專利名稱：具有用于連接用電設備支路接線端子的連接裝置的控制模塊以及用電設備支路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制模塊，其包括復數個用于連接一用電設備支路的接線端子的 連接裝置，其中，所述用電設備支路連接在一總線系統上。此外，本發明還涉及一種用于通 斷和/或監測一用電設備的用電設備支路，其具有復數個用于將所述用電設備支路連接到 一總線系統的第一連接裝置、復數個用于連接所述用電設備的第二連接裝置和一控制模 塊。
背景技術：
用電設備支路是開關設備單元，通常布置在配電箱內的U形安裝導軌上。一般是 多個用電設備支路并排固定在一個U形安裝導軌上。布置在配電箱內的用電設備支路以模 塊化方式進行裝配，以便能夠滿足相關要求。這類用電設備支路在工業系統工程中用于控 制和通斷強電流和高電壓。用電設備支路主要用于控制電動機，如三相交流電動機。在此 情況下，用電設備支路又被稱為“電動機啟動器”。由用電設備支路予以通斷的用電設備(特別是電動機)通常借助現場總線連接在 上級控制裝置上。然而實際操作時，很多時候仍需要在不受上級控制裝置影響的情況下，選 擇性地將這些用電設備或電動機可靠地斷開。這些要求都源自對機器或設備的安全性考 慮，可參閱(例如)國際標準IEC 61508和IEC 62061。借助安全開關機構(例如限位開關、拉繩開關或緊急停止按鈕)來可靠斷開通過 總線系統進行連接的用電設備支路，這種方案目前只有通過單獨的輔助電壓線借助安全開 關機構的動斷觸點才能實現，參見圖1。在此，分布式安全開關機構(亦稱“斷路元件”)連 接在用電設備支路1的外部接線端子2上，必須通過布線將這些外部接線端子2與一控制 模塊3進行連接，這項工作十分復雜。另外也可以從可靠的控制裝置和可靠的總線系統入手，但這些元件的價格都非常
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發明內容
本發明的目的是借助分布式斷路元件以低成本、可靠和結構簡單的方式斷開連接 在用電設備支路上的用電設備。根據本發明，這個目的通過一種具有如獨立權利要求1所述特征的控制模塊和一 種具有如獨立權利要求5所述特征的用電設備支路而達成。本發明的其他特征和技術細節 可從從屬權利要求、說明書和附圖中獲得。本文聯系所述控制模塊加以描述的特征和技術 細節同樣適用于所述用電設備支路，反之亦然。就本發明第一方面而言，上述目的通過一種控制模塊而達成，其包括復數個用于 連接一用電設備支路的接線端子的連接裝置，其中，所述用電設備支路連接在一總線系統 上，所述控制模塊具有一設備接口，所述設備接口與所述總線系統無關且用于連接一連接
3構件，所述連接構件上可連接一斷路元件，借助所述斷路元件可在不受所述總線系統影響 的情況下將所述用電設備支路斷開。現有的用電設備支路需要在連接有分布式斷路元件的外部接線端子和控制模塊 之間單獨布線，本發明的核心就在于將這部分線路整合到控制模塊中。控制模塊插在用電 設備支路的接線端子上。這種控制模塊特定而言在其頂蓋上具有連接構件，該連接構件上 可連接一分布式斷路元件，例如拉繩開關、限位開關、緊急停止按鈕等等。所述連接構件單 獨布置在控制模塊的正面區域，因而可以在不受用電設備支路供電電壓影響的情況下進行 連接。除了可以獲得有關用電設備支路狀態的信息外，關于通過所述連接構件連接的斷路 元件的信息可在控制模塊中得到分析。這種控制模塊的優點在于，一是可以省去現有技術中用于連接分布式斷路元件所 需的單獨的外部接線端子，其次是無需再在控制模塊和外部接線端子之間布線。所述控制模塊的另一重要優點在于，將總線系統或總線系統中的現場總線對用電 設備支路的控制，和與現場總線無關的單獨設備接口對本地安全斷路系統的控制予以結 合。即使在斷開狀態下，所述控制模塊也可對這個安全斷路系統進行檢測。這樣就可以對 所述安全斷路系統及設備接口(即用電設備支路)的狀態進行持續監測。另外還能大幅降低布線成本，因為盡管存在安全技術方面的要求，但現場總線的 接通仍然可按常規方式完成，可靠斷路則可通過所述控制模塊而實現，或者通過連接在所 述設備接口或所述連接構件上的斷路元件而實現。所述控制模塊的連接構件優選具有復數個輸出端，其中，每個輸出端各提供一種 連接可能性。所述斷路元件的斷路操作僅在連接該斷路元件的輸出端上發生作用。根據所述控制模塊的另一優選方案，所述設備接口具有一用于連接至少一個通信 構件的通信接口。借助這個通信接口，可將關于用電設備支路的現有信息連續傳輸給某一 通信構件。所述與總線系統無關的設備接口可布置在控制模塊的不同側面。但所述控制模塊 的這個設備接口優選布置在控制模塊的頂蓋中。將控制模塊安裝到用電設備支路上后，這 樣就可以輕易觸及設備接口，連接構件和/或斷路元件在該設備接口上的安裝也很方便。就本發明第二方面而言，上述目的通過一種用于通斷和/或監測一用電設備的用 電設備支路而達成，其具有復數個用于將所述用電設備支路連接到一總線系統的第一連接 裝置、復數個用于連接所述用電設備的第二連接裝置和一控制模塊，所述控制模塊插在所 述用電設備支路的接線端子上，以便與所述用電設備支路相連，所述控制模塊具有一與所 述總線系統無關的、用于連接一連接構件的設備接口，所述連接構件上可連接一斷路元件， 借助所述斷路元件可在不受所述總線系統影響的情況下將所述用電設備支路斷開。這樣一種用電設備支路，可借助分布式斷路元件，以低成本、可靠和結構簡單的方 式，斷開連接在該用電設備支路上的用電設備。所述用電設備支路具有復數個用于將所述用電設備支路連接到一總線系統的第 一連接裝置和復數個用于連接所述用電設備的第二連接裝置。所述用電設備支路的控制模 塊插在該用電設備支路的接線端子上。這種用電設備支路的技術核心就在于采用了特殊設 計的控制模塊。這種控制模塊具有與總線系統無關的、用于連接一連接構件的設備接口。該 連接構件上可連接一斷路元件，借助這個斷路元件，可在不受總線系統影響的情況下將用電設備支路斷開。斷路元件可以采用(例如)拉繩開關、限位開關或緊急停止按鈕。所述用電設備支路不具有用于連接分布式斷路元件的外部接線端子。也就是說， 所述用電設備支路中不存在以往為了連接分布式斷路元件而必須設置的單獨的外部接線 端子，因而也不需要在控制模塊和外部接線端子之間布線。分布式斷路元件與控制模塊之 間的間接連接由此得到大幅簡化，速度得到大幅提高。所述用電設備支路將以往所需要的單獨線路整合在一控制模塊中，而該控制模塊 可以插在該用電設備支路的接線端子上。優選地，這個控制模塊在其頂蓋中具有一連接構 件，該連接構件上可連接一分布式斷路元件。這種為了確保安全斷路而設置的連接構件，單 獨布置在控制模塊的正面區域，且在其每個輸出端各提供一種連接可能性，因而可以不受 供電電壓影響地進行連接。其中，斷路操作僅在相應的輸出端上發生作用。用電設備被斷 開后，可通過斷路元件獲得有關用電設備支路狀態的信息，關于斷路元件的信息可進一步 在控制模塊中得到分析。借助連接在控制模塊的設備接口上的通信構件，可對現有信息進 行連續傳輸。所述用電設備支路可借助布置在其上面的與現場總線無關的單獨設備接口實現 對用電設備的本地安全斷路。所述用電設備支路的優點主要在于可將通過總線系統或現場總線實現的控制和 與現場總線無關的單獨設備接口對本地安全斷路系統的控制予以結合。另外還能大幅降低布線成本，因為盡管存在安全技術方面的要求，但現場總線的 接通仍然可按常規方式完成，可靠斷路則可通過所述控制模塊和連接在所述設備接口或所 述連接構件上的斷路元件而實現。優選的用電設備支路其特征在于，所述控制模塊系根據本發明第一方面進行設 計。所述用電設備支路的斷路元件可以是拉繩開關、限位開關或緊急停止開關。根據所述用電設備支路的另一優選設計方案，所述連接構件與所述控制設備相 連，而不受所述用電設備支路的供電電壓影響。根據所述用電設備支路的另一優選設計方案，所述用電設備支路具有一用于通斷 所述用電設備的開關單元和/或一具有短路保護功能和/或過載保護功能的第二開關單兀。舉例而言，所述用電設備支路可具有一用于通斷用電設備(特別是電動機)的接 觸器。此外，所述用電設備支路可設置具有短路保護功能和過載保護功能的斷路器。下文將聯系附圖借助非排他性實施例對本發明進行詳細說明。
圖1為包含有外部接線端子的已知用電設備支路，所述外部接線端子用于連接分 布式斷路元件；圖2為包含有控制模塊的用電設備支路，所述控制模塊用于連接分布式斷路元 件；以及圖3為包含有設備接口和連接構件的控制模塊。
具體實施例方式圖1展示了兩個包含有外部接線端子2的已知用電設備支路1，所述外部接線端子 用于連接分布式斷路元件。外部接線端子2以復雜的接線方式與控制模塊3相連。圖2展示了兩個各包含一個控制模塊3的用電設備支路1，分布式斷路元件可借 助此處未作圖示的連接構件6連接在這些控制模塊上，以便選擇性地將連接在用電設備支 路1上的用電設備4可靠斷開。也就是說，這樣就可以直接在控制模塊3上切斷電壓或將 線圈斷開。圖3展示的就是這樣一種控制模塊3。控制模塊3特定而言在其頂蓋上具有一設 備接口 5，這個設備接口與連接用電設備支路1的總線系統無關。設備接口 5上可連接一個 包括一個或復數個輸出端的連接構件6。連接構件6的其中一個輸出端上可連接一分布式 斷路元件，以便對與這個輸出端相連的用電設備4進行斷開操作。上述用電設備支路1是一種整合了安全技術措施的用電設備支路1。與電動機連接的用電設備支路1既具有電動機啟動器的功能，又包含了緊急停止 電路。電動機例如由斷路器提供過載和短路保護，操作人員則由分布式斷路元件的緊急停 止功能提供相應保護。也可以將多個采用上述設計的用電設備支路組合起來加以使用。這樣就可以用一 個斷路元件(即緊急停止開關)對一組用電設備支路進行操縱。斷路信號則由第一用電設 備支路傳輸給下一用電設備支路。由于線路都整合在控制模塊中，布線變得方便簡單，既節省時間又降低了成本。
權利要求
一種控制模塊，包括復數個用于連接一用電設備支路(1)的接線端子的連接裝置，其中，通過所述控制模塊，所述用電設備支路(1)連接在一總線系統上，其特征在于，所述控制模塊(3)具有一設備接口(5)，所述設備接口(5)與所述總線系統無關，所述設備接口(5)用于連接一連接構件(6)，所述連接構件上可連接一斷路元件，借助所述斷路元件可在不受所述總線系統影響的情況下將所述用電設備支路(1)斷開。
2.根據權利要求1所述的控制模塊，其特征在于，所述連接構件(6)具有復數個輸出端，其中，每個輸出端各提供一連接可能性。
3.根據權利要求1或2所述的控制模塊，其特征在于，所述設備接口(5)具有一用于連接至少一個通信構件的通信接口。
4.根據權利要求1至3中任一項權利要求所述的控制模塊，其特征在于， 所述設備接口(5)設置在所述控制模塊(3)的頂蓋(7)中。
5.一種用于通斷和/或監測一用電設備(4)的用電設備支路，所述用電設備支路具 有復數個用于將所述用電設備支路(1)連接到一總線系統的第一連接裝置、復數個用于連 接所述用電設備(4)的第二連接裝置，所述用電設備支路還具有一控制模塊(3)，其特征在 于，所述控制模塊(3)插在所述用電設備支路(1)的接線端子上，以便與所述用電設備支 路(1)相連，所述控制模塊(3)具有一設備接口(5)，所述設備接口(5)與所述總線系統無 關，所述設備接口(5)用于連接一連接構件(6)，所述連接構件上可連接一斷路元件，借助 所述斷路元件可在不受所述總線系統影響的情況下將所述用電設備支路(1)斷開。
6.根據權利要求5所述的用電設備支路，其特征在于，所述控制模塊(3)系按照權利要求1至4中任一項權利要求進行設計。
7.根據權利要求1至6中任一項權利要求所述的用電設備支路，其特征在于， 所述斷路元件是一拉繩開關、一限位開關或一緊急停止開關。
8.根據權利要求1至7中任一項權利要求所述的用電設備支路，其特征在于， 所述連接構件(6)與所述控制模塊(3)相連，且不受所述用電設備支路(1)的供電電壓影響。
9.根據權利要求1至8中任一項權利要求所述的用電設備支路，其特征在于，所述用電設備支路(1)具有一用于通斷所述用電設備(4)的開關單元和/或一具有短 路保護功能和/或過載保護功能的第二開關單元。
10.根據權利要求1至9中任一項權利要求所述的用電設備支路，其特征在于， 所述用電設備⑷是一電動機。
全文摘要
本發明涉及一種控制模塊，包括復數個用于連接一用電設備支路(1)的接線端子的連接裝置，其中，所述用電設備支路(1)連同所述控制模塊一起連接在一總線系統上，所述控制模塊(3)具有一與所述總線系統無關的、用于連接一連接構件(6)的設備接口(5)，所述連接構件上可連接一斷路元件，借助所述斷路元件可在不受所述總線系統影響的情況下將所述用電設備支路(1)斷開。本發明此外還涉及一種用于通斷和/或監測一用電設備(4)的用電設備支路，所述用電設備支路具有復數個用于將所述用電設備支路(1)連接到一總線系統的第一連接裝置、復數個用于連接所述用電設備(4)的第二連接裝置和一控制模塊(3)，所述控制模塊(3)插在所述用電設備支路(1)的接線端子上，以便與所述用電設備支路(1)相連，所述控制模塊(3)具有一與所述總線系統無關的、用于連接一連接構件(6)的設備接口(5)，所述連接構件上可連接一斷路元件，借助所述斷路元件可在不受所述總線系統影響的情況下將所述用電設備支路(1)斷開。
文檔編號H02G3/02GK101978456SQ200980110156
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月20日 優先權日2008年3月31日
發明者克勞斯·普菲茨納, 安德烈亞斯·托馬斯, 斯特凡·拜爾, 沃爾夫岡·沙茨 申請人:西門子公司