DE10047648A1 - Gerät für die Verwendung in PLC-Systemen und Verfahren zum Ermitteln der Zulassbarkeit dieses Gerätes in PLC-Systemen - Google Patents

Abstract

Es wird ein PLC-Gerät (DUT) vorgeschlagen, das in einfacher Weise EMV-technisch geprüft werden kann. Ferner wird ein Verfahren vorgeschlagen, wie die EMV-technische Prüfung des PLC-Geräts (DUT) in einfacher Weise ausgeführt werden kann. Das erfindungsgemäße PLC-Gerät (DUT) weist zusätzliche Mittel für wenigstens einen einzigen Testmodus auf, in dem es von sich aus unabhängig von dem Vorhandensein anderer Komponenten entsprechende Testsignale aussendet. Ferner weist es Mittel auf, durch die das PLC-Gerät (DUT) gewollt in den Testmodus geschaltet werden kann. Gemäß dem Verfahren wird zur EMV-technischen Prüfung das PLC-Gerät (DUT) an wenigstens eine einzige Netznachbildung (NN) angeschlossen und in wenigstens einen einzigen Testmodus geschaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät für die Verwendung in PLC- Systemen und ein Verfahren zum Ermitteln der Zulassbarkeit dieses Geräts in PLC-Systemen gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 bzw. 6.

Geräte für die Powerline Communication (PLC), Geräte also, die in PLC-Systemen verwendet werden, müssen daraufhin über­ prüft werden, welche Wirkung ihr Signalpotential auf die PLC- Systeme hat.

Es ist bekannt, die Untersuchung eines PLC-Geräts in Verbin­ dung mit einem funktionierenden PLC-System durchzuführen. Das zu untersuchende PLC-Gerät befindet sich dann im Verbund mit anderen PLC-Geräten und es kann seine PLC-Funktionen ausfüh­ ren. Heutige PLC-Geräte funktionieren nicht autark. Sie sind auf antworten anderer PLC-Geräte angewiesen und so können sie nur geprüft werden, wenn ein funktionierender Verbund von we­ nigstens zwei PLC-Geräten vorhanden ist. Erhalten sie keine Antwort, stellen sie ihre Aktivitäten ein.

Die Notwendigkeit der Prüfung des Signalpotentials eines PLC- Gerätes beruht auf der Notwendigkeit des Einhaltens von Vor­ schriften zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Für ein solches Gerät ist danach beispielsweise die Funksignal­ leistung auf den Netzleitungen zu prüfen.

Damit vergleichbare Ergebnisse erzielt werden, sind die an einer Prüfung für ein PLC-Gerät beteiligten Einheiten genau zu spezifizieren. Je mehr quasi fremde Komponenten bei einer Prüfung beteiligt sind, um so schwieriger ist es, alle Spezi­ fikationen genau einzuhalten. Die Ergebnisse sind dadurch tatsächlich auch nur bedingt vergleichbar. Normgerechte Aussagen sind praktisch nicht möglich. Außerdem ist die Bereit­ stellung der gesamten Prüfvorkehrung teuer und aufwendig. Die Durchführung der Prüfung ist umständlich, da auch die übrigen Komponenten dazu gebracht werden müssen, in geeigneter Weise zu arbeiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein PLC-Ge­ rät anzugeben, das in einfacher Weise EMV-technisch geprüft werden kann. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Ver­ fahren anzugeben, das in einfacher Weise durchgeführt werden kann und an dessen Ende eine normgerechte Aussage über die Zulassbarkeit eines zu prüfenden PLC-Geräts steht.

Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein PLC-Gerät gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der zweite Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Prüfen des PLC-Geräts gelöst, das die im An­ spruch 6 angegebenen Verfahrensschritte aufweist.

