DE20301676U1 - Elektronische Steuerung von Glasformmaschinen - Google Patents
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Abstract
Elektronische Steuerung (1) für wenigstens eine Glasformmaschine, wobei jede Glasformmaschine eine Anzahl mit der Steuerung (1) zusammenwirkender Teilnehmer (10), z.B. Aktoren steuernde Ventile (15) für strömfähige Medien, Melder (16), Taster (17) und Sensoren (18), aufweist,
und wobei die Steuerung (1) mit einem gemeinsamen Visualisierungsrechner (4) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1) für jede Glasformmaschine ein Netzteil (2) aufweist,
dass jedes Netzteil (2) einerseits über einen CAN-Bus (3) mit dem Visualisierungsrechner (4), andererseits mit einer gemeinsamen Steuerdatenleitung (5) und ferner mit einer Versorgungsleitung (6) für elektrische Energie verbunden ist,
dass jeder Teilnehmer (10) einen intelligenten Steuerkopf (11 bis 14) aufweist,
und dass jeder intelligente Steuerkopf (11 bis 14) der betreffenden Glasformmaschine über einen Energie- und Datenbus (9) mit dem zugehörigen Netzteil (2) verbunden ist.
und wobei die Steuerung (1) mit einem gemeinsamen Visualisierungsrechner (4) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1) für jede Glasformmaschine ein Netzteil (2) aufweist,
dass jedes Netzteil (2) einerseits über einen CAN-Bus (3) mit dem Visualisierungsrechner (4), andererseits mit einer gemeinsamen Steuerdatenleitung (5) und ferner mit einer Versorgungsleitung (6) für elektrische Energie verbunden ist,
dass jeder Teilnehmer (10) einen intelligenten Steuerkopf (11 bis 14) aufweist,
und dass jeder intelligente Steuerkopf (11 bis 14) der betreffenden Glasformmaschine über einen Energie- und Datenbus (9) mit dem zugehörigen Netzteil (2) verbunden ist.
Description
- Bei einer bekannten Steuerung dieser Art (
US 5 247 450 A ) soll der Verkabelungsaufwand zwischen einer I.S. (Individual Section) –Glasformmaschinensteuerung und deren einzelnen Teilnehmern, insbesondere Magnetventilen, verringert werden. Dazu werden Signale aus einer Hauptsteuerung auf ein serielles Multiplexer-E/A-Modul gegeben (1 ). Die entsprechenden Steuersignale werden über ein Datenkabel in Form eines seriellen Datenworts an ein weiteres, individuell adressierbares, serielles Multiplexer- E/A-Modul gesendet. Dieses Modul wandelt aus dem Datenwort ein geeignetes Steuersignal zurück, das über eine Verdrahtung zu dem betreffenden Teilnehmer gelangt. Die seriellen Multiplexer werden auch dazu verwendet, Signale von Bedientasten (Start, Stop, usw.) an die Hauptsteuerung zu übertragen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung zu vereinfachen sowie kostengünstiger und flexibler zu gestalten und den Verdrahtungsaufwand zu verringern.
- Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Steuerung eignet sich auch für sogenannte I.S. (Individual Section) – Glasformmaschinen. Jede Glasformmaschine besitzt eine Vielzahl von Ventilen für insbesondere Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit, die die verschiedenen Mechanismen der Glasformmaschine steuern. Diese Ventile und weitere sogenannte "Teilnehmer", wie Melder, Taster und Sensoren, der Glasformmaschine, sollen durch die neue elektronische Steuerung in besonders günstiger Weise mit der Steuerung verbunden werden und zusammenwirken. Über den allen Glasformmaschinen gemeinsamen Visualisierungsrechner können z.B. alle Produk tionsparameter eingestellt, die vollständige Verwaltung der durch die Maschine herzustellenden Hohlglasgegenstände vorgenommen und z.B. Sollwertvorgaben für den Ausgangsdruck der Ventile eingegeben werden. Ein Taster kann z.B. dazu dienen, einen Mechanismus der Glasformmaschine außerplanmäßig stillzusetzen, um daran Inspektionen, Wartungen oder Reparaturen durchführen zu können. Ein Sensor kann beispielsweise dazu dienen, die Absetzplatte am Ausgang der Glasformmaschine zu überwachen. Falls sich dort ein Glasstau bilden sollte, stellt der Sensor dies fest und stoppt oder verändert den Ablauf in anderen Steuerköpfen. Über den Visualisierungsrechner wird dies dann dem Maschinenführer gemeldet. Ein Melder kann z.B. eine Leuchte sein, die einen Betriebszustand der Glasformmaschine anzeigt. Über die gemeinsame Steuerdatenleitung erhalten die Netzteile z.B. ein Scherentaktsignal und ein Signal für den ersten Glastropfen in einem Zyklus der Glasformmaschine. Bei der Versorungsleitung für elektrische Energie handelt es sich z.B. um eine Leitung mit 230 V Wechselstrom. Jeder Teilnehmer weist einen intelligenten Steuerkopf auf. Diese Steuerköpfe werden vorzugsweise mit Schneidklemmtechnik mit dem Energie- und Datenbus verbunden. Diese Verbindung und auch die Entfernung eines Steuerkopfes von dem Energie- und Datenbus können auch während des Maschinenbetriebs vorgenommen werden. Da aufgrund der lokalen Intelligenz der Steuerköpfe während des Maschinenbetriebs nur sehr wenige oder gar keine Daten ausgetauscht werden müssen, kann die Datenübertragungsstrecke gemäß der Erfindung recht schmalbandig ausgeführt werden. Zudem braucht die Buskommunikation keinerlei Echtzeitfähigkeit aufzuweisen, da es nicht darauf ankommt, zu welchem Zeitpunkt Daten den Steuerkopf erreichen. Die Synchronität der einzelnen Steuerköpfe ist aber dennoch recht einfach zu realisieren. Um einen geordneten Betrieb erreichen zu können, werden in der Konfigurationsphase Übernahme- und Übertrittspunkte sowie Teilnehmergruppen definiert, auf die dann im Betrieb von jedem Teilnehmer zurückgegriffen werden kann.
- Die Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen des Steuerkopfes.
- Die Merkmale des Anspruchs 4 oder 5 bieten mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine Not-Aus-Funktion.
- Die Merkmale des Anspruchs 6 lösen diejenigen Fälle, in denen ein digitaler oder analoger Datenfluss in den Steuerkopf hinein stattfindet.
- Gemäß Anspruch 7 ergibt sich eine besonders günstige Energieversorgung des Verstärkers.
- Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt
-
1 einen schematischen Schaltplan einer Ausführungsform der elektronischen Steuerung mit 3-adriger Verbindung zwischen den Netzteilen und den Steuerköpfen, -
2 ein Blockdiagramm eines gemäß1 zu verwendenden Steuerkopfes, -
3 ein der2 entsprechendes Blockdiagramm für eine 2-adrige Variante ohne gesonderte Not-Aus-Leitung und -
4 ein der3 entsprechendes Blockdiagramm für die umgekehrte Datenflussrichtung. -
1 zeigt eine elektronische Steuerung1 für das Beispiel einer I.S.-Glasformmaschine. In der Steuerung1 ist für jede Sektion der I.S.-Glasformmaschine ein Netzteil2 vorgesehen. Jedes Netzteil2 ist einerseits über einen CAN-Bus3 mit einem allen Sektionen gemeinsamen Visualisierungsrechner4 , andererseits mit einer gemeinsamen Steuerdatenleitung5 und ferner mit einer Versorgungsleitung6 für elektrische Energie, z.B. 230 V Wechselstrom, verbunden. Über die Steuerdatenleitung5 erfolgt die Synchronisation der einzelnen Sektionen der I.S-Glasformmaschine. Das Signal für den ersten Tropfen zu Beginn eines Maschinenzyklus startet den Maschinenzyklus, in dem zuvor festgelegt wurde, in welcher Reihenfolge die einzelnen Sektionen der I.S.-Glasformmaschine mit Glastropfen versorgt werden und arbeiten sollen. Alle nachfolgenden Sektionen wissen durch Zählen des Scherentaktes und Synchronisieren auf den ersten Tropfen, wann sie ihren Betriebszyklus beginnen müssen. Diese Synchronisation der einzelnen Sektionen miteinander ist an sich bekannt und braucht hier nicht weiter erläutert zu werden. - Jedes Netzteil
2 ist ferner mit einem Not-Aus-Kreis7 verbunden und speist eine Not-Aus-Leitung8 mit einer Spannung von z.B. 24 V Gleichstrom, solange der Not-Aus-Kreis7 nicht im Notfall unterbrochen wird. - Mit einem weiteren Anschluss jedes Netzteils
2 ist ein 2-adriger Energie- und Datenbus9 verbunden. Zur Vereinfachung ist der 2-adrige Energie- und Datenbus9 in1 jeweils nur als ein Strich gezeichnet worden. Dagegen sind in den2 bis4 die beiden Adern jeweils dargestellt. - An die Not-Aus-Leitung
8 und den Energie- und Datenbus9 können in dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel bis zu 128 "Teilnehmer"10 , vorzugsweise durch Schneidklemmtechnik, angeschlossen werden. Jeder Teilnehmer10 weist einen intelligenten Steuerkopf auf, wobei vier unterschiedliche Typen dieser Steuerköpfe zu unterscheiden sind, nämlich: Steuerköpfe11 mit digitalem Steuerausgang, Steuerköpfe12 mit analogem Steuerausgang, Steuerköpfe13 mit digitalem Steuereingang und Steuerköpfe14 mit analogem Steuereingang. - Die Steuerköpfe
11 mit digitalem Steuerausgang steuern z.B. jeweils ein Ventil15 oder einen Melder16 . Ein intelligenter Steuerkopf12 mit analogem Steuerausgang steuert gemäß1 z.B. ein im Regelkreis betriebenes Proportionalventil an, wobei der Druck am Ventilausgang geregelt werden soll. Intelligente Steuerköpfe13 haben an ihrem digitalen Eingang z.B. einen Taster17 , mit dem bestimmte Funktionen der Glasformmaschine abgeschaltet werden können. Z.B. kann man durch Betätigung des Tasters17 den die fertigen Hohlglasgegenstände normalerweise aus der Glasformmaschine entnehmenden Ausnehmer in seiner Ruheposition anhalten, um notwendige Arbeiten daran auszuführen. An den analogen Steuereingang eines Steuerkopfes14 kann auch ein Sensor18 angeschlossen sein, der z.B. die Absetzplatte am Ausgang einer Sektion der I.S.-Glasformmaschine überwacht. Ein solcher Sensor18 liefert dann ein analoges Signal, wenn sich auf der Absetzplatte in unerwünschter Weise Hohlglasgegenstände stauen sollten. - An die Not-Aus-Leitung
8 sind gemäß1 nur die Not-Aus-relevanten Teilnehmer10 mit ihren intelligenten Steuerköpfen angeschlossen. - So wird gemäß
1 die elektronische Steuerung im Wesentlichen "vor Ort" und dezentral durch die intelligenten Steuerköpfe11 bis14 bewerkstelligt. Vom Visiualisierungsrechner4 aus können alle Parameter eingestellt werden. Der Visiualisierungsrechner ist auch für die gesamte Verwaltung der Hohlglasgegenstände zuständig. Er ist aber für den eigentlichen Betrieb der elektronischen Steuerung der Glasformmaschine nicht erforderlich. - Gemäß
2 ist an einen Steuerausgang19 des intelligenten Steuerkopfes11 das Ventil15 angeschlossen. Der Energie- und Datenbus9 ist in der in2 angegebenen Weise 2-adrig ausgeführt und mit einem Demodulator20 des Steuerkopfes11 verbunden. Durch den Demodulator20 sind die von dem Energie- und Datenbus9 zugeführte Energie und Daten voneinander trennbar. Die Energie wird einem Energieausgang21 des Demodulators20 zugeführt, während die Daten an einem Datenausgang22 des Demodulators20 bereitgestellt werden. Der Datenausgang22 ist über eine Leitung23 mit einem Dateneingang24 eines Mikrokontrollers25 verbunden. Der Energieausgang21 ist über eine Leitung26 an einen Energieeingang27 des Mikrokontrollers25 angeschlossen. Ein Signalausgang28 des Mikrokontrollers ist über eine Leitung29 mit einem Signaleingang30 eines Verstärkers32 des Steuerkopfes11 verbunden. Ein Energieeingang32 des Verstärkers31 ist über eine Leitung33 an die Not-Aus-Leitung8 angeschlossen. Schließlich ist ein Signalausgang34 des Verstärkers31 mit dem Steuerausgang19 verbunden. - In allen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
- Das Ausführungsbeispiel gemäß
3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß2 dadurch, dass auf die Not-Aus-Leitung8 gemäß2 verzichtet wurde. Die Energieversorgung des Verstärkers31 ist in3 dadurch gelöst, dass der Energieeingang32 des Verstärkers31 über eine Leitung35 an die Leitung26 angeschlossen ist. - Das Ausführungsbeispiel gemäß
4 zeigt Einzelheiten des intelligenten Steuerkopfes13 mit einem digitalen Steuereingang36 , an den der Taster17 angeschlossen ist. - Der intelligente Steuerkopf
13 weist einen in beiden Richtungen mit dem Energie- und Datenbus9 verbundenen Modulator37 auf. Ein Signaleingang des Verstärkers31 ist mit 38 bezeichnet. Ein Signalausgang44 des Verstärkers31 ist mit einem Signaleingang39 des Mikrokontrollers25 über eine Leitung40 verbunden. Ein Datenausgang41 des Mikrokontollers25 ist über eine Leitung42 mit einem Dateneingang43 des Modulators37 verbunden. An dem Dateneingang43 eintreffende Daten werden durch den Modulator37 auf den Energie- und Datenbus9 moduliert und stehen damit allen übrigen Teilnehmern zur Verfügung. Der Energieausgang21 des Modulators37 ist in der gleichen Weise wie in3 einerseits mit dem Energieeingang27 des Mikrokontrollers25 und andererseits mit dem Energieeingang32 des Verstärkers31 verbunden.
Claims (7)
- Elektronische Steuerung (
1 ) für wenigstens eine Glasformmaschine, wobei jede Glasformmaschine eine Anzahl mit der Steuerung (1 ) zusammenwirkender Teilnehmer (10 ), z.B. Aktoren steuernde Ventile (15 ) für strömfähige Medien, Melder (16 ), Taster (17 ) und Sensoren (18 ), aufweist, und wobei die Steuerung (1 ) mit einem gemeinsamen Visualisierungsrechner (4 ) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1 ) für jede Glasformmaschine ein Netzteil (2 ) aufweist, dass jedes Netzteil (2 ) einerseits über einen CAN-Bus (3 ) mit dem Visualisierungsrechner (4 ), andererseits mit einer gemeinsamen Steuerdatenleitung (5 ) und ferner mit einer Versorgungsleitung (6 ) für elektrische Energie verbunden ist, dass jeder Teilnehmer (10 ) einen intelligenten Steuerkopf (11 bis14 ) aufweist, und dass jeder intelligente Steuerkopf (11 bis14 ) der betreffenden Glasformmaschine über einen Energie- und Datenbus (9 ) mit dem zugehörigen Netzteil (2 ) verbunden ist. - Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einen Steuerausgang (
19 ) aufweisende intelligente Steuerkopf (11 ;12 ) einen mit dem Energie- und Datenbus (9 ) verbundenen Demodulator (20 ), einen Mikrokontroller (25 ) und einen mit dem Steuerausgang (19 ) des Steuerkopfes (11 ;12 ) verbundenen Verstärker (31 ) aufweist, dass durch den Demodulator (20 ) von dem Energie- und Datenbus (9 ) zugeführte Energie und Daten voneinander trennbar und einem Energieausgang (21 ) sowie einem Datenausgang (22 ) des Demodulators (20 ) zuführbar sind, dass der Energieausgang (21 ) des Demodulators (20 ) mit einem Energieeingang (27 ) des Mikrokontrollers (25 ) und der Datenausgang (22 ) des Demodulators (20 ) mit einem Dateneingang (24 ) des Mikrokontrollers (25 ) verbunden sind, dass ein Signalausgang (28 ) des Mikrokontrollers (25 ) mit einem Signaleingang (30 ) des Verstärkers (31 ) verbunden ist, und dass einem Energieeingang (32 ) des Verstärkers (31 ) Energie zuführbar ist. - Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeingang (
32 ) des Verstärkers (31 ) mit dem Energieausgang (21 ) des Demodulators (20 ) verbunden ist (3 ). - Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeingang (
32 ) des Verstärkers (31 ) mit einer Not-Aus-Leitung (8 ) der Glasformmaschine verbunden ist (2 ). - Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Leitung (
8 ) mit dem zugehörigen Netzteil (2 ) verbunden ist, und dass mit jedem Netzteil (2 ) ein Not-Aus-Kreis (7 ) verbunden ist. - Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einen Steuereingang (
36 ) aufweisende intelligente Steuerkopf (13 ;14 ) einen mit dem Energie- und Datenbus (9 ) verbundenen Modulator (37 ), einen Mikrokontroller (25 ) und einen mit dem Steuereingang (36 ) des Steuerkopfes (13 ;14 ) verbundenen Verstärker (31 ) aufweist, dass ein Signalausgang (44 ) des Verstärkers (31 ) mit einem Signaleingang (39 ) des Mikrokontrollers (25 ) verbunden ist, dass ein Datenausgang (41 ) des Mikrokontrollers (25 ) mit einem Dateneingang (43 ) des Modulators (37 ) verbunden ist, dass an dem Dateneingang (43 ) eintreffende Daten durch den Modulator (37 ) auf den Energie- und Datenbus (9 ) modulierbar sind, dass ein Energieausgang (21 ) des Modulators (37 ) mit einem Energieeingang (27 ) des Mikrokontrollers (25 ) verbunden ist, und dass einem Energieeingang (32 ) des Verstärkers (31 ) Energie zuführbar ist. - Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeingang (
32 ) des Verstärkers (31 ) mit dem Energieausgang (21 ) des Modulators (37 ) verbunden ist.
Priority Applications (2)
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DE20301676U DE20301676U1 (de) | 2003-02-04 | 2003-02-04 | Elektronische Steuerung von Glasformmaschinen |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE20301676U DE20301676U1 (de) | 2003-02-04 | 2003-02-04 | Elektronische Steuerung von Glasformmaschinen |
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