AT515096B1 - Transportsystem und -verfahren für in einem Schienennetz bewegte Kleintransportbehälter - Google Patents

Abstract

Bei einem Transportsystem, umfassend ein Schienennetz, welches eine Mehrzahl von autonomen Steuerabschnitten (A-L) und den Steuerabschnitten (A-L) jeweils zugeordnete elektrische Steuereinheiten aufweist, und eine Mehrzahl von Kleintransportbehältern (3), die auf dem Schienennetz geführt sind, wobei ein Kleintransportbehälter (3) Mittel aufweist, um innerhalb eines Steuerabschnittes (A-L) mit der dem jeweiligen Steuerabschnitt (A-L) zugeordneten elektrischen Steuereinheit zu kommunizieren, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, um analoge Statussignale (11) von dem Kleintransportbehälter (3) zu empfangen und analoge Steuersignale (14) an den Kleintransportbehälter (3) zu senden, umfasst die Steuereinheit eine speicherprogrammierbare Steuerung (10), welche ausgebildet ist, um digitale Steuersignale (13) bereitzustellen, und eine mit der speicherprogrammierbaren Steuerung (10) verbundene Signalanpassschaltung (9), die ausgebildet ist, um die analogen Statussignale (11) in digitale Statussignale (12) und die digitalen Steuersignale (13) in die analogen Steuersignale (14) umzuwandeln.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Transportsystem, umfassend ein Schienennetz, welches eine Mehrzahl von autonomen Steuerabschnitten und den Steuerabschnitten jeweils zugeordnete elektrische Steuereinheiten aufweist, und eine Mehrzahl von Kleintransportbehältern, die auf dem Schienennetz geführt sind, wobei ein Kleintransportbehälter Mittel aufweist, um innerhalb eines Steuerabschnittes mit der dem jeweiligen Steuerabschnitt zugeordneten elektrischen Steuereinheit zu kommunizieren, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, um analoge Statussignale von dem Kleintransportbehälter zu empfangen und analoge Steuersignale an den Kleintransportbehälter zu senden.

[0002] Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Betreiben eines Kleinbehältertransportsystem, bei dem eine Mehrzahl von Kleintransportbehältern auf Schienen geführt und durch analoge Steuersignale in Steuerabschnitten gesteuert wird.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Transportsysteme für Kleintransportbehälter bekannt. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit solchen Systemen, welche zur Steuerung der Kleintransportbehälter mehrere Steuerabschnitte innerhalb eines Schienennetzes aufweisen. Hierbei kommunizieren die Kleintransportbehälter innerhalb der Steuerabschnitte mit elektrischen Steuereinheiten. Diese senden Steuersignale an die Kleintransportbehälter, z.B. Stopp- oder Fahrsignale. Außerhalb der Steueranschnitte, in den Fahrabschnitten, bewegen sich die Kleintransportbehälter entlang der Schienen, solange sie mit Strom versorgt sind.

[0004] Üblicherweise arbeiten die einzelnen Steuereinheiten unabhängig voneinander. Eine zentrale Steuerung, die die einzelnen Steuereinheiten koordiniert, ist also nicht vorgesehen. Die Steuereinheiten sind analoge verbindungsprogrammierte Steuerungen auf Relaisbasis, die analoge Statussignale von den Kleintransportbehältern empfangen und analoge Steuersignale an die Kleintransportbehälter senden.

[0005] Nachteilig bei diesen Steuereinheiten ist die fehlende Flexibilität, da bei einer Änderung der Steueraufgabe eine Änderung der Verdrahtung erforderlich ist. Weiters ist der Instandhaltungsaufwand solcher Steuereinheiten relativ hoch.

[0006] In dem Dokument EP 2090492 A2 wird die Verwendung einer speicherprogrammierbaren Steuerung als Steuereinheit für Schienenfahrzeuge beschrieben.

[0007] In dem Dokument US 5186308 A wird die Regelung von Förderern mithilfe einzelner Steuereinheiten, welche jeweils eine speicherprogrammierbare Steuerung enthalten, beschrieben.

[0008] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, die oben genannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, eine flexible, kostengünstige und ausfallsichere Steuereinheit für die oben beschriebenen Transportsysteme bereitzustellen. Weiters soll die bereitgestellte Lösung in die vorhandenen Transportsysteme integrierbar sein, ohne dass große Anpassungen an den Transportsystemen erforderlich sind.

