DE10135980C1 - Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozessnah angeordneten Feldgeräten an eine entfernte zentrale Einrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozeßnah angeordneten Feldgeräten (2) an eine entfernte zentrale Einrichtung (1) über einen Verteiler (3). Dabei ist vorgesehen, daß der Verteiler (3) mindestens einen Kommunikationsstecker (31) zur Kommunikation mit der entfernten zentralen Einrichtung (1), eine Mehrzahl von steckbaren Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) und ein vielpoliges Anschlußklemmenfeld (36) zum Anschluß von Feldgeräten (2) aufweist. Die Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) weisen eine systemseitige Kommunikationsschnittstelle (331) und eine feldseitige Kommunikationsschnittstelle (332) in derselben Steckebene auf. Die systemseitigen Kommunikationsschnittstellen (331) der Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) sind mit dem Kommunikationsstecker (31) zur Kommunikation mit der zentralen Einrichtung (1) verbunden. Das Anschlußklemmenfeld (36) und die feldseitigen Kommunikationsschnittstellen (332) der Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) sind an voneinander getrennte Kontakte einer Steckkontaktvorrichtung (34) angeschlossen. Darüber hinaus ist eine konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) mit einer zu der Steckkontaktvorrichtung (34) korrespondierenden Steckgegenkontaktvorrichtung vorgesehen, die Leiterbrücken (352) zur elektrischen Verbindung voneinander getrennter Kontakte der Steckkontaktvorrichtung (34) derart aufweist, daß jeweils ein Feldgerät (2) mit der feldseitigen Kommunikationsschnittstelle (332) mindestens einer ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozeßnah angeordneten Feldgeräten an eine entfernte zentrale Einrichtung in einer automatisierungstechnischen Anlage.

Die zentrale Einrichtung ist dabei regelmäßig durch ein Prozeßleitsystem oder eine speicherprogrammierbare Steuerung gebildet und mit Eingabe/Ausgabe-Baugruppen, die im weiteren kurz als E/A-Baugruppen bezeichnet werden, zum Anschluß von Feldgeräten ausgestattet. Aus der DE 42 38 957 ist bekannt, derartige E/A- Baugruppen von zentralen Verarbeitungseinheiten räumlich getrennt als abgesetzte Eingabe/Ausgabe-Subsysteme anzuordnen.

Elektrische Einrichtungen zur Kommunikation zwischen prozeßnah und dezentral im Feldbereich angeordneten Feldgeräten wie Sensoren, Aktoren und Meßumformer einerseits und im Wartenbereich angeordneten Steuerungs- und Regelungssystemen andererseits werden regelmäßig als Feldbusse bezeichnet.

Um die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit solcher Feldbussystem zu erhöhen, ist es bekannt, das System je nach Anforderung der Applikation, teilweise oder vollständig redundant auszuführen. In derartigen Systemen sind mindestens zwei identische, parallel geordnete Baugruppen vorgesehen, von denen eine während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Systems aktiv ist und die anderen bis zum Ausfall der aktiven Baugruppe inaktiv sind. Derartige Systeme sind für sich bekannt und beispielsweise in Günther Strohrmann "Automatisierungstechnik" Band 1, R.

Oldenbourg-Verlag München Wien 1992, Kapitel 3.5b), für Einrichtungen der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik beschrieben.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 94 21 001 ist eine Anschlußeinheit zur elektrischen Kopplung redundanter Baugruppen bekannt, bei der für jede der redundant angeordneten Baugruppen je eine Steckkontakteinrichtung zum Anschluß an eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist, wobei eine der Steckkontakteinrichtungen Anschlußstellen für ein Zuleitungskabel zu dem externen Gerät und dazu parallele Anschlußstellen für mindestens eine Verbindungsleitung zu weiteren Steckkontakteinrichtungen aufweist.

