DE19948285A1 - Communications module has radio receiver and/or transmitter mounted on circuit board, plug connector for internal equipment cable connections, antenna plug and/or antenna - Google Patents
Communications module has radio receiver and/or transmitter mounted on circuit board, plug connector for internal equipment cable connections, antenna plug and/or antennaInfo
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Abstract
Es wird ein Kommunikationsmodul mit auf einer Leiterplatte (B) montiertem DOLLAR A - Funkempfänger und/oder Funksender (C), DOLLAR A - Steckverbinder (D) für geräteinterne Kabelverbindungen, DOLLAR A - Antennenstecker (E) und/oder Antenne (F) DOLLAR A vorgeschlagen. Das Kommunikationsmodul (A, A') ist universell bei elektrischen und elektronischen Geräten, insbesondere Controllern, einsetzbar, um eine drahtlose Kommunikationsverbindung an Stelle einer Kabelverbindung zu realisieren.It becomes a communication module with a DOLLAR A radio receiver and / or radio transmitter (C), DOLLAR A connector (D) for internal cable connections, DOLLAR A antenna connector (E) and / or antenna (F) DOLLAR mounted on a printed circuit board (B) A suggested. The communication module (A, A ') can be used universally in electrical and electronic devices, in particular controllers, in order to implement a wireless communication connection instead of a cable connection.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationsmodul und kann beispielsweise in der Schalt- und Steuerungstechnik, insbesondere in der Industrieautomation, verwen det werden.The invention relates to a communication module and can be used, for example, in of switching and control technology, especially in industrial automation be det.
Aus der ABB Druckschrift Nr. 1SAC 104798 WO101 vom April 1998 ist ein Controller bekannt, wobei das den Controller umgebende Gehäuse mit einer Bedien/Anzeige- Einheit versehen ist. Während gewisser Betriebsabschnitte - beispielsweise während der Inbetriebnahme einer Anlage - ist es erforderlich, Bedienelemente der Bedien/An zeige-Einheit zu betätigen bzw. Anzeigeelemente der Bedien/Anzeige-Einheit zu beob achten. Insbesondere bei relativ unzugänglicher Plazierung des Controllers kann dies Schwierigkeiten bereiten. Deshalb wäre es für ein derartiges Automatisierungssystem mit Controller vorteilhaft, wenn eine Kommunikation zwischen Controller und einem Personal Computer über Funk erfolgen würde. Durch eine derartige drahtlose Kommu nikationsverbindung wäre in sehr einfacher und problemloser Weise ein Zugriff auf den Controller für die Inbetriebnahme, für Prüfzwecke, für die Konfiguration, für die Para metervorgabe, für Engineering sowie für Wartung und Instandhaltung möglich. Auch eine Fernabfrage/Zustandsabfrage des Controllers würde ermöglicht werden. Auf die konkrete räumliche Unterbringung des Controllers wäre keinerlei Rücksicht zu nehmen, was die Projektierung einer Anlage mit einem oder mehreren Controllern erleichtern würde.A controller is from ABB publication no. 1SAC 104798 WO101 from April 1998 known, the housing surrounding the controller with an operating / display Unit is provided. During certain operating phases - for example during commissioning a system - it is necessary to control the operator / operator Show unit to operate or display elements of the control / display unit to observe respect, think highly of. This can happen, in particular, if the controller is placed relatively inaccessible To cause difficulties. Therefore it would be for such an automation system with controller advantageous if communication between controller and one Personal computer would be done via radio. With such a wireless commu nikationsverbindung would be a very simple and easy way to access the Controller for commissioning, for test purposes, for configuration, for para Meter specification, possible for engineering as well as for maintenance and repair. Also a remote query / status query of the controller would be made possible. On the no specific spatial placement of the controller would be considered, which make it easier to configure a system with one or more controllers would.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zum Einbau in elektrische bzw. elektroni sche Geräte geeignetes, eine drahtlose Kommunikation realisierendes Kommunikati onsmodul anzugeben.The invention has for its object to be installed in electrical or electronic suitable devices that implement wireless communication to specify module.
