DE102005047777B4 - Gerät und Verfahren zur Einstellung der Betriebsart eines Geräts - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Einstellung der Betriebsart eines in einem Gehäuse integrierten Gerätes, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Aufsetzen eines Magneten (8) auf die Außenseite des Gehäuses (2) und dadurch bedingtes Betätigen eines Schaltmittels innerhalb des Gehäuses (2), bei betätigtem Schaltmittel werden im Gerät (1) hinterlegte Betriebsarten inkrementiert und nacheinander in einer zeitlichen Abfolge mittels einer Anzeigeeinheit an der Außenseite des Geräts (1) sichtbar angezeigt, der Magnet (8) wird vom Gehäuse (2) abgenommen, sobald die gewünschte Betriebsart angezeigt wird, wodurch die ausgewählte Betriebsart zwischengespeichert wird, anschließend wird das Gerät (1) spannungsfrei geschaltet, wodurch die zwischengespeicherte Betriebsart zur Übernahme nicht flüchtig gespeichert wird, wobei zur Übernahme der zwischengespeicherten Betriebsart innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Abnehmen des Magneten (8) das Gerät (1) spannungsfrei geschaltet werden muss.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Einstellung der Betriebsart eines Gerätes.
  • Derartige Geräte können insbesondere Steuereinheiten oder Sensoreinheiten zur Steuerung und/oder Kontrolle von Arbeitsprozessen bilden. Insbesondere können derartige Geräte von optoelektronischen Sensoren wie zum Beispiel Lichtschranken, Lichtgittern, Lichtschranken oder Flächendistanzsensoren, das heißt scannenden Distanzsensoren gebildet sein. Derartige Geräte können besonders auch im Bereich der Sicherheitstechnik eingesetzt werden, wobei die Geräte sicherheitsrelevante Funktionen übernehmen.
  • Generell können die Geräte in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden, die jeweils durch einen oder mehrere Parameter definiert werden können. Zur Festlegung der Betriebsart des Gerätes muss dieses durch externe Eingaben parametriert werden, das heißt die jeweils gewünschte Betriebsart des Gerätes definiert werden.
  • Üblicherweise sind hierzu im Gehäuse des Gerätes Codierschalter vorgesehen, wobei durch Betätigen der Codierschalter die gewünschte Betriebsart eingestellt werden kann.
  • Weiterhin ist auch bekannt, an den Gehäusen der Geräte separate Anschlüsse wie Stecker vorzusehen, an welche Programmiergeräte und dergleichen angeschlossen werden können.
  • Nachteilig bei diesen Systemen ist, dass zur Anbringung derartiger Anschlüsse oder Codierschalter Eingriffe im Gehäuse des Gerätes vorgenommen werden müssen, wodurch die Dichtigkeit des Gehäuses in unerwünschter Weise beeinträchtigt wird.
  • Weiterhin ist die Einstellung der Betriebsart eines Gerätes mit den genannten Einheiten umständlich und damit nicht bedienerfreundlich. Die Einstellung der Betriebsart mittels Codierschaltern ist einerseits zu zeitaufwändig und zudem fehleranfällig. Der Einsatz von Programmiergeräten ist einerseits kostenintensiv und zudem ebenfalls zeitaufwändig, da neben der Herstellung des elektrischen Anschlusses zwischen Programmiergerät und Gerät noch mehrere Eingaben in das Programmiergerät durchgeführt werden müssen.
  • Die DE 195 02 015 A1 betrifft ein Verfahren zur Konfigurierung eines Informationsdatennetzes, insbesondere für Gebäude, mit vernetzten Sensorknoten zur Signalauslösung und Aktorknoten zur Steuerung jeweils eines elektrischen Verbrauchers. Bei diesem Verfahren werden nur den Sensorknoten manuell oder automatisch Adressnummern zugeteilt. In einem Aktorknoten sind jeweils die Adressnummern derjenigen Sensorknoten wird nach dem Auslösen des Konfigurationsvorgangs von der Reihenfolge eines zeitlich unterschiedlich verzögerten Ansprechens der einzelnen Sensorknoten bestimmt, welches aus der nacheinander folgenden manuellen Betätigung von Adressierungstastern eines Schalters in den einzelnen Sensorknoten resultiert.
