DE112013002370B4

DE112013002370B4 - Elektromagnetventilsystem

Info

Publication number: DE112013002370B4
Application number: DE112013002370.9T
Authority: DE
Inventors: c/o SMC Kabushiki Kaisha Morikawa Fumio; c/o SMC Kabushiki Kaisha Sakamura Naoki
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2033-04-27
Also published as: US9488990B2; DE112013002370T5; CN104271963A; MX346209B; KR20140144745A; RU2014144601A; TW201408918A; TWI593904B; CN104271963B; WO2013168723A1; JP5717073B2; BR112014028112A2; MX2014013543A; RU2604118C2; JP2013253693A; US20150083260A1; KR101640174B1; BR112014028112B1; RU2604118C9

Abstract

In einem Elektromagnetventilsystem (10, 10a, 100, 200, 300, 300a) ist eine Mehrzahl erster bis dritter Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) in eine Mehrzahl erster bis dritter Gruppen (14, 16, 18) unterteilt. In diesem Fall ist eine Sicherheitsstromquellensteuereinheit (22, 22a) vorgesehen, um die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) für jede der ersten bis dritten Gruppen (14, 16, 18) zu steuern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektromagnetventilsystem, das mit einer Sicherheitsfunktion für mehrere Elektromagnetventileinheiten, die in Form eines Verteilers vorgesehen sind, ausgestattet ist.
Stand der Technik
Bisher ist ein Elektromagnetventilsystem bekannt, bei dem mehrere Elektromagnetventileinheiten verbunden sind, um einen Verteiler zu bilden, wobei das System außerdem eine Sicherheitsvorrichtung oder eine Sicherheitsgegenmaßnahme für den Zweck aufweist, Abnormalitäten oder Fehlfunktionen von Elektromagnetventilen in allen Elektromagnetventileinheiten zu vermeiden.
Bei einem solchen Elektromagnetventilsystem beispielsweise in einer seriellen Transmissionseinheit, die Steuersignale an die Elektromagnetventileinheiten ausgibt, oder in einer Schaltung, die Steuersignale an benachbarte Elektromagnetventileinheiten von den mehreren Elektromagnetventileinheiten ausgibt, können bekanntermaßen Fehlfunktionen durch Ausfälle oder dergleichen auftreten. In diesem Fall ist es als eine Sicherheitsvorrichtung oder eine Sicherheitsgegenmaßnahme notwendig, dass ein Zustand eintritt, bei dem eine Elektromagnetventileinheit nicht gesteuert werden kann, obwohl ein Steuersignal in ein Elektromagnetventil der diese Abnormalität zeigenden Elektromagnetventileinheit eingegeben wird.
Wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-139264 beschrieben ist, hat daher die vorliegende Anmelderin eine Elektromagnetventilsteuervorrichtung vorgeschlagen, die eine zwischen einer seriellen Transmissionseinheit angeordnete Verriegelungseinheit aufweist, die jeweils Steuersignale an eine Mehrzahl von Elektromagnetventileinheiten ausgibt und die eine Verriegelungssteuerung für alle der Elektromagnetventileinheiten durchführt. Da die Verriegelungseinheit gemeinsamen Signalen unterworfen wird, die von der seriellen Transmissionseinheit an die Elektromagnetventileinheiten ausgegeben werden, wird bei einer solchen Verriegelungssteuerung die Verriegelungssteuerung einheitlich hinsichtlich der gesamten Elektromagnetventilsteuervorrichtung durchgeführt.
Außerdem ist in der Beschreibung des europäischen Patentes EP 2026156 B1 ein Sicherheitsmodul beschrieben, das ein Schaltmittel für eine Stromquellenzufuhrleitung aufweist, so dass in einem Zustand, in welchem das Schaltmittel betätigt wird, eine Ventilmodulstromquellenzufuhrleitung, durch welche über das Sicherheitsmodul Strom zugeführt wird, unterbrochen wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei der in der Beschreibung des europäischen Patentes EP 2026156 B1 beschriebenen Struktur unterbricht aber das Schaltmittel die Stromquellenzufuhrleitung zu allen Ventilmodulen. Aus diesem Grund wird die Stromzufuhr auch zu anderen Elektromagnetventileinheiten unterbrochen, die in keinem Zusammenhang mit dem Elektromagnetventil stehen, bei dem eine Abnormalität aufgetreten ist. Dementsprechend ist mit der Gestaltung gemäß dem europäischen Patent EP 2026156 B1 die Sicherheitsvorrichtung oder Sicherheitsgegenmaßnahme nicht adäquat.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme gemacht. Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Elektromagnetventilsystem vorzuschlagen, bei dem in einer Mehrzahl von Elektromagnetventilen, die als ein Verteiler ausgestaltet sind, die Sicherheit erhöht werden kann, indem der Betrieb zuverlässig und wirksam lediglich im Hinblick auf diejenigen Elektromagnetventile unterbrochen wird, die nicht betrieben werden sollten.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist die vorliegende Erfindung charakterisiert durch ein Elektromagnetventilsystem mit mehreren Elektromagnetventileinheiten, die in Form eines Verteilers vorgesehen sind, wobei die Elektromagnetventileinheiten jeweils durch Steuersignale gesteuert werden, wobei die mehreren Elektromagnetventileinheiten in mehrere Gruppen aufgeteilt sind, wobei das Elektromagnetventil außerdem eine Steuereinheit zum direkten Steuern von Elektromagnetventilen in den mehreren Elektromagnetventileinheiten unabhängig von den Steuersignalen hinsichtlich jeder der mehreren Gruppen aufweist, und wobei in einem Zustand, in dem die Steuersignale den Elektromagnetventileinheiten zugeführt werden, die Steuereinheit zwischen einem betreibbaren Zustand, in dem die Elektromagnetventileinheiten gesteuert werden können, und einem inoperablen Zustand, in dem die Elektromagnetventileinheiten nicht betrieben werden können, umschaltet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die mehreren Elektromagnetventileinheiten, die in mehrere Gruppen aufgeteilt wurden, für jede Gruppe durch die Steuereinheit gesteuert. Mittels einer solchen Steuerung werden Elektromagnetventile in den Elektromagnetventileinheiten zwischen einem betreibbaren Zustand, in welchem die Elektromagnetventile in Reaktion auf Steuersignale gesteuert werden können, und einem nicht betreibbaren Zustand, in welchem die Elektromagnetventile unabhängig von den Steuersignalen nicht betrieben werden können, geschaltet.
Dadurch, dass die Steuereinheit die Elektromagnetventileinheiten gruppenweise steuert, können auf diese Weise die Elektromagnetventile einer Gruppe, die ein Elektromagnetventil, das nicht betrieben werden sollte, aufweist, so gesteuert werden, dass sie nicht arbeiten, während Elektromagnetventile der anderen Gruppen so gesteuert werden können, dass sie betrieben werden können. Außerdem kann die Steuereinheit die Elektromagnetventileinheiten in einen nicht betreibbaren Zustand schalten, in dem sie unabhängig von dem Steuersignal nicht gesteuert werden können. Auch in dem Fall eines Ausfalls der Vorrichtung, welche das Steuersignal ausgibt, oder von Schaltungen, die sich auf das Steuersignal in den Elektromagnetventileinheiten oder den Elektromagnetventilen beziehen, können hierdurch Elektromagnetventile, die nicht betrieben werden sollen, zuverlässig und effizient in ihrem Betrieb unterbrochen werden. Dementsprechend kann die Sicherheit einer Mehrzahl von Elektromagnetventileinheiten, die einen Verteiler bilden, erhöht werden.
Außerdem kann die Steuereinheit eine Elektromagnetventilsteuereinheit zur Ausgabe der Steuersignale an die Elektromagnetventileinheiten aufweisen, um dadurch die Elektromagnetventileinheiten zu steuern, und eine Stromquellensteuereinheit zum Umschalten zwischen dem betreibbaren Zustand und dem nicht betreibbaren Zustand der Elektromagnetventileinheiten.
Das Elektromagnetventilsystem kann außerdem eine Stromquelle für die Zufuhr von elektrischem Strom zu den mehreren Elektromagnetventileinheiten aufweisen und eine Mehrzahl von Stromzufuhrwegen, welche die mehreren Elektromagnetventileinheiten und die Stromquelle für jede der mehreren Gruppen verbinden. In diesem Fall steuert die Stromquellensteuereinheit einen Stromzufuhrzustand, in dem Strom von der Stromquelle den mehreren Stromzufuhrwegen für jede der mehreren Gruppen zugeführt wird.
Das Elektromagnetventilsystem kann außerdem Schaltmittel zum Verbinden der mehreren Stromzufuhrwege und der Stromquelle aufweisen, wobei in Abhängigkeit von einer Steuerung der Stromquellensteuereinheit das Schaltmittel den Stromzufuhrzustand, in dem den Stromzufuhrwegen Strom zugeführt wird, umschaltet.
