DE3737445A1 - Schaltungsanordnung zum ueberwachen eines niederohmigen elektrischen bauelementes auf unterbrechung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Überwachen eines niederohmigen elektrischen Bauelementes auf Unterbrechung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

An Automatisierungssysteme werden hinsichtlich Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit hohe Anforderungen gestellt. Damit diese Anforderungen erfüllt werden, müssen an den einzelnen Systemkomponenten entsprechende Maßnahmen getroffen werden. Eine solche Maßnahme ist die Überwachung von Schmelzsicherun­ gen, die in Laststromkreisen liegen und dort Schäden infolge von Überlastungen und Kurzschlüssen verhindern. Solche Binär­ signalausgänge können potentialgebunden und potentialfrei sein. Das Durchschmelzen einer Sicherung und damit der Ausfall eines Ausgabekanals, der erhebliche Auswirkungen auf die gesamte Anlage und den zu steuernden Prozeß haben kann, kann im allge­ meinen nur indirekt erkannt werden. Vor allem in Binärsignal- Ausgabebaugruppen, die eine Vielzahl von Sicherungen enthalten, ist die Überwachung von Sicherungen von großer Bedeutung.

In der DE-PS 26 47 367 ist beschrieben, das an einem Ausgang auftretende binäre Signal auf einen Eingang rückzuführen. Durch Abtasten des Eingangssignals und Vergleich mit dem Sollsignal, das am Ausgang bei ungestörtem Betrieb auftritt, können Fehler in der Ausgabebaugruppe festgestellt werden. Der Nachteil einer solchen Anordnung ist, daß die Überwachung der Ausgabebaugrup­ pen nur in bestimmten Zeitabständen erfolgt, was zu einer Ver­ zögerung der Fehlererkennung führt, und daß Fehler an inaktiven Ausgängen nicht erkannt werden.

Aus der DE-OS 34 36 844 ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Meßkreisen auf Leitungsbruch bekannt, mit der in einer Prüfphase ein Prüfstrom zu Meßwertgebern geschickt ist. Auch mit dieser Anordnung werden Fehler nur in zeitlichen Abständen erkannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Schmelzsicherungen zu schaffen, mit der die Sicherungen kontinuierlich überwacht werden, und zwar unabhängig davon, ob in dem Stromkreis, in dem die Sicherung liegt, ein Laststrom fließt oder nicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Verwen­ dung der neuen Schaltungsanordnung ist nicht auf das Überwachen von Schmelzsicherungen beschränkt, sondern es können mit ihr allgemein niederohmige elektrische Bauelemente auf Unterbre­ chung kontinuierlich überwacht werden.

Anhand der Zeichnung, in der das Schaltbild eines Ausführungs­ beispiels dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Weiterbildungen näher beschrieben und erläutert.

Mit SI ist eine Sicherung bezeichnet, die über Anschlüsse A 1, A 2 in einem Stromkreis liegt, z. B. in einem Ausgangskreis einer Binärsignal-Ausgabebaugruppe. Der Ausgangskreis kann potential­ frei oder potentialgebunden sein. Zum Überwachen der Siche­ rung SI auf Durchschmelzen ist sie von einem Prüfstrom durch­ flossen, der mit einer Wechselspannungsquelle U _V , einem Über­ trager T und einer Gleichrichterdiode D erzeugt wird. Ein Kon­ densator C dient zur Glättung des Prüfstromes. Im Prüfstrom­ kreis liegt ferner die Primärseite eines Optokopplers OK. Vor­ ausgesetzt ist, daß der Prüfstrom und der Laststromkreis, in dem die Sicherung SI liegt, in gleicher Richtung fließen und daß, wenn die Sicherung durchgeschmolzen ist, die Spannung an der Sicherung größer ist als die von der Prüfstromquelle er­ zeugte Spannung. Solange die Sicherung einwandfrei ist, fließt, unabhängig davon, ob ein Laststrom vorhanden ist oder nicht, der Prüfstrom durch die Primärseite des Optokopplers OK, so daß dessen Sekundärseite niederohmig ist und durch diese ein Strom von einer Betriebsspannungsquelle U _B nach Masse fließt. Nach Durchschmelzen der Sicherung SI ist der Prüfstrom gesperrt, und die Sekundärseite des Optokopplers OK wird hochohmig. Das An­ steigen der Spannung wird über einen Ausgang A 3 einer Melde­ einrichtung gemeldet. Zur Lokalisierung des Fehlers ist der Se­ kundärseite des Optokopplers OK eine Reihenschaltung aus einer Lumineszenzdiode LD und einem Widerstand R parallelgeschaltet. Nach Sperrung des Optokopplers OK führt die Lumineszenzdiode LD Strom und zeigt somit an, welche Sicherung durchgeschmolzen ist. Die Verwendung des Übertragers T und des Optokopplers OK bewirken, daß Prüfkreis, Laststromkreis und Meldeeinrichtung potentialgetrennt sind und sich somit nicht gegenseitig beein­ flussen.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zum Überwachen eines niederohmigen, in einem Laststromkreis liegenden elektrischen Bauelementes auf Unterbrechung, insbesondere einer Schmelzsicherung,

• - mit einer Prüfstromquelle (U _V , T, D), die einen Prüfstrom ab­ gibt, der das Bauelement (SI) und den senderseitigen Teil eines Optokopplers (OK) durchfließt, und
• - mit einer an den Optokoppler (OK) angeschlossenen Meldeein­ richtung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prüf­ stromquelle potentialfrei ist und ihre Ausgangsspannung im Falle einer Unterbrechung des überwachten Bauelementes (SI) kleiner als die Spannung am Bauelement ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Prüfstromquelle aus einem Übertrager (T), einer dessen Primärwicklung speisenden Wechsel­ spannungsquelle (U _V ) und einem an die Sekundärwicklung ange­ schlossenen Gleichrichter (D) besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärseite des Opto­ kopplers (OK) die Reihenschaltung einer Lumineszenzdiode (LD) und eines Widerstandes (R) parallelgeschaltet ist.