特許 7419398 データ伝送及び制御システムで使用するためのモジュールスイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-12

(45)【発行日】2024-01-22

(54)【発明の名称】データ伝送及び制御システムで使用するためのモジュールスイッチ

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20240115BHJP

【ＦＩ】

G05B19/05 L

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021560962

(86)(22)【出願日】2020-04-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-16

(86)【国際出願番号】 EP2020061230

(87)【国際公開番号】W WO2020216796

(87)【国際公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-10-14

(31)【優先権主張番号】BE2019/5271

(32)【優先日】2019-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】BE

(73)【特許権者】

【識別番号】594070612

【氏名又は名称】フェニックス コンタクト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔａｃｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｆｌａｃｈｓｍａｒｋｔｓｔｒａｓｓｅ ８， Ｄ－３２８２５ Ｂｌｏｍｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】ミュラー， マルティン

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－７３４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－８１３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１４０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８１２２３７１（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ伝送及び制御システム（１０）で使用するためのモジュールスイッチ（３０）であって、
イーサネット（登録商標）・ベースの通信をサポートする第１のバスセグメント（１２０）と、イーサネット・データパケットを送受信するための少なくとも１つの第１のインターフェース（４０－４２）とを備える第１のモジュール（３１）であって、前記少なくとも１つの第１のインターフェース（４０－４２）は前記第１のバスセグメント（１２０）と電気的に接続されている、第１のモジュール（３１）と、
イーサネット・ベースの通信をサポートする第２のバスセグメント（１２１）と、イーサネット・データパケットを伝送するために、２線ケーブル（１００，１０１）を介して２線インターフェース（９１，１１１）によって外部のイーサネット適合デバイス（９０，１１０）が接続可能な複数の第２のインターフェース（５０－５２）とを備える第２のモジュール（３２）であって、前記第２のインターフェース（５０－５２）は、電気的に前記第２のバスセグメント（１２１）と接続されている、第２のモジュール（３２）と、
前記インターフェース（４０－４４；５０－５２）との間の前記バスセグメント（１２０，１２１）を介したイーサネット・データパケットの伝送を制御するように設計された内部制御ユニット（４８）と、を含み、
前記第１のモジュール（３１）及び前記第２のモジュール（３２）は、それぞれ独立したハウジング内に配置されており、それぞれ前記第１のバスセグメント（１２０）及び前記第２のバスセグメント（１２１）を電気的に連結するためのインターフェース（４７，５３）を備える、ことを特徴とするモジュールスイッチ。

【請求項2】

前記第１のモジュール（３１）は、光導波路を接続するための少なくとも１つの光学的インターフェース（４３，４４）を備え、前記光学的インターフェース（４３，４４）は、電気光学的変換器（４５，４６）を介して前記第１のバスセグメント（１２０）と接続されている、及び／又は、前記少なくとも１つの第１のインターフェース（４０－４２）は、２線又は４線又は８線のケーブル（２２）を接続するために設計されている、ことを特徴とする請求項１に記載のモジュールスイッチ。

【請求項3】

複数の第３のインターフェース（６０，６３）と、イーサネット・ベースの通信をサポートする第３のバスセグメント（１２２）とを備える第３のモジュール（３３）を備え、前記第３のインターフェース（６０，６３）は、それぞれ、外部のＩＯ－Ｌｉｎｋデバイスを接続するためのＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェースとして設計され、それぞれ、ゲートウェイ（６１，６２）を介して前記第３のバスセグメント（１２２）と接続されており、前記第３のモジュール（３３）は独立したハウジング内に配置され、前記第３のバスセグメント（１２２）を前記第１のバスセグメント（１２０）又は前記第２のバスセグメント（１２１）と電気的に連結するための少なくとも１つのインターフェース（６４，６５）を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモジュールスイッチ。

【請求項4】

複数の第４のインターフェース（７０，７３）と、イーサネット・ベースの通信をサポートする第４のバスセグメント（１２３）とを備える第４のモジュール（３４）を備え、前記第４のインターフェース（７０，７３）は、それぞれ、外部のワイヤレス・デバイスを接続するためのワイヤレス・インターフェースとして設計され、それぞれ、ゲートウェイ（７１，７２）を介して前記第４のバスセグメント（１２３）と接続されており、前記第４のモジュール（３４）は独立したハウジング内に配置され、前記第４のバスセグメント（１２３）を前記バスセグメント（１２０－１２２）のうちの１つと電気的に連結するための少なくとも１つのインターフェース（７４，７５）を備える、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のモジュールスイッチ。