  • Die DE 43 42 052 C2 betrifft einen Steuerrechner, der über einen Adressbus mit mehreren peripheren Einheiten verbunden ist, wobei jede periphere Einheit eine Adress-Erkennungsschaltung mit einem beschreibbaren Speicher nebst einer Einschreibschaltung aufweist und die Adressvergabe über den Steuerrechner erfolgt. Jede Adress-Erkennungsschaltung weist einen nichtflüchtigen, wieder beschreibbaren Speicher auf. Jeder Einschreibschaltung ist eine durch eine Bedienperson aktivierbare Auslöseschaltung zugeordnet, mittels der ein Abspeichern der am Adressbus anliegenden Adresse im nichtflüchtigen, wieder beschreibbaren Speicher auslösbar ist.
  • Aus der JP 5 027 880 B2 ist ein Computersystem bekannt, welches bei einem Spannungsausfall mittels einer Batterie noch funktionsfähig bleibt, um Daten und laufende Programme speichern zu können bis die Spannungsversorgung wiederhergestellt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine sichere und einfache Einstellung der Betriebsart eines Gerätes zu ermöglichen ohne hierbei die Funktionalität des Gerätes zu beeinträchtigen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Betriebsarteinstellung des Gerätes besteht darin, dass hierfür weder das Gehäuse des Gerätes geöffnet werden muss, noch dass hierfür zusätzliche Anschlussmittel wie Anschlussklemmen oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Dadurch wird nicht nur eine besonders einfache und kostengünstige Betriebsarteinstellung ermöglicht. Weiterhin wird die Dichtigkeit des Gehäuses dadurch nicht beeinträchtigt.
  • Die Betriebsarteinstellung wird dadurch aktiviert, dass ein Benutzer den Magneten gegen das Gehäuse drückt. Hierfür müssen keinerlei Betätigungsvorrichtungen oder dergleichen vorgesehen sein, da der Benutzer aufgrund der kurzen Zeitdauer der Betriebsarteinstellung den Magneten gegen das Gehäuse gedrückt hält. Durch die Visualisierung der im Gerät während der Betriebsarteinstellung inkrementierten, zur Auswahl stehenden Betriebsarten kann der Benutzer einfach und schnell anhand dieser Anzeige die gewünschte Betriebsart auswählen.
  • Insbesondere für den Fall, dass das Gerät in sicherheitstechnischen Applikationen eingesetzt wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgebildet sein, dass bei Abnehmen des Magneten die auf der Anzeigeeinheit visualisierte Betriebsart in einem Zwischenspeicher abgelegt wird.
  • Als zusätzliche Bedingung für die Übernahme der Betriebsart muss zusätzlich, innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Abnehmen des Magneten vom Gehäuse, das Gerät spannungsfrei geschaltet werden. Nur dann wird die ausgewählte Betriebsart nicht flüchtig abgespeichert und steht dann bei Neustart des Gerätes zur Definition dessen Betriebsart zur Verfügung.
  • Das Gerät wird dabei vorzugsweise dadurch spannungsfrei geschaltet, dass ein Stecker zum Anschluss einer Versorgungsspannung vom Gerät abgenommen wird. Damit kann die Übernahme der Betriebsart ohne zusätzlichen Hardwareaufwand am Gerät einfach und schnell realisiert werden.
  • Da bei dieser Verfahrensvariante die Auswahl einer Betriebsart durch Abnahme des Magneten vom Gehäuse dadurch quittiert wird, dass das Gerät danach spannungsfrei geschaltet wird, wird eine erhöhte Sicherheit bei der Betriebsarteinstellung erhalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Geräten aller Art einsetzbar. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für in Gehäusen integrierte Geräte, bei welchen die Dichtigkeit des Gehäuses eine wesentliche Eigenschaft bildet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für Sensor- und/oder Aktorsysteme einsetzbar. Insbesondere können die Sensoren als optoelektronische Sensoren wie Lichtgitter, Lichtvorhänge, Lichtschranken oder Flächendistanzsensoren, das heißt scannende Distanzsensorsysteme ausgebildet sein.
