DK153346B - Processtyringssystem - Google Patents

Description

i

DK 153346B

Opfindelsen angår et processtyringssystem af den i krav l's indledning angivne art.

Datamatudstyrede processtyringssystemer omfatter sædvanligvis ud over selve datamaten med tilhørende kontrol-5 "bord, en såkaldt busledning til paralleloverføring af data, via hvilken ledning datamaten er forbundet med et antal tilpasningsenheder, som igen er tilsluttet hver sin gruppe af manøvreorganer (f.eks. magnetventiler), som kan påvirke et tilsvarende antal procesorganer 10 (f.eks. pneumatiske procesventiler).

Et sådant processtyringssystem, som skematisk er vist på fig. 1, har den ulempe, at det kræver en omfattende ledningstrækning af relativ kvalificeret art og nødvendiggør en vis overkapacitet for ved ændringer i eller tillæg 15 til systemet at undgå en springagtig forøgelse af mængden af indgående udrustning.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et processtyringssystem, i hvilket ledningstrækningen ligesom systemets hele opbygning kan forenkles betydeligt, også 20 hvad angår trækningen af trykluftslanger.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at det indledningsvis angivne processtyringssystem er ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

Ved således ifølge opfindelsen at indføre hver proces-25 styreventils tilhørende elektriske tilpasningskredsløb i huset for denne processtyreventil kan nævnte ledningstrækning udføres i forbindelse med fabriksmontering af de øvrige komponenter i huset. Dermed opnås en fremstillingsmæssig prisbesparelse, en installationsmæs-30 sig forenkling, prisbesparelse og sikkerhed mod fejlkoblinger samt driftsmæssigt en forenklet fejlsøgning.

2

DK 153346 B

Ganske vist vil man ved fejl på en processtyreventil (magnetventil) udskifte hele huset, som jo også indeholder det elektriske tilpasningskredsløb og det af dette styrede manøvreorgan, men de elektriske kredsløb er 5 meget billige i sammenligning med magnetventilen og selve udskiftningsproceduren er langt hurtigere end ved den tidligere nævnte og på fig. 1 viste kendte teknik med de mange nødvendige ledningsforbindelser især imellem et skab med tilpasningskredsløb og et magnetventil-10 skab.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives ned henvisning til tegningen, hvorpå: fig. 1 viser skematisk et processtyringssystem af den indledningsvis nævnte kendte type, 15 fig. 2 viser skematisk et processtyringssystem ifølge opfindelsen, fig, 3 viser et eksempel på den mekaniske udførelsesform af processtyringssystemet ifølge opfindelsen, fig. 4 er et tværsnitsbillede langs linien a-a i fig.

20 3, og fig. 5 og 6 er et blokdiagram respektivt af et kombineret blok- og kredsskema over de i en udførelsesform for processtyringssystemet ifølge opfindelsen indgående elektriske kredsløb.

25 Det i fig. 1 viste kendte processtyringssystem omfatter en datamat 1 med tilhørende kontrolbord 2. Datamaten 1 indeholder al nødvendig logik til processens funktion samt afgiver og indsamler nødvendig information via et antal tilpasningsehheder 3, som er elektrisk sluttet 30 til hvert sit manøvreapparat 4. De i en sådan gruppe 3

DK 153346B

indgående manøvreapparater kan bestå af magnetventiler, som via eksempelvis trykluftslanger står i forbindelse med procesorganer 5 i form af pneumatiske ventiler. Forbindelsen mellem datamaten 1 og tilpasningsenheden 5 3 udgøres af en såkaldt busledning 6, via hvilken nævn te information overføres på parallel måde. Tilpasnings-enhederne 3 indeholder normalt dekodere, lagerkredsløb og drivtrin til magnetventilerne, som i almindelighed er sammenført gruppevis i separate skabe, hvorfra tryk-10 luftslanger udgår til de pneumatiske ventiler.

Det i fig. 2 viste processtyringssystem ifølge opfindelsen eliminerer ulemperne ved det i fig. 1 viste system, uden at cyklustiden behøver at blive for lang. Ifølge opfindelsen er et antal terminaler 7 forbundet med data-15 maten 1 via busledningen 6. Fra hver terminal 7 udgår en styreledning 8 til et antal tilpasningsenheder 3> som er direkte forbundet med hvert sit manøvreapparat 4 for et processtyringsorgan 5. Busledningerne 6 er i dette tilfælde udformet til paralleloverføring af data, 20 mens styreledningerne 8 er udformet til serieoverføring af data. Det indses, at antallet af processtyreorganer 5 pr. styreledning 8 og dermed også cyklustiden kan begrænses ved denne opbygning af processtyringssystemet.

25 Ifølge opfindelsen er hvert processtyreorgan 5 sammenbygget med tilhørende tilpasningsenhed 3 og manøvreapparat 4 til en enhed. Som vist i fig. 3 og 4 er et manøvreapparat 4 i form af en magnetventil for trykluft og en på to trykte kredsløb 10 opbygget tilpas-30 ningsenhed 3 ifølge opfindelsen indeholdt i et hus 11, som er monteret på en luftcylinder 12, som igen er sammenbygget med den ikke viste procesventil til indstilling af denne. De eneste ydre tilslutningsarme til processtyringssystemet i fig. 3 og 4 er et trykluft-35 indløb 13 og en koaksial kontakt 14. Et returluf tudløb 15 kan også være tilvejebragt.

4

DK 153346B

Som vist i fig. 5 kan hver tilpasningsenhed eller tilpasningskredsløb 3 i processtyringssystemet ifølge opfindelsen indeholde et sender/modtagertrin 16, som via en dekoder/logiktrin 17 er forbundet med et driv-5 trin 18 for manøvreapparatet 4. Dekoder/logiktrinnet 17 har også en indgang sluttet til eksempelvis en giver 19 for indikering af processtyreorganet 5fs stilling, så datamaten kan få en kvittering på, at en til processtyreorganet 5 sendt ordre er udført.

10 I fig. 6 er tilpasningskredsløbet 3 i processtyringssystemet ifølge opfindelsen vist nærmere i detaljer.

Til koaksialkontakten 14 er et kraftaggregat 20 til strømforsyning af tilpasningsenhedens 3 elektriske kredsløb og magnetventilen 4 sluttet via en drossel 21. En 15 sender 22 er ligesom en af en forstærker 23 og en detektor 24 bestående modtager via hver sin kondensator 25 også sluttet til koaksialkontakten 14. Detektorens 24 udgang er sluttet til en serie-parallelomformer 26, hvis udgange er sluttet til den ene af opstillingens indgan-20 ge (ikke vist) til en komparator 27. Den anden af opstillingens indgange til komparatoren 27 kan selektivt sættes under spænding ved hjælp af en strømafbryder 28. Komparatorens 27 udgang er koblet til en indgang til et kombinatorisk net 29, som igen har indgange 25 sluttet til komparatorens 27 andre indeholdte indgange og en indgang sluttet til en af manøvreapparatet 4 styret kontakt 30. Nettets 29 udgange er (ikke vist) sluttet til indgangen til en parallel-serieomformer 31, hvis udgang er sluttet til en sender 22. En oscillator 30 32 er koblet til såvel senderen 22 som omformeren 31.

Komparatoren 27 har også en udgang sluttet til indgangen til en bistabil omskifter 33, hvis ene udgang er sluttet til basis af en drivtransistor 34, i hvis kol-lektorkreds magnetventilens 4 spole er indkoblet.

DK 153346 B

5

Arbejdsmåden for kredsløbet i fig. 6 er følgende. Via koaksialkontakten 14, som er indrettet til at tilsluttes til et koaksialkabel, som danner styreledningen 8, tilføres en jævnspænding, som via drosselspolen 21 til-5 føres kraftaggregatet 20. Et fra tilhørende terminal 7 via koaksialkabler og overførte, seriel indformationssignal udføres af et moduleret bærefrekvenssignal og tilføres via den ene kondensator 25 til forstærkeren 23 til niveauindstilling. De forstærkede signaler de-10 tekteres derefter i detektoren 24, som til serie-pa-rallelomformeren 26 afgiver et binært impulstog, som indeholder en adressedel og en instruktionsdel. Hvis og når adressedelen stemmer overens med den ved hjælp af strømomdskifterne 28 indstillede adresse for pro-15 cesstyreventilanordningen, afgiver komparatoren 27 et udgangssignal til det kombinatoriske net 29, hvorved adressen, som bliver indstillet ved hjælp af strømkontakterne 28, via omformeren 31 og senderen 22 overføres i serieform på styreledningen 8 tilbage til ter-20 minalen. Information om kontaktens .30 tilstand tilføres også via det kombinatoriske net 29, omformeren 31 og senderen 22 til terminalen 7. Oscillatoren 32 styrer senderens 22 frekvens, ligesom udtagningen af data fra omformeren 31, hvilke data modulerer senderens 22 25 udgangssignal. I afhængighed af instruktionsdelens indhold tilføres eller tilføres ikke et omkoblingssignal til omskifterens 33 indgang. Hvis omskifteren omstilles, ændres transistorens 34 ledningstilstand, og kontakten 30 bringes til at skifte stilling. Infor-30 mation vedrørende kontaktens 30 ændrede stilling sendes på beskrevet måde.efter adressedelen til tilhørende terminal 7.

