DD283870A5 - Steuervorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung fuer eine Schaltvorrichtung enthaltende Anlage. Jeder der Schaltvorrichtungen, deren Befehle einer besonderen Funktion entsprechen, ist ein Modul zugeordnet, das die entsprechenden elektrischen Schaltungen enthaelt und das einerseits elektrisch und mechanisch mit Hilfe von Stiften mit den Anschluessen der Spule verbunden ist und andererseits mit Hilfe einer Einhakeinrichtung stabilisiert ist. Dieses System empfiehlt sich besonders dann, wenn die AEnderung einer Automatik erforderlich wird oder wenn deren Einfachheit nicht den Einsatz komplizierter Einrichtungen erfordert. Fig. 3{Steuervorrichtung; Schaltvorrichtung; Funktion; Modul; Schaltung, elektrisch; Anschlusz; Stifte; Spule; Einhakeinrichtung; Automatik; AEnderung}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Kontrollsystem für eine Anlage mit einer Vielzahl von Schaltvorrichtungen, die jeweils Leistungsunterbrecher besitzen, die durch einen Elektromagnet mit einer Erregungsspule betätigt werden, deren zugängliche Anschlüsse elektrisch mit einer Versorgungs- und Verarbeitungsschaltung verbunden sind, die automatisch oder manuell Stromsignale verstärken bzw. liefern oder unterbrechen können, deren Auftreten oder Verschwinden bezüglich Bezugssignalen verzögert ist oder nicht.

-2- 283 Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei bekannten Steuersystemen ist im allgemeinen ein Schrank oder in Pult vorgesehen, in dem insbesondere Schaltungen zur Verarbeitung verschiedener Informationen angeordnet sind, in denen programmierbare Automaten, Verzögerer, Funktionswähler, Anzeigelampen sowie Handsteuereinrichtungen, mit denen die Automatik beispielsweise zur Durchführung von Einstellungen übergangen werden können, benutzt werden können.

Bei einer ebenfalls verbreiteten Ausführungsform sind manche dieser Einrichtungen in geringer Anzahl nicht auf der Tafel eines Schranks, sondern auf der Vorderseite des Deckels eines kleinen Kastons angeordnet, der den oder die betreffenden Schaltvorrichtungon enthält, mit denen diese durch Leiter verbunden sind, die entweder vom Deckel bis zu den Anschlüssen dor Spulen der Schaltvorrichtungen laufen ode^r die direkt zwischen manchen dieser Einrichtungen und den entsprechenden Anschlüssen verlaufen, wenn diese Organe alle auf dem Sockel des Kastens befestigt sind.

Eine gewisse Anzahl von einfachen Funktionen, mit deren Durchführung normalerweise eine komplette Automatik betraut ist, wenn deren endgültige Struktur im voraus festgelegt wurde, können trotzdem nachträglich in einfacheren Anlagen erforderlich werden, in der Änderungen vorgenommen werden müssen, wenn sich die Anzahl der Funktionen erhöht, was beispielsweise durch neue Vorschriften wie Sicherheitsvorschriften erforderlich wird oder was der Fall ist, wenn zu den ursprünglichen Fertigungseinheiten neue Einheiten hinzukommen.

In diesem Fall kann die Größe eines Schrankes oder eines Kastens sich als unzureichend herausstellen, wenn die Kapazitäten dieser Automatik nicht von vornherein reichlich bemessen waren.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die genannten Mängel zu beheben.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, dem Benutzer eines herkömmlichen Automatiksystems einfache Einrichtungen mit geringen Abmessungen zu verschaffen, durch die einer Erweiterung der ursprünglichen Funktionen oder besonderen Anforderungen entsprochen werden kann, die weder die partielle Umgestaltung eines bestehenden Systems noch den Einsatz einer komplizierteren Automatik rechtfertigen. Dennoch soll die Erfindung das Bedürfnis von Benutzern einfacher Systeme befriedigen, aus einer ausgedehnten Skala von Produkten gleicher Größe die erforderlichen Einzelfunktionen auswählen zu können.

