Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, umfassend wenigstens einen Anschlussabschnitt zum Anschluss einer Ventileinheit, die ein elektrisches Ventil mit einem elektrischen Ventilaktor, beispielsweise einer Magnetspule, aufweist. Die Ventilanordnung ist ausgebildet, den Typ der an dem Anschlussabschnitt angeschlossenen Ventileinheit zu erkennen.The invention relates to a valve arrangement, comprising at least one connection section for connecting a valve unit, which has an electric valve with an electric valve actuator, for example a solenoid. The valve arrangement is designed to recognize the type of valve unit connected to the connection section.
Die DE 10 2005 041 510 A1 beschreibt eine Ventilerkennungseinrichtung für eine Ventilaufnahme mit einem Ventilaufnahmeplatz, auf dem ein Ventil aufsteckbar ist. Die Ventilerkennungseinrichtung weist einen dem Ventil zugeordneten Transponder auf, der ein das Ventil identifizierende Kennung umfasst, welche mittels eines Lesegeräts detektierbar ist, um die Kennung des Ventils aus dem Transponder auszulesen.The DE 10 2005 041 510 A1 describes a valve detection device for a valve seat with a valve seat on which a valve can be plugged. The valve identification device has a transponder assigned to the valve which comprises an identifier which identifies the valve and which can be detected by means of a reading device in order to read out the identifier of the valve from the transponder.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ventilanordnung bereitzustellen, mit der der Typ einer angeschlossenen Ventileinheit in effizienter Weise erkannt werden kann.It is an object of the invention to provide a valve arrangement with which the type of a connected valve unit can be recognized in an efficient manner.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Ventilanordnung gemäß Anspruch 1. Die Ventilanordnung ist ausgebildet, den Typ der Ventileinheit auf Basis einer durch Ansteuerung des elektrischen Ventilaktors erfassbaren elektrischen Größe zu erkennen. Bei der elektrischen Größe handelt es sich insbesondere um eine mit dem elektrischen Ventilaktor, insbesondere mit einer Magnetspule des elektrischen Ventilaktors, im Zusammenhang stehenden elektrischen Größe, beispielsweise einem Spulenstrom, einer Spannung und/oder einer Induktivität. Bei der Magnetspule handelt es sich insbesondere um eine Ventilspule.The object is achieved by a valve arrangement according to claim 1. The valve arrangement is designed to recognize the type of valve unit on the basis of an electrical variable that can be detected by controlling the electrical valve actuator. The electrical variable is in particular an electrical variable associated with the electrical valve actuator, in particular with a magnetic coil of the electrical valve actuator, for example a coil current, a voltage and / or an inductance. The magnetic coil is in particular a valve coil.
Beispielsweise weisen Ventileinheiten unterschiedlichen Typs unterschiedliche elektrische Ventilaktoren, insbesondere unterschiedliche Magnetspulen, auf. Die unterschiedlichen Typen von Ventileinheiten lassen sich folglich anhand ihrer elektrischen Ventilaktoren, insbesondere anhand ihrer Magnetspulen, beispielsweise anhand der Induktivitäten der Magnetspulen, voneinander unterscheiden.For example, valve units of different types have different electrical valve actuators, in particular different magnetic coils. The different types of valve units can consequently be distinguished from one another on the basis of their electrical valve actuators, in particular on the basis of their magnetic coils, for example on the basis of the inductances of the magnetic coils.
Die Erfassung der elektrischen Größe kann dabei zweckmäßigerweise mittels einer Steuerelektronikanordnung erfolgen, die auch zur normalen Ansteuerung der Ventileinheit dient - also zur Bestromung der Ventileinheit, um eine bestimmte Stellung des Ventilglieds zu erzielen - und aus diesem Grund bereits vorhanden ist. Exemplarisch wird das elektrische Ventil, insbesondere die Magnetspule, mit einem Ansteuersignal, beispielsweise einer Spannung, beaufschlagt, und ein sich dadurch einstellendes elektrisches Signal, beispielsweise der Spulenstrom, als die elektrische Größe erfasst. Auf Basis der elektrischen Größe, beispielsweise auf Basis des zeitlichen Verlaufs des Spulenstroms, schließt die Ventilanordnung dann auf den Typ der Ventileinheit.The detection of the electrical variable can expediently take place by means of an electronic control arrangement which is also used for normal control of the valve unit - i.e. to energize the valve unit in order to achieve a certain position of the valve member - and for this reason is already present. As an example, the electric valve, in particular the magnetic coil, is acted upon by a control signal, for example a voltage, and an electric signal that is established as a result, for example the coil current, is recorded as the electric variable. On the basis of the electrical variable, for example on the basis of the course of the coil current over time, the valve arrangement then concludes the type of valve unit.
Folglich kann der Typ der Ventileinheit auf Basis der durch Ansteuerung des elektrischen Ventilaktors erfassbaren elektrischen Größe erkannt werden. Der aus dem Stand der Technik bekannte Transponder ist somit für die Erkennung des Typs der Ventileinheit nicht erforderlich. Die Erkennung des Typs der Ventileinheit kann folglich auf effiziente Weise - nämlich ohne Bereitstellung eines Transponders und/oder einer Kennung - erfolgen.Consequently, the type of valve unit can be recognized on the basis of the electrical variable that can be detected by controlling the electrical valve actuator. The transponder known from the prior art is therefore not required for identifying the type of valve unit. The type of valve unit can consequently be recognized in an efficient manner - namely without providing a transponder and / or an identifier.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments are the subject of the subclaims.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Ventilanordnung eine Steuerelektronikanordnung zur Bereitstellung eines elektrischen Ansteuersignals für die Ventileinheit. Die Steuerelektronikanordnung ist zweckmäßigerweise ausgebildet, das elektrische Ansteuersignal in Abhängigkeit von dem erkannten Typ der Ventileinheit zu erzeugen. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Steuerelektronikanordnung ausgebildet, elektrische Ansteuersignale für verschiedene Typen von Ventileinheiten bereitzustellen. Insbesondere ist die Steuerelektronikanordnung ausgebildet, an ein und demselben Anschlussabschnitt für (an diesem Anschlussabschnitt alternativ anbringbare) verschiedene Ventileinheit-Typen verschiedene elektrische Ansteuersignale bereitzustellen. Die Ventilanordnung erkennt, welcher Ventileinheit-Typ aktuell an diesem Anschlussabschnitt angeschlossen ist und die Steuerelektronikanordnung stellt auf Basis dieser Erkennung ein für diesen Ventileinheit-Typ spezifisch angepasstes Ansteuersignal bereit.According to a preferred embodiment, the valve arrangement comprises an electronic control arrangement for providing an electrical control signal for the valve unit. The control electronics arrangement is expediently designed to generate the electrical control signal as a function of the recognized type of valve unit. In a preferred embodiment, the control electronics arrangement is designed to provide electrical control signals for different types of valve units. In particular, the control electronics arrangement is designed to provide different electrical control signals at one and the same connection section for different valve unit types (which can be attached to this connection section as an alternative). The valve arrangement recognizes which valve unit type is currently connected to this connection section and the control electronics arrangement provides a control signal specifically adapted for this valve unit type on the basis of this recognition.
Bei konventionellen Ventilanordnungen ist es hingegen üblich, dass für verschiedene Typen von Ventileinheiten verschiedene Anschlussabschnitte mit verschiedenen Steuerelektronikeinheiten vorgesehen sind. Bei diesen konventionellen Ventilanordnungen kann an einen jeweiligen Anschlussabschnitt jeweils nur ein bestimmter Typ von Ventileinheit angeschlossen werden, da die zugehörige Steuerelektronikeinheit nur ein für diesen Typ passendes Ansteuersignal bereitstellen kann. Folglich muss bei der Herstellung der Ventilanordnung bereits festgelegt werden, für welchen Typen von Ventileinheiten die Anschlussabschnitte und insbesondere die Steuerelektronikeinheiten ausgelegt werden sollen.In the case of conventional valve arrangements, on the other hand, it is common for different connection sections with different control electronics units to be provided for different types of valve units. With these conventional valve arrangements, only one specific type of valve unit can be connected to a respective connection section, since the associated control electronics unit can only provide a control signal that is suitable for this type. Consequently, when the valve arrangement is being manufactured, it must already be determined for which types of valve units the connection sections and in particular the control electronics units are to be designed.
