DE202007007549U1

DE202007007549U1 - Steuergerät für Schmieranlagen

Info

Publication number: DE202007007549U1
Application number: DE202007007549U
Authority: DE
Original assignee: Lincoln GmbH
Current assignee: SKF Lubrication Systems Germany GmbH
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2017-05-26
Also published as: ZA200906644B; WO2008145235A1; EP2150862A1; KR20100016467A; US8204629B2; US20100161142A1

Abstract

Steuergerät für Schmieranlagen mit einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Steuerprozessor (3), mit an dem Gehäuse (2) ausgebildeten Anschlüssen (4) für Sensoreingänge (I) sowie Steuerausgänge (Q), die mit dem Steuerprozessor (3) verbunden sind, und mit einer außen an dem Gehäuse (2) festgelegten Bedienschnittstelle (5) zur Eingabe von Steuerparametern, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerprozessor (3) mit verschiedenen Steuerprogrammen für verschiedene Schmieranlagen eingerichtet ist und dass innerhalb des Gehäuses (2) Programmschalter (6) zur Auswahl der verschiedenen Steuerprogramme angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für Schmieranlagen mit einem in einem Gehäuse angeordneten Steuerprozessor, mit an dem Gehäuse ausgebildeten Anschlüssen für Sensoreingänge sowie Steuerausgänge, die mit dem Steuerprozessor verbunden sind, und mit einer außen an dem Gehäuse festgelegten Bedienschnittstelle zur Eingabe von Steuerparametern.
Derartige, auf eine spezielle Schmieranlage abgestimmte Steuergeräte werden in der Praxis häufig eingesetzt, um Schmieranlagen in technischen Anlagen so anzusteuern und zu überwachen, dass die gewünschte Schmierleistung erreicht wird. Beispielsweise ist es möglich, mittels Sensoren den Zustand der Anlage oder einen Schmierbedarf zu ermitteln und durch an die Steuerausgang angeschlossene Aktoren, beispielsweise Pumpen, Ventile oder dergleichen, bestimmte Stellen der Anlage mit Schmiermitteln zu versehen.
Nachteilig bei den bisherigen Steuergeräten ist, dass für jede Schmieranlage ein speziell eingerichtetes Steuergerät verwendet werden muss. Aus diesem Grund sind die Steuergeräte im Bedarfsfall nicht einfach austauschbar. Dies erschwert die Einrichtung neuer Schmieranlagen und den Aufwand bei der Instandhaltung und Wartung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kompaktes Multifunktions-Steuergerät vorzuschlagen, welches für verschiedene Schmieranlagen konfigurierbar ist und andererseits eine sichere Bedienung ohne die Gefahr einer ungewünschten Umkonfiguration während des Betriebs zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Steuerprozessor mit verschiedenen Steuerprogrammen für verschiedene Schmieranlagen eingerichtet ist. Innerhalb des Gehäuses sind insbesondere mehrere Programmschalter zur Auswahl der verschiedenen Steuerprogramme angeordnet. Durch die Vorkonfiguration des Steuerprozessors mit an mögliche Schmieranlagen angepassten Steuerprogrammen wird grundsätzlich die Multifunktionsfähigkeit der Steuerung für eine Vielzahl auch spezieller Schmieranlagen erreicht. Ein sicherer Betrieb der Schmieranlage wird dadurch gewährleistet, dass die Anpassung des Steuerprogramms an eine bestimmte Schmieranlage und die Einstellung der grundsätzlichen Parameter dieser Anlage nicht über die außen an dem Gehäuse festgelegte und von dort betätigbare Bedienschnittstelle erfolgt. Das Steuergerät ist vielmehr dadurch gegen eine versehentliche Betätigung gesichert, dass die Programmschalter zur Auswahl der verschiedenen Steuerprogramme innerhalb des im normalen Betrieb geschlossenen Gehäuses angeordnet sind. Eine versehentliche Fehlbedienung im laufenden Betrieb ist somit ausgeschlossen, weil für eine Umkonfiguration das Gehäuse geöffnet werden muss. Bei den bzw. dem Programmschalter(n) kann es sich beispielsweise um unmittelbar auf einer Steuerplatine angeordnete DIP-Schalter handeln, deren Anzahl entsprechend der auswählbaren Steuerungsvarianten für die verschiedenen Anlagen gewählt wird. Insbesondere vorteilhaft sind drei zwischen zwei Positionen verstellbare DIP-Schalter zur Auswahl verschiedener Anlagen, so dass sich insgesamt acht verschiedene Konfigurationen einstellen lassen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorbeschriebene Anzahl von Programmschaltern beschränkt, die entsprechend den Anforderungen durch den Fachmann geeignet gewählt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich zu den Programm(wahl)schaltern in dem Gehäuse ein Einstellschalter zur Übernahme der an den Programmschaltern bzw. dem Programmschalter eingestellten Auswahl vorgesehen ist.
Der beispielsweise auch als DIP-Schalter ausgebildete Schalter schaltet die Steuerung aus einem Betriebsmodus in seiner ersten Stellung durch Umschalten in einen Resetmodus, in welchem der Steuerprozessor ggf. in einen definierten Ausgangszustand versetzt wird und das Auslesen der Stellung der Programmschalter durch den Steuerprozessor ausgelöst wird. Durch erneutes Umschalten wird das Steuergerät – dann mit dem durch die Programmschalter eingestellten Steuerprogramm – in den Betriebsmodus zurückversetzt. Die gesonderte Betätigung eines separaten Schalters zum Auslesen und zur Übernahme der Stellung der Programmschalter in den Steuerprozessor des Steuergerätes stellt eine zusätzliche Sicherheitskomponente dar, da zur Übernahme neuer Programmdaten nicht nur die Stellung der Programmschalter geändert, sondern die Auslesung der neuen Schalterstellung gezielt aktiviert werden muss.
Um bestimmte anlagenspezifische oder allgemein gültige Parameter-Voreinstellungen vornehmen zu können, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes vorgesehen, dass eine definierte Stellung der Programmschalter der Parameter-Voreinstellung dient, mit der typische Schmieranlagenkonfigurationen eingestellt werden, welche im Betrieb nicht mehr geändert werden sollen, weil sie der Grundparametrierung des Gerätes dienen. In dieser bestimmten Stellung der Programmwahlschalter kann beispielsweise die außen am Gehäuse festgelegte Bedienschnittstelle zur Eingabe von Steuerparametern in einen speziellen Eingabemodus versetzt werden, in welchem nur bestimmte Grundparameter einstellbar sind. Wenn die Stellung der Programmschalter geändert wird, kann dieses Programm zur Parameter-Voreinstellung in der Bedienschnittstelle nicht abgerufen werden. Durch diese erfindungsgemäße Kopplung einer in dem Steuerprozessor hinterlegten Eingabeprozedur an eine vorgegebene Stellung der Programmschalter wird die Sicherheit in der Konfiguration des Steuergerätes weiter erhöht.
Erfindungsgemäß kann der Steuerprozessor in der Stellung der Programmschalter zur Parameter-Voreinstellung insbesondere zur Einstellung der Parameter Hubüberwachung, Verteiler, Umlaufzähler, Verteilerüberwachung, Druckwächter, Zeiteinstellung und/oder Taktung vorgesehen sein. Hierzu kann jedem für eine Schmieranlage einstellbaren Parameter ein Identifizierer, beispielsweise eine ID-Nummer, zugeordnet sein, welche je nach gegebenenfalls später erfolgter Auswahl der Schmieranlage durch den Steuerprozessor unterschiedlich interpretiert wird. Die Bedeutung der einzelnen Identifizierer kann beispielsweise in einer Bedienungsanleitung angegeben oder über ein Hilfemenü für die vorkonfigurierten Schmieranlagen aus dem Speicher des Steuerprozessors abgerufen und in einem Display der Bedienschnittstelle dargestellt werden.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung des Steuergerätes sind die Anschlüsse für den Sensoreingang und die Anschlüsse für den Steuerungsausgang durch den Steuerprozessor in Abhängigkeit von der Stellung der Programmschalter interpretier- und ansteuerbar. Dies ermöglicht in einfacher Weise den Anschluss verschiedener Sensoren bzw. Aktoren an die Anschlüsse des Steuergerätes, je nach zu steuernder Schmieranlage.
Zusätzlich zu der Parameter-Voreinstellung und der Auswahl der Schmieranlage, welche erfindungsgemäß unter unbedingter Betätigung der innerhalb des Gehäuses angeordneten Programmschalter erfolgt, kann an der Bedienschnittstelle ein Einstellmodus zur Auswahl spezieller Parameter insbesondere mittels einer Menüführung aktivierbar sein, wobei der Einstellmodus in Abhängigkeit von der Stellung der Programmschalter durch den Steuerprozessor vorkonfiguriert ist. Hierdurch ist es möglich, sich im Betrieb ändernde Parameter der einen ausgewählten Schmieranlage einzustellen.
Der Steuerprozessor ist vorzugsweise abhängig von der gewählten Schmieranlage zur Einstellung der Parameterüberwachungszeit, Pausenzeit, Schmierzeit, Ausschaltverzögerung, Nippelreinigungszeit, Schmierungs-/Umlauf-/Hub-Anzahl, Anzahl der Pausenumläufe und/oder Anzahl der Kettenglieder mittels der Bedienschnittstelle eingerichtet. Mit diesen Parametern eignet er sich für alle wesentlichen Typen von Schmieranlagen, wobei gegebenenfalls weitere Parameter durch eine Umprogrammierung des Steuerprozessors erreichbar sind.
Sämtliche Einstellungen und Zählwerte, welche sich bei der Konfiguration für eine Schmieranlage und bei dem Betrieb der Schmieranlage ergeben, werden erfindungsgemäß einen kurzen vorgebbaren Zeitraum (beispielsweise alle 30 Minuten) in einem nicht flüchtigen Speicher (bspw. einem EEPROM) des Steuergerätes gespeichert, so dass sie auch bei einem Ausfall der Versorgungsspannung nicht verloren gehen und nach der Wiederanschaltung der Versorgungsspannung unmittelbar zum Weiterbetrieb zur Verfügung stehen.
Das erfindungsgemäße Steuergerät weist zur eigenen Energieversorgung eine Gleichstromspannungsversorgung oder eine Wechselstromspannungsversorgung auf, so dass sich ein erfindungsgemäßes Steuergerät in nahezu jede vorhandene elektrische Versorgung einer Schmieranlage integrieren lässt, indem jeweils das Steuergerät in der Variante mit der passenden Energieversorgung ausgewählt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergerätes weisen die Anschlüsse für den Sensoreingang jeweils drei Anschlusskontakte für einen Sensor auf, an welche wahlweise 2- oder 3-Draht-Iniatoren anschließbar sind. Insbesondere können die Anschlüsse für 3-Draht-Iniatoren bis 24 V (PNP) und 2-Draht-Iniatoren mit einer Restspannung < 5 V geeignet sein. Hierdurch wird das Spektrum typischer Sensoren im Bereich der Schmieranlagen abgedeckt.
Vorzugsweise weisen die Anschlüsse des Steuergerätes für den Steuerausgang mindestens einen elektronischen Ausgang und mindestens einen Relaisausgang auf, insbesondere einen elektronischen Ausgang und vier Relaisausgänge, mit denen unterschiedliche Aktoren mit unterschiedlichen Anforderungen an den Stromfluss und/oder die Schalthäufigkeit variabel anschließbar sind.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Die einzige 1 zeigt schematisch den Aufbau des Steuergerätes mit wesentlichen Komponenten der Erfindung.
Dort ist ein Steuergerät 1 mit einem als strichpunktierte Linie schematisch dargestellten Gehäuse 2 gezeigt, in dem ein Steuerprozessor 3 angeordnet ist. An dem Gehäuse 2 sind von außen zugänglich Anschlüsse 4 für einen Sensoreingang 11 bis 18 und einen Steuerausgang Q1 bis Q5 vorgesehen, die jeweils mit dem Steuerprozessor 3 verbunden sind. Die Sensoreingänge I können durch den Steuerprozessor 3 selektiv ausgelesen und Steuerausgänge Q können durch den Steuerprozessor 3 selektiv geschaltet werden.
Ferner weist das Steuergerät 1 eine außen an dem Gehäuse festgelegte und mit dem Steuerprozessor 3 verbundene Bedienschnittstelle 5 auf, die insbesondere nicht dargestellte Eingabe- und Anzeigeeinheiten aufweist. Die Bedienschnittstelle 5 dient zur Eingabe von Steuerparametern des Steuergeräts 1, das auf eine bestimmte Schmieranlage eingestellt ist.
Der Steuerprozessor 3 weist dazu verschiedene, in einem internen Speicher hinterlegte Steuerprogramme für verschiedene Schmieranlagen auf, für die das Steuergerät 1 und der Steuerprozessor 3 eingerichtet sind. Im Inneren des Gehäuses 2 des Steuergerätes 1 und während des normalen Betriebs bei ungeöffnetem Gehäuse 2 nicht zugänglich sind drei Programm(wahl)schalter 6 zur Auswahl verschiedener Steuerprogramme angeordnet, die je nach an das Steuergerät 1 angeschlossener Schmieranlage ausgewählt werden können. Die Programmschalter 6 stehen jeweils mit dem beispielsweise als Mikrokontroller ausgebildeten Steuerprozessor 3 in Verbindung und sind einfacherweise gemeinsam mit dem Steuerprozessor 3 sowie den elektronischen Komponenten der Anschlüsse 4 und ggf. der Bedienschnittstelle 5 auf einer gemeinsamen, in dem Gehäuse 2 angeordneten Platine aufgebracht.
Die Programmschalter 6 sind als sogenannte DIP-Schalter ausgebildet, die jeweils zwei Schaltzustände ausbilden, so dass durch die drei Schalter insgesamt acht verschiedene Schalterstellungen für verschiedene Steuerprogramme möglich sind. Diese Schalterstellungen der Programmschalter 6 können durch den Steuerprozessor 3 ausgelesen werden.
Um zu vermeiden, dass der Steuerprozessor 3 die Programmschalter 6 auch während der Umstellung der Programmschalter 6 direkt ausliest und ein der Stellung entsprechendes Steuerprogramm auswählt, ist in dem Gehäuse 2 des Steuergerätes 1 zusätzlich ein Einstellschalter 7 vorgesehen, der auch als DIP-Schalter ausgebildet ist und zwei verschiedene Schalterstellungen aufweist. Die erste Schalterstellung entspricht einem Betriebsmodus und die zweite Schalterstellung entspricht einem Resetmodus, in welchem der Steuerprozessor 3 die Schalterstellung der Programmschalter 6 ausliest und das entsprechende Steuerprogramm aktiviert.
Um Parameter-Voreinstellungen vornehmen zu können, die während des laufenden Betriebs des Steuergeräts 1 in keinem Fall geändert werden sollen, ist der Steuerprozessor 3 derart eingerichtet, dass er in einer Stellung der Programmschalter 6, beispielsweise alle Programmschalter 6 eingeschaltet, ein Steuerprogramm zur Parameter-Voreinstellung aktiviert, in welchem mittels der Bedienschnittstelle 5 bestimmte Parameter der einzustellenden Schmieranlage eingegeben werden können. Diesen jeweiligen Parametern ist eine ID-Nummer zugeordnet, welche später entsprechend der Auswahl der Schmieranlage durch den Steuerprozessor 3 geeignet ausgewertet wird.
Das Universalsteuergerät 1 dient damit der Steuerung und Überwachung insbesondere stationärer Schmieranlagen, wie Progressivanlagen, Sprühanlagen, Zweileitungsanlagen, Centro-Matic-Anlagen, PMA-Anlagen und/oder COBRA-Kettenschmieranlagen, wie sie durch die Anmelderin des Gebrauchsmusters angeboten werden. Grundsätzlich ist das Universalsteuergerät 1 aber für jeden Typ von Schmieranlagen geeignet, bei welchem mittels Sensoren bestimmte Zustände der Schmieranlage überwacht und mittels Aktoren an einem Steuerausgang Q bestimmte Steuerbefehle gegeben werden.
Um das Steuergerät auch nachträglich an geänderte oder neue Schmieranlagentypen anpassen zu können, weist der Steuerprozessor 3 einen Programmiereingang A auf, der beispielsweise als Kabel- oder Infrarotanschluss ausgebildet sein kann und eine Umprogrammierung des Steuerprozessors 3 bzw. die Hinterlegung neuer Steuerprogrammvarianten in seinen Speicher erlaubt.
Ferner kann der Steuerprozessor 3 mit einem Busankoppler 8 verbunden sein, der ebenfalls an den Steuerprozessor 3 angeschlossen ist und über eine Busschnittstelle B verfügt, damit das Steuergerät 1 auch an geeignete Bussysteme angeschlossen werden kann.
Die Anschlüsse 4 der Sensoreingänge I1 bis I8 weisen jeweils drei Anschlusskontakte für einen Sensor auf, wobei 2-Draht- oder 3-Draht-Sensoren anschließbar sind. 3-Draht-Sensoren werden dabei mit einer Versorgungsspannung bis zu 24 V versorgt.
Die Anschlüsse 4 für den Steuerausgang weisen einen elektronischen Ausgang (Q1) auf, der mittels eines Transistors 9 schaltbar ist und bei einer Ausgangsspannung von 24 VDC einen Strom von 10 A bzw. bei einer Ausgangsspannung von 230 VAC einen Stromfluss von 4 A ermöglicht, um an das Steuergerät 1 angeschlossene Aktoren anzusteuern. Ferner sind vier Relaisschnittstellen Q2 bis Q5 vorhanden, welche eine Ansteuerung mit Gleich- oder Wechselstrom bis 6 A ermöglichen. Je nach Bedarf ist es jedoch möglich, die vorhandenen Anschlüsse 4 des Sensoreingangs I und des Steuerausgangs Q entsprechend anzupassen.
Ferner weist das Steuergerät 1 einen Spannungsversorgungsanschluss S auf, der eine Energieversorgung des Steuergerätes 1 je nach Ausstattungsvariante mit 24 V Gleichstrom oder mit 230 V Wechselstrom ermöglicht.
Das zuvor beschriebene Steuergerät 1 eignet sich daher in besonders guter Weise als Universalsteuergerät, um mit verschiedenen Schmieranlagentypen zusammen zu arbeiten, wobei der Typ der Schmieranlage bei der Installation des Steuergerätes 1 durch Programmschalter 6 im Inneren des Gehäuses 2 des Steuergerätes 1 einstellbar ist und im normalen Betrieb über die Bedienschnittstelle 5 nicht umgestellt werden kann. Dies ermöglicht eine große Anlagen- und Betriebssicherheit.

1: Steuergerät
2: Gehäuse
3: Steuerprozessor
4: Anschluss
5: Bedienschnittstelle
6: Programmschalter
7: Einstellschalter
8: Busankoppler
I: Sensoreingang
Q: Steuerausgang
A: Programmiereingang
B: Busschnittstelle
S: Spannungsversorgungsanschluss

Claims

Steuergerät für Schmieranlagen mit einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Steuerprozessor (3), mit an dem Gehäuse (2) ausgebildeten Anschlüssen (4) für Sensoreingänge (I) sowie Steuerausgänge (Q), die mit dem Steuerprozessor (3) verbunden sind, und mit einer außen an dem Gehäuse (2) festgelegten Bedienschnittstelle (5) zur Eingabe von Steuerparametern, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerprozessor (3) mit verschiedenen Steuerprogrammen für verschiedene Schmieranlagen eingerichtet ist und dass innerhalb des Gehäuses (2) Programmschalter (6) zur Auswahl der verschiedenen Steuerprogramme angeordnet sind.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (2) ein Einstellschalter (7) zur Übernahme der an den Programmschaltern (6) eingestellten Auswahl vorgesehen ist.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellung der Programmschalter (6) zur Parameter-Voreinstellung vorgesehen ist.
Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter-Voreinstellung mittels der Bedienschnittstelle (5) durchführbar ist.
Steuergerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerprozessor (3) in der Stellung der Programmschalter (6) zur Parameter-Voreinstellung zur Einstellung der Parameter Hubüberwachung, Verteiler, Umlaufzähler, Verteilerüberwachung, Druckwächter, Zeiteinstellung und/oder Taktung vorgesehen ist.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (4) für den Sensoreingang (I) und die Anschlüsse (4) für den Steuerungsausgang (Q) durch den Steuerprozessor (3) in Abhängigkeit von der Stellung der Programmschalter (6) interpretier- und ansteuerbar sind.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bedienschnittstelle (5) ein Einstellmodus zur Auswahl spezieller Parameter aktivierbar ist, welcher in Abhängigkeit von der Stellung der Programmschalter (6) vorkonfiguriert ist.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerprozessor (3) abhängig von der gewählten Schmieranlage zur Einstellung der Parameter Überwachungszeit, Pausenzeit, Schmierzeit, Ausschaltverzögerung, Nippelreinigungszeit, Schmierungs-/Umlauf-/Hub-Anzahl, Anzahl der Pausenumläufe und/oder Anzahl der Kettenglieder mittels der Bedienschnittstelle eingerichtet ist.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung des Steuergeräts (1) eine Gleichstromspannungsversorgung oder eine Wechselstromspannungsversorgung ist.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (4) für den Sensoreingang (I) jeweils drei Anschlusskontakte für einen Sensor aufweisen, an welche wahlweise Zwei- oder Drei-Draht-Initiatoren anschließbar sind.
Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (4) für den Steuerausgang (Q) mindestens einen elektronischen Ausgang (Q1) und mindestens einen Relaisausgang (Q2 bis Q5) aufweisen.