Die Eifindung beruht auf der Feststellung, daß es häufig einfacher ist, ein einfaches Automatikelement zu lokalisieren und damit zu reparieren oder in Betrieb zu setzen, wenn dieses in einem Zusammenhang mit dem oder den Schaltvorrichtungen angeordnet ist, die ihm am direktesten und geographisch klar zugeordnet sind.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das System eine Vielzahl von Modulen besitzt, die jeweils ein isolierendes Gehäuse aufweisen, das mit Hüte von zwei hervorstehenden leitenden Stiften elektrisch und mechanisch mit den zugänglichen Anschlüssen der Spule einer zugeordneten Schaltvorrichtung verbunden werden kann, wobei das Innenvolumen der Gehäuse von einer von mehreren Einzelschaltungen eingenommen wird, die

a) eine elektronische Serienverzögerung, die bei Auftreten eines Signals ausgelöst wird,

b) eine elektronische Serienverzögerung, die bei Verschwinden eines Signals ausgelöst wird,

c) eine galvanische Isolierung zwischen den Potentialen der Signale und den Potentialen der Speisequellen der Spule,

d) eine Wahl zwischen Befehlen, die von einem programmierbaren Automat erarbeitet werden, und Ein- oder Ausi.chaltbefehlen, die sich aus einem örtlichen manuellen Eingriff ergeben, und

e) eine elektronische Verstärkung von schwachen Signalen,

vornehmen können, wobei die Gehäuse im wesentlichen gleiche Breiten besitzen, die in Nähe der Breite der Schaltvorrichtungen liegt, denen sie zugeordnet sind, und außerdem Eingangsanschlüsse bzw. Steuer- oder Zustandsanzeigeorgane besitzen, die auf Vorderseiten angeordnet sind, die den Vorderseiten der entsprechenden Schaltvorrichtungen benachbart sind.

Dabei sind die Module dadurch gekennzeichnet, daß Stifte, die an jedem isolierenden Gehäuse eines Moduls an der Juerfläche des Moduls angeordnet sind, die in die Nähe einer mit Speiseanschlüssen ausgerüsteten Querfläche der Schaltvorrichtung gelangen, die Ausgänge von Zwischenfunktionsmodulen bilden, deren Eingangsanschlüsse, die elektrisch mit Quellen bzw. mit Steuerautomaten dos Systems verbindbar sind, in Nähe der Vorderseite des Moduls angeordnet sind, die im wesentlichen in die Ebene der Vorderseite der Schaltvorrichtung gelangt, und daß die Module elektrische, elektromechanisch^ bzw. elektronische, aus einzelnen Funktionsschaltungen zusammengesetzte Einrichtungen enthalten.

Vorteilhaft ist, daß die Einrichtungen zum manuellen Eingreifen, die Aiizeigeeinrichtungen, die Stelleinrichtungen und die Wahleinrichtungen auf der Vorderseite des entsprechenden Moduls angeordnet sind, ohne daß diese Einrichtungen durch das Vorhandensein von Leitungen, die zu den Eingangsanschlüssen führen, behindert werden.

An der Unterseite des Gehäuses des Moduls sind zwei Stifte und eine aus einem Haken und einer Aussparung bestehenden Verankerungseinrichtung vorgesehen, die sich in einem von den Sti'ten entfernten Bereich befindet.

Zweckmäßig ist vorgesehen, daß die Vorderseite des Moduls in die Nähe der Vorderseite der ihm zugeordneten Schaltvorrichtung gelangt, wobei sie mit der Schaltvorrichtung einen Zwischenraum freiläßt, der Durchgang für mit den Leitungsanschlüssen der Schaltvorrichtung verbundene Leiter bietet.

Die Länge der Stifte der Module ist so groß, daß die Stifte in den Anschlüssen der Spule der Schaltvorrichtung gehalten werden können, indem sie zwischen der Schaltvorrichtung und dem Modul einen Zwischenraum bestehen lassen, der ein Gehäuse einer Schutzeinrichtung geringer Dicke aufnehmen kann, die elektrisch mit den Anschlüssen der Spule zusammenwirkt.