Danach weist das erfindungsgemäße PLC-Gerät zusätzlich zu seinen ansonsten vorhandenen Mitteln zur Bewerkstelligung seiner an sich zugedachten Funktionen Mittel für wenigstens einen einzigen Testmodus auf, in dem das PLC-Gerät von sich aus unabhängig von dem Vorhandensein anderer an einem funk­ tionierenden PLC-System beteiligten Komponenten solche Test­ signale aussendet, die geeignet sind, das Signalpotential in Bezug auf PLC-Systeme zu messen. Weiter weist das betreffende PLC-Gerät Mittel auf, durch die es auf Grund einer besonderen Veranlassung dazu gebracht wird, in den besagten Modus zu schalten. Der Vorteil eines solchen PLC-Geräts ist, dass ein solches Gerät für sich alleine geprüft werden kann und nicht mehr auf das Vorhandensein eines funktionierenden, wenn auch vielleicht nur kleinen PLC-Systems angewiesen ist. Es fallen dadurch viele bisher notwendigerweise zu beachtende Spezifi­ kationen zum Beispiel anderer an der Messung beteiligter PLC- Komponenten weg. Das erfindungsgemäße Gerät kann daher viel einfacher geprüft werden, als das bisher der Fall war. Auch die normgerechte Prüfung wird erreicht, weil das betreffende zu prüfende Gerät für sich alleine unter immer genau den sel­ ben Verhältnissen geprüft werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in einfacher Weise durch­ führbar, weil nur wenige Handlungen nötig sind, um die norm­ gerechte Prüfung eines PLC-Gerätes auf die Zulassbarkeit in einem PLC-Systems durchzuführen. Es sind deshalb nur wenige Handlungen für die Durchführung der Prüfung notwendig, weil auf die Herstellung eines spezifizierten, funktionierenden PLC-Systems, in dem das zu prüfende Gerät ein Teil ist und mit anderen PLC-Geräten kommuniziert, verzichtet werden kann. Das zu prüfende Gerät braucht nur mehr an eine verein­ heitlichte Netznachbildung angeschlossen und in wenigstens einen Modus zu seiner Prüfung geschaltet zu werden. Die ver­ einheitlichte Netznachbildung erlaubt dabei die normgerechte Prüfung, da sie konstant immer die gleichen Prüfungsverhält­ nisse liefert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Danach können die Mittel, durch die das zu prüfende PLC-Gerät veranlasst wird, in den Testmodus zu schalten, als Hard- oder Software-Schalter ausgebildet sein, deren eine Stellung den herkömmlichen Arbeitsfall des Geräts und deren andere Stel­ lung den Testfall signalisiert. Weitere Schalterstellungen können vorgesehen sein, um unterschiedliche Testfälle berück­ sichtigen zu können. Die angesprochenen Mittel können weiter durch solche Komponenten gebildet sein, durch die vom Gerät erkannt wird, ob die Netzspannung für eine vorgegebene Zeit­ spanne unterbrochen worden ist und ob in diesem Fall die Phase führende Netzleitung mit einer anderen Netzleitung ver­ tauscht worden ist. Treffen diese beiden Kriterien zusammen, kann dies als eine solche Schalterstellung interpretiert wer­ den, durch die ein Modus zum Testen des Geräts einzunehmen ist.

Die Veranlassung beispielsweise für die Betätigung der Schal­ ter bzw. des Herbeiführens der Stromunterbrechung mit gleich­ zeitiger Vertauschung der Phase führenden Netzleitung ist allgemein von einer übergeordneten Instanz steuerbar. Die übergeordnete Instanz ist im einfachsten Fall durch einen Operator realisiert, der manuell die gewünschte Situation herbeiführt. Andere Steuerungsmöglichkeiten sind jedoch denk­ bar.

Die vereinheitlichte Netznachbildung kann zumindest einen Testfall abdecken, der dann der Standardfall sein wird. Es ist aber auch denkbar, unterschiedliche vereinheitlichte Netznachbildungen vorzusehen, um gegenüber dem Standardfall beispielsweise auch einen Fall mit geringerer bzw. höherer Netzbelastung als den Standardfall abzuprüfen. Je mehr ent­ sprechende Netznachbildungen vorgesehen sind, um so mehr un­ terschiedliche Einsatzfälle sind abprüfbar. Es ist aber auch denkbar, das zu prüfende Gerät in unterschiedliche Testmodi schalten lassen zu können, um die Auswirkungen der unter­ schiedlichen Modi auf eine gleiche Netznachbildung abprüfen zu können.

Die Prüfung eines Geräts ist dabei jeweils schnell bewerk­ stelligt, da das betreffende Gerät nur jeweils an die jewei­ lige Netznachbildung angeschlossen und dazu gebracht werden muss, in einen Prüfmodus zu schalten. Weitere Maßnahmen, zum Beispiel um auch einen an der Prüfung beteiligten Verbund weiterer Geräte in einen für den aktuellen Test geeigneten spezifizierten Zustand zu bringen, entfallen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt in allgemeiner Form eine Prüfvorkeh­ rung für ein zu testendes Gerät DUT (Device under Test) für eine PLC-Anwendung. Der durchzuführende Test besteht beispielsweise aus der Messung der von dem Gerät DUT auf den Netzleitungen verursachten Signalleistung. Zur Messung der von dem Gerät DUT auf den Netzleitungen verursachten Signal­ leistung wird gemäß der Figur das betreffende Gerät DUT an eine Netznachbildung NN angeschlossen. Die Netznachbildung NN ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Weise aus­ gelegt und definiert, dass es aus Sicht der elektrischen Werte eines Durchschnittsnetzes einem Durchschnittsnetz ent­ spricht. Anders ausgelegte Netznachbildungen sind aber denk­ bar. Beispielsweise für eine Anwendung des Geräts DUT in ei­ nem Spezialnetz kann eine entsprechend speziell ausgebildete Netznachbildung NN verwendet sein.

Für die Ermittlung bzw. Messung der Signalleistung ist in der Netznachbildung NN symbolhaft ein Zeigermessgerät angegeben. Widerstände, Induktivitäten und Kapazitäten sind symbolhaft als Rechtecke dargestellt, die in einer beispielhaften Ver­ knüpfung miteinander verbunden sind. Die Messung erfolgt be­ zogen auf einen Bezugspunkt, der in der gezeigten Figur zum Beispiel durch den Erdungspunkt gebildet ist. Die Netznach­ bildung wird im vorliegenden Fall von einer 230 V Stromver­ sorgung gespeist, die gleichzeitig die Energiequelle für das zu testende Gerät DUT darstellt.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das zu testende Gerät DUT Mittel auf, durch die es erkennen kann, wenn einer­ seits die Stromversorgung kurzzeitig unterbrochen wird und im Anschluss daran die Phase der Stromversorgung auf einer ande­ ren Netzleitung zugeführt wird. Das Gerät DUT interpretiert diesen Umstand als eine gewollte Steuerung in einen Testmo­ dus, den es als Folge dieser Steuerung einschaltet. Denkbar ist, dass das zu testende Gerät durch entsprechende Steue­ rungsmöglichkeiten verschiedene Stufen von Testmodi einnehmen kann, in denen unterschiedliche Testsignale von dem zu tes­ tenden Gerät DUT generiert werden. In jedem Fall generiert das zu testende Gerät DUT von sich aus PLC-Signale auf den Netzleitungen, ohne auf Rückantworten von anderen PLC-Geräten zu achten. Die PLC-Signale können fortwährend, also kontinu­ ierlich, in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, die gleich­ verteilt oder verschieden gerastert sein können, oder in sonstiger Weise, je nach eingeschaltetem Testmodus, ausgesen­ det werden. Neben zeitlichen Unterschieden kann auch die Form der ausgesendeten Testsignale verschieden sein. Auch Kombina­ tionen zwischen zeitlichem und formveränderlichem Aussenden von Testsignalen sind denkbar. Es ist auch denkbar, dass sol­ che Kombinationen innerhalb des gleichen Testmodus ausgesen­ det werden. Die Wahl des Testsignals bzw. der Testsignale kann möglichen Einsatzfällen Rechnung tragen. Während des Aussendens von Testsignalen kann die Signalisierung auf die Netznachbildung gemessen werden. Ist die betreffende Netz­ nachbildung für solche Messungen vereinheitlicht, können die Messergebnisse der verschiedenen zu testenden Geräte DUT verglichen werden, da sich die Messungen auf einen gleichen Standard beziehen.

Die Stromunterbrechung mit nachfolgender Vertauschung der Phasennetzleitung kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass ein dafür möglicher Netzleitungsstecker kurzzei­ tig, bzw. mit einem vorgegebenen Zeitabstand ausgesteckt und anschließend verdreht wieder eingesteckt wird. Andere Mög­ lichkeiten zur Realisierung dieser Aspekte sind aber denkbar. Denkbar ist auch, dass das Schalten in einen Testmodus mit­ tels eines Schalters am zu testenden Gerät DUT für das di­ rekte Schalten in den Testmodus bewerkstelligt wird. Der Schalter kann dabei als Hardware oder auch als Softwareschal­ ter realisiert sein. Der Schalter kann auch mehrere Stufen aufweisen, von denen jede einen speziellen Testmodus ein­ schaltet.

Claims (6)

1. Gerät für die Verwendung in PLC-Systemen mit Mitteln zur Durchführung seiner anheimgestellten Funktionen in dem PLC- System, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Mittel zur Realisierung wenigstens eines einzigen Testmodus vorgesehen sind, in dem das PLC-Gerät (DUT) von sich aus un­ abhängig von dem Vorhandensein anderer an einem funktionie­ renden PLC-System beteiligten Komponenten solche Testsignale aussendet, die geeignet sind, sein Signalpotential in Bezug auf ein PLC-System zu messen, und dass Mittel vorgesehen sind, durch die ein Einschalten des wenigstens einzigen Test­ modus möglich ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einschalten des wenigstens einzigen Test­ modus durch einen Schalter mit wenigstens zwei Schaltstufen gebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als Hardware-Schalter realisiert ist.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als Software-Schalter realisiert ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einschalten des wenigstens einzigen Test­ modus durch solche Mittel gebildet sind, durch die vorn Gerät erkannt wird, dass die Netzspannung des Geräts für eine vor­ gegebene Zeitspanne unterbrochen worden ist und nachfolgend die Netzleitungsphase über eine andere Netzleitung zugeführt wird.

6. Verfahren zum Ermitteln der Zulassbarkeit eines Geräts nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem PLC-System, da­ durch gekennzeichnet, dass das Gerät (DUT), dessen Zulassbarkeit in einem PLC-System zu ermitteln ist, an wenigstens eine einzige Art von Netznachbildung (NN) ange­ schlossen wird und anschließend in einen Testmodus geschaltet wird, in dem das Gerät (DUT) von sich ohne Beachtung einer Rückantwort von anderen Komponenten ein Testsignal wenigstens in einer einzigen und solchen Art und Weise aussendet, dass dessen Signalpotential in Bezug auf die betreffende Netznach­ bildung (NN) ermittelbar ist.