CZ307996A3 - Circuit arrangement for signal transmission - Google Patents

Description

Ob 1ast techniky alespoň září zení dodávku září zení

Vynález se týká zapojení pro jedním snímačem signálu a alespoň mas vodičovým systémem pro elektrické energie pro snímač s přenos signálu mezi jedním vyhodnocovacím přenos signálu a pro igná1u a vyhodnocovací

Dosavadní stav techniky

V měřících a kontrolních systémech technických zařízení, například v pláštích kotlů, byl až dosud každý měřící s příslušným snímač spojen pomocí separátního kabelu vyhodnocovacím zařízením. Obvykle potřebný snímačů, například pro kontrolu teploty, pro kontrolu tlaku, pro bezpečnostní kontrolu nejvyššího stavu tekutiny, pro zjištění aktuálního stavu tekutiny, vyžaduje množství kabelů. Zvláště při větších vzdálenostech mezi snímači signálu a vyhodnocovacím zařízením, například když jsou vyhodnocovací zařízení umístěna ve vzdáleném kontrolním centru, představuje kabeláž podstatný cenový faktor.

počet měřících

Podstata vynálezu

typu.	Úkolem vyná jehož náklady	lezu je vyt vo ř na kabeláž jsou	i t zapojení malé.	shora uvedeného
	Tento úkol	se vyřeší znaky	uvedenými v	nároku 1.
	Přenos s i	gná1u mezi	snímačem a	vyhodnocovací m

zařízením probíhá prostřednictvím dvou žilové sběrnice. Přitom řídící zařízení se sběrnicí koordinují přenos signálu mezi snímačem a vyhodnocovacím zařízením tak. že jsou vyloučeny vzájemné rušení a ovlivňování. Přenos signáiu nemusí v každém nastat jen mezi snímačem signálu a a vyhodnocovacím Signál ze snímače může například také přijmout více vyhodnocovacích zařízení. Řídící zařízení se sběrnicí lze mnohotvárně kombinovat. Doplňkově ke sběrnici je vytvořeno v systému vedení dvou žilové energetické vedení, které vede napájecí napětí, přičemž na obou koncích systému vedení je vytvořena terminace. Tím je na obou sběrnice elektrické napětí se stejným potenciálem, takže vedení sběrnice neteče vyrovnávací proud a spotřeba energie je ma.lá. Zároveň existuje velký rozdíl mezi napětím existujícím ve vedení sběrnice při přenosu signálu sběrnice v klidovém stavu, existuje signálu od poruchy. Se zřetelem na tentýž potenciál je odolnost proti rušení vnějším elektromagnetickým vlněním velmi malá.

a vyhodnocovacích zařízení ckeho vedení přináší mnohotvárné

Přitom se pro každý p ř ί p a o zajišťuje, snímačům a vyhodnocovacím nýbrž že pří pádě zařízením, a použít koncích vedení ve a napětím ve vedení velký tak zvaný odstup

Spojení všech společného anerge: dodávek energie, vš e m přípoje ným nejen totéž napájecí napětí, do t e nc i á 1 .

pomoci možnost i že je ke zařízením připojeno také mají stejný

Předmětem závislých nároků je výhodné další provedení vynalezu.

Z hlediska snímače signálu jsou výhodné znaky podle nároku 2. zejména když jsou snímače signálu nahodile rozmístěny po zařízení. tedy na velmi rozdílných místech. V případě poruchy na snímači signálu se může, poněvadž nemá žádný vlastní zdroj. jednoduše vyřadit z centra z dodávek energie pomoci energetického vedení. Po obnoveném zařazení nastartují opět počítačové jednotky snímač signálu z jeho základního stavu definovaného jejich softwarem, tím nedochází k žádnému zkreslení dat signálu.

Dodávka energie snímačům signálu a vyhodnocovacím provádět jediným centrální elektrickým

září zení	m se	může
zdrojem.	který	napájí
vedení.	Podle	nároku
zařízení	nebo	více
a mohou	tak	být n
Napájecí	výkon	tak
potřeby	vyhodnocovací

mohou ale také být jedno vyhodnocovací vyhodnocovacích zařízení součástí sítě ipájeny potřebnou elektrickou energií, může být jednoduše zharmonizován podle

CAN sběrní c e vytvořená podle nároku proti poruchám, poněvadž signálem. Oba binární stavy vedení sběrnice positivním charakterizována velkou odolností oracuje s diferenciálně přenášeným v přenosovém signálu se projeví ve a negativním napětím a pro rozlišení signálu je rozhodující polarita napětí. Kolísání napětí nemá rušivý vliv.

Znaky podle nároku 5 umožňují vysokou necitlivost sběrnice proti vnějšímu elektromagnetickému poli.

Popis obrázků na výkrese

Příklad provedení zapojení k přenosu signálu podle vynálezu je schématicky znázorněn na výkrese.

Příklady provedení vynálezu

Ke kontrole fyzikálních veličin v průmyslových zařízeních, například v neznázorněném zařízení kotle jsou vytvořeny jako signální čidla dva decentralizované uspořádané snímače 1_, 2 signálu a jako přijímače signálu dva centrálně umístěná vyhodnocovací zařízení 3, 4 .

Sní mače signálu mají senzor 2 ke zjištění kontrolovaných fyzikálních veličin. naoříklad stavu naplnění, teploty a tlaku. Senzor 5 je připojen k přizpůsobovacímu zařízení 6, které je připojeno k počítačové jednotce 7., která je připojena ke sběrnicové napětí je zařazen pro pro chod. Každé řídící jednotku 1 . která řídí potřebného sběrní covou jednotku řídící jednotce 8. Převodník 9. zajištění stejnosměrného napětí vyhodnocovací zařízení 3, 4 má

1Q a s ním spojenou počítačovou výst upni vyhodnocovacím zařízení 3, 4 je rovněž umístěna

Na každém jako zdroj energie přípojka 14 sítě spojena a k ní připojený převodník stejnosměrného napětí nutného pro chod.

s obecnou elektrickou sítí _1_ 3 15 napětí pro zajištění

Elektrický vodivý vodiči 1_5 až l_9 . 2 nich vedení. Da i š í vodiče 18 a systém je tvořen kabelem se čtyřmi tvoří vodiče 15 a 17 energetické jsou v sobě zapleteny a tvoří vedení sběrnice. Na obou koncích systému vedení jsou připojeny tří odpory 2Q až 2 2 . První odpor 20. je vřazen mezi konce třetího a čtvrtého vodiče 18 a 19, tvořících vedení sběrnice.

Druhý odpor 2.1 je vřazen tvořícího vedení sběrnice.

mezi konce třetího vodiče 18, a první vodič 16 energetického vedení a třetí odpor 22 je vřazen mezi konce čtvrého vodiče 19.

a druhý vodič 17 energetického 0 až 22 odpovídá vínovému odporu 19. Sběrnicové řídící tvořícího vedení sběrnice, vedení. Celkový odpor odporů vedení sběrnice, tvořeného vodiči 1 8 .

jednotky 8, 1 Q snímačů .1, 2 signálu a vyhoaocovac í ch zařízení

3, 4 jsou vytvořeny jako CAN sběrnice í Co nt r o 1 1 e r-Ar e a-Ne t wo r k , viz. například ISO 11898 ) a jsou připojeny k vodičům 1.8, 1 9 vedení sběrnice. Energetické vedení tvořené vodiči 16 a 17. je připojeno k přípojce 14 sítě obou vyhodnocovacích zařízení 3, 4 a také k převodníku 9 napětí obou snímačů 1, 2 signálu.

Za chodu vstupuje střídavé napětí z obecné elektrické sítě 1 3 , například 230 V, na přípojku 14 sítě, ve které se transformuje na provozní stejnosměrné napětí, například 24 V. To se transformuje ve vyhodnocovacím zařízení 3, 4 převodníkem napětí 15 na zde potřebné pracovní napětí, například 5 V. Přípojka 14 sítě napájí provozním stejnosměrným napětím také 17 energetického vedení. Tím je zásobován také vodiče 16. oře vodník 9 načetí snímače 2 signálu, který transformuje provozní stejnosměrné napětí na potřebné pracovní napět

Senzory 5 snímačů signál odpovídající kontrolované přizpůsobovacímu zařízení 6 pro počítačovou jednotku omezením, analogovým nebo signálu předávají elektrický f yz i ká1 ηí veličině které z něho vytváří signál vhodný 7, například zesílením, proudovým převodem. Počítačová digitálním jednotka 7 řídí komunikaci mezi sběrnicovou řídící jednotkou 8 a přizpůsobovacím zařízením S a převádí vstupní signál do datového přenos. Ve sběrnicové řídící formátu vhodného pro jednotce 8 se datový signál kompletuje na signál CAN sběrnice, který se odtud vede do vodičů 1 8 . 19 tvořících vedení sběrnice.

Přitom koordinují sbérnicové řídící jednotky 8, signálu přes dvoužilové vedení sběrnice tvořené tak, že přes více připojených snímačů 1

1Q přenos vodiči 1 8 , J_9 2 signálu a vyhodno c o vac í c h zařízení 3, 4 nedochází k vzájemnému rušení nebo ovlivnění při přenosu signálu. Z vodičů 18.

vedení sběrnice přijímá signál CAN sběrnice -sběrnicová řídící jednotka ,1.0 vyhodnocovacího signální data na z a r i zeni z a ri zeni porovnání ve

1., 4 a předává zde obsažená počítačovou jednotku 11 vyhodnocovacího kterém nastane vyhodnocení, například skutečných a požadovaných hodnot. Rovněž je dále potřebné, aby počítačová jednotka 1 1 předala řídící impuls na s

výstupní relé 1_2, takže se řídí k němu připojené zařízení, například výstražná zařízení. hořák. čerpadlo. regulační ve n t i 1 .

Na základě společného energetického vedení tvořeného vodiči 1 6 . 17 a obou termínovaných vedení přes odpory 2Q až 2 2 na snímačích 1., 3, 4. stejný má provozní napětí vyhodnocovacím zařízení sbérnicového vedení tvořeného vodiči stejný potenciál. Tím se zabraňuje signálu a rovněž na potenciál. Na koncích

13. 19 má napětí také vyrovnávacím proudům spojeným ve sběrnicovém vedení tvořeném vodiči 1 8 . 19 s rozdíly . Kromě toho má napětí .· 1θ. v kl idovém stavu.

signálu. definovaný vedení tvořeném vodiči potenciálu, což redukuje spotřebu energie ve sběrnicovém vedení tvořeném vodiči 1 8 to- znamená, když neprobíhá přenos potenciál. Mezi napětím ve sběrnicovém

18. 19 v klidovém stavu a napětím během přenosu signálu existuje definovaný velký rozdíl, tedy velký odstup signálu od poruchy. Sběrnicové řídící jednotky 8, 1Q vytvářejí diferenciální signál, to znamená v přenášeném signálu je jeden binární stav znázorněn pozitivním stejnosměrným napětím a další stav je znázorněn negativním stejnosměrným napětím, velikost napětí, nýbrž polarita je pro signál rozhodující. To vede k jednoznačném a zejména bezporuchovému přenosu signálu. Přitom také necitlivost proti elektromagnetickému vlnění z venku je velká, protože vodiče 18.

9 jsou spleteny.

Snímače 1_, na zařízení místně ve zařízení 3, 4 jsou centru, například ve I 4 sítě a tím zdroje signálu se často instalují v závislosti velké vzdálenosti, zatímco vyhodnocovací umístěna přednostně v jednom kontrolním společném skříňovém rozvaděči. Přípojky energie pro všechny kontrolní komponenty, to znamená pro snímače 1, 2 signálu a vyhodnocovací zařízení 3,

4, jsou umístěny ve vyhodnocovacích zařízeních 3, 4 a tím j kontrolním centru. Proto se centra vypojit a zapojit do přívod energie. Po připojení jednotka 7 a sběrnicová řídíc definovaného jejich softwarem nebo zkreslení signálu.

může podle potřeby z kontrolního vzdálených snímačů 1 , 2 signálu se nastartuje jejich počítačová í jednotka 8 ze základního stavu Tím se může odstranit rušení

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁR OKY

   Zapojení pro přenos signálu mezi alespoň jedním snímačem (1,
2. 2) signálu a alespoň jedním vyhodnocovacím zařízením (3, 4) a s vodičovým systémem pro přenos signálu a pro dodávku elektrické energie pro snímač (1, 2) signálu a vyhodnocovací zařízení (3, 4), vyznačující se tím, že

   - každý snímač (1, 2) signálu a každé vyhodnocovací zařízení (3, 4) mají sběrnicovou řídící jednotku (8, 10),

   - vodičový systém má čtyři vodiče (16 až 19), z nichž dva vodiče (18, 19) tvoří sběrnicové vedení pro přenos signálu a dva vodiče (16, 17) tvoří energetické vedení pro dodávku energie,

   - každý snímač (1, 2) signálu zařízení (3, 4) jsou připojeny a každé vyhodnocovací pomocí sběrnicové řídící jednotky (8, 10) ke sbérnicovému vedení,

   - každý snímač (1, 2) signálu a každé vyhodnocovací zařízení (3, 4) jsou připojeny na energetické vedení a

   - na obou koncích vodíčového systému je zařazen mezi oba vodiče (18. 19’ sběrnicového vedení první odpor (20), mezi třetí vodič (13) sběrnicového vedení a první vodič (16) energetícšéňo systému je zařazen druhý odpor (21) a mezi čtvrtý odpor ( 19) sběrnicového vedení a druhý odpor (17) energetického vedení je zařazen třetí odpor (22) a celková hodnota odporu odporů (20 až 22) odpovídá vlnovému odooru sběrnicového vedení.

   Zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, že

   - snímačem signálu (1, 2) je měřící snímač, který má senzor (5) a počítačovou jednotku (7). která je zařazena mezi senzor (5) 3 sběrnicovou řídící jednotku (8), a

   - snímač signálu (1, 2) je připojen k energetickému vedení s centrálním napájením.
3. 3. Zapojení podle alespoň jednoho z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že alespoň jedno vyhodnocovací zařízení (3, 4) má přípojku (14) sítě, která je připojena k energetickému vedení tvořenému prvním a druhým vodičem (16, 17).
4. 4. Zapojení podle alespoň jednoho z předešlých nároků, vyznačující se tím, že sběrnicová řídící jednotka (8, 10) je vytvořena jako Cotro11er-Area-Network sběrnice.
5. 5. Zapojení podle alespoň jednoho z předešlých nároků, vyznačující se tím, že třetí vodič (18) a čtvrtý vodič (19) sběrnicového vedení jsou navzájem zapleteny.