[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Transportsystem der eingangs genannten Art erfin-dungsgemäß derart weitergebildet, dass die Steuereinheit eine speicherprogrammierbare Steuerung, welche ausgebildet ist, um digitale Steuersignale bereitzustellen, und eine mit der speicherprogrammierbaren Steuerung verbundene Signalanpassschaltung umfasst, die ausgebildet ist, um die analogen Statussignale in digitale Statussignale und die digitalen Steuersignale in die analogen Steuersignale umzuwandeln. Die analoge verbindungsprogrammierte Steuerung ist also durch eine speicherprogrammierbare Steuerung ersetzt, ohne dass eine Anpassung der weiteren Verarbeitungsvorrichtungen notwendig ist, weil die analogen Statussignale in digitale Statussignale umgewandelt werden, um diese anschließend der speicherprogrammierbaren Steuerung zuzuführen. Ebenso werden die durch die Steuerung ausgegebenen digitalen Steuersignale in analoge Steuersignale umgewandelt, um diese dem Steuerabschnitt zuführen zu können. Diese Umwandlungen werden durch eine geeignete Signalanpassschaltung vorgenommen.

[0010] Die speicherprogrammierbare Steuerung wird durch eine dem Fachmann bekannte SPS gebildet, beispielsweise durch eine handelsübliche SIMATIC S7 1500 Kompaktsteuerung der Firma Siemens. Die Programmierung dieser speicherprogrammierbaren Steuerung wird speziell für das jeweilige Transportsystem durchgeführt.

[0011] Eine erfindungsgemäße Signalanpassschaltung weist also einerseits zumindest eine Verbindung zur speicherprogrammierbaren Steuerung und zumindest eine Verbindung mit einem im zugeordneten Steuerabschnitt anwesenden Kleintransportbehälter auf. Innerhalb der Signalanpassschaltung erfolgt die Umwandlung der eingehenden analogen Signale in digitale Signale und der eingehenden digitalen Signale in analoge Signale.

[0012] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steuereinheit zumindest ein Relais umfasst, welches ausgebildet ist, um die Kleintransportbehälter wahlweise mit einer Stromzufuhr zu verbinden oder zu trennen. Die Verwendung eines Relais ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, um die Stromzufuhr zu einem Kleintransportbehälter zu steuern. Weiters sind bevorzugt ein Relais für die Schaltung einer Weiche und/oder für die Umpolung der Fahrspannung vorgesehen. Diese Relais werden durch die speicherprogrammierbare Steuerung betätigt.

[0013] Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass Stromschienen vorgesehen sind, um die Kleintransportbehälter mit einer Stromzufuhr zu verbinden. In diesem Fall weisen die Kleintransportbehälter Mittel zur Aufnahme von Strom von Stromschienen auf, beispielsweise Schleifschuhe. Da die Kleintransportbehälter mithilfe von Schienen geführt werden, stellt diese Ausbildung eine kostengünstige und sichere Stromzuführung bereit.

[0014] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kleintransportbehälter über eine andere Stromversorgung, beispielsweise über Oberleitungen, mit Strom versorgt werden. Weiters kann es vorgesehen sein, dass die Kleintransportbehälter über eine autarke Energiequelle verfügen, beispielsweise einen aufladbaren Akkumulator.

[0015] Bevorzugt ist eine Steuerschiene bereitgestellt, die ausgebildet ist, um die analogen Steuersignale an die Kleintransportbehälter zu übermitteln. Diese Ausführung umfasst eine Steuerschiene, die über die Signalanpasskarte mit der speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden ist und von dieser speicherprogrammierbaren Steuerung Signale erhält, die von den Kleintransportbehältern ausgelesen werden können. Die Steuerschienen sind hierbei bevorzugt lediglich in den Steuerabschnitten angeordnet. Die Steuerschienen können oberhalb, unterhalb oder neben den Kleintransportbehältern angeordnet sein. Zur Kommunikation mit der Steuerschiene sind die Kleintransportbehälter mit Stromabnehmern, beispielsweise mit Schleifschuhen, ausgestattet.

[0016] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerschiene durchgängig ist, also auch in den Fahrabschnitten zwischen den Steuerabschnitten vorhanden ist. Dies hat den Vorteil, dass diese Steuerschiene nicht nur zur Übertragung der Steuersignale, sondern gleichzeitig zur mechanischen Führung der Kleintransportbehälter verwendet werden kann. Hierbei ist es notwendig, dass die Steuerschienen der einzelnen Steuerabschnitte elektrisch voneinander getrennt sind.

