EP1573211B1 - Vorrichtung zur zustandsdiagnose einer fluidtechnischen komponente, insbesondere eines fluidikzylinders - Google Patents

Vorrichtung zur zustandsdiagnose einer fluidtechnischen komponente, insbesondere eines fluidikzylinders Download PDF

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EP1573211B1
EP1573211B1 EP03789082A EP03789082A EP1573211B1 EP 1573211 B1 EP1573211 B1 EP 1573211B1 EP 03789082 A EP03789082 A EP 03789082A EP 03789082 A EP03789082 A EP 03789082A EP 1573211 B1 EP1573211 B1 EP 1573211B1
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EP
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fluid
control
diagnostic module
lines
data
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Jens Garner
Jürgen Hörz
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Festo SE and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2838—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT with out using position sensors, e.g. by volume flow measurement or pump speed

Definitions

  • the invention relates to a device for condition diagnosis of a fluidic cylinder according to the preamble of claim 1.
  • a measuring arrangement or a computer module which merely serves for diagnosis, that is, interrogates and checks measuring and sensor data.
  • the control of the known fluidic cylinder must be done via a separate arrangement. This leads to a multiplication of connecting lines.
  • US-A-5 823 088 discloses fluidic cylinders provided with control valve assemblies, but does not address diagnostic functions.
  • An object of the present invention is to provide a device of the type mentioned, in which the assembly cost is substantially reduced.
  • the diagnostic module is arranged in a simple manner only by mating with one or two fluid lines between the fluid source and the fluidic cylinder.
  • the integrated electrical or optical lines eg light guides
  • the control, diagnostic connections and / or energy transmission connections are produced at the same time, so that essentially no additional wiring is required.
  • the diagnostic module for data acquisition and for controlling the fluidic cylinder via the control valve assembly only has to be connected to the fluidic cylinder.
  • the simple mating allows a very quick and easy installation with a minimum number of lines, which also avoids errors due to incorrect wiring.
  • the diagnostic module is arranged directly on the fluidic cylinder and connected via a fluid line to the fluid source, wherein the electrical or optical lines of the fluid line transmission lines for data and supply energy. It must therefore simply plugged together the diagnostic module with the fluidic cylinder and a fluid line between the diagnostic module and the fluid source are plugged in a simple manner.
  • the diagnostic module is arranged directly on the fluid source and connected to the fluidic cylinder via a corresponding fluid line.
  • the installation effort is correspondingly low here.
  • Another advantage is the use of the common fluid source and a common communication interface (e.g., fieldbus connection).
  • the diagnostic module is arranged neither on the fluidic cylinder nor on the fluid source, but connected via a first fluid line to the fluid source and via a second fluid line to the fluidic cylinder.
  • the electrical or optical and fluidic assembly can be done by simply mating with the two fluid lines.
  • the electrical lines of the second fluid line are control and / or transmission lines for supply energy, that is, for example, supply energy for a control valve on the fluidic cylinder.
  • the control and / or monitoring center can be arranged either in a device also having the fluid source or externally.
  • an electrical branching or tapping element is expediently provided in the first fluid line for connecting an electrical cable leading to the externally arranged control and / or monitoring center.
  • the diagnostic module can also be connected directly via a cable to the externally arranged control and / or monitoring center.
  • the device having the fluid source is provided with valve arrangements, for example a valve battery or a component thereof.
  • the diagnostic module is preferably additionally provided with a pressure sensor and / or a temperature sensor. Furthermore, a sensor for detecting the electric current to the fluidic cylinder may be included.
  • the microcomputer is designed in the diagnostic module for evaluating the diagnostic data and transmitting it to the control and / or monitoring center, in particular also for receiving control data.
  • a controllable by the microcomputer for switching the to the fluidic cylinder leading control and / or supply power line.
  • a fluid source 10 is connected via a fluid channel 11 to a fluidic component 12, which is designed as a fluidic cylinder 13 with an integrated control valve 14.
  • the fluidic cylinder 13 can be designed as a single- or double-acting cylinder.