Die bekannte Steckkontakteinrichtung kann darüber hinaus mit integrierten Mitteln zur Strom- und/oder Spannungsbegrenzung für eigensichere Stromkreise ausgestattet sein. Die bekannte Steckkontakteinrichtung ist für großvolumige E/A-Baugruppen mit einer Mehrzahl von Eingabe/Ausgabe-Kanälen geeignet, die eine von der Rückverdrahtungsebene unabhängige Kommunikationsschnittstelle aufweisen. Darüber hinaus ist diese Lösung nicht ohne Zusatzmaßnahmen für die Montage im explosionsgefährdeten Bereichen geeignet.

Miniaturisierte, zur Montage in explosionsgefährdeten Bereichen zugelassene E/A- Baugruppen stellen diesen Platz jedoch regelmäßig nicht zur Verfügung.

Darüber hinaus besteht bei E/A-Baugruppen, deren feldseitige Kommunikationsschnittstelle über die Rückverdrahtungsebene geführt ist, das Problem der bauartbedingt vorgegebenen, festen Zuordnung der Feldgeräteanschlüsse zu den feldseitigen Kommunikationsschnittstellen der E/A- Baugruppen durch die vorgefertigte, regelmäßig als Leiterplatte ausgeführte Rückverdrahtung.

Insbesondere beim Anschluß eigensicherer Feldgeräte an E/A-Baugruppen mit eigensicher begrenzten Strömen und Spannungen ist zu berücksichtigen, daß bei der Parallelschaltung die zulässige Stromstärke und bei Serienschaltung die zulässige Spannung überschritten wird. Darüber hinaus sind elektrische Betriebsmittel zum Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich zulassungspflichtig.

Darüber hinaus ist aus der DE 198 14 097 eine Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern in der Automatisierungstechnik bekannt, die ein Meßsignal als eingeprägten Strom ausgeben. Zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit der passiven Meßumformerversorgungseinheiten unter Vermeidung der Beeinträchtigung der Meßwertübertragung wird vorgeschlagen, die Meßumformerversorgungseinheiten ausgangsseitig über ein aus Dioden bestehendes Entkopplungsnetzwerk parallelzuschalten, die Ausgangsspannung jeder Meßumformerversorgungseinheit in zwei Stufen wählbar auszuführen, wobei die erste Spannungsstufe zur Funktionsüberprüfung der Meßumformerversorgungseinheit gegenüber der Versorgungsspannung des Meßumformers reduziert ist und die zweite Spannungsstufe auf die Versorgungsspannung des Meßumformers eingestellt ist, und jede Meßumformerversorgungseinheit ausgangsseitig mit einer in Abhängigkeit von der gewählten Spannungsstufe gesteuerten Last auszustatten, die bei gewählter erster Spannungsstufe eingeschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe ausgeschaltet ist.

Schließlich ist aus der DE 29 71 6575 ein feldbusgesteuertes Automatisierungsgerät bekannt, das im wesentlichen aus einem Basismodul, einem Kopfmodul mit Außenkontakten und mindestens einem Funktionsmodul ohne Außenkontakte besteht, wobei das Kopfmodul und das Funktionsmodul mit dem Basismodul elektrisch leitend kontaktierbar sind. Das Basismodul ist mit Außenkontakten zum Anschluß von Feldgeräten ausgestattet, die einem Funktionsmodul räumlich zugeordnet sind und mit diesem elektrisch leitfähig verbunden sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozeßnah angeordneten Feldgeräten an eine entfernte zentrale Einrichtung in einer automatisierungstechnischen Anlage zu schaffen, die auf einfache und kompakte Art und Weise eine wahlweise Zuordnung von Feldgeräten zu feldseitigen Kommunikationsschnittstellen von E/A-Baugruppen unmittelbar im explosionsgefährdeten Bereich gestattet und die Nachteile bekannter Lösungen vermeidet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Das Wesen der Erfindung besteht in einem Verteiler, der mindestens eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit der entfernten zentralen Einrichtung, eine Mehrzahl von steckbaren E/A-Baugruppen und ein vielpoliges Anschlußklemmenfeld zum Anschluß von Feldgeräten aufweist. Die E/A Baugruppen weisen eine systemseitige Kommunikationsschnittstelle und eine feldseitige Kommunikationsschnittstelle in derselben Steckebene auf. Die systemseitigen Kommunikationsschnittstellen der E/A-Baugruppen sind mit der Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit der zentralen Einrichtung verbunden. Die feldseitigen Kommunikationsschnittstellen der E/A-Baugruppen und das Anschlußklemmenfeld sind an voneinander getrennte Kontakte einer Steckkontaktvorrichtung angeschlossen.

