DE3725530A1

DE3725530A1 - Verfahren zur ueberwachung von binaeren gebern

Info

Publication number: DE3725530A1
Application number: DE19873725530
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Bremer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1989-02-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung von binären Gebern auf Schluß gegen eine Versorgungsspannung mittels eines Rückmeldesignals, wobei die Geber mit einer Ver sorgungsspannung versorgt werden und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt, mit der nicht antriebs gebundene binäre Geber überwacht werden können. Als binäre Geber können Wechselkontakte, z. B. Druckwächter, Niveauwächter und Temperaturwächter, vorgesehen sein. Dabei ist der binäre Geber über eine Sicherung eingangsseitig mit einer positiven Versorgungsspannung beaufschlagt. Ausgangsseitig ist dieser binäre Geber jeweils einerseits über einen Widerstand mit einer negativen Versorgungsspannungsquelle und andererseits mit einem Eingang eines Fensterkomparators verknüpft. Dieser Fenster komparator besteht aus zwei Operationsverstärkern und einem Spannungsteiler, mit dem man eine obere Vergleichsspannung einstellen kann. Als untere Vergleichsspannung ist das Masse potential vorgesehen. Mit diesem Fensterkomparator kann fest gestellt werden, ob die Ausgangsspannung des binären Gebers, auch Rückmeldesignal genannt, innerhalb oder außerhalb dieser Vergleichsspannungen liegt. Nachteilig bei dieser Schaltungs anordnung ist der hohe Schaltungsaufwand und daß die Überwa chung auf Schluß gegen eine positive Versorgungsspannung der auch P-Schluß genenannt nur bei Wechselkontakten vorgenommen werden kann. Das heißt das Rückmeldesignal des binären Gebers wird auf Antivalenz überprüft. Dadurch wird ein eventuell auf der aktiven Leitung vorhandener P-Schluß erst beim Umschalten des Gebers erkannt. Bei Einzelkontakten wird ein P-Schluß überhaupt nicht erkannt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung von binären Gebern auf Schluß gegen eine Versorgungs spannung bei Einzelkontakten und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, wobei sich der Schaltungs aufwand verringert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versorgungsspannung für einen betätigten binären Geber kurz zeitig abgeschaltet wird und sein Rückmeldesignal innerhalb eines vorbestimmten Überwachungszeitraumes auf Nullspannung überprüft wird, wobei in Abhängigkeit des Ergebnisses eine Fehleranzeige angesteuert werden kann.

Mit dieser Verfahrensmaßnahme kann man jederzeit einen binären Einzelkontakt überprüfen, ob das Rückmeldesignal infolge eines regulären Schließens oder eines irregulären P-Schlusses gegen eine positive Versorgungsspannung vorhanden ist. Somit erhält man ein Verfahren zur Überwachung von binären Gebern auf Schluß gegen eine Versorgungsspannung mit dem man selbst Einzelkon takte überprüfen kann.

Bei einer vorteilhaften Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist ein Eingang eine binären Gebers über einen abschaltbaren Treiber mit der Versorgungsspannung beaufschlagt, ist ein Ausgang des Gebers mit einer Auswerteschaltung verknüpft, deren Ausgang mit einer Fehleranzeige verbunden ist, und ist eine Steuervorrichtung einerseits mit dem abschaltbaren Treiber und andererseits mit der Auswerteschaltung verknüpft.

Durch das kurzzeitige Abschalten der Versorgungsspannung vom Eingang eines binären Gebers ist es möglich, selbst bei einem Einzelkontakt, festzustellen, ob ein Rückmeldesignal infolge eines regulären Schließens oder eines irregulären P-Schlusses gegen die Versorgungsspannung erzeugt wurde. Dabei ist diese P-Schlußüberwachung ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand möglich, wodurch sich der Schaltungsaufwand erheblich verrin gert. Auch bei Wechselkontakten kann ein eventuell vorhandener P-Schluß schon vor dem Umschalten des Gebers erkannt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Schaltungsanordnung ist für die Steuervorrichtung und für die Auswerteschaltung ein Prozessor vorgesehen. Dadurch kann man mehrere binäre Geber an einen Prozessor anschließen, der selbständig die Überprüfung der ein zelnen Geber durchführt. Somit verringert sich der Schaltungs aufwand für mehrere Geber erheblich.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel nach der Erfin dung schematisch veranschaulicht ist.