Ausführungsbeispiele

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht von mehreren nebeneinander auf einer Wand montierten Schaltvorrichtungen, die mit

erfindungsgemäßen Modulen bestückt sind; Fig. 2: eine Vorderansicht einer Spule einer Schaltvorrichtung, gegenüber deren Anschlüsse sich ein besonderes Modul befindet;

Fig.3: eine Seitenansicht von Fig. 2, wobei das Modul an die Anschlüsse der Spule richtig angeschlossen ist; Fig.4 eine schematische Darstellung der elektromechanischen oder elektronischen Schaltungen, die entsprechend

ausgebildeten Modulgehäusen eingegliedert sein können, und Fig. 5: eine schematische Seitenansicht, die eine Art der Montage eines erfindungsgemäßen Moduls auf einer Schaltvorrichtung veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt mehrere Schaltvorrichtungen 31,32,33,34,35 und 36 eines einfachen Automatiksystems 1 oder eines Teils eines umfangreicheren Äutomntiksystems, die nebeneinander in eine gemeinsame Standardprofilschiene 2 eingehängt sind, die an einer Wand befestigt ist.

Wie die Fig. 2 und 3 ausführlicher zeigen, besitzt jede Schaltvorrichtung 3 Anschlüsse 5 und 6, die mit einer Spule 7 verbunden sind oder von deren Gestell 7a getragen sind. Die Spule ist in einem Gehäuse 8 angeordnet und dient zur Erregung eines Elektromagnets 9, dessen beweglicher Anker 10 Leistungsunterbrecher 11 und gegebenenfalls einen Unterbrecher 14 zur Anzeige oder Verriegelung betätigt, wenn das Joch 13 magnetisiert ist.

Diese Unterbrecher sind mit Eingangs- und Ausgangs-Leistungsanschlüssen 15,16,17 bzw, 18,19,20 verbunden. Die in Fig. 1 in Nähe dieser Anschlüsse eingetragenen Zahlen, die nicht mit einer Bezugslinie versehen sind, dürfen nicht mit den gleichlautenden Bezugszahlen verwechselt werden. Diese Zahlen entsprechen genormten Bezugszahlen, die das Erkennen der Funktionen dieser Unterbrecher erleichtern.

Um bestimmten Anforderungen der Verdrahtung zu genügen, ist ein mit dem Ai ,schluß 6 elektrisch verbundener dritter Abschluß 21 auf der diesem entgegengesetzten Seite auf dem Spulengestell vorgesehen.

Jeder der Schaltvorrichtungen 31 bis 36 sind Zwischenmodule 41 bis 46 zugeordnet, die zu einer Gruppe 40 von Modulen gehören, deren jedes eine besondere Funktion hat, die direkt in einem Zusammenhang mit dem Betrieb der Spule steht. Zu diesem Zweck besitzt jedes Gehäuse 47 eines Moduls 48 (vgl. Fig. 2 und 3) auf einer Unterseite 49 zwei hervorstehende Ausgangsstifte 51 und 52, die teilweise isoliert sind und mit benachbarten oberen Anschlüssen 5 und 6 der Spule, die an der Oberseite 53 der Schaltvorrichtung geöffnet sind, zusammenwirken können. Auf derselben Seite ist eine Aussparung 54 mit einer Einhaknase vorgesehen, ('ie sich in einem von den Anschlüssen 5 und 6 entfernten Bereich 55 befindet und einon an der Unterseite 49 befestigten Haken 56 aufnehmen kann. Die mechanische Befestigung und der elektrische Anschluß, die auch nur durch das Festklemmen der Enden der Stifte in den entsprechenden Anschlüssen gewährleistet werden könnte, wird hierbei a'jf zweckmäßige Weise durch diese Einhakeinrichtungen 54 und 56 ergänzt.

WieFig.3zeigt, basitzt jedes Gehäuse 47 eine Vorderseite 57, die in Nähe der Vorderseite 58 der Schaltvorrichtung und par? HeI zu dieser angeordnet ist, wobei ein Raum 60 freibleibt, der für den Durchgang von Leitern 61 vorgesehen ist, die zu den obt ren Eingangs-Leistungsanschlüssen 15,16,17 führen.

An der Vorderseite 57 des Moduls 48, die beispielsweise eine Leuchtanzeigo 62 und einen Stellknopf 63 aufweist, sind ferner Eingänge für einen Schraubenzieher vorgesehen, um Leiter 64 festschrauben zu können, die mit den Eingangsanschlüssen 65 und 66 des Moduls verbunden sind. Diese Eingänge münden ihrerseits an der Oberseite des Moduls aus. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nur zwei Anschlüsse vorgesehen; diese können jedoch auch - wie insbesondere Fig. 1 zeigt- in einer größeren Anzahl vorhanden sein.

