DE29913488U1 - Steuermodul für elektrische Antriebe - Google Patents

Description

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Steuermodul für elektrische Antriebe

Die Erfindung betrifft ein Steuermodul für eine vorbestirnmte Anzahl

von elektrischen Antrieben, insbesondere Kettenzügen für die Bühnentechnik.

Auf dem Gebiet der Bühnentechnik ist es üblich, mehrerer Kettenzüge gleicher oder unterschiedlicher Bauart und Baugröße über eine Steueranlage zu verwalten, die für eine vorbestirnmte Anzahl von Kettenzügen ausgelegt ist. Bei einer wesentlichen Änderung der Anlage, insbesondere bei einer Vergrößerung der Anzahl von Kettenzügen, mußte die gesamte Steuereinheit ausgetauscht oder zumindest mit erheblichem Aufwand umgerüstet werden.

Die Steueranlagen für Kettenzüge im Bereich der Bühnentechnik waren bislang wenig flexibel, entweder mußte man - im Hinblick auf spätere Erweiterungen - unter beträchtlichem Kostenaufwand eine überdimensionierte Anlage installieren, oder man mußte einen beträchtlichen Kosten

aufwand in solchen Fällen in Kauf nehmen, in denen eine zunächst relativ kleine Anlage später erweitert wurde.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuermodul für eine ß- 25 vorbestirnmte Anzahl von elekrischen Antrieben, insbesodere Kettenzügen für die Bühnentechnik, anzugeben, bei dem die Möglichkeit des späteren Ausbaus gegeben ist, ohne daß für einen solchen Aufbau ein nennenswerter Arbeitsaufwand zur Anpassung der Steuerung notwendig ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe neuerungsgemäß durch ein Steuermodul der oben genannten Art, welches folgende Merkmale aufweist:

- ein Bedienfeld zum individuellen Betätigen einzelner Antriebe,
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- ein Anschlußfeld mit einzelnen Anschlußeinheiten, jeweils eine Anschlußeinheit für einen elektrischen Antrieb;

- einen Ausgangssteckverbinder und einen Eingangssteckverbinder zum ,Verbinden des Steuermoduls mit einem anderen, identisch aufgebauten Steuermodul,

- einen Notaus-Anschluß, der mit dem Bedienfeld gekoppelt ist und über das Bedienfeld und Ausgangs-/Eingangssteckverbinder funktionell mit einem oder mehreren anderen Steuermodulen koppelbar ist, und

- eine Steuerschaltung, die mit dem Bedienfeld und dem Anschlußfeld verbunden ist, und die mit einer Bus-Schnittstelle für den Anschluß an einen Bedienrechner ausgestattet ist.

Ein Bedienfeld zum individuellen Betätigen einzelner angeschlossener Antriebe gibt es auch bei bekannten Steuerungen für Kettenzüge. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, hat aber das Bedienfeld bei dem neuerungsgemäßen Steuermodul die besondere Aufgabe, zunächst als einzelne Einheit zum Steuern von mehreren elektrischen Antrieben zu rangieren, sozusagen im Handbetrieb. Die Anschlußeinheiten des Anschlußfeldes ermöglichen den Anschluß mehrerer - zum Beispiel 4 oder 8 - Antriebe. Diese neuerungsgemäßen Anschlußeinheiten sind als Anpaßeinheiten ausgebildet, die eine offene Schnittstelle für die einzelnen anzuschließenden elektrischen Antriebe darstellen. Durch die Ausbildung als offene Schnittstelle bieten die Anschlußeinheiten die Möglichkeit, daß die Hersteller der elektrischen Antriebe ihre Produkte so anpassen, daß sie problemlos an die Anschlußeinheiten angeschloßen werden, die zweckmäßigerweise mit einem Steckverbinder ausgestattet sind. Durch diese individuelle Anpaßbarkeit können an ein und dasselbe Steuermodul elektrische Antriebe verschiedener Typen verschiedener Hersteller angeschlossen werden.

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Die Möglichkeit des Handbetriebs eines einzigen Steuermoduls ermöglicht die relativ kostengünstige Verwaltung mehrerer an das Steuermodul angeschlossener elektrischer Antriebe. Durch die erfindungsgemäß in jedem Steuermodul vorgesehenen Ausgangs- und Eingangs-Steckverbinder können mit wenigen Handgriffen mehrere Steuermodulen zu einer einzigen Einheit gekoppelt werden. Eine Besonderheit hierbei ist erfindungsgemäß der Notaus-Anschluß, der die Möglichkeit bietet, miteinander gekoppelte Steuermodulen wie eine einzige Einheit zu betrachten. Ausgangspunkt dafür, mehrere miteinander gekoppelte Steuermodulen durch einen einzigen Notaus-Schalter zu betätigen, sind die einschlägigien Sicherheitsvorschriften (VBG 70), wonach ein gleichzeitiges Abschalten ganzer Antriebs-Gruppen vorgeschrieben ist.

Durch die erfindungsgemäße Verkettung mehrerer Steuermodulen mit der Möglich-keit, durch Betätigen eines einzigen Notaus-Schalters sämtliche Antriebe stillzusetzen, wird den Sicherheitsvorschriften genüge getan. Es kann an jedem Steuermodul ein Notaus-Schalter vorgesehen sein. Durch die Verkettung der Steuermodulen reicht es zum Stillsetzen der gesamten Anlage aus, einen der Notaus-Schalter zu betätigen.
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Neuerungsgemäß dient der Notaus-Anschluß für die Verbindung mit einer als separate Baueinheit ausgeführten Notschaltereinheit. Diese separate Notschaltereinheit ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn mehrere Steuermodulen mit einem Bedienrechner verbunden sind. Da der Notaus-Schalter in Reichweite des Bedieners liegen muß, kann er als separates Bauteil zweckmäßigerweise neben der Tastatur des als PC oder Laptop ausgebildeten Bedienrechners angeordnet werden.

Die Verbindung eines oder zweckmäßigerweise mehrerer Steuermodulen mit einem Bedienrechner wird dadurch ermöglicht, daß das erfindungsgemäße Steuermodul eine Steuerschaltung aufweist, die mit dem Bedienfeld und dem Anschlußfeld verbunden ist, und die mit einer Bus-Schnittstelle für den Anschluß an den Rechner ausgestattet ist. Die Software für den Bedienrechner ist nicht Gegenstand der vorliegenden Neuerung und

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soll hier nicht näher erläutert werden. Das gleiche gilt für die spezielle Hardware-Ausgestaltung des Steuermoduls zur Realisierung der einzelnen Steuermodul-Funktionen. Wichtig ist der strukturelle Aufbau eines Steuermoduls und der damit herzustellenden Steuervorrichtung mit einer Mehrzahl von Steuermodulen und - bevorzugt - einem zentralen Bedienrechner.

In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Steuermodul ein Gehäuse aufweist, auf dessen Außenseiten das Bedienfeld, das Anschlußfeld und Ausgangs-/Eingangssteckverbinder sowie der Notaus-Anschluß aufgenommen sind. Vorzugsweise befindet sich das Bedienfeld auf der Frontseite des Gehäuses, die Anschlüsse befinden sich auf der Rückseite des Gehäuses.

Wie oben bereits angesprochen, sind erfindungsgemäß die einzelnen Anschlußeinheiten als Anpaßeinheit ausgeführt und besitzen einen Steckverbinder für den Anschluß eines Kabels, welches zu einem Kettenzug führt. Außerdem besitzt die Anschlußeinheit zweckmäßigerweise noch einen Steckverbinder für den Anschluß an die Steuerschaltung. Die Steuerschaltung enthält Komponenten für jede einzelne Anschlußeinheit des Steuermoduls.

Das Zusammenschalten mehrerer Steuermodulen zu einer eine Einheit bildenden Steuervorrichtung geschieht in einfacher Weise mit Hilfe von Steckverbinderkabeln, wobei jedes Steuermodul mit seinem Ausgangssteckverbinder an den Eingangssteckverbinder eines anderen Moduls und mit seinem Eingangssteckverbinder an den Ausgangssteckverbinder eines anderen Steuermoduls angeschloßen ist.

Die Verbindung wird zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß eine Ringverbindung oder Ringschaltung entsteht. Die einzelnen Steuermodulen sind dann über eine Verbindereinheit mit dem Bedienrechner verbunden. Zu diesem Zweck ist eine Bus-Schnittstelle mit Steckverbinderteil vorgesehen. Jedes einzelne Steckverbindermodul besitzt eine

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Kennung (ID), durch die der Bedienrechner die einzelnen Steuermodulen adressieren kann. Bei einem Nachrüsten der gesamten Steuervorrichtung braucht das zusätzliche Steuermodul nur in die Ringschaltung eingefügt und über die Busschnittstelle an den Bedienrechner angeschlossen zu werden.

Durch das erfindungsgemäße Steuermodul besteht also die Möglichkeit, ausgehend von einer kleinen Steuereinheit mit nur einem Steuermodul eine kleine Anzahl von z.B. 4 oder 8 Kettenzügen zu verwalten, und zwar im "Handbetrieb", um später dann durch einfaches Verketten mehrerer Steuermodulen die Anlage zu erweitern. Diese verkettete Anlage kann nach wie vor über die einzelnen Bedienfelder im Handbetrieb betätigt werden.

Eine besonders komfortable Bedienung ergibt sich durch das Anschließen an einen Bedienrechner, der mit geeigneter Software ausgestattet ist. Je nach Ausbildung der Steuermodulen lassen sich zahlreiche elektrische Antriebe anschließen. In einer von der Anmelderin aufgebauten und erprobten Anlage war jedes Steuermodul für den Anschluß von maximal 8 Kettenzügen ausgebildet, wobei insgesamt 8 Steuermodulen miteinander verkettet werden konnten. Die komplette Anlage konnte mithin bis zu 64 Kettenzüge verwalten. Das etappenweise erfolgende Nachrüsten der Anlage ist mit vernachlässigbarem Arbeitsaufwand verbunden.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine anschauliche, teilweise schematisierte Darstellung einer Steuervorrichtung für eine Mehrzahl von Kettenzügen einer Bühnenanlage , und

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Figur 2 eine schematische Darstellung eines Steuermoduls der in Figur 1 gezeigten Steuervorrichtung, welche dort insgesamt drei identische Steuermodulen enthält.

Figur 1 zeigt drei jeweils in einem Gehäuse untergebrachte Steuermodulen 2A, 2B und 2C, die jeweils identisch ausgebildet sind, so daß im Folgenden stellvertretend nur ein einziges Steuermodul näher erläutert wird.

Die drei in Figur 1 gezeigten Modulen sind untereinander durch Verbidungskabel C zu einer Ringleitung verbunden, wobei die Kabel
C lediglich schematisch dargestllt sind, tatsächlich jedoch mit Steckverbindern
ausgestattet sind, die in die dafür vorgesehenen, weiter unten beschriebenen Steckverbinder in den Gehäusewänden eingesteckt werden.

Bevor der Aufbau eines einzelnen Steuermoduls 2 (stellvertretend für 2A, 2B, 2c) erläutert wird, soll der Aufbau einer Steuervorrichtung 1 erläutert werden, die zum Steuern einer Vielzahl von Kettenzügen einer Bühnenanlage dient.

Die miteinander zu einer Ringleitung verbundenen Steuermodulen sind individuell an eine Verbindereinheit 26 angeschloßen, die ihrerseits mit einem als Laptop ausgebildteten Bedienrechner 28 verbunden ist. Die Verbindung zwischen Bedienrechner und den einzelnen Steuermodulen ist eine genormte Busverbindung. Zu diesem Zweck besitzen die einzelnen Steuermodulen jeweils eine entsprechende Bus-Schnittstelle.

Über den Bedienrechner 28, der über einen Bildschirm 29 und eine Tastatur 31 verfügt, lassen sich die einzelnen an die Steuermodulen 2A, 2B und 2C angeschloßenen Kettenzüge individuell und gruppenweise steuern, wie dies auch "per Handbetrieb" mit Hilfe der einzelnen Steüermodulen direkt möglich ist.

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Die hier nicht dargestellten Kettenzüge sind als elektrische Antriebe über Kabel an Anschlußeinheiten 10a, 10b, 10c und 1Od angeschlossen. Diese Anschlußeinheiten sind hier durch Steckverbinder in einer Seitenwand des Gehäuses 4 des Steckverbindermoduls 2A angedeutet. Bevorzugt sind die Anschlußeinheiten 10a ... jedoch auf der in der Zeichnung nicht dargestellten Rückseite des Gehäuses 6 untergebracht.