【請求項5】

前記モジュールの前記ハウジングは、サイド・バイ・サイド配置で互いに隣り合って並置可能である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のモジュールスイッチ。

【請求項6】

前記モジュールの前記ハウジングは、支持レール上にラッチ可能である、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のモジュールスイッチ。

【請求項7】

前記内部制御ユニット（４８）は、前記インターフェース（５０－５２；６０，６３；７０，７３）との間の前記バスセグメント（１２１－１２３）を介したイーサネット・データパケットの伝送を制御する、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモジュールスイッチ。

【請求項8】

前記内部制御ユニット（４８）は、前記第１のモジュール（３１）内に実装されている、ことを特徴とする請求項７に記載のモジュールスイッチ。

【請求項9】

少なくとも１つの、請求項１～８のいずれか１項に記載のモジュールスイッチと、２線又は４線又は８線のケーブル（２２）を介して前記第１のモジュール（３１）の前記第１のインターフェース（４０）のうちの１つに接続された制御装置（２０）と、イーサネット・データパケットを伝送するために２線ケーブル（１００，１０１）を介して前記第２のモジュール（３２）の前記第２のインターフェース（５１，５２）のうちの１つに接続された、２線インターフェース（９１，１１１）を備える少なくとも１つのイーサネット適合デバイス（９０，１１０）と、を含むデータ伝送及び制御システム（１０）。

【請求項10】

前記イーサネット適合デバイス（９０，１１０）は、イーサネット適合Ｉ／Ｏデバイスである、ことを特徴とする請求項９に記載のデータ伝送及び制御システム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に、例えば自動化システムのようなデータ伝送及び制御システムにおいて使用することができるモジュールスイッチ、並びに、そのようなモジュールスイッチを備えるデータ伝送及び制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ごく一般的に、自動化システムは、複数のセンサ及びアクチュエータが、伝送媒体を介して、上位の制御装置とデータを交換することができるという点で際立っている。自動化システムの設置を構造化し単純化するために、いわゆるＩ／Ｏモジュールを設けることができ、当該Ｉ／Ｏモジュールは、伝送媒体を介して上位の制御装置と接続され、その際、各Ｉ／Ｏモジュールには、複数のセンサ及びアクチュエータを接続することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の根底にある課題は、データ伝送及び制御システムの容易なスケーリング、並びに、異なる伝送媒体及び種々の通信プロトコルへのデータ伝送及び制御システムの柔軟な適合を可能とする、データ伝送及び制御システムで使用するためのモジュールスイッチを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の核となる着想は、モジュールから柔軟に構築可能なスイッチを創作する点に見ることができ、当該スイッチにおいては、内部の通信、すなわちモジュール間の、特にモジュールのインターフェース又は接続ポート間の、及び好ましくは、モジュールスイッチに接続された外部の制御装置へのイーサネット（登録商標）通信プロトコルに従った通信が行われ、その一方で、モジュールのインターフェース間の、及び、これらのインターフェースに接続された電子又は電気デバイス間の通信は、異なる伝送媒体を介して行われ得る。

【0005】

上述した技術的な課題は、一方では、請求項１の特徴によって解決される。

【0006】

それによれば、データ伝送及び制御システムで使用するためのモジュールスイッチが提供され、当該モジュールスイッチは以下の特徴を含む：
イーサネット・ベースの通信をサポートする第１のバスセグメントと、イーサネット・データパケットを送受信するための少なくとも１つの第１のインターフェースと、を備え、少なくとも１つの第１のインターフェースが第１のバスセグメントと電気的に接続されている、第１のモジュール、
イーサネット・ベースの通信をサポートする第２のバスセグメントと、イーサネット・データパケットを伝送するために、２線ケーブルを介して２線インターフェースによって外部のイーサネット適合デバイスが接続可能な複数の第２のインターフェースと、を備える第２のモジュール