  • the fluid source 10 may be a simple branch 15 from a supply channel 16, but the fluid source 10 may also be a fluidic maintenance unit, for example or valve battery may be formed, which has a control and / or data bus 17 which is connected to an internal or external, not shown in Figure 1 control and / or monitoring center.
  • the control and / or data bus 17 also has additional power lines, all lines being shown for simplicity only by a single line.
  • a coupling member 18 is connected both via a bus terminal 19 to the control and / or data bus 17 and to the corresponding power lines. In the coupling member 18, data and energy are then coupled and supplied to a common data / power line 20.
  • the fluid channel 11 between the fluid source 10 and fluidic component 12 consists of the series connection of a first fluid line 21, a through-line 22 through a diagnostic module 23 and a second fluid line 24.
  • the two fluid lines 21 and 24 each have on or in the walls integrated electrical lines to the data - and / or energy transfer. These are generally two lines, although the number may be higher. Instead of electrical lines, optical lines may also be provided, e.g. Light guide.
  • the coupling member 18 in the fluid source 10 is electrically connected via the data / power line 20 to a coupling member 25 in the diagnostic module 23.
  • the data / power line 20 is formed along the first fluid line 21 by its integrated electrical conductor in the wall.
  • the coupling member 25 serves to decouple the received electrical or optical signals into data and energy.
  • the data is fed to a microcomputer 26 while the decoupled energy is supplied via a power switch 27, a current measuring sensor 28 and the integrated lines in the second Fluid line 24 is the control valve 14 of the fluid power component 12 is supplied.
  • a flow sensor 29 a pressure sensor 30 and a temperature sensor 31
  • the corresponding parameters of the fluid in the passage line 22 are detected and supplied to the microcomputer 26.
  • the fluid source 10, the diagnostic module 23 and the fluid power component 12 are connected to each other by simply plugging together with the two fluid lines 21, 24. In each case, the fluidic and the electrical or optical connections are made simultaneously.
  • the fluid lines 21 and 24 preferably have the same design.
  • a control signal for the control valve 14 is transmitted from the control and / or data bus 17 to the microcomputer 26. This converts the data into control signals for the power switch 27, through which the control valve 14 is actuated.
  • the respective states and positions of the fluidic cylinder 13 in the microcomputer 26 are detected by comparison with stored characteristic curves or characteristic curve values. This is described in more detail in DE 19628221 C2 cited at the outset. In this way, position and limit switches on the fluidic cylinder 13 or other actuators or components can be saved.
  • the status data acquired in this way can be transmitted via the coupling element 25, the data / power line 20, the coupling element 18 and the bus connection element 19 to the control and / or data bus 17, from where they can be transmitted to a control and / or monitoring center , which is not shown in detail.
  • the microcomputer 26 can also have its own control intelligence have, so that it controls the circuit breaker according to a predetermined program depending on the detected state data.
  • the current measured by means of the current measuring sensor 28 to the valve coil of the control valve 14 can cooperate both to form the state data and to control the circuit breaker 27.
  • the second embodiment shown in Figure 2 shows many similarities with the first embodiment, wherein the same or equivalent components and assemblies are provided with the same reference numerals and not described again.
  • the data / power line 20, starting from the coupling member 25 in the diagnostic module 23 is not connected to an electronics in the fluid source 10, but directly to an external control and / or monitoring center 32.
  • a branch element 33 is provided in the first fluid line 21, through which the data / power line 20 is branched out of the first fluid line 21 and guided to the control and / or monitoring center 32. It is of course also possible to branch off only one data line to the control and / or monitoring center 32, while a power line is still led to the fluid source 10.
  • a first fluidic line 34 occurs here between the fluid source 10, not shown here, and the diagnostic module 23, which contains no electrical lines.
  • the microcomputer 26 is directly via an electrical interface 35 and at least one data line 36, for example, as an I / O control line or field bus may be formed, connected to the external control and / or monitoring center, not shown here.
  • the power switch 27 is connected via a Vesorgungs effet 37 with a supply voltage source.
  • the diagnostic module 23 is arranged directly on the fluidic component 12, or connected thereto or integrated therein.
  • the second fluid line 24 is therefore eliminated.
  • this embodiment corresponds to the first embodiment shown in FIG.
  • the diagnostic module 23 is disposed directly on the fluid source 10 and connected thereto.
  • the first fluid line 21 or 34 is therefore eliminated.
  • the microcomputer 26 of the diagnostic module 23 is connected directly via the bus terminal 19 to the control and / or data bus 17 of the fluid source 10. Accordingly, the power switch 27 is directly connected to corresponding power lines of the control and / or data bus 17.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zustandsdiagnose eines Fluidikzylinders gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Bei einer derartigen, aus der US 2001/037689 A1 bekannten Vorrichtung ist eine Messanordnung bzw. ein Rechnermodul vorgesehen, das lediglich zur Diagnose dient, also Mess- und Sensordaten abfragt und überprüft. Die Steuerung des bekannten Fluidikzylinders muss über eine separate Anordnung erfolgen. Dies führt zu einer Vervielfachung von Verbindungsleitungen.
  • Aus der DE 19628221 C2 ist die Diagnose des Zustands von Fluidikzylindern durch Erfassung des Fluiddurchflusses an sich bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird durch Vergleich des Durchflussverlaufs mit gespeicherten Kennlinien die jeweilige Kolbenposition erfasst, sodass auf ansonsten erforderliche Positionssensoren oder Positionserfassungs-Einrichtungen verzichtet werden kann. Dies führt nicht nur zu einer Verringerung des Sensorikaufwands, sondern auch zu einer Verringerung der Anzahl elektrischer Leitungen. Durch Einsetzen des Durchflussmessers in die Fluidzuführung, Verschalten mit einer Auswerteeinrichtung und Verbindung derselben mit einer elektronischen Steuereinrichtung, die wiederum mit den Fluidikzylindern bzw. deren Ventilen über elektrische Leitungen verbunden ist, verbleibt immer noch ein nicht unerheblicher Montageaufwand.
  • Aus der US-A-5 823 088 sind mit Steuerventilanordnungen versehene Fluidikzylinder bekannt, jedoch wird auf Diagnosefunktionen nicht eingegangen.
  • Schließlich sind aus der WO 01/96971 A Fluidikleitungen mit integrierten elektrischen Leitungen bekannt. Eine Zustandsdiagnose und/oder eine Steuerung eines Fluidikzylinders ist nicht offenbart.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der der Montageaufwand wesentlich verringert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen insbesondere darin, dass das Diagnosemodul in einfacher Weise lediglich durch Zusammenstecken mit einer oder zwei Fluidleitungen zwischen der Fluidquelle und dem Fluidikzylinder angeordnet wird. Durch die integrierten elektrischen oder optischen Leitungen (z.B. Lichtleiter) werden dabei gleichzeitig die Steuer-, Diagnoseverbindungen und/oder Energieübertragungsverbindungen hergestellt, sodass im Wesentlichen keine zusätzliche Verdrahtung erforderlich ist. Dies bedeutet, dass das Diagnosemodul zur Datenerfassung und zur Steuerung des Fluidikzylinders über die Steuerventilanordnung nur noch mit dem Fluidikzylinder verbunden sein muss. Das einfache Zusammenstecken ermöglicht eine sehr schnelle und einfache Montage bei einer minimalen Anzahl von Leitungen, die zudem Fehler durch falsche Verdrahtung vermeidet.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.
  • In einer vorteilhaften ersten Ausgestaltung ist das Diagnosemodul direkt am Fluidikzylinder angeordnet und über eine Fluidleitung mit der Fluidquelle verbunden, wobei die elektrischen oder optischen Leitungen der Fluidleitung Übertragungsleitungen für Daten und Versorgungsenergie sind. Es muss somit in einfacher Weise lediglich das Diagnosemodul mit dem Fluidikzylinder zusammengesteckt und eine Fluidleitung zwischen dem Diagnosemodul und der Fluidquelle eingesteckt werden.