Die vorliegende Ausgestaltung erzielt gegenüber dieser konventionellen Ventilanordnung eine höhere Flexibilität. Der Anschlussabschnitt der vorliegenden Ausgestaltung ist kompatibel zu verschiedenen Typen von Ventileinheiten, so dass die an den Anschlussabschnitt anzuschließende Ventileinheit aus einer größeren Menge von Ventileinheiten ausgewählt werden kann und die Ventilanordnung somit flexibler an eine bestimmte Anwendung angepasst werden kann. Insbesondere umfasst die Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Ausgestaltung eine Anschlussanordnung mit mehreren Anschlussabschnitten, und jeder Anschlussabschnitt ist kompatibel zu verschiedenen Typen von Ventileinheiten.The present embodiment achieves greater flexibility compared to this conventional valve arrangement. The connection section of the present embodiment is compatible with various types of valve units, so that those to be connected to the connection section Valve unit can be selected from a larger number of valve units and the valve arrangement can thus be adapted more flexibly to a specific application. In particular, the valve arrangement according to the present embodiment comprises a connection arrangement with a plurality of connection sections, and each connection section is compatible with different types of valve units.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Ventilanordnung, die wenigstens einen Anschlussabschnitt zum Anschluss einer Ventileinheit mit einem elektrischen Ventilaktor, insbesondere einer Magnetspule, umfasst. Das Verfahren umfasst den Schritt: Erkennen des Typs der an dem Anschlussabschnitt angeschlossenen Ventileinheit auf Basis einer durch Ansteuerung des elektrischen Ventilaktors erfassbaren elektrischen Größe.The invention further relates to a method for operating a valve arrangement which comprises at least one connection section for connecting a valve unit to an electrical valve actuator, in particular a magnetic coil. The method comprises the step of: recognizing the type of valve unit connected to the connection section on the basis of an electrical variable that can be detected by controlling the electrical valve actuator.
Exemplarische Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ventilanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine schematische Darstellung einer Ventilanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 3 eine Schaubild mit Signalverläufen eines Ansteuersignals und mehreren erfassten elektrischen Signalen.
Exemplary embodiments are explained below with reference to the figures. It shows: - 1 a schematic representation of a valve arrangement according to a first embodiment,
- 2 a schematic representation of a valve arrangement according to a second embodiment,
- 3 a diagram with signal curves of a control signal and several detected electrical signals.
Bei der nachstehenden Erläuterung wird auf die in den 1 und 2 eingezeichneten Raumrichtungen „x-Richtung“ und „z-Richtung“ Bezug genommen. Die x-Richtung kann auch als Längsrichtung bezeichnet werden und die z-Richtung als Höhenrichtung. Die x-Richtung und die z-Richtung sind orthogonal zueinander ausgerichtet. Ferner wird nachstehend auf die in den Figuren nicht gezeigte y-Richtung Bezug genommen, die orthogonal zur x-Richtung und orthogonal zur z-Richtung verläuft.The explanation below refers to the 1 and 2 The spatial directions “x-direction” and “z-direction” shown are referred to. The x-direction can also be referred to as the longitudinal direction and the z-direction as the height direction. The x-direction and the z-direction are aligned orthogonally to one another. Furthermore, reference is made below to the y-direction, not shown in the figures, which runs orthogonally to the x-direction and orthogonally to the z-direction.
Die 1 zeigt eine Ventilanordnung 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Die 2 zeigt eine Ventilanordnung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform. Im Folgenden werden primär Merkmale erläutert, die sowohl bei der ersten Ausführungsform wie auch bei der zweiten Ausführungsform vorhanden sind. In diesem Zusammenhang wird auf eine Ventilanordnung 10, 20 Bezug genommen, um kenntlich zu machen, dass diese Erläuterungen zweckmäßigerweise für beide Ausführungsformen gelten.The 1 shows a valve arrangement 10 according to the first embodiment. The 2 shows a valve arrangement 20th according to the second embodiment. Features that are present both in the first embodiment and in the second embodiment are primarily explained below. In this context, reference is made to a valve arrangement 10 , 20th Reference is made to make it clear that these explanations expediently apply to both embodiments.
Die Ventilanordnung 10, 20 umfasst wenigstens einen Anschlussabschnitt 8 zum Anschluss einer Ventileinheit 9. Die Ventileinheit 9 weist ein elektrisches Ventil 5 mit einem elektrischen Ventilaktor auf. Das elektrische Ventil 5 ist beispielsweise ein Magnetventil und der elektrische Ventilaktor ist beispielsweise eine Magnetspule des Magnetventils.The valve arrangement 10 , 20th comprises at least one connection section 8th for connecting a valve unit 9 . The valve unit 9 has an electric valve 5 with an electric valve actuator. The electric valve 5 is, for example, a solenoid valve and the electrical valve actuator is, for example, a solenoid of the solenoid valve.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist ausgebildet, den Typ der an dem Anschlussabschnitt 8 angeschlossenen Ventileinheit 9 auf Basis einer durch Ansteuerung des elektrischen Ventilaktors erfassbaren elektrischen Größe zu erkennen. Bei der Ansteuerung handelt es sich beispielsweise um das Beaufschlagen des elektrischen Ventilaktors mit einem elektrischen Ansteuersignal, beispielsweise einer Spannung, um so die Bestromung der Magnetspule zu bewirken.The valve arrangement 10 , 20th is formed, the type of at the terminal portion 8th connected valve unit 9 on the basis of an electrical variable that can be detected by activating the electrical valve actuator. The control involves, for example, applying an electrical control signal, for example a voltage, to the electric valve actuator in order to bring about the energization of the magnet coil.
Nachstehend sollen weitere exemplarische Details erläutert werden.Further exemplary details are to be explained below.
Zunächst zu dem Grundaufbau der Ventilanordnung 10, 20:
- Die Ventilanordnung 10, 20 wird vorzugsweise im Bereich der Industrieautomation, insbesondere im Bereich der Fabrikautomation, eingesetzt.
- Die Ventilanordnung 10, 20 ist exemplarisch als Reihenanordnung, insbesondere als Ventilinsel ausgeführt. Zweckmäßigerweise umfasst die Ventilanordnung 10, 20 eine Mehrzahl an Ventileinheiten 9, die in einer Aufreihungsrichtung - hier in x-Richtung - aufgereiht sind. Die Ventileinheiten 9 sind in der Aufreihungsrichtung nebeneinander angeordnet.
- Die Ventilanordnung 10, 20 verfügt über eine Anschlussanordnung 7, die exemplarisch als Anschlussplatte ausgeführt ist. Die Anschlussanordnung 7 ist mit ihrer Längsachse zweckmäßigerweise in x-Richtung ausgerichtet. Die flächenmäßig größte Seite der Anschlussanordnung 7 ist exemplarisch normal zur z-Richtung ausgerichtet. In der Anschlussanordnung 7 verlaufen zweckmäßigerweise elektrische Leitungen. Vorzugsweise verlaufen in der Anschlussanordnung 7 ferner fluidische Leitungen.
First to the basic structure of the valve arrangement 10 , 20th : - The valve arrangement 10 , 20th is preferably used in the field of industrial automation, especially in the field of factory automation.
- The valve arrangement 10 , 20th is designed as a series arrangement, in particular as a valve terminal. The valve arrangement expediently comprises 10 , 20th a plurality of valve units 9 that are lined up in a line-up direction - here in the x-direction. The valve units 9 are arranged side by side in the lacing direction.
- The valve arrangement 10 , 20th has a connection arrangement 7th , which is designed as a connection plate. The connection arrangement 7th is expediently aligned with its longitudinal axis in the x direction. The largest side of the connection arrangement in terms of area 7th is aligned normal to the z-direction as an example. In the connection arrangement 7th Expediently, electrical lines run. Preferably run in the connection arrangement 7th furthermore fluidic lines.
Die Anschlussanordnung 7 umfasst eine Mehrzahl an Anschlussabschnitten 8. Exemplarisch umfasst die Anschlussanordnung 7 die Anschlussabschnitte 8A, 8B, 8C und 8D. Die Anschlussabschnitte 8 sind in x-Richtung nebeneinander angeordnet. Zweckmäßigerweise verfügt jeder Anschlussabschnitt 8 über eine mechanische und/oder elektrische Schnittstelle. Die Schnittstelle ist zweckmäßigerweise als Steckplatz ausgeführt und dient zur mechanischen Anbringung und/oder elektrischem Anschluss einer jeweiligen Ventileinheit 9. Vorzugsweise umfasst jeder Anschlussabschnitt 8 über genau einen Steckplatz. Zweckmäßigerweise sind also in x-Richtung mehrere Steckplätze nebeneinander angeordnet. Die Steckplätze sind insbesondere auf einer nach oben, normal zur z-Richtung ausgerichteten Fläche der Anschlussanordnung 7 angeordnet. Exemplarisch ist an jedem Anschlussabschnitt 8 genau eine Ventileinheit 9 angeschlossen oder genau eine Ventileinheit 9 anschließbar. Exemplarisch ist eine erste Ventileinheit 9A an einem ersten Anschlussabschnitt 8A, eine zweite Ventileinheit 9B an einem zweiten Anschlussabschnitt 8B, eine dritte Ventileinheit 9C an einem dritten Anschlussabschnitt 8C und eine vierte Ventileinheit 9D an einem vierten Anschlussabschnitt 8D angeschlossen.The connection arrangement 7th comprises a plurality of connection sections 8th . The connection arrangement includes as an example 7th the connection sections 8A , 8B , 8C and 8D . The connection sections 8th are arranged next to one another in the x-direction. Each connection section expediently has 8th via a mechanical and / or electrical interface. The interface is expediently designed as a slot and is used for mechanical attachment and / or electrical connection of a respective valve unit 9 . Preferably each comprises a connector section 8th via exactly one slot. A plurality of slots are therefore expediently arranged next to one another in the x direction. The slots are in particular on an upward, normal to the z-direction aligned surface of the connector assembly 7th arranged. An example is at each connection section 8th exactly one valve unit 9 connected or exactly one valve unit 9 connectable. A first valve unit is an example 9A at a first connection section 8A , a second valve unit 9B at a second connection section 8B , a third valve unit 9C at a third connection section 8C and a fourth valve unit 9D at a fourth connection section 8D connected.
Rein exemplarisch umfasst die Anschlussanordnung 7 Anschlussabschnitte 8 mit unterschiedlichen x-Erstreckungen, um so Ventileinheiten 9 unterschiedlicher x-Erstreckung aufnehmen zu können.Purely by way of example, the connection arrangement includes 7th Connection sections 8th with different x-extensions, so as to valve units 9 to be able to record different x-extension.
Die Anschlussanordnung 7 umfasst zweckmäßigerweise ferner eine Mehrzahl von (in den Figuren nicht gezeigten) fluidischen Anschlüssen. An die fluidischen Anschlüssen können vorzugsweise externe fluidische Geräte angeschlossen werden, zweckmäßigerweise über Schläuche. Zweckmäßigerweise sind die fluidischen Anschlüssen mit fluidischen Kanälen der Ventilanordnung 10, 20 fluidisch verbunden. Die fluidische Kanäle können zweckmäßigerweise durch die Ventileinheiten 9 gesperrt oder freigegeben werden.The connection arrangement 7th Expediently also comprises a plurality of fluidic connections (not shown in the figures). External fluidic devices can preferably be connected to the fluidic connections, expediently via hoses. The fluidic connections are expediently with fluidic channels of the valve arrangement 10 , 20th fluidically connected. The fluidic channels can expediently through the valve units 9 blocked or released.
Die Ventilanordnung 10, 20 umfasst exemplarisch die an die Anschlussabschnitte 8 angeschlossenen Ventileinheiten 9. Die Ventileinheiten 9 sind insbesondere als Ventilmodule ausgeführt. Die Ventileinheiten 9 sind in die vorstehend genannten Steckplätze der Anschlussabschnitte 8 gesteckt und zweckmäßigerweise von der Anschlussanordnung 7 abnehmbar angebracht. Die Ventileinheiten 9 sind zweckmäßigerweise jeweils scheibenförmig ausgeführt und weisen insbesondere ein Außengehäuse mit einer quaderförmigen Grundgestalt auf. Vorzugsweise sind die Ventileinheiten 9 mit ihrer Längsachse parallel zur y-Richtung ausgerichtet und/oder mit ihrer flächenmäßig größten Seite normal zur x-Richtung ausgerichtet. Zweckmäßigerweise verfügt jede Ventileinheit 9 über mindestens ein elektrisches Ventil 5, beispielsweise ein Magnetventil. Rein exemplarisch verfügt jede Ventileinheit 9 ferner über ein Hauptventil 6, bei dem es sich zweckmäßigerweise um ein fluidisch betätigbares Ventil handelt. Das elektrische Ventil 5 dient zweckmäßigerweise dazu, die Bereitstellung eines Fluids zu steuern, über das das Ventilglied des Hauptventils 6 betätigt wird. Das elektrische Ventil 5 kann insbesondere als Vorsteuerventil bezeichnet werden.The valve arrangement 10 , 20th includes the example of the connection sections 8th connected valve units 9 . The valve units 9 are designed in particular as valve modules. The valve units 9 are in the above-mentioned slots of the connection sections 8th plugged in and expediently from the connection arrangement 7th removably attached. The valve units 9 are each expediently designed in the form of a disk and in particular have an outer housing with a cuboid basic shape. Preferably the valve units are 9 aligned with its longitudinal axis parallel to the y-direction and / or aligned with its largest side in terms of area normal to the x-direction. Each valve unit expediently has 9 via at least one electrical valve 5 , for example a solenoid valve. Each valve unit is purely exemplary 9 also via a main valve 6th , which is expediently a fluidically actuatable valve. The electric valve 5 is expediently used to control the provision of a fluid via which the valve member of the main valve 6th is operated. The electric valve 5 can in particular be referred to as a pilot valve.
Zweckmäßigerweise sind verschiedene Typen von Ventileinheiten 9 an die Anschlussanordnung 7 angeschlossen und/oder anschließbar. Die verschiedenen Typen von Ventileinheiten unterscheiden sich voneinander insbesondere in ihrem elektrischen Ventilaktor, vorzugsweise in ihrem Magnetventil, insbesondere in ihrer Magnetspule. Exemplarisch unterscheiden sich die verschiedenen Typen von Ventileinheiten in der Größe, Windungszahl und/oder Induktivität der jeweiligen Magnetspule.Different types of valve units are expedient 9 to the connection arrangement 7th connected and / or connectable. The various types of valve units differ from one another in particular in their electrical valve actuator, preferably in their solenoid valve, in particular in their solenoid. As an example, the different types of valve units differ in terms of size, number of turns and / or inductance of the respective magnetic coil.
Die Ventilanordnung 10, 20 verfügt zweckmäßigerweise über eine Steuereinrichtung 3. Die Steuereinrichtung 3 dient zur Kommunikation mit einer externen Steuereinheit 2 und/oder zur Kommunikation mit den Ventileinheiten 9 und/oder zur Ansteuerung der Ventileinheiten 9. Die Steuereinrichtung 3 umfasst zweckmäßigerweise einen Mikrocontroller, einen ASIC und/oder einen FPGA. Die Steuereinrichtung 3 umfasst exemplarisch eine Kommunikationsschnittstelle 12 zur Kommunikation mit der Steuereinheit 2.The valve arrangement 10 , 20th expediently has a control device 3 . The control device 3 is used for communication with an external control unit 2 and / or for communication with the valve units 9 and / or to control the valve units 9 . The control device 3 expediently comprises a microcontroller, an ASIC and / or an FPGA. The control device 3 includes a communication interface as an example 12 for communication with the control unit 2 .
Bei der Steuereinheit 2 handelt es sich beispielsweise um eine übergeordnete Steuerung, insbesondere eine speicherprogrammierbare Steuerung, SPS. Die Steuereinheit 2 ist ausgebildet, der Ventilanordnung 10, 20 einen Steuerbefehl bereitzustellen. Der Steuerbefehl wird zweckmäßigerweise als Kommunikationssignal von der Steuereinheit 2 an die Ventilanordnung 10, 20 übertragen. Der Steuerbefehl betrifft insbesondere die Ansteuerung einer oder mehrerer Ventileinheiten 9, beispielsweise eine Ansteuerung, um ein Ventilglied einer Ventileinheit 9 in eine durch den Steuerbefehl vorgegebene Stellung zu versetzen, eine Ansteuerung, um eine Ventileinheit in einen Haltemodus, insbesondere einen Energiesparmodus, zu versetzen, und/oder eine Ansteuerung, um den Typ einer Ventileinheit 9 zu erkennen.At the control unit 2 it is, for example, a higher-level controller, in particular a programmable logic controller, PLC. The control unit 2 is designed, the valve assembly 10 , 20th to provide a control command. The control command is expediently sent as a communication signal from the control unit 2 to the valve assembly 10 , 20th transfer. The control command relates in particular to the activation of one or more valve units 9 , for example a control to a valve member of a valve unit 9 to put into a position predetermined by the control command, a control to put a valve unit into a hold mode, in particular an energy-saving mode, and / or a control to the type of a valve unit 9 to recognize.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist ausgebildet, den Steuerbefehl von der Steuereinheit 2 zu empfangen und eine oder mehrere Ventileinheiten 9 gemäß dem Steuerbefehl mit einem oder mehreren entsprechenden Ansteuersignalen anzusteuern.The valve arrangement 10 , 20th is designed to receive the control command from the control unit 2 to receive and one or more valve units 9 to be controlled according to the control command with one or more corresponding control signals.
Die Steuereinrichtung 3 umfasst eine Steuerelektronikanordnung 1. Die Steuerelektronikanordnung 1 ist insbesondere ausgebildet, ein elektrisches Ansteuersignal für eine Ventileinheit 9 zu erzeugen. Zweckmäßigerweise ist die Steuerelektronikanordnung 1 ausgebildet, elektrische Ansteuersignale für mehrere oder sämtliche Ventileinheiten 9 zu erzeugen. Die Steuerelektronikanordnung 1 ist insbesondere ausgebildet, die elektrischen Ansteuersignale für die mehreren oder sämtlichen Ventileinheiten 9 unabhängig voneinander - also mehrkanalig - bereitzustellen. Die nachstehende Erläuterung zur Erzeugung eines elektrischen Ansteuersignals gilt zweckmäßigerweise für mehrere oder sämtliche von der Steuerelektronikanordnung 1 erzeugte elektrische Ansteuersignale.The control device 3 includes a control electronics assembly 1 . The control electronics assembly 1 is designed in particular to provide an electrical control signal for a valve unit 9 to create. The control electronics arrangement is expedient 1 designed, electrical control signals for several or all valve units 9 to create. The control electronics assembly 1 is designed in particular to provide the electrical control signals for the multiple or all valve units 9 independently of one another - i.e. multi-channel. The following explanation of the generation of an electrical control signal expediently applies to several or all of the control electronics arrangement 1 generated electrical control signals.
Die Steuerelektronikanordnung 1 umfasst insbesondere eine Treiberschaltung, um das elektrische Ansteuersignal zu erzeugen. Zweckmäßigerweise umfasst die Steuerelektronikanordnung 1 zur Erzeugung des elektrischen Ansteuersignals über einen Digital-Analog-Wandler und/oder einen Modulator für eine Pulsweitenmodulation, PWM. Vorzugsweise sind mehrere Digital-Analog-Wandler um/oder mehrere PWM-Modulatoren vorhanden, um parallel mehrere Ansteuersignale unabhängig voneinander zu erzeugen. Bei dem elektrischen Ansteuersignal handelt es sich insbesondere um ein analoges Ansteuersignal, insbesondere ein analoges Spannungssignal und/oder ein analoges Stromsignal. Das elektrische Ansteuersignal wird dem elektrischen Ventilaktor des elektrischen Ventils 5, insbesondere einer Magnetspule des elektrischen Ventils 5, zugeführt. Das elektrische Ansteuersignal dient zweckmäßigerweise zur Bestromung des elektrischen Ventils 5, insbesondere der Magnetspule des elektrischen Ventils 5, um so die Stellung des Ventilglieds des elektrischen Ventils 5 zu verändern und/oder zu halten, insbesondere durch elektromagnetische Betätigung.The control electronics assembly 1 comprises in particular a driver circuit in order to generate the electrical control signal. The control electronics arrangement expediently comprises 1 for generating the electrical control signal via a digital-to-analog converter and / or a modulator for pulse width modulation, PWM. There are preferably several digital-to-analog converters around / or several PWM modulators in order to generate several control signals independently of one another in parallel. The electrical control signal is in particular an analog control signal, in particular an analog voltage signal and / or an analog current signal. The electrical control signal is sent to the electrical valve actuator of the electrical valve 5 , in particular a solenoid of the electric valve 5 , fed. The electrical control signal is expediently used to energize the electrical valve 5 , in particular the solenoid of the electric valve 5 so as to adjust the position of the valve member of the electric valve 5 to change and / or to hold, in particular by electromagnetic actuation.
Die Steuerelektronikanordnung 1 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, das elektrische Ansteuersignal als Stellungssignal, Haltesignal und/oder Erkennungssignal bereitzustellen. Als Stellungssignal dient das Ansteuersignal dazu, das Ventilglied des elektrischen Ventils 5 in eine bestimmte Stellung zu versetzen und/oder in einer bestimmten Stellung zu halten. Als Haltesignal dient das Ansteuersignal dazu, das Ventilglied des elektrischen Ventils 5 in einer bestimmten Stellung zu halten, zweckmäßigerweise mit einem reduzierten Energieverbrauch. Als Erkennungssignal dient das Ansteuersignal dazu, den Typ des Ventilglieds zu erkennen.The control electronics assembly 1 is expediently designed to provide the electrical control signal as a position signal, stop signal and / or detection signal. The control signal serves as the position signal for the valve element of the electric valve 5 to move into a certain position and / or to hold in a certain position. The control signal serves as the stop signal for the valve element of the electric valve 5 to hold in a certain position, expediently with a reduced energy consumption. As a recognition signal, the control signal is used to recognize the type of valve member.
Die Steuerelektronikanordnung 1 ist zweckmäßigerweise als zentrale Steuerelektronikanordnung 11 ausgeführt und/oder umfasst eine Mehrzahl an lokalen Steuerelektronikeinheiten 1A, 1B, 1C, 1D.The control electronics assembly 1 is useful as a central control electronics arrangement 11 executed and / or comprises a plurality of local control electronics units 1A , 1B , 1C , 1D .
Bei der in der 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist die Steuerelektronikanordnung 1 als zentrale Steuerelektronikanordnung 11 ausgeführt. Die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 befindet sich exemplarisch außerhalb der Anschlussabschnitte 8, 8A, 8B, 8C, 8D. Exemplarisch befindet sich die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 in einem anderen x-Koordinaten-Bereich als die Anschlussabschnitte 8 und/oder die Ventileinheiten 9. Vorzugsweise ist zentrale Steuerelektronikanordnung 11 in einem Steuerabschnitt 17 der Anschlussanordnung 7 angeordnet. Exemplarisch ist der Steuerabschnitt in x-Richtung in einem Endbereich der Anschlussanordnung 7 angeordnet. Vorzugsweise ist die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 insgesamt auf einer einzigen Leiterplatte und/oder in einem einzigen Chip implementiert.In the case of the 1 The first embodiment shown is the control electronics assembly 1 as a central control electronics arrangement 11 executed. The central control electronics arrangement 11 is located outside the connection sections as an example 8th , 8A , 8B , 8C , 8D . The central electronic control system is exemplified 11 in a different x-coordinate range than the connection sections 8th and / or the valve units 9 . Central control electronics arrangement is preferred 11 in a control section 17th the connection arrangement 7th arranged. The control section in the x direction in an end region of the connection arrangement is exemplary 7th arranged. The central control electronics arrangement is preferred 11 implemented entirely on a single printed circuit board and / or in a single chip.
Die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 ist zweckmäßigerweise mehrkanalig ausgeführt; d.h., die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, parallel, insbesondere gleichzeitig, mehrere unabhängige Ansteuersignale bereitzustellen, um mehrere Ventileinheiten 9 anzusteuern. Exemplarisch umfasst die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 vier Kanäle - jeweils einen eigenen Kanal für jede der Ventileinheiten 9A, 9B, 9C, 9D. Vorzugsweise weist die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 eine Mehrzahl von Ausgängen und/oder Treiberschaltungen zur parallelen Bereitstellung der Mehrzahl von Ansteuersignalen auf.The central control electronics arrangement 11 is expediently designed with multiple channels; ie, the central control electronics assembly 11 is expediently designed to provide several independent control signals in parallel, in particular simultaneously, to several valve units 9 head for. The central electronic control system is an example of this 11 four channels - each with its own channel for each of the valve units 9A , 9B , 9C , 9D . The central control electronics arrangement preferably has 11 a plurality of outputs and / or driver circuits for the parallel provision of the plurality of control signals.
Die zentrale Steuerelektronikanordnung 11 ist exemplarisch über Ansteuerleitungen 15 mit den Ventileinheiten 9 verbunden. Die Ansteuerleitungen 15 stellen insbesondere galvanische Verbindungen zwischen der zentralen Steuerelektronikanordnung 11 und den Ventileinheiten 9 bereit. Exemplarisch ist für jede Ventileinheit 9 eine eigene Ansteuerleitung 15 vorhanden. Jede Ansteuerleitung 15 verläuft exemplarisch von der zentralen Steuerelektronikanordnung zu einem jeweiligen Anschlussabschnitt 8, wo dann ein elektrischer Kontakt zu einer jeweiligen Ventileinheit 9 vorhanden ist. Ausgehend von der zentralen Steuerelektronikanordnung 11 verläuft eine erste Ansteuerleitungen 15A zu der ersten Ventileinheit 9A, eine zweite Ansteuerleitungen 15B zu der zweiten Ventileinheit 9B, eine dritte Ansteuerleitungen 15C zu der dritten Ventileinheit 9C und eine vierte Ansteuerleitung 15D zu der vierten Ventileinheit 9D. Über die Ansteuerleitungen 15 wird zweckmäßigerweise für jede Ventileinheit 9 eine eigene Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem jeweiligen Ausgang der zentralen Steuerelektronikanordnung 11 bereitgestellt.The central control electronics arrangement 11 is an example of control lines 15th with the valve units 9 connected. The control lines 15th in particular provide galvanic connections between the central control electronics arrangement 11 and the valve units 9 ready. An example is for each valve unit 9 its own control line 15th available. Every control line 15th runs as an example from the central control electronics arrangement to a respective connection section 8th , where then an electrical contact to a respective valve unit 9 is available. Starting from the central control electronics arrangement 11 A first control line runs 15A to the first valve unit 9A , a second control line 15B to the second valve unit 9B , a third control line 15C to the third valve unit 9C and a fourth control line 15D to the fourth valve unit 9D . Via the control lines 15th is expedient for each valve unit 9 its own point-to-point connection to a respective output of the central control electronics arrangement 11 provided.
Bei der in der 2 gezeigten zweiten Ausführungsform umfasst die Steuerelektronikanordnung 1 eine Mehrzahl von lokalen Steuerelektronikeinheiten 1A, 1B, 1C, 1D. Jede lokale Steuerelektronikeinheit 1A, 1B, 1C, 1D ist in einem jeweiligen Anschlussabschnitt 8A, 8B, 8C, 8D angeordnet. Jede lokale Steuerelektronikeinheit 1A, 1B, 1C, 1D ist ausgebildet, ein jeweiliges Ansteuersignal für die an dem jeweiligen Anschlussabschnitt 8A, 8B, 8C, 8D angeschlossene jeweilige Ventileinheit 9A, 9B, 9C, 9D zu erzeugen. Die lokalen Steuerelektronikeinheiten 1A, 1B, 1C, 1D sind exemplarisch über eine Kommunikationsleitung 16, insbesondere eine gemeinsame Kommunikationsleitung, wie beispielsweise einen Bus, mit der Steuereinrichtung 3, insbesondere einer Kommunikationseinheit 14 der Steuereinrichtung 3, kommunikativ verbunden. Zweckmäßigerweise umfasst jede lokale Steuerelektronikeinheit 1 eine eigene Treiberschaltung zur Erzeugung des jeweiligen Ansteuersignals.In the case of the 2 The second embodiment shown comprises the control electronics arrangement 1 a plurality of local control electronics units 1A , 1B , 1C , 1D . Any local control electronics unit 1A , 1B , 1C , 1D is in a respective connection section 8A , 8B , 8C , 8D arranged. Any local control electronics unit 1A , 1B , 1C , 1D is formed, a respective control signal for the at the respective connection section 8A , 8B , 8C , 8D connected respective valve unit 9A , 9B , 9C , 9D to create. The local control electronics units 1A , 1B , 1C , 1D are exemplary via a communication line 16 , in particular a common communication line, such as a bus, with the control device 3 , in particular a communication unit 14th the control device 3 , communicatively connected. Each local control electronics unit expediently comprises 1 its own driver circuit for generating the respective control signal.
Im Folgenden soll näher auf die Erkennung des Typs einer Ventileinheit 9 eingegangen werden.The following is intended to focus on the identification of the type of valve unit 9 To be received.
Zweckmäßigerweise ist wenigstens ein Anschlussabschnitt 8 kompatibel zu verschiedenen Ventileinheit-Typen. Der spezifische Ventileinheit-Typ, der an diesem Anschlussabschnitt 8 angeschlossen wird, ist zweckmäßigerweise nicht festgelegt. Es ist vielmehr möglich, aus einer Mehrzahl an verschiedenen Ventileinheit-Typen einen auszuwählen und eine diesem Ventileinheit-Typ entsprechende Ventileinheit an den Anschlussabschnitt 8 anzuschließen. Die Ventilanordnung 10, 20 weiß zweckmäßigerweise bei Inbetriebnahme nicht, welcher Ventileinheit-Typ an dem Anschlussabschnitt 8 angeschlossen ist. Zweckmäßigerweise gilt dies für mehrere oder sämtliche Anschlussabschnitte 8. At least one connection section is expedient 8th Compatible with different valve unit types. The specific type of valve unit used on this connector section 8th is appropriately not specified. Rather, it is possible to select one from a plurality of different valve unit types and to attach a valve unit corresponding to this valve unit type to the connection section 8th to connect. The valve arrangement 10 , 20th Expediently, when commissioning, do not know which type of valve unit on the connection section 8th connected. This expediently applies to several or all connection sections 8th .
Die Ventilanordnung 10, 20 ist ausgebildet, den Typ einer angeschlossenen Ventileinheit 9 zu erkennen, und zwar anhand einer durch Ansteuerung des elektrischen Ventilaktors erfassbaren elektrischen Größe. Bei der elektrischen Größe handelt es sich exemplarisch um einen Spulenstrom, eine Spannung und/oder eine Induktivität.The valve arrangement 10 , 20th is designed to be the type of a connected valve unit 9 to be recognized, specifically on the basis of an electrical variable that can be detected by controlling the electrical valve actuator. The electrical variable is, for example, a coil current, a voltage and / or an inductance.
Zweckmäßigerweise sind in der Ventilanordnung 10, 20 im Voraus eine Mehrzahl von Ventileinheit-Charakteristiken hinterlegt, wobei jede Ventileinheit-Charakteristik einem Ventileinheit-Typ zugeordnet ist. Die Ventilanordnung 10, 20 ist ausgebildet, die elektrische Größe zu erfassen und mit den Ventileinheit-Charakteristiken zu vergleichen, um auf den Typ der angeschlossenen Ventileinheit 9 zu schließen. Appropriately are in the valve assembly 10 , 20th a plurality of valve unit characteristics is stored in advance, each valve unit characteristic being assigned to a valve unit type. The valve arrangement 10 , 20th is designed to detect the electrical variable and to compare it with the valve unit characteristics in order to determine the type of valve unit connected 9 close.
Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, eine entsprechende Erkennung für eine Mehrzahl von angeschlossenen Ventileinheiten 9 durchzuführen.The valve arrangement is expedient 10 , 20th designed, a corresponding detection for a plurality of connected valve units 9 perform.
Die 3 zeigt exemplarische Signalverläufe eines Ansteuersignals U1 und von elektrischen Signalen 11, 12, 13. Bei dem Ansteuersignal U1 handelt es sich um ein Spannungssignal, das von der Ventilanordnung 10, 20, insbesondere der Steuereinrichtung 3, vorzugsweise der Steuerelektronikanordnung 1, bereitgestellt wird und dem elektrischen Ventilaktor einer angeschlossenen Ventileinheit 9 zugeführt wird. Das Ansteuersignal U1 wird insbesondere einer Magnetspule eines elektrischen Ventilaktors der Ventileinheit 9 zugeführt. Exemplarisch ist das Ansteuersignal ein Sprungsignal.The 3 shows exemplary signal profiles of a control signal U1 and of electrical signals 11 , 12 , 13 . With the control signal U1 it is a voltage signal from the valve assembly 10 , 20th , in particular the control device 3 , preferably the control electronics assembly 1 , is provided and the electrical valve actuator of a connected valve unit 9 is fed. The control signal U1 is in particular a solenoid of an electrical valve actuator of the valve unit 9 fed. By way of example, the control signal is a jump signal.
Als Reaktion auf das Ansteuersignal U1 ergibt sich ein elektrisches Signal 11, 12 oder 13. Bei dem elektrischen Signal handelt es sich insbesondere um ein Stromsignal, beispielsweise um den Spulenstrom der Magnetspule. Der Signalverlauf des elektrischen Signals hängt insbesondere von dem Typ der angesteuerten Ventileinheit 9 ab. Die gezeigten elektrischen Signale I1, I2, I3 ergeben sich bei unterschiedlichen Ventileinheit-Typen. Bei einem ersten Ventileinheit-Typ ergibt sich beispielweise das erste elektrische Signal I1, bei einem zweiten Ventileinheit-Typ das zweite elektrische Signal I2 und bei einem dritten Ventileinheit-Typ das dritte elektrische Signal 13. Die elektrischen Signale I1, I2, I3 unterscheiden sich insbesondere in ihrer Steigung. Dies liegt exemplarisch daran, dass die drei Ventileinheit-Typen sich in der Induktivität ihrer Magnetspule unterscheiden.In response to the control signal U1 results in an electrical signal 11 , 12 or 13 . The electrical signal is in particular a current signal, for example the coil current of the magnet coil. The signal profile of the electrical signal depends in particular on the type of valve unit being controlled 9 from. The electrical signals shown I1 , I2 , I3 result from different valve unit types. In the case of a first type of valve unit, for example, the first electrical signal results I1 , in the case of a second type of valve unit, the second electrical signal I2 and in the case of a third type of valve unit, the third electrical signal 13 . The electrical signals I1 , I2 , I3 differ particularly in their slope. This is due, for example, to the fact that the three valve unit types differ in the inductivity of their solenoid coils.
Da sich die Ventileinheit-Typen anhand des elektrischen Signals unterscheiden lassen, kann das elektrische Signal, also insbesondere der Spulenstrom, als die elektrische Größe verwendet werden, auf deren Basis der Ventileinheit-Typ erkannt wird. Exemplarisch ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, den Typ einer Ventileinheit 9 auf Basis der Steigung der elektrischen Größe zu ermitteln.Since the valve unit types can be distinguished on the basis of the electrical signal, the electrical signal, that is to say in particular the coil current, can be used as the electrical variable on the basis of which the valve unit type is recognized. The valve arrangement is an example 10 , 20th formed, the type of a valve unit 9 to be determined on the basis of the slope of the electrical quantity.
Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, das elektrische Signal, insbesondere den Spulenstrom, das sich als Reaktion auf das Ansteuersignal U1 ergibt, zu erfassen. Insbesondere erfasst die Ventilanordnung 10, 20 den zeitlichen Verlauf des elektrischen Signals. Die Ventilanordnung 10, 20 verwendet dieses erfasste elektrische Signal als die elektrische Größe und führt beispielsweise einen Vergleich mit den hinterlegten Ventileinheit-Charakteristiken durch, um den Typ der angeschlossenen Ventileinheit 9 zu ermitteln.The valve arrangement is expedient 10 , 20th formed the electrical signal, in particular the coil current, which is in response to the control signal U1 results to capture. In particular, the valve arrangement detects 10 , 20th the timing of the electrical signal. The valve arrangement 10 , 20th uses this detected electrical signal as the electrical variable and, for example, carries out a comparison with the stored valve unit characteristics to determine the type of valve unit connected 9 to investigate.
Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, auf Basis des erfassten elektrischen Signals einen Induktivitätswert zu bestimmen und den Induktivitätswert als die elektrische Größe zu verwenden, auf deren Basis der Typ der angeschlossenen Ventileinheit 9 erkannt wird.The valve arrangement is expedient 10 , 20th designed to determine an inductance value on the basis of the detected electrical signal and to use the inductance value as the electrical variable, based on which the type of the connected valve unit 9 is recognized.
Im Folgenden soll näher darauf eingegangen werden, wie die Ventilanordnung 10, 20 auf Basis des erkannten Ventileinheit-Typs das Ansteuersignal für die Ventileinheit 9 bereitstellt.The following will explain in more detail how the valve arrangement 10 , 20th the control signal for the valve unit based on the recognized valve unit type 9 provides.
Die Steuerelektronikanordnung 1 ist ausgebildet, das elektrische Ansteuersignal in Abhängigkeit von dem erkannten Typ der Ventileinheit 9 zu erzeugen.The control electronics assembly 1 is designed, the electrical control signal depending on the recognized type of valve unit 9 to create.
Wie vorstehend bereits erwähnt, umfasst die Ventilanordnung 10, 20 eine Mehrzahl von Anschlussabschnitten 8, wobei jeder Anschlussabschnitt 8 zum Anschluss einer jeweiligen Ventileinheit 9 dient. Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, den Typen jeder der angeschlossenen Ventileinheiten 9 zu erkennen. Die Steuerelektronikanordnung 1 ist insbesondere ausgebildet, für jede Ventileinheit 9 ein jeweiliges elektrisches Ansteuersignal auf Basis des jeweils erkannten Typs der jeweiligen Ventileinheit 9 zu erzeugen.As already mentioned above, the valve arrangement comprises 10 , 20th a plurality of terminal sections 8th , each connector section 8th for connecting a respective valve unit 9 serves. The valve arrangement 10 , 20th is expediently designed to match the type of each of the connected valve units 9 to recognize. The control electronics assembly 1 is designed in particular for each valve unit 9 a respective electrical control signal based on the recognized type of the respective valve unit 9 to create.
Exemplarisch erkennt die Ventilanordnung 10, 20, dass die erste Ventileinheit 9A einem ersten Ventileinheit-Typ entspricht und die zweite Ventileinheit 9B einem zweiten Ventileinheit-Typ entspricht. Auf Basis der Erkennung des jeweiligen Typs stellt die Ventilanordnung 10, 20 für die erste Ventileinheit 9A ein erstes Ansteuersignal und für die zweite Ventileinheit 9B ein zweites Ansteuersignal bereit. Vorzugsweise unterscheidet sich der erste Ventileinheit-Typ von dem zweiten Ventileinheit-Typ und/oder das erste Ansteuersignal von dem zweiten Ansteuersignal.The valve arrangement recognizes as an example 10 , 20th that the first valve unit 9A a first Valve unit type corresponds to and the second valve unit 9B corresponds to a second type of valve unit. Based on the recognition of the respective type, the valve arrangement 10 , 20th for the first valve unit 9A a first control signal and for the second valve unit 9B a second control signal ready. Preferably, the first valve unit type differs from the second valve unit type and / or the first control signal differs from the second control signal.
Zweckmäßigerweise sind in der Ventilanordnung 10, 20, insbesondere der Steuerelektronikanordnung 1, verschiedene Ansteuerprofile hinterlegt. Zweckmäßigerweise ist jedes Ansteuerprofil einem jeweiligen Ventileinheit-Typ zugeordnet und gibt für diesen Ventileinheit-Typ ein oder mehrere Ansteuersignale, insbesondere ein Stellungssignal, Haltesignal und/oder ein Erkennungssignal vor.Appropriately are in the valve assembly 10 , 20th , especially the control electronics assembly 1 , different control profiles are stored. Each control profile is expediently assigned to a respective type of valve unit and provides one or more control signals for this type of valve unit, in particular a position signal, stop signal and / or a detection signal.
Die Steuerelektronikanordnung 1 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, auf Basis des erkannten Ventileinheit-Typs einer angeschlossenen Ventileinheit 9 ein entsprechendes Ansteuerprofil zu wählen und die Ventileinheit 9 mit einem durch das Ansteuerprofil vorgegebenen Ansteuersignal anzusteuern.The control electronics assembly 1 is expediently designed on the basis of the recognized valve unit type of a connected valve unit 9 to choose a corresponding control profile and the valve unit 9 to be controlled with a control signal specified by the control profile.
Bei konventionellen Ventilanordnungen ist es üblich, für jeden Ventileinheit-Typ eine eigene analoge Schaltung und/oder PWM-Modulatorschaltung im Anschlussabschnitt 8 vorzusehen, so dass jeder Anschlussabschnitt nur zu genau einem Ventileinheit-Typ kompatibel ist bzw. nur für einen Ventileinheit-Typ Ansteuersignale bereitstellen kann.In conventional valve arrangements, it is common to have a separate analog circuit and / or PWM modulator circuit in the connection section for each valve unit type 8th provided so that each connection section is only compatible with exactly one type of valve unit or can only provide control signals for one type of valve unit.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung kann die Steuerelektronikanordnung 1 auf verschiedene Ansteuerprofile umschalten, beispielsweise per Software, und kann sich so an eine angeschlossene Ventileinheit 9 anpassen, um ein für diese Ventileinheit 9 passendes Ansteuersignal bereitstellen zu können.In the present embodiment, the control electronics arrangement 1 Switch to different control profiles, for example via software, and can thus connect to a connected valve unit 9 adjust to one for this valve unit 9 to be able to provide a suitable control signal.
Ein Ansteuerprofil für einen Ventileinheit-Typ definiert (spezifisch für diesen Ventileinheit-Typ) insbesondere einen oder mehrere Parameter für ein Ansteuersignal, insbesondere ein Stellungssignal und/oder ein Haltesignal. Beispielsweise definiert ein Ansteuerprofil eine Spannungshöhe, eine Stromstärke, einen effektiven Strom, eine Frequenz, einen Tastgrad und/oder ein Timing - also ab welchem Zeitpunkt (nach Bereitstellung eines Stellungssignals) ein Haltesignal bereitgestellt wird. Zweckmäßigerweise definiert ein Ansteuerprofil ferner (spezifisch für einen Ventileinheit-Typ), wie groß eine Störung, beispielsweise wie groß ein Spannungseinbruch, sein muss, dass die Steuerelektronikanordnung 1 von einem Haltemodus, in dem ein (energiesparendes) Haltesignal bereitgestellt wird, auf ein Stellungssignal umschaltet. Verschiedene Ansteuerprofile unterscheiden sich zweckmäßigerweise in einem oder mehreren der vorgenannten Parameter.A control profile for a valve unit type defines (specifically for this valve unit type) in particular one or more parameters for a control signal, in particular a position signal and / or a hold signal. For example, a control profile defines a voltage level, a current strength, an effective current, a frequency, a duty cycle and / or a timing - that is, from which point in time (after provision of a position signal) a stop signal is provided. A control profile also expediently defines (specifically for a valve unit type) how large a disturbance, for example how large a voltage drop, must be for the control electronics arrangement 1 switches from a hold mode in which an (energy-saving) hold signal is provided to a position signal. Different control profiles expediently differ in one or more of the aforementioned parameters.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, die Anpassung des Ansteuersignals, beispielsweise durch Umschalten auf ein entsprechendes Ansteuersignal, unmittelbar nach Erkennen des Ventileinheit-Typs durchzuführen.According to a preferred embodiment, the valve arrangement is 10 , 20th designed to carry out the adaptation of the control signal, for example by switching to a corresponding control signal, immediately after the valve unit type has been recognized.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, ein Ansteuersignal für die Ventileinheit 9 bereitzustellen, während der Bereitstellung des Ansteuersignals den Typ der Ventileinheit auf Basis der elektrischen Größe zu detektieren, und dann auf Basis des erkannten Typs das bereitgestellte Ansteuersignal anzupassen.The valve arrangement 10 , 20th is expediently designed, a control signal for the valve unit 9 to detect the type of valve unit on the basis of the electrical variable during the provision of the control signal, and then to adapt the control signal provided on the basis of the detected type.
Beispielsweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, für die Erkennung des Ventileinheit-Typs ein Ansteuersignal bereitzustellen, beispielsweise ein Sprungsignal, und unmittelbar nach dem Sprung des Sprungsignals bereits die Erkennung des Ventileinheit-Typs durchzuführen. In dem Beispiel der 3 würde die Erkennung des Ventileinheit-Typs auf Basis des Signalverlaufs im Anfangsbereich AB der elektrischen Signale I1, I2, I3 erfolgen, insbesondere bevor eine Signalcharakteristik SC, beispielsweise ein Signaleinbruch, auftritt, der zweckmäßigerweise bei einer Stellungsänderung des Ventilglieds auftritt.For example, the valve arrangement 10 , 20th designed to provide a control signal for the detection of the valve unit type, for example a jump signal, and to carry out the detection of the valve unit type immediately after the jump of the jump signal. In the example of the 3 the identification of the valve unit type would be based on the signal curve in the initial area AB of the electrical signals I1 , I2 , I3 take place, in particular before a signal characteristic SC, for example a signal drop, occurs, which expediently occurs when the position of the valve member changes.
Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, dann unmittelbar nach dem Anfangsbereich AB, also zweckmäßigerweise in einem Zustand, in dem die elektrischen Signale 11, 12, 13, insbesondere der Spulenstrom, weiter ansteigen, eine Anpassung des Ansteuersignals U1 gemäß dem erkannten Ventileinheit-Typ vorzunehmen. Mit dem angepassten Ansteuersignal wird dann beispielsweise eine Stellungsänderung des Ventilglieds und/oder ein Halten des Ventilglieds in einer bestimmten Stellung bewirkt. Bei der Anpassung des Ansteuersignals U1 erfolgt insbesondere eine Änderung einer Amplitude und/oder einer Frequenz des Ansteuersignals.The valve arrangement is expedient 10 , 20th formed, then immediately after the starting area AB, so expediently in a state in which the electrical signals 11 , 12 , 13 , in particular the coil current, continue to increase, an adaptation of the control signal U1 according to the recognized valve unit type. The adjusted control signal then causes, for example, a change in position of the valve member and / or a holding of the valve member in a specific position. When adapting the control signal U1 in particular, there is a change in an amplitude and / or a frequency of the control signal.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist also insbesondere ausgebildet, mit einem Ansteuersignal, insbesondere einem Sprungsignal, sowohl eine Erkennung des Ventileinheit-Typs also auch eine Stellungsänderung und/oder ein Halten einer Stellung des Ventilglieds durchzuführen.The valve arrangement 10 , 20th is therefore particularly designed to use a control signal, in particular a jump signal, to detect the valve unit type and also to change the position and / or to hold a position of the valve member.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ferner ausgebildet, auf Basis des erkannten Typs eine Typinformation bereitzustellen. Die Typinformation zeigt zweckmäßigerweise den erkannten Typ an. Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, die Typinformation an eine externe Steuereinheit 2 zu übertragen.The valve arrangement 10 , 20th is expediently also designed to provide type information on the basis of the recognized type. The type information expediently shows the recognized type. The valve arrangement 10 , 20th is expediently designed to send the type information to an external control unit 2 transferred to.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Ventileinrichtung 10, 20 ausgebildet, ein über die Kommunikationsschnittstelle 12 empfangenes Kommunikationssignal, insbesondere ein Kommunikationssignal von der Steuereinheit 2, als Energieversorgung zum Betrieb der Steuerelektronikanordnung 1 zu verwenden. Die Steuerelektronikanordnung 1 wird vorzugsweise aus dem Kommunikationssignal gespeist. According to a preferred embodiment, the valve device is 10 , 20th trained one via the communication interface 12 received communication signal, in particular a communication signal from the control unit 2 , as a power supply for operating the control electronics arrangement 1 to use. The control electronics assembly 1 is preferably fed from the communication signal.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist vorzugsweise ausgebildet, die Stellung eines Ventilglieds der Ventileinheit 9 auf Basis der elektrischen Größe zu erfassen. Zweckmäßigerweise wird die erfasste elektrische Größe nicht nur zur Erkennung des Ventiltyps sondern auch zur Detektion der Stellung eines Ventilglieds verwendet. Je nachdem, in welcher Stellung sich das Ventilglied des elektrischen Ventils 5 befindet, weist die Magnetspule des elektrischen Ventils 5 eine andere Induktivität auf. Dies lässt sich durch Ansteuerung der Magnetspule erfassen, beispielweise auf die vorstehend erwähnte Weise - nämlich durch Anlegen eines Ansteuerungssignals und Erfassen des sich daraufhin ergebenden Spulenstroms.The valve arrangement 10 , 20th is preferably designed, the position of a valve member of the valve unit 9 to be recorded on the basis of the electrical quantity. The detected electrical variable is expediently used not only to identify the valve type but also to detect the position of a valve member. Depending on the position in which the valve member of the electric valve is 5 is located, the solenoid of the electric valve 5 another inductance. This can be detected by activating the magnetic coil, for example in the manner mentioned above - namely by applying a control signal and detecting the resulting coil current.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Ventilanordnung 10, 20 einen Sensor und ist ausgebildet, mit dem Sensor eine auf die Ventileinheit 9 wirkende Last, insbesondere einen Druck, zu erfassen und die erfasste Last bei der Erkennung des Typs der Ventileinheit zu berücksichtigen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein belastungsabhängiges elektrisches Verhalten der Magnetspule kompensiert werden, sofern dieses vorhanden ist.According to a preferred embodiment, the valve arrangement comprises 10 , 20th a sensor and is designed with the sensor on the valve unit 9 to detect acting load, in particular a pressure, and to take into account the detected load when detecting the type of valve unit. In this way, for example, a load-dependent electrical behavior of the magnet coil can be compensated if this is present.
Zweckmäßigerweise wird ferner eine Anordnung aus einer Ventilanordnung 10, 20 und wenigstens zwei Ventileinheiten 9 bereitgestellt. Die Ventileinheiten 9 unterscheiden sich in ihrem Ventileinheit-Typ - haben also insbesondere zueinander unterschiedliche elektrische Ventilaktoren, insbesondere zueinander unterschiedliche Ventilspulen. Die Ventilanordnung 10, 20 verfügt über wenigstens einen, vorzugsweise mehrere, Anschlussabschnitte 8. Einer oder mehrere der Anschlussabschnitte 8 sind kompatibel zu beiden genannten Ventileinheiten 9; d.h. an diesen Anschlussabschnitt 8 kann wahlweise die erste Ventileinheit 9 oder die zweite Ventileinheit 9 angeschlossen werden und mit passenden Ansteuersignalen versorgt werden, um einen vorgegebenen Stellungswechsel eines Ventilglieds zu bewirken.Furthermore, an arrangement comprising a valve arrangement is expediently used 10 , 20th and at least two valve units 9 provided. The valve units 9 differ in their valve unit type - that is to say they have electrical valve actuators that are different from one another, in particular valve coils that differ from one another. The valve arrangement 10 , 20th has at least one, preferably several, connection sections 8th . One or more of the connection sections 8th are compatible with both named valve units 9 ; ie to this connection section 8th can optionally use the first valve unit 9 or the second valve unit 9 are connected and supplied with suitable control signals in order to effect a predetermined change in position of a valve member.
Nachstehend sollen weitere exemplarische Aspekte erläutert werden.Further exemplary aspects will be explained below.
Die Ventileinheiten 9 werden zweckmäßigerweise individuell über die Steuerelektronikanordnung 1 angesteuert. Die Steuerelektronikanordnung 1 befindet sich zweckmäßigerweise in der exemplarisch als Anschlussplatte ausgeführten Anschlussanordnung 7. Mittels der Steuerelektronikanordnung 1 können zweckmäßigerweise verschiedene Typen von Ventileinheiten 9 angesteuert werden.The valve units 9 are expediently individually via the control electronics arrangement 1 controlled. The control electronics assembly 1 is expediently located in the connection arrangement designed as a connection plate as an example 7th . By means of the control electronics assembly 1 can expediently different types of valve units 9 be controlled.
Die Steuerelektronikanordnung 1 ist zweckmäßigerweise individuell auf eine, mehrere oder jede Ventileinheit 9 angepasst, die von der Steuerelektronikanordnung 1 angesteuert wird. Die Anpassung erfolgt auf Basis des erkannten Typs der jeweiligen Ventileinheit 9. Die Steuerelektronikanordnung ist insbesondere in Bezug auf Leistungsdaten und/oder eine Ansteuerart an ein oder mehrere Ventileinheiten 9 angepasst.The control electronics assembly 1 is expediently individual to one, several or each valve unit 9 adapted by the control electronics assembly 1 is controlled. The adjustment takes place on the basis of the recognized type of the respective valve unit 9 . The control electronics arrangement is in particular with regard to performance data and / or a type of control to one or more valve units 9 customized.
Wenn eine Ventileinheit durch eine Ventileinheit eines anderen Typs ersetzt wird, so passt sich die Steuerelektronikanordnung 1 zweckmäßigerweise auf Basis der Erkennung des Typs der Ventileinheit 9 an den Typ der neuen Ventileinheit 9 an. Ein Wechsel der Steuerelektronikanordnung 1 ist daher bei einem Wechsel des Typs der Ventileinheit 9 nicht erforderlich.If a valve unit is replaced by a valve unit of a different type, the control electronics arrangement adapts 1 expediently based on the detection of the type of valve unit 9 to the type of the new valve unit 9 on. A change in the control electronics arrangement 1 is therefore when changing the type of valve unit 9 not mandatory.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, unterschiedliche Ventileinheiten 9, insbesondere Ventileinheiten 9, die sich in ihrer Magnetspule unterscheiden, zu erkennen und anschließend auf Basis der Erkennung mit einem angepassten Ansteuersignal, insbesondere einem individuellen Aktivierungsstrom und/oder einem individuellen Haltestrom anzusteuern. Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, die Erkennung des Typs der Ventileinheit 9 beim Ansteuern, d.h. Bestromen der Magnetspule der Ventileinheit 9 durchzuführen. Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, nach der Erkennung des Ventileinheit-Typs die Ansteuerung zu einer individuellen Ansteuerung zu ändern.The valve arrangement 10 , 20th is expediently designed, different valve units 9 , especially valve units 9 that differ in their magnetic coil, and then to control them based on the detection with an adapted control signal, in particular an individual activation current and / or an individual holding current. The valve arrangement is expedient 10 , 20th designed to recognize the type of valve unit 9 when actuating, ie energizing, the solenoid of the valve unit 9 perform. The valve arrangement 10 , 20th is expediently designed to change the control to an individual control after the detection of the valve unit type.
Bei konventionellen Ventilanordnungen kommen üblicherweise individuelle Haltestromabsenkungs-Ansteuerungen in der Ventileinheit und/oder der Anschlussplatte zum Einsatz. Im Gegensatz hierzu wird bei der vorliegenden Ventilanordnung 10 zweckmäßigerweise ein im Pneumatikinterface der Ventilanordnung 10 integrierter Treiberbaustein (als Teil der Steuerelektronikanordnung 1) für unterschiedliche Ventileinheiten 9, insbesondere Ventileinheiten mit unterschiedlichen Magnetspulen eingesetzt. Mit der Steuerelektronikanordnung werden zweckmäßigerweise individuelle Haltesignale als Haltestromabsenkungs-Ansteuerungen bereitgestellt.With conventional valve arrangements, individual holding current reduction controls are usually used in the valve unit and / or the connection plate. In contrast, in the present valve arrangement 10 expediently one in the pneumatic interface of the valve arrangement 10 Integrated driver module (as part of the control electronics arrangement 1 ) for different valve units 9 , in particular valve units with different solenoid coils are used. With the control electronics arrangement, individual holding signals are expediently provided as holding current reduction controls.
Exemplarisch umfasst die Ventilanordnung 10, 20 Ventileinheiten 9 unterschiedlichen Typs. Die unterschiedliche Ansteuerung verschiedener Magnetspulen ermöglicht eine Mischung mehrerer Magnetventiltypen auf einer gemeinsamen Ventilplattform.The valve arrangement includes as an example 10 , 20th Valve units 9 different types. The different control of different solenoid coils enables a mixture of several types of solenoid valves on a common valve platform.
Zweckmäßigerweise erfolgen die Ansteuerungen über elektrischen Multipol und/oder über Buskommunikation. Zweckmäßigerweise werden mit der Ventilanordnung 10, 20 Ventileinheiten 9 mit unterschiedlichen Eigenschaften, z.B. unterschiedlichen Leistungsdaten wie Durchflüsse, Schaltzeiten, Lebensdauer, Explosionsschutz, Temperaturbereiche betrieben, zweckmäßigerweise an demselben Anschlussabschnitt 8. The controls are expediently carried out via electrical multipole and / or via bus communication. Appropriately, with the valve assembly 10 , 20th Valve units 9 with different properties, e.g. different performance data such as flow rates, switching times, service life, explosion protection, temperature ranges, expediently operated on the same connection section 8th .
Zweckmäßigerweise ist die Steuerelektronikanordnung 1 als eine gemeinsame Schaltung ausgeführt. Die Erkennung und Ansteuerung von Ventileinheiten 9 ist insbesondere mehrkanalig in der Schaltung integriert.The control electronics arrangement is expedient 1 designed as a common circuit. The detection and control of valve units 9 is in particular integrated into the circuit in multiple channels.
Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, im Rahmen der Erkennung eines Typs einer Ventileinheit 9 eine Zuordnung zu einer bereits vorhandenen Charakteristik durchzuführen; d.h. die Ventilanordnung 10, 20 wählt aus hinterlegten Charakteristika die zur aktuell erkannten Ventileinheit 9 passende aus und steuert die Ventileinheit 9 dann entsprechend an.The valve arrangement is expedient 10 , 20th formed in the context of the detection of a type of a valve unit 9 carry out an assignment to an already existing characteristic; ie the valve assembly 10 , 20th selects the currently recognized valve unit from the stored characteristics 9 suitable and controls the valve unit 9 then accordingly.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist insbesondere ausgebildet, den Magnetspulentyp durch Auswertung eines Strom-Spannungs-Zeitverlaufs und/oder einer daraus abgeleiteten Größe zu erkennen. Vorzugsweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, die Erkennung zu Beginn der Bestromung anhand des Stromanstiegs und/oder Stromverlaufs durchzuführen.The valve arrangement 10 , 20th is designed in particular to recognize the type of magnet coil by evaluating a current-voltage-time curve and / or a variable derived therefrom. Preferably the valve assembly is 10 , 20th designed to perform the detection at the beginning of the energization based on the current rise and / or current curve.
Die Ventilanordnung 10, 20 ist insbesondere ausgebildet, die Magnetspule nach Erkennung und Zuordnung zu einer bekannten Charakteristik mit einem entsprechendem Strom und/oder einer Spannung anzusteuern, insbesondere digital getaktet oder stetig analogtechnisch realisiert.The valve arrangement 10 , 20th is designed in particular to control the magnet coil after detection and assignment to a known characteristic with a corresponding current and / or voltage, in particular digitally clocked or implemented continuously using analog technology.
Zweckmäßigerweise sind in der Steuerelektronikanordnung 1 mehrere Kanäle der Ventilansteuerung in einer gemeinsamen Elektronik integriert, z.B. auf einer gemeinsamen Leiterplatte oder in einem integrierten Schaltkreis. Appropriately are in the control electronics assembly 1 several channels of the valve control integrated in a common electronics, eg on a common printed circuit board or in an integrated circuit.
Zweckmäßigerweise umfasst die Steuerelektronikanordnung 1 eine Treiberschaltung, die mit oder ohne externer Spannungsversorgung betrieben werden kann. Im Fall ohne externer Spannungsversorgung erfolgt die Versorgung aus mindestens einer der anliegenden Signalspannungen.The control electronics arrangement expediently comprises 1 a driver circuit that can be operated with or without an external power supply. If there is no external power supply, the supply is made from at least one of the signal voltages present.
Zweckmäßigerweise ist die Steuerelektronikanordnung 1 ausgebildet, eine Informationsweiterleitung des erkannten Spulentyps an ein übergeordnetes Kommunikationssystem (z.B. zur Produktidentifizierung und/oder Soll-Ist-Vergleich von Komponenten) durchzuführen.The control electronics arrangement is expedient 1 designed to carry out information forwarding of the recognized coil type to a higher-level communication system (eg for product identification and / or target / actual comparison of components).
Zweckmäßigerweise ist die Ventilanordnung 10, 20 ausgebildet, durch Auswertung eines als PWM-Signal vorliegenden Ansteuersignals eine Bewegung und/oder Stellung eines Ventilglieds zu erfassen.The valve arrangement is expedient 10 , 20th designed to detect a movement and / or position of a valve member by evaluating a control signal present as a PWM signal.
Zweckmäßigerweise umfasst wenigstens eine Ventileinheit ein Proportionalventil. Die Ventilanordnung 10, 20 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, eine spezifische Ansteuerung des Proportionalventils durchzuführen, zweckmäßigerweise auf Basis des erkannten Ventileinheit-Typs. Das Proportionalventil hat vorzugweise einen analogen Eingang. Zweckmäßigerweise verfügt die Ventilanordnung 10, 20 über eine änderbare Ansteuer- und/oder Regelcharakteristik zur Ansteuerung einer Ventileinheit 9, insbesondere eines Proportionalventils.At least one valve unit expediently comprises a proportional valve. The valve arrangement 10 , 20th is expediently designed to carry out a specific control of the proportional valve, expediently on the basis of the recognized valve unit type. The proportional valve preferably has an analog input. The valve arrangement expediently has 10 , 20th via a changeable control and / or control characteristic for controlling a valve unit 9 , especially a proportional valve.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
-
DE 102005041510 A1 [0002]DE 102005041510 A1 [0002]