In diesem Fall kann die Stromquellensteuereinheit zwischen der Stromquelle und den Elektromagnetventileinheiten angeordnet sein, und die Schaltmittel können in der Stromquellensteuereinheit vorgesehen sein. Außerdem können die Schaltmittel in jeder der mehreren Gruppen vorgesehen sein.
Außerdem kann jede der Gruppen wenigstens zwei der Elektromagnetventileinheiten aufweisen. Eine der Elektromagnetventileinheiten kann ein erstes Ventil aufweisen, dessen Betriebszustand in Abhängigkeit von einer Steuerung der Steuereinheit geschaltet wird, und eine andere der Elektromagnetventileinheiten kann ein zweites Ventil aufweisen, dessen Betriebszustand in Abhängigkeit von einem Zufuhrzustand eines Fluides, das durch die Schaltung des ersten Ventils zugeführt wird, geschaltet wird.
Außerdem kann jede der Gruppen eine Zufuhrzustandsdetektiereinheit aufweisen, um den Zufuhrzustand des Fluides, das dem zweiten Ventil zugeführt wird, zu erfassen.
In diesem Fall kann die Zufuhrzustandsdetektiereinheit einen Drucksensor zur Erfassung eines Druckes des Fluides aufweisen, oder einen Druckschalter zum Ausgeben eines Ausgabesignals, wenn der Druck des Fluides unter einen festgelegten Druck absinkt.
Das Elektromagnetventilsystem kann außerdem eine Zufuhrzustandsbestimmungseinheit aufweisen, die auf der Basis des Zufuhrzustandes des Fluides, der durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheit erfasst wird, bestimmt, ob das Fluid von dem ersten Ventil in geeigneter Weise dem zweiten Ventil zugeführt wird oder nicht.
Des Weiteren kann die Steuereinheit die Elektromagnetventileinheiten auf der Basis der Zufuhr eines Befehlssignals steuern, welches die Betätigung der Elektromagnetventileinheiten befiehlt, und die Zufuhrzustandsfestlegungseinheit kann bestimmen, ob ein Befehlsinhalt des Befehlssignals und der Zufuhrzustand des Fluides konsistent sind oder nicht.
Außerdem kann die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit in der Steuereinheit vorgesehen sein, oder sie kann in einer externen Steuervorrichtung vorgesehen sein, die in der Lage ist, das Befehlssignal zuzuführen. In diesem Fall wird das Befehlssignal von der externen Steuervorrichtung der Steuereinheit zugeführt, oder das Befehlssignal wird von der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit der Steuereinheit zugeführt.
In dem Fall, dass die Zufuhrzustandsdetektiereinheit der Druckschalter ist, kann außerdem die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit bestimmen, dass die Elektromagnetventileinheiten abnormal arbeiten, wenn das Ausgabesignal von dem Druckschalter der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit nicht zugeführt wird, obwohl ein festgelegter Schwellenwertzeitraum von der Zufuhr des Befehlssignals verstrichen ist.
Außerdem kann der Schwellenwertzeitraum eine einstellbare Zeit sein, die länger ist als ein Zeitraum, der von der Zufuhr des Befehlssignals bis zu der Zufuhr des Ausgabesignals zu der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit erforderlich ist, wenn die Elektromagnetventileinheiten normal arbeiten. Hierdurch kann der Schwellenwertzeitraum auf einen beliebigen Wert eingestellt werden.
Wie oben beschrieben wurde, werden mit der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile erreicht.
Im Einzelnen sind bei dem Elektromagnetventilsystem mehrere Elektromagnetventileinheiten in eine Mehrzahl von Gruppen aufgeteilt, und eine Steuereinheit, welche die Elektromagnetventileinheiten für jede der Gruppen steuert, ist vorgesehen. Hierdurch kann der Betriebszustand von Elektromagnetventilen in den Elektromagnetventileinheiten für jede der Gruppen gesteuert werden. Somit können Elektromagnetventile für eine Gruppe, die ein Elektromagnetventil aufweist, das nicht betrieben werden sollte, so gesteuert werden, dass sie nicht arbeiten, während Elektromagnetventile der anderen Gruppen so gesteuert werden können, dass sie arbeiten können. Als Folge hiervon können bei mehreren Elektromagnetventileinheiten, die in der Form eines Verteilers vorgesehen sind, diejenigen Elektromagnetventile, die nicht betrieben werden sollten, zuverlässig und effizient an einem Betrieb gehindert werden, wodurch die Sicherheit erhöht wird.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als illustratives Beispiel gezeigt sind.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht der Konfiguration eines Elektromagnetventilsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Modifikation der Elektromagnetventilsystems, das in 1 gezeigt ist, darstellt;
3 ist ein Schaltdiagramm einer Elektromagnetventileinheit in einem Zustand, in dem sie durch ein Steuersignal gesteuert werden kann, bei einem Elektromagnetventilsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Schaltdiagramm einer Elektromagnetventileinheit in einem Zustand, in dem bei dem in 3 gezeigten Elektromagnetventilsystem eine zweite Elektromagnetventileinheit einer zweiten Gruppe nicht gesteuert werden kann;
5 ist eine schematische Ansicht der Konfiguration eines Elektromagnetventilsystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine schematische Ansicht der Konfiguration eines Elektromagnetventilsystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Zustände entsprechender Komponenten von der Zufuhr eines Befehlssignals von einer externen Steuervorrichtung zu einer Steuereinheit und bis zu der Eingabe von Restdruckinformationen in die externe Steuervorrichtung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Bevorzugte Ausführungsformen eines Elektromagnetventilsystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Elektromagnetventilsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt ist, ist das Elektromagnetventilsystem 10 ausgestattet mit einer Stromquelle 12, mehreren ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d, die in Form eines Verteilers vorgesehen sind, und einer Steuereinheit 19 zum Steuern eines eingeschalteten Zustands, d. h. der Zufuhr von Strom, von der Stromquelle 12 zu den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d.
Die Steuereinheit 19 umfasst eine serielle Transmissionseinheit (nachfolgend der Einfachheit halber als SI-Einheit bezeichnet) (Elektromagnetventilsteuereinheit) 20 und eine Sicherheitsstromquellensteuereinheit (Stromquellensteuereinheit) 22. Die SI-Einheit 20 führt eine sequentielle Steuerung durch, indem ein Steuersignal sc1 an die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d ausgegeben wird. Außerdem steuert die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 Elektromagnetventile (nicht dargestellt) in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d unabhängig von dem Steuersignal sc1. Anders ausgedrückt kann die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 die Elektromagnetventile direkt steuern.
Außerdem ist das Elektromagnetventilsystem 10 ausgestattet mit einer externen Steuervorrichtung 23, die als eine externe Steuerung dient, beispielsweise als ein Sequenzer, eine Seriell-/Parallelwandeleinheit oder eine Sicherheitsgegenmaßnahme-PLC (Speicherprogrammierbare Steuerung SPS) oder dergleichen. Die externe Steuervorrichtung 23 ist über einen Bus 24 an die Steuereinheit 19 angeschlossen und gibt ein Befehlssignal sc2 aus. Hierdurch empfangen die SI-Einheit 20 und die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 der Steuereinheit 19 die Zufuhr des Befehlssignals sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 über den Bus 24.
Die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d sind jeweils in eine Mehrzahl von ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 unterteilt.
Außerdem kann bei dem Elektromagnetventilsystem 10 das Befehlssignal sc2 zum Befehlen des Betriebs der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d von der externen Steuervorrichtung 23 in jede der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 eingegeben werden.
Die Stromquelle 12 liefert eine erforderliche Spannung und Strom und im Einzelnen eine erforderliche Leistung, um den Betrieb jeder der Komponenten in dem Elektromagnetventilsystem 10 zu ermöglichen, und insbesondere der Elektromagnetventile (nicht dargestellt) in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d. Die Stromquelle 12 ist beispielsweise über die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 elektrisch an die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d angeschlossen und liefert diesen Strom.
Die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d umfassen jeweils einen nicht dargestellten Eingangsanschluss, einen nicht dargestellten Ausgangsanschluss und ein nicht dargestelltes Elektromagnetventil, das durch einen Elektromagneten (Solenoid) betrieben wird. Die Elektromagnetventile können beispielsweise einzeln wirkende, doppelt wirkende oder Elektromagnetventile mit drei Positionen sein.
Beispielsweise sind die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d sequentiell von der Seite der Steuereinheit 19 in der Reihenfolge der ersten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, der zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d und der dritten Elektromagnetventileinheiten 18a bis 18d angeordnet. Dementsprechend sind in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d vier Elektromagnetventileinheiten nacheinander parallel angeordnet. Außerdem sind die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d so angeschlossen und angeordnet, dass der Ausgangsanschluss einer benachbarten Elektromagnetventileinheit mit dem Eingangsanschluss einer anderen benachbarten Elektromagnetventileinheit verbunden ist.
In einem solchen Anschlusszustand ist der Eingangsanschluss der ersten Elektromagnetventileinheit 14a, die das eine Ende darstellt, mit der Sl-Einheit 20 der Steuereinheit 19 verbunden. Dementsprechend wird das Steuersignal sc1 von der Sl-Einheit 20 dem Eingangsanschluss zugeführt.