Jedes Steckverbindermodul 2 enthält ein in der Frontplatte des Gehäuses 6 ausgebildetes Bedienfeld 4 mit einer Reihe von Betätigungstasten, die in der Figur quadratisch angedeutet sind, und individuellen Kontrolllämpchen oberhalb und unterhalb der Tasten, die eine Bewegungsrichtung anzeigen. Nach Einstellung über die Betätigungstasten wird der betreffende Kettenzug durch eine "Lauf"-Taste 5 in Gang gesetzt.

Das Steuermodul nach diesem Ausführungsbeispiel ist für insgesamt vier anzuschließende Kettenzüge ausgelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält jedes Steuermodul jedoch acht Anschlußeinheiten 10a, 10b ... für den Anschluß von acht Kettenzügen.

Auf der Außenseite des Gehäuses 6 sind außerdem vorgesehen:

ein Notaus-Anschluß 12, hier als Steckverbinder ausgebildet, ein Notaus-Schalter 16, ein Ausgangs-Steckverbinder 18, ein Eingangs-Steckverbinder 20, ein Bus-Anschluß 22 für den Anschluß an den Bedienrechner 28, und einen ID-Schalter 24, der auf Handbetätigung bzw. auf Bedienrechner-Betrieb einzustellen ist.

In dem dargestellten Verbund bildet die Steuervorrichtung 1 eine funktionell integrale Einheit. Dies äußert sich unter anderem darin, daß der durch die einschlägigen Sicherheitsvorschriften verlangte Nothalt für sämtliche Kettenzüge oder bestimmte Gruppen von Kettenzügen durch Betätigen eines beliebigen Notaus-Schalters 16 an einem der Steuermodulen 2A.2B und 2C veranlaßt werden kann. Bevorzugt erfolgt jedoch das Veranlassen eines Notaus-Schaltvorgangs mit Hilfe der separaten Notaus-Schaltereinheit 14, die an einen Notaus-Anschluß 12 ange-

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schlossen ist, hier an den Notaus-Anschluß 12 des Steuermoduls 2B. Ein Betätigen der Notaus-Schalteinheit 14 wirkt auf sämtliche an die Steuermodulen 2A, 2B und 2C angeschloßenen Kettenzüge.

Die Verbindung der einzelnen Steuermodulen untereinander ist in Figur 1 nur schematisch angedeutet. In der Praxis erfolgt das Verbinden mehrerer Steuermodulen zu einer Ringleitung in der Weise, daß der Ausgangs-Steckverbinder 18 eines Steuermoduls mit dem Eingangs-Steckverbinder 20 eines anderen Steuermoduls verbunden wird. Zwischen dem Bedienrechner 28 bzw. zwischen der damit verbundenen Verbindereinheit 26 und den einzelnen Steuermodulen 2A, 2B und 2C gibt es eine individuelle Steckverbindung über den Bus-Anschluß 22 an jedem Steuermodul.

Wie man aus Figur 1 ersehen kann, kann auch nur ein einziges Steuermodul 2A zum Verwalten mehrerer Kettenzüge verwendet werden. Ein solcher "Handbetrieb" geschieht dann mit Hilfe des Bedienfelds 4. Mit einem zweiten Steuermodul läßt sich diese einfache Anlage dann erweitern auf die doppelte Anzahl von zu verwaltenden Kettenzügen. In der in Figur 1 dargestellten Ausbaustufe sind insgesamt drei Steuermodulen mit einem Bedienrechner gekoppelt. In einer von der Anmelderin realisierten Ausfuhrungsform der Erfindung war jedes Steuermodul mit acht Anschlußeinheiten für acht Kettenzüge ausgestattet, wobei maximal 8 Steuermodulen zu einer Ringschaltung zusammengeschaltet, also insgesamt 64 Kettenzüge verwaltet werden konnten.

