现场总线11还包括:现场总线功率供应线95、现场总线功率线15及现场总线线99。所述第一通信通道部14和所述现场总线功率线15被安置于所述安全模块9内。所述第三通信通道部142和所述现场总线线99被安置于所述信号模块10内。所述第二通信通道部141和所述现场总线功率供应线95安置于所述安全模块9的外部和所述信号模块10的外部。所述第一通信通道部14、所述第二通信通道部141及所述第三通信通道部142彼此被电连接。所述现场总线功率线15、所述现场总线功率供应线95及所述现场总线线99亦彼此被电连接。所述第一通信通道部14与所述第三通信通道部142例如可借助布线彼此被连接。所述现场总线功率线15与所述现场总线线99亦可借助布线被电连接。配合图5和图6的描述解释所述第一通信通道部14与所述第三通信通道部142之间及所述现场总线功率线15与所述现场总线线99之间电连接的进一步可能性。借助所述第一通信通道部14、所述第二通信通道部141及所述第三通信通道部142,可在所述上位现场总线订户8、所述安全模块9和/或所述信号模块10之间交换现场总线数据,例如,基于EtherCAT协议的信息。在本说明书的整个语境中,现场总线数据的交换指数据流,所述数据流可以是单向的且无论所述方向为何,亦可以是双向的。
为了使所述接通单元12和/或所述另外接通单元13作业而供应电功率,提供所述现场总线11的现场总线功率供应线95,所述现场总线功率供应线95对所述接通单元12且/或对所述另外接通单元13提供现场总线功率。所述现场总线功率由第一功率供应单元16提供。所述第一功率供应单元16可例如被具体实施成提供直流电压,作为现场总线功率。由所述第一功率供应单元16提供的典型直流电压可例如总计5V。所述现场总线功率借助所述现场总线功率输入5馈入安全模块9内,在所述安全模块9中借助所述现场总线功率线15被转送且借助现场总线功率输出6从所述安全模块9放出。依此,所述现场总线功率线15电连接所述现场总线功率输入5和所述现场总线功率输出6。所述信号单元10和/或另外现场总线订户可对所述现场总线功率输入5、所述现场总线功率线15及所述现场总线功率输出6具有模拟设计。
而所述信号模块10被具体实施成将所述消耗物3连接至所述现场总线系统7,所述安全模块9被具体实施成防护为使所述消耗物3作业而提供的供应功率,亦即,提供用于使所述消耗物作业的经防护供应功率。出于此目的,所述安全模块9包括供应输入80,所述供应输入80用于馈送所述第二功率供应单元17提供的且借助供应功率线96被发送或分别地被中继入所述安全模块9内的供应功率。经由所述供应输入80可提供例如24V的直流电压。根据EN61131-2标准,对于直流电压,20.4V至28.8V的范围可容许。为了将供应功率作为经防护供应功率中继至消耗物3,所述安全模块9包括第一供应输出81。在所述供应输入80处馈入的供应功率经由安全模块9内的供应线18被中继。所述供应输入80和所述第一供应输出81每一者被电连接至第一开关组件19。所述第一开关组件19被提供,以将所述供应输入80电连接至所述第一供应输出81,或使它们彼此电断开。
所述第一开关组件19可例如是电子开关组件。电子开关组件可例如由晶体管或多个所连接晶体管组成。所述晶体管可例如是金属氧化物半导体场效应晶体管。在此情况中,所述供应输入80电连接至漏极电极,而所述第一供应输出81电连接至所述晶体管的源极电极。
为了致动所述第一开关组件19,所述安全模块9包括控制单元20。所述控制单元20连接至第一开关组件19且被具体实施成防护经由第一供应输出81中继所述供应功率,成为经防护供应功率。为了防护第一供应输出81,所述控制单元20被连接至第一检测装置21,且监控所述供应功率的参数。出于此目的,所述第一检测装置21被连接至所述供应线18。所述第一检测装置21可在所述供应输入侧上(如图1所示)亦可在所述供应输出侧上连接至所述供应线18。在此情况中,第一检测装置21将监控经防护供应功率的参数。然而,亦可构想所述检测装置21到供应输入侧和供应输出侧的连接的组合。各别第一检测装置21对二侧可以相同的方式连接至所述供应线18。所述第一检测装置21检测的参数可例如是:电流、电压、所述电流或所述电压的时间相依发展或所述第一开关组件19限制电流的时间段。电流可例如借助被具体实施为晶体管的第一开关组件19被限制或分别地被调节。所述参数刚一位于预定值范围外,所述控制单元20就在防护框架内使所述供应输入80与所述第一供应输出81彼此电断开,且以这种方式防护经由所述第一供应输出81中继的经防护供应能量。
所述第一检测装置21检测的参数亦例如可以是电流与电压的组合。在此情况中,所述第一检测装置21检测的参数对应于电功率。若例如总计0VA至48VA的电功率被预定为值范围,且所述第一检测装置21检测总计49VA的电功率,则控制单元20在防护框架内借助所述第一开关组件19使所述供应输入80与所述第一供应输出81电断开,且以这种方式防护经由所述第一供应输出81中继的供应功率。
所述第一检测装置21检测的参数可例如是电流与所述电流的时间相依发展的组合。举例而言,可在控制单元20中预定基于特性的值范围。特性描述所述安全模块3的关断行为,且可例如包括最大电流或允许最大电流流过的最大时间段。依此,描述所述关断行为的特性特别是可形成预定值范围的基础。保存于所述控制单元20中的特性例如包括总计5A的电流至多可流过一毫秒的时间段的信息。然而,若5A的定电流(constant current)在大于一毫秒的时间段被所述第一检测装置21检测,则所述控制单元20在防护框架内借助所述第一开关组件19使所述供应输入80与所述第一供应输出81电断开,且以此方式防护经由所述第一供应输出81中继的供应功率。
所述第一检测装置21检测的参数可例如是所述电流的时间相依发展与所述电压的时间相依发展的组合。若举例而言电容性负荷连接至所述第一供应输出81作为消耗物,且所述电容性负荷随后被接通,则接通电流在接通流程开始时达到最大电流值,而接通电压在接通流程开始时具有0V的电压值。在接通流程过程中,所述电流值连续降低,直到达到使电容性负荷作业的电流作业值,而所述电压值连续升高,高至使电容性负荷作业的电压作业值。通过借助所述第一检测装置21检测所述电流的时间相依发展和所述电压的时间相依发展,例如可依据所述控制单元20预定的值范围识别且容许所连接电容性负荷的接通。在此情况中,所述控制单元20不借助所述第一开关组件19使所述供应输入80与所述第一供应输出81电断开。
所述信号模块10包括:另外供应输入85,所述另外供应输入85被具体实施成馈送经防护供应功率;及另外供应输出86,所述另外供应输出86用于将所述经防护供应功率中继至消耗物3。为了致动所述消耗物3,所述信号模块10包括另外控制单元22。所述另外控制单元22电连接至所述现场总线功率供应线95,且依此可被供给所述现场总线功率来作业。所述另外控制单元22连接至另外开关组件23,所述另外开关组件23用于致动所述消耗物3且被具体实施成将所述消耗物3连接至所述现场总线系统7。所述另外开关组件23亦被具体实施成切换所述另外供应输出86。
所述控制单元20及所述另外控制单元22亦可被称为微控制器。在图1及图3的绘示中,所述接通单元12和所述另外接通单元13以及所述控制单元20和所述另外控制单元22被显示为所述安全模块9和所述信号模块10的各别组件。然而,此不是必须的。所述控制单元20可包括所述接通单元12,而所述另外控制单元22可包括所述另外接通单元13。