Ved at udforme et processtyringssystem ifølge opfindelsen kan antallet af procesorganer pr. styreledning så-35 ledes begrænses (eksempelvis til 64 stk.), hvorved en kort cyklustid kan opretholdes.

DK 153346B

6

Det indses endvidere, at processtyringssystemet ifølge opfindelsen i sammenligning med det i fig. 1 skitserede system indebærer væsentlige besparelser vedrørende elektrisk ledningstrækning og også vedrørende trækning 5 af trykluftslange. Yderligere besparelser vedrørende den elektriske ledningstrækning opnås ifølge opfindelsen ved, at strømf or syningen af tilpasnings enhederne 3 og manøvreapparaterne 4 sker via styreledningerne 8.

Sammenfatningsvis giver processtyreventilanordningen 10 ifølge opfindelsen en række fordele.

Fremstillingsmæssigt indebærer opfindelsen en prisbesparelse, hvis hele processtyringssystemet danner grunden til sammenligningen.

I sammenligning med et konventionelt processtyringssy-15 stem bliver processtyringssystemet ifølge opfindelsen installationsmæssigt enklere, eftersom et fælles kabel kan anvendes til samtlige styrede objekter (ventiler) og også en fælles lufttilførsel kan tillempes billigere, eftersom et fælles kabel anvendes i stedet for 20' 4-5 ledere/objekt, hurtigere, eftersom ingen for et enkelt objekts, specifikke el- eller luftledninger findes, og dermed ingen fejlkoblinger kan gøres , sikrere, hvilket muliggør installation af en ikke-fagmand, samt mindre pladskrævende, eftersom eksempelvis de separate 25 magnetventilskabe bortfalder.

Ud. fra et drifts- og vedligeholdelsessynspunkt medfører opfindelsen fordele ved forenklet fejlsøgning, eftersom funktionsfejl direkte kan lokaliseres til et aktuelt objekt, ved enkel udskiftning eftersom hele huset tak-30 ket være den fælles el- og lufttilslutning til alle objekter kan udskiftes uden brug af elektriker, og ved at flytning af et objekt på samme buskabel kan udføres af ikke-fagmand uden programændring.

7

DK 153346B

Et proces styrings system ifølge opfindelsen bliver endvidere mere fleksibelt end et konventionelt prosessty-ringssystem, eftersom et yderligere objekt ganske enkelt kan tilsluttes til det fælles kabel og den fælles 5 luftledning. I et konventionelt system kan tilslutningen af yderligere objekter medføre store problemer og udgifter, f.eks. når et tilpasningskredsløb- eller mag-netventilskab er fuldt.

Flere modificeringer af de beskrevne udførelsesformer 10 ifølge opfindelsen er givetvis mulige inden for opfindelsens rammer. Som eksempel skulle styreledningen 8 kunne indeholde tre ledere, hvorved strømforsyning og informationsoverføring kunne skilles ad. Et toleder-koaksialkabel foretrækkes imidlertid.

Claims (2)

1. Proces styrings system omfattende en datamat (1), et antal processtyreventiler (5) samt elektriske kredsløb (3) til omformning af styresignaler fra datamaten (l) til manøvresignaler for processtyreventi-5 lerne (5) via manøvreorganer (4), som styres af de elektriske kredsløb (3), hvilke styresignaler overføres fra datamaten (l) via et for et antal processtyreventiler (5) fælles kabel med fortrinsvis to ledere, hvorhos processtyreventileme (5) har hvert sit 10 hus (li), som er monteret på ventilen for med denne at dame en enhed, kendetegnet ved, at hvert hus (il) desuden indeholder det til husets processtyre-ventil (5) hørende elektriske kredsløb (3) til modtagning, sending og lagring af datasignaler ligesom det 15 af dette kredsløb styrede manøvreorgan (4) til frembringelse af manøvresignaler til samme processtyreven-til (5), samt at huset (11) har en tilslutning (14), via hvilken husets (11) elektriske kredsløb (3) er koblet til det fælles kabel (8).

2. Processtyresystem ifølge krav 1, hvor manøvresig nalerne er pneumatiske, kendetegnet ved, at huset (11) har en enkelt tryklufttilslutning (13), som er koblet til en for et antal processtyreventiler (5) fælles trykluftledning.