DE29710056U1

DE29710056U1 - Anlage mit Steuerung und oder Regelung

Info

Publication number: DE29710056U1
Application number: DE29710056U
Authority: DE
Original assignee: Kettner GmbH
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2007-06-11

Description

Anlage mit Steuerung und oder Regelung

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit Steuerung und oder Regelung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
5

Derartige Aanlagen werden beispielsweise in der Getränkeindustrie zum Transport der Getränkebehälter und der dazugehörigen Sammelverpackungseinheiten eingesetzt.

Eine durchschnittliche Anlage weist ca 70 von Motoren angetriebene Transportvorrichtungen auf. An jeder der ca 70 Transportvorrichtungen befinden sich mindestens ein Sensor. Die Anlage wird von einer Regel- und Steuereinheit zentral betrieben. Diese Regel- und Steuereinheit befindet sich in Schaltschränken. Von den Schaltschränken führen zu jedem Motor eine Energieversorgungsleitung und von jedem Sensor eine Datenleitung zu den Schaltschränken. Aufgrund der großen Abmessungen von Transportanlagen in der Getränkeindustrie ergibt sich bei dem bekannten sternförmigen Leitungsverlauf eine

Gesamtleitungslänge von mehreren Kilometern. Dieser Verkabelungsaufwand limitiert auch den Einsatz von Systemdiagnose Einrichtungen, da an jede Diagnosestelle (zB. Fühler für die Motor-Temperatur) eine separate Leitung geführt werden muß. Eine allumfassende Systemdiagnose ist mit der bekannten Technik
20

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei Anlagen mit Steuerung und/oder Regelung den Verkabelungsaufwand zu senken und gleichzeitig die Möglichkeit einer vollständigen Systemdiagnose und allumfassenden Steuer- und Regelungsmöglichkeit zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die Unteransprüche betreffen Weiterbildungen und/oder besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

j Die Überlegungen, die zur Entstehung der Erfindung führten gingen davon aus, daß eine

andere räumliche Aufteilung der bisher bereits notwendigen Elemente wie Frequenzumrichter

#] bzw Servoumrichter und Eingangs-/ Ausgangs-Module den Bedarf an Leitungen signifikant

verringert. Bei der bekannten zentralen Anordnung dieser Elemente verlaufen alle Leitungen j
' 5 sternförmig zu der zentralen Steuer- und Regeleinheit. Durch eine dezentrale Anordnung läßt

; sich in erfinderischer Weise eine Busstruktur realisieren, bei welcher nur ein in der gesamten

Anlage umlaufender Datenbus und wenige Energieversorgungsleitungen notwendig sind.

! Durch die serielle Übertragung von Eingangs-/ Ausgangs Signalen auf dem Datenbus kann

man beliebige Strukturen ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand realisieren. Nachfolgend ist die Erfindung anhand zweier Zeichnungen beispielhaft näher erläutert:

Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Transportanlagenanordnung nach dem Stand der Technik Fig. 2 eine erfindungsgemäße Transportanlagenanordnung.

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Kombination von Anlagenelementen in einem Gehäuse

In Figur 1 sind drei Transportbänder 1 gezeigt. Jedes Transportband 1 wird durch einen &igr; eigenen Motor 2 angetrieben. In gezeichneten Beispiel befinden sich an jedem Transportband

zwei Schalter 3, die beispielsweise dann geschlossen sind, wenn ein Stau auf dem Transportband 1 auftritt. Jeder Motor 2 und jeder Schalter 3 ist über eine diskrete Leitung 4 mit dem Schaltschrank 5 verbunden.

Im Schaltschrank 5 befmden sich Eingangs Module 6, an die jeweils ein Schalter 3 angeschlossen ist und Steuermodule 7 an die die Motoren 2 angeschlossen sind und mit denen das Fahrverhalten der Motoren 2 eingestellt werden kann.

Dies ergibt wie auch aus der Zeichnung ersichtlich eine Vielzahl von Leitungen 4 , die mit ' jedem zusätzlichen Motor 2 oder Schalter 3 ansteigt. Als Folge entsteht ein immer dicker

werdender Kabelbaum mit vielen Nachteilen.

Die Figur 2 zeigt nun die erfindungsgemäße Anordnung.

Jedem Transportband 1 ist ein sogenanntes Datenübertragungs- Modul 8 zugeordnet, welches diverse Eingänge- und Ausgänge aufweist. Die einzelnen Datenübertragungs- Module 8 sind seriell auf dem Datenbus 9 angeordnet, wodurch zusätzliche Motoren 2 oder Schalter 3 oder ■ Sensoren ohne zusätzlich notwendige Kabel angeschlossen werden können. Über diesen Datenbus 9 können bidirektional Prozessdaten und Sensorwerte an die Steuer- und Regeleinrichtung 10 übermittelt werden. Über den gleichen Datenbus 9 können Signale von der Steuer-und Regeleinrichtung 10 an die angeschlossenen Motoren 2 übermittelt werden.

Jedem Motor ist ein eigenes Steuermodul 11 zugeordnet, welches gemeinsam mit den jeweiligen Steuermodulen 11 für andere Motoren 2 an einer Energieversorgungsleitung 12 angeschlossen ist. Bei dem Steuermodul kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Frequenzumrichter oder einen sogenannten Servoumrichter handeln. Die Steuermodule 11 sind wiederum mit den Datenübertragungs- Modulen 8 verbunden.

