DE10243563A1

DE10243563A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Austausch von Informationsdaten zwischen einer elektrischen Antriebsmaschine und einem Steuergerät oder dergleichen

Info

Publication number: DE10243563A1
Application number: DE2002143563
Authority: DE
Inventors: Carsten Dr. Rebbereh
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Austausch von Informationsdaten zwischen einer elektrischen Antriebsmaschine und einem der elektrischen Antriebsmaschine zugeordneten Informationsempfänger, insbesondere ein Steuergerät oder dergleichen, wobei die Informationsdaten in der elektrischen Antriebsmaschine in elektronisch lesbarer Form abgespeichert sind. Es ist vorgesehen, dass die Informationen über eine der elektrischen Energieversorgung der Antriebsmaschine (10) dienenden Zuleitung (12) übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Austausch von Informationsdaten zwischen einer elektrischen Antriebsmaschine und einem der elektrischen Antriebsmaschine zugeordneten Steuergerät oder dergleichen.

Es ist bekannt, elektrische Antriebsmaschinen mit einem so genannten digitalen Typenschild zu versehen. So ist beispielsweise in der DE 197 30 492 A1 beschrieben, Informationen über die Antriebsmaschine, wie beispielsweise Typinformationen, Inbetriebnahmeinformationen, in einer in der Antriebsmaschine angeordneten Speichereinheit abzuspeichern. Dies bietet den Vorteil, dass Informationen über die Antriebsmaschine durch Auslesen der Speichereinheit automatisierbar zur Verfügung stehen. Nachteilig bei der aus der DE 197 30 492 A1 bekannten Lösung ist jedoch, dass die in die Antriebsmaschine integrierte Speichereinheit mit einer eigenen Schnittstelle beziehungsweise einem eigenen Interface zur Kopplung mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit versehen ist, wobei eine zusätzliche Verbindung, beispielsweise über ein serielles Bussystem, zwischen Antriebsmaschine und Steuer- und/oder Regeleinheit erforderlich ist.

Aus der DE 100 12 799 C2 ist ein drehzahlsteuerbarer Drehstrommotor zum Betrieb an einem Frequenzumrichter bekannt, wobei der Motor einen Speicherbaustein aufweist, in welchem die für den Umrichter relevanten Motordaten abgelegt sind. Der Umrichter umfasst eine Auswerteeinheit zum Auslesen des Speicherbausteines. Zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen Speicherbaustein im Motor und Datenauswerteeinheit im Umrichter ist eine zusätzliche Signalleitung er forderlich, wobei die DE 100 12 799 C2 vorschlägt, hierzu vorhandene Resolver-Signalleitungen zu nutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, mittels denen in einfacher Weise eine Kommunikation zwischen einem Informationsdaten über die elektrische Antriebsmaschine abspeichernden Speichermittel und einem Informationsempfänger möglich sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass die Informationen über eine der elektrischen Energieversorgung der Antriebsmaschine dienenden Zuleitung übertragen werden, kann vorteilhaft auf die Anordnung einer zusätzlichen Signalleitung verzichtet werden. Das Auslesen des Speichermittels der elektrischen Antriebsmaschine ist somit ohne das Schalten zusätzlicher Signalleitungen oder dergleichen möglich. Der Aufwand wird somit erheblich reduziert und das Auslesen von Informationen aus dem Speichermittel der elektrischen Antriebsmaschine ist somit flexibel, insbesondere von unterschiedlichsten Steuergeräten, die an unterschiedlichen Orten angeordnet sein können, möglich. Entscheidend ist, dass sowohl das Steuergerät als auch das Speichermittel über die elektrische Energieversorgungszuleitung der elektrischen Antriebsmaschine kommunizieren.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass für den Informationsaustausch zwischen Steuergerät und elektrischer Antriebsmaschine wenigstens eine, insbesondere zwei Adern der Zuleitung, vorzugsweise zwei Phasen oder eine Phase und eine Schirmleitung der Zuleitung genutzt werden. Hierdurch lassen sich die Informationssignale in einfacher Weise in die Zuleitung einkoppeln beziehungsweise aus dieser auskoppeln. Insbesondere, wenn in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die Informationssignale mittels hochfrequenter Trägersignale auf die wenigs tens eine Ader der Zuleitung aufmoduliert werden, lassen sich in einfacher Weise umfangreiche Informationsinhalte übertragen.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Austausch der Informationsdaten während einer parallelen Energieversorgung der elektrischen Antriebsmaschine erfolgt. Somit kann unabhängig vom momentanen Betriebsmodus der elektrischen Antriebsmaschine ein Auslesen der benötigten Informationen über die elektrische Antriebsmaschine erfolgen.

Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Austausch der Informationsdaten zu Zeitpunkten erfolgt, in denen keine Energieversorgung der elektrischen Antriebsmaschine erfolgt. Dies bedeutet, zu diesen Zeitpunkten steht die der Energieversorgung dienende Zuleitung ausschließlich für die Übertragung der Informationsdaten zur Verfügung. Insofern verringert sich der Aufwand für das Modulieren der Informationsdaten beziehungsweise für das Demodulieren der Informationsdaten, da auf Spannungspegel, Oberwellen oder dergleichen einer parallelen Energieversorgung keine Rücksicht genommen werden muss.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die schematisch eine Schaltungsanordnung einer drehzahlsteuerbaren elektrischen Antriebsmaschine zeigt, näher erläutert.
Die Figur zeigt eine elektrische Antriebsmaschine 10, beispielsweise einen Drehstrommotor, der Teil eines drehzahlveränderbaren Antriebes ist. Die Antriebsmaschine 10 ist über eine der elektrischen Energieversorgung dienenden Zuleitung 12 mit einem Energieversorgungsnetz 14 verbunden. In die Zu leitung 12 ist ein Umrichter 16 eingebunden, der einer Frequenzänderung der Netzfrequenz des Energieversorgungsnetzes 14 in eine Antriebsfrequenz der Antriebsmaschine 10 dient. Zur Steuerung des Umrichters 16 umfasst dieser ein Steuergerät 18.
Aufbau und Wirkungsweise einer über einen Umrichter an einem Energieversorgungsnetz betriebenen elektrischen Antriebsmaschine sind allgemein bekannt, so dass hierauf im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher eingegangen wird.
Allgemein bekannt ist, dass beispielsweise zur Inbetriebnahme des Umrichters 16 und/oder der elektrischen Antriebsmaschine 10 eine Parametrierung des Umrichters 16 auf die Antriebsmaschine 10 erfolgen muss. Hierzu sind in das Steuergerät 18 spezifische Motordaten der Antriebsmaschine 10 einzulesen. Diese Motordaten sind auf einem Speichermittel 20 in elektronisch lesbarer Form in der elektrischen Antriebsmaschine 10 abgelegt. Diese Informationsdaten beinhalten beispielsweise Ersatzschaltbilddaten der Antriebsmaschine 10, Leistungsparameter der Antriebsmaschine 10, Bestellnummer der Antriebsmaschine 10, Typbezeichnungen der Antriebsmaschine 10 oder dergleichen.
Sowohl das Speichermittel 20 als auch das Steuergerät 18 sind über jeweils eine Koppeleinheit 22 beziehungsweise 24 mit der Zuleitung 12 gekoppelt. Die Koppeleinheiten 22 beziehungsweise 24 umfassen unter anderem eine elektromagnetische Spule 26 beziehungsweise 28, die wenigstens einer Ader der Zuleitung 12 zugeordnet ist. Hierbei kann die Zuordnung zu stromführenden Adern der Zuleitung 12 oder zu einer Abschirmung der Zuleitung 12 erfolgen. Aufgrund der kapazitiven Kopplung zwischen den einzelnen Adern müssen für die Ein- beziehungsweise Auskopplung der Signale nicht die gleichen Adern verwendet werden.
Nach weiteren Ausführungsbeispielen kann die Ankopplung auch über Kondensatoren oder drahtlos über nahe der Zuleitung 12 angeordnete Antennen erfolgen.
Während einer Inbetriebnahme des Umrichters 16 und/oder der Antriebsmaschine 10 kann nunmehr über das Steuergerät 18 das Auslesen der Informationsdaten aus dem Speichermittel 20 initiiert werden. Durch Einkoppeln entsprechender Steuersignale in die Zuleitung 12 durch das Steuergerät 18 kann das Speichermittel 20 aktiviert werden, wobei gleichzeitig über dieses Einkoppeln der Steuersignale eine notwendige Energieversorgung des Speichermittels 20 realisierbar ist. Nach weiteren Ausführungsbeispielen kann das Speichermittel 20 auch über andere, beispielsweise interne Energieversorgungsmittel verfügen.
Nach Initialisierung des Speichermittels 20 werden die relevanten Informationsdaten in die Zuleitung 12 eingekoppelt und vom Steuergerät 18 ausgelesen und entsprechend verarbeitet.
Die Kommunikation zwischen Steuergerät 18 und Speichermittel 20 kann hierbei entweder im spannungslosen Zustand der Zuleitung 12 erfolgen. Dies wird regelmäßig bei Inbetriebnahme nach Neuinstallation oder Wartung der Fall sein. Ferner kann in Wartungsfällen, beispielsweise zur Ersatzteilbeschaffung oder dergleichen, eine Bestellnummer, Typbezeichnung und so weiter aus dem Speichermittel 20 ausgelesen werden.
Eine Kommunikation zwischen Steuergerät 18 und Speichermittel 20 ist auch im Falle einer aktiven Energieversorgung der Antriebsmaschine 10 möglich. Hierbei erfolgt eine Modulation der Signale derart, dass diese eindeutig von den infolge einer Energieübertragung generierten Signalen, beispielsweise Oberwellen oder dergleichen, trennbar sind.
Es wird ohne weiteres deutlich, dass durch Nutzung der Energieversorgung der Antriebsmaschine 10 dienenden Zuleitung 12 eine direkte Kommunikation zwischen Steuergerät 18 und Speichermittel 20 möglich ist, ohne dass zusätzliche, nur diesen Kommunikationszwecken dienende Signalleitungen erforderlich sind.

Claims

Verfahren zum Austausch von Informationsdaten zwischen einer elektrischen Antriebsmaschine und einem der elektrischen Antriebsmaschine zugeordneten Informationsempfänger, insbesondere ein Steuergerät oder dergleichen, wobei die Informationsdaten in der elektrischen Antriebsmaschine in elektronisch lesbarer Form abgespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen über eine der elektrischen Energieversorgung der Antriebsmaschine (10) dienenden Zuleitung (12) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Informationsaustausch wenigstens eine, insbesondere zwei Adern der Zuleitung (12) genutzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsdaten mittels Frequenz-Trägersignale auf die wenigstens eine Ader aufmoduliert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch von Informationsdaten während einer Energieversorgung der elektrischen Antriebsmaschine (10) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch von Informationsdaten zu Zeitpunkten erfolgt, in denen keine Energieversorgung der elektrischen Antriebsmaschine (10) erfolgt.
Schaltungsanordnung zum Austausch von Informationsdaten zwischen einer elektrischen Antriebsmaschine und einem Steuergerät oder dergleichen, mit einem der elektrischen Antriebsmaschine zugeordneten elektrisch lesbaren Speichermittel und einem dem Steuergerät zugeordneten Lese-/Schreibelement und einer Kommunikationsverbindung zwischen Speichermit tel und Lese-/Schreibeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsverbindung von einem Energieversorgungssystem der elektrischen Antriebsmaschine (10) gebildet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermittel (20) und das Steuergerät (18) über jeweils eine Koppeleinheit (22, 24) mit einer Zuleitung, insbesondere mit wenigstens einer integrierten Ader und/oder Schirm der Zuleitung (12) des Energieversorgungssystems verbunden sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinheiten (22, 24) elektromagnetische Spulen (26, 28) und/oder Kondensatoren und/oder Antennen zum Einkoppeln beziehungsweise Auskoppeln der Informationsdaten(-signale) umfassen.