【0007】

このようにして、第２のバスセグメントと、それぞれの外部のイーサネット適合デバイスとの間でのイーサネット通信が可能となり得る。第２のインターフェースは、第２のバスセグメントと電気的に接続されており、第１のモジュール及び第２のモジュールは、それぞれ独立したハウジング内に配置され、それぞれ第１及び第２のバスセグメントを電気的に連結するためのインターフェースを備える。第２のモジュールの第２のインターフェース及びイーサネット適合デバイスの２線インターフェースは、それぞれ例えば、シングルペア・イーサネット・インターフェースであることができ、２線ケーブルは、シングルペア・イーサネット・ケーブルとして設計することができる。

【0008】

データ伝送及び制御システムは、例えば、産業用自動化システム又は建築用自動化システムであることができ、外部のイーサネット適合デバイスは、例えばセンサ又はアクチュエータのようなイーサネット適合Ｉ／Ｏデバイスであることができる点に留意されたい。

【0009】

第１のモジュールは、光導波路を接続するための少なくとも１つの光学的インターフェースを備え、光学的インターフェースは、電気光学的変換器を介して第１のバスセグメントと接続されている、及び／又は、少なくとも１つの第１のインターフェースは、２線又は４線又は８線のケーブルを接続するために設計することができる。

【0010】

有利な発展形態によれば、モジュールスイッチは、第３のモジュールによって拡張することができ、当該第３のモジュールは、複数の第３のインターフェースと、イーサネット・ベースの通信をサポートする第３のバスセグメントとを備え、第３のインターフェースは、それぞれ、外部のＩＯ－Ｌｉｎｋデバイスを接続するためのＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェースとして設計され、それぞれ、ゲートウェイを介して第３のバスセグメントと接続されており、第３のモジュールは独立したハウジング内に配置されており、第３のバスセグメントを第１又は第２のバスセグメントと電気的に連結するための少なくとも１つのインターフェースを備える。

【0011】

有利な発展形態によれば、モジュールスイッチは、任意に又は付加的に、第４のモジュールによって拡張することができ、当該第４のモジュールは、複数の第４のインターフェースと、イーサネット・ベースの通信をサポートする第４のバスセグメントとを備え、第４のインターフェースは、それぞれ、外部のワイヤレス・デバイスを接続するためのワイヤレス・インターフェースとして設計され、それぞれ、ゲートウェイを介して第４のバスセグメントと接続されており、第４のモジュールは独立したハウジング内に配置されており、第４のバスセグメントをバスセグメントのうちの１つと電気的に連結するための少なくとも１つのインターフェースを備える。

【0012】

コンパクトな設計を可能とするために、モジュールのハウジングは、サイド・バイ・サイド配置で互いに直接的に隣り合って並置可能であることができる。モジュールのハウジングは、例えば、モジュールの機械的な組み立てを容易にする機械的なラッチ要素を備えることができる。

【0013】

有利な発展形態によれば、モジュールのハウジングは、ラッチ要素を備えることができ、当該ラッチ要素によって、ハウジングは、支持レールにラッチされ得る。

【0014】

有利な発展形態によれば、モジュールスイッチは、インターフェースへの又はインターフェースからのバスセグメントを介したイーサネット・データパケットの伝送を制御するように設計された、内部の制御ユニットを備える。好ましくは、内部の制御ユニットは、第１のモジュール内に実装されている。内部の制御ユニットが、独立したモジュール、又は、モジュールスイッチの第２～第４のモジュールのうちの１つに実装されることも考えられる。

【0015】

実用的な発展形態によれば、第１のモジュールは、それぞれ光導波路を接続するための複数の光学的インターフェースを備えることができ、光学的インターフェースは、それぞれ、電気光学的変換器を介して、第１のバスセグメントと接続されている。付加的に又は任意に、それぞれの光導波路を接続するための光学的インターフェースを、第２の及び／又は第３の及び／又は第４の及び／又は更なるモジュール内に実装することができ、その際、各光学的インターフェースは、次いで、電気光学的変換器、すなわち媒体変換器を介して、対応するバスセグメントと接続される。

【0016】

上述した技術的な課題は、他方では、請求項９の特徴によって解決される。

【0017】

それによれば、先行する請求項１～８のうちの１つによるモジュールスイッチを少なくとも１つ含むデータ伝送及び制御システムが提供される。更に、データ伝送及び制御システムは、２線又は４線又は８線のケーブルを介して第１のモジュールの第１のインターフェースのうちの１つに接続された制御装置と、イーサネット・データパケットを伝送するために２線ケーブルを介して第２のモジュールの第２のインターフェースのうちの１つに接続された、２線インターフェースを備える少なくとも１つのイーサネット適合デバイス、特にイーサネット適合Ｉ／Ｏデバイスと、を備える。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明が、以下において、単一の図面と関連する実施例に基づいて、詳細に説明される。

【0019】

図面には、例示的なデータ伝送及び制御システム１０が示されており、これは例えば産業用自動化システムであり得る。例示的な自動化システム１０は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）として設計され得る、上位のイーサネット適合制御装置２０を含む。更に、例示的な自動化システム１０は、少なくとも１つのモジュールスイッチ３０を備えることができる。「イーサネット適合」という表現は、好ましくは、通信のための装置が、標準イーサネット通信プロトコルに従って設計されていることを意味すると解釈されるべきである。

【0020】

モジュールスイッチ３０は第１のモジュール３１を備え、当該第１のモジュールは、第１のバスセグメント１２０と、少なくとも１つの第１のイーサネット・ベースのインターフェース、好ましくは複数の第１のイーサネット・ベースのインターフェース４０～４２とを備え、これらには、それぞれ、外部の電子デバイスを接続するための２線又は４線又は８線のケーブル２２が接続可能である。第１のインターフェース４０～４２は、第１のバスセグメント１２０と電気的に接続されている。第１のバスセグメント１２０及び２線又は４線又は８線のケーブルを介して、好ましくはイーサネット・データパケットを、標準イーサネット通信プロトコルに従って伝送することができる。３つの第１のインターフェース４０～４２は、例えばＲＪ４５ソケットとして設計され得る。制御装置２０は、イーサネット・ベースのインターフェース２１を備える。したがって、例えば、２線又は４線又は８線のケーブル２２を介してイーサネット・データパケットを送受信するための制御装置２０は、第１のモジュール３１の第１のインターフェース４０と電気的に接続され得る。

【0021】

図示された実施例では、第１のモジュール３１は、それぞれ光導波路を接続するための光学的インターフェース４３及び４４をも備えることができる。２つの光学的インターフェース４３及び４４は、それぞれ、電気光学的変換器４５又は４６を介して第１のバスセグメント１２０と接続されている。電気光学的変換器は、ここでは媒体変換器として機能する。

【0022】

モジュールスイッチ３０は第２のモジュール３２を含み、当該第２のモジュールは、第２のバスセグメント１２１と、複数の第２のインターフェース５０～５２とを備え、これらには、それぞれ、外部のイーサネット適合デバイス、特にイーサネット適合Ｉ／Ｏデバイスが、２線ケーブルを介して２線インターフェースによって接続可能である。第２のインターフェース５０～５２は、それぞれ第２のバスセグメント１２１と接続されており、２線ケーブルを介して受信されたイーサネット・データパケットを、４線又は８線ケーブルを介して伝送するために、及び、その逆の目的のために変換するという、２線式変換器の機能を実行することができる。

【0023】

図示されているのは、それぞれが２線インターフェース９１又は１１１を備える２つの外部のイーサネット適合Ｉ／Ｏデバイス９０，１１０である。２線インターフェース９１及び１１１は、ＲＪ４５ソケットとして設計されることができ、インターフェース９１は２線ケーブル１００を介してＩ／Ｏデバイス９０と、インターフェース１１１は２線ケーブル１０１を介してＩ／Ｏデバイス１１０と、それぞれ接続され得る。イーサネット適合Ｉ／Ｏデバイス９０は、温度センサであることができ、イーサネット適合Ｉ／Ｏデバイス１１０は、例えばアクチュエータであることができる。第２のバスセグメント１２１並びに２線ケーブル１００及び１０１を介して、イーサネット・データパケットが伝送され得る。第２のモジュール３２の第２のインターフェース５０～５２及びイーサネット適合デバイス９０又は１１０の２線インターフェース９１及び１１１は、それぞれ例えば、シングルペア・イーサネット・インターフェースであることができ、２線ケーブル１００及び１０１は、シングルペア・イーサネット・ケーブルとして設計され得る。

【0024】

第１のモジュール３１及び第２のモジュール３２は、それぞれ独立したハウジング内に配置されており、それぞれ、第１のバスセグメントを第２のバスセグメントと電気的に連結するためのインターフェース４７又は５３を備えている。第１のバスセグメント１２０はインターフェース４７で終端し、第２のバスセグメント１２１はインターフェース５３で終端している。インターフェース４７及び５３は、モジュール３１及び３２のハウジングが、サイド・バイ・サイド配置で互いに直接的に隣り合うように並置可能であり、２つのバスセグメント１２０及び１２１が、組み立てられた状態において電気的に互いに接続されるように、対向するハウジング側面に配置されている。第２のバスセグメント１２１は、その第２の端部において、ハウジングの反対側の側面に配置され、更なるモジュールのバスセグメントとの電気的な連結のために設計された、更なるインターフェース５４と接続されている。

【0025】

モジュールスイッチ１０は、例えば第２のモジュール３２と、しかしながら第１のモジュール３１とも接続され得る、第３のモジュール３３によって、拡張することができる。第３のモジュール３３は、複数の第３のインターフェース６０，６３及び第３のバスセグメント１２２を備え、当該第３のバスセグメントを介して、好ましくは、イーサネット・データパケットが、標準イーサネット通信プロトコルに従って伝送され得る。第３のインターフェース６０，６３は、それぞれ、外部のＩＯ－Ｌｉｎｋデバイスが接続され得るＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェースとして設計されている。ＩＯ－Ｌｉｎｋデバイスは、上位の制御装置２０と通信することができるインテリジェント・センサ又はアクチュエータであることができる。ＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェース６０は、ゲートウェイ６１を介して第３のバスセグメントと電気的に接続されており、他方のＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェース６３は、ゲートウェイ６２を介して第３のバスセグメント１２２と電気的に接続されている。ＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェース６０及びゲートウェイ６１、又は、ＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェース６３及びゲートウェイ６２が、それぞれ単一のアセンブリを構成することも考えられる。言うまでもなく、第３のモジュール３３は、２つより多くのＩＯ－Ｌｉｎｋインターフェースを備えることもできる。ゲートウェイ６１及び６２は、特に、ＩＯ－Ｌｉｎｋ通信プロトコルをイーサネット通信プロトコルに及びその逆に変換するプロトコル変換器として機能し、その結果、ＩＯ－Ｌｉｎｋデバイスは、モジュールスイッチ３０を介して、上位のイーサネット適合制御装置２０と、データを交換することができる。

【0026】

第３のモジュール３３は、これまた同様に独立したハウジング内に配置されており、例えば第２のモジュール３２の第２のバスセグメント１２１との電気的な連結のための、第３のバスセグメント１２２を終端させるインターフェース６４を備えている。インターフェース６４及び５４は、モジュール３２及び３３のハウジングが、サイド・バイ・サイド配置で互いに直接的に隣り合うように並置可能であり、２つのバスセグメント１２１及び１２２が、組み立てられた状態において電気的に互いに接続されるように、対向するハウジング側面に配置されている。第３のバスセグメント１２２は、その第２の端部において、ハウジングの反対側の側面に配置され、更なるモジュールのバスセグメントとの電気的な連結のために設計された、更なるインターフェース６５と接続されている。

【0027】

図示された実施例では、モジュールスイッチ３０は、例えば第３のモジュール３３と接続され得る第４のモジュール３４によって、拡張することができる。第４のモジュール３４は、複数の第４のインターフェース７０，７３及び第４のバスセグメント１２３を備えている。第４のインターフェース７０，７３は、それそれ外部の無線デバイスが接続され得る、ワイヤレス・インターフェースとして設計され得る。ワイヤレス・インターフェース７０及び７３は、ゲートウェイ７１又はゲートウェイ７２を介して、第４のバスセグメント１２３と電気的に接続され得る。ワイヤレス・インターフェース７０及びゲートウェイ７１、又は、ワイヤレス・インターフェース７３及びゲートウェイ７２が、それぞれ単一のアセンブリを構成することも考えられる。言うまでもなく、第４のモジュール３４は、２つより多くのワイヤレス・インターフェースを備えることもできる。ゲートウェイ７１及び７２は、特に、これまた同様にワイヤレス又は無線通信プロトコルをイーサネット通信プロトコルに及びその逆に変換するプロトコル変換器として機能し、その結果、ワイヤレス・デバイスは、モジュールスイッチ３０を介して、上位のイーサネット適合制御装置２０と、データを交換することができる。

【0028】

第４のモジュール３４は、これまた同様に独立したハウジング内に配置されており、例えば第３のモジュール３３の第３のバスセグメント１２２との電気的な連結のための、第４のバスセグメント１２３を終端させるインターフェース７４を備えている。インターフェース７４及び６５は、モジュール３３及び３４のハウジングが、サイド・バイ・サイド配置で互いに直接的に隣り合うように並置可能であり、２つのバスセグメント１２２及び１２３が、組み立てられた状態において電気的に互いに接続されるように、対向するハウジング側面に配置されている。第４のバスセグメント１２３は、その第２の端部において、ハウジングの反対側の側面に配置され、更なるモジュールのバスセグメントとの電気的な連結のために設計された、更なるインターフェース７５と接続されている。

【0029】

モジュール３１～３４及びそれらの電気及び／又は電子部品にエネルギーを供給することを可能とするために、例えばモジュール３４と連結され得る更なるモジュール３５が設けられ得る。モジュール３５は、更なるバスセグメント１２４に加えて、例えば外部の２４Ｖ直流電源が接続され得る２つの接続部を備えている。効率的な実施では、バスセグメント１２０～１２４を介して供給電圧がそれぞれのモジュールに伝送され得ることが、意図されている。この場合、２つの接続部８０及び８１は、バスセグメント１２４と電気的に接続されている。バスセグメント１２４は、隣接するモジュールのバスセグメントと電気的に接続されることを可能とするために、両端において、それぞれインターフェース８３又は８２と接続され得る。

【0030】

モジュール３１～３５のハウジングは、ラッチ要素を備えることができ、その結果、モジュールのハウジングは、機械的にも互いに連結可能である。モジュール３１～３５が組み立てられた状態において、バスセグメント１２０～１２４は、イーサネット・データパケットを伝送するための、あるいは、エネルギーを伝送するための、バスを形成する。

【0031】

実用的には、モジュール３１～３５のハウジングは、支持レール（図示せず）上にラッチするためのラッチ手段を備えることができる。この場合、バスセグメント１２０～１２４は、支持レールの長手方向軸に対して平行に延びる。

【0032】

上位の制御装置２０と、第１のインターフェース４０～４２、及び／又は、光学的インターフェース４３及び４４、及び／又は、第２のインターフェース５０～５２、及び／又は、第３のインターフェース６０，６３、及び／又は、第４のインターフェース７０，７３に接続されたＩ／Ｏデバイスとの間で、データを交換することを可能とするために、バスセグメント１２０～１２３を介して伝送されたイーサネット・データパケットの、対応するインターフェース又は対応するゲートウェイへの転送を制御するように設計された、スイッチ内制御ユニット４８が設けられている。好ましくは、内部制御ユニット４８は、第１のモジュール３１内に配置されている。

【0033】

このように、例示的に図示されたデータ伝送及び制御システム１０は、例えば、モジュールスイッチ３０と、４線又は８線のケーブル２２を介してモジュールスイッチ２０のインターフェース４０と接続されたイーサネット適合制御装置２０と、２線ケーブル１００，１０１を介して第２のモジュール３２のインターフェース５１，５２とそれぞれ接続された２つのイーサネット適合Ｉ／Ｏデバイス９０，１１０と、を備えている。

【0034】

既に述べたように、イーサネット適合Ｉ／Ｏデバイス９０は、例えばマイクロコントローラとして設計され得る制御ユニット９２の制御下で、デジタル測定値をイーサネット・データパケットにパックし、２線イーサネット・インターフェース９１、２線ケーブル１００、第２のインターフェース５１及び２つのバスセグメント１２１及び１２０を介して、並びに、第１のインターフェース４０を介して、上位の制御装置２０に伝送することができる、温度センサであることができる。

【0035】

モジュール式に構築されたスイッチ３０によって、データ伝送及び制御システム１０は、使用可能な伝送媒体及び適用可能な通信プロトコルに関する高い柔軟性、並びに、高度のスケーラビリティを具備している。更に、モジュールスイッチ３０によって、データ伝送及び制御システム１０、したがって特に産業用自動化システムは、通常はＩ／Ｏフィールドデバイスが接続されるＩ／Ｏモジュールを使用することなく、設置され得る。

【図1】