Figur 2 zeigt schematisch den internen Aufbau eines Steuermoduls 2A, welches gemäß Figur 1 hier mit vier Anschlußeinheiten 10a, 10b, 10c und 1Od für den Anschluß von vier Kettenzügen ausgestattet ist. Die Kettenzüge 30-1 bis 30-4 werden über ein Kabel an die betreffenden Steckverbinder 102 der Anschlußeinheiten 10a ... angeschlossen. Der Steckverbinder sitzt auf einer ersten Koppelplatine 104, die über eine Platinenverbindung 106 mit einer zweiten Koppelplatine 108 verbunden ist. Auf der zweiten Koppelplatine 108 befindet sich ein Steckverbinder

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110 für den Anschluß an eine Steuerschaltung 60, die Komponenten für sämtliche Anschlußeinheiten 10a, 10b ... enthält. Die Steuerschaltung 60, hier auf einer separaten Platine ausgebildet, steht mit einer Bedienfeldschaltung 40, ebenfalls auf einer separaten Platine ausgebildet, in Verbindung. Die Bedienfeldschaltung enthält individuelle Komponenten für die einzelnen Anschlußeinheiten 10a bis 1Od.

Die Besonderheit der in Figur 2 dargestellten Schaltungsanordnung des Steuermoduls 2A besteht darin, daß die als Anpaßeinheit ausgebildete Anschlußeinheit 10a ebenso wie die übrigen Anschlußeinheiten 10b bis 1Od eine offene Schnittstelle für den anzuschließenden Kettenzug bildet. Die erste und die zweite Koppelplatine enthalten in an sich bekannter Weise Opto-Koppler und/oder Relais, über die Steuersignale von der Steuerschaltung 60 an den betreffenden Kettenzug gegeben werden, wobei außerdem von diesem Kettenzug Statussignale an die Steuerschaltung geliefert werden. Durch diese Ausbildung der Anschlußeinheiten 10a bis 1Od können die Hersteller der Kettenzüge Ihre Geräte so auslegen, daß ein Anschluß an die Anschlußeinheit möglich ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, daß verschiedene Kettenzug-Typen unterschiedlicher Hersteller an das Steuermodul angeschlossen werden können. Aus der Sicht der Steuerschaltung 16 sind die verschiedenen Kettenzüge sämtlich identisch.

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Claims (7)

1. Steuermodul für eine vorbestimmte Anzahl von elektrischen Antrieben, insbesondere Kettenzügen für die Bühnentechnik, mit

1. einem Bedienfeld (4) zum individuellen Betätigen einzelner Antriebe,

2. einem Anschlußfeld mit einzelnen Anschlußeinheiten (10a, 10b, 10c, 10d), jeweils eine Anschlußeinheit für einen elektrischen Antrieb;

3. einem Ausgangssteckverbinder (18) und einem Eingangssteckverbinder (20) zum Verbinden des Steuermoduls (2A, 2B, 2C) mit einem anderen, identisch aufgebauten Steuermodul,

4. einem Notaus-Anschluß (12; 16), der mit dem Bedienfeld gekoppelt ist und über das Bedienfeld und Ausgangs-/Eingangssteckverbinder funktionell mit anderen Steuermodulen koppelbar ist, und

5. einer Steuerschaltung (60), die mit dem Bedienfeld und dem Anschlußfeld verbunden ist, und die mit einer Bus-Schnittstelle für den Anschluß an einen Bedienrechner (28) ausgestattet ist.

2. Steuermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul ein Gehäuse (6) aufweist, auf dessen Außenseite(n) das Bedienfeld (4), das Anschlußfeld und Ausgangs-/Eingangssteckverbinder (18, 20, 22), sowie der Notaus-Anschluß (12) aufgenommen sind.

3. Steuermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anschlußeinheit (10a-10d) mit einem Steckverbinder (102) versehen ist.

4. Steuermodul nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bedienfeld (4) ein moduleigener Notaus-Schalter (16) angeordnet ist.

5. Steuermodul nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Notaus-Anschluß (12) eine separate Notaus-Schaltereinheit (14) anschließbar ist, die funktionell für sämtliche miteinander verbundenen Steuermodulen (2 A-2C) wirksam ist.

6. Steuervorrichtung (1) für eine Mehrzahl von Antrieben, mit mehreren Steuermodulen (2A-2C) gemäß einem der Ansprüche 1-5, die zu einer Ringschaltung verschaltet sind, indem der Ausgangssteckverbinder (18) eines Steuermoduls mit einem Eingangssteckverbinder (20) eines anderen Steuermoduls verbunden ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuermodul über seine Bus-Schnittstelle (62, 22) an einen Bedienrechner (28) angeschloßen ist.