Fig. 1 zeigt eine Baugruppe mit mehreren binären Gebern und deren Schaltungsanordnungen zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens, in

Fig. 2 ist eine Geberversorgungsspannung U _VG eines binären Gebers in einem Diagramm über die Zeit t dargestellt, in

Fig. 3 ist ein reguläres Rückmeldesignal U _R eines binären Gebers in einem Diagramm über die Zeit t veranschaulicht, die

Fig. 4 zeigt ein Rückmeldesignal U _R infolge eines P-Schlusses eines binären Gebers in einem Diagramm über der Zeit t und in der

Fig. 5 ist ein Fehlersignal U _F in einem Diagramm über der Zeit t dargestellt.

In Fig. 1 ist eine Baugruppe 2 mit zwei binären Gebern 4 und 6 dargestellt, wobei diese Baugruppe 2 zwei Schaltungsanordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält. Als binärer Geber 4 ist ein Wechselkontakt vorgesehen, beispiels weise ein Niveauwächter, ein Druckwächter oder ein Temperatur wächter. Als binärer Geber 6 ist ein Einzelkontakt, beispiels weise ein Tischfeldtaster, vorgesehen. Die beiden binären Geber 4 und 6 sind jeweils eingangsseitig über einen Kontakt 8 der Baugruppe 2, einem abschaltbaren Treiber 10 und einer Schmelzsicherung 12 mit einer Versorgungsspannungsquelle ver bunden, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. Die Versorgungsspannung U _V der Versorgungsspannungsquelle wird über einen Kontakt 14 der Baugruppe 2 zugeführt und ver sorgt die Geber 4 und 6 mit der Geberversorgungsspannung U _VG. Ausgangsseitig ist der binäre Geber 4 bzw. 6 über einen Kontakt 16 der Baugruppe 2 und eine Anpaßschaltung 18 mit einer Aus werteschaltung 20 verknüpft. Der Ausgang dieser Auswerteschal tung 20 ist mit einer Fehleranzeige 22 verbunden. Als Fehler anzeige 22 kann eine lichtemittierende Diode LED oder eine Kontrollampe vorgesehen sein. Die Anpaßschaltung 18 bereitet das vom binären Geber 4 bzw. 6 abgegebene Rückmeldesignal U _R für die nachfolgende Auswerteschaltung 20 auf. Jeder ausschalt bare Treiber 10 wird über eine Steuervorrichtung 24 gesteuert, die ebenfalls mit der Auswerteschaltung 20 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 24 und die Auswerteschaltung 20 können auch zusammengefaßt sein, d. h. durch ein Bauelement, beispielsweise einen Prozessor oder einen Mikrocomputer. Dadurch können vor handene Prozessoren der Leittechnik einer Warte zur Steuerung des Verfahrens zur Überwachung von binären Gebern verwendet werden. Zumindest kann ein Prozessor mehrere binäre Geber auswerten, wodurch sich der Schaltungsaufwand erheblich redu ziert.

Anhand der Fig. 2 bis 5 wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung von binären Gebern 4 und 6 erläutert. Dabei ist in Fig. 2 die Geberversorgungsspannung U _VG des Gebers 4 bzw. 6 in einem Diagramm über der Zeit t aufgetragen, die jeweils am Kon takt für den Geber 4 bzw. 6 zur Verfügung steht. Als Geberver sorgungsspannung U _VG ist eine positive Spannung mit einem High- Pegel P vorgesehen. Zum Zeitpunkt t ₁ wird der binäre Geber 4 umgeschaltet bzw. der Geber 6 geschlossen, wodurch ein Rück- Meldesignal U _R, das in der Fig. 3 in einem Diagramm über der Zeit t dargestellt ist, vom Nullpegel auf einen High-Pegel P springt. Gemäß Fig. 1 wird zum Zeitpunkt t ₂ der abschaltbare Treiber 10 des Gebers 4 bzw. 6 bzw. der beiden Geber 4 und 6 mittels der Steuervorrichtung 24 gesperrt, wodurch am Kontakt 8 der Baugruppe 2 keine Versorgungsspannung U _V ansteht. Dadurch wird das Rückmeldesignal U _R gemäß Fig. 3 zum Zeitpunkt t ₂ Null. Für eine vorbestimmte Zeitdifferenz t ₃ - t ₂, die den Überwa chungszeitraum t _ü festlegt, bleibt der abschaltbare Treiber 10 geschlossen, gemäß Fig. 2. Innerhalb dieses Überwachungszeit raumes t _ü überprüft die Auswerteschaltung 20, die durch die Steuervorrichtung 24 freigegeben wurde, das Rückmeldesignal U _R auf Nullspannung. Geht das Rückmeldesignal U _R des Gebers 4 bzw. 6 auf Null zurück, dann legt ein reguläres Rückmeldesignal U _R vor. Das heißt der Geber 6 bzw. 4 wurde regulär geschlossen bzw. umgeschaltet. Am Ende des Überwachungszeitraumes t _ü, d. h. zum Zeitpunkt t ₃, wird der abschaltbare Treiber 10 wieder freige geben, so daß am Kontakt 8 der Baugruppe 2 wieder die Versor gungsspannung U _V als Geberversorgungsspannung U _VG ansteht, gemäß Fig. 2. Nach Fig. 3 geht das Rückmeldesignal U _R wieder auf seien High-Pegel P zurück.

In Fig. 4 ist ein irreguläres Rückmeldesignal U _R dargestellt, d. h. in den Leitungen zum oder vom Geber 4 bzw. 6 oder im Geber 4 bzw. 6 ist ein Schluß gegen die positive Geberversorgungs spannung U _VG, auch als P-Schluß genannt. Dabei ist der P-Schluß in der Zeit zwischen den Zeitpunkten t ₁ bis t ₂ entstanden, weil zum Zeitpunkt t ₁ das Rückmeldesignal U _R mit dem Schließen des Gebers 6 bzw. Umschalten des Gebers 4 vom Null-Pegel auf den High-Pegel P gesprungen ist. Zum Zeitpunkt t ₂ beginnt durch Sperren des abschaltbaren Treibers 10 der Überwachungszeitraum t _ü, in dem das Rückmeldesignal U _R auf Nullspannung überprüft wird. Gemäß Fig. 4 bleibt das Rückmeldesignal U _R auf dem High- Pegel P, wodurch die Auswerteschaltung 20 mittels eines Fehler signals U _F, das in Fig. 5 in einem Diagramm über der Zeit t dargestellt ist, die Fehleranzeige 22 ansteuert. Durch die Fehleranzeige 22 wird angezeigt, daß ein P-Schluß vorliegt. Dadurch kann man beim Betätigen einer Tischfeldtaste, d. h. einem binären Geber 6 unmittelbar nach Betätigung erkennen, ob der binäre Geber 6 geschlossen ist oder ein P-Schluß vorliegt. Auch bei einem Wechselkontakt, d. h. einem binären Geber 4, kann unmittelbar nach dem Umschalten festgestellt werden, ob ein P- Schluß vorliegt.

Somit erhält man ein Verfahren zur Überwachung von binären Gebern 4 und 6 auf Schluß gegen eine Versorgungsspannung U _V, womit man unmittelbar nach Betätigen des Gebers 4 bzw. 6 einen P-Schluß, insbesondere einen P-Schluß bei einem Einzelkontakt gemäß Geber 6, feststellen kann. Dabei hat sich der Schaltungs aufwand der Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens erheblich verringert.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung von binären Gebern (4, 6) auf Schluß gegen eine Versorgungsspannung (U _V) mittels eines Rück meldesignals (U _R), wobei die Geber (4, 6) mit einer Versor gungsspannung (U _V) versorgt werden, dadurch ge kennzeichnet, daß die Versorgungsspannung (U _V) für einen betätigten binären Geber (4, 6) kurzzeitig abge schaltet wird und sein Rückmeldesignal (U _R) innerhalb eines vorbestimmten Überwachungszeitraumes (t _ü) auf Nullspannung überprüft wird, wobei in Abhängigkeit des Ergebnisses eine Fehleranzeige (22) angesteuert werden kann.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang eines binären Gebers (4, 6) über einen ab schaltbaren Treiber (10) mit der Versorgungsspannung (U _V) be aufschlagt ist, daß ein Ausgang des Gebers (4, 6) mit einer Auswerteschaltung (20) verknüpft ist, deren Ausgang mit einer Fehleranzeige (22) verbunden ist, und daß eine Steuervorrich tung (24) einerseits mit dem abschaltbaren Treiber (10) und andererseits mit der Auswerteschaltung (20) verknüpft ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuervorrichtung (24) und für die Auswerteschaltung (20) ein Prozessor vorge sehen ist.