  • In einer ähnlichen weiteren Ausgestaltung ist das Diagnosemodul direkt an der Fluidquelle angeordnet und über eine entsprechende Fluidleitung mit dem Fluidikzylinder verbunden. Der Montageaufwand ist hier entsprechend gering. Ein weiterer Vorteil besteht in der Nutzung der gemeinsamen Fluidquelle und einer gemeinsamen Kommunikationsschnittstelle (z.B. Feldbusanschluss).
  • Bei einer dritten Ausführungsvariante ist das Diagnosemodul weder am Fluidikzylinder noch an der Fluidquelle angeordnet, sondern über eine erste Fluidleitung mit der Fluidquelle und über eine zweite Fluidleitung mit dem Fluidikzylinder verbunden. Auch hier kann wiederum die elektrische bzw. optische und fluidische Montage durch einfaches Zusammenstecken mit den beiden Fluidleitungen erfolgen.
  • Die elektrischen Leitungen der zweiten Fluidleitung sind bei dieser dritten Ausführungsvariante Steuer- und/oder Übertragungsleitungen für Versorgungsenergie, also beispielsweise Versorgungsenergie für ein Steuerventil am Fluidikzylinder. Dabei kann die Steuer- und/oder Überwachungszentrale entweder in einer auch die Fluidquelle aufweisenden Einrichtung oder extern angeordnet sein. Im Falle einer externen Anordnung der Steuer- und/oder Überwachungszentrale ist zweckmäßigerweise in der ersten Fluidleitung ein elektrisches Abzweig- oder Abgriffselement vorgesehen zum Anschluss eines zur extern angeordneten Steuer- und/oder Überwachungszentrale führenden elektrischen Kabels.
  • Schließlich kann das Diagnosemodul auch direkt über ein Kabel mit der extern angeordneten Steuer- und/oder Überwachungszentrale verbunden sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die die Fluidquelle aufweisende Einrichtung mit Ventilanordnungen versehen, beispielsweise einer Ventilbatterie oder einer Komponente derselben.
  • Zur noch präziseren Diagnose des Zustands des Fluidikzylinders ist das Diagnosemodul vorzugsweise zusätzlich mit einem Drucksensor und/oder einem Temperatursensor versehen. Weiterhin kann ein Sensor zur Erfassung des elektrischen Stroms zum Fluidikzylinder enthalten sein.
  • Zweckmäßigerweise ist der Mikrocomputer im Diagnosemodul zur Auswertung der Diagnosedaten und Übertragung derselben zur Steuer- und/oder Überwachungszentrale ausgebildet, insbesondere auch zum Empfang von Steuerdaten. Hierzu eignet sich ein durch den Mikrorechner steuerbarer Schalter zum Schalten der zum Fluidikzylinder führenden Steuer- und/oder Versorgungsenergieleitung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem in die Fluidleitung zwischen Fluidquelle und Fluidikzylinder geschalteten Diagnosemodul,
    Figur 2
    ein dem ersten Ausführungsbeispiel sehr ähnliches zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Fluidleitung zwischen Diagnosemodul und Fluidquelle eine elektrische Abzweigung zu einer externen Steuer- und/oder Überwachungszentrale besitzt,
    Figur 3
    ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die elektrischen Leitungen zur Steuer- und Überwachungszentrale direkt vom Diagnosemodul ausgehen,
    Figur 4
    ein viertes Ausführungsbeispiel mit einem an den Fluidikzylinder angeordneten Diagnosemodul und
    Figur 5
    ein fünftes Ausführungsbeispiel mit einem an der Fluidquelle angeordneten Diagnosemodul.
  • Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Fluidquelle 10 über einen Fluidkanal 11 mit einer fluidtechnischen Komponente 12 verbunden, die als Fluidikzylinder 13 mit integriertem Steuerventil 14 ausgebildet ist. Der Fluidikzylinder 13 kann dabei als einfach- oder doppeltwirkender Zylinder ausgebildet sein.
  • Bei der Fluidquelle 10 kann es sich um eine einfache Abzweigung 15 von einem Versorgungskanal 16 handeln, jedoch kann die Fluidquelle 10 beispielsweise auch als fluidische Wartungseinheit oder Ventilbatterie ausgebildet sein, die einen Steuer- und/oder Datenbus 17 besitzt, der an einer internen oder externen, in Figur 1 nicht näher dargestellten Steuer- und/oder Überwachungszentrale angeschlossen ist. Der Steuer- und/oder Datenbus 17 besitzt auch zusätzliche Energieleitungen, wobei alle Leitungen zur Vereinfachung lediglich durch eine einzelne Linie dargestellt sind. Ein Kopplungsglied 18 ist sowohl über ein Busanschlussglied 19 mit dem Steuer- und/oder Datenbus 17 als auch mit den entsprechenden Energieleitungen verbunden. Im Kopplungsglied 18 werden dann Daten und Energie gekoppelt und einer gemeinsamen Daten-/Energieleitung 20 zugeführt.
  • Der Fluidkanal 11 zwischen Fluidquelle 10 und Fluidtechnischer Komponente 12 besteht aus der Reihenschaltung einer ersten Fluidleitung 21, einer Durchgangsleitung 22 durch ein Diagnosemodul 23 und einer zweiten Fluidleitung 24. Die beiden Fluidleitungen 21 und 24 besitzen jeweils an oder in den Wandungen integrierte elektrische Leitungen zur Daten- und/oder Energieübertragung. Es handelt sich dabei im.Allgemeinen um zwei Leitungen, wobei die Zahl auch höher sein kann. Anstelle von elektrischen Leitungen können auch optische Leitungen vorgesehen sein, z.B. Lichtleiter.
  • Das Kopplungsglied 18 in der Fluidquelle 10 ist über die Daten-/Energieleitung 20 elektrisch mit einem Kopplungsglied 25 im Diagnosemodul 23 verbunden. Die Daten-/Energieleitung 20 wird entlang der ersten Fluidleitung 21 durch deren integrierte elektrische Leiter in der Wandung gebildet. Das Kopplungsglied 25 dient zur Entkopplung der empfangenen elektrischen bzw. optischen Signale in Daten und Energie. Die Daten werden einem Mikrocomputer 26 zugeführt, während die entkoppelte Energie über einen Leistungsschalter 27, einen Strommesssensor 28 und die integrierten Leitungen in der zweiten Fluidleitung 24 dem Steuerventil 14 der fluidtechnischen Komponente 12 zugeführt wird. Mittels eines Durchflusssensors 29, eines Drucksensors 30 und eines Temperatursensors 31 werden die entsprechenden Parameter des Fluids in der Durchgangsleitung 22 erfasst und dem Mikrocomputer 26 zugeführt.
  • Die Fluidquelle 10, das Diagnosemodul 23 und die fluidtechnische Komponente 12 werden durch einfaches Zusammenstecken mit den beiden Fluidleitungen 21, 24 miteinander verbunden. Dabei werden jeweils gleichzeitig die fluidischen und die elektrischen bzw. optischen Verbindungen hergestellt. Die Fluidleitungen 21 und 24 haben vorzugsweise die gleiche Bauform.