所述控制单元20经由数据线24连接至所述接通单元12。结果,在所述控制单元20与所述上位现场总线订户8之间现场总线数据的交换被被使能。然而,亦可在所述控制单元20与所述现场总线系统7的任意想要的其他订户(亦即,另外现场总线订户的)之间交换现场总线数据。所述控制单元20可例如借助所述现场总线数据经由所述接通单元12与所述上位现场总线订户8交换关于所述第一供应输出81的防护的信息。关于所述第一供应输出81的防护的信息可例如是:所述第一检测装置21所检测电压、所检测电流、所述电压的或所述电流的所检测时间相依发展、所述第一开关组件19的开关状态或所述控制单元20监控的时间段,在所述时间段中,所述第一开关组件19限制电流,所述信息被所述控制单元20中继至所述上位现场总线订户8。然而,亦可存在所述控制单元20被具体实施成从所述上位现场总线订户8接收关于所述防护的信息的情况。在此情况中,关于所述第一供应输出81的防护的信息可以是:电压的、电流的、所述电压或所述电流的时间相依发展的或时间段的预定值范围,在所述时间段中,所述第一开关组件19限制所述电流。此等列表项是不完全的,藉此使得关于或非关于所述第一供应输出81的防护的另外信息可在所述上位现场总线订户8与所述控制单元20之间交换。
所述另外控制单元22经由另外数据线25连接至所述另外接通单元13。结果,在所述另外控制单元22与所述上位现场总线订户8之间现场总线数据的交换被使能。然而,亦能够在所述另外控制单元22与所述现场总线系统7的任意想要的其他订户(亦即,另外现场总线订户)之间交换现场总线数据。所述另外控制单元22可例如借助所述现场总线数据经由所述另外接通单元13与所述上位现场总线订户8交换关于所述消耗物3的致动的信息。
再者,所述安全模块9包括供应模块26。所述供应模块26被具体实施成为控制单元20的作业而提供作业功率。出于此目的,所述供应模块26借助作业功率供应线92连接至所述控制单元。为提供所述作业功率,所述供应模块26经由供应功率连接线181连接至供应线18,及经由现场总线功率连接线110连接至所述现场总线功率线15。所述供应模块26被具体实施成从所述供应功率或从所述现场总线功率生成所述作业功率。所述供应模块26可例如被具体实施成从所述供应功率对所述控制单元20生成作业功率。若所述供应功率在预定供应功率值范围外,则所述供应模块26从所述现场总线功率生成所述作业功率。因此,所述供应模块26可使用部分现场总线功率作为所述供应功率的替选来使所述控制单元20作业。使所述控制单元20作业所需的作业功率通常可具有总计3.3V的直流电压。
因于所述供应模块26不仅连接至所述供应线18,而且亦连接至所述现场总线功率线15,所以可建议使所述现场总线功率线15与所述供应线18电流断开。并且,所述控制单元20经由所述供应模块26连接至所述供应线18,及经由所述接通单元12连接至所述现场总线功率线15。而且,使所述现场总线功率线15与所述供应线18电流分离对此有意义。为使所述现场总线功率线15与所述供应线18电流断开,所述安全模块9包括第一隔离装置27和第二隔离装置28。所述第一隔离装置27在所述现场总线功率连接线110中在所述现场总线功率输入5与所述供应模块26之间切换。依此,所述现场总线功率连接线110包括第一部111及第二部112。所述第一隔离装置27使所述现场总线功率连接线110的第一部111与第二部112电流断开。
在所述数据线24中,所述第二隔离装置28在连接至所述现场总线功率线15的接通单元12与连接至所述供应模块26的控制单元20之间切换。依此,所述数据线24包括第一部241及第二部242。所述第二隔离装置28使所述数据线24的第一部241与第二部242彼此电流断开。所述接通单元12亦以此方式与所述控制单元20电流断开。所述数据发送或分别地通信被以此方式电流失能。
因为所述现场总线功率连接线110的第一部111与第二部112电流断开且因于所述数据线24的第一与第二部241的电流断开,所述供应线18与所述现场总线功率连接线18被电流断开。所述功率供应被以此方式电流断开。以此方式可防止干扰信号在所述供应功率线18与所述现场总线功率线15之间发送。特别是,所述现场总线功率线15以此方式与所述作业功率线92电流断开,此举可防止干扰信号在所述现场总线功率线15与所述作业功率线92之间发送。所述供应功率线18与所述通信通道14、141、142亦被电流断开。因此,可防止干扰信号在所述供应功率线18与所述通信通道14、141、142之间发送,通过所述通信通道14、141、142,可进行现场总线数据的交换。依此,总之,所述供应功率线18与所述现场总线11彼此电流断开。
所述第一隔离装置27和/或所述第二隔离装置28可例如是数码隔离器、光学耦合器、电容性耦合器、或电感性耦合器。通过使所述供应线18或分别地所述作业功率线92与所述现场总线功率连接线15电流断开,可防止干扰信号发送至所述现场总线11。然而,亦可省略所述第一隔离装置27和/或所述第二隔离装置28。
图2A示意性地绘示所述供应模块26的第一实施例。图2B示意性地显示所述供应模块26的第二实施例。在此二种情况中,所述供应模块26借助所述现场总线功率线15及所述现场总线功率连接线110电连接至所述现场总线功率输入5,以馈入现场总线功率且借助所述供应线18及所述供应功率连接线181电连接至所述供应输入80,以馈入所述供应功率。
由于所述供应模块26大体上被具体实施成从所述现场总线功率或者从所述供应能量对所述控制单元20生成作业功率,所以图2A及图2B所显示的供应模块26的实施例包括OR电路。所述OR电路可基于二个二极管29,如图2A或2B中示范性地绘示。熟习此项技术者知道OR电路的另外替选实现。所述二极管29被具体实施成让经由所述现场总线功率线15提供的现场总线功率或分别地经由所述供应线18提供的供应功率或基于所述现场总线功率的中间功率通过。如所描述,所述现场总线功率和/或所述供应功率可以是直流电压。经由所述现场总线功率线15提供的直流电压亦可被称为现场总线电压。经由所述供应线18提供的直流电压亦可被称为供应电压。所述现场总线电压可被看作所述现场总线功率的参数,且例如与所述现场总线功率相关。所述供应电压可被看作所述供应功率的参数且例如与所述供应功率相关。依据所述电压量,所述二极管29让所述现场总线电压或分别地基于所述现场总线电压的第一中间电压或者所述供应电压通过,据此,在所有情况中,仅让最高电压通过。所述供应模块26的第一实施例生成的作业电压亦可从所述现场总线电压或分别地从基于所述现场电压的第一中间电压生成或者从所述供应电压生成。所述作业电压可被看作所述作业功率的参数且例如与所述作业功率相关。
除了所述供应模块26的第一实施例,图2A还显示安全模块9的第一实施例的现场总线功率输入5、现场总线功率线15、现场总线功率连接线110、接通单元12、数据线24、供应输入80、供应线18、供应功率连接线181、作业功率线92及第检测装置21。为清楚起见,诸如所述第一隔离装置27的另外组件未被绘示。
所述供应模块26的第一实施例借助经由所述现场总线功率连接线110电连接至所述现场总线功率线15的第一转换器30及借助电连接至所述控制单元20(在输出侧上接上二极管29)的第二转换器31对所述控制单元20提供作业电压。出于此目的,借助第一转换器30转换所述现场总线电压,藉以使得所述第一中间电压基于所述现场总线电压。所述第一转换器30可例如被具体实施成将5V的现场总线电压转换为10V的第一中间电压。依此,所述第一转换器30用作向上转换器且可例如被具体实施为所谓电荷泵。由于所述供应电压通常总计24V,所以在此情况中,包括二极管的所述OR电路让所述供应电压通过,因为所述供应电压高于所述第一中间电压。依此,所述第二转换器31可将所施加供应电压转换为通常总计3.3V的作业电压。所述第二转换器31对应地用作向下转换器。若所述供应电压衰退或若其低于所述第一转换器30生成的10V的第一中间电压,则所述OR电路让所述第一转换器30生成的第一中间电压通过,且所述第一中间电压被所述第二转换器31转换为作业电压。所述第一转换器30依此首先增加所述现场总线电压,藉以使得所述第二转换器31能够生成所述作业电压。若所述第二转换器31仅接收所述现场总线电压,则所述现场总线电压可能不足以生成所述作业电压。举例而言,可发生所述第二转换器31为了生成3V的作业电压而要求至少5.6V的输入电压。在所述供应模块26的第一实施例的输出处,所述作业电压经由作业功率线92提供至所述控制单元20。
图2B示意性地绘示所述供应模块26的第二实施例。模拟于根据图2绘示的第一实施例的供应模块26的连接,实行根据第二实施例的供应模块26与所述现场总线功率线15、所述供应线18及所述作业功率线92的电连接。为避免重复,不再对此做描述。
除了所述供应模块26的第二实施例,图2B还绘示安全模块的第一实施例的现场总线功率输入5、现场总线功率线15、现场总线功率连接线110、接通单元12、数据线24、供应输入80、供应线18、供应功率连接线118、作业功率线92及第一检测装置21。为清楚起见,诸如第一隔离装置27的另外组件未被绘示。
借助经由所述现场总线功率连接线110电连接至所述现场总线功率线15的第一转换器30且借助经由所述供应功率连接线181电连接至所述供应线18的第三转换器32,所述供应模块26的第二实施例对所述控制单元20提供作业电压。所述第一转换器30被具体实施成将所述现场总线电压转换为第一中间电压,如已针对所述供应模块26的第一实施例所描述。所述第三转换器32被具体实施成将所述供应电压转换为第二中间电压。所述第一转换器30的第一中间电压和所述第三转换器32的第二中间电压可具有不同值。举例而言,所述第一转换器31可提供3.0V的第一中间电压,而所述第三转换器32可提供3.3V的第二中间电压。所述OR电路可基于二个二极管29,如在图2B中示范性地绘示。所述二极管29被具体实施成让基于所述现场总线功率的第一中间电压或者基于所述供应功率的第二中间电压通过,作为对所述控制单元20的所提供作业电压。在此情况中,图2A中显示的所述第二转换器31变成冗余,因为所述第一转换器30及所述第三转换器32类似地生成对应地提供给所述控制单元20的所述控制单元20可使用的作业电压。在所述供应模块26的第二实施例的输出处,借助作业功率线92,将所述作业电压提供给所述控制单元20。
在本文未显示的另外实施例中,在电路中可联合地使用所述第一转换器30、所述第二转换器31及所述第三转换器32。本文未显示的实施例在此情况中是所述供应模块26的第一和第二实施例的组合。
依据分别的应用,所述第一转换器30、所述第二转换器31和/或所述第三转换器32可被实现为向上转换器或分别地向下转换器。若例如所述供应功率是交流电压,则例如所述第三转换器32可被具体实施成还附加地将交流电压转换为直流电压。
图3示意性地绘示根据第二实施例包括安全模块33的现场总线系统7。基本上以相同的方式设计所述安全模块33的第二实施例和所述安全模块9的第一实施例。所述第一实施例和所述第二实施例的多个组件几乎一致且具有相同的组件符号。在下面对图示的描述中,仅解释所述安全模块33的第二实施例与所述安全模块9的第一实施例之间的不同之处。
除了所述第一开关组件19,所述第二实施例的安全模块33还包括第二开关组件34,所述第二开关组件34连接至所述控制单元20。所述控制单元20被具体实施成寻址所述第一开关组件19和所述第二开关组件34(彼此独立地)。所述第二开关组件34被具体实施成使所述安全模块33的供应输入80与第二供应输出82电连接或电断开。所述第二供应输出82被例如具体实施成用于将所述供应功率作为经防护供应功率中继至另外消耗物35,如图3显示。然而,所述第二供应输出82亦可被具体实施成将所述供应功率中继至所述消耗物3。所述第二开关组件34可例如是电子开关组件。电子开关组件可例如由晶体管或多个所连接晶体管组成。所述晶体管可例如是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。在此情况中,所述供应输入80电连接至漏极电极,而所述第二供应输出82电连接至所述晶体管的源极电极。
所述控制单元20被具体实施成对经由所述第二供应输出82中继的供应功率进行防护,成为经防护供应功率。为防护所述第二供应输出82,所述控制单元20连接至被连接至所述供应线18的第二检测装置36且监控所述供应功率的另外参数。所述第二检测装置36检测的且被所述控制单元20监控的另外参数可与所述第一检测装置21检测的且被所述控制单元20监控的参数不同或一致。所述第二检测装置36可在如图3显示的供应输入侧上,或者在所述供应输出侧上连接至所述供应线18。在此情况中,所述第二检测装置36监控所述经防护供应功率的参数。然而,亦可构想所述第二检测装置36在供应输入侧上及在供应输出侧上的连接的组合。类似地,可对二侧连接包括所述供应线18的各别第二检测装置36。所述第二检测装置36检测的另外参数可例如是:电流、电压、所述电流的或所述电压的时间相依发展或所述第二开关组件34限制电流的时间段。可例如借助被具体实施为晶体管的第二开关组件34限制电流。所述另外参数刚一落在另外预定值范围外,所述控制单元20就在防护框架内借助所述第二开关组件34使所述供应输入80与所述第二供应输出82电断开,且以此方式防护经由所述第二供应输出82中继的供应功率。
所述第二检测装置36检测的另外参数亦可例如是电流与电压的组合。在此情况中,所述第二检测装置36检测的另外参数对应于电功率。若举例而言总计0VA至48VA的电功率被预定义为另外值范围且所述第二检测装置36检测总计49VA的电功率,则所述控制单元在防护框架内借助所述第二开关组件34使所述供应输入80与所述第二供应输出82电断开,且以此方式防护经由所述第二供应输出82中继的经防护供应功率。
所述第二检测装置36检测的另外参数可例如是电流与所述电流的时间相依发展的组合。举例而言,假定在所述控制单元20中预定义基于特性的值范围。特性描述所述安全模块33的关断行为,且可例如包括最大电流或可流过最大电流的最大时间段。依此,描述所述关断行为的特性特别是可形成所述另外预定值范围的基础。保存于所述控制单元20中的特性例如包括总计5A的电流不必流过一毫秒以上的信息。若总计5A的定电流被所述第二检测装置36在一毫秒的时间段中检测,则所述控制单元20在防护框架内借助所述第二开关组件34使所述供应输入80与所述第二供应输出82电断开,且以此方式防护经由所述第二供应输出82中继的经防护供应功率。
所述第二检测装置36检测的另外参数可例如是所述电流的时间相依发展与所述电压的时间相依发展的组合。若例如电容性负荷被连接至所述第二供应输出82作为另外消耗物35,且所述电容性负荷随后被接通,则所述接通电流在接通流程开始时达到最大电流值,而接通电压在所述接通流程开始时具有0V的电压值。在接通流程过程中,所述电流的电流值连续降低,多达到使电容性负荷作业的电流作业值,而所述电压连续升高,多达使所述电容性负荷作业的电压作业值。通过借助所述第二检测装置36检测所述电流的时间相依发展和所述电压的时间相依发展,所述控制单元20例如可依据所述另外预定值范围识别且容许所连接电容性负荷的接通。在此情况中,所述控制单元20不借助所述第二开关组件34使所述供应输入80与所述第二供应输出82电断开。
所述控制单元20可例如可借助所述上位现场总线订户8经由所述接通单元12借助所述现场总线数据交换关于所述第二供应输出82的防护的信息。
所述控制单元20亦被具体实施成以时间偏移使所述第一开关组件19和所述第二开关组件34切换。若高电流同时经由所述第一供应输出81及经由所述第二供应输出82流过,则此举可例如是适当的。
根据第二实施例的安全模块33亦可包括多个开关组件,所述多个开关组件类似于所述第一开关组件19和所述第二开关组件34被具体实施。因此,所述安全模块33可包括多个检测装置21、36。
图4示意性地绘示根据第三实施例的安全模块37。所述安全模块37的第三实施例和所述安全模块9的第一实施例被基本上一致地设计。所述第三实施例37和所述第一实施例9的多个组件几乎一致,且具有相同的组件符号。在下面的图示描述中,仅解释所述安全模块37的第三实施例与所述安全模块9的第一实施例之间的不同之处。