Jedes Gehäuse 47 der Zwischenmodule 41 bis 46 (Fig. 1) besitzt vorzugsweise eine Breite d, die in Nähe der Breite D| bzw. D₂ der zugeordneten Schaltvorrichtung 31 bis 36 liegt. Diese Breiten werden parallel zu den Leistungsanschlußreihen gemessen. Wenn das Gehäuse einer Schaltvorrichtung, beispielsweise der Schaltvorrichtung 36, breiter als eine d<;r Schaltvorrichtungen 31 bis 35 ist, können an sie die gleichen Module angesetzt werden, da entweder Spulenanschlüsse vorgesehen sind, deren Abstände den Abständen der Stifte entsprechen, oder da die Stifte der Module selbst bei größeren Abständen der Spulenanschlüsse in dies« in entsprechenden Bereichen eindringen können, wobei sie sich links oder rechts von den entsprechenden Klemmschrauben befinden.

Wie die Fig. 1 bis 3 ferner zeigen, können die Höhen der Modulgehäuse zwischen zwei Werten h, und h₂ schwanken, und zwar in Abhängigkeit von dem Volumen 70, das zur Aufnahme von inneren Bauelementen erforderlich ist, die zur Durchführung einer bestimmten Funktion gewählt werden

Diese Module können beispielsweise folgende Funktionen ausführen:

- Modul 41: Relaisverstärker;

- Modul 42: führt in Reihe eine elektronische Ruheverzögerung aus, die bei der Entregung eine durch das Stellorgan 79 einstellbare Verzögerung bezüglich des Verschwindens eines Bezugssignals bewirkt;

- Modul 43: entweder absichtliche Unterbrechung der Speisung der Spule mit Hilfe des Handsteuerorgans 77 oder die Wahl des Ursprungs der Speisesignale, die von einem Automaten 84 oder von einer unabhängigen Uuelle 85 kommen, mit Hilfe eines Richtungsumschalters mit einem Handbetätigungsorgan 78 (vgl. auch Fig.4);

- Modul 44: elektronischer Verstärker für schwache Signale;

- Modul 45: nimmt in Reihe auf elektronischem Weg eine Arbeitsverzögerung vor, durch die eine mit Hilfe des Stellknopfes 81 einstellbare Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Signal auftritt, und dem Zeitpunkt, zu dem der Strom in der Spule fließt, eingeführt wird;

- Modul 46: gestattet mit Hilfe des Handbetätigungsorgans 82 die Durchführung einer willensmäßigen parallelen Speisung der Spule, während diese normalerweise über ein kleines Relais gespeist wird, um eine galvanische Trennung zwischen den Steuersignalen und der Speisequelle der Spule herzustellen.

Es ist zweckmäßig, auf der Vorderseite jedes Moduls ein Anzeigeorgan 71 bis 76 beispielsweise mit einer Lumineszenzdiode vorzusehen, das anzeigt, daß an den Anschlüssen der Spule Spannung vorhanden ist bzw. daß über sie ein Strom fließt.

Die elektromechanischen und elektronischen Schaltungen und Einrichtungen zur Durchführung der obengenannten Funktionen können auf verschiedene Weise ausgeführt soin, wobei Fig.4 lediglich Ersatzschaltbilder zeigt. Zwischen den Stiften 51 und 52 ist systematisch ein Bauelement 100 zum Schutz gegen Überspannungen vorgesehen, das beispielsweise aus einem Zinkoxid besteht.

Die Eingangsanschlüsse A₂ sind allgemein mit einem der Ausgangsstifte 52 verbunden.

Die Länge q der Ausgangsstifte 51 und 52 ist so groß und die Anschlüsse 5 und 6 der Spule bieten eine solche Eindringniöglichkeit, daß jedes der Module 90 an eine Schaltvorrichtung 91 angefügt und an dieser montiert werden kann, obwohl zwischen ihm und dieser Schaltvorrichtung ein Zusatzgehäuse 92 vorgesehen ist, daß zur Funkantstörung der Spule mit Hilfe eines RC-Kreises dient.

Zu diesem Zweck besitzt dieses Zusatzgehäuse eine sehr geringe Dicke e (vgl. Fig. 5). Damit die Einhakung des Moduls hierbei ihre Qualität beibehält, können auf der Oberseite 97 dieses Schutzorgans eine Aussparung 93 und eine Einhaknase vorgesehen werden, die mit den an der Oberseite der Schaltvorrichtung vorgesehenen Organen vergleichbar sind und mit dem Haken 99 zusammenwirken sollen.