Diese Aufgabe wird durch ein Kommunikationsmodul mit auf einer Leiterplatte mon
tiertem
This task is carried out by a communication module on a printed circuit board
- - Funkempfänger und/oder Funksender,- radio receiver and / or radio transmitter,
- - Steckverbinder für geräteinterne Kabelverbindungen,- connectors for internal cable connections,
- - Antennenstecker und/oder Antenne gelöst.- Antenna plug and / or antenna detached.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das vor geschlagene Kommunikationsmodul kostengünstig herstellbar ist, wenig Raumbedarf erfordert und universell einsetzbar ist. Die Kostengünstigkeit hat ihren Grund insbeson dere darin, daß wegen der universellen Einsatzfähigkeit bei einer Vielzahl unterschied licher elektrischer bzw. elektronischer Geräte eine rationelle Serienfertigung des Kom munikationsmoduls mit hoher Stückzahl ermöglicht wird.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the front beaten communication module is inexpensive to manufacture, requires little space required and can be used universally. There is a reason for the low cost in particular in the fact that because of the universal usability differed in a large number Licher electrical or electronic devices a rational series production of the com communication module with a high number of units is made possible.
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.Further advantages are evident from the description below.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich net.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims net.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the embodiment shown in the drawing Examples explained. Show it:
Fig. 1 eine Sicht auf die Oberseite eines Kommunikationsmoduls, Fig. 1 is a view of the top of a communication module,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Kommunikationsmoduls, Fig. 2 is a side view of a communication module,
Fig. 3 eine Sicht auf die Unterseite eines Kommunikationsmoduls, Fig. 3 is a view of the underside of a communication module,
Fig. 4 eine Sicht auf die Oberseite eines alternativ ausgebildeten Kommunikati onsmoduls, Fig. 4 is a view of the top of an alternative design Kommunikati onsmoduls,
Fig. 5, 6 den Einbau eines Kommunikationsmoduls in einen Gehäusedeckel eines Controllers. Fig. 5, 6 the installation of a communication module in a housing cover of a controller.
In Fig. 1 ist eine Sicht auf die Oberseite eines Kommunikationsmoduls dargestellt. Es ist eine Leiterplatte B zu erkennen, welche mit einem Funkempfänger und/oder Funk sender C, einem Steckverbinder D für geräteinterne Kabelverbindungen und einem Antennenstecker E bestückt ist.In Fig. 1 a view is shown on top of a communication module. A circuit board B can be seen, which is equipped with a radio receiver and / or radio transmitter C, a plug connector D for device-internal cable connections and an antenna plug E.
Der Steckverbinder D dient einerseits zur Energieversorgung des Kommunikationsmo duls und andererseits zur Drahtverbindung (Kommunikationssignale) mit Komponenten des elektrischen bzw. elektronischen Gerätes, in dessen Innenraum das Kommunikati onsmodul A eingebaut ist. Die Energieversorgung kann alternativ auch über eine Batte rie K erfolgen, die zusätzlich auf der Leiterplatte B montiert ist.The connector D serves on the one hand to supply energy to the communication mo duls and on the other hand for wire connection (communication signals) with components of the electrical or electronic device, in the interior of which the communicati on module A is installed. The energy supply can alternatively also be via a battery Kie done, which is also mounted on the circuit board B.
Mit dem Antennenstecker E ist eine Antenne F verbunden. Selbstverständlich kann die Antenne F in anderer räumlicher Anordnung zum Kommunikationsmodul A angeordnet und beispielsweise über einen entsprechend gestalteten Stecker rechtwinklig zur Lei terplatte B plaziert sein. Eine Befestigungsbohrung H dient zur geräteinternen Montage des Kommunikationsmoduls A an Gehäuseteilen des elektrischen oder elektronischen Gerätes. An Stelle des Antennensteckers E kann die Leiterplatte B alternativ direkt mit einer Antenne bestückt sein. Des weiteren ist auch eine Variante eines Kommunikati onsmoduls mit integrierter Antenne auf der Leiterplatte und zusätzlichem Antennen stecker für den Anschluß einer externen Antenne oder weiterer Kommunikationsmodule realisierbar.An antenna F is connected to the antenna plug E. Of course, the Antenna F arranged in a different spatial arrangement to the communication module A. and, for example, via an appropriately designed connector at right angles to the Lei plate B must be placed. A mounting hole H is used for internal installation of the communication module A on housing parts of the electrical or electronic Device. Instead of the antenna connector E, the printed circuit board B can alternatively be used directly an antenna. It is also a variant of a communicati onsmoduls with integrated antenna on the circuit board and additional antennas connector for connecting an external antenna or other communication modules realizable.