  • Weiterhin können die Geräte auch elektronische Einheiten, insbesondere Steuereinheiten, bilden. Beispiele hierfür sind SPS-Steuerungen sowie Steuergeräte zur Anschaltung von Sensoren, Aktoren und dergleichen.
  • Insbesondere können die Geräte auch generell im Bereich der Sicherheitstechnik zur Durchführung sicherheitsrelevanter Funktionen eingesetzt werden. Diese weisen bevorzugt redundante, mehrkanalige Rechnereinheiten auf, die auch die geräteinternen Funktionen zur Betriebsarteinstellung mit übernehmen.
  • Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1: Schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Gerätes.
  • 2: Schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Gerätes.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gerätes 1, welches in einem Gehäuse 2 integriert ist. Im vorliegenden Fall ist das Gerät 1 von einem optoelektronischen Sensor in Form eines Flächendistanzsensors gebildet. Als Sensorelement 3 ist ein Distanzsensor mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger vorgesehen. Weiterhin ist ein nicht dargestellter Scanner vorgesehen, mittels dessen die Sendelichtstrahlen abgelenkt werden, so dass diese periodisch innerhalb eines flächigen Überwachungsbereichs geführt werden. Zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers anstehenden Empfangssignale ist eine Rechnereinheit vorgesehen, die im vorliegenden Fall aus einem Microcontroller 4 besteht. In dieser Rechnereinheit wird aus den Empfangssignalen eine Objektmeldung generiert. Zum Anschluss an eine Versorgungsspannung ist ein Stecker 5 mit einem nicht dargestellten Kabel an einer Buchse oder dergleichen am Gehäuse 2 anschließbar.
  • Der optoelektronische Sensor kann in unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden. Derartige Betriebsarten können generell durch einen oder mehrere Parameter definiert sein. Beispiele für derartige Parameter können die Empfindlichkeit oder Ansprechzeit des Sensors sein. Einerseits kann die Objektmeldung durch Ausgabe von analogen Distanzwerten erfolgen. Andererseits kann die Objektmeldung in Form eines binären Schaltsignals erfolgen, welches angibt, ob sich ein Objekt im Überwachungsbereich befindet oder nicht. Schließlich können im Microcontroller 4 Schutzfelder hinterlegt sein, welche definierte Zonen bilden, innerhalb derer eine Objekterkennung erfolgen soll. Auch die Konfiguration derartiger Schutzfelder können unterschiedliche Betriebsarten des Sensors bilden.
  • Zur Einstellung der Betriebsart des Sensors weist dieser ein Schaltmittel auf, welches im vorliegenden Fall von einem Reed-Kontakt 6 gebildet ist. Generell kann das Schaltmittel von einem magnetischen Schalter oder magnetischen Sensor gebildet sein.
  • Weiterhin weist das Gerät 1 eine an den Microcontroller 4 angeschlossene Anzeigeeinheit 7 auf, die an der Außenseite des Gehäuses 2 sichtbar angeordnet ist. Im Microcontroller 4 sind die unterschiedlichen Betriebsarten des Gerätes 1 abgespeichert, wobei diese einzeln an der Anzeigeeinheit 7 angezeigt werden können. Vorzugsweise ist jeder Betriebsart eine Nummer zugeordnet, wobei diese Nummer an der Anzeigeeinheit 7 angezeigt wird.
  • Zur Einstellung der Betriebsart wird ein Magnet 8 verwendet, der von einer Bedienperson an das Gehäuse 2 geführt und dort gehalten wird, so dass der Magnet 8 dem Schaltmittel gegenüber liegt. Die hierfür vorgesehene Sollposition am Gehäuse 2 kann bevorzugt in geeigneter Form kenntlich gemacht sein.
  • Durch den gegen das Gehäuse 2 gehaltenen Magneten 8 wird der Reed-Kontakt 6 geschlossen oder allgemein das Schaltmittel betätigt. Dies wird im Microcontroller 4 registriert, worauf in diesem in einem vorgegebenen Zeittakt die einzelnen Betriebsarten inkrementiert und nacheinander an der Anzeigeeinheit 7 angezeigt werden. Dadurch kann die Bedienperson die zur Auswahl stehenden Betriebsarten ablesen. Sobald die gewünschte Betriebsart auf der Anzeigeeinheit 7 erscheint nimmt die Bedienperson den Magneten 8 vom Gehäuse 2 ab, wodurch der Reed-Kontakt 6 wieder geöffnet wird. Durch dieses Schaltsignal wird die aktuelle, an der Anzeigeeinheit 7 angezeigte Betriebsart in der Rechnereinheit übernommen, das heißt in einem nicht flüchtigen Speicher wie zum Beispiel einem EEPROM in dem Microcontroller 4 abgespeichert. Die auf diese Weise ausgewählte Betriebsart wird dann für den Betrieb des Gerätes 1 übernommen.
  • Das Verfahren zur Einstellung der Betriebsart kann dahingehend erweitert sein, dass bei Abnehmen des Magneten 8 die aktuell aus der Anzeigeeinheit 7 visualisierte Betriebsart in einem Speicher des Microcontrollers 4 zwischengespeichert wird.
  • Um eine Übernahme dieser Betriebsart durchzuführen muss durch die Bedienperson innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Abnehmen des Magneten 8 das Gerät 1 spannungsfrei geschaltet werden. Dies erfolgt durch Abnehmen des Steckers 5 vom Gerät 1. Wird das Gerät 1 innerhalb des Zeitfensters spannungsfrei geschaltet, so wird die im Zwischenspeicher gespeicherte Betriebsart in den nicht flüchtigen Speicher übernommen. Nach dem Neustart des Gerätes 1, das heißt nach erfolgtem Anschluss des Steckers 5 wird die gespeicherte Betriebsart für den Betrieb des Gerätes 1 übernommen.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gerätes 1. Das Gerät 1 gemäß 2 weist in Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 eine zweikanalige Rechnereinheit mit zwei sich gegenseitig überprüfenden Microcontrollern 4 auf.
  • Das Gerät 1 eignet somit für den Einsatz im Bereich der Sicherheitstechnik. Im vorliegenden Fall ist das Gerät 1 als Lichtgitter ausgebildet, welches eine Anzahl von Sender- und Empfängerpaaren aufweist, welche Strahlachsen des Lichtgitters bilden. Als Sensorelement 3 sind in diesem Fall die Empfänger des Lichtgitters an die Rechnereinheit angeschlossen und mit dieser in dem in 2 dargestellten Gehäuse 2 integriert. Die Sender des Lichtgitters befinden sich in einem zweiten nicht dargestellten Gehäuse 2. Durch Unterbrechung wenigstens einer der Strahlachsen wird ein Objekt in dem vom Lichtgitter erfassten Überwachungsbereich erkannt.
  • Analog zur Ausführungsform gemäß 1 ist an das Gerät 1 gemäß 2 ein Stecker 5 zur Spannungsversorgung anschließbar. Weiterhin ist wiederum ein Reed-Kontakt 6 vorgesehen, wobei dessen Schaltsignale in beide Microcontroller 4 der Rechnereinheit eingelesen werden. Ebenso ist wiederum eine von der Rechnereinheit angesteuerte Anzeigeeinheit 7 vorgesehen.
  • Zur Auswahl einer Betriebsart des Lichtgitters wird wiederum ein Magnet 8 verwendet. Mögliche Betriebsarten sind beispielsweise ein Betrieb des Lichtgitters mit oder ohne Muting, Blankring oder Wiederanlaufsperre.
  • Da das Gerät 1 im Bereich der Sicherheitstechnik eingesetzt wird und mit diesem sicherheitsrelevante Funktionen erfüllt werden, wird dessen Betrieb bei Aufsetzen des Magneten 8 auf das Gehäuse 2 und den dadurch bewirkten Start der Betriebsarteinstellung unterbrochen. Durch Ansetzen des Magneten 8 an das Gehäuse 2 wird wiederum der Reed-Kontakt 6 geschlossen. Diese Schaltzustandsänderung wird in den Microcontrollern 4 zweikanalig erkannt. Daraufhin werden wiederum die Betriebsarten des Gerätes 1 über die Rechnereinheit in einer vorgegebenen Zeitfolge einzeln nacheinander an der Anzeigeeinheit 7 angezeigt. Sobald die Bedienperson die gewünschte Betriebsart durch Abnehmen des Magneten 8 vom Gehäuse 2 auswählt, wird diese in der Rechnereinheit zwischengespeichert. Zur Übernahme der Betriebsart muss dann die Bedienperson das Gerät 1 wiederum durch Abnehmen des Steckers 5 spannungsfrei schalten, wobei dies innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Abnahme des Magneten 8 erfolgen muss. Dann wird die ausgewählte Betriebsart in der Rechnereinheit nicht flüchtig gespeichert.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Einstellung der Betriebsart eines in einem Gehäuse integrierten Gerätes, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Aufsetzen eines Magneten (8) auf die Außenseite des Gehäuses (2) und dadurch bedingtes Betätigen eines Schaltmittels innerhalb des Gehäuses (2), bei betätigtem Schaltmittel werden im Gerät (1) hinterlegte Betriebsarten inkrementiert und nacheinander in einer zeitlichen Abfolge mittels einer Anzeigeeinheit an der Außenseite des Geräts (1) sichtbar angezeigt, der Magnet (8) wird vom Gehäuse (2) abgenommen, sobald die gewünschte Betriebsart angezeigt wird, wodurch die ausgewählte Betriebsart zwischengespeichert wird, anschließend wird das Gerät (1) spannungsfrei geschaltet, wodurch die zwischengespeicherte Betriebsart zur Übernahme nicht flüchtig gespeichert wird, wobei zur Übernahme der zwischengespeicherten Betriebsart innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Abnehmen des Magneten (8) das Gerät (1) spannungsfrei geschaltet werden muss.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsart des Gerätes (1) durch wenigstens einen Parameter definiert wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (8) von einer Bedienperson gegen eine Sollposition am Gehäuse (2) gedrückt wird, hinter welcher das Schaltmittel angeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Gerät (1) sicherheitsrelevante Funktionen erfüllt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des Gerätes (1) während der Einstellung der Betriebsart unterbrochen ist.
  6. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Gehäuse (2), mit einem im Gehäuse (2) integrierten Schaltmittel, welches mittels eines auf die Außenseite des Gehäuses (2) aufsetzbarem Magneten (8) betätigbar ist, mit Mitteln zur Inkrementierung von Betriebsarten des Gerätes (1), welche durch Betätigen des Schaltmittels aktivierbar sind, mit einer Anzeigeeinheit (7), mittels derer in einer zeitlichen Abfolge inkremente Betriebsarten an der Außenseite des Gehäuses (2) anzeigbar sind, und mit einer Einheit zur Übernahme einer Betriebsart, welche eine Speichereinheit mit einem Zwischenspeicher und einen nicht flüchtigem Speicher aufweist, wobei die durch Abnahme des Magneten (8) vom Gehäuse (2) ausgewählte Betriebsart im Zwischenspeicher hinterlegt wird und dieser in den nicht flüchtigen Speicher abgelegt wird, nachdem das Gerät (1) spannungsfrei geschaltet wurde, und wobei zur Übernahme der zwischengespeicherten Betriebsart innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Abnehmen des Magneten (8) das Gerät (1) spannungsfrei geschaltet werden muss.
  7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel von einem magnetischen Schalter gebildet ist.
  8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel von einem Reed-Kontakt (6) gebildet ist.
  9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel von einem magnetischen Sensor gebildet ist.
  10. Gerät nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Inkrementierung der Betriebsarten und die Einheit zur Übernahme einer Betriebsart Bestandteil einer Rechnereinheit sind.
  11. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dieses ein Stecker (5) zur Zuführung einer Versorgungsspannung anschließbar ist, welcher vom Gerät (1) abnehmbar ist um dieses spannungsfrei zu schalten.
  12. Gerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit von einem Microcontroller (4) gebildet ist.
  13. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit zwei sich gegenseitig überwachende Microcontroller (4) aufweist.
  14. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein optoelektronischer Sensor ist.
  15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Lichtgitter, Lichtvorhang, Lichtschranke oder Flächendistanzsensor gebildet ist.
  16. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Steuereinheit bildet.
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