在根据第一实施例的安全模块9的情况中及在第二实施例的安全模块33的情况中及在根据第三实施例的安全模块37的情况中,可借助所述控制单元20,启动(亦即,接通)所述安全模块9、33、37的防护功能,且亦可将其去启动,亦即,将其关断。在接通时,借助据以由所述控制单元20寻址的第一开关组件19和/或第二开关组件34,在所述供应输入80与所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82之间建立电连接。所述控制单元同时或在先地起动,以监控所述参数,从而确认其是否在预定值范围中。依此,提供防护功能。当关断时,所述供应输入80与所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82之间的电连接被所述控制单元20据此寻址的第一开关组件19和/或第二开关组件34断开。随后,所述控制单元终止监控所述参数。作为替选,可连续监控。
再者,可在所述控制单元中保存、确定和/或调适借助所述第一检测装置21和/或所述第二检测装置36检测及借助控制单元中控制单元20监控的参数的方式、范畴(scope)及值范围,且在所述控制单元中,借助所述控制单元20被监控。所述控制单元20或分别地安全模块9、33、37可以此方式被设置。
除此之外,倘若所述电连接因于所述安全模块的防护功能或因于对应在先设置而在先断开,则可借助所述控制单元20重设所述第一开关组件19和/或所述第二开关组件34,亦即,在所述供应输入80与所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82之间重新建立电连接。所述重设或可因于送至所述控制单元20的对应重设信号被实行,或可例如在预定的或可变的时间区间期限后被实行。若重设后所检测参数仍然位于预定义值范围外,则如上所详细解释的,所述防护功能将实施所述电连接的更新的断开。当重设所述安全模块9、33、37时,在所述安全模块9、33、37的防护功能可被再次接通之前,可能发生必须要等待所述第一开关组件19和/或所述第二开关组件34的冷却阶段。
根据第三实施例的安全模块37包括:二个传感器38、39,所述二个传感器38、39电连接至所述控制单元20且可由所述安全模块37的外部操作;及二个数码输入40、41,所述二个数码输入40、41电连接至所述控制单元20且可从所述安全模块37的外部充入数据。为清楚起见,未显示二个传感器38、39及二个数码输入40、41与根据第三实施例的安全模块37的外侧的各自连接。
第一传感器38可被提供,以手动接通或关断所述安全模块37,从而将其重设、设置要监控的参数或值范围且/或提取要监控的参数或值范围。为设置要监控的参数或值范围,可例如借助第一传感器38经由例如三秒钟的预定义时间段的连续致动,例如将安全模块设置成所谓编程模式。随后,借助所定义的系列多个视觉和/或听觉信号,显示当前设置的参数或值范围。出于此目的,光源被例如指派给所述第一传感器38。一个参数可例如是所述消耗物的标称电流。举例而言,三个闪烁-暂停-三个闪烁的序列可意味着3A的标称电流当前被设置为要监控的参数。为调适或分别地将其设置,所述第一传感器38被如此频繁致动,直到所描述的要监控参数或值范围被设置。若举例而言所述第一传感器38在编程模式中被致动5次,则例如5A的标称电流被新设置为要监控的参数。因此,所述光源将针对所述新设置发出如下信号:五个闪烁-暂停-五个闪烁。然后,通过在例如3秒的预定义时间段中经更新连续致动第一传感器38,可退出所述编程模式,且取用新设置的要监控参数或值范围。作为替选,若所述传感器38在例如30秒的延长预定义时间段中未被致动,则退出所述编程模式。为提取所设置的要监控参数或值范围,通过在例如3秒的预定义时间段中连续致动所述第一传感器38,所述安全模块可例如被设置为所谓提取模式。随后,借助预定义的系列多个视觉和/或听觉信号,显示所设置参数或值范围。出于此目的,例如光源被指派给所述第一传感器38。一个参数可例如是所述消耗物的标称电流。举例而言,三个闪烁-暂停-三个闪烁的序列可表示总计3A的标称电流已被设置为要监控的参数。经由在预定义时间段中(例如3秒中)更新连续致动所述第一传感器38,可退出所述提取模式。作为替选,若在诸如30秒的延长预定义时间段中未发生致动所述第一传感器38,则退出所述提取模式。
代替借助所述第一传感器38接通或分别地关断所述安全模块37、重设、设置要监控的参数或值范围且/或提取要监控的参数或值范围,可提供第一外部传感器或开关来接通或分别地关断、重设、设置要监控的参数或值范围且/或提取要监控的参数或值范围,所述外部传感器或开关以数据技术方式连接至所述第一数码输入40。而且,可提供所述第一传感器38和与所述第一数码输入40连接的第一外部传感器或开关的组合来接通或分别地关断、重设、设置和/或提取所述安全模块37。
为手动接通或分别地关断所述安全模块37,从而将其重设、设置要监控的参数或值范围且/或提取要监控的参数或值范围,可作为替选或附加地例如提供所述安全模块37的第二传感器39。为设置要监控的参数或值范围,可通过在诸如3秒的预定义时间段中连续致动所述第二传感器39,可使所述安全模块进入所谓编程模式。随后,借助所定义的系列多个视觉和/或听觉信号,显示当前设置的参数或值范围。出于此目的,光源可被例如指派给所述第二传感器39。一个参数可例如是所述消耗物的标称电流。举例而言,三个闪烁-暂停-三个闪烁的序列可意味着3A的标称电流当前被设置为要监控的参数。为调节或分别地设置所述参数,足够频繁地致动所述第二传感器39,直到要监控的想要参数或值范围被设置。若举例而言所述第二传感器39在编程模式中要被致动5次,则例如5A的标称电流被新设置为要监控的参数。因此,所述光源然后将针对所述新设置发出如下信号:五个闪烁-暂停-五个闪烁。通过在诸如3秒的预定义时段中更新连续致动所述第二传感器39,可退出所述编程模式,且取用新设置的要监控参数或值范围。作为替选,若所述传感器39在诸如30秒的延长预定义时间段中未发生致动,则退出所述编程模式。为提取所设置的要监控参数或值范围,例如通过在诸如3秒的预定义时间段中连续致动所述第二传感器39,可将所述安全模块设置为所谓提取模式。随后,借助所定义的系列多个视觉和/或听觉信号,显示所设置参数或值范围。出于此目的,光源例如被指派给所述第二传感器39。一个参数可例如是所述消耗物的标称电流。举例而言,三个闪烁-暂停-三个闪烁的序列可表示3A的标称电流被设置为要监控的参数。通过在诸如3秒的预定义时间段中更新连续致动所述第二传感器39,可退出所述提取模式。作为替选,若在诸如30秒的延长预定义时间段中未发生致动所述第二传感器39,则退出所述提取模式。在此情况中,亦可提供连接至所述安全模块37的第二数码输入41的外部第二传感器或开关。而且,可提供所述第二传感器39和与所述第二数码输入41连接的第二外部传感器或开关的组合来接通或分别地关断、重设、设置和/或提取所述安全模块37。所述安全模块37亦可包括多个开关组件。在此情况中,可提供对应数量的传感器和/或数码输入。
然而,接通或分别地关断或重设或设置或提取所述安全模块37可借助所述现场总线11被实行。借助现场总线11,例如可针对所述标称电流或针对低电压/过电压参数化所述安全模块37。再者,可使用所述安全模块37作为设施监控装置,亦即,例如,当前正流过电流、施加的电压或事件可被指示。所述事件可例如是短路、过负荷、过电压、次电压(subvoltage)或过温,且可例如借助安置于所述安全模块37处的发光二极管被显示。
除此之外,所述安全模块9、33、37的设置可保存于所谓起动列表中,所述起动清单可被存储于所述接通单元12或所述控制单元20中。作为替选或者附加地,所述安全模块的设置或分别地所述起动列表可被保存于所述现场总线系统7的另一个现场总线模块和/或控制器中。在所述现场总线系统7每次起动时,加载所保存设置。此举的优点在于,在更换安全模块9、33、37的情况中,可自动取用所保存设置,藉以使得无需再次参数化所述安全模块9、33、37。
图5显示根据对应于图3的描述的第二实施例被具体实施为总线端的安全模块9、33、37的前视图和被具体实施为总线端的信号模块10的前视图。图6显示被具体实施为总线端的图5所示安全模块33的透视图。无需赘言,根据下面描述的第二实施例的安全模块33的实施例的特征可被转用于根据第一实施例的安全模块9、根据第三实施例的安全模块37和/或本发明思想的框架内的任何其他安全模块。
配合图3描述的所述接通单元、所述控制单元、所述第一开关组件、所述第二开关组件、所述第一检测装置、所述第二检测装置、所述供应模块、所述第一隔离装置、所述第二隔离装置、所述数据线、所述供应线、所述供应连接线、所述现场总线功率线、所述现场总线功率连接线及所述作业功率线被安置于壳体42中,且在图5的绘示中不能看出。壳体42和安置于其内的安全模块33的组件可被称为过电流保护端43。配合图3描述的另外接通单元、所述另外开关组件及所述另外控制单元被安置于另外壳体44中,且在图5的绘示中不能看出。所述另外壳体44及安置于其内的信号模块10的组件可被称为信号端45。
所述过电流保护端43的壳体42包括侧面46。所述信号端45的另外壳体44包括另外侧面47。所述侧面46被具体实施成在组装状态中直接紧靠于所述另外侧面47。此例如可见于图7和8中。用于放出经防护供应电压的安全模块33的第一供应输出81安置于所述侧面46处,作为接点结构48。除此之外,所述第二接点结构97于所述侧面处被具体实施成例如形成所述供应电压的负路径或0V路径或接地路径。所述信号端45的另外供应输入85在所述另外侧面47处被具体实施为另外接点结构49。所述接点结构48被具体实施成直接紧靠于所述另外接点结构49,以将经防护供应功率中继至所述信号端45。接点结构的此实施例模拟地应用于所述第二接点结构97和对应地安置于所述信号端45处的第三接点结构98。结果,所述安全模块33或分别地所述过电流保护端43可接上所述信号模块10或分别地接上所述信号端45。所述过电流保护端43和所述信号端45亦可接上所述群端。
在图5所绘示的实例中,所述接点结构48及所述第二接点结构97被具体实施为二个凹槽,而所述另外接点结构49和所述第三接点结构98被具体实施为对应于所述凹槽的弹簧。然而,不要求根据弹簧/凹槽原则具体实施所述接点结构48、所述第二接点结构97、所述另外接点结构49及所述第三接点结构98。所述接点结构48、所述第二接点结构97、所述另外接点结构49及所述第三接点结构98亦例如可被具体实施为平面电接点,所述平面电接点被具体实施成彼此紧靠,以将经防护供应功率中继至所述消耗物。
所述信号端45在与所述另外侧面47对置的第三侧面79处包括两凹槽形式的附加接点结构50。所述经防护供应功率可以此方式中继至另外信号端。亦可将根据弹簧/凹槽原则具体实施的接点结构48、49、50、97、98称为功率接点。因于所述功率接点,可省略用于中继供应功率的各别缆线布线。
所述壳体42包括前侧51,所述前侧51在横向上延伸至侧面48。在前侧51处,二个第一接点组件90被具体实施成允许通过插入缆线电接触所述安全模块33。所述二个第一接点组件90被以导电方式连接,藉以使得可使用任一随机第一接点组件90来对过电流保护端43布线。依此,所述第一接点组件90形成所述供应输入80,用于将供应功率馈入所述安全模块33。
并且,二个第二接点组件93被具体实施于前侧处,所述接点组件93允许通过插入缆线电连接所述安全模块33。所述二个第二接点组件90被以导电方式连接,藉以使得当对所述过电流保护端43布线时,可使用任一随机第二接点组件93。所述二个第二接点组件例如形成所述供应功率的负路径或OV路径或接地路径。
并且,第三接点组件54于前侧51处被具体实施成形成所述经防护供应功率的第一供应输出81。在壳体42内,所述接点结构48和所述第三接点组件54被电连接,藉此使得使用者可随机地挑选它们希望使用哪种第一供应输出81来用于它们的目的。
除此之外,所述第四接点组件52于前侧51处被具体实施成形成所述经防护供应功率的第二供应输出82。所述前侧51处的第五接点组件56形成所述安全模块33的第一数码输入40。所述第一外部传感器可例如借助布线以数据技术方式连接至所述第五接点组件56,且依此,如所描述,重设例如所述安全模块13或分别地所述第一供应输出81的防护功能。
所述前侧51处的第六接点组件57形成所述安全模块33的第二数码输入41。所述第二外部传感器可例如借助布线以数据技术方式连接至所述第六接点组件,且依此,如所描述,例如重设所述安全模块33或分别地第二供应输出82的防护功能。
借助被具体实施于各自第一至第六接点组件52、54、56、57、90、93中且亦被称为笼形夹的弹簧力夹或张力弹簧夹,例如实行所描述的缆线在各自第一至第六接点组件52、54、56、57、90、93中的电连接和机械附接。
孔口53被分别地具体实施于所述第一至第六接点组件52、54、56、57、90、93的上方。提供孔口53,以接纳工具,例如螺丝刀。借助所述工具,分别第一至第六接点组件52、54、56、57、90、93或分别弹簧力夹的布线可被松开。
在其前侧处,所述过电流保护端43包括配合图4所详细描述的二个传感器38、39,用于接通或关断、重设和/或设置。类似地,发光二极管55被安置于前侧51处,以显示信息或事件。依此,例如,发光二极管55可以色码形式可视化所述第一或第二开关组件的开关状态。作为替选,可设置成所描述的传感器38、39之一者或二者被具体实施为有诸如LED的集成发光体的发光传感器。此等传感器亦被称为LED传感器。若配合图4描述的传感器38、39被具体实施为LED传感器,则亦可借助所述LED传感器,显示信息和事件。依此,所述第一LED传感器38和/或所述第二LED传感器39可借助色码可视化所述第一或所述第二开关组件的开关状态。在此情况中,所述发光二极管55可被具体实施成显示另外的或分别地其他信息或事件,诸如,所述现场总线通信的状况。
在与所述侧面46对置的第二侧面70处,六个接点销71、72、73、74、75、76被具体实施于上部区域中。第一接点销71形成所述现场总线功率输入5,而第二接点销72形成所述现场总线11的现场总线功率供应的负路径或0V路径或接地路径。第三接点销73、第四接点销74、第五接点销75及第六接点销76用来以数据技术方式接触所述安全模块33,且形成被总称为通信通道14、141、142的所述现场总线11的部分的四个各自输入或分别地输出通道。
在所述侧面46处,六个弹簧接点60、61、62、63、77、78以对应于所述第一至第六接点销71、72、73、74、75、76的排列被具体实施。第一弹簧接点60形成所述现场总线功率输出6,而第二弹簧接点61形成所述现场总线11的现场总线功率供应的负路径或0V路径或接地路径。第三弹簧接点62、第四弹簧接点63、第五弹簧接点77及第六弹簧接点78亦用来以数据技术方式接触所述安全模块33,且形成被总称为通信通道14、141、142的现场总线11的部分的四个各自输入或分别地输出通道。
关于形成所述第一至第六接点销71、72、73、74、75、76,模拟于所述过电流保护端43的第二侧面70具体实施所述信号端45的另外侧面47。依此,所述信号端45的第一接点销71接触所述过电流保护端43的第一弹簧接点60。所述信号端45的第二接点销72接触所述过电流保护端43的第二弹簧接点61。所述信号端45的第三接点销73接触所述过电流保护端43的第三弹簧接点62。所述信号端45的第四接点销74接触所述过电流保护端43的第四弹簧接点63。所述信号端45的第五接点销75接触所述过电流保护端43的第五弹簧接点77;且所述信号端45的第六接点销76接触所述过电流保护端43的第六弹簧接点78。总之,依此提供连续现场总线11。
关于形成所述第一至第六弹簧接点60、61、62、63、77、78,模拟于所述过电流保护端43的侧面46具体实施所述信号端45的与所述另外侧47对置的第三侧79。所述第一弹簧接点60形成现场总线功率输出,而所述第二弹簧接点61形成所述信号端45的现场总线11的现场总线功率供应的负路径或0V路径或接地路径。所述第三弹簧接点62、所述第四弹簧接点63、所述第五弹簧接点77及所述第六弹簧接点78亦用来以数据技术方式接触所述信号端45,且形成被总称为通信通道14、141、142的现场总线11的一部分的四个各自输入或分别地输出通道。
所述信号端45的另外壳体44包括另外前侧58,所述另外前侧58被横向于所述另外侧面47具体实施。在所述另外前侧58上,形成第七接点组件100。通过插入缆线,借助所述第七接点组件100,建立与所述消耗物的电连接,藉以使得所述第七接点组件100形成所述信号端45的另外供应输出86,以对所述消耗物供给所述经防护供应功率或分别地所述经防护供应电压。
再者,第八接点组件101、第九接点组件103及第十接点组件104被具体实施于另外前侧58处。此另外三个接点组件可形成所述信号端45的三个另外供应输出,以分别对三个另外消耗物供给所述经防护供应电压。
除此之外,四个第十一接点组件102被具体实施于所述另外前侧58处。通过将缆线插入每一个中,所述四个第十一接点组件102允许电接触所述消耗物和所述三个另外消耗物。所述四个第十一接点组件102例如形成所述各自消耗物的供应电压的负路径或0V路径或接地路径。
借助亦被称为笼形夹且被分别地具体实施于所述各自第七至第十一接点组件100、101、102、103、104中的弹簧力端或张力弹簧端,亦例如实行所描述的缆线在所述各自第七至第十一接点组件100、101、102、103、104中的电连接和机械附接。
孔口53亦被分别地具体实施于所述第七至第十一接点组件100、101、102、103、104中的上方。提供所述孔口53,以接受工具,例如螺丝刀。因此,分别第七至第十一接点组件100、101、102、103、104的或分别地分别弹簧力端的布线可被松开。
在所述信号端45的另外前侧58处,附加传感器和/或发光二极管59可被具体实施成显示信息,如图5所指示。
图7显示包括过电流保护端43和多个信号端45的群64。
所述过电流保护端43经由所述功率接点或分别地在上面详细描述的接点结构、接点销及弹簧接点以电及数据技术方式连接至信号端45。多个另外信号端45附加至所述信号端45,所述信号端45经由功率接点或接点结构、接点销及弹簧接点连接至所述过电流保护端43。多个信号端45被具体实施成控制多个消耗物。
所述过电流保护端43连接至所述上位现场总线订户8。所述上位现场总线订户8包括初始端65。如配合图5所描述,所述初始端65在其面对所述过电流保护端43的侧面处包括第一至第六弹簧接点。所述通信通道14、141、142及所述现场总线的现场总线功率通道可以此方式被具体实施于所述初始端65与所述过电流保护端43之间。所述初始端65例如被具体实施成对所述上位现场总线订户8供给电功率。所述上位现场总线订户8包括现场总线缆线的二个插槽66、67。所述现场总线缆线可例如是具有RJ-45插头的缆线。插槽66可例如是对所述通信通道14、141、142提供的,而另外插槽67是对另外通信通道提供的。所述现场总线缆线可连接至控制计算机。
端群64以最终端68结束。所述最终端68被例如具体实施成回引(zurück zu führen)所述通信通道14、141、142,作为另外通信通道。作为替选,倘若所述群中的最后总线端被具体实施成对应地回引所述通信通道14、141、142,作为另外通信通道,则所述最终端68可被省略。在此情况中,所述群64借助用于潜在未覆盖接点结构的保护盖而封闭端。
图8显示具有二个过电流保护端43及多个信号端45的群69。
相较于图7显示的群64,图8绘示的所述另外群69包括另外过电流保护端43,所述另外过电流保护端43被以与所述过电流保护端43相同的方式具体实施。在所述过电流保护端43与所述另外过电流保护端43之间,示范性地连接二个信号端45。若经由安置于所述过电流保护端43之间的所述二个信号端45连接至所述现场总线系统7的消耗物消耗所提供经防护供应功率的最大量,则可需要所述另外过电流保护端43。在此情况中,应当理解,将所述另外过电流保护端43安置于群69中是适当的,因为另外供应功率可以此方式被馈送和防护,且被中继至所述附加消耗物,作为经防护供应功率。
亦可以时间偏移接通过电流保护端43二者。如此做存在两种可能性。以时间偏移接通所述过电流保护端43的第一种可能性在于当施加所述供应功率时,所述过电流保护端43生成介于0与49之间的随机数。然后,使用所述结果用于接通所述过电流保护端43的第一供应输出。若所述结果是例如10,则所述供应输出在10ms之后被接通。现在,在接通所述第一供应输出之后的50ms,所述过电流保护端43的第二供应输出被接通。所述另外过电流保护端43将生成一般而言与所述第一随机数不同的另外随机数,所述第一随机数一般与所述随机数不同,藉以使得对于所述过电流保护端43的供应输出,所述另外过电流保护端43的第一供应输出可以时间偏移被接通,其中在接通所述另外过电流保护端43的第一供应输出后,再次接通所述另外过电流保护端43的第二供应输出。
以时间偏移接通所述过电流保护端43的第二种可能性在于,使用保存于二个不同过电流保护端43的控制单元20中且对分别控制单元20唯一的识别号来生成介于0与49之间的数。所述识别号可例如具有96比特的宽度且是唯一的。将使用所生成的数作为接通所述过电流保护端43的第一供应输出的接通时间(以ms为单位)。所述第二供应输出在接通分别第一供应输出后的50ms被接通。所述过程的优点在于过电流保护端43始终生成相同数,藉以使得能够很好地再现接通中的潜在问题,依此便于错误搜寻。
在本文未显示的安全模块9、33、37的实施例中,多个串联开关组件可被具体实施于供应输入80与供应输出81、82之间。每一个串联开关组件可例如从所述控制单元20独立地寻址。结果,有利的是,可以冗余方式防护所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82。
在本文未显示的安全模块9、33、37的实施例中,多个串联检测装置可被具体实施于所述供应输入80与所述供应输出81、82之间。每一个串联检测装置例如被具体实施成检测所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数。结果,有利的是,借助所述安全模块9、33、37的控制单元20,可监控多个通道上的供应功率的参数和/或经防护供应功率的参数。
在本文未显示的安全模块9、33、37的实施例中,所述安全模块9、33、37的控制单元20可经由现场总线11被参数化。举例而言,描述关断行为的安全模块的特性可经由所述现场总线11被设置且/或改变。经由连接至所述现场总线11的可编程逻辑控制器可例如实行参数化。有利的是,此举允许简单实施。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,描述安全模块9、33、37的关断行为的多个特性以标准方式或分别地由生产设施存储于安全模块9、33、37中,其中所述特性彼此不同,且使用者可依此借助标准特性设置所述安全模块9、33、37的想要的关断行为,而无需涉及太多时间。例如经由所述传感器38、39或经由现场总线11,可在此上下文中实行设置用于描述安全模块9、33、37的关断行为的特性。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,借助反转电池保护来保护所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82。结果,所述安全模块9、33、37的组件可被保护以免于错误地连接消耗物及生成电流。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82包括回馈保护装置。所述回馈保护装置防止电流从所述第一供应输出81和/或所述第二供应输出82流至所述供应输入80。电连接至所述供应输入80的另外电装置以此方式被保护。所述回馈保护装置亦可实现于所述第一检测装置21中和/或所述第一开关组件19中和/或所述第二检测装置38中和/或所述第二开关组件34中。
在本文未显示的安全模块9、33、37的一实施例中,关于所述第一供应输出81的或所述第二供应输出82的防护的信息(特别是所述第一检测装置21或所述第二检测装置36所检测的电压、所检测电流、所述电压或所述电流的所检测时间有关发展、所述控制单元20监控的所述第一开关组件19或所述第二开关组件34限制电流的时间段)可被存储于被集成于所述控制单元20中的存储单元中。在存储时,可对关于所述第一供应输出81或所述第二供应输出82的防护的信息附加时戳。有利的是,以此方式使能经由所述现场总线11连接的可编程逻辑控制器对所述状态更精确监控。
在本文未显示的安全模块9、33、37的一实施例中,所述安全模块9、33、37包括早期告警功能。若例如所述第一或第二检测装置21、36检测的电流超过所设置标称电流的在先确定百分比化值,则借助视觉信号,在早期告警功能的框架内将其可视化。此事件(亦即,超过)亦可被发送至所述现场总线订户8,作为关于所述第一供应输出81或所述第二供应输出82的防护的信息。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,诸如所述第一或第二检测装置21、36检测的特定电流的超过的所发生事件可被所述控制单元20计数。因此,有利的是,可确定特定事件的确切数,而无需涉及太多时间。有利的是,此举允许监控所述状态。举例而言,依此可相对容易地确定所连接消耗物的强波动电流汲取。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,关于所述第一供应输出81的或所述第二供应输出82的防护的信息(特别是电压的、电流的、所述电压或所述电流的时间相依发展的、或所述第一开关组件19或所述第二开关组件34限制一电流的时间段的预定值范围)存储于另一个现场总线订户8中。特别是,所述另一个现场总线订户8在此情境中可以是可编程逻辑控制器,所述可编程逻辑控制器以特定应用方式控制例如机器。若所述安全模块9、33、37例如因于缺陷而必须被更换,则可借助现场总线11将例如关于所述第一供应输出81的或所述第二供应输出82的防护的信息从所述可编程逻辑控制器转移至所更换安全模块9、33、37。有利的是,此举允许较快地恢复先前设置的值范围。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,关于所述第一供应输出81的或所述第二供应输出82的防护的信息可以密码保护方式被存储于所述控制单元20中。所述密码保护信息优选地被以编码的形式存储。有利的是,所述密码保护可保护关于所述第一供应输出81的或所述第二供应输出82的防护的信息,以免于被未授权改变。
在本文未显示的安全模块9、33、37的一实施例中,连接至所述控制单元20的传感器38、39可被去启动或分别地被启动。若连接至所述控制单元20的传感器38、39被去启动,则有利的是,可防止所述安全模块9、33、37的设置被无意改变。
在本文未显示的安全模块9、33、37的一实施例中,所述控制单元20自动致动所述第一开关组件19或所述第二开关组件34,以在固定时间间隔内将所述供应输入80电连接至所述第一供应输出81或所述第二供应输出82。在每次将所述供应输入80电连接至所述第一供应输出81或所述第二供应输出82后,所述控制单元20借助所述第一检测装置21或所述第二检测装置36监控所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数。若所监控的所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数超出预定值范围,则所述控制单元再次致动所述第一开关组件19或所述第二开关组件34,以使所述供应输入80与所述第一供应输出81或所述第二供应输出82电断开。有利的是,此举允许借助所述安全模块9、33、37进行自动修复。
在本文未显示的安全模块9、33、37的另一个实施例中,连接至所述第一供应输出81且连接至所述现场总线系统7(借助所述信号模块10)的消耗物3或连接至所述第二供应输出82的另外消耗物35可以是:致动器,诸如阀门或电动马达,特别是直流马达;传感器,诸如压力或温度传感器;现场总线耦合器;电导体和/或另电容性或电感性负荷(工业自动化领域中公知的)。
依据示范性实施例描述了本发明。应当明白,可进行改变且等效可被替换,以将此等公开调适至不同材料和境况,而属于本发明的范围。依此,本发明并不局限于所公开的特定实例,而涵盖落入权利要求书内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
包括:接通单元(12)、控制单元(20)、被具体实施成将供应功率馈送入所述安全模块(9、37)内的供应输入(80)、被具体实施成将所述供应功率中继至消耗物(3)而作为经防护供应功率的第一供应输出(81)、被具体实施成使所述供应输入(80)与所述第一供应输出(81)电连接或电断开的第一开关组件(19)、及被具体实施成经由作业功率供应线(92)提供作业功率而用于使所述控制单元(20)作业的供应模块(26),
其中所述供应模块(26)借助供应线(18)及包括所述供应输入(80)的供应连接线(181)电连接至所述供应输入(80)且借助现场总线功率线(15)及现场总线功率连接线(110)电连接至现场总线功率输入(5),
其中所述现场总线功率输入(5)被具体实施成将现场总线功率馈送入所述安全模块(9、37),用于使所述接通单元(12)作业,
其中所述供应模块(26)被具体实施成由所述供应功率或者由所述现场总线功率生成所述作业功率,
其中所述接通单元(12)经由数据线(24)连接至所述控制单元(20)且被具体实施成借助现场总线(11)将所述安全模块(9、37)连接至现场总线订户(8),其结果是在所述控制单元(20)与所述现场总线订户(8)之间使能现场总线数据的交换,且
其中所述控制单元(20)连接至所述第一开关组件(19),且被具体实施成透过致动所述第一开关组件(19)对经由所述第一供应输出(81)中继所述供应功率进行防护,而成为经防护供应功率。
2.根据权利要求1所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
其中所述供应模块(26)被具体实施成在所述供应功率在预定供应功率值范围的范围外的情况中,从所述现场总线功率生成所述作业功率。
3.根据权利要求1所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
其中所述控制单元(20)被具体实施成在所述第一供应输出(81)的所述防护的框架内,借助连接至所述控制单元(20)的第一检测装置(21),监控所述供应功率的参数和/或所述经防护供应功率的参数,
其中所述控制单元(20)被具体实施成所述监控参数刚一落在预定值范围外,就借助所述第一开关组件(19)而在所述防护的所述框架内,使所述供应输入(80)与所述第一供应输出(81)电断开。
4.根据权利要求1所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
其中所述控制单元(20)被具体实施成借助所述现场总线数据经由所述接通单元(12)与所述现场总线订户(8)交换关于所述第一供应输出(81)的所述防护的信息。
5.根据权利要求4所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
其中所述控制单元(20)被具体实施成将关于所述防护的所述信息发送至所述现场总线订户(8),
其中关于所述第一供应输出(81)的所述防护的所述信息是第一检测装置(21)所检测电压、所检测电流、所述电压的或所述电流的所检测时间有关发展、所述第一开关组件(19)的所检测开关状态、或所述控制单元(20)监控的所述第一开关组件(19)限制电流的时间段。
6.根据权利要求4所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
其中所述控制单元(20)被具体实施成接收来自所述现场总线订户(8)的关于所述防护的所述信息,
其中关于所述第一供应输出(81)的所述防护的所述信息是所述第一开关组件(19)限制电流的时间段、电流或电压的时间有关发展、或电流、电压的预定值范围。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
包括第一隔离装置(27),
其中所述第一隔离装置(27)在所述现场总线功率连接线(110)中切换,其中所述现场总线功率连接线(110)包括第一部(111)和第二部(112),
其中所述第一隔离装置(27)被具体实施成使所述现场总线功率连接线(110)的第一部(111)与第二部(112)电流断开。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、37),
包括第二隔离装置(28),
其中所述第二隔离装置(28)在所述数据线(24)中切换,其中所述数据线(24)包括第一部(241)和第二部(242),
其中所述第二隔离装置(28)被具体实施成使所述数据线(24)的第一部(241)与第二部(242)电流断开。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(33、37),
包括第二供应输出(82),所述第二供应输出(82)被具体实施成将所述经防护供应功率中继至另外消耗物(35),且包括第二开关组件(34),所述第二开关组件(34)被提供以使所述供应输入(80)与所述第二供应输出(82)电连接或断开,
其中所述第二开关组件(34)连接至所述控制单元(20),且所述第一开关组件(19)和所述第二开关组件(34)可被所述控制单元(20)彼此独立地致动,
其中所述控制单元(20)被具体实施成透过致动所述第二开关组件(34),经由所述第二供应输出(82),中继所述供应功率,而成为经防护供应功率,
其中所述控制单元(20)被具体实施成在所述第二供应输出(82)的所述防护的框架内,借助连接至所述控制单元(20)的第二检测装置(36),监控所述供应功率的另外参数和/或所述经防护供应功率的另外参数,
其中所述控制单元(20)被具体实施成所述另外监控参数刚一落在另外预定值范围外,就在所述防护的所述框架内,借助所述第二开关组件(34)使所述供应输入(80)与所述第二供应输出(82)电断开,
其中所述控制单元(20)被具体实施成借助所述现场总线数据经由所述接通单元(12)与所述现场总线订户(8)交换关于所述第二供应输出(82)的所述防护的信息。
10.根据权利要求1所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、33、37),
其中所述接通单元(12)、所述控制单元(20)、所述第一开关组件(19)及所述供应模块(26)被安置于所共享壳体(42)中。
11.根据权利要求10所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、33、37),
其中所述壳体(42)包括侧面(46),
其中所述侧面(46)被具体实施成直接紧靠于信号模块(10)的另外壳体(44)的另外侧面(47),所述信号模块(10)被具体实施成将所述消耗物(3)连接至所述现场总线系统(7),
其中所述第一供应输出(81)于所述侧面(46)处被具体实施为接点结构(48),
其中所述接点结构(48)被具体实施成直接紧靠于所述信号模块(10)的另外供应输入(85),所述信号模块(10)于所述另外侧面(47)上被具体实施为另外接点结构(49)而用于中继所述经防护供应功率,且被具体实施成电接触所述另外接点结构,其结果是,所述安全模块(9、33、37)可被直接附加至所述信号模块(10)。
12.根据权利要求10所述的用于现场总线系统(7)的安全模块(9、33、37),
其中所述壳体(42)包括横向于侧面(46)具体实施的前侧(51),
其中用于将所述经防护供应功率中继至另外消耗物(35)的第二供应输出(82)被具体实施为接点组件(52),从所述前侧(51)可接近所述接点组件,用于电接触。
13.一种现场总线系统(7),
具有:现场总线订户(8)、被具体实施为所述现场总线系统(7)的另外现场总线订户的安全模块(9、33、37)、及被具体实施为所述现场总线系统(7)的另外现场总线订户的信号模块(10),其用于将消耗物(3)连接至所述现场总线系统(7),
其中所述现场总线订户(8)、所述安全模块(9、33、37)及所述信号模块(10)经由现场总线(11)彼此连接,
其中所述安全模块(9、33、37)包括接通单元(12)、控制单元(20)、被具体实施成将供应功率馈送入所述安全模块(9、33、37)内的供应输入(80)、被具体实施成将所述供应功率中继至所述消耗物(3)而作为经防护供应功率的第一供应输出(81)、及被具体实施成使所述供应输入(80)与所述第一供应输出(81)电连接或电断开的第一开关组件(19),
其中所述接通单元(12)经由数据线(24)连接至所述控制单元(20)且被具体实施成借助所述现场总线(11)将所述安全模块(9、33、37)连接至现场总线订户(8),其结果是在所述控制单元(20)与所述现场总线订户(8)之间使能现场总线数据的交换,
其中所述控制单元(20)连接至所述第一开关组件(19),且被具体实施成透过致动所述第一开关组件(19)对经由所述第一供应输出(81)中继所述供应功率进行防护,成为经防护供应功率,
其中所述信号模块(10)包括另外控制单元(22)及另外接通单元(13),
其中所述另外接通单元(13)经由另外数据线(25)连接至所述另外控制单元(22)且被具体实施成借助所述现场总线(11)将所述信号模块(10)连接至所述现场总线订户(8),其结果是在所述另外控制单元(22)与所述现场总线订户(8)之间使能现场总线数据的交换,
其中所述另外控制单元(22)被具体实施成将所述消耗物(3)连接至所述现场总线系统(7),
其中所述信号模块(10)包括:被具体实施成馈送所述经防护供应功率的另外供应输入(85)及另外供应输出(86),所述另外供应输出(86)被具体实施成将所述经防护供应功率中继至所述消耗物(3),
其中所述第一供应输出(81)与所述另外供应输入(85)彼此电连接。
14.根据权利要求13中所述的现场总线系统(7),
其中所述安全模块(9、33、37)包括供应模块(26),所述供应模块(26)被具体实施成经由作业功率供应线(92)提供作业功率,用于使所述控制单元(20)作业,
其中所述供应模块(26)借助供应线(18)及供应连接线(181)电连接至所述供应输入(80)且借助现场总线功率线(15)及现场总线功率连接线(110)电连接至现场总线功率输入(5),
其中所述现场总线功率输入(5)被具体实施成将现场总线功率馈送入用于现场总线系统(7)的所述安全模块(9、37),用于使所述接通单元(12)作业,
其中所述供应模块(26)被具体实施成由所述供应功率或者由所述现场总线功率生成所述作业功率。
15.根据权利要求14所述的现场总线系统(7),
其中所述接通单元(12)、所述控制单元(20)、所述第一开关组件(19)及所述供应模块(26)被安置于所共享壳体(42)中,
其中所述另外接通单元(13)、所述另外控制单元(22)及另外开关组件(23)被安置于另外壳体(44)中,所述另外开关组件(23)用于借助所述另外控制单元(22)致动所述消耗物(3),
其中所述壳体(42)包括侧面(46),
其中所述侧面(46)直接紧靠于所述信号模块(10)的所述另外壳体(44)的另外侧面(47),
其中所述第一供应输出(81)于所述侧面(46)处被具体实施为接点结构(48),
其中所述接点结构(48)直接紧靠于所述信号模块(10)的另外供应输入(85),所述信号模块(10)于所述另外侧面(47)上被具体实施为用于中继所述经防护供应功率的另外接点结构(49),其结果是,所述安全模块(9、33、37)被直接附加至所述信号模块(10)。
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