DE29718597U1

DE29718597U1 - Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE29718597U1
Application number: DE29718597U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Lenze Deto Drive Systems & Co Kg At GmbH
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2007-10-21

Description

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Steuereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung einer oder mehrerer selbstfahrender Wageneinheiten, welche jeweils eine von einem zentralen Steuerteil angesteuerte Wagensteuerung aufweisen, wobei zumindest zwei Wechselspannung führende Energieversorgungsleitungen und eine Steuerieitung vorgesehen sind.

Solche Steuereinrichtungen sind bekannt und diese weisen drei Energieversorgungsleitungen für die Antriebsmotoren der Wageneinheiten und zumindest zwei Steuerleitungen für die Übertragung der Steuerdaten von einem zentralen Steuerteil zu den einzelnen Wagensteuerungen sowie von den einzelnen Wagensteuerungen zurück zum zentralen Steuerteil auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Steuereinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche die Verwendung einer einzigen Steuerleitung ermöglicht.

Erfindungsgemäß gelingt dies bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß das zentrale Steuerteil zur Erzeugung eines Steuersignals einen mit den Energieversorgungsleitungen verbundenen Transformator und einen die vom Transformator ausgegebene Wechselspannung gleichrichtenden Gleichrichter, vorzugsweise Brückengleichrichter, umfaßt, dessen einer Ausgang mit einer der Energieversorgungsleitungen verbunden ist.

Das Steuersignal kann daher von den Wagensteuerungen zwischen der Steuerleitung und derjenigen der Energieversorgungsleitungen, welche mit dem Gleichrichterausgang verbunden ist, abgenommen werden. Da das Steuersignal somit um das Potential der Energieversorgungsleitung erhöht wird, ist es günstig, wenn das Steuersignal in der Wagensteuerung mitteis eines Optokopplers vom Potential der Energieversorgungsleitung getrennt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,

Fig. 2 eine Blockdarstellung einer Sende-Empfangseinheit und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Zeitfensters für die Datenübertragung.

Die in Fig. 1 dargestellte selbstfahrende Wageneinheit 1 ist auf einer Schiene 2 über einen von einer Motorsteuerung 3 angesteuerten Antriebsmotor 4 verfahrbar. Die Energieversorgung des Antriebsmotors 4 erfolgt über drei Energieversorgungsieitungen 5, 6, 7, welche phasenverschobenen Wechselstrom mit einer Spannung von jeweils 400 V führen, wobei Schleifkontakte 9 zum Abführen des Wechselstromes vorgesehen sind. Weiters ist eine Steuerieitung 8 vorgesehen, welche ebenfalls über einen Schleifkontakt 10 abgegriffen wird.

Obwohl in Fig. 1 nur eine Wageneinheit 1 dargestellt ist, können mehrere solche Wageneinheiten vorgesehen sein, welche alle von einem zentralen Steuerteil 11 angesteuert werden. Zur Erzeugung der Steuersignale umfaßt das Steuerteil 11 einen Transformator 12, einen Gleichrichter 13, eine Sende-Empfangseinheit 14, eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) 30 und eine Eingabe- und Anzeigeeinheit 31.

Die Primärseäte des Transformators 12 ist mit den Energieversorgungsleitungen 5, 7 verbunden und an der Sekundärseäte des Transformators liegt die Steuerspannung, vorzugsweise in der Größe von ca. 60 V an, welche vom Gleichrichter 13, der als Brückengieichrichter ausgebildet wird, gleichgerichtet wird. Um die Verwendung einer einzigen Steuerleitung 8 zu ermöglichen, ist ein Ausgang 13a des Gleichrichters 13 mit der Energieversorgungsleitung 7 verbunden.

Zur Erzeugung der Steuersignale könnte der zweite Ausgang 13b des Gleichrichters 13 über eine von der SPS gesteuerte elektronische Schalteinheit mit der Steuerleitung 8 verbunden sein. Es werden dadurch gegenüber der Energieversorgungsleitung 7 positive Steuerimpulse auf der Steuerleitung 8 erzeugt.

