DE102005005049A1

DE102005005049A1 - Communication-capable motor starter

Info

Publication number: DE102005005049A1
Application number: DE200510005049
Authority: DE
Inventors: Klaus Windsheimer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-10
Also published as: WO2006082140A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kommunikationsfähigen Motorstarter (1) sowie ein Verfahren zur Übertragung von Daten von und/oder zu einem solchen Motorstarter (1) und die Verwendung einer Geräteschnittstelle (3) zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem kommunikationsfähigen Motorstarter (1). Um eine einfache und zugleich sichere Übertragung von Daten von und zu einem kommunikationsfähigen Motorstarter (1) zu gewährleisten wird vorgeschlagen, die Übertragung von Daten von und/oder zu dem Motorstarter (1) drahtlos durchzuführen. Durch die erreichbaren hohen Schutzarten kann der Motorstarter (1) vor Umwelteinflüssen optimal geschützt werden und eignet sich damit auch für den Einsatz unter besonders rauen Bedingungen.The The invention relates to a communication-capable motor starter (1) and a method of transmission from data from and / or to such a motor starter (1) and the Using a device interface (3) for wireless transmission of data in a communication-capable motor starter (1). Around a simple yet secure transfer of data from and to a communicative To ensure motor starter (1) it is proposed the transfer of data from and / or to the motor starter (1) to perform wirelessly. By The achievable high degrees of protection can be provided by the motor starter (1) environmental influences optimally protected and is therefore also suitable for use under particularly rough Conditions.

Description

Die Erfindung betrifft einen kommunikationsfähigen Motorstarter sowie ein Verfahren zur Übertragung von Daten von und/oder zu einem solchen Motorstarter und die Verwendung einer Geräteschnittstelle zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem kommunikationsfähigen Motorstarter.The The invention relates to a communication-capable motor starter and a Method of transmission data from and / or to such a motor starter and the use a device interface for wireless transmission of data in a communication-capable motor starter.

Motorstarter (Motorschutzschalter) dienen zum Ingangsetzen beziehungsweise Stillsetzen eines Motors in Verbindung mit einem geeigneten Überlastschutz. Wenn sie die Bedingungen für Leistungsschalter erfüllen, sind sie auch für ein Schalten von Kurzschlussströmen geeignet. Motorstarter können z. B. von Hand, elektromagnetisch oder motorisch betätigt werden und eignen sich für das Zusammenwirken mit Arbeitsstromauslösern, Unterspannungsrelais oder Unterspannungsauslösern, verzögerten Überlastrelais, unverzögerten Überstromrelais und anderen Relais oder Auslösern.motor starters (Motor protection switch) are used for starting or stopping a motor in conjunction with a suitable overload protection. If she is the Conditions for Meet circuit breaker, are they also for a switching of short-circuit currents suitable. Motor starters can z. B. manually, electromagnetically or motor-operated and are suitable for the interaction with shunt releases, undervoltage relays or undervoltage releases, delayed overload relay, instantaneous overcurrent relay and other relays or triggers.

Bei kommunikationsfähigen Motorstartern handelt es sich um Motorstarter, die neben einer Busanbindung, z. B. zum Anschluss an einen Rückwandbus, über eine externe Geräteschnittstelle verfügen. Über diese Geräteschnittstelle können die Motorstarter bei der Inbetriebnahme auf einfachste Weise parametriert, im laufenden Betrieb überwacht und im Servicefall aussagekräftig diagnostiziert werden.at communication-capable Motor starters are motor starters which, in addition to a bus connection, z. B. for connection to a backplane bus, via a external device interface feature. About these Device Interface can parameterized the motor starters in the simplest way during commissioning, monitored during operation and meaningful in case of service be diagnosed.

Es ist bekannt, diese Geräteschnittstelle mit Hilfe eines elektrischen Steckverbinders zu realisieren. Bei Geräten mit hoher Schutzart, beispielsweise IP65, muss diese Steckverbindung mit einer der Schutzart entsprechenden Verschraubung oder dergleichen abgedichtet werden. Die Durchführung eines Datenaustausches mit dem Motorstarter ist daher vergleichsweise aufwendig.It is known, this device interface to realize with the help of an electrical connector. at devices with high degree of protection, for example IP65, this connector must with a degree of protection corresponding screw or the like be sealed. The implementation a data exchange with the motor starter is therefore comparatively consuming.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache und zugleich sichere Übertragung von Daten von und zu einem kommunikationsfähigen Motorstarter zu gewährleisten.A Object of the present invention is a simple and at the same time secure transmission of data from and to a communication-capable motor starter.

Diese Aufgabe wird durch einen Motorstarter nach Anspruch 1 beziehungsweise ein Verfahren nach Anspruch 6 beziehungsweise eine Verwendung einer Geräteschnittstelle nach Anspruch 7 gelöst.These Task is achieved by a motor starter according to claim 1 or a method according to claim 6 or a use of a Device Interface solved according to claim 7.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, die Übertragung von Daten von und/oder zu dem Motorstarter drahtlos durchzuführen. Mit anderen Worten wird anstelle eines elektrischen Steckverbinders eine Geräteschnittstelle zur drahtlosen Übertragung verwendet. Da somit keine unmittelbare mechanische Kontaktierung der Geräteschnittstelle von außen notwendig ist, kann der Motorstarter auf besonders einfache und preiswerte Art und Weise abgedichtet und damit auch ohne großen Aufwand für höhere Schutzarten, beispielsweise IP65, ausgebildet sein. Da zudem sämtliche mit der Verwendung eines elektrischen Steckverbinders verbundene Fehlerquellen, wie z. B. mechanische Defekte oder elektrische Rückwirkungen (elektrostatische Entladungen, Ausgleichsströme etc.) ausgeschlossen sind, kann die Datenübertragung besonders sicher und zuverlässig erfolgen. Durch die erreichbaren hohen Schutzarten kann der Motorstarter vor Umwelteinflüssen optimal geschützt werden und eignet sich damit auch für den Einsatz unter besonders rauen Bedingungen.One The basic idea of the present invention is the transmission to perform data from and / or to the motor starter wirelessly. With In other words, instead of an electrical connector a device interface for wireless transmission used. Because there is no direct mechanical contact the device interface of Outside is necessary, the motor starter on particularly simple and inexpensive way sealed and thus also without much effort for higher degrees of protection, for example, IP65, be formed. In addition, since all associated with the use of an electrical connector Sources of error, such as As mechanical defects or electrical reactions (electrostatic discharges, equalizing currents, etc.) are excluded the data transmission especially safe and reliable respectively. Due to the high degree of protection that can be achieved, the motor starter can before environmental influences optimally protected and is thus also suitable for use under particularly harsh conditions.

Verfügt der Controller des Motorstarters darüber hinaus über einen „Self Programming Modus", so kann das Übertragen einer neuen Firmware oder dergleichen in den Controller auch über die drahtlose Geräteschnittstelle durchgeführt werden. Ein Öffnen des Motorstarters für ein Firmware-Update ist somit nicht mehr erforderlich. Pflege und Wartung des Motorstarters können dann auf besonders einfache und preiswerte Art und Weise durchgeführt werden.Has the controller of the engine starter above beyond a "self Programming mode ", so can transfer a new firmware or the like in the controller also over the wireless device interface carried out become. An opening of the Motor Starters for a firmware update is therefore no longer required. care and Maintenance of the engine starter can then be carried out in a particularly simple and inexpensive way.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous embodiments The invention are specified in the subclaims.

Bei der Geräteschnittstelle handelt es sich danach vorzugsweise um eine optische Geräteschnittstelle, also um eine Geräteschnittstelle, die zur Datenübertragung mit Licht in verschiedensten Wellenlängenbereichen ausgebildet ist. Eine besonders leistungsfähige und zugleich preiswerte Lösung lässt sich durch den Einsatz einer Infrarot (IR)-Geräteschnittstelle erzielen. Alternativ hierzu sind selbstverständlich auch andere drahtlose Kommunikationstechniken anwendbar, wie beispielsweise Funklösungen im Industrial-Scientific-Medical (ISM)-Band oder dergleichen.at the device interface is it then preferably an optical device interface, So a device interface, the for data transmission is formed with light in various wavelength ranges. A particularly powerful and at the same time inexpensive solution let yourself by using an infrared (IR) device interface. alternative this is self-evident Other wireless communication techniques are applicable, such as wireless technology in the Industrial Scientific Medical (ISM) band or the like.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Motorstarter einen Controller auf, der zur direkten Signalansteuerung eines Senders beziehungsweise eines Empfängers der Geräteschnittstelle ausgebildet ist. Dabei handelt es sich vorzugsweise um den bereits im Motorstarter vorhandenen Controller, der um diese zusätzliche Funktionalität erweitert ist.According to one further advantageous embodiment According to the invention, the motor starter has a controller which is used for direct signal control of a transmitter or a receiver of the Device Interface is trained. This is preferably the already In the motor starter existing controller, which adds to this additional functionality is.

Aus Kostengründen wird kein Modulator, beispielsweise kein IRDA-Modulator bei einer IR-Geräteschnittstelle, zwischen Sender bzw. Empfänger und Controller geschaltet. Die Ansteuerung von Sender bzw. Empfänger durch den Controller erfolgt also vorzugsweise 1:1, also ohne Verwendung einer Codierung oder dergleichen, um eine besonders preiswerte Ausführung zu ermöglichen.Out cost reasons becomes no modulator, for example no IRDA modulator at one IR-device interface, between transmitter or receiver and Controller switched. The control of transmitter or receiver by The controller is thus preferably 1: 1, ie without use a coding or the like to a particularly inexpensive design enable.

Die Geräteschnittstelle ist vorzugsweise über eine serielle UART (Universal Asynchronos Receiver Transmitter)-Schnittstelle mit dem Controller verbunden. Mit dem Einsatz des UART, der als universeller asynchroner Sender oder Empfänger arbeitet, kann die interne Datenübertragung durch eine vorhandene und preiswerte Standardlösung realisiert werden.The device interface is preferably Connected to the controller via a serial UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) interface. By using the UART, which works as a universal asynchronous transmitter or receiver, the internal data transmission can be realized by an existing and inexpensive standard solution.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt dabei eine vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Motorstarters und eines Programmiergerätes.One embodiment The present invention will be described in more detail below. The only Figure shows a simplified schematic representation of a Motor starter according to the invention and a programmer.

Der kommunikationsfähige Motorstarter 1 weist einen Mikrocontroller 2 sowie eine IR-Geräteschnittstelle mit einem Infrarot-Baustein 3 auf. Zur Übertragung von Daten werden zwei Pins am Mikrocontroller 2 benötigt, nämlich TxD (transmit data) zum Senden und RxD (receive data) zum Empfangen der Daten. Der Mikrocontroller 2 ist mit einer seriellen UART-Schnittstelle 4 versehen, deren Ausgang TxD 5 über eine erste Leitung 6 mit einer IR-Sendediode 7 des Infrarot-Bausteins 3 verbunden ist und die IR-Sendediode 7 über diese Leitung 6 ansteuert. Die Signalansteuerung erfolgt dabei direkt ohne Zwischenschaltung eines IRDA-Modulators.The communication-capable motor starter 1 has a microcontroller 2 and an IR device interface with an infrared device 3 on. To transfer data are two pins on the microcontroller 2 required, namely TxD (transmit data) for sending and RxD (receive data) for receiving the data. The microcontroller 2 is with a serial UART interface 4 provided whose output TxD 5 via a first line 6 with an IR transmitting diode 7 of the infrared device 3 is connected and the IR transmitter diode 7 over this line 6 controls. The signal is controlled directly without the interposition of an IRDA modulator.

Der UART 4 des Mikrocontrollers 2 ist über eine zweite Leitung 8 mit einem IR-Fototransistor 9 des Infrarot-Bausteins 3 verbunden. Mit Hilfe einer Komparatorschaltung (nicht abgebildet) wird ein von dem IR-Fototransistor 9 detektiertes Empfangssignal digitalisiert und auf den Eingang RxD 10 des Mikrocontrollers 2 gelegt.The UART 4 of the microcontroller 2 is over a second line 8th with an IR phototransistor 9 of the infrared device 3 connected. By means of a comparator circuit (not shown) one of the IR phototransistor 9 detected received signal digitized and the input RxD 10 of the microcontroller 2 placed.

IR-Sendediode 7 und IR-Fototransistor 9 sind in dem integrierten Infrarot-Baustein 3 enthalten, der beispielsweise durch Auflöten auf eine Leiterplatte montiert werden kann. Derartige integrierte Bausteine lassen sich auf einfache und preiswerte Art und Weise aus Standard-Bauelementen herstellen. Der Einbau von IR-Sendediode 7 und IR-Fototransistor 9 kann auf besonders einfache Weise erfolgen, wenn er zusammen mit anderen Leuchtdioden (nicht abgebildet) erfolgt, die zu Anzeigezwecken (An/Aus, Fehler etc.) standardmäßig am Motorstarter 1 vorgesehen sind. Vorteilhafterweise erfolgt lediglich das Einsetzen des zusätzlichen Infrarot-Bausteins 3 in das Kunststoffgehäuse 11 des Motorstarters 1.IR transmitter diode 7 and IR phototransistor 9 are in the built-in infrared device 3 contained, which can be mounted, for example by soldering on a circuit board. Such integrated components can be produced in a simple and inexpensive manner from standard components. The installation of IR transmitter diode 7 and IR phototransistor 9 This can be done in a particularly simple way if it is carried out together with other LEDs (not shown) which, for display purposes (on / off, faults, etc.) default to the motor starter 1 are provided. Advantageously, only the insertion of the additional infrared module takes place 3 in the plastic housing 11 of the engine starter 1 ,

Der Infrarot-Baustein 3 befindet sich an der Frontseite 12 des Motorstarter-Gehäuses 11. In dem Gehäuse 11 ist ein Lichtleiter 13 in Form eines transparenten Kunststoffblocks eingespritzt, der das IR-Licht von der IR-Sendediode 7 nach außen führt beziehungsweise das eintreffende Licht zu dem IR-Fototransistor 9 leitet. Die Frontseite 12 weist keinerlei Öffnungen auf und ist somit dicht gegen Umwelteinflüsse. Die Rückseite 14 des Motorstarter-Gehäuses 11 ist mit einem Rückwandprofil eines Schaltschrankes (nicht abgebildet) verbunden.The infrared component 3 is located at the front 12 of the motor starter housing 11 , In the case 11 is a light guide 13 in the form of a transparent plastic block which injects the IR light from the IR emitting diode 7 leads to the outside or the incoming light to the IR phototransistor 9 passes. The front 12 has no openings and is therefore tight against environmental influences. The backside 14 of the motor starter housing 11 is connected to a backplane profile of a control cabinet (not shown).

Das Programmiergerät 17, beispielsweise ein Personalcomputer oder PDA, ist über eine USB/UART-Schnittstelle 18 mit einer entsprechend als Gegenstück ausgebildeten IR-Schnittstelle 19 verbunden, welche ebenfalls eine IR-Sendediode 20 und einen IR-Fototransistor 21 aufweist. Diese IR-Schnittstelle 19 ist dabei vorzugsweise in einem PC-Kabel 22 integriert, welches direkt an der Frontseite 12 des Motorstarters 1 angebracht oder relativ zur Frontseite 12 angeordnet werden kann. Die Befestigung des PC-Kabels 22 an dem Gehäuse 11 des Motorstarters 1 erfolgt dabei vorzugsweise durch eine einfache mechanische Verbindung, beispielsweise durch eine Schnapp- oder Rastverbindung oder dergleichen (nicht abgebildet). Eine andere Möglichkeit zur Fixierung der Lage der IR-Schnittstelle 19 relativ zu dem Lichtleiter 13 des Motorstarters 1 ist die Verwendung einer Magnet-Verbindung (nicht abgebildet). Wichtig hierbei ist lediglich, dass zwischen dem Infrarot-Baustein 3 des Motorstarters 1 auf der einen Seite und der IR-Schnittstelle 19 des PC-Kabels 22 auf der anderen Seite keine wesentliche Luftstrecke 23 überbrückt werden muss. Eine Datenübertragung mit einer Luftstrecke 23 von einigen Zentimetern ist jedoch unproblematisch. Somit kann ein starker Fremdlichteinfluss unberücksichtigt bleiben. Zudem entfällt die Notwendigkeit einer Adressierung, wie sie bei der Verwendung einer Bluetooth- beziehungsweise IRDA-Lösung notwendig wäre. Die Datenübertragung ist dadurch äußerst preiswert durchführbar.The programmer 17 For example, a personal computer or PDA is via a USB / UART interface 18 with an appropriately designed as a counterpart IR interface 19 connected, which also has an IR transmitting diode 20 and an IR phototransistor 21 having. This IR interface 19 is preferably in a PC cable 22 integrated, which directly on the front 12 of the engine starter 1 attached or relative to the front 12 can be arranged. The attachment of the PC cable 22 on the housing 11 of the engine starter 1 takes place preferably by a simple mechanical connection, for example by a snap or locking connection or the like (not shown). Another way to fix the position of the IR interface 19 relative to the light pipe 13 of the engine starter 1 is the use of a magnetic connection (not shown). Important here is only that between the infrared component 3 of the engine starter 1 on the one hand and the IR interface 19 of the PC cable 22 on the other side no significant clearance 23 must be bridged. A data transmission with an air gap 23 of a few centimeters, however, is unproblematic. Thus, a strong external light influence can be disregarded. In addition, there is no need for addressing, as would be necessary when using a Bluetooth or IRDA solution. The data transfer is thus extremely inexpensive feasible.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine einfache und zugleich sichere Datenübertragung von und zu einem kommunikationsfähigen Motorstarter 1. Zugleich wird mit einem vergleichsweise geringen Aufwand eine hohe Schutzart, beispielsweise IP65 ermöglicht. Ein Firmware-Update des Mikrocontrollers 2 kann ohne Demontage und Öffnen des Motorstarters 1 durchgeführt werden.The present invention enables simple and secure data transmission from and to a communication-capable motor starter 1 , At the same time a high degree of protection, such as IP65 is possible with a relatively low cost. A firmware update of the microcontroller 2 can without dismantling and opening the engine starter 1 be performed.

Claims

Communication-capable motor starter ( 1 ), characterized by a device interface ( 3 ) for the wireless transmission of data from and / or to the motor starter ( 1 ).

Motor starters ( 1 ) according to claim 1, characterized by an optical device interface ( 3 ).

Motor starters ( 1 ) according to claim 2, characterized by an infrared device interface ( 3 ).

Motor starters ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized by a controller ( 2 ) for direct signal control of a transmitter ( 7 ) and / or a recipient ( 9 ) of the device interface ( 3 ).

Motor starters ( 1 ) according to claim 4, characterized in that transmitters ( 7 ) and / or recipients ( 9 ) via a UART ( 4 ) with the controller ( 2 ) connected is.

Method for transmitting data from and / or to a communication-capable motor starter ( 1 ), characterized in that the transmission is wireless.

Using a device interface ( 3 ) for the wireless transmission of data in a communication-capable motor starter ( 1 ).