Zweckmäßig ist der Antennenstecker E derart am Rande der Leiterplatte B angeordnet, daß die Steckverbindung des beispielsweise winkelförmigen Antennensteckers zumin dest abschnittsweise über den Rand der Leiterplatte B ragt und auf diese Weise in eine Ausnehmung in einer Seitenwand des Gerätegehäuses greift. Auf diese Weise ist eine Montage der Antenne auf der Außenfläche der Seitenwand in einfacher Art möglich.The antenna connector E is expediently arranged on the edge of the printed circuit board B, that the connector of the angular antenna connector, for example protrudes at least in sections over the edge of the circuit board B and in this way into a Recess in a side wall of the device housing engages. That way is one The antenna can be easily mounted on the outer surface of the side wall.
In Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Kommunikationsmoduls dargestellt. Es ist die mit Steckverbinder D, Funkempfänger und/oder Funksender C und Antennenstecker E mit eingesteckter Antenne F bestückte Leiterplatte B zu erkennen. Lötstifte G des Anten nensteckers E sind skizziert, um anzudeuten, daß eine Variation des Kommunikati onsmoduls A durch Ersatz des Antennensteckers E durch eine in das Kommunikati onsmodul selbst integrierte Antenne in einfacher Art und Weise realisierbar ist.In Fig. 2 is a side view is shown of a communication module. The circuit board B equipped with plug connector D, radio receiver and / or radio transmitter C and antenna plug E with inserted antenna F can be seen. Soldering pins G of the antenna plug E are outlined to indicate that a variation of the communication module A by replacing the antenna plug E with an antenna integrated into the communication module itself can be implemented in a simple manner.
In Fig. 3 ist eine Sicht auf die Unterseite eines Kommunikationsmoduls dargestellt. Es ist die Leiterplatte B mit Befestigungsbohrung H, Lötstiften G und über den Rand ra gendem Antennenstecker E mit eingesteckter Antenne F zu erkennen.In Fig. 3 is a view is shown on the underside of a communication module. It can be seen the circuit board B with mounting hole H, solder pins G and over the edge ra gerigen antenna connector E with the antenna F inserted.
In Fig. 4 ist eine Sicht auf die Oberseite eines alternativ ausgebildeten Kommunikati onsmoduls dargestellt. Bei diesem alternativen Kommunikationsmodul A' fehlt der An tennenstecker E und die Antenne F ist direkt auf die Leiterplatte B montiert. Diese al ternative Ausführungsform eignet sich beispielsweise für den Einbau in Gerätegehäuse, welche keine abschirmenden Wirkungen hinsichtlich der Funksignale haben. Die An tenne F kann alternativ derart auf der Leiterplatte B montiert sein, daß sie den Rand der Leiterplatte überragt und durch eine Ausnehmung in einer Gerätewand oder im Gehäu sedeckel greift.In Fig. 4 is a view of the top of an alternative communication module is shown on. In this alternative communication module A 'the antenna connector E is missing and the antenna F is mounted directly on the printed circuit board B. This alternative embodiment is suitable, for example, for installation in device housings which have no shielding effects with regard to the radio signals. At the F antenna can alternatively be mounted on the printed circuit board B in such a way that it projects beyond the edge of the printed circuit board and engages through a recess in a device wall or in the housing cover.
In den Fig. 5 und 6 ist der Einbau eines Kommunikationsmoduls in einen Gehäusedec kel eines Controllers dargestellt. In beiden Fig. 5, 6 ist die Innenseite eines Gehäuse deckels I gezeigt, wobei das Kommunikationsmodul A derart auf dem Gehäusedeckel I befestigt ist, daß der Antennenstecker E mit aufgesteckter Antenne F durch eine Aus nehmung J in der Seitenwand des Gehäusedeckels greift. Die außerhalb des Gehäu ses angeordnete Antenne wird mit dem Antennenstecker E kontaktiert. In FIGS. 5 and 6 is the incorporation of a communication module in a Gehäusedec a controller kel shown. In both Figs. 5, 6, the inner side is shown of a housing cover I, wherein the communication module A is such mounted on the housing cover I, that the antenna connector E with attached antenna F recess by one of J engages in the side wall of the housing cover. The antenna arranged outside the housing is contacted with the antenna connector E.
Ein wichtiges Anwendungsgebiet des vorgeschlagenen Kommunikationsmoduls A bzw. A' ist das eingangs bereits erläuterte Automatisierungssystem mit einem Controller, bei welchem eine Kommunikation zwischen dem Controller und einem Personal Computer über Funk erfolgt, wozu der Controller mit einem Funkempfänger (gegebenenfalls auch mit einem Funksender) und der Personal Computer mit einem Funksender (gegebe nenfalls auch mit einem Funkempfänger) auszurüsten sind, was vorteilhaft jeweils durch die erfindungsgemäßen Kommunikationsmodule A bzw. A' erfolgt.An important area of application of the proposed communication module A or A 'is the automation system with a controller, already explained at the beginning which is a communication between the controller and a personal computer done via radio, for which the controller with a radio receiver (if necessary also with a radio transmitter) and the personal computer with a radio transmitter (given if necessary also to be equipped with a radio receiver), which is advantageous in each case by the communication modules A or A 'according to the invention.
Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet des vorgeschlagenen Kommunikationsmo duls A bzw. A' ist ein Controller, insbesondere eine dezentralisierte Steuerungseinheit, und eine räumlich vom Gehäuse des Controllers entfernte Bedien/Anzeige-Einheit (Face Plate) für den Controller. Sowohl der Controller als auch die zugehörige Bedi en/Anzeige-Einheit sind mit den vorgeschlagenen Kommunikationsmodulen A bzw. A' ausgerüstet, welche jeweils Funksender und Funkempfänger aufweisen, so daß eine bidirektionale Kommunikation zwischen Controller und Bedien/Anzeige-Einheit erfolgen kann. Bei den Kommunikationsmodulen A bzw. A' können wahlweise getrennte Sender und Empfänger oder kombinierte Sender/Empfänger verwendet werden. Selbstver ständlich enthalten die Funksender + Funkempfänger des Kommunikationsmodules A bzw. A' die erforderlichen Modulatoren/Demodulatoren bzw. Codierer/Decodierer. Die Antennen können je nach Ausgestaltung und Materialbeschaffenheit des Gehäuses von Bedien/Anzeige-Einheit bzw. Controller im Gehäuseinnenraum oder außerhalb hiervon angeordnet werden.Another important area of application of the proposed communication mo duls A or A 'is a controller, in particular a decentralized control unit, and an operating / display unit that is spatially remote from the housing of the controller (Face Plate) for the controller. Both the controller and the associated operator / Display unit are with the proposed communication modules A and A ' equipped, which each have radio transmitters and radio receivers, so that a bidirectional communication between controller and control / display unit can. With the communication modules A and A ', separate transmitters can be used and receiver or combined transmitter / receiver can be used. Self ver the radio transmitters + radio receivers of communication module A are always included or A 'the necessary modulators / demodulators or coders / decoders. The Antennas can vary depending on the design and material properties of the housing of control / display unit or controller inside or outside the housing be arranged from this.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz eines Bluetooth™ Moduls als Funksender/Funk empfänger beim Kommunikationsmodul A bzw. A', wobei die Übertagungsfrequenz 2,4 GHz beträgt und Frequency Hopping verwendet wird. Es wird ein robuster, störungssi cherer Datentransfer ermöglicht.The use of a Bluetooth ™ module as a radio transmitter / radio is particularly advantageous Receiver for communication module A or A ', the transmission frequency 2.4 GHz and frequency hopping is used. It will be a robust, trouble-free system Secure data transfer enabled.
Das derart geschaffene Informationssystem erlaubt es, die Bedien/Anzeige-Einheit im Hinblick auf optimale Bedienbarkeit, Handhabbarkeit und Steuerungs/Führungs/Regu lierungsmöglichkeit zu plazieren, ohne daß dabei Rücksicht auf die räumliche Unter bringung des Controllers zu nehmen wäre. The information system created in this way allows the control / display unit in the With regard to optimal usability, manageability and control / guidance / regu placement possibility without taking into account the spatial sub bringing the controller would be.
Die gewonnene Mobilität und Flexibilität führt darüber hinaus zu reduzierten Kosten im Hinblick auf das Engineering und den erforderlichen Installationsaufwand, da der durch eine Verkabelung erforderliche Montageaufwand herabgesetzt wird. Da eine Verkabe lung entfällt, reduzieren sich auch die Materialkosten.The mobility and flexibility gained also leads to reduced costs in the With regard to the engineering and the required installation effort, because of the a wiring effort required assembly is reduced. Because a wiring material costs are also reduced.
Insbesondere bei Anlagen mit einer Vielzahl von Controllern ist es sehr vorteilhaft, daß eine einzige zur Fernsteuerung geeignete Bedien/Anzeige-Einheit an geeigneter Stelle vorgesehen werden kann, ohne daß es dabei eine Rolle spielt, wo die ferngesteuerten bzw. fernabgefragten Controller im Einzelfall angeordnet sind. Bei einer derartigen An lage mit mehreren Controllern ist es möglich, eine einzige Antenne für alle in den Con trollern eingebauten Kommunikationsmodule A zu verwenden, wobei die Verbindungen über Antennenkabel und die Antennenstecker E erfolgen.Especially in systems with a large number of controllers, it is very advantageous that a single control / display unit suitable for remote control at a suitable location can be provided without it mattering where the remote controlled or remote polled controllers are arranged in individual cases. With such an location with several controllers, it is possible to have a single antenna for all in the con trollers to use built-in communication modules A, the connections via antenna cable and antenna connector E.
Bei einer Anlage mit mehreren Kommunikationsmodulen ist es auch möglich, ein einzi ges Kommunikationsmodul mit integrierter Antenne und zusätzlichem Antennenstecker einzusetzen, während die weiteren Kommunikationsmodule jeweils lediglich einen An tennenstecker und keine integrierte Antenne aufweisen. Die Verbindungen untereinan der erfolgen wiederum mittels Antennenkabel. Auch bei einer solchen Realisierung ist die Aufgabe "mehrere Kommunikationsmodule mit einer Antenne" auf einfache und ko stengünstige Art gelöst.In a system with several communication modules, it is also possible to use one Communication module with integrated antenna and additional antenna connector to use, while the other communication modules each only one An cable connector and no integrated antenna. The connections with each other this is done using antenna cables. Even with such a realization the task of "multiple communication modules with one antenna" on simple and knockout inexpensive way solved.
Ein weiteres Anwendungsgebiet des vorgeschlagenen Kommunikationsmoduls A ist ein Automatisierungssystem mit Controller und mehreren fernsteuerbaren Eingabe/Aus gabeeinheiten, d. h. Eingabegeräten und/oder Ausgabegeräten und/oder kombinierten Eingabe/Ausgabegeräten, wobei die Kommunikation zwischen Controller und fernsteu erbaren Eingabe/Ausgabeeinheiten über Funk erfolgt, wozu sowohl der Controller als auch die fernsteuerbaren Eingabe/Ausgabeeinheiten mit entsprechenden Funksen dern, Funkempfängern und Antennen, d. h. mit Kommunikationsmodulen A bzw. A' ausgerüstet sind. Another area of application of the proposed communication module A is Automation system with controller and several remote-controlled input / off delivery units, d. H. Input devices and / or output devices and / or combined Input / output devices, the communication between controller and remote control possible input / output units via radio, for which both the controller and also the remotely controllable input / output units with corresponding radio sensors , radio receivers and antennas, d. H. with communication modules A or A ' are equipped.
Ein solches Automatisierungssystem mit drahtloser Kommunikationsverbindung erlaubt es in einfacher und problemloser Weise, die Ein- und/oder Ausgabeeinheiten allein im Hinblick auf optimale Signalerfassung bzw. Signalausgabe zu plazieren, ohne daß da bei Rücksicht auf die räumliche Unterbringung des Controllers zu nehmen wäre. Die gewonnene Flexibilität führt zu reduzierten Kosten im Hinblick auf das Engineering und den erforderlichen Installationsaufwand, da der durch eine Verkabelung erforderliche Montageaufwand entfällt. Da eine Verkabelung entfällt, reduzieren sich auch die Mate rialkosten.Such an automation system with a wireless communication link allows it in a simple and easy way, the input and / or output units alone in Placing with regard to optimal signal acquisition or signal output, without that considering the spatial accommodation of the controller would have to be taken. The gained flexibility leads to reduced engineering and engineering costs the required installation effort because the required by wiring Assembly effort is eliminated. Since there is no wiring, the mate is also reduced rial costs.
Der Einsatz des Kommunikationsmoduls A bzw. A' ist durch die vorstehend erläuterten Anwendungsbeispiele keinesfalls beschränkt, es ist vielmehr ein universeller Einsatz bei allen elektrischen bzw. elektronischen Geräten realisierbar, bei denen Kabelverbin dungen vorteilhaft durch drahtlose Kommunikationsverbindungen ersetzt werden sol len.The use of the communication module A or A 'is explained by the above Application examples are by no means restricted, rather it is a universal application Realizable with all electrical or electronic devices where cable connection solutions should advantageously be replaced by wireless communication links len.
Claims (4)
- - Funkempfänger und/oder Funksender (C),
- - Steckverbinder (D) für geräteinterne Kabelverbindungen,
- - Antennenstecker (E) und/oder Antenne (F).
- - radio receiver and / or radio transmitter (C),
- - plug connector (D) for internal cable connections,
- - Antenna connector (E) and / or antenna (F).
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1999
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |