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Die für Betriebseinsatz vorgesehene Energieversorgung wird z. B. durch den Netzbetrieb mit Drehstrom, Wechselstrom oder Gleichstrom gewährleistet. Vielfach sind bei Netzausfällen Messdaten zu sichern und oft Maßnahmen für den erforderlichen Not-Betrieb zu treffen, oder es sind zumindest ungefährliche Betriebszustände oder Ausgangszustände an Geräten und Maschinen herbei zu führen. Bei gerade abgeschaltetem oder ausfallendem Netzbetrieb wird dafür in Sonderfällen zusätzlich eine Ersatzstromversorgung benötigt.
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Hierzu werden oft sogenannte Unterbrechungsfreie Stromversorgungen USV in unterschiedlichsten Ausführungen an verschiedensten Einsatzorten, z. B. Krankenhäusern, Spezialmaschinen bis hin zu Rechner- und Kommunikations-Anlagen und deren Netzen eingesetzt. Diese USV-Anlagen und -Geräte ersetzen vorwiegend wechselstrombehaftete Energieversorger von einigen Hundert VA bis zu mehreren 100 kVA und sind nicht nur groß und teuer, sie bedürfen auch der Wartung und aufwendiger Überwachung. Beispielhaft soll hier die USV-Schaltungseinheit einer Stromerzeugungsanlage nach
EP 2466715 A2 mit dort weiter in der Beschreibung angeführten Anmeldungen dienen und Einblicke über verwendete Einsatzorte und Komponenten zu gewähren.
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Für die unterschiedlichen Ausführungen von USV, Batterien und Akkumulatoren sowie deren Aufladung mit Ladegeräten wird auf einschlägige Literatur verwiesen, wie z. B. bei Wikipedia. Nachfolgend in der Beschreibung und Ansprüchen wird unter Batterie eine nicht aufladbare Zelle und unter Akkumulator, kurz Akku, eine aufladbare Zelle verstanden.
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Aus diesen oben angeführten Gründen werden im breiten Industrieeinsatz Maschinen und Geräte so konstruiert, dass der Betrieb auch bei Netzausfall möglichst von Schäden an Personen und Sachen gesichert ist und keiner teuren Zusatzmaßnahmen bedarf. Diese allein auf Betrieb mit Netzversorgung gerichteten Ausführungen haben den Nachteil, dass Diagnose- und Service-Daten nur bei vorhandener Netzversorgung ausgetauscht und nicht alle wichtigen Daten durch plötzliche Netzunterbrechungen gesichert werden können. Auch werden Zustandsänderungen, z. B. durch Montage- oder Handverstellungen bei Netzunterbrechungen nicht erfasst und dabei mögliche Gefahrenzustände nicht erkannt oder gemeldet.
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Durch zunehmenden globalen Einsatz und Wettbewerb bei Baugruppen, Geräten, Maschinen und Anlagen der Automatisierungs- und Autoindustrie wird verstärkt aus Fertigungs-, Diagnose und Service-Gründen und fehlendem Fachpersonal am Einsatzort die Erfassung derer Ist-Zuständen, Funktionsbereitschaft und Identifizierung während des gesamten Einsatzes gewünscht. Der geforderte informationstechnische Austausch dieser Daten erstreckt sich daher über die bisher im Vordergrund stehenden Betrachtungen direkter Nutzung bei Betriebszuständen im Produktionsprozess hinaus und damit auf die gesamte Laufzeit der technischen Verwendung.
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Vor allem bei mechatronischen Baugruppen und Modulen mit Sensoren und Messgebern wird der Informationsaustausch mit übergeordneten Steuer- und Informationssystemen zu jedem Zeitpunkt des Einsatzes, d. h. auch bei fehlender Netzversorgung verlangt. Die Hilfsnetzversorgung wird somit ein fester Bestandteil der Systemlösung für elektronisch gesteuerte und überwachte sowie jederzeit identifizierbare Produkte. Begünstigt wird die Lösungsmöglichkeit zum breiten Einsatz durch den geringen Energiebedarf solcher Baugruppen mit Elektronik. Der Leistungsbedarf wird durchgehend mit geringem Gleichstrombedarf und für Personen ungefährlicher Gleichspannung kleiner 50 V gewährleistet.
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Bezüglich Ausführung von Messsysteme und Einsatz von Hilfsenergie und Hilfsnetze wird beispielhaft auf die Patentschriften
DE 10230471 ,
DE 10312045 und
DE 10316251 sowie ausdrücklich auf dort beschriebene Zusammenhänge zur Messdatenerfassung und Datenübertragung verwiesen.
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Auf jeweils Baugruppen und Geräte bezogen wird bei fehlender Netzversorgung überwiegend die Energie über Batterie- bzw. Akkubetriebene Systeme bereitgestellt und z. B. durch moderne Lithium-Technologien kostengünstig und zuverlässig realisiert. Neue Akku- und Batterie-Technologien werden durch die großen Stückzahlen mobiler Computer sowie Kommunikationsgeräten und durch vermehrten Einsatz von Elektroautos hilfreich für die Industrie vorangebracht. Damit wird der Weg zum durchgehenden Einsatz der Hilfsnetzversorgung zusammen mit der auf Gleichspannung basierender Netzversorgung für den ganzheitlichen Informationsaustausch und Not-Betrieb geebnet.
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Nachstehend wird unter Netzversorgung stets die gleichstrombehaftete Stromversorgung, d. h. Netzversorgung mit Gleichspannung verstanden.
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Problematisch ist nach wie vor die technisch effiziente Anwendung der Hilfsnetzversorgung und der dazu passenden Spannungen für die auf Halbleiter beruhender Mikroelektronik. Dies erstreckt sich z. B. bei Messgebern sowohl auf die mehr oder weniger leitungsgebundene Verbindung mit Steckern zwischen den Kommunikationsstellen, als auch auf die Auswahl von Batterien oder Akkumulatoren und Aufladung akkubetriebener Netz- und Hilfsnetzversorgungen.
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In der Übertragungsstrecke für Sensoren bzw. Messgeber sind Leitungen und Stecker beteiligt und es bedarf der ausreichenden Versorgungsspannungen zur sicheren Übertragung der Signale oder Messwerte dafür, die überwiegend in der Größenordnung von ca. 5 V und darüber sich bewegen.
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Die Batterie- bzw. Akku-Hilfsnetzversorgungen basieren jedoch auf galvanischen Zellen mit Spannungen z. B. je nach Akkutyp von ca. 1,2 bis 3,7 V, die in Reihenschaltung oder Parallelschaltung zusammengesetzt sein können. Auf dem Markt haben sich Standard-Spannungen um ca. 1,5 V, 3 V, 9 V und bei Autobatterien 12 V bei Pkw sowie 24 V bei Lkw etabliert.
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Für den Netz- oder Hilfsnetzbetrieb ist somit die optimale Anpassung und Abstimmung der für Sensoren, Messgeber und Aktuatoren maßgebliche Versorgungsspannung für die Elektronik mit der der Batterien- oder Akkumulatoren zu bewerkstelligen.
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Um die benötigte 5 V-Anpassung zur Elektronik-Versorgungsspannung sind bei der Mikroelektronik einfache Lösungen üblich, die entweder durchgängig mit dieser Spannung die Signal- oder Messwertverarbeitung mit integrierten Halbleiterbausteinen durchführen, oder für die Höchstintegration sich durchsetzende CMOS-Technologien aus den 5 V intern niederere Spannungen bis hinab 1,8 V ableitend zur Signal- und Datenverarbeitung realisieren.
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Sehr problematisch ist jedoch die Anpassung auf die ca. um 3 V herum auf dem Markt vorherrschenden Batterie- oder Akku-Spannungen. Dazu sind komplexe Schaltungen zur Spannungserzeugung mit Aufwendungen an passiven Bauteilen, die schlechten Wirkungsgrad haben und zur Integration in die Mikroelektronik nicht geeignet sind. Besonders nachteilig und hinderlich sind diese Anpassungsmaßnahmen, wenn man klein bauende und kostengünstige 1-Chip-Messgeberlösungen zunehmend in die Aktuatorik integrieren will.
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Die erfinderische Ausführung der akkumulator- oder batterie-basierenden Hilfsnetzversorgung nach den Ansprüchen trägt zur Beseitigung dieser Hindernisse bei und erlaubt die klein bauend preisgünstige und zukunftsgerechte Integration der Sensoren bzw. Messgeber in die Stellglieder sowie mechatronischen Modulen mit der zugeordneten Hilfsnetzversorgung für die Geräte und Maschinen der Automatisierungs- und Autoindustrie. Damit wird durchgehend der Informationsaustausch mit diesen der Hilfsnetzversorgung fest zugeordneten Baugruppen und Geräten von der Fertigung, Anlieferung, Montage über Auslieferung an Kunden und Betriebseinsatz sowie für Service, Diagnose bis zur Lagerung und Belieferung von Austausch- und Ersatzteilen ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Ausführung für die Netz- bzw. Hilfsnetzversorgung wird prinzipiell anhand von Lithium-Ionen-Akkumulatoren mit ca. 3,7 V-Spannung und der Elektronik-Versorgungsspannung von ca. 5 V erläutert, mit samt der dazu benötigten üblichen Ladeschaltungen. Erläuterungen für Batterie-Einsatz werden dort gemacht, wo besondere Maßnahmen dazu zu berücksichtigen sind.
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Nach 1 wird die Hilfsnetzversorgung mit Akkumulatoren oder Batterien zur Energieversorgung und mit Schalteinrichtung zur Erzeugung von Hilfsnetzspannungen dargestellt. Mittels der Anordnung von Primär- und Sekundär-Akkus oder -Batterien werden über die Schalteinrichtung automatisch und gesteuert mit Steuereingang ST die entsprechenden Hilfsnetzspannungen von HE, HS und HA der Hilfsnetzversorgung erzeugt. Dargestellt ist auch die bei Betriebseinsatz benutzte Netzversorgung, die bei eingeschaltetem Netz die Energie für die dargestellten Hilfsnetzspannungen der Hilfsnetzversorgung zusammen mit den Akkumulatoren oder Batterien liefert.
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Es wird auch eine Not-Netzversorgung angeführt, die bei abgeschalteter oder ausgefallener Netzversorgung zu derer temporären oder dauernden Überbrückung bereitgestellt und bei längeren Netzunterbrechungen zur Ladung der Akkumulatoren für die Hilfsnetzversorgung herangezogen wird. Solche Not-Netzversorgung kann die gespeicherte Energie z. B. aus regenerierbaren Sonnen-, Wind- und Gas-Energiequellen oder auch Brennstoffzellen beziehen, um unabhängig von den Ausfällen der Netzversorgung dauerhaft den Not-Betrieb zu gewährleisten. Diese Not-Netzversorgung entfällt beim Einsatz von Batterien und der Not-Betrieb ist mit anderen Maßnahmen sicher zu stellen. Die Akku-Hilfsnetzversorgung ist daher vorteilhaft und bietet eine wesentlich höhere Sicherheit in der Systemlösung.
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Die Dioden D1, D2, D3 in der Zuleitung der Netzversorgungen zur Schalteinrichtung dienen vorwiegend der Sicherung gegen Kurzschlüsse auf Netzseite. Auch wird ausgewiesen, dass die Spannung der A1 Primär-Akkus oder Primär-Batterien gleich der Spannung der Hilfsnetzspannung Elektronik HE ist und die Spannung der A2 Sekundär-Akkus oder Sekundär-Batterien ebenfalls dieser Spannung entspricht.
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In 2 werden die maßgeblichen Komponenten für das Zusammenwirken der Netzversorgung 1 sowie Not-Netzversorgung 100 mit der Hilfsnetzversorgung, bestehend aus Akkumulatoren oder Batterien 2, 3 und Schalteinrichtung 4 mit den Hilfsnetzen 5, 6, 7, 8 (4, 8) samt Steuerungsport 9, näher beschrieben. Im Betriebsfall wird die Netzversorgung 1 für die elektrische Versorgung der Sensoren und Messgeber mit ca. 5,5 V ausgeführt und über eine Diode D1 und Ausgangsport HA des Hilfsnetzes 7 auch zur Versorgung der Aktuatoren bereitgestellt. Die Spannung sollte stets über der ca. 5 V liegen, um den Industriebedingungen für Stecker, Kabel und Signalübertragungen gesichert zu entsprechen. In der Industrie sind vielfach Spannungen von 12 V, 24 V und bei Aktuatoren auch darüber in Anwendung.
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Dort wo Sensor- oder Messgeber-Spannungen entkoppelt von der allgemeinen elektrischen Versorgung und unbelastet von Spannungsrückwirkungen durch Aktuatoren sein sollen, wird dafür eine weitere Verbindung der ca. 5,5 V Netzversorgung 1 über Diode D2 an den Ausgangsport HS der Hilfsnetzspannung Sensoren 6 geführt.
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Demgegenüber setzen sich bei integrierten Halbleiterschaltungen zunehmend Technologien unter 5 V durch und werden bereits mit ca. 3 bis 3,3 V als Standard verwendet und daher mit mehr oder weniger Aufwand aus der höheren Netzspannung der Netzversorgung abgeleitet. Problematisch sind auch bei der Netzversorgung, wenn plötzliche Abschaltungen, sporadische oder dauerhafte Ausfälle eintreten, die Personen und Sachen gefährden können und sehr aufwendiger Maßnahmen bedürfen.
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Die vorgenannten Beeinträchtigungen werden mit der erfinderischen Ausführung der Hilfsnetzversorgung vorteilhaft vermieden. Darüber hinaus sind effiziente Hilfsnetze realisierbar und zuverlässig redundant wirkende Akkumulatoren oder Batterien verwendbar, die neben sicher gelöster Austauschmöglichkeiten fehlerhafter Akkus oder Batterien auch zur Pufferung von Hilfsnetzspannungen, sogar im Betriebsfall bei der Netzversorgung für Elektronikversorgung (4, 10) kleiner 5 V über Port HE 5 mit der Primärspannung der A1-Akkus oder -Batterien 2 von ca. 3 V.
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Die Hilfsnetzversorgung ist erfindungsgemäß eng mit der Netzversorgung verbunden, so dass im Betriebseinsatz die A1 Primär-Akkumulatoren oder -Batterien 2 und A2 Sekundär-Akkumulatoren oder -Batterien 3 durch Schalter sb 3 und sa 1 der Schalteinrichtung 4 parallel geschaltet sind und die Spannung am HE-Port 5 für die Elektronikversorgung für die Steuerung (4, 10) als auch der Schalteinrichtung 4 generell dient und somit für die Elektroniksteuerung ES 300 sowie Akku-Ladeeinrichtung 200 bereitgestellt wird. Die so erfindungsgemäß ausgeführte Hilfsnetzversorgung erübrigt eine sonst notwendige separate Erzeugung von ca. 3,3 V für Elektronikversorgung der Steuerungen aus der ca. 5 V Netzversorgung (4, 10) beim Betriebseinsatz, wenn Primär- und Sekundär-Akkus 2, 3 die HE Hilfsnetzspannung 5 vorteilhaft bilden. Zusätzlich bietet sich damit an, die Energieversorgung der HE Hilfsnetzversorgung-Elektronik 5 vorteilhaft für daraus erzeugbare Sonderspannungen 8 (4, 8) größer oder kleiner der Primärspannung der Primär-Akkumulatoren oder Primär-Batterien 2 zu verwenden und den Steuerungen (4, 10) bereit zu stellen. Die Sonderspannungen 8 (4, 8) sind mit bekannten Aufwärts- oder Abwärts-Wandlerschaltungen mit beliebigen Spannungen ausführbar und gewährleiste somit ergänzend die Abdeckung aller geforderten Hilfsnetzspannungen der erfindungsgemäßen Hilfsnetzversorgung.
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Die Akku-Ladeeinrichtung 200 ist hier in der Figur zur Ladung sowohl der Primär- als auch Sekundär-Akkus 2, 3 vorgesehen, kann jedoch auch separat für jeden Akku ausgeführt sein und mit Schaltern durch die Elektroniksteuerung 200 gesteuert verbunden werden. Die Ladung der Akkus 2 und 3 erfolgt bei Betriebseinsatz mittels Netzversorgung 1 und Diode D2 sowie Schalter sd 13 mit Ladeeinrichtung 200 und dazu bekannter Ladeverfahren. Die Akku- Ladeeinrichtung 200 z. B. für Lithium-Ionen-Akkus 2, 3 ist vorteilhaft im Puls-Ladeverfahren ausführbar, optimiert gesteuert nach Strom und Spannung für lange Lebensdauer der Akkus. Mit der Ladeeinrichtung 200 sind auch Fehler in den Akkus 2, 3 oder unzulässiges Ladeverhalten feststellbar und werden über die Elektroniksteuerung 300 erfasst und über den ST Port 9 den Steuerungen (4, 10) zur entsprechenden Veranlassung weitergeleitet.
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Es sei angeführt, dass über Betriebs- und Stillstandzeiten für Geräte und Maschinen feinfühlig die Aufladung gesteuert werden kann, um die Verlustleistung und damit die Wärmeentwicklung in der Akku-Ladeeinrichtung 200 zu minimieren und die Lebensdauer der Akkus 2, 3 zu maximieren. Diese Steuerungsabläufe können in der Elektroniksteuerung 300 selbsttätig erfasst und durchgeführt werden, oder die Steuerungen (4, 10) geben über den ST Steuereingang 9 aufbereitete Signale oder über serielle Daten die entsprechenden Anweisungen an die Elektroniksteuerung 300.
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Beim Einsatz von Primär- und Sekundär-Batterien 2, 3 werden die Akku-Ladeeinrichtung 200 sowie Schalter sd durch die Elektroniksteuerung 300 unwirksam geschaltet oder können gänzlich entfallen, da keine Ladung der Batterien zulässig ist. Auch sind gegebenenfalls Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden an den Primär- und Sekundär-Batterien 2, 3 durch die Spannungsrückwirkungen von der notwendig intern bei Steuerungen (4, 10) aus z. B. 5 V erzeugten 3,3 V Versorgungsspannung mit der Hilfsnetzspannung Elektronik HE 5.
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Tritt eine Abschaltung oder Ausfall der Netzversorgung 1 ein, so bleibt durch die Hilfsnetzversorgung deren Hilfsnetzspannung Elektronik HE 5 durch die Primärspannung der Primär- Akkus oder Primär- Batterien 2, 3 unterbrechungsfrei erhalten und unmittelbar danach über die Elektronik-Steuerung 300 die Schalter sa 4 und sb 2 betätigt, um die Hilfsnetzspannung Sensoren HS 6 durch Reihenschaltung der A1 Primär-Akkus oder -Batterien 2 mit A2 Sekundär-Akkus oder -Batterien 3 zu erzeugen. Den Wegfall der Netzversorgung 1 kann die Elektroniksteuerung 300 entweder selbst feststellen, oder über den Port ST 9 von den Steuerungen (4, 10) mitgeteilt bekommen. Auch ist der Schalter sc 11 sofort, oder im Zeitverlauf programmiert als auch über den Steuereingang ST 9 veranlasst über die Elektronik-Steuerung 300 betätigbar, um die Hilfsnetzspannung HA 7 für Aktuatoren bereitzustellen.
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Die Reihenschaltung der Primär- Akkus oder -Batterien mit den Sekundär-Akkus oder -Batterien 2, 3 erfolgt vorzugsweise nur situationsbedingt für überschaubare Zeiträume und sind durch die Elektronik-Steuerung 300 veranlasst überwiegend zur sicheren Erzeugung der Hilfsnetzspannung Elektronik HE 5 über die Schalter sa 3 und sb 1 p parallel geschaltet.
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Wenn eine Not-Netzversorgung 100 vorhanden ist, so werden die Primär- und Sekundär-Akkus 2, 3 über die Diode D3 und den von der Elektronik-Steuerung betätigte Schalter sd 14 sowie Akku-Ladeeinrichtung 200 bedarfsgerecht nachgeladen. Dies wird auch durch die Elektronik-Steuerung 300 mit Zu- und Abschaltung des Schalters sd zweckmäßigerweise schonend für die Not-Netzversorgung 100 vorgenommen, um auch bei längeren Betriebunterbrechungen stets die Energie zur Nachladung Primär- und Sekundär-Akkus 2, 3 vorrätig zu haben und so die Dauerverfügbarkeit der Hilfsnetzversorgung für gestellte Aufgaben sicher zu stellen.
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Ersatzweise kann ein Not-Betrieb durch Überwachung der Batterien 2, 3 mit der Elektroniksteuerung 300 und durch Fehlermeldung über ST-Port 9 der Steuerungen (4, 10) die Mitteilung zum entsprechenden Austausch der fehlerhaften Batterie veranlasst werden. Die fehlerhafte Batterie kann problemlos ersetzt werden, da die Batterien 2, 3 durch die Schalter sa, sb parallel geschaltet sind und die HE Hilfsnetzspannung 5 ohne Unterbrechung gewährleistet bleibt. Damit lassen sich aber auch Batterien 2, 3 vor Ende der Nutzungsdauer präventiv austauschen und die dauerhafte Hilfsnetzversorgung über diesen Not-Betrieb gewährleisten.
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Die bei Netzversorgung 1 parallel geschalteten Primär-Batterien oder -Akkus 2 und die Sekundär-Batterien oder -Akkus 3 der Hilfsnetzversorgung sichern und puffern nicht nur redundant gesichert die HE-Elektronikspannung 5 für die Steuerungen (4, 10), sie gewährleisten auch im Fehlerfall den problemlosen Austausch dieser Akkumulatoren oder Batterien 2, 3 während dem gesamten Betriebseinsatz.
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In 3 werden prinzipiell die A1 Primär- Akkus oder -Batterien 2 und A2 Sekundär-Akkus oder -Batterien 3 mit Schaltern sa und sb im einfachen sowie mehrfachen Zusammenwirken durch A2/1, A2/2 der Sekundär-Akkus oder -Batterien 3 und gesteuert durch Steuereingang ST 9 über Teile der jeweiligen Steuerung ES 300 mit ES 301, ES 302, ES 303 dargestellt.
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Im Fall a. werden die schalterfreien A1 Primär-Akkus oder -Batterien 2 angeführt, die sich aus einer Zelle oder mehrfachen Zellen zu der Primärspannung von z. B. Ca. 1,5 V bis 12 V und darüber zusammen setzen.
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Im Fall b. sind in der dargestellten Anordnung für A2 Sekundär-Akkus oder -Batterien 3 durch ES 301 über ST 9 die Schalter in die Grundstellung sa 3 und sb 1 zur Zuschaltung an die Primärspannung gesteuert.
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Im Fall c. sind A1 Primär- und A2 Sekundär-Akkus oder -Batterien durch ES 302 über ST 9 die Schalter sa 3 und sb 1 in die Grundstellung gesteuert und gemeinsam in paralleler Anordnung die Primärspannung von hier gewählten 3 V ergeben. Mit ES 302 gesteuerten Schalterstellungen 2 und 4 ergibt sich eine Reihenschaltung der A1 Primär- und A2 Sekundär-Akkus oder -Batterien zur doppelten Spannung von ca. 6 V. Im Fall d. werden Primär- Akkus oder -Batterien A1 mit den Sekundär-Akkumulatoren oder -Batterien A2/1 und A2/2 durch gesteuerten Schaler in Grundstellung 3 und 1 über ST 9 und ES 303 in parallele Anordnung mit Primärspannung von 3 V gebracht. Schalterstellungen jeweils 2 und 4 für die jeweiligen Sekundär-Akkus oder -Batterien A2/1 und A2/2 erzeugen über die Reihenschaltung mehrfache Spannungen der Primärspannung von ca. 6 V und 9 V. Bei Primärspannung z. B. mit 6 V lassen sich somit 12 und 18 V oder mit Primärspannung 12 V, die Spannungen 24 V und 3 V zusammengesetzt erzeugen.
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Aus der Grundanordnungen a. und b. lassen sich somit kaskadiert beliebig mehrfache Primärspannungen, wie z. B. in c. und d. erläutert, für gewünschte Spannungen der Hilfsnetzversorgung erzeugen und alle Akkumulatoren oder Batterien zur Primärspannung parallel schalten.
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Die einheitliche Ausführung der Grundanordnung der Schalter mit zugeordneter ES Elektronik-Steuerung 300, 301, 302, 303 und Steuereingang ST 9 lässt sich leicht in einen ASIC Baustein mit auch mehrfachen Schaltern integrieren und zu gewünschten kaskadierten Primärspannungen verknüpfen. Diese ASIC-Ausführung mit Grundanordnung lässt sich auch in intelligente Akkumulator- oder Batterie-Ausführungen 2, 3 mit zusätzlichen Funktionen, wie z. B. Überwachungs- oder Ladeschaltungen vorteilhaft integrieren.
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In 4 wird der Gesamtzusammenhang der Netzversorgung 1 mit Not-Netzversorgung 100 im Zusammenwirken mir der Hilfsnetzversorgung, bestehend aus Primär- und Sekundär-Akkus oder Batterien 2, 3 und Schalteinrichtung 4 samt Hilfsnetzspannungen 5, 6, 7, 8 und ST Steuerport 9, für Spannungsversorgung der Steuerungen 10 mit angeschlossenen Sensoren oder Messgebern S1, Sn 11, 12 und Aktuatoren 13 sowie Kommunikationsschnittstelle 14 zum Datenaustausch mit übergeordneten Steuerungen und Informationssystemen. Mit der die Netzversorgungen 1, 100 ergänzender Ausführung der erfinderischen Hilfsnetzversorgung werden Voraussetzungen geschaffen, um zu sichernde Maßnahmen für Messwerterfassungen mit Sensoren bzw. Messgebern Si, Sn 11, 12 zu bieten sowie Betätigung wichtiger Aktuatoren 13 zur Vermeidung von Schäden und Not-Situationen durch Ausfälle der Netzversorgung 1 mit hoher Sicherheit während der gesamten Einsatzzeit der beteiligten Baugruppen, Geräte und Maschinen zu gewährleisten und dauerhaft den notwendigen Informationsaustausch für Diagnose- und Service-Daten 9, 14 zu ermöglichen. Der Daten- und Informationsaustausch kann über die Kommunikationsschnittstelle 14 mit bekannten Verfahren elektrisch leitungsgebunden, optisch über Lichtleiter, elektromagnetische Übertrager oder über Funkverbindungen sowohl für betriebsnahe Steuerungen als auch externe Kommunikationsstellen nah und weltweit in Übertragungsnetzen erfolgen.
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Besonders dort, wo die Hilfsnetzversorgung von der Erstinbetriebnahme fest, d. h. nicht herkömmlich durch Schalter oder Stecker lösbar in der Hilfsnetzversorgung mit Sensoren, Messgebern und Aktuatoren oder Geräten ausgeführt wird, ist der Daten- und Informationsaustausch 9, 14 ununterbrochen, d. h. dauerhaft und weitestgehend unbeeinflußt von der Netzversorgung 1, 100 durchführbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2466715 A2 [0002]
- DE 10230471 [0007]
- DE 10312045 [0007]
- DE 10316251 [0007]