Darüber hinaus ist eine konfigurationsbestimmende Steckeinheit vorgesehen, die eine zu der Steckkontaktvorrichtung korrespondierende Steckgegenkontaktvorrichtung und Leiterbrücken zur elektrischen Verbindung voneinander getrennter Kontakte der Steckkontaktvorrichtung derart aufweist, daß jeweils ein Feldgerät mit der feldseitigen Kommunikationsschnittstelle mindestens einer E/A-Baugruppe verbunden ist.

Vorteilhafterweise ist die Zuordnung der Feldgeräte zu den feldseitigen Kommunikationsschnittstellen der E/A-Baugruppen durch ein einziges Bauteil, nämlich die konfigurationsbestimmende Steckeinheit, unter unveränderter Aufrechterhaltung des Verteilers und der E/A-Baugruppen definiert. Jede Änderung der Konfiguration ist durch einfachen Austausch der konfigurationsbestimmende Steckeinheit realisierbar.

Neben der Begrenzung des Variantenreichtums notwendiger Baugruppen und Bauteile und den daraus resultierenden Vorteilen bei der Herstellung, Lagerung und beim Service ist der Verzicht auf eine gesonderte Zertifizierung von komplexen Baugruppen zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen in Abhängigkeit von der durch die automatisierungstechnische Aufgabe vorgegebenen Konfiguration besonders vorteilhaft.

Die konfigurationsbestimmende Steckeinheit besteht als einziges konfigurationsabhängig variables Bauteil im wesentlichen aus Lötbrücken, wodurch die Zertifizierung stark erleichtert wird.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist die konfigurationsbestimmende Steckeinheit mehrteilig als Gruppe von Teil-Steckeinheiten derart ausgeführt, daß jedem Feldgerät genau eine Teil-Steckeinheit zugeordnet ist.

Vorteilhafterweise wird dadurch erreicht, daß die in Abhängigkeit von der Anzahl und der Anschlußart der Feldgeräte mögliche Vielfalt zertifizierungspflichtiger konfigurationsbestimmender Steckeinheiten auf ein begrenztes Sortiment typzertifizierbarer, vorkonfigurierbarer Teil-Steckeinheiten reduziert wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur redundanten Anschaltung eines Feldgeräts an eine Mehrzahl von gleichartigen E/A-Baugruppen vorgesehen, daß die konfigurationsbestimmende Steckeinheit für mit dem Feldgerät in Serie geschaltete feldseitige Kommunikationsschnittstellen gleichartiger Eingabe/Ausgabe-Baugruppen Spannungsbegrenzungsmittel aufweist.

Nach einem alternativen Merkmal ist vorgesehen, daß die konfigurationsbestimmende Steckeinheit für zu dem Feldgerät parallel geschaltete feldseitige Kommunikationsschnittstellen gleichartiger Eingabe/Ausgabe-Baugruppen Strombegrenzungsmittel aufweist.

Durch beide Merkmale ist auf einfache Weise sichergestellt, daß die an den Anschlüssen jedes einzelnen verwendeten elektrischen Betriebsmittels auftretenden Ströme und Spannungen auf die im explosionsgefährdeten Feldbereich zugelassenen Werte begrenzt sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozeßnah angeordneten Feldgeräten an eine entfernte zentrale Einrichtung

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung der Elemente

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer konfigurationsbestimmenden Steckeinheit

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung zur Anordnung von Teil-Steckeinheiten

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer konfigurationsbestimmenden Steckeinheit

Fig. 6 ein Prinzipschaltbild einer Teil-Steckeinheit zur Parallelredundanz

Fig. 7 ein Prinzipschaltbild einer Teil-Steckeinheit zur Serienredundanz

In Fig. 1 ist die logische Struktur einer Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozeßnah angeordneten Feldgeräten 2 an eine entfernte zentrale Einrichtung 1 prinzipiell dargestellt. Dazu ist ein Verteiler 3 vorgesehen, der mindestens einen Kommunikationsstecker 31 zur Kommunikation mit der entfernten zentralen Einrichtung 1, eine Mehrzahl von steckbaren E/A-Baugruppen 33 und ein vielpoliges Anschlußklemmenfeld 36 zum Anschluß von Feldgeräten 2 aufweist.

Der Verteiler 3 ist im explosionsgefährdeten Feldbereich, entfernt von der im explosionsfreien Wartenbereich untergebrachten zentralen Einrichtung 1 angeordnet. Zur Kommunikation mit der entfernten zentralen Einrichtung 1 ist der Verteiler 3 über einen Eingabe/Ausgabe-Bus 10 mit der zentralen Einrichtung 1 verbunden, der verteilerseitig an den Kommunikationsstecker 31 angeschlossen ist.

In bevorzugter Ausführungsform ist die zentrale Einrichtung 1 ein für sich bekanntes Prozeßleitsystem mit mindestens Mitteln zur Entgegennahme von Meßwerten, zur Meßwertverarbeitung und zur Ausgabe von Stellwerten in codierter Form.

Der Eingabe/Ausgabe-Bus 10 ist zur Übertragung großer Datenmengen in hoher Geschwindigkeit über weite Entfernungen im explosionsgefährdeten Feldbereich geeignet. In bevorzugter Ausführungsform ist der Eingabe/Ausgabe-Bus 10 als einer der industriell standardisierten Bussysteme, wie z. B. Profibus DP oder Foundation Fieldbus ausgeführt. Dabei kann vorgesehen sein, eine Mehrzahl von Verteilern 3 an denselben Busstrang 10 anzuschließen.

Die Feldgeräte 2 sind dezentral und prozeßnah im explosionsgefährdeten Feldbereich verteilt angeordnet. Jeweils einer Gruppe von Feldgeräten 2 ist ein Verteiler 3 zugeordnet, der sich etwa zentral in der Gruppe räumlich benachbarter Feldgeräte 2 befindet. Jedes Feldgerät 2 ist über eine Feldgeräteanschlußleitung 20 mit dem Anschlußklemmenfeld 36 des Verteilers 3 verbunden. Die Feldgeräteanschlußleitung 20 dient dabei zur Übertragung der E/A Daten. Die Speiseleistung für das an die E/A Baugruppe angeschlossene Feldgerät 2 wird dem System separat zugeführt. Die Kommunikation zwischen der E/A Baugruppe im Verteiler 3 und dem angeschlossenen Feldgerät 2 erfolgt in analoger und/oder digitaler Form in für sich bekannter Art und Weise.

Die E/A-Baugruppen 33 weisen eine systemseitige Kommunikationsschnittstelle 331 und eine feldseitige Kommunikationsschnittstelle 332 in derselben Steckebene auf. Die systemseitigen Kommunikationsschnittstellen 331 der E/A-Baugruppen 33 sind mit dem Kommunikationsstecker 31 zur Kommunikation mit der zentralen Einrichtung 1 verbunden. Zur parallelen Bedienung einer Mehrzahl von E/A-Baugruppen 33 weist der Verteiler 3 einen Verteilerbus 32 auf, an den der Kommunikationsstecker 31 und alle E/A-Baugruppen 33 angeschlossen sind.

Der Verteilerbus 32 und die systemseitige Kommunikationsschnittstelle 331 können wahlweise auch redundant ausgeführt sein. Dadurch wird sichergestellt, daß bei Ausfall eines der beiden Verteilerbusse das System seine Funktion mit Hilfe des anderen Verteilerbusses aufrechterhält.

Soweit die E/A-Baugruppen 33 und die zentrale Einrichtung 1 voneinander verschiedene Kommunikationsprotokolle unterstützen, ist der Kommunikationsstecker 31 über einen Protokollumsetzer 310 mit dem Verteilerbus 32 verbunden.

Die feldseitigen Kommunikationsschnittstellen 332 der E/A-Baugruppen 33 und das Anschlußklemmenfeld 36 sind an voneinander getrennte Kontakte einer Steckkontaktvorrichtung 34 angeschlossen. Dabei ist jede Anschlußklemme des Anschlußklemmenfelds 36 mit genau einem Kontakt der Steckkontaktvorrichtung 34 verbunden. Darüber hinaus ist jeder Anschluß jeder feldseitigen Kommunikationsschnittstelle 332 der E/A-Baugruppen 33 mit genau einem anderen Kontakt der Steckkontaktvorrichtung 34 verbunden.

Darüber hinaus ist eine konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35 vorgesehen, die gemäß Fig. 3 eine zu der Steckkontaktvorrichtung 34 korrespondierende Steckgegenkontaktvorrichtung 351 und Leiterbrücken 352 zur elektrischen Verbindung voneinander getrennter Kontakte der Steckkontaktvorrichtung 34 derart aufweist, daß jeweils ein Feldgerät 2 mit der feldseitigen Kommunikationsschnittstelle 332 mindestens einer E/A-Baugruppe 33 verbunden ist.

Unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel ist in Fig. 2 die physische Struktur der Anordnung der Elemente schematisch dargestellt. Das Grundelement des Verteilers 3 ist eine Mutterplatine in Form einer Leiterplatte mit Leiterbahnen. Ein Teil dieser Leiterbahnen bildet den Verteilerbus 32; weitere Leiterbahnen bilden die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen der feldseitigen Kommunikationsschnittstellen 332 der als Gruppe dargestellten E/A- Baugruppen 33 und den Kontakten der Steckkontaktvorrichtung 34, den Anschlußklemmen des Anschlußklemmenfelds 36 und den Kontakten der Steckkontaktvorrichtung 34 sowie die elektrische Verbindung zwischen dem Protokollumsetzer 310 und dem physischen Anschluß des Kommunikationssteckers 31 zur Kommunikation mit der zentralen Einrichtung 1.

Darüber hinaus sind auf der Mutterplatine Mittel zur Stromversorgung 37 der angeschlossenen Feldgeräte 2 über die E/A Baugruppen 33 angeordnet. In Abhängigkeit von der Anwendung kann vorgesehen sein, die Feldgeräte 2 direkt über die Mutterplatine zu versorgen.

Vorteilhafterweise ist die Zuordnung der Feldgeräte 2 zu den feldseitigen Kommunikationsschnittstellen 332 der E/A-Baugruppen 33 durch ein einziges Bauteil, nämlich die konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35, unter unveränderter Aufrechterhaltung des Verteilers 3 und der E/A-Baugruppen 33 definiert. Jede Änderung der Konfiguration ist durch einfachen Austausch der konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35 realisierbar.

Dazu ist in Fig. 3 eine konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35 dargestellt, die mit einer zu der Steckkontaktvorrichtung 34 des Verteilers 3 korrespondierenden Steckgegenkontakteinrichtung 351 ausgestattet ist. Dabei weisen die Steckkontaktvorrichtung 34 des Verteilers 3 und die korrespondierende Steckgegenkontakteinrichtung 351 der konfigurationsbestimmenden Steckeinheit 35 die gleiche Kontaktanzahl auf. Die konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35 weist Leiterbrücken 352 auf, die in Abhängigkeit von der bestimmungsgemäßen Konfiguration vorgegebene Kontakte der Steckgegenkontakteinrichtung 351 verbinden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35 gemäß Fig. 4 mehrteilig als Gruppe von Teil-Steckeinheiten 355 derart ausgeführt, daß jedem Feldgerät 2 genau eine Teil-Steckeinheit 355 zugeordnet ist. Dabei weist jede Teil-Steckeinheit 355 eine zu der Steckkontaktvorrichtung 34 des Verteilers 3 korrespondierenden Steckgegenkontakteinrichtung 351 auf, wobei die Summe aller Kontakte aller Teil-Steckeinheiten 355 gleich der Anzahl der Kontakte der Steckkontaktvorrichtung 34 des Verteilers 3 ist. Jede Teil-Steckeinheit 355 weist Leiterbrücken 352 auf, die in Abhängigkeit von der bestimmungsgemäßen Konfiguration vorgegebene Kontakte der Steckgegenkontakteinrichtung 351 verbinden.

In den Fig. 5 bis 7 sind unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel vorkonfigurierte Ausführungsformen von konfigurationsbestimmenden Steckeinheiten 35 und Teil-Steckeinheiten 355 gezeigt.

Im einzelnen ist in Fig. 5 eine konfigurationsbestimmende Steckeinheit 35 gemäß Fig. 3 mit Leiterbrücken 352 zur redundanzfreien Anschaltung einer Mehrzahl von Feldgeräten 2 an jeweils genau eine E/A-Baugruppe 33 gezeigt. Es liegt darüber hinaus im Rahmen der Erfindung, Teil-Steckeinheiten 355 mit Leiterbrücken 352 zur redundanzfreien Anschaltung einer vorgegebenen, begrenzten Anzahl von Feldgeräten 2 an jeweils genau eine E/A-Baugruppe 33 vorzusehen. Vorzugsweise sind diese Teil-Steckeinheiten 355 mit Leiterbrücken 352 zur redundanzfreien Anschaltung von zwei, vier oder acht Feldgeräten 2 an jeweils genau eine E/A- Baugruppe 33 ausgestattet.

Darüber hinaus ist in Fig. 6 eine Teil-Steckeinheit 355 mit Leiterbrücken 352 zur parallelen Anschaltung eines Feldgeräts 2 an genau zwei gleichartige E/A-Baugruppen 33 gezeigt. Zum Anschluß eines eigensicheren Feldgeräts 2 ist in die Zuleitung zum Feldgerät 2 eine Strombegrenzung 353 eingeschaltet, womit der Strom in der über das Feldgerät 2 geführten Stromschleife auf einen für eigensichere Stromkreise zulässigen Wert begrenzt wird. Die Überlagerung der für sich zulässigen Ströme in den Stromkreisen der feldseitigen Kommunikationsschnittstellen 332 der gleichartigen E/A- Baugruppen 33 auf die über das Feldgerät 2 geführten Stromschleife wird damit sicher vermieden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, eine Mehrzahl derartiger Teil-Steckeinheiten 355 zu einer einzigen konfigurationsbestimmenden Steckeinheit 35 gemäß Fig. 3 zusammenzufassen. Bei einer zwei, vier oder achtkanaligen E/A Baugruppe würden vorzugsweise auch zwei, vier oder acht derartige Teil-Steckeinheiten 355 zu einer konfigurationsbestimmenden Steckeinheit 35 zusammengefaßt.

Schließlich ist in Fig. 7 eine Teil-Steckeinheit 355 mit Leiterbrücken 352 zur seriellen Anschaltung eines Feldgeräts 2 an genau zwei gleichartige E/A-Baugruppen 33 gezeigt. Zum Anschluß eines eigensicheren Feldgeräts 2 ist in die Zuleitung zum Feldgerät 2 eine Spannungsbegrenzung 354 eingeschaltet, womit die Spannung über der zum Feldgerät 2 geführten Feldgeräteanschlußleitung 20 auf einen für eigensichere Stromkreise zulässigen Wert begrenzt wird. Die Überlagerung der für sich zulässigen Spannungen in den Stromkreisen der feldseitigen Kommunikationsschnittstellen 332 der gleichartigen E/A-Baugruppen 33 auf die über das Feldgerät 2 geführten Leiterschleife der Feldgeräteanschlußleitung 20 wird damit sicher vermieden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, eine Mehrzahl derartiger Teil-Steckeinheiten 355 zu einer einzigen konfigurationsbestimmenden Steckeinheit 35 gemäß Fig. 3 zusammenzufassen. Bei einer zwei, vier oder achtkanaligen E/A Baugruppe sind vorzugsweise auch zwei, vier oder acht derartige Teil-Steckeinheiten 355 zu einer konfigurationsbestimmenden Steckeinheit 35 zusammengefaßt.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, Teil-Steckeinheiten 355 gemäß Fig. 6 und Teil-Steckeinheiten 355 gemäß Fig. 7 zu einer einzigen konfigurationsbestimmenden Steckeinheit 35 gemäß Fig. 3 zusammenzufassen.

Bezugszeichenliste

1

zentrale Einrichtung

10

Eingabe/Ausgabe-Bus

2

Feldgerät

20

Feldgeräteanschlußleitung

3

Verteiler

31

Kommunikationsstecker

310

Protokollumsetzer

32

Verteilerbus

33

Eingabe/Ausgabe-Baugruppe

331

systemseitige Kommunikationsschnittstelle

332

feldseitige Kommunikationsschnittstelle

34

Steckkontaktvorrichtung

35

konfigurationsbestimmende Steckeinheit

351

Steckgegenkontaktvorrichtung

352

Leiterbrücke

353

Strombegrenzungsmittel

354

Spannungsbegrenzungsmittel

355

Teil-Steckeinheit

36

Anschlußklemmenfeld

37

Stromversorgung

Claims (8)

1. Anordnung zum Anschluß von dezentral und prozeßnah angeordneten Feldgeräten (2) an eine entfernte zentrale Einrichtung (1) über einen Verteiler (3),
wobei der Verteiler (3) mindestens einen Kommunikationsstecker (31) zur Kommunikation mit der entfernten zentralen Einrichtung (1), eine Mehrzahl von steckbaren Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) und ein vielpoliges Anschlußklemmenfeld (36) zum Anschluß von Feldgeräten (2) aufweist,
wobei die Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) eine systemseitige Kommunikationsschnittstelle (331) und eine feldseitige Kommunikationsschnittstelle (332) in derselben Steckebene aufweisen,
wobei die systemseitigen Kommunikationsschnittstellen (331) der Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) mit dem Kommunikationsstecker (31) zur Kommunikation mit der zentralen Einrichtung (1) verbunden sind,
wobei das Anschlußklemmenfeld (36) und die feldseitigen Kommunikationsschnittstellen (332) der Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) an voneinander getrennte Kontakte einer Steckkontaktvorrichtung (34) angeschlossen sind,
wobei eine konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) mit einer zu der Steckkontaktvorrichtung (34) korrespondierenden Steckgegenkontaktvorrichtung (351) vorgesehen ist und
wobei die konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) Leiterbrücken (352) zur elektrischen Verbindung voneinander getrennter Kontakte der Steckkontaktvorrichtung (34) derart aufweist, daß jeweils ein Feldgerät (2) mit der feldseitigen Kommunikationsschnittstelle (332) mindestens einer Eingabe/Ausgabe-Baugruppe (33) verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) für mit dem Feldgerät (2) in Serie geschaltete feldseitige Kommunikationsschnittstellen (331) gleichartiger Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) Spannungsbegrenzungsmittel (354) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) für zu dem Feldgerät (2) parallel geschaltete feldseitige Kommunikationsschnittstellen (331) gleichartiger Eingabe/Ausgabe-Baugruppen (33) Strombegrenzungsmittel (353) aufweist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) mehrteilig als Gruppe von Teil-Steckeinheiten (355) derart ausgeführt ist, daß jedem Feldgerät (2) genau eine Teil-Steckeinheit (355) zugeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die konfigurationsbestimmende Steckeinheit (35) derart ausgeführt ist, daß einer n-kanaligen E/A Baugruppe genau eine n-kanalige Teil-Steckeinheit (355) zugeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die n-kanalige Teil-Steckeinheit (355) derart ausgeführt ist, daß bis zu n Feldgeräte (2) mit den n Kanälen der E/A Baugruppe verbindbar sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) Mittel zur Stromversorgung (37) für die angeschlossenen Feldgeräte (2) aufweist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) im explosionsgefährdeten Feldbereich angeordnet ist.