Dieses Zusatzgehäuse wird zweckmäßigerweise an die Anschlüsse 95 der Spule 94 durch elastisches Aufliegen von leitenden Teilen 96 des Zusatzgehäuses angeschlossen, die mit Anschlußbereichen in Kontakt kommen, die nicht von den Klemmschrauben eingenommen werden, und zwar beispielsweise mit dem Bereich 98.

Claims (5)

1. Steuervorrichtung zur Steuerung einer elektrischen Anlage mit Schaltvorrichtungen oder Relais, die jeweils einen Elektromagnet besitzen, der durch eine an zwei Speiseanschlüsse angeschlossene Spule erregt wird, und deren Betriebsbedingungen durch eines von mehreren lösbaren Funkticnsmodulen geändert werden können, die mit dem Kreis der Spule elektrisch durch vorstehende Stifte verbunden sind, die außerdem zum mechanischen Halt des Moduls auf dem Gehäuse der Schaltvorrichtung beitragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (51, 52), die an jedem isolierenden Gehäuse (47) eines Moduls (41 ...46) an der Querfläche (49) des Moduls angeordnet sind, die in die Nähe einer mit Speiseanschlüssen ausgerüsteten Querfläche (53) der Schaltvorrichtung (3) gelangen, die Ausgänge von Zwischenfunktionsmodulen bilden, deren üingangsanschlüsse (65,66 bzw. A₁, A₂, E₁, E₂, B₁, B₂), die elektrisch mit Quellen (85) bzw. mit Steuerautomaten (84) des Systems verbindbar sind, in Nähe der Vorderseite (57) des Moduls angeordnet sind, die im wesentlichen in die Ebene der Vorderseite (58) der Schaltvorrichtung gelangt, und daß die Module elektrische, elektromechanische bzw. elektronische, aus einzelnen Funktionsschaltungen zusammengesetzte Einrichte ngen enthalten, durch die an die Spule nach Wahl angelegt werden kann:

a) eine elektronische Serienverzögerung, die bei Auftreten eines Steuersignals an den Eingangsanschlüssen des Moduls ausgelöst wird,

b) eine elektronische Serienverzögerung, die bei Verschwinden eines Steuersignals an den Eingangsanschlüssen des Moduls ausgelöst wird,

c) eineWahl zwischen Signalbefehlen, die von einem programmierbaren Automat erzeugt werden und erzwungenen Aus-Ein-Befehlen, die sich aus einem örtlichen manuellen Eingriff in die Schaltung des Moduls ergeben,

d) eine elektronische Verstärkung bzw. eine Relaisübertragung von Steuersignalen mit oder ohne Entkoppelung,

e) Einrichtungen zur Anzeige des an seinen Anschlüssen bestehenden elektrischen Zustande.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtunrien (77) zum manuellen Eingreifen, die Anzeigeeinrichtungen (71 ...76), die Stelleinrichtungen (81) und die Wahleinrichtungen (78) auf der Vorderseite (57) des entsprechenden Moduls angeordnet sind, ohne daß diese Einrichtungen durch das Vorhandensein von Leitungen, die zu den Eingangsanschlüssen führen, behindert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (49) des Gehäuses (47) des Moduls (48) zwei Stifte (51,52) und eine aus einem Haken und einer Aussparung bestehenden Verankerungseinrichtung vorgesehen sind, die sich in einem von den Stiften entfernten Bereich (55) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (57) des Moduls (48) in die Nähe der Vorderseite (58) der ihm zugeordneten Schaltvorrichtung (3) gelangt, wobei sie mit der Schaltvorrichtung einen Zwischenraum (60) freiläßt, der Durchgang für mit den Leistungsanschlüssen (15,16,17) der Schaltvorrichtung verbundene Leiter (61) bietet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (q) der Stifte (51, 52) der Module (90) so groß ist, daß die Stifte in den Anschlüssen (95) der Spule (94) der Schaltvorrichtung (91) gehalten v/erden können, indem sie zwischen der Schaltvorrichtung und dem Modul einen Zwischenraum bestehen lassen, der ein Gehäuse einer Schutzeinrichtung (92) geringer Dicke (e) aufnehmen kann, die elektrisch mit den Anschlüssen der Spule zusammenwirkt.