  • Ein Steuersignal für das Steuerventil 14 wird vom Steuer- und/oder Datenbus 17 zum Mikrocomputer 26 übertragen. Dieser setzt die Daten in Steuersignale für den Leistungsschalter 27 um, durch den das Steuerventil 14 betätigt wird. Bei Vielwegeventilen können auch mehrere Leistungsschalter vorgesehen sein, die die verschiedenen Ventilstellungen über mehrere elektrische Leitungen steuern. Durch Erfassung des fluidischen Durchflusses in Zusammenwirkung mit dessen Druck und Temperatur werden durch Vergleich mit gespeicherten Kennlinien oder Verlaufskennwerten die jeweiligen Zustände und Positionen des Fluidikzylinders 13 im Mikrocomputer 26 erfasst. Dies ist in der eingangs angegebenen DE 19628221 C2 näher beschrieben. Auf diese Weise können Positions- und Endschalter am Fluidikzylinder 13 oder anderen Aktoren bzw. Komponenten eingespart werden. Die so erfassten Zustandsdaten können über das Kopplungsglied 25, die Daten-/Energieleitung 20, das Kopplungsglied 18 und das Busanschlussglied 19 auf den Steuer- und/oder Datenbus 17 übertragen werden, von wo aus sie einer Steuer- und/oder Überwachungszentrale übermittelt werden können, die nicht näher dargestellt ist. Der Mikrocomputer 26 kann selbstverständlich auch eine eigene Steuerintelligenz besitzen, sodass er in Abhängigkeit der festgestellten Zustandsdaten den Leistungsschalter nach einem vorgegebenen Programm steuert. Auch der mittels des Strommesssensors 28 gemessene Strom zur Ventilspule des Steuerventils 14 kann sowohl ergänzend zur Bildung der Zustandsdaten als auch zur Steuerung des Leistungsschalters 27 mitwirken.
  • Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel zeigt viele Übereinstimmungen mit dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei gleiche oder gleichwirkende Bauteile und Baugruppen mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben sind. In Abwandlung zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Daten-/Energieleitung 20 ausgehend vom Kopplungsglied 25 im Diagnosemodul 23 nicht mit einer Elektronik in der Fluidquelle 10, sondern direkt mit einer externen Steuer- und/oder Überwachungszentrale 32 verbunden. Hierzu ist in der ersten Fluidleitung 21 ein Abzweigglied 33 vorgesehen, durch das die Daten-/Energieleitung 20 aus der ersten Fluidleitung 21 abgezweigt und zur Steuer- und/oder Überwachungszentrale 32 geführt ist. Es ist selbstverständlich auch möglich, nur eine Datenleitung zur Steuer- und oder Überwachungszentrale 32 abzuzweigen, während eine Energieleitung weiterhin zur Fluidquelle 10 geführt ist.
  • Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel sind wiederum gleiche oder gleichwirkende Bauteile und Baugruppen mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben. Anstelle der ersten Fluidleitung 21 mit integrierten elektrischen Leitungen tritt hier eine erste Fluidikleitung 34 zwischen der hier nicht dargestellten Fluidquelle 10 und dem Diagnosemodul 23, die keine elektrischen Leitungen enthält. Der Mikrocomputer 26 ist direkt über eine elektrische Schnittstelle 35 und wenigstens eine Datenleitung 36, die beispielsweise als E/A-Steuerleitung oder Feldbusleitung ausgebildet sein kann, mit der hier nicht dargestellten externen Steuer- und/oder Überwachungszentrale verbunden. Weiterhin ist der Leistungsschalter 27 über eine Vesorgungsleitung 37 mit einer Versorgungsspannungsquelle verbunden.
  • Bei dem in Figur 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ist das Diagnosemodul 23 direkt an der fluidtechnischen Komponente 12 angeordnet bzw. mit dieser verbunden oder in dieser integriert. Die zweite Fluidleitung 24 entfällt daher. Im Übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem in Figur 5 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel ist das Diagnosemodul 23 direkt an der Fluidquelle 10 angeordnet bzw. mit dieser verbunden. Die erste Fluidleitung 21 bzw. 34 entfällt daher. Der Mikrocomputer 26 des Diagnosemoduls 23 ist direkt über das Busanschlussglied 19 mit dem Steuer- und/oder Datenbus 17 der Fluidquelle 10 verbunden. Entsprechend ist der Leistungsschalter 27 direkt mit entsprechenden Energieleitungen des Steuer- und/oder Datenbusses 17 verbunden.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Zustandsdiagnose eines Fluidikzylinders, der über wenigstens einen Fluidkanal (11) mit einer Fluidquelle verbunden ist, mit einem elektronischen Diagnosemodul (23) zur Diagnose des Zustands des Fluidikzylinders (13) wenigstens durch Erfassung des Fluiddurchflusses mittels eines Durchflussmessers (29), wobei das Diagnosemodul (23) wenigstens eine integrierte fluidische Durchgangsleitung (22) besitzt, die zur Diagnose mit einem Durchflussmesser (29) versehen ist und die zusammen mit wenigstens einer in Reihe dazu angeordneten Fluidleitung (21, 24, 34) den Fluidkanal (11) bildet, und wobei das Diagnosemodul (23) mit einer Diagnosedaten empfangenden Steuer- und/oder Überwachungszentrale (32) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Fluidleitungen (21, 24) mit mindestens zwei integrierten elektrischen oder optischen Leitungen zur Daten- und/oder Energieübertragung versehen ist, dass der Fluidikzylinder (13) mit einer Steuerventilanordnung (14) versehen ist und dass ein Mikrocomputer (26) im Diagnosemodul zur Steuerung des Fluidikzylinders (13) ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul (23) am Fluidikzylinder (13) angeordnet ist und über eine Fluidleitung (21) mit der Fluidquelle (10) verbunden ist, wobei die elektrischen Leitungen (20) der Fluidleitung (21) Übertragungsleitungen für Daten und Versorgungsenergie sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul (23) an der Fluidquelle (10) angeordnet ist und über eine entsprechende Fluidleitung (24) mit dem Fluidikzylinder (13) verbunden ist, wobei die elektrischen Leitungen der Fluidleitung (24) Übertragungsleitungen für Versorgungsenergie sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul (23) über eine erste Fluidleitung (21; 34) mit der Fluidquelle (10) und über eine zweite Fluidleitung (24) mit dem Fluidikzylinder (13) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen der zweiten Fluidleitung (24) Übertragungsleitungen für Versorgungsenergie oder Steuerleitungen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen der ersten Fluidleitung (21) Übertragungsleitungen für Daten- und Versorgungsenergie sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Fluidquelle (10) aufweisende Einrichtung die Steuer- und Überwachungszentrale oder einen zu dieser führenden Datenbus (17) aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Fluidleitung (21) ein elektrisches Abzweig- oder Abgriffselement (33) vorgesehen ist zum Anschluss eines zur extern angeordneten Steuer- und Überwachungszentrale (32) führenden elektrischen Kabels.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul (23) über Kabel (36, 37) mit der extern angeordneten Steuer- und Überwachungszenträle (32) verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidquelle Ventilanordnungen aufweist und/oder als fluidische Wartungseinheit oder Komponente einer Ventilbatterie ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul (23) zusätzlich einen Drucksensor (30) und/oder Temperatursensor (31) und/oder Sensor (28) für den elektrischen Strom zum Fluidikzylinder (13) aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer (26) im Diagnosemodul (23) zum Empfang von Steuerdaten von der Steuer und/oder Überwachungszentrale (32) und/oder zur Auswertung der Diagnosedaten und Übertragung derselben zur Steuer- und/oder Überwachungszentrale (32) ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosemodul (23) einen steuerbaren Schalter (27) zum Schalten der zum Fluidikzylinder (13) führenden Versorgungsenergieleitung durch den Mikrocomputer (26) aufweist.
EP03789082A 2002-12-19 2003-11-26 Vorrichtung zur zustandsdiagnose einer fluidtechnischen komponente, insbesondere eines fluidikzylinders Expired - Lifetime EP1573211B1 (de)

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DE10259394 2002-12-19
DE10259394A DE10259394A1 (de) 2002-12-19 2002-12-19 Vorrichtung zur Zustandsdiagnose einer fluidtechnischen Komponente, insbesondere eines Fluidikzylinders
PCT/EP2003/013264 WO2004057197A1 (de) 2002-12-19 2003-11-26 Vorrichtung zur zustandsdiagnose einer fluidtechnischen komponente, insbesondere eines fluidikzylinders

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1573211A1 EP1573211A1 (de) 2005-09-14
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