Anstatt vieler einzelner Leitungen wie beim Stand der Technik genügen nun im wesentlichen eine Datenleitung 9 und eine Energieversorgungsleitung 12. Bei großem Energiebedarf wie er bei einer Vielzahl von Motoren 2 vorkommen kann ist es natürlich auch möglich mehrere voneinander unabhängige Energieversorgungsleitungen 12 zu installieren.

,Das Fahrverhalten der einzelnen Motoren 2 wird nun gesteuert, indem man auf der Datenleitung 9 die Steuersignale an das dem jeweiligen Motor 2 zugeordnete Datenübertragungs- Modul 8 überträgt, vom Datenübertragungsmodul 8 werden nun Befehle an das Steuermodul 11 übergeben und das Fahrverhalten des Motors 2 eingestellt.

Durch die in Figur 3 gezeigte erfmdungsgemäße Integration von Datenübertragungsmodul 8 und Steuermodul 11 in das Gehäuse des Motors 2 wird eine besonders vorteilhafte Kombination erreicht. Das Motorgehäuse 13 ist wie eine &ldquor;black box" zu betrachten, die äusserst einfach zu beschälten ist. Die Datenleitung 9 und die Energieversorgungsleitung 12 können nun in äusserst einfacher Art und Weise an Klemmanschlüsse angeschlossen werden.

Oft ist der-Motor 2 in einer Anlage an unzugänglicher Stelle eingebaut, dann ist es vorteilhaft, von der aus Datenübertragungsmodul 8, Steuermodul 11 und Motorgehäuse 13 bestehenden

&ldquor;black box" Anschlußleitungen und für Daten und Energie herauszuführen. Diese Leitungen können dann an einer gut zugänglichen Stelle mit dem Datenbus 9 und dem Energiebus 12 verbunden werden.

Wird die &ldquor;black box" in einer Umgebung eingesetzt, in der es notwendig ist, einen bestimmten Isolationsgrad sicherzustellen, dient das Motorgehäuse 13 in vorteilhafter Weise als Isolationsgehäuse für das Datenübertragungsmodul 8 und das Steuermodul 11. Die Anschlußleitungen können isoliert aus dem Motorgehäuse 13 geführt werden und an einer Stelle, die in einer nicht so kritischen Umgebung liegt an den Datenbus 9 und den Energiebus 12 angeschlossen werden.

Bei Anlagen mit sehr vielen Antriebsmotoren 2 ist es jederzeit möglich, den Energiebus 12 in mehrere Teile aufzuspalten und getrennt abzusichern.

Die beschriebene Erfindung eignet sich nicht nur für das beschriebene Beispiel einer Transportanlage sondern ist auch in beliebigen anderen Anlagen einsetzbar, bei denen eine Vielzahl von Antrieben oder Aktoren von zentraler Stelle aus gesteuert und/oder geregelt werden sollen.

Claims

Schutzansprüche

Anlage mit Steuerung und oder Regelung

1 .Anlage mit Steuerung bestehend aus

einer Vielzahl von Vorrichtungen, der jeweils mindestens ein Antriebsmotor und ein oder mehrere Sensoren zugeordnet sind,

einem Steuermodul zur Steuerung des Fahrverhaltens des Antriebsmotors, einer Steuer- und Regeleinheit, welche die von den Sensoren gelieferten Informationen verarbeitet und Signale zur Einstellung des Fahrverhaltens der

Antriebsmotoren abgibt
dadurch gekennzeichnet, daß

ein bidirektionaler Datenbus vorgesehen ist, an den eine Vielzahl von Datenübertragungsmodulen anschließbar ist,

- jeder Transportvorrichtung ein Datenübertragungs-Modul zugeordnet ist, welches die von Sensoren gelieferten Signale über den Datenbus an die Steuer- und Regeleinheit übermittelt und

die von der Steuer- und Regeleinheit über den Datenbus abgegebenen Signale zur Einstellung des Fahrverhaltens des der jeweiligen Transportvorrichtung . zugeordneten Antriebsmotors empfängt und diese an das Steuermodul des Antriebsmotors weiterleitet.
2. Anlage nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß

- das Datenübertragungsmodul und das Steuermodul in einem gemeinsamen Gehäuse

untergebracht sind.
3. Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß

- das Datenübertragungsmodul und das Steuermodul gemeinsam in einem Gehäuse an dem ihnen zugeordneten Antriebsmotors untergebracht sind.
4. Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Datenübertragungsmodul und das Steuermodul gemeinsam im Motorgehäuse untergebracht sind und die Anschlußleitungen für den Daten- und Energiebus isoliert aus dem Motorgehäuse herausgeführt sind.
5. Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Datenübertragungsmodul und das Steuermodul gemeinsam im Motorgehäuse untergebracht sind und das Motorgehäuse als gemeinsames Isolationsgehäuse dient.
6. Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Transportvorrichtungen an einer gemeinsamen Energieversorungsleitung angeschlossen ist und

die Energieversorgungsleitung innerhalb der Gruppe von Transportvorrichtungen seriell weitergeleitet ist. 20
7. Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorungsleitung an die Steuermodule der Antriebsmotoren der einzelnen Transportvorrichtungen angeschlossen ist.
8. Antriebseinheit mit Steuer- oder regelbarem Fahrverhalten, bestehend aus einem Antriebsmotor, einem Steuermodul zum Beeinflussen des Fahrverhaltens des Antriebsmotors und einem Datenübertragungsmodul, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor, das Steuermodul und das Datenübertragungsmodul in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist.