DE2316039C2 - Arrangement in a control system for separating a control area having a power source from a work area - Google Patents

Description

. Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Regelanlage zur Trennung eines eine Stromquelle. The invention relates to an arrangement in a control system for separating a power source

nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der US-PS 27 985 bekannt. Solche Anordnungen dienen z. B. zur Verhinderung einer Zündung oder Explosion in gefährdeten Arbeitsbereichen infolge von Schaden oder Störungen der diesen Arbeitsbereichen zugeordneten elektrischen Ausrüstungen.according to the preamble of claim 1. Such an arrangement is for example from US-PS 27 985 known. Such arrangements are used for. B. to prevent ignition or explosion in endangered work areas as a result of damage or Malfunctions in the electrical equipment assigned to these work areas.

In verschiedenen industriellen Verfahrensanlagen besteht ein großer Bedarf für elektrische Systeme zur Überwachung und Regelung von Verfahrensabläufen. Diese Systeme bestehen aus im Arbeitsbereich angeordneten Instrumenten, die über Kabel mit einem Steuerbereich verbunden sind, welcher beispielsweise die Stromquellen sowie Anzeige, und Regelinstrumente enthält In vielen Fällen befinden sich im Arbeitsbereich gefährdete Bereiche, in denen entflammbare Gase oder Dämpfe eine Gefahrenquelle darstellen. Aus diesem Grund müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, daß gefährdete Bereiche innerhalb des Arbeitsbereichs im Normalbetrieb der Geräte gegen Explosions- oder Brandgefahr gesichert sind. Wenn ein Störungszustand in der Stromquelle eier in den Instrumenten im Steuerbereich oder im Arbeitsbereich auftritt, muß ebenfalls sichergestellt werden, daß die dort verfügbare Energie so niedrig ist, daß sie keine Entzündung der entfhrjnmbaren Gase oder Dämpfe bewirken kann.In various industrial process plants there is a great need for electrical systems for monitoring and controlling processes. These systems consist of instruments arranged in the work area that are connected to a Control area are connected, which for example the power sources as well as display, and control instruments In many cases there are hazardous areas in the work area in which flammable gases or Vapors are a source of danger. For this reason, precautionary measures must be taken to ensure that endangered areas within the work area during normal operation of the devices are secured against the risk of explosion or fire. If there is a fault condition in the power source egg in occurs with the instruments in the control area or in the work area, it must also be ensured that the energy available there is so low that it does not ignite the inflammable gases or vapors can cause.

Ein wesentlicher Durchbruch auf diesem Sicherheitsgebiet erfolgte mit der Einführung sog. Trennanordnungen, von denen ein gutes Beispiel in der US-PS 35 27 985 beschrieben ist
Trennanordnungen, wie sie in der genannten US-PSA major breakthrough in this security area came with the introduction of so-called separation arrangements, a good example of which is described in US Pat. No. 3,527,985
Separation arrangements such as those mentioned in the US-PS mentioned

beschrieben sind, sind aber nur für die Begrenzung des Stroms in einer einzigen Leitung brauchbar. Anlagen mit Trennanordnungen sind sowohl kostspielig als auch kompliziert, da für jede Verbindung mit dem Arbeitsbereich jeweils eine gesonderte Trennanordnung erforder-Hch ist Diese Trennanordnungen müssen außerdem inare described, but are only intended to limit the Current can be used in a single line. Systems with separators are both costly and expensive complicated, since a separate separation arrangement is required for each connection with the work area is These separation arrangements must also be in

v: gewissen Zeitabständen einzeln überprüft werden, um zu gewährleisten, daß rie tatsächlich den zum Arbeitsbereich übertragenden Strom bzw. die Leistung zu begrenzen vermögen.v: to be checked individually at certain intervals to ensure that rie actually gets to the work area able to limit the transmitted current or the power.

Jo Ein anderes bekanntes Absicherungsverfahren besteht in der Verwendung von speziell zugeordneten Stromquellen mit eingebauten Spannungs- und Strombegrenzungseinrichtungen. Diese Lösungsart bedingtJo Another well-known safeguarding method is the use of specially assigned Power sources with built-in voltage and current limiting devices. This type of solution is conditional

; aber starke Einschränkungen bezüglich der Systeman-Ordnung und der Anpassungsfähigkeit und erfordert die Verwendung von mehr als einer Stromversorgung im; but severe restrictions on the system order and adaptability and requires the use of more than one power supply in the

" Steuerbereich."Tax area.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Trennanordnung zu schaffen, bei dec nur eine einzige Stromquelle erforderlich ist um eine Vielzahl vor. Signalpfaden mit Strom zu versorgen, so daß die Trennanordnung flexibel an alle möglichen zu sichernden Geräte- und Schaltungseinheiten angepaßt und ohne großen Aufwand installiert werden kann.The invention is therefore based on the object of creating a separating arrangement, only a single one in the case of dec Power source is required to provide a variety. To supply signal paths with power, so that the Separation arrangement flexibly adapted to all possible devices and circuit units to be secured and can be installed without much effort.