[0017] Um eine effizientere Wartung des Transportsystems zu ermöglichen, ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Signalanpassschaltung Anschlüsse für ein Analysegerät aufweist. Dadurch können die Vorgänge innerhalb der Steuerung analysiert werden und beispielsweise Störungen schneller geortet und behoben werden. Weiters ist bevorzugt eine Verbindung zwischen der Signalanpassschaltung und einem Notrelais vorgesehen, sodass das Notrelais bei Spannungsabfall ein Notsignal an die Signalanpassschaltung sendet und die Signalanpassschaltung ein Stoppsignal an die Kleintransportbehälter senden.

[0018] Bevorzugt ist jeder Steuereinheit eine eigene Signalanpassschaltung zugeordnet. Dadurch wird die Ausfallssicherheit des Transportsystems erhöht, weil bei Ausfall einer Signalanpassschaltung lediglich eine Steuereinheit ausfällt.

[0019] Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Signalanpassschaltungen auf einer gemeinsamen Platine angeordnet ist. Beispielsweise können bis zu 12 Signalanpassschaltun-gen auf einer einzelnen Platine angeordnet sein. Dadurch wird der Platzbedarf für die Steuerungen reduziert und die Wartung erleichtert.

[0020] Die Übertragung des analogen Steuersignals erfolgt bevorzugt durch Bereitstellung von Spannungspegeln, die der Kleintransportbehälter über die Steuerschiene abgreifen kann.

[0021] Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe schlägt die Erfindung weiters ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, wobei analoge Statussignale der Kleintransportbehälter einer Signalanpassschaltung zugeführt werden, dort in digitale Statussignale umgewandelt werden und einer speicherprogrammierbaren Steuerung zugeführt werden und die speicherprogrammierbare Steuerung digitale Steuersignale bereitstellt, welche anschließend durch die Signalanpassschaltung in analoge Steuersignale umgewandelt werden, die schließlich den Kleintransportbehältern zugeführt werden.

[0022] Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die analogen Signale zwei unterschiedliche Werte annehmen können. In dieser Ausbildung ist es also vorgesehen, zwei unterschiedliche Signale, die zwei unterschiedliche Aktionen auslösen, an die Kleintransportbehälter senden zu können. Diese Aktionen sind beispielsweise "Anhalten" und "Fahren".

[0023] Die Kleintransportbehälter werden mithilfe von Fahrschienen mechanisch geführt. Diese Fahrschienen sind bevorzugt zwei parallel zueinander und unterhalb der Kleintransportbehälter angeordnete Schienen.

[0024] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen [0025] Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Transportsystem und [0026] Fig. 2 ein schematisches Funktionsdiagramm einer erfindungsgemäßen Steuerung.

[0027] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Transportsystem dargestellt, umfassend Fahrschienen 4 und 5, die ein erstes Gleis 23 und zweites Gleis 24 ausbilden. Das erste Gleis 23 hat eine mit 25 bezeichnete erste Fahrtrichtung und das zweite Gleis eine mit 26 bezeichnete zweite Fahrtrichtung. Der dargestellte Streckenabschnitt umfasst zwölf Steuerabschnitte A bis L. Im Steuerabschnitt G ist ein Kleintransportbehälter 3 positioniert, der innerhalb des Transportsystems geführt ist. Die Stromzufuhr für den elektrischen Antrieb des Kleintransportbehälters 3 erfolgt über die als Stromschienen ausgebildeten Fahrschienen 4 und 5. Weiters sind innerhalb der Steuerabschnitte A-L Steuerschienen 6 vorgesehen. Die Steuerschienen 6 der einzelnen Steuerabschnitte A-L sind jeweils elektrisch voneinander getrennt. Die Steuerabschnitte C des Gleises 23 und Η, I und J des zweiten Gleises 24 sind als verfahrbare Weiche 21 ausgebildet. Die den Steuerabschnitten C, Η, I und J zugeordneten Fahrschienen 4, 5 und Steuerschienen 6 können gemeinsam und zusammen mit einem gegebenenfalls in einem der Steuerabschnitte C, Η, I und J befindlichen Kleintransportbehälter 3 aus einer dargestellten ersten Position entlang des Doppelpfeiles 17 in eine zweite Position verfahren werden. In der zweiten Position fluchten die Schienen der Steuerabschnitte Η, I und J mit denen der Steuerabschnitte B und D und die Fahrschienen 4 und 5 und die Steuerschienen 6 der Steuerabschnitte Η, I und J sind so angeordnet, dass sie mit den stationären Steuerabschnitten B und D ein durchgehendes, befahrbares Gleis bilden. Die Bewegung der Weiche 21 zwischen den beiden Positionen entlang des Doppelpfeiles 17 wird mithilfe eines Weichenmotors 8 durchgeführt.

[0028] Zur Steuerung der Steuerabschnitte A-L ist eine speicherprogrammierbare Steuerung 10 vorgesehen.

[0029] Schematisch ist die Steuerung des Steuerabschnittes G dargestellt. Die Ansteuerung der anderen Steuerabschnitte erfolgt analog, wobei jedem Steuerabschnitt eine eigene Signalanpassschaltung zugeordnet ist. Die speicherprogrammierbare Steuerung 10 ist mit einer dem Steuerabschnitt G zugeordneten Signalanpassschaltung 9, einer Relaisgruppe 7 sowie einer Abtastvorrichtung 2 verbunden. Die Abtastvorrichtung 2 ist ausgebildet, um eine mechanische Kodierung eines Kleintransportbehälters 3 abzugreifen und diese Information an die spei cherprogrammierbare Steuerung 10 zu senden. Diese Kodierung repräsentiert das eingestellte Ziel des Kleintransportbehälters 3. Die Signalanpassschaltung 9 ist mit der Steuerschiene 6 im Steuerabschnitt G verbunden und empfängt von dieser analoge Statussignale, bspw. ein Anwesenheitssignal, wenn ein Kleintransportbehälter 3 in den Steuerabschnitt 1 einfährt. Die Signalanpassschaltung 9 ist ausgebildet, um diese analogen Statussignale in digitale Statussignale umzuwandeln und anschließend an die speicherprogrammierbare Steuerung 10 zu senden. Weiters ist die Signalanpassschaltung 9 ausgebildet, um digitale Steuersignale von der speicherprogrammierbaren Steuerung 10 zu empfangen, diese in analoge Steuersignale umzuwandeln und anschließend an die Steuerschiene 6 zu senden, die die analogen Steuersignale für den Kleintransportbehälter 3 bereitstellt, beispielsweise in Form eines Spannungspegels. Der Kleintransportbehälter 3 greift diese analogen Steuersignale von der Steuerschiene 6 ab und reagiert entsprechend. Beispielsweise kann ein Spannungspegel ein Stoppsignal und ein anderer Spannungspegel ein Fahrsignal bedeuten. Die Relaisgruppe 7 ist mit dem Weichenmotor 8 sowie mit den Fahrschienen 4 und 5 verbunden und umfasst ein Relais zur Steuerung des Weichenmotors 8, ein Relais zur Umpolung der an den Fahrschienen 4 und 5 anliegenden Fahrspannung sowie ein Relais zum Ein- bzw. Ausschalten der Fahrspannung. Das Relais zur Umpolung wird benötigt, um die Fahrtrichtung des Kleintransportbehälters 3 zu ändern. Weiters umfasst die Relaisgruppe 7 ein Notrelais, welches mit der Signalanpassschaltung 9 verbunden ist und bei Spannungsabfall innerhalb der Steuerung die Signalanpassschaltung 9 anregt, ein analoges Steuersignal an die Steuerschiene 6 zu senden, welches den Kleintransportbehälter 3 stoppt.

[0030] Diese Relaisgruppe 7 ist nicht bei allen Gleisabschnitten gleich ausgebildet bzw. nicht bei allen Gleisabschnitten vorgesehen. Beispielsweise wird bei Gleisabschnitten ohne Weiche auch kein Relais zur Weichensteuerung benötigt.

[0031] In Fig. 2 ist der Funktionsablauf der Steuerung der Kleintransportbehälter in dem Steuerabschnitt 1 mithilfe eines Diagramms schematisch dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in Fig. 1 bezeichnen. Von der Steuerschiene 6 wird ein analoges Statussignal 11 an die Signalanpassschaltung 9 gesendet, beispielsweise ein Anwesenheitssignal eines nicht dargestellten Kleintransportbehälters. Dieses analoge Statussignal 11 wird in der Signalanpassschaltung 9 in ein digitales Statussignal 12 umgewandelt und an die speicherprogrammierbare Steuerung 10 gesendet. Die speicherprogrammierbare Steuerung 10 verarbeitet dieses digitale Statussignal 12 basierend auf den über die Abtastvorrichtung 2 (nicht dargestellt) empfangenen Zielkoordinaten des Kleintransportbehälters 3 und sendet gegebenenfalls anschließend ein digitales Steuersignal 13 an die Signalanpassschaltung 9. Die Signalanpassschaltung 9 wandelt das digitale Steuersignal 13 in ein analoges Steuersignal 14 um und sendet das analoge Steuersignal 14 an die Steuerschiene 6. Dieses analoge Steuersignal kann von einem Kleintransportbehälter empfangen und ausgewertet werden. Weiters sendet die speicherprogrammierbare Steuerung 10 gegebenenfalls ein Relaissteuersignal 15 an die Relaisgruppe 7, beispielsweise um den Weichenmotor 8 zu aktivieren oder die Fahrspannung umzupolen. Weiters ist die Relaisgruppe 7 mit der Signalanpassschaltung 9 verbunden, um über ein Notrelais gegebenenfalls ein Notsignal 16 an die Signalanpassschaltung zu senden. Die Sig-nalanpasschaltung 9 sendet anschließend ein Stoppsignal an den sich in dem Steuerabschnitt befindlichen Kleintransportbehälter.

[0032] Die in Fig. 1 abgebildete Weiche 21 funktioniert folgendermaßen. Ein Kleintransportbehälter 3 bewegt sich in den Steuerabschnitt G und sendet über die Steuerschiene 6 ein analoges Statussignal 11 an die Steuerung. Befindet sich in den Steuerabschnitten Η, I und J kein weiterer Kleintransportbehälter und befindet sich die Weiche 21 in der richtigen Position, so erhält der Kleintransportbehälter 3 ein Fahrsignal und fährt in die Weiche 21 ein. Sobald sich der Kleintransportbehälter 3 in der Weiche 21 befindet, sendet der Kleintransportbehälter 3 über die Steuerschiene 6 im Steuerabschnitt H ein entsprechendes analoges Statussignal 11 an die speicherprogrammierbare Steuerung 10 und diese Steuerung 10 aktiviert über das Weichenrelais der Relaisgruppe 7 den Weichenmotor 8, sodass die Weiche 21 in die zweite Position fährt. Ist die Weiche 21 in der zweiten Position angekommen, wird die Fahrspannung der Fahrschie- nen 4 und 5 umgepolt und ein Fahrsignal von der Steuerung an den Kleintransportbehälter 3 gesendet, sodass der Kleintransportbehälter 3 aus der Weiche 21 in Richtung der ersten Fahrtrichtung 25 fahren kann.

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Transportsystem, umfassend ein Schienennetz, welches eine Mehrzahl von autonomen Steuerabschnitten und den Steuerabschnitten jeweils zugeordnete elektrische Steuereinheiten aufweist, und eine Mehrzahl von Kleintransportbehältern, die auf dem Schienennetz geführt sind, wobei ein Kleintransportbehälter Mittel aufweist, um innerhalb eines Steuerabschnittes mit der dem jeweiligen Steuerabschnitt zugeordneten elektrischen Steuereinheit zu kommunizieren, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, um analoge Statussignale von dem Kleintransportbehälter zu empfangen und analoge Steuersignale an den Kleintransportbehälter zu senden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine speicherprogrammierbare Steuerung (10), welche ausgebildet ist, um digitale Steuersignale (13) bereitzustellen, und eine mit der speicherprogrammierbaren Steuerung (10) verbundene Signalanpassschaltung (9) umfasst, die ausgebildet ist, um die analogen Statussignale (11) in digitale Statussignale (12) und die digitalen Steuersignale (13) in die analogen Steuersignale (14) umzuwandeln.
2. 2. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zumindest ein Relais umfasst, welches ausgebildet ist, um die Kleintransportbehälter (3) wahlweise mit einer Stromzufuhr zu verbinden oder zu trennen.
3. 3. Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stromschienen (4, 5) vorgesehen sind, um die Kleintransportbehälter (3) mit einer Stromzufuhr zu verbinden.
4. 4. Transportsystem nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerschiene (6) bereitgestellt ist, die ausgebildet ist, um die analogen Steuersignale (14) an die Kleintransportbehälter (3) zu übermitteln.
5. 5. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanpassschaltung (9) Anschlüsse für ein Analysegerät aufweist.
6. 6. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steuereinheit eine eigene Signalanpasschaltung (9) zugeordnet ist.
7. 7. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Signalanpassschaltungen (9) auf einer gemeinsamen Platine angeordnet ist.
8. 8. Verfahren zum Betreiben eines Kleintransportbehältertransportsystem, bei dem eine Mehrzahl von Kleintransportbehältern auf Schienen geführt und durch analoge Steuersignale in Steuerabschnitten gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass analoge Statussignale der Kleintransportbehälter einer Signalanpassschaltung zugeführt werden, dort in digitale Statussignale umgewandelt werden und einer speicherprogrammierbaren Steuerung zugeführt werden und die speicherprogrammierbare Steuerung digitale Steuersignale bereitstellt, welche anschließend durch die Signalanpassschaltung in analoge Steuersignale umgewandelt werden, die schließlich den Kleinbehältern zugeführt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die analogen Signale zwei unterschiedliche Werte annehmen können. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen