[发明专利]具有堆叠互连功能部件的模块化电气现场总线系统

说明书

一种用于阀歧管的模块化电气总线系统，具有通信模块、阀驱动器模块、以及多个I/O模块，每个I/O模块具有多个I/O配件，所述I/O配件经由连接相邻模块的桥接构件可电连接和机械连接在一起。所述桥接构件具有壳体，所述壳体的内部用于容纳用于存储器存储或Wi‑Fi接收和发射的电子部件，该电子部件可操作地连接到互补电气配件，所述互补电气配件被构造成连接到所述电气现场总线系统的模块的电气配件，而不会给所述电气现场总线系统的所述模块组添加额外长度。

技术领域

本发明的领域涉及可与气动阀歧管一起使用的电气现场总线系统。

背景技术

工业自动化使用许多控制装置。一种有用的控制装置结合电控螺线管，这些螺线管控制液压流或气动流的方向以用于操作其他下游装置。近年来，这些阀已经通过通常称为现场总线的工业网络协议进行控制，现场总线的通信模块通常安装在阀歧管附近。

具有输入输出(I/O)模块和阀模块组的模块化现场总线部件由于各种原因而很受欢迎。如有需要，可以添加附加的I/O部件。此外，当I/O模块或阀部件发生故障时，可以很容易地对其进行更换，而无需更换整个部件组。

随后还可以添加提供功能的其他任选部件，这些部件通常称为智慧或智能部件(例如，自动恢复模块或Wi-fi模块)以向歧管组提供附加功能和特征。此类任选模块的添加仅受可用空间的限制，例如，其上安装有模块的安装支架的长度或其他机柜空间约束。换句话说，安装轨道(通常为DIN导轨)具有有限长度，并且通常用于安装轨道的安置的原始计划仅考虑最初计划的I/O模块和阀站。原始计划可能没有为附加部件(诸如额外的阀模块、额外的I/O单元)或其他功能部件(诸如Wi-fi传输部件或其他功能或智慧和智能部件)提供空间。

某些模块化组的模块经由桥接元件机械互连在一起。此外，这些桥接元件还经由通过桥接元件的电气配件和布线将一个模块化单元电连接到另一个模块化单元。桥接元件中的电布线本质上是无源的并且仅提供电通信。换句话说，桥接元件不会添加附加的智能功能。

需要一种具有任选部件的模块化电气总线系统，这些任选部件以可堆叠方式包装到原始模块上以提供添加的有源智慧和智能功能，而不仅是将电流从一个配件传递到另一个配件，但不增加模块现场总线组的长度。还需要一种模块化现场总线系统，其可以用另一个功能模块代替用于将两个模块连接在一起的无源桥接元件，该另一个功能模块也将两个模块连接在一起。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于阀歧管的模块化电气现场总线系统具有一组彼此相邻安装的模块。所述模块在其每一侧附近具有相应电气配件以用于将两个相邻模块电连接在一起。至少一个桥接构件跨越至少两个彼此相邻的模块并将其电连接和机械连接在一起。每个桥接构件具有互补电气配件以用于与所述两个相邻模块的所述电气配件接合。桥接构件还优选地通过接收紧固件将两个相邻模块机械连接在一起。功能性模块化构件在其中具有替换桥接构件或端板的内部功能性智能或智慧装置，并且具有互补电气配件以用于连接到至少一个所述模块上的至少一个所述电气配件，以将所述智能装置附接到所述模块组而不会增加所述模块组的长度。

优选地，功能性模块化构件具有多个互补电气配件，以用于与两个相邻模块的相应电气配件配合，并且具有用于容纳紧固件的孔，所述紧固件将两个相邻模块接合并机械地紧固在一起。在一个实施例中，所述功能性模块化构件具有可操作地安装在其中的无线网关，并且可操作地连接到所述互补电气配件以用于从其接收电通信并将所述电通信无线传输到远程接收装置，并且用于将从远程无线发射装置接收的电通信传输到所述互补电气配件。在另一个实施例中，所述功能性模块化构件是具有非易失性计算机存储器的自动恢复模块以用于连接到通信模块和阀驱动模块的电气配件。

优选地，每个模块的一侧具有第一延伸部。每个模块还具有相对侧，所述相对侧具有带互补互锁腔的另一个延伸部。所述功能性模块化构件是桥接构件，所述桥接构件直接放置并对准在两个相邻模块以及所述相应互锁延伸部和互锁腔的前面，并且与其固定以将所述两个相邻模块机械连接在一起。