Diese Aufgabe v/ird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved according to the invention by the measures specified in claim 1.

deren v/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.The further advantageous refinements of which are characterized in the subclaims.

Dutch die Erfindung entfällt das Erfordernis für einzelne, getrennte Trennanordnungen für jeden Anschluß zum Arbeitsbereich, was durch die getrennte Spannungs- und Strombegi enzung ermöglicht wird. Dabei kann nur eine einzige Stromquelle vorgesehen sein, die eine große Vielseitigkeit insbesondere bei der Sy!r!6iP2^I_^l?!^l?^al_^ln'^T7¹_^I!äß» Fs ufpntn alio ein Snannuniysbegrenzer und in jedem zum Arbeitsbereich führenden Signalpfad ein Strombegrenzer verwendetThe invention eliminates the need for individual, separate separation arrangements for each connection to the work area, which is made possible by the separate voltage and current constraints. Only a single power source can be provided, which offers great versatility, especially with the Sy! R! 6iP2 ^I _ ^l ?! ^l ? ^Al _ ^ln ' ^T 7 ¹ _ ^I ! äß »Fs ufpntn alio a snapshot limiter and a current limiter are used in every signal path leading to the work area

Der Spannungsbegrenzer ist insofern doppelseitig wirksam, als er neben der Begrenzung der Ausgangs- spannung der Stromquelle auch zu verhindern vermag, daß bei einer in einem Steuerbereichgerät auftretenden Störung über die Stromquelle Strom bzw. Leistung zum Arbeitsbereich abgegeben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Seiten der Trennanördnung über getrennte Kabel mit Strom beschickt werden, die nur am Spannimgsbegrenzer miteinander verbunden sind.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbei-The voltage is double-sided so far effective than he voltage in addition to the limitation of the output is also able to prevent the power source that is delivered at an occurring fault in a control region unit via the power source current or power to the work area. This is achieved in that the two sides of the separation arrangement are supplied with electricity via separate cables which are only connected to one another at the voltage limiter.
In the following a preferred embodiment is

spiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigtgame of the invention explained in more detail with reference to the drawing It shows

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung der vollständigen Anordnung nach der Erfindung undF i g. 1 a simplified representation of the complete Arrangement according to the invention and

F i g. 2 eine schematische Darstellung des Spannungsbegrenzers der Anordnung gemäß F i g. 1.F i g. 2 shows a schematic representation of the voltage limiter the arrangement according to FIG. 1.

Fig.! zeigt in Blockschaitbüddarsieliung Aufzeichnungs-, Regel- urd Anzeigeinstrumente, die über eine Trennanordnung mit einem Arbeitsbereich verbunden sind. Ein Gefahrenbereich befindet sich im Arbeitsbe- ι» reich.Fig.! shows in block diagram recording, Control and display instruments connected to a work area via a partition are. There is a danger area in the work area. rich.

Innerhalb der Trennanordnung liegen mehrere Signalverarbeitungs-Schaltkreise, von denen ir Erleichterung der Darstellung nu. einzelne rrprär""tative Elemente dargestellt sind. Der Arbeitsbe._:ch enthält is eine Anzahl von Einrichtungen, wie T*; .peratur-. Druck- oder Durchsatzmengengeber. : Messung von Verfahrensparametern sowie £< .irn-uomgen zur Beeinflussung des Verfahrens, wie V-. ». -e und Ventil-Stellglieder, Heizer und Relais, Pumpen und Wandler und -dergl.Several signal processing circuitry are located within the isolation assembly, one of which is for convenience the representation nu. individual rrprär "" tripods Elements are shown. The work area ._: ch contains is a number of devices such as T *; .peratur-. Pressure or throughput quantity transmitter. : Measurement of process parameters as well as £ < .irn-uomgen to influence of the procedure, like V-. ». -e and valve actuators, Heaters and relays, pumps and converters and the like.

Zum besseren Verständnis der Erfindung körnen sowohl die Meß- als auch die Bedienungseinrichtungen im Arbeitsbereich als Widerstandselemente betrachtet Ewerden. Diese Darstellung ist insofern nützlich, als der ^fOr den Betrieb dieser Arbeitsbereich-Einrichtungen !benötigte Strom von einem Steuerbereich durch die ^Trennanordnung über die gleichen Pfade zu diesen ^Einrichtungen übertragen wird, weiche auch die 3>ignalinformation führen. Die Antriebsenergie für reinige dieser Einrichtungen ist nicht-elektrischer Natur, :?. B. pneumatisch, wird jedoch durch elektrische -Wandler gesteuert, so daß die vorliegende Darstellung zzutrifft.For a better understanding of the invention, both the measuring and the operating devices can be used Considered resistance elements in the work area. This representation is useful in that the ^ for the operation of these work area facilities ! required current from a control area through the ^ separation arrangement via the same paths to these ^ Facilities are transmitted, which also carry the 3> signal information. The drive energy for cleaning these facilities is non-electrical in nature,:?. B. pneumatic, but is by electrical -Converter controlled so that the present representation applies.

^: Gemäß F i g. 1 ist die Trennanordnung 10 in zwei ^Abschnitte unterteilt, nämlich in einen Steuerbereichsteil 11 und einen Arbeitsbereichsteil 12. Die vorgenannten, im Steuerbereichstei! 11 enthaltenen Instrumente z_und Einrichtungen sind durch einen Instrumentenblock 13 dargestellt und mit dem Steuerbereichsteil 11 der Trennanordnung 10 verbunden. Die Einrichtungen zur ^Messung und Beeinflussung des Verfahrensablaufs sind r:als ein Geber 14 und als ein Stellglied 15 im Arbeitsbereich 16 dargestellt. Diese Einrichtungen and an den Arbeitsbereichsteil 12 der Trennanordnung 10 angeschlossen. ^: According to FIG. 1, the partition arrangement 10 is divided into two sections, namely into a control area part 11 and a work area part 12. The aforementioned, in the control area part! Instruments z_and devices contained in 11 are represented by an instrument block 13 and connected to the control area part 11 of the partition arrangement 10. The devices for measuring and influencing the process sequence are shown as a transmitter 14 and as an actuator 15 in the working area 16. These devices are connected to the work area part 12 of the partition arrangement 10.

Ein charakteristisches Arbeilsbereich-Meßsignal erscheint als Änderung des Effektivwiderstands des Gebers 14 und wird zur Trennanordnung 10 über eine erste Leitung 17 übertragen, die mit einem im Arbeitsbereichsteil 12 der Trennanordnung 10 befindlichen ersten Widerstand 18 und einer Stromquelle in Reihe geschaltet ist Das Meßsignal wird als Spannungsänderung über den ersten Widerstand 18 durch einen Differenzverstärker 19 festgestellt, dessen beiden Eingangswiderstände 20 und 21 an die beiden Enden des ersten Widerstands 18 angeschlossen sind. Das durch den Differenzverstärker 19 verarbeitete Signal wird über eine zweite Leitung 22 zu Regelinstrumenten im »Slnstrumentenblpck 13 übertragen.A characteristic working range measurement signal appears as a change in the effective resistance of the encoder 14 and becomes the separating arrangement 10 via a first line 17 transmitted, which is located in the work area part 12 of the partition assembly 10 with a first resistor 18 and a current source is connected in series Differential amplifier 19 found, the two input resistors 20 and 21 to the two ends of the first resistor 18 are connected. The signal processed by the differential amplifier 19 is Transferred via a second line 22 to control instruments in the instrument block 13.

? Ein vom instrumentenblock 13 ausgehendes repräsentatives Regelsignal wird über eine dritte Leitung 23 an den Steuerbereichsteil 11 der Trennanordnung 10 angelegt. Die dritte Leitung 23 ist mit einem dritten Eingangswiderstand 24 eines Verstärkers 25 in Reihe geschaltet Das vom Verstärker 25 verarbeitete Signal wird auf einer vierten Leitung 27 über einen Ausga'ngswiderstand 26 zum Stellglied 15 im Arbeitsbereich 16 übertragen.? A representative one emanating from the instrument block 13 The control signal is sent via a third line 23 to the control area part 11 of the separating arrangement 10 created. The third line 23 is in series with a third input resistor 24 of an amplifier 25 switched The signal processed by the amplifier 25 is on a fourth line 27 via an output resistor 26 to the actuator 15 in the working area 16 transferred.

Aufgabe der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung ist die Verhinderung einer Zündung in potentiellen Gefahrenbereichen im Arbeitsbereich 16 durch Begrenzung des Stroms bzw. der Leistung, der bzw. die über die erste Leitung 17 und über die vierte Leitung 27 zum Arbeitsbereich 16 übertragen wird. Diese Strombegrenzung muß im Normalfall der Anordnung wirksam sein und auch den für den Arbeitsbereich 16 verfügbaren Strom und damit die Leistung zu begrenzen vermögen, wenn Störungsbedingungen auftreten.The task of the circuit arrangement described above is to prevent ignition in potential danger areas in the work area 16 by limiting the current or the power, the or which is transmitted via the first line 17 and via the fourth line 27 to the work area 16. This current limitation must be effective in the normal case of the arrangement and also for the Working area 16 is able to limit the available current and thus the power if fault conditions appear.

Es gibt zwei Möglichkeiten für eine zur Zündung ausreichende Leistung. Die erste liegt in der Stromversorgung vor, die zur Erfüllung des normalen Leistungsbedarfs der Arbeitsbereich-Einrichtungen, der Einrichtungen der Trennano^rdnung 10 und der Regelinstrumente benötigt wird. Diese Stromversorgung ist in F i g. 1 als Stromquelle 28 dargestellt, die über ein drittes "Kabel 29 mit dem Instrumentenblock 13 und über ein erstes Kabel 31 mit einem Spannungi^ügrenzer 30 verbunden istThere are two possibilities for sufficient power to ignite. The first is in the power supply, which is required to fulfill the normal power requirement of the workspace bodies, bodies of Trennano ^r dnung 10 and the regulating instruments. This power supply is shown in FIG. 1 is shown as a power source 28, which is connected to the instrument block 13 via a third cable 29 and to a voltage limiter 30 via a first cable 31

: Der Spannungsbegrenzer 30 verteilt den Strom ^on der Stromquelle 28 über zwei Sätze von Sammelschienen (Kabeln) an die Trennanordnung 10. Der erste Satz von Kabeln, welcher den Steuerbereichsteil 11 der Trennanordnung 10 mit Strom versorgt besteht aus zweiten Kabeln 32 und 33, weiche zwei getrennte Spannungswerte führen, wie sie von zahlreichen modernen elektronischen Bauteilen, wie Verstärkern mit integrierten Schaltungen benötigt werden. Ein entsprechender Satz von vierten Kabeln 34,35 dient zur Versorgung des Arbeitsbereichsteils 12 der Trennanordnung 10.: The voltage limiter 30 distributes the current ^ on the power source 28 via two sets of bus bars (cables) to the isolating assembly 10. The first set of cables which supply the control area part 11 of the partition assembly 10 with power second cables 32 and 33, which carry two separate voltage values, as indicated by numerous modern electronic components such as amplifiers with integrated circuits are required. A The corresponding set of fourth cables 34, 35 serves to supply the work area part 12 of the partition arrangement 10.

: In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen« daß die signalverarbeitenden Differenzverstärker 19 und Verstärker 25 als repräsentative Abschnitte der Trennanordnung 10 dargestellt sind, die eine Vielzahl solcher Einrichtungen enthalten kann, von denen jede auf di·· in F i g. I gezeigte und vorstehend beschriebene Weise mit dem Arbeitsbereich 16. dem Instrumentenblock 13 und dem Spannungsbegrenzc 30 verbunden Ist.: In this context it should be pointed out «that the signal processing differential amplifiers 19 and Amplifiers 25 are shown as representative portions of the isolation assembly 10 having a plurality may contain such facilities, each of which is based on di ·· in F i g. I shown and described above Way with the work area 16. the instrument cluster 13 and the voltage limiter 30 is connected.

i£ine andere potentieüe Stromquelle, die unter Störungsbedingungen eine Zündung im Arbeitsbereich 16 verursachen kann, ist in F i g. 1 als sekundäre Stromquelle 36 dargestellt. Diese ist über ein fünftes Kabel 37 mit dem Instrumentenblock 13 verbunden und stellt eine beliebige Stromquelle, einschließlich einer Netzspannungsqueüe dar, die während eines Siörungszustandes oder einer Kombination von Störungszuständen mit einem der Steuerbereich-Instrumente in Kontakt kommen kann.i £ in another potential power source which is below Failure conditions an ignition in the work area 16 is shown in FIG. 1 is shown as a secondary power source 36. This is about a fifth Cable 37 is connected to the instrument cluster 13 and provides any power source, including one Mains voltage source, which during a Siörungstatuses or a combination of fault conditions with one of the control panel instruments in Contact can come.

Der Strom von der sekundären Stromquelle 36 könnte über zwei mögliche Wege den Arbt-iisbcrciun ίό erreichen und eine Zündung verursachen. Der erste Weg verläuft dabei über die Signalpfade mit der zweiten und dritten Leitung Ί.λ und 23. Dieser Strom könnte den Arbeitsbereich 16 unmittelbar über die in der Trennanordnung 10 enthaltenen elektronischen Schaltungen oder sogar über den Spannungsgrenzer 30 erreichen, indem er die zweiten Kabel 32 und 33 erreicht 'jnd über den Spannungsbegrenzer 30 zu den vierten Kabeln 34 und 35 und von dort zum Arbeitsbereich 16 gelangt.The current from the secondary power source 36 could reach the arbt-iisbcrciun ίό in two possible ways and cause an ignition. The first path runs via the signal paths with the second and third lines Ί, λ and 23. This current could reach the working area 16 directly via the electronic circuits contained in the isolating arrangement 10 or even via the voltage limiter 30 by connecting the second cable 32 and 33 reaches and reaches fourth cables 34 and 35 via voltage limiter 30 and from there to work area 16.

.Der zweite denkbare Weg, über den der Strom von der sekundären Stromquelle 36 den Arbeitsbereich 16 erreichen könnte, verläuft über das fünfte Kabel 37 zum Instrumentenblock 13, sodann über das dritte und ersteThe second conceivable way in which the current from the secondary current source 36 can reach the work area 16 could reach, runs over the fifth cable 37 to the instrument block 13, then over the third and first

Kabel 29 und 31 zum Spannungsbegrenzer 30 und von diesem über die vierten Kabel 34 und 35 zu der ersten Leitung 17 und der vierten Leitung 27.Cables 29 and 31 to the voltage limiter 30 and from this via the fourth cables 34 and 35 to the first Line 17 and the fourth line 27.

Obgleich aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, daß einige der Kombinationen von Störungszuständen, die für eine mögliche Zündung im Arbeitsbereich 16 nötig sind, äußerst unwahrscheinlich sind, macht die große Gefahr für Personal und Ausrüstung, die im Arbeitsbereich eingesetzt sind, der entflammbare Gase und Dämpfe enthalten kann« auch einen Schutz gegen sehr unwahrscheinliche Kombinationen von Vorfällen erforderlich.Although evident from the above is that some of the combinations of fault conditions that are responsible for possible ignition in the Work area 16 are necessary, are extremely unlikely, makes the great danger for staff and Equipment used in the work area that may contain flammable gases and vapors «also protection against very unlikely combinations of incidents is required.

Auf die im folgenden beschriebene Weise wird ein Schutz gegen zu hohe Strom- oder Leistungswerte auf beispielhaft der mit dem Arbeitsbereich 16 verbundenen ersten Leitung 17 und vierten Leitung 27 gewährleistet Die strombegrenzenden Widerstände 20, 21 und 24 dienen zur Begrenzung des Stroms, der vorn Steuerbereichsteil 11 her für den Arbeilsbereichtsteil 12 der Trennanordnung 10 verfügbar ist Der Spannungsbegrenzer 30 begrenzt die für den Arbeitsbereichsteil 12 der Trennanordnung 10 auf den vierten Kabeln 34 und 35 verfügbare Spannung. Die Einzelheiten des Spannungsbegrenzers 30 sind nachstehend in Verbindung mit F ig. 2 beschrieben.Protection against excessive current or power values is provided in the manner described below by way of example, the first line 17 and fourth line 27 connected to the work area 16 are guaranteed The current-limiting resistors 20, 21 and 24 are used to limit the current, the front part of the control area 11 is available for the work area 12 of the partition assembly 10 The voltage limiter 30 limits the for the work area part 12 of the partition assembly 10 to the fourth cables 34 and 35 available voltage. The details of the voltage limiter 30 are provided below in connection with FIG Fig. 2 described.

Die Stromquelle 28 liefert den Strom unmittelbar zum Instrumentenblock 13 und über den Spannungsbegrenzer 30 zur Trennanordnung 10. Im Normalbetrieb wird die Trennanordnung 10 über das erste Kabel 31 mit Strom versorgt Falls eine Störung in den Regelinstrumenten des Instrumentenblocks 13 auftritt, kann der Strom von der sekundären Stromquelle 36 ebenfalls über das dritte Kabel 29 an das erste Kabel 31 angelegt werden. Der Spannungsbegrenzer JO wirkt dann für das erste Kabel 31 und verhindert, daß eine am ersten Kabel 31 auftretende Überspannung der Stromquelle 28 oder der sekundären Stromquelle 36 die Trennanordnung 10 über die zweiten und vierten Kabel 32, 33, 34 oder 35 erreicht Diese Funktion wird durch die in Fig.2 dargestellte Spannungsbegrenzungs-Schaltung erreicht Bei der dargestellten Ausführungsform sind drei identische spannungsbegrenzende Schaltkreise 37, 38 und 39 parallelgeschaltet Obgleich jeder Schaltkreis für sich die erforderliche Spannungsbegrenzungsfunktion zu erfüllen vermag, dienen die redundanten Schaltkreise 37 bis 39 zur Gewährleistung dieser Funktion auch für den Fall eines Störungszustandes im Spannungsbegrenzer 30 selbstThe current source 28 supplies the current directly to the instrument block 13 and via the voltage limiter 30 to the separating arrangement 10. In normal operation, the separating arrangement 10 is supplied with electricity via the first cable 31 Current source 36 can also be applied to first cable 31 via third cable 29. The voltage limiter JO then acts for the first cable 31 and prevents an overvoltage of the current source 28 or the secondary current source 36 occurring on the first cable 31 from reaching the separating arrangement 10 via the second and fourth cables 32, 33, 34 or 35. This function is carried out by the voltage limiting circuit shown in Figure 2 achieved In the embodiment shown, three identical voltage limiting circuits 37, 38 and 39 are connected in parallel the case of a fault condition in the voltage limiter 30 itself

F i g. 2 ist eine schematische Darstellung des vorstehend erläuterten Spannungsbegrenzers 30, über ein erstes Kabel 31 und über Schmelzsicherungen 40 und 41, von denen je eine pro Eingangsleitung vorgesehen ist, mit Strom gespeist wird. Diese beiden Schmelzsicherungen 4Π und 41 sind mit weiteren Schmelzsicherungen 42 bzw. 43 in Reihe geschaltet, die in einem Raum 44 angeordnet sind. Der Raum 44 stellt den Teil des Spannungsbegrenzers 30 dar, der gewünschtenfalls vergossen oder auf sonstige zweckmäßige Weise gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt sein kann. Die Schmelzsicherungen 40 bis 43 schützen den Spannungsbegrenzer 30 vor Überlastung unter Störungsbedingungen. Mit jeder Leitung sind zwei Schmelzsicherungen in Reihe geschaltet, so daß diese verschiedene Nennwerte besitzen können. Hierdurch wird erreicht, daß Schmelzsicherungen aus verschiedenen Fertigungsserien verwendet werden, so daß eine ausreichende Sicherheit dafür besteht, daß nicht beide Schmelzsicherungen einer Leitung schadhaft sind. Die Schwächeren Schmelzsicherungen, d.h. die beiden Schmelzsicherungen 40 und 41, befinden sich im Spannungsbegrenzer 30, aber außerhalb des versiegelten Raums 44. Auf diese Weise kann erforderlichenfalls eine der beiden Schmelzsicherungen 41 und 42 ersetzt v/erden, ohne in den Raum 44 eindringen zu müssen, falls dieser beispielsweise vergossen oder auf andere Weise geschützt ist
, Die weiteren Schmelzsicherungen 42 und 43 sind anF i g. 2 is a schematic representation of the voltage limiter 30 explained above, is fed with current via a first cable 31 and via fuses 40 and 41, one of which is provided for each input line. These two fuses 4Π and 41 are connected in series with further fuses 42 and 43, which are arranged in a space 44. The space 44 represents that part of the voltage limiter 30 which, if desired, can be encapsulated or protected against environmental influences in some other expedient manner. The fuses 40 to 43 protect the voltage limiter 30 from overload under fault conditions. Two fuses are connected in series with each line so that they can have different nominal values. This ensures that fuses from different production series are used, so that there is sufficient security that not both fuses of a line are defective. The weaker fuses, ie the two fuses 40 and 41, are located in the voltage limiter 30, but outside the sealed space 44. In this way, one of the two fuses 41 and 42 can be replaced without having to penetrate into the space 44, if necessary if, for example, it is encapsulated or protected in some other way
, The other fuses 42 and 43 are on

ic beiden Enden von drei parallel strombegrenzenden Schaltkreisen angeschlossen, von denen der erste Schaltkreis 37 nachstehend näher erläutert istic connected both ends of three parallel current-limiting circuits, of which the first circuit 37 is explained in more detail below

Die hauptsächliche Spannungsbegrenzung wird durch einen als gesteuerter Siliziumgleichrichter (SCR) ausgeführten Gleichrichter 45 gewährleistet der über die Speiseleitung schaltbar ist. Wenn die am ersten Kabel 31 anliegende Spannung einen vorbestimmten Wert übersteigt, schaltet der Gleichrichter 45 durch und wirkt als Kurzschluß über die Speiseleitung, wodurch die Spannung auf weniger als 1 V reduziert wird. The main voltage limitation is ensured by a rectifier 45 designed as a controlled silicon rectifier (SCR), which can be switched via the feed line. If the voltage applied to the first cable 31 exceeds a predetermined value, the rectifier 45 turns on and acts as a short circuit across the feed line, as a result of which the voltage is reduced to less than 1V.

Die Steuerelektrode des Gleichrichters 45 ist mit einer Reihenkombination aus einer Zenerdiode 46 und einem Widerstand 47 verbunden, die eine Temperaturkompensation für den Gleichrichter 45 bietet und die Spannung bestimmt, bei welcher der Gleichrichter 45 zündet bzw. durchschallet Die Anordnung der Bauteile im ersten Schaltkreis 37 ermöglicht einen Überspannungsschutz für die Differenzspannung zwischen der Plus- und Minusklemme einer Stromversorgung mit nur einem steuerbaren Gleichrichter.The control electrode of the rectifier 45 is with a series combination of a Zener diode 46 and a resistor 47 connected, which offers a temperature compensation for the rectifier 45 and the The voltage determines at which the rectifier 45 ignites or passes through the arrangement of the components in the first circuit 37 enables overvoltage protection for the differential voltage between the plus and minus terminal of a power supply with only a controllable rectifier.

Eine Reihenkomb^;nation aus Dioden 48 und 49, die parallel zum Gleichrichter geschaltet ist und eine Mittelanzapfung nach Masse besitzt gewährleistet eine Steuerfunktion, um den Gleichrichter 45 gegenüber den beiden Leitungen des ersten Kabels 31 auf Masse zu beziehen.A series combo ^; Nation of diodes 48 and 49, which is connected in parallel to the rectifier and has a center tap to ground, ensures a control function to relate the rectifier 45 to ground with respect to the two lines of the first cable 31.

Gemäß Fig.2 sind die Spannungsbegrenzenden Schaltkreise 37, 38 und 39 durch Überbrückungen 50 und 51 parallelgeschallet an welche;· die vierten KabelAccording to FIG. 2, the voltage-limiting circuits 37, 38 and 39 are bridged by bridges 50 and 51 parallel to which; · the fourth cable

34 bzw. 35 angeschlossen sind. Diese beiden Überbrükkungen 50 und 51 sind ausbaubar, um die Prüfung der einzelnen Schaltkreise 37 bis 39 zu erleichtern.34 and 35 are connected. These two bridges 50 and 51 can be removed in order to enable the testing of the individual circuits 37 to 39 to facilitate.

Die zweiten Kabel 32 und 33, weiche den Steuerbereich der Trennanordnung 10 mit Strom versorgen, sind jeweils an den dritten Schaltkreis 39 über ein Paar Schmelzsicherungen 40' bis 43' angeschlossen, welche die gleiche Funktion besitzen wie die beschriebenen Schmelzsicherungen 40 bis 43.The second cables 32 and 33 give way to the control area of the isolating assembly 10 are each connected to the third circuit 39 via a pair Fuses 40 'to 43' connected, which have the same function as those described Fuses 40 to 43.

Infolge der Verwendung getrennter Kabelsätze für die Stromversorgung des Steuerbereichs ur J des Arbeitsbereichs 16 der Trennanordnung 10 vermag der Spannungsbegrenzer 30 eine auf den Kabeln 32 und 33 von einer anderen Stromquelle, wie der sekundären Stromquelle 36, auftretende Überspannung daran zu hindern, an den mit dem Arbeitsbereich 16 verbundenen vierten Kabeln 34 und 35 zu erscheinen.As a result of the use of separate cable sets for the power supply of the control area ur J des The working area 16 of the separating arrangement 10 is capable of Voltage limiter 30 one on cables 32 and 33 from a different power source, such as the secondary Current source 36 to prevent overvoltage from being connected to the working area 16 fourth cables 34 and 35 to appear.

Beispielsweise können die in F i g. 1 als strombegrenzende Einrichtungen durch Widerstände dargestellten Elemente durch andere Elemente, etwa optische Trenneinrichtungen, ersetzt sein. Die Meßgeräte können Thermoelemente, Schließkontakte oder frequenzabhängige Einrichtungen sein. Aus diesem Grund hängt der elektrische Aufbau der Trennanordnung 10 von den jeweils angewandten Meß- und Regefgeräten ab. Die Schaltung gemäß Fi g. 2 kann auch durch verschiedene andere Uberspannungsschakungen ersetzt werden. Es ist aber von Bedeutung, Widerstandseinrichtungen in der Trennanordnung 10 und den SpannungsbegrenzerFor example, in FIG. 1 shown as current limiting devices by resistors Elements can be replaced by other elements, such as optical separators. The measuring devices can Thermocouples, normally open contacts or frequency-dependent devices. Because of this, depends the electrical structure of the separating arrangement 10 depends on the measuring and control devices used in each case. the Circuit according to Fi g. 2 can also be replaced by various other overvoltage switches. It But what is important is resistance devices in the isolating assembly 10 and the voltage limiter

30 zu verwenden, wie dies vorstehend beschrieben ist 30 as described above

Die Erfindung erlaubt einen ausreichenden Schutz: vor der Übertragung von gefährlichen Strom- oder Leistungswerten über die Anschlüsse zu einem Gefahrenbereich bietet, um dort eine Zündung zu verhindern. Die Anordnung weist einen einzigen, zweiseitigThe invention allows sufficient protection: from the transmission of dangerous electricity or Provides performance values via the connections to a danger area in order to prevent ignition there. The arrangement has a single, two-sided

wirkenden Spannungsbegrenzer 30 sowie mehrere Strombegrenzer 10 für alle zum Gefahrenbereich führenden Signalpfade auf, wodurch die Notwendigkeit für getrennte Spannungsbegrenzer 30 in jeder mit dem Gefahrenbereich verbundenen Leitung vermieden wird.acting voltage limiter 30 as well as several current limiters 10 for all to the danger area leading signal paths, eliminating the need for separate voltage limiters 30 in each with the Hazardous area connected line is avoided.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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Claims (6)

23 16 03., Patentansprüche:23 16 03., claims: 1. Anordnung in einer Regelanlage zur Trennung eines eine Stromquelle aufweisenden Steuerbereiches von einem Arbeitsbereich, mit einer Vorrichtung zur Begrenzung anstehender Spannungen und eingespeister Ströme, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer (30) von dem mehrere Signalpfade aufweisenden Strombegrenzer (10) getrennt angeordnet und direkt mit der Stromquelle (28) verbunden ist, daß der Strombegrenzer (10) entsprechend den benachbarten, zu trennenden Bereichen in einen Steuerbereichsteil (11) und einen Arbeitsbereichsteil (12) unterteilt ist, und daß diese Bereichsteile (11, 12) mit dem Spannungsbegrenzer (30) jeweils direkt gekoppelt sind.1. Arrangement in a control system for separating a control area having a power source from a work area, with a device to limit the existing voltages and injected currents, characterized in that that the voltage limiter (30) from the current limiter having a plurality of signal paths (10) is arranged separately and directly connected to the power source (28) that the current limiter (10) corresponding to the adjacent areas to be separated into a control area part (11) and a work area part (12) is divided, and that these area parts (11, 12) are each directly coupled to the voltage limiter (30) are. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strombegrenzer (10) zur Verarbeitung der zi;rn und vom Arbeitsbereichsteif (12) gelieferten Signale je Signalpfad einen Verstärker (19, 25) aufweist, dem jeweils eingangsseitig Widerstände (20, 21, 24) zur Strombegrenzung zugeordnet sind. 2. Arrangement according to claim i, characterized in that the current limiter (10) has an amplifier (19, 25) for processing the zi; rn and from the rigid working area (12) signals per signal path, each of which has resistors (20, 21, 24) are assigned to limit the current. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer (30) ein erstes Kabel (31) zur Verbindung mit der Stromquelle (28), ein zweites Kabel (32,33) zur Verbindung mit dem Steuerbereichsteil (11) des Strombegrenzers (10) und ein drittes Kabel (34,35) zur Verbindung mit dem Arbeitsbereichsteil (12) des Strombegrenzers (10) aufweist.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the voltage limiter (30) is a first cable (31) for connection to the power source (28), a second cable (32,33) for connection to the control area part (11) of the current limiter (10) and a third cable (34,35) for connection to the working area part (12) of the current limiter (10). 4. Anordnung nach Adsprucki 3. dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb lies I pannungsbegrerczers (30) in das erste Kabel (31) und ii* das zweite Kabel (32, 33) in Reihe geschaltete Schmelzsicherungen (40—43: 40'—43*) mit unterschiedlichen Werten vorgesehen sind.4. Arrangement according to Adsprucki 3. characterized in that within read I pannungsbegrerczers (30) in the first cable (31) and ii * the second cable (32, 33) series-connected fuses (40-43: 40'-43 * ) are provided with different values. 5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strombegrenzer (10) anstelle der Widerstände (20, 21, 24) andere Impedanzelemente aufweist.5. Arrangement according to claim 2, characterized in that the current limiter (10) instead of the Resistors (20, 21, 24) have other impedance elements. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, WU0 der S^annun^sbe^rsnzer ^3Q^ **insn von der Stromquelle (28) angesteuerten Gleichrichter (45) aufweist, der über eine Zenerdiode (46) und einen dieser vorgeschalteten Widerstand (47) angesteuert ist.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that WU0 the S ^ annun ^ sbe ^ rsnzer ^ 3Q ^ ** insn by the current source (28) controlled rectifier (45) which via a Zener diode (46) and one of these upstream resistors (47) is controlled.