Gemäß dem in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Ausgang 13b des Gleichrichters über einen Widerstand 17 des Sendeteils 15 der Sende-Empfangseinheit 14 des zentralen Steuerteils 11 mit der Steuerleitung 8 verbunden (Fig. 1 und 2). Die Erzeugung der Steuersignale erfolgt in diesem Fall über die elektronische Schalteinheit 16 des Sendeteils 15. Diese Schaiteinheit 16 wird vom Codier-Decodierteil 19 betätigt, und zwar in Abhängigkeit von den an ihren Eingängen 22

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anliegenden Signalen, welche von der SPS 30 zugeführt werden. Wenn die Schalteinheit 16 durch das Codier-Decodierteil 19 kurzzeitig geschlossen wird, sinkt das Potential der Steuerleitung 8 auf das Potential der Energieversorgungsleitung 7 ab.

Dieser Spannungseinbruch wird von der Wagensteuerung 20 der Wageneinheit 1 empfangen. Dazu weist die Wagensteuerung 20 ebenfalls eine, im Prinzip gleich aufgebaute, Sende-Empfangseinheit 14' auf. Deren Empfangstei! 18 (vgl. Fig. 2) weist einen Optokoppler auf, um die Steuersignale vom Potential der Energieversorgungsleitung 7 zu entkoppeln. Die Steuersignale werden in der Folge dem Codier-Decodierteil 19 zugeführt. An dessen beispielsweise acht Ausgängen 21 liegen nunmehr die Steuersignale an, weiche zur Ansteuerung der Motorsteuerung 3 und für andere Aufgaben, beispielsweise zur Ansteuerung einer Hubeinrichtung verwendet werden können.

Die Datenübertragung kann ebenso in umgekehrter Richtung erfolgen. Dazu weist die Sende-Empfangseinheit 14' der Wagensteuerung 20 ebenfalls einen Sendeteil 15 mit einer zwischen Steuerleitung 8 und Energieversorgungsleitung 7 liegenden Schalteinheit 16 auf (der Widerstand 17 kann hier weggelassen werden oder sein Ausgangsanschluß bleibt frei). Weiters weist die Sende-Empfangseinheit 14 des zentralen Steuerteils 11 ebenfalls einen Empfangsteil 18 auf. Dadurch können beispielsweise Ist-Werte der Position, welche einem oder mehreren der beispielsweise acht Eingänge 22 des Codier-Decodierteils 19 der Wagensteuerung 20 zugeführt werden, an die zentrale Steuereinheit übertragen werden.

Die Art der Übertragung der Daten wird im folgenden anhand von Fig. 3 genauer erläutert. Das prinzipielle Übertragungsprinzip ist dabei, die parallel an den Eingängen der Sende-Empfangseinheit 14, 14' anliegenden Datenbits seriell über die Steuerleitung 8 zu übertragen und in der Folge wiederum parallel an den Ausgängen der Sende-Empfangseinheit 14', 14 anzulegen. Zur Synchronisation des zentralen Steuerteils 11 und der Wagensteuerung 20 wird die an der Energieversorgungsleitung 7 anliegende Wechselspannung 23 verwendet. Und zwar bildet eine Periode der Wechselspannung 23, beginnend jeweils mit dem Nulidurchgang 24 von negativer zu positiver Spannung, jeweils ein Zeitfenster 25, relativ zu dem die zu übertragenden Daten jeweils in fest vorgegebenen zeitlichen Abschnitten liegen. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist eine Periode der Wechselspannung 23 in drei Kanäle 26, 26', 26" unterteilt (in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier solche Kanäle vorgesehen), deren Bedeutung weiter unten noch genauer erläutert wird. Jeder dieser Kanäle 26, 26', 26" ist in einen Sende- 27 und.einen Empfangsabschnitt 28 unterteilt. Im

Sendeabschnitt 27 liegen die vom zentralen Steuerteil an die Wageneinheit gesendeten Daten, im Empfangsabschnitt 28 die im Steuerteil von der Wageneinheit empfangenen Daten. Innerhalb des Sende- 27 bzw. Empfangsabschnittes 28 sind fest vorgegebene Unterteilungen 29 vorgesehen, in denen jeweils der Wert eines Eingangs 21 bzw. Ausgangs 22 übertragen werden (eingezeichnet in Fig. 3 sind jeweils sechs Unterteilungen 29, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind acht vorgesehen). Die Zuordnung der zu übertragenden Daten zu der entsprechenden Unterteilung erfolgt in den Codier-Decodierteilen 19.

Zur Datenübertragung an die Wageneinheiten kann am zentralen Steuertei! ein beliebiger der Kanäle eingestellt werden. Dies erlaubt es, mehrere getrennte Abschnitte der Steuerleitung 8 vorzusehen, wobei die Steuerleitungen zwischen zwei Abschnitten jeweils eine Unterbrechung aufweisen und an jeden Abschnitt eine eigene zentrale Steuereinheit angeschlossen ist. Wenn eine Wageneinheit sich von einem ersten Abschnitt zu einem zweiten bewegt, so schließt ihr Schleifkontakt 10 die beiden Abschnitte kurzzeitig kurz, sodaß Steuersignale vom zweiten Abschnitt in den ersten gelangen können und umgekehrt. Wenn die Steuersignale nun aber in getrennten Kanälen 26, 26', 26" übertragen werden, kommt es zu keiner unerwünschten wechselseitigen Beeinflussung der Steuersignale.

Die Eingabe der Kanalnummer, der gewünschten Geschwindigkeit, von Steuerparametern usw. sowie die Anzeige von Informationen, wie beispielsweise von Ist-Werten der Positionen der Wageneinheiten erfolgt über die Eingabe- und Anzeigeeinheit des Steuerteils 11.

Um mehrere Wageneinheiten 1 von einem zentralen Steuerteil 11 unterschiedlich zu steuern, können den Wageneinheiten Adressen zugeordnet sein, welche zusammen mit den übrigen Steuerdaten übertragen werden.

Weiters kann in den Wageneinheiten 1 ebenfalls eine SPS vorgesehen sein, welche mit dem Codier-Decodierteil 14' verbunden ist und die Motorsteuerung 3 ansteuert.

Claims

5 "" Schutzansprüche:

1. Steuereinrichtung einer oder mehrerer selbstfahrender Wageneinheiten, welche jeweils eine von einem zentralen Steuerteil angesteuerte Wagensteuerung aufweisen, wobei zumindest zwei Wechselspannung führende Energieversorgungsleitungen und eine Steuerleitung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Steuerteil

(11) einen mit den Energieversorgungsleitungen (5, 7) verbundenen Transformator

(12) und einen die vom Transformator (12) ausgegebene Wechselspannung gleichrichtenden Gleichrichter (13), vorzugsweise Brückengleichrichter, umfaßt, dessen einer Ausgang (13a) mit einer der Energieversorgungsieitungen (7) verbunden ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Ausgang (13b) des Gleichrichters (13) über einen Widerstand (17) mit der Steuerleitung verbunden ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Steuerteil (11) zur Erzeugung von Steuersignalen eine zwischen der Steuerleitung (8) und der mit dem Ausgang (13a) des Gleichrichters (13) verbundene Energieversorgungsleitung (7) liegende Schalteinheit (16) aufweist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagensteuerung (20) der Wageneinheit (1) zur Datenübertragung an das zentrale Steuerteil ebenfalls eine zwischen der Steuerleitung (8) und der mit dem Ausgang (13a) des Gleichrichters (13) verbundene Energieversorgungsleitung (7) liegende Schalteinheit (16) aufweist.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale für die Wagensteuerungen (20) bzw. die an das zentrale Steuerteil (11) übertragenen Daten zwischen der Steuerleitung (8) und der mit dem Ausgang (13a) des Gleichrichters (13) verbundenen Energieversorgungsleitung (7) anliegen.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen Signale in der Wagensteuerung (20) bzw. im zentralen Steuerteil (11) von einem Empfangsteil (18), dereinen Optokoppler aufweist, abgenommen werden.

7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine einzige Steuerleitung (8) vorgesehen ist.

8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode der Wechselspannung (23) einer der Energieversorgungsleitungen (5, 6, 7) ein Zeitfenster (25) bildet, relativ zu dem die zu übertragenden Daten in vorgegebenen zeitlichen Unterteilungen (29) an der Steuerieitung anliegen.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zeitfensters (25) mehrere Kanäle, vorzugsweise vier (26, 26', 26"), zur Übertragung der Daten vorgesehen sind.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Sendeabschnitt (27) und ein Empfangsabschnitt (28) vorgesehen sind.

11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagensteuerung (20) eine von den Steuersignalen angesteuerte Motorsteuerung (3) aufweist, an die der Antriebsmotor (4) zum Verfahren der Wageneinheit (1) angeschlossen ist.

12. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinheit (11) eine SPS (15) aufweist.