DE19820667A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines mit einem Bus verbundenen Motoranlassers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines mit einem Bus verbundenen MotoranlassersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
eines Motoranlassers, der über einen Kommunikationsbus gesteuert wer
den kann und der über diesen Bus einen eingangsseitigen Netzcontroller
informieren kann.
Die Architektur eines Niederpegel-Verbindungsbus (Bodenbus) umfaßt im
allgemeinen einen Netzcontroller, den man "Master" nennt, und Fühler
und/oder Stellglieder, die man "Slaves" nennt. Dieses "Master"-Modul und
diese "Slave" -Module sind miteinander über einen Kommunikationsträger
verbunden (Paare von leitenden Drähten, Koaxialkabel, Lichtleiter, Träger
strom. . .), der die Information und gegebenenfalls die Versorgung der Sla
ves transportiert.
Der "Slave"-Modul kann ein Motoranlasser sein, von dem es verschiedene
Typen gibt (direkter Anlasser, Anlasser mit Umkehr der Laufrichtung,
Stern-Dreieckanlasser, progressiver Anlasser). Ein solcher Motoranlasser
besteht aus einem elektrischen Gerät, das die Steuerfunktionen
(Einschalter, statische Steuerung) sowie die Schutzfunktionen des Motors
(Abschaltung, magnetischer Schutz, thermischer Schutz, Phasenun
gleichheit) teilweise oder vollständig ausführt. Ein oder zwei Ja-Nein-
Fühler können an diesen Motoranlasser direkt angeschlossen werden,
wenn die Anwendung es erfordert. Eine Elektronik verwaltet örtlich alle
Bestandteile des Moduls sowie die Kommunikation auf dem Bus.
Über den Kommunkationsbus sendet der Master-Modul Befehle zum Mo
toranlasser (Vorlaufbefehl, Rücklaufbefehl, Stoppbefehl). Der Motoranlas
ser führt diese aus und sendet über diesen Bus die ihn betreffenden In
formationen (in Betrieb, im Stillstand, Störung. . .), aber auch den Zustand
seines oder seiner ausgelagerten Ja-Nein-Fühler zurück. Das Patent FR 2
732 523 beschreibt einen Motoranlasser, der mit einem Kommunikations
bus vom Typ AS-i (Anfangsbuchstaben von Actuator Sensor Interface) ver
bunden ist.
Nehmen wir jetzt als Beispiel ein Automatiksystem, das aus einem För
derband besteht, dessen Motor durch ein Betätigungsorgan gesteuert
wird, das an den Kommunkationsbus angeschlossen ist. Wenn im Betrieb
ein Werkstück von einem ausgelagerten Ja-Nein-Fühler erfaßt wird, wird
der Master über den Bus darüber informiert. Er muß nun zu diesem Be
tätigungsorgan einen Stoppbefehl zurücksenden, um das Band anzuhal
ten. Das Zeitintervall zwischen der Aktivierung des Fühlers und dem Zeit
punkt, zu dem der Motoranlasser den Stoppbefehl ausführt, hängt von
den verschiedenen Übergangsstellen der Information und von den Zyklus
zeiten und Behandlungszeiten der Software des Masters ab. Es hängt
auch, allerdings in einem geringeren Maß, von den Verbreitungszeiten der
Fühlerinformation und des Stoppbefehles des Masters auf dem Bus ab.
Die Ansprechzeit des Systems ist also sehr variabel.
Ziel der Erfindung ist es, einen Motoranlasser zu schaffen, der die Infor
mation des ausgelagerten Fühlers örtlich verwalten kann und den Still
stand des Motors unmittelbar bewirken kann, wobei gleichzeitig der Ma
ster über den Kommunikationsbus informiert wird. Dieser Motoranlasser
kann den Stillstand des von ihm gesteuerten Motors unmittelbar bewir
ken, sobald ein örtlicher Fühler auf das Ereignis reagiert.
Das erfindungsgemäße Steuerverfahren ist auf einen Motoranlasser an
wendbar, der ein elektrisches Gerät zur Steuerung und zum Schutz eines
Motors sowie eine Elektronik aufweist, die Informationen von mit dem
elektrischen Gerät verbundenen Kontakten erhält, deren Ausgang minde
stens ein den Betrieb oder den Stillstand des Motors (M) steuerndes Steu
erorgan steuert und die ferner die Informationen eines ausgelagerten
Fühlers erhält und über einen Kommunikationsbus mit einem "Master"
genannten Netzcontroller verbunden ist, und ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Organ zur Steuerung des Stillstands des Motors lokal gesteuert
wird, sobald der ausgelagerte Fühler während einer Betriebsphase des
Motoranlassers aktiviert wird, und daß auf dem Bus zum Master eine die
sem Stillstand entsprechende Information gesendet wird.
Gemäß einem anderen Merkmal besteht das Verfahren darin, daß vom
Mastermodul über den Bus eine Bestätigung des Stillstands zur Elektro
nik gesendet wird, die ihre Entriegelung zuläßt.
Gemäß einem weiteren Merkmal besteht das Verfahren darin, daß der
Betrieb des Motors ausgelöst wird, wenn die Elektronik einen vom Ma
stermodul kommenden Betriebsbefehl erhält, und anschließend der Füh
ler desaktiviert wird.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung besitzt ein elektrisches Gerät zur
Steuerung und zum Schutz eines Motors sowie eine Elektronik, die Infor
mationen von mit dem elektrischen Gerät verbundenen Kontakten erhält,
deren Ausgang mindestens ein den Betrieb oder den Stillstand des Motors
steuerndes Steuerorgan steuert und die ferner die Informationen eines
ausgelagerten Fühlers erhält und über einen Kommunikationsbus mit ei
nem "Master" genannten Netzcontroller verbunden ist, und ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektronik Einrichtungen aufweist, um das Or
gan zur Steuerung des Stillstands des Motors örtlich zu steuern, sobald
der ausgelagerte Fühler während einer Betriebsphase des Motoranlassers
aktiviert ist, und Einrichtungen, um auf dem Bus zum Mastermodul eine
diesem Stillstand entsprechende Information zu senden.
Im Nachstehenden wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme
auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der beiliegenden Zeich
nung dargestellt ist. In dieser Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage, die ein erfin
dungsgemäßes Motoranlasser-Modul enthält,
Fig. 2 ein Funktionsschaltbild des Moduls,
Fig. 3 ein vereinfachtes Funktionsdiagramm zur Durchführung der
Funktion der örtlichen Verarbeitung der Informationen eines
ausgelagerten Fühlers,
Fig. 4 ein den Betrieb des Moduls veranschaulichendes Zeitdia
gramm.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Steuerung eines dreiphasi
gen Elektromotors M, der durch eine dreiphasige Leitung L1, L2, L3 ver
sorgt wird.
Ein Kommunkationsbus B verbindet einen Netzcontroller PLG, "Master"
genannt, mit mindestens einem Motoranlasser-Modul DM, "Slave" ge
nannt, und befördert die Steuer- und Informationssignale zwischen den
mit diesem Bus verbundenen Bauelementen.
Der Motoranlasser DM besitzt in einem Kasten ein elektrisches Gerät GD,
das die Funktionen der Steuerung und des Schutzes des Motors M aus
führt. Dieses Gerät CD ist über Anschlußklemmen 1, 3, 5 an eine drei
phasige Leitung L1, L2, L3 und über die Klemmen 2, 4, 6 an einen Motor
M angeschlossen. Das Gerät GD besteht beispielsweise aus einem Motor
ausschalter D, dem ein Einschalter KM zugeordnet ist. Der Motoranlasser
besitzt andererseits im Kasten eine Schnittstellenelektronik E, die zur
Verwaltung des elektrischen Geräts sowie zur Kommunikation auf dem
Bus B dient.
Ein Zweipunkt-Fühler G ist mit dem Motoranlasser DM direkt verbunden,
so daß er von diesem seine Versorgung erhält und diesem seinen Zustand
mitteilt.
Die Elektronik E überwacht anwendungsseitig den Zustand des elektri
schen Geräts D zum Schutz des Motors mit Hilfe der Zusatzkontakte a1
und a2 über die logischen Eingangssignale e1 und e2. Mit ihrem logischen
Ausgangssignal s1 steuert die Elektronik E das elektrische Gerät KM zur
Steuerung des Motors. Die Elektronik E kontrolliert in der Gegenrichtung
den Zustand des Geräts KM mit Hilfe des Zusatzkontaktes a3 über das
logische Eingangssignal e3. Der Zustand des Fühlers C wird über das lo
gische Eingangssignal e4 überwacht.
Netzseitig erhält die Elektronik E über den Kommunikationsbus B Daten
sätze, die die Befehle des Mastermoduls PLG enthalten. Sie dekodiert diese
und erzeugt ein Steuersignal s1 für KM. Andererseits kodiert die Elektro
nik E die Zustände des Motoranlassers und seines zugeordneten Fühlers
und überträgt sie dann auf den Bus B, und zwar über e1, e2, e3 und e4.
Diese Elektronik E arbeitet gemäß dem Funktionsdiagramm von Fig. 3. Die
Zustände des Fühlers G sowie die des Motoranlassers DM sind ständig für
den Algorithmus der Verwaltung der Kommunikation verfügbar.
Wenn die Elektronik E einen vom Bus B kommenden Betriebsbefehl erfaßt
(Schritt 12), löst sie über das Steuerorgan KM den Betrieb des Motors aus.
Wenn die Elektronik E im Schritt 10 die Aktivierung des Fühlers C erfaßt
(während einer Betriebsphase des Motoranlassers), bewirkt sie sofort den
Stillstand des Motors über das Steuerorgan KM des Motors. Die Elektro
nik E bewirkt auch, daß auf den Bus B zum Mastermodul PLC ein Daten
satz gesendet wird, der die diesem Stillstand entsprechende Information
enthält. Das Motoranlassermodul DM wird nun im Stillstandszustand ver
riegelt.
Die Stillstandssteuerung wird anschließend der Elektronik E vom Ma
stermodul PLC über den Bus B bestätigt (Schritt 14), was ihre Entriege
lung zuläßt.
Wenn die Elektronik E einen vom Mastermodul PLG kommenden Be
triebsbefehl (Schritt 11) erhält, löst sie über das Organ KM den Betrieb
des Motors aus. Der Fühler C wird anschließend desaktiviert (Schritt 13).
Im Rahmen der Erfindung sind natürlich auch Abwandlungen und Ver
besserungen von Einzelheiten und die Verwendung gleichwertiger Ein
richtungen denkbar.
Claims (8)
1. Verfahren zur Steuerung eines mit einer Versorgungsleitung (L1, L2,
L3) und mit einem Motor (M) verbundenen Motoranlassers (DM), der
ein elektrisches Gerät (CD) zur Steuerung und zum Schutz des Mo
tors (M) sowie eine Elektronik (E) aufweist, die Informationen von
mit dem elektrischen Gerät (CD) verbundenen Kontakten (a1, a2,
a3) erhält, deren Ausgang mindestens ein den Betrieb oder den
Stillstand des Motors (M) steuerndes Steuerorgan (KM) steuert und
die ferner die Informationen eines ausgelagerten Fühlers (G) erhält
und über einen Kommunikationsbus (B) mit einem "Master" ge
nannten Netzkontroller (PLG) verbunden ist, dadurch gekennzeich
net, daß das Organ (KM) zur Steuerung des Stillstands des Motors
(M) lokal gesteuert wird, sobald der ausgelagerte Fühler (C) während
einer Betriebsphase des Motoranlassers aktiviert wird, und daß auf
dem Bus (B) zum "Master"-Modul (PLG) eine diesem Stillstand ent
sprechende Information gesendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Be
trieb des Motors über das Steuerorgan (KM) ausgelöst wird, wenn
die Elektronik (E) einen vom Bus (B) kommenden Betriebsbefehl er
faßt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß vom Master-Modul (PLC) über den Bus (B) eine
Bestätigung des Stillstands zur Elektronik (E) gesendet wird, die ih
re Entriegelung zuläßt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Betrieb des Motors ausgelöst wird, wenn die
Elektronik (E) einen vom Master-Modul (PLC) kommenden Betriebs
befehl erhält, und anschließend der Fühler (C) desaktiviert wird.
5. Vorrichtung zur Steuerung eines mit einer Versorgungsleitung (L1,
L2, L3) und mit einem Motor (M) verbundenen Motoranlassers (DM),
der in einem Kasten ein elektrisches Gerät (CD) zur Steuerung und
zum Schutz eines Motors (M) sowie eine Elektronik (E) aufweist, die
Informationen von mit dem elektrischen Gerät (GD) verbundenen
Kontakten (a1, a2, a3) erhält, deren Ausgang mindestens ein den
Betrieb oder den Stillstand des Motors (M) steuerndes Steuerorgan
(KM) steuert und die ferner die Informationen eines ausgelagerten
Fühlers (G) erhält und über einen Kommunikationsbus (B) mit ei
nem "Master" genannten Netzkontroller (PLC) verbunden ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektronik (E) Einrichtungen auf
weist, um das Organ (KM) zur Steuerung des Stillstands des Motors
(M) örtlich zu steuern, sobald der ausgelagerte Fühler (C) während
einer Betriebsphase des Motoranlassers aktiviert ist, und Einrich
tungen, um auf dem Bus (B) zum "Master" (PLC) eine diesem Still
stand entsprechende Information zu senden.
6. Vorrichtung zur Steuerung eines Motoranlassers nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (E) den Zustand des
elektrischen Schutzgeräts (D) des Motors mit Hilfe von Zusatzkon
takten (a1 und a2) überwacht und das elektrische Gerät (KM) zur
Steuerung des Motors steuert.
7. Vorrichtung zur Steuerung eines Motoranlassers nach einem der
Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (E)
den Zustand des Steuergeräts (KM) mit Hilfe eines Zusatzkontakts
(a3) und den Zustand des Fühlers (C) überprüft.
8. Vorrichtung zur Steuerung eines Motoranlassers nach einem der
Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische
Gerät (CD) aus einem Motorabschalter (D) besteht, dem ein Ein
schalter (KM) zugeordnet ist.
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