Beispielsweise wird in der ersten Elektromagnetventileinheit 14a das Elektromagnetventil der ersten Elektromagnetventileinheit 14a in Abhängigkeit von dem Steuersignal sc1 von der Sl-Einheit 20 betrieben. Über ihren Ausgangsanschluss gibt außerdem die erste Elektromagnetventileinheit 14a das Steuersignal sc1 an den Eingangsanschluss einer benachbarten ersten Elektromagnetventileinheit 14b weiter. Auf diese Weise wird das Steuersignal sc1 zur Betätigung sequentiell an die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d gegeben.
Außerdem sind in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d Stromzufuhrwege 26, 28 und 30 in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 vorgesehen.
Die Stromzufuhrwege 26, 28 und 30 sind beispielsweise mit der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 der Steuereinheit 19 verbunden und jeweils über die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d angeordnet. Außerdem liefern die Stromzufuhrwege 26, 28, 30 Strom, der von der Stromquelle 12 über die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 zugeführt wird, an die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d.
In dem Fall, dass Strom von dem Stromzufuhrweg 26 für die erste Gruppe 14 zugeführt wird, werden dementsprechend die Elektromagnetventile (nicht dargestellt) der ersten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, die in der ersten Gruppe 14 angeordnet sind, in einen Zustand versetzt (nachfolgend als ein „betreibbarer Zustand“ bezeichnet), in welchem die Elektromagnetventile in Abhängigkeit von dem Steuersignal sc1 von der Sl-Einheit 20 gesteuert werden können. Andererseits werden in dem Fall, dass den Elektromagnetventilen von der Stromquelle 12 kein Strom zugeführt wird, die Elektromagnetventile in einen Zustand versetzt (nachfolgend als ein „nicht betreibbarer Zustand“ bezeichnet), in welchem die Elektromagnetventile nicht gesteuert werden können, auch wenn ihnen das Steuersignal sc1 zugeführt wird.
In ähnlicher Weise werden die Elektromagnetventile (nicht dargestellt) der zweiten und dritten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d und 18a bis 18d, die in den zweiten bzw. dritten Gruppen 16 und 18 angeordnet sind, in Abhängigkeit von der Stromzufuhr von den Stromzufuhrwegen 26 und 28 für die zweiten und dritten Gruppen 16 und 18 in einen betreibbaren Zustand oder einen nicht betreibbaren Zustand versetzt.
Außerdem ist bei dem Elektromagnetventilsystem 10 die Zahl der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d nicht auf zwölf beschränkt, wie es beispielsweise in 1 gezeigt ist. Anders ausgedrückt kann bei dem Elektromagnetventilsystem 10 jede beliebige Anzahl an Elektromagnetventileinheiten vorgesehen sein.
Wie in 1 gezeigt ist, sind außerdem die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d in drei jeweilige erste bis dritte Gruppen 14, 16 bzw. 18 unterteilt. Das Elektromagnetventilsystem 10 ist nicht auf die in 1 gezeigte Anordnung beschränkt, und die Elektromagnetventileinheiten können in jede beliebige Zahl von Gruppen von wenigstens zwei oder mehr aufgeteilt sein.
Außerdem sind in 1 die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d in die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 mit jeweils vier unterteilt. Außerdem ist das Elektromagnetventilsystem 10 nicht auf die in 1 gezeigte Anordnung beschränkt, und jede beliebige Zahl von Elektromagnetventileinheiten von wenigstens eins oder mehr kann in jeder der Gruppen vorgesehen sein.
Die SI-Einheit 20 ist zwischen dem Bus 24 und der ersten Elektromagnetventileinheit 14a angeschlossen. Ein Steuersignal sc1 in Reaktion auf das Befehlssignal sc2, das über den Bus 24 von der externen Steuervorrichtung 23 eingegeben wird, wird von der SI-Einheit in die erste Elektromagnetventileinheit 14a eingegeben.
Die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 ist zwischen dem Bus 24 und der ersten Elektromagnetventileinheit 14a angeschlossen. In Abhängigkeit von dem Befehlssignal sc2, das über den Bus 24 von der externen Steuervorrichtung 23 eingegeben wird, steuert die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 die Stromzufuhr zu den Elektromagnetventilen (nicht dargestellt) der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d hinsichtlich jeder der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18.
Wie beispielsweise in 1 gezeigt ist, ist außerdem die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 mit Sicherheitsschaltern (Schaltmitteln) 32, 34 und 36 für die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 ausgestattet. Enden der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 sind jeweils an die Stromquelle 12 angeschlossen, während andere Enden hiervon mit den Stromzufuhrwegen 26, 28 bzw. 30 in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 verbunden sind.
In Abhängigkeit von dem Befehlssignal sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 sind außerdem die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 so aufgebaut, dass sie in der Lage sind, für jede der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 den Stromzufuhrzustand von der Stromquelle 12 zu den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 EIN oder AUS zu schalten. Außerdem können die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 sowohl an einer Plusseite als auch einer Minusseite der Stromquelle 12 angeordnet sein.
Die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 kann so konfiguriert sein, dass sie in der Lage ist, Steuersignale entsprechend dem Befehlssignal sc2 separat an die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 auszugeben, wodurch entsprechend diesen Steuersignalen die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d für jede der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 gesteuert werden.
Der Bus 24 ist an die Steuereinheit 19 angeschlossen und gleichzeitig an die externe Steuervorrichtung 24. Der oben genannte Bus 24 gibt beispielsweise ein Befehlssignal sc2, das von der externen Steuervorrichtung 23 eingegeben wird und den Betrieb der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d betrifft, an die SI-Einheit 20 und die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22, die die Steuereinheit 19 bilden, aus.
Das Elektromagnetventilsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebs- und Wirkungsweise des Elektromagnetventils 10 beschrieben.
Zunächst sind in dem Fall, dass das Elektromagnetventilsystem 10 normal verwendet wird, alle Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 in der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 in einem EIN-Zustand. Im Einzelnen ist die Stromquelle 12 über die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 jeweils an die Stromzufuhrwege 26, 28 und 30 angeschlossen. Man beachte, dass in 1 die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 so dargestellt sind, dass sie in einem AUS-Zustand sind.
In diesem Fall wird der von der Stromquelle 12 zugeführte Strom anschließend über die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 den Stromzufuhrwegen 26, 28 bzw. 30 zugeführt. Als Folge hiervon wird allen ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d in allen der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 Strom zugeführt.
Dementsprechend werden die Elektromagnetventile (nicht dargestellt) aller ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d entsprechend dem Steuersignal sc1, das von der SI-Einheit 20 eingegeben wird, in einen betreibbaren Zustand versetzt.
Bei Verwendung des Elektromagnetventilsystems 10 kann andererseits ein Fall auftreten, bei dem Elektromagnetventile lediglich eines Teils der Elektromagnetventileinheiten, beispielsweise Elektromagnetventile lediglich der zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d, die zu der zweiten Gruppe 16 gehören, nicht betreibbar werden und in einen nicht betreibbaren Zustand versetzt werden. In diesem Fall wird ein Befehlssignal sc2 zum Befehlen des Nichtbetreibens der zweiten Gruppe 16 von der externen Steuervorrichtung 23 über den Bus 24 an die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 gegeben.
In Reaktion auf das Befehlssignal sc2 schaltet dementsprechend die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 lediglich den Sicherheitsschalter 34 in einen AUS-Zustand (während die Sicherheitsschalter 32, 36 EIN verbleiben). In diesem Fall wird über die Sicherheitsschalter 32 und 36 Strom von der Stromquelle 12 zu den Stromzufuhrwegen 26 und 30 zugeführt, und den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 18a bis 18d in den ersten und dritten Gruppen 14, 18 wird Strom zugeführt. Da der Sicherheitsschalter 34 in einem AUS-Zustand ist, wird dem Stromzufuhrweg 28 außerdem kein Strom zugeführt, und den zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d in der zweiten Gruppe 16 wird kein Strom zugeführt.
Hierdurch werden die Elektromagnetventile in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d und 18a bis 18d in einen betreibbaren Zustand versetzt und können in Reaktion auf das von der SI-Einheit 20 eingegebene Steuersignal sc1 betrieben werden. Andererseits werden die Elektromagnetventile der zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d in einen nicht betreibbaren Zustand versetzt und können nicht betätigt werden, auch wenn ihnen das Steuersignal sc1 von der Sl-Einheit 20 zugeführt wird.
In der oben beschriebenen Weise werden bei der ersten Ausführungsform in dem Elektromagnetventilsystem 10 die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d in die mehreren ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 aufgeteilt. Außerdem ist die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 vorgesehen, welche Elektromagnetventile (nicht dargestellt) der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d für jede der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 direkt steuert. Hierdurch kann die Sicherheitsstromquellensteuerungseinheit 22 den Betrieb der Elektromagnetventile für jede Gruppe, d. h. in jeder der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18, steuern.
Hierdurch werden für Gruppen, die Elektromagnetventile aufweisen, die nicht betrieben werden sollten, die Elektromagnetventile durch das Steuersignal sc1 von der SI-Einheit 20 inoperabel gemacht, während für die anderen Gruppen die Elektromagnetventile in den anderen Gruppen so gesteuert werden können, dass sie in Abhängigkeit von dem Steuersignal sc1 betreibbar sind. Anders ausgedrückt können die Gruppen mit den Elektromagnetventilen wahlweise gesteuert werden. Dementsprechend können in den mehreren ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d, die in Form eines Verteilers angeordnet sind, Elektromagnetventile, die nicht betrieben werden sollten, zuverlässig und effizient an einem Arbeiten gehindert werden, wodurch die Sicherheit erhöht wird.
Beispielsweise werden in den mehreren ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d in dem Fall, dass in einem Teil der Elektromagnetventileinheiten (beispielsweise den zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d) eine Abnormalität auftritt, so dass der Teil der Elektromagnetventileinheiten durch das Steuersignal sc1 nicht gesteuert werden kann, Elektromagnetventile dieses Teils der Elektromagnetventileinheiten und Elektromagnetventile von Elektromagnetventileinheiten, die eine bestimmte Beziehung zu diesem Teil aufweisen, inoperabel gemacht, und die Sicherheit von Fluiddruckvorrichtungen, die an das Elektromagnetventilsystem 10 angeschlossen sind, kann gewährleistet werden, während die Elektromagnetventile der anderen Elektromagnetventileinheiten in einem betreibbaren Zustand gehalten werden können.
Im Einzelnen sind in dem Elektromagnetventilsystem 10 Enden der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 an die Stromquelle 12 angeschlossen, und außerdem sind andere Enden der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 an die Stromzufuhrwege 26, 28 bzw. 30 angeschlossen, die in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 vorgesehen sind. Hierdurch kann die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 in jeder der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 steuern. Als Folge hiervon kann die Stromzufuhr von der Stromquelle 12 zu den Stromzufuhrwegen 26, 28 und 30 in jeder der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 individuell und unabhängig geschaltet werden.
Dementsprechend ist es nicht notwendig, jede Gruppe der Elektromagnetventileinheiten in Form eines Verteilers vorzusehen, und daher ist es nicht notwendig, jede der Gruppen mit einer Stromzufuhr zu versehen. Mit anderen Worten kann im Hinblick auf die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d, die in Form eines Verteilers aufgebaut sind, durch Vorsehen einer einzelnen Stromquelle 12 die Stromzufuhr zu jeder der mehreren ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 durchgeführt werden. Hierdurch kann das Elektromagnetventilsystem 10 kleiner gemacht werden und die Gestaltungsfreiheit lässt sich erhöhen.
Obwohl bei der ersten Ausführungsform eine Gestaltung vorgesehen ist, bei welcher die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 in der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 vorgesehen sind, um die Stromzufuhr zu jedem der Stromzufuhrwege 26, 28 und 30 der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 zu schalten, ist die vorliegende Erfindung außerdem jedoch nicht auf eine solche Gestaltung beschränkt.
Anstatt die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 in der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 vorzusehen, können beispielsweise wie bei einem Elektromagnetventilsystem 10a gemäß einer in 2 gezeigten Modifikation Sicherheitsschalter 32a, 34a, 36a auch zwischen Stromzufuhrwegen 26a, 28a, 30a und einem gemeinsamen Stromzufuhrweg 38, der über die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 vorgesehen ist, vorgesehen sein.
In diesem Fall ist eine Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a des Elektromagnetventilsystems 10a zwischen dem Bus 24 und der ersten Elektromagnetventileinheit 14a angeschlossen, ohne an die Stromquelle 12 angeschlossen zu sein. Außerdem ist die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a so konfiguriert, dass sie in der Lage ist, in Abhängigkeit von dem Befehlssignal sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 Steuersignale sc3, sc4 und sc5 für die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 an die Sicherheitsschalter 32a, 34a bzw. 36a zu geben.
Wie oben diskutiert wurde, sind Steuersignale von der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a zu den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 nicht auf parallele Signale (sc3, sc4, sc5), die individuell und unabhängig ausgegeben werden, beschränkt. Beispielsweise kann lediglich das Signal sc3 als ein serielles Signal jeweils an die Sicherheitsschalter 32a, 34a und 36a gegeben werden, um diese zu steuern.
Die Sicherheitsschalter 32a, 34a und 36a sind integral in den Elektromagnetventileinheiten vorgesehen, die an Enden der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 angeordnet sind, beispielsweise in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a, 16a und 18a, die an der Seite der Sl-Einheit 20 angeordnet sind. Enden der Sicherheitsschalter 32a, 34a und 36a sind an den gemeinsamen Stromzufuhrweg 38 angeschlossen, welcher an die Stromquelle 12 angeschlossen ist und über die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 vorgesehen ist. Der gemeinsame Stromzufuhrweg 38 liefert von der Stromquelle 12 zugeführten Strom an die Sicherheitsschalter 32a, 34a und 36a, liefert aber keinen Strom direkt an die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d.
Außerdem sind die anderen Enden der Sicherheitsschalter 32a, 34a und 36a an die Stromzufuhrwege 26a, 28a bzw. 30a angeschlossen, und die Stromzufuhrwege 26a, 28a und 30a sind jeweils über die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d bzw. 18a bis 18d in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 angeordnet.
Außerdem sind die Sicherheitsschalter 32a, 34a und 36a in Reaktion auf die Steuersignale sc3, sc4 und sc5, die von der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a eingegeben werden, in der Lage, den Stromzufuhrzustand von der Stromquelle 12 zu den Stromzufuhrwegen 26a, 28a und 30a für die ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 zwischen EIN- und AUS-Zuständen zu schalten.
In der oben beschriebenen Weise sind bei dem Elektromagnetventilsystem 10a gemäß der Modifikation die Sicherheitsschalter 32a, 34a, 36a integral und jeweils für die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a, 16a bzw. 18a vorgesehen. Da es nicht notwendig ist, alle der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d mit allen der Stromzufuhrwege 26a, 28a, 30a auszustatten, ist hierdurch eine Größenreduktion möglich. Berücksichtigt man die ersten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d (zweite Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d oder dritte Elektromagnetventileinheiten 18a bis 18d) gemeinsam, können außerdem die Elektromagnetventileinheiten zu einem Modul geformt (modularisiert) werden, das den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 gemeinsam ist.
Als nächstes sind in den 3 und 4 erste bis dritte Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14c, 16a, 16b, 18a, 18b, die ein Elektromagnetventilsystem 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform bilden, dargestellt. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei dem Elektromagnetventilsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf die detaillierte Beschreibung dieser Merkmale wird verzichtet.
Das Elektromagnetventilsystem 100 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Elektromagnetventilsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die mehreren ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 jeweils erste Ventile 102a, 104a und 106a, zweite Ventile 102b und 102c, 104b und 106b sowie Zufuhrdurchgänge 108, 110 und 112 für die Zufuhr eines Fluides, wie Luft oder dergleichen, aufweisen.
Als ein Beispiel ist in den 3 und 4 die erste Gruppe 14 mit einem ersten Ventil 102a und zweiten Ventilen 102b, 102c ausgestattet, die zweite Gruppe 16 ist mit einem ersten Ventil 104a und einem zweiten Ventil 104b ausgestattet, und die dritte Gruppe 18 ist mit einem ersten Ventil 106a und einem zweiten Ventil 106b ausgestattet.
Das Elektromagnetventilsystem 100 ist nicht auf die in den 3 und 4 gezeigte Gestaltung beschränkt. Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, die später beschrieben werden, kann das Elektromagnetventilsystem 100 auch in einem Fall eingesetzt werden, in welchem die erste Gruppe 14 mit einem ersten Ventil 102a und zweiten Ventilen 102b bis 102d ausgestattet ist, die zweite Gruppe 16 mit einem ersten Ventil 104a und zweiten Ventilen 104b bis 104d ausgestattet ist und die dritte Gruppe 18 mit einem ersten Ventil 106a und zweiten Ventilen 106b bis 106d ausgestattet ist.
Zurückkehrend zu den 3 und 4 sind die ersten Ventile 102a, 104a und 106a Schaltventile, die in den mehreren ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 vorgesehen sind, die in Reaktion auf Steuerungen von der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (1) oder der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a (vgl. 2) geschaltet werden. Außerdem sind die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b Schaltventile zum Schalten eines Betriebszustandes mit Hilfe eines externen Pilot- oder Steuerfluides von den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a.
Außerdem ist bei dem Elektromagnetventilsystem 100 in dem Fall, dass beispielsweise die ersten, zweiten und dritten Gruppen 14, 16 und 18 mit zwei oder mehr ersten, zweiten und dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d ausgestattet sind, jede der Gruppen 14, 16, 18 dadurch gebildet, dass sie mit einem ersten Ventil 102a, 104a, 106a und einem oder mehreren der zweiten Ventile 102b, 102c, 104b, 106b ausgestattet sind.
Der Einfachheit halber sind in den 3 und 4 die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14d, 16c, 16d, 18c und 18d nicht dargestellt. Ähnlich dem Elektromagnetventilsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind aber tatsächlich vier erste bis dritte Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 vorgesehen.
Außerdem sind bei dem Elektromagnetventilsystem 100 in jeder der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 ein externer Pilotdurchgang 114, 116, 118, ein erster Ablassdurchgang 120, 122, 124 und ein zweiter Ablassdurchgang 126, 128, 130 vorgesehen, und die externen Pilotdurchgänge 114, 116, 118, die ersten Ablassdurchgänge 120, 122, 124 und die zweiten Ablassdurchgänge 126, 128, 130 sind jeweils über die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d bzw. 18a bis 18d vorgesehen.
Die ersten Ventile 102a, 104a und 106a sind in Elektromagnetventileinheiten vorgesehen, die beispielsweise in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a, 16a und 18a, die an der Seite der Steuereinheit 19 (SI-Einheit 20) angeordnet sind, ein Ende der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 bilden.
Außerdem sind die ersten Ventile 102a, 104a und 106a einzeln wirkende Elektromagnetventile, die jeweils entsprechend der Schaltung der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 geschaltet werden oder jeweils entsprechend der Schaltung der Steuersignale sc3, sc4 und sc5 durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a.
Die ersten Ventile 102a, 104a und 106a umfassen beispielsweise Pilot- oder Steuerventile, die durch Elektromagneten betätigt werden, und werden in Reaktion auf Operationen der jeweiligen Pilotventile geschaltet. Die Elektromagneten werden durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) gesteuert. Wenn die Zufuhr von Strom zu dem entsprechenden Elektromagneten durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) unterbrochen wird, unterbricht das erste Ventil 102a, 104a und 106a die Verbindung zwischen dem Zufuhrdurchgang 108, 110, 112 und dem externen Pilotdurchgang 114, 116, 118. Dementsprechend wird der externe Pilotdurchgang 114, 116 und 118 in einen Zustand (d. h. einen Ablasszustand) geschaltet, in dem er in Verbindung mit dem zweiten Ablassdurchgang 126, 128 und 130 steht.
Die ersten Ventile 102a, 104a und 106a müssen nicht notwendigerweise durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) gesteuert werden und können beispielsweise so aufgebaut sein, dass sie in Reaktion auf Steuersignale sc1 von der Sl-Einheit 20 geschaltet werden.
Die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b sind jeweils in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b, 14c, 16b bzw. 18b getrennt von den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a, 16a und 18a vorgesehen. Die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b sind beispielsweise doppelt wirkende Elektromagnetventile, die in Reaktion auf Steuersignale sc1 von der Sl-Einheit 20 geschaltet werden. Die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b können auch durch einzeln wirkende Elektromagnetventile gebildet werden.
Außerdem umfassen die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b beispielsweise jeweils zwei Pilot- oder Steuerventile 144a und 144b, 146a und 146b, 148a und 148b und 150a und 150b, die jeweils durch Elektromagneten geschaltet werden. Die Pilotventile 144a und 144b und 146a und 146b sind an den externen Pilotdurchgang 114 angeschlossen, die Pilotventile 148a und 148b sind an den externen Pilotdurchgang 116 angeschlossen, und die Pilotventile 150a und 150b sind an den externen Pilotdurchgang 118 angeschlossen.
Außerdem schalten die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b, 106b die Strömungsrichtung des Fluides jeweils durch Schalten eines Kommunikationszustands des ersten Anschlusses 132b, 132c, 136b, 140b und der zweiten Anschlüsse 134b, 134c, 138b, 142b relativ zu den Zufuhrdurchgängen 108, 110, 112 entsprechend dem externen Pilotfluid, das von den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a zugeführt wird.
Erste Anschlüsse 132a bis 132c und zweite Anschlüsse 134a bis 134c, durch welche ein Druckfluid zugeführt wird, sind in den ersten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14c vorgesehen. In ähnlicher Weise sind auch erste Anschlüsse 136a, 136b, 140a, 140b und zweite Anschlüsse 138a, 138b, 142a, 142b jeweils in den zweiten und dritten Elektromagnetventileinheiten 16a, 16b, 18a, 18b vorgesehen.
Der Zufuhrdurchgang 108 ist mit allen Ventilen in den ersten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d verbunden, d. h. dem ersten Ventil 102a und dem zweiten Ventil 102b, 102c. Der Zufuhrdurchgang 110 ist mit allen Ventilen in den zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d verbunden, d. h. mit dem ersten Ventil 104a und dem zweiten Ventil 104b. Der Zufuhrdurchgang 112 ist mit allen Ventilen in den dritten Elektromagnetventileinheiten 18a bis 18d verbunden, d. h., mit dem ersten Ventil 106a und dem zweiten Ventil 106b.
Die externen Pilotdurchgänge 114, 116 und 118 sind an die zweiten Anschlüsse 134a, 138a bzw. 142a der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a, 16a, 18a angeschlossen und gleichzeitig an die zweiten Ventile 102b und 102c, das zweite Ventil 104b bzw. das zweite Ventil 106b in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d und 18b bis 18d.
Die ersten Ablassdurchgänge 120, 122 und 124 sowie die zweiten Ablassdurchgänge 126, 128 und 130 sind an die ersten Ventile 102a, 104a und 106 angeschlossen sowie an die zweiten Ventile 102b und 102c, das zweite Ventil 104b und das zweite Ventil 106b in den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d.
Das Druckfluid, das dem Zufuhrdurchgang 108, 110 und 112 zugeführt wird, kann als das gleiche Fluid abgezweigt und allen der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 zugeführt werden. Obwohl jeder der Zufuhrdurchgänge 108, 110 und 112 unabhängig ausgebildet sein kann, wie es in den 3 bis 6 gezeigt ist, können im Einzelnen die Zufuhrdurchgänge auch als ein einzelner gemeinsamer Zufuhrdurchgang geteilt werden, und das gleiche Fluid kann sie durchströmen.
Außerdem kann der Auslass, der von den ersten Auslassdurchgängen 120, 122 und 124 abgeführt wird, in den gleichen Strom zusammengeführt werden. Obwohl in den 3 bis 6 gezeigt ist, dass alle der ersten Auslassdurchgänge 120, 122 und 124 unabhängig ausgebildet sind, können im Einzelnen die Auslassdurchgänge auch verbunden und gemeinsam als ein einziger Ablassdurchgang geteilt werden und in dem gleichen Strom zusammengeführt werden.
Außerdem können die Auslässe, die von den zweiten Ablassdurchgängen 126, 128 und 130 abgeführt werden, in dem gleichen Strom zusammengeführt werden. Obwohl in den 3 bis 6 gezeigt ist, dass alle der zweiten Ablassdurchgänge 126, 128 und 130 unabhängig ausgebildet sind, können im Einzelnen die Ablassdurchgänge auch verbunden und gemeinsam als ein einziger Ablassdurchgang geteilt werden und in demselben Strom zusammengeführt werden.
Das Elektromagnetventilsystem 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebs- und Wirkungsweisen des Elektromagnetventilsystems 100 beschrieben.
In diesem Fall wird den Zufuhrdurchgängen 108, 110 und 112 vorab Fluid zugeführt.
In dem Fall, dass das Elektromagnetventilsystem 100 normal verwendet wird, werden zunächst die ersten Ventile 102a, 104a und 106a durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) betrieben, um dafür zu sorgen, dass die Zufuhrdurchgänge 108, 110 und 112 in Verbindung mit den externen Pilotdurchgängen 114, 116 bzw. 118 treten. Wie in 3 gezeigt ist, werden dementsprechend die Zufuhrdurchgänge 108, 110, 112 in einen Zustand geschaltet, in dem sie in Verbindung mit den ersten Anschlüssen 132a, 136a, 140a und den zweiten Anschlüssen 134a, 138a, 142a stehen. Beispielsweise werden alle der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 in einen EIN-Zustand versetzt, oder alternativ werden alle der Steuersignale sc3, sc4, sc5 durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a in einen EIN-Zustand versetzt.
Durch die Schaltwirkung der ersten Ventile 102a, 104a und 106a werden dementsprechend die Zufuhrdurchgänge 108, 110 und 112 in Verbindung mit den ersten Anschlüssen 132, 136, 140 und den zweiten Anschlüssen 134a, 138a, 142a gebracht. Hierdurch wird Fluid über die ersten Ventile 102a, 104a bzw. 106a den ersten Anschlüssen 132a, 136a, 140a und den zweiten Anschlüssen 134a, 138a, 142a zugeführt.
Außerdem wird Fluid, das den zweiten Anschlüssen 134a, 138a und 142a zugeführt wird, den externen Pilotdurchgängen 114, 116 bzw. 118 als ein externes Pilotfluid zugeführt. Hierdurch wird das externe Pilotfluid den zweiten Ventilen 102b, 102c, 104b, 106b der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d und 18b bis 18d zugeführt.
Als nächstes wird das externe Pilotfluid durch die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b bzw. 106b Paaren von den Pilotventilen 144a und 144b, 146a und 146b, 148a und 148b und 150a und 150b zugeführt.
Zu dieser Zeit wird das Steuersignal sc1 den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d und 18b bis 18d zugeführt, wodurch die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b, 106b betrieben werden. Wie in 3 gezeigt ist, wird dementsprechend in einen Zustand geschaltet, in welchem die Zufuhrdurchgänge 108, 110, 112 in Verbindung mit den ersten Anschlüssen 132b und 132c, dem ersten Anschluss 136b bzw. dem ersten Anschluss 140b versetzt werden.
In diesem Fall wird beispielsweise in jedem der zweiten Ventile 102b, 102c, 104b, 106b lediglich eines der Paare der Pilotventile (d. h. 144a, 146a, 148a, 150a) geöffnet, während das andere Pilotventil (d. h. 144b, 146b, 148b, 150b) in einem geschlossenen Zustand bleibt. Dementsprechend wird das externe Pilotfluid lediglich den Pilotventilen 144a, 146a, 148a und 150a zugeführt. Wie in 3 gezeigt ist, werden daher die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b, 106b durch die Wirkung des externen Pilotfluides, das durch die Pilotventile 144a, 146a, 148a, 150a getreten ist, geschaltet.
Durch eine Schaltwirkung der zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b werden hierdurch die Zufuhrdurchgänge 108, 110 und 112 in Verbindung mit den ersten Anschlüssen 132b und 132c, dem ersten Anschluss 136b bzw. dem ersten Anschluss 140b gebracht, während die zweiten Ablassdurchgänge 126, 128 und 130 in Verbindung mit den zweiten Anschlüssen 134b und 134c, dem zweiten Anschluss 138b bzw. dem zweiten Anschluss 142b gebracht werden. Hierdurch wird den ersten Anschlüssen 132b, 132c, 136b und 140b Fluid über die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b bzw. 106b zugeführt.
Die ersten Ventile 102a, 104a und 106a kommunizieren nicht mit den ersten Ablassdurchgängen 120, 122 und 124 oder mit den zweiten Ablassdurchgängen 126, 128 und 130. Außerdem kommunizieren die zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b nicht mit den ersten Ablassdurchgängen 120, 122 und 124.
Wie in 4 gezeigt ist, kann andererseits ein Fall auftreten, bei dem bei Verwendung des Elektromagnetventilsystems 100 lediglich ein Teil der Elektromagnetventile der Elektromagnetventileinheiten, beispielsweise lediglich die Elektromagnetventile der zweiten Elektromagnetventileinheiten 16a bis 16d der zweiten Gruppe 16, nicht betreibbar werden oder in einen nicht betreibbaren Zustand versetzt werden.
In diesem Fall wird zunächst ein Befehlssignal sc2 zum Befehlen des Nichtbetriebs der zweiten Gruppe 16 von der externen Steuervorrichtung 23 durch den Bus 24 in die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) eingegeben.
In Reaktion auf das Befehlssignal sc2 wird die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) so gesteuert, dass sie das erste Ventil 104a der zweiten Gruppe 16 steuert, wodurch der Zustand der Kommunikation zwischen dem Zufuhrdurchgang 110 und dem externen Pilotdurchgang 116 unterbrochen wird und insbesondere der Zustand der Kommunikation zwischen dem Zufuhrdurchgang 110 und den ersten und zweiten Anschlüssen 136a, 138a, und so dass der externe Pilotdurchgang 116 in Verbindung mit dem zweiten Ablassdurchgang 128 versetzt wird. Mittels der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 wird beispielsweise lediglich der Sicherheitsschalter 34, der zu der zweiten Gruppe 16 gehört, in einen AUS-Zustand versetzt, oder alternativ wird mittels der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22a lediglich das Steuersignal sc4, das zu der zweiten Gruppe 16 gehört, in einen AUS-Zustand versetzt.
In diesem Fall wird in der zweiten Gruppe 16 im Hinblick auf deren erstes Ventil 104a der Strom dem Elektromagneten oder das Fluid dem Pilotventil nicht zugeführt. Dementsprechend wird, wie in 4 gezeigt ist, lediglich das erste Ventil 104a zwangsweise in einen Zustand geschaltet, der sich von dem der ersten Ventile 102a, 106a unterscheidet.
Hinsichtlich der ersten Ventile 102a, 106a und der zweiten Ventile 102b, 102c, 106b, die in den anderen ersten und dritten Gruppen 14 und 18 vorgesehen sind, bei welchen der Zustand der Kommunikation zwischen den Zufuhrdurchgängen 108, 112 und den externen Pilotdurchgängen 114, 118 beibehalten wird, wird auf die Beschreibung der Details der Betriebsweise verzichtet, da deren Betriebsweise bereits oben diskutiert wurde.
Durch Schalten des Zustandes des ersten Ventils 104a werden hierdurch der erste Ablassdurchgang 122 und der zweite Ablassdurchgang 128 in Verbindung mit dem ersten Anschluss 136a bzw. dem zweiten Anschluss 138a versetzt. Da die Verbindung zwischen dem Zufuhrdurchgang 110 und dem ersten Anschluss 136a und dem zweiten Anschluss 138a unterbrochen ist, wird im Einzelnen dem ersten Anschluss 136a und dem zweiten Anschluss 138a kein Fluid zugeführt.
Dementsprechend wird der mit dem zweiten Anschluss 138a verbundene externe Pilotdurchgang 116 in Verbindung mit dem zweiten Ablassdurchgang 128 gebracht, so dass er das externe Pilotfluid nicht zuführt, und das externe Pilotfluid wird den zweiten Elektromagnetventileinheiten 16b bis 16d in der zweiten Gruppe 16 nicht zugeführt. An dem zweiten Ventil 104b der zweiten Elektromagnetventileinheit 16b wird beispielsweise ein nicht betreibbarer (nicht schaltbarer) Zustand hergestellt, in welchem das zweite Ventil 104b nicht geschaltet werden kann, weil das externe Pilotfluid keinem der Pilotventile 148a und 148b zugeführt wird. Der in 4 gezeigte Zustand wird beibehalten, in welchem kein Betrieb erfolgt, auch wenn ihm das Steuersignal sc1 zugeführt wird.
In der oben beschriebenen Weise sind bei dem Elektromagnetventilsystem 100 gemäß der zweiten Ausführungsform in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 die ersten Ventile 102a, 104a bzw. 106a vorgesehen, deren Fluidkommunikationszustand in Reaktion auf Steuerungen von der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) geschaltet werden kann, die zweiten Ventile 102b und 102c, 104b und 106b, deren Betriebszustand durch das externe Pilotfluid von den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a geschaltet wird, und die Zufuhrdurchgänge 108, 110 und 112.
Wenn die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 (22a) die Schaltoperationen wenigstens eines der Elektromagnetventile direkt steuert, insbesondere das erste Ventil 102a, 104a, 106a, kann als Folge hiervon in allen der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 die Zufuhr des externen Pilotfluids von dem ersten Ventil 102a, 104a, 106a zu den anderen Ventilen, d. h. dem zweiten Ventil 102b, 102c, 104b, 106b gesteuert werden. Im Einzelnen kann der Betriebszustand der zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b gesteuert werden.
Dementsprechend werden mit Hilfe des Steuersignals sc1 von der Sl-Einheit 20 Elektromagnetventile von Gruppen, die Elektromagnetventile aufweisen, die in einem nicht betreibbaren Zustand sein sollten, so gesteuert, dass sie nicht betreibbar sind, während Elektromagnetventile anderer Gruppen in einem betreibbaren Zustand gehalten werden. Als Folge hiervon werden von den mehreren ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d, die in der Form eines Verteilers vorgesehen sind, diejenigen Elektromagnetventile, die nicht betrieben werden sollten, zuverlässig und effizient an einem Betrieb gehindert, wodurch die Sicherheit weiter erhöht werden kann.
Als nächstes ist ein Elektromagnetventilsystem 200 gemäß einer dritten Ausführungsform in 5 gezeigt. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei dem Elektromagnetventilsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform und dem Elektromagnetventilsystem 100 gemäß der zweiten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf die detaillierte Beschreibung dieser Merkmale wird verzichtet.
Das Elektromagnetventilsystem 200 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Elektromagnetventilsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform und dem Elektromagnetventilsystem 100 gemäß der zweiten Ausführungsform dahingehend, dass die ersten Ventile 102a, 104a und 106a in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 in Abhängigkeit von Steuerungen der Stromzufuhrwege 26, 28 und 30 der ersten bis dritten Gruppen 16 bzw. 18 gesteuert werden.
Bei dem Elektromagnetventilsystem 200 sind die ersten Ventile 102a, 104a und 106a mit den Stromzufuhrwegen 26, 28 bzw. 30 verbunden und mit anderen Enden der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36. Hierdurch wird der den Stromzufuhrwegen 26, 28 und 30 zugeführte Strom den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a zugeführt und dazu verwendet, die ersten Ventile 102a, 104a und 106a als Elektromagnetventile zu betätigen.
Im Einzelnen wird der Betriebszustand der ersten Ventile 102a, 104a und 106a in Abhängigkeit von dem den Stromzufuhrwegen 26, 28 bzw. 30 zugeführten Strom geschaltet.
Das Elektromagnetventilsystem 200 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebs- und Wirkungsweisen des Elektromagnetventilsystems 200 beschrieben.
Wenn die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 die Sicherheitsschalter 32, 34, 36 in einen EIN-Zustand versetzt, wird zunächst Strom von der Stromquelle 12 den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 zugeführt, und der Strom wird anschließend den ersten Ventilen 102a, 104a, 106a zugeführt.
In diesem Fall werden die ersten Ventile 102a, 104a, 106a in einen betreibbaren Zustand versetzt, in dem Strom von den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 dem Elektromagneten zugeführt wird.
Die Operationen, die erfolgen, nachdem die ersten Ventile 102a, 104a, 106a in einen betreibbaren Zustand versetzt wurden, wurden bereits im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform beschrieben, und daher wird auf die detaillierte Beschreibung dieser Operationen hier verzichtet.
Wenn andererseits die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 die Sicherheitsschalter 32, 34, 36 in einen AUS-Zustand versetzt, wird den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 von der Stromquelle 12 kein Strom zugeführt, und der Strom wird auch nicht den ersten Ventilen 102a, 104a, 106a zugeführt.
In diesem Fall werden die ersten Ventile 102a, 104a, 106a so geschaltet, dass sie den Verbindungszustand zwischen den externen Pilotdurchgängen 114, 116, 118 und den Zufuhrdurchgängen 108, 110, 112 unterbrechen.
Die Operationen, die erfolgen, nachdem die ersten Ventile 102a, 104a, 106a in einen nicht betreibbaren Zustand versetzt wurden, wurden bereits oben beschrieben und daher wird hier auf die detaillierte Beschreibung dieser Operationen verzichtet.
Wie in 5 gezeigt ist, sind im Einzelnen die zweiten Ventile 102b bis 102d mit dem externen Pilotdurchgang 114 verbunden, die zweiten Ventile 104b bis 104d sind mit dem externen Pilotdurchgang 116 verbunden, und die zweiten Ventile 106b bis 106d sind mit dem externen Pilotdurchgang 118 verbunden. Wie bereits angemerkt wurde, werden bei dem Elektromagnetventilsystem 100 gemäß den 3 und 4 Betriebszustände der zweiten Ventile 102b, 102c, 104b und 106b durch das externe Pilotfluid von den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a geschaltet. Hierdurch werden bei dem Elektromagnetventilsystem 200 gemäß 5 in ähnlicher Weise wie bei den Fällen gemäß den 3 und 4 die Betriebszustände der zweiten Ventile 102b bis 102d, 104b bis 104d und 106b bis 106d durch das externe Pilotfluid von den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a geschaltet.
In der oben beschriebenen Weise werden bei der dritten Ausführungsform in dem Elektromagnetventilsystem 200 die ersten Ventile 102a, 104a und 106a in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 separat betrieben in Reaktion auf Steuerungen der Stromzufuhrwege 26, 28 bzw. 30 in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18, wie sie durch die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 durchgeführt werden.
Dementsprechend steuert die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 den Zufuhrzustand des Stromes zu den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30, und die Betriebszustände der ersten Ventile 102a, 104a, 106a werden auf der Basis dieser Stromsteuerung gesteuert. Auf der Basis der Betriebszustände der ersten Ventile 102a, 104a, 106a können außerdem die Betriebszustände der zweiten Ventile 102b bis 102d, 104 bis 104d und 106b bis 106d gesteuert werden.
Als Folge hiervon kann die Steuerung der Betriebszustände der Elektromagnetventile in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 im Tandem durchgeführt werden, indem die Stromzufuhr gesteuert wird und indem die Zufuhr des externen Pilotfluides gesteuert wird. Als Folge hiervon werden von den mehreren Elektromagnetventileinheiten, die in der Form eines Verteilers vorgesehen sind, diejenigen Elektromagnetventile, die nicht betrieben werden sollten, zuverlässig und effizient an einem Arbeiten gehindert, wodurch die Sicherheit weiter erhöht werden kann.
Als nächstes wird ein Elektromagnetventilsystem 300 gemäß einer vierten Ausführungsform in 6 gezeigt. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei dem Elektromagnetventilsystem 200 gemäß der dritten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf die detaillierte Beschreibung dieser Merkmale wird hier verzichtet.
Das Elektromagnetventilsystem 300 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Elektromagnetventilsystem 200 gemäß der dritten Ausführungsform dahingehend, dass Zufuhrzustanddetektiereinheiten 302, 304 und 306 vorgesehen sind, die den Zufuhrzustand des externen Pilotfluides in den externen Pilotdurchgängen 114, 116 und 118 erfassen. Außerdem umfasst bei dem Elektromagnetventilsystem 300 die Steuereinheit 19 eine Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 zum Durchführen einer Bestimmung des Zufuhrzustands des externen Pilotfluides, der durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 detektiert wird.
Die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 sind beispielsweise in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 bzw. 18 angeordnet und jeweils zwischen der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 und den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d bzw. 18b bis 18d angeordnet. Außerdem bestehen die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 beispielsweise aus Drucksensoren, die in der Lage sind, einen Druck des Fluides zu erfassen, und sind an die externen Pilotdurchgänge 114, 116 bzw. 118 angeschlossen. In diesem Fall erfassen die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 den Druck des externen Pilotfluides, das den externen Pilotdurchgängen 114, 116 bzw. 118 zugeführt wird, und insbesondere den Druck des externen Pilotfluides, das den zweiten Ventilen 102b bis 102d, 104b bis 104d bzw. 106b bis 106d zugeführt wird, um dadurch den Zufuhrzustand des externen Pilotfluides zu erfassen. Der Zufuhrzustand wird als ein elektrisches Signal an die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 ausgegeben.
Die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 ist zwischen dem Bus 24 und den Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 angeordnet und wird mit dem Zufuhrzustand des externen Pilotfluides versorgt, der durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 erfasst wurde. Auf der Baiss des zugeführten Zufuhrzustands bestimmt die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308, ob das externe Pilotfluid in geeigneter Weise von den ersten Ventilen 102a, 104a und 106a den externen Pilotdurchgängen 114, 116 bzw. 118 zugeführt wurde oder nicht, und insbesondere, ob das externe Pilotfluid den zweiten Ventilen 102b bis 102d, 104b bis 104d bzw. 106b bis 106d passend zugeführt wurde oder nicht.
Außerdem vergleicht die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 beispielsweise die Zufuhrzustände des externen Pilotfluides in den ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 jeweils mit den Befehlssignalen sc2 der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18, die von der externen Steuervorrichtung 23 über den Bus 24 in die Steuereinheit 19 eingegeben werden, und bestimmt, ob sie miteinander konsistent sind oder nicht. Im Hinblick auf Gruppen, deren Konsistenz logisch inkonsistent ist, kann die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 festlegen, dass eine Abnormalität, wie ein Ausfall oder Fehlverhalten der Elektromagnetventile oder dergleichen, aufgetreten ist.
Das Elektromagnetventilsystem 300 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebs- und Wirkungsweisen des Elektromagnetventilsystems 300 beschrieben.
Bei der Initiierung des Elektromagnetventilsystems 300 wird zunächst ein Befehlssignal sc2, das in der Lage ist, die Elektromagnetventile für alle der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 zu betreiben, in die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 eingegeben. Mit Hilfe des Befehlssignals sc2 wird dann, wenn die Sicherheitsschalter 32, 34 und 36 in einen EIN-Zustand geschaltet werden, Strom von der Stromquelle 12 den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 zugeführt, wobei der Strom wiederum den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d zugeführt wird.
Dementsprechend wird Strom von den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 den ersten Ventilen 102a, 104a, 106a zugeführt, und durch das Schalten der ersten Ventile 102a, 104a, 106a werden die Zufuhrdurchgänge 108, 110, 112 über die zweiten Anschlüsse 134a, 138a, 142a in Verbindung mit den externen Pilotdurchgängen 114, 116, 118 gebracht (vgl. 3). Als Folge hiervon wird das externe Pilotfluid von den Zufuhrdurchgängen 108, 110, 112 den zweiten Ventilen 102b bis 102d, 104b bis 104d bzw. 106b bis 106d der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d, 18b bis 18d zugeführt. Dementsprechend kann die Steuerung des Betriebes der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d, 18b bis 18d durch den von der Stromquelle 12 zugeführten Strom durch das Schalten der Sicherheitsschalter 32, 34, 36 sowie durch das externe Pilotfluid, das durch die externen Pilotdurchgänge 114, 116, 118 zugeführt wird, durchgeführt werden.
Wenn andererseits die Sicherheitsschalter 32, 34, 36 in einen AUS-Zustand geschaltet werden, wird den ersten Ventilen 102a, 104a, 106a auch kein Strom zugeführt, da die Zufuhr des Stromes zu den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d gestoppt ist, und die ersten Ventile 102a, 104a, 106a werden in einen Zustand versetzt, in dem ihre Betätigung unterbrochen ist. Hierdurch wird die Zufuhr des externen Pilotfluides von den externen Pilotdurchgängen 114, 116, 118 durch den Betrieb der ersten Ventile 102a, 104a, 106a zu den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d, 18b bis 18d angehalten. Als Folge hiervon werden dadurch, dass die Sicherheitsschalter 32, 34, 36 in einen AUS-Zustand versetzt werden, die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d elektrisch inoperabel gemacht, während durch Stoppen der Zufuhr des externen Pilotfluides die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d in einen inoperablen Zustand versetzt werden, wodurch die Sicherheit erhöht werden kann.
Außerdem erfassen die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 den Druck etc. des externen Pilotfluides in den externen Pilotdurchgängen 114, 116 und 118.
Als nächstes bestimmt die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 die Zufuhrzustände (Drücke), die durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 detektiert und eingegeben werden, und bestimmt dann beispielsweise, ob eine logische Inkonsistenz im Hinblick auf die Konsistenz zwischen den Zufuhrzuständen und den Befehlssignalen sc2 der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 vorliegt oder nicht.
Somit kann mit Hilfe der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 überprüft werden, ob das externe Pilotfluid den externen Pilotdurchgängen 114, 116 und 118 in geeigneter Weise zugeführt wurde oder nicht.
In der oben beschriebenen Weise sind gemäß der vierten Ausführungsform bei dem Elektromagnetventilsystem 300 die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 vorgesehen, welche die Zufuhrzustände der externen Pilotfluide in den externen Pilotdurchgängen 114, 116 und 118 detektieren, und die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 zum Durchführen einer Bestimmung der Zufuhrzustände, die durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 erfasst wurden. Hierdurch kann festgelegt werden, ob das externe Pilotfluid über die ersten Ventile 102a, 104a und 106a in ausreichender Weise den externen Pilotdurchgängen 114, 116 und 118 zugeführt wurde oder nicht.
Wenn das externe Pilotfluid trotz der Zufuhr des Befehlssignals sc2 zum Befehlen, dass das entsprechende Elektromagnetventil in einen nicht betreibbaren Zustand versetzt wird, den externen Pilotdurchgängen 114, 116 oder 118 zugeführt wird, können als Folge hiervon Fehlfunktionen der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 oder der Sicherheitsschalter 32, 34, 36 oder Beschädigungen, wie eine Trennung der Verbindung der Stromzufuhrdurchgänge 26, 28, 30 erfasst werden. Dementsprechend können Fehlfunktionen der ersten Ventile 102a, 104a und 106a zuverlässig detektiert werden. Hierdurch können bei mehreren Elektromagnetventileinheiten, die in Form eines Verteilers vorgesehen sind, diejenigen Elektromagnetventile, die nicht betrieben werden sollten, zuverlässiger und wirksamer an einem Betrieb gehindert werden, und die Sicherheit kann weiter verbessert werden.
Außerdem kann bei der vierten Ausführungsform anstelle der oben beschriebenen Gestaltung ein Elektromagnetventilsystem 300a vorgesehen werden, bei dem die Zufuhrzustandsdetektiereinheit 302 als ein Druckschalter konfiguriert ist, die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 durch eine Eingabeschaltung 310 ersetzt ist und die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 in der externen Steuervorrichtung 23 vorgesehen ist.
Die Betriebsschritte des Elektromagnetventilsystems 300a, die sich von dem Elektromagnetventilsystem 300 unterscheiden, werden nachfolgend mit Bezug auf das Zeitablaufdiagramm gemäß 7 beschrieben. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das in einem Fall, in dem es aus Sicherheitsgesichtspunkten notwendig ist, entsprechende Elektromagnetventile in einen nicht betreibbaren Zustand zu versetzen und die Zufuhr des externen Pilotfluides zuverlässig zu unterbrechen, die zeitlichen Änderungen der jeweiligen Komponenten von der Zufuhr des Befehlssignals sc2, welches die Zufuhr des externen Pilotfluides durch Nichtbetätigung der Elektromagnetventile unterbricht, bis zu dem Zeitpunkt zeigt, zu dem in die externe Steuervorrichtung 23 eine Restdruckinformation eingegeben wird.
Zunächst wird zu der Zeit (Zeitpunkt) t0 durch Schalten eines Befehlssignals, das der Steuereinheit 19 über den Bus 24 zugeführt wird, von einem EIN-Signal in ein AUS-Signal die externe Steuervorrichtung 23 das Nichtbetreiben der Elektromagnetventile für alle der ersten bis dritten Gruppen 14, 16 und 18 befehlen. Hierdurch schaltet zu der Zeit (Zeitpunkt) t1 entsprechend dem Befehlssignal sc2 die Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 die Sicherheitsschalter 32, 34, 36 aus einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand. Der Zeitraum von der Zeit t0 bis zu der Zeit t1 repräsentiert einen Zeitraum (Zeitverzögerung), der erforderlich ist, bis das Befehlssignal sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 über den Bus 24 der Sicherheitsstromquellensteuereinheit 22 zugeführt wird.
Da die Zufuhr des Stromes von der Stromquelle zu den Stromzufuhrwegen 26, 28, 30 unterbrochen ist, sinken als Folge hiervon von der Zeit t1 bis zu der Zeit (Zeitpunkt) t2 die Spannungen der Stromzufuhrwege 26, 28, 30 von der Spannung Von, die von der Stromquelle zugeführt wird, auf Null (0 Volt). Dementsprechend wird die Zufuhr von Strom zu den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d gestoppt, und den ersten Ventilen 102a, 104a, 106a wird kein Strom zugeführt.
Durch Betätigen der ersten Ventile 102a, 104a, 106a wird hierdurch die Zufuhr des externen Pilotfluides von den externen Pilotdurchgängen 114, 116, 118 zu den ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14b bis 14d, 16b bis 16d und 18b bis 18d angehalten. Als Folge hiervon wird nach der Zeit t2 das externe Pilotfluid, das in den externen Pilotdurchgängen 114, 116, 118 fließt, allmählich abgeführt, und wenn die Zeit verstreicht, sinkt der Druck des externen Pilotfluides entsprechend der Spannung Von von dem Druck Pon ab.
Als nächstes gibt zu der Zeit (Zeitpunkt) t3, wenn der Druck des externen Pilotfluides einen festgelegten Druck Poff erreicht, die Zufuhrzustandsdetektiereinheit 302, 304, 306, die durch Druckschalter gebildet werden, Druckbestätigungssignale (Ausgangssignale) an die Eingangsschaltung 310 aus, die den Druck des externen Pilotfluides, der auf den Druck Poff abgesunken ist, anzeigt.
Der Druck Poff ist definiert als ein minimaler Druckwert (beispielsweise Atmosphärendruck oder ein Druck in der Nähe des Atmosphärendrucks) des externen Pilotfluides, der erforderlich ist, um die Betriebszustände der zweiten Ventile 102b bis 102d, 104b bis 104d und 106b bis 106d zu schalten. Wenn der Druck des externen Pilotfluides auf den Druck Poff abgesunken ist, können dementsprechend die zweiten Ventile 102b bis 102d, 104b bis 104d und 106b bis 106d aus einem betreibbaren Zustand in einen nicht betreibbaren Zustand geschaltet werden.
In dem Fall, dass die Druckbestätigungssignale von den Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304, 306 eingegeben werden, gibt die Eingangsschaltung 310 entsprechend den Druckbestätigungssignalen eine Information aus, welche die Bestätigung enthält, dass die Sicherheitsschalter 32, 34, 36 in einen AUS-Zustand versetzt wurden, etc. als eine Restdruckinformation hinsichtlich des Druckes des externen Pilotfluides (d. h. eine Information, die das Schalten von dem betriebenen Zustand (AN) in den nicht betriebenen Zustand (AUS) anzeigt) über den Bus 24 an die externe Steuervorrichtung 23.
Da in diesem Fall die Druckbestätigungssignale von den Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304, 306 in die Eingabeschaltung 310 eingegeben werden, repräsentiert die Restdruckinformation, die von der Eingabeschaltung 310 an die externe Steuervorrichtung 23 ausgegeben wird, eine Information für jede der Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304, 306.
Zusätzlich wird zu der Zeit (Zeitpunkt) t4 über den Bus 24 die Restdruckinformation an die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 der externen Steuervorrichtung 23 gegeben. Der Zeitraum von der Zeit t3 bis zu der Zeit t4 ist eine Zeit (Zeitverzögerung), die erforderlich ist, damit die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304, 306 die Druckbestätigungssignale ausgeben können, und damit die Eingabeschaltung 310 Restdruckinformationen generieren und die Restdruckinformationen über den Bus 24 an die externe Steuervorrichtung 23 ausgeben kann.
Auf der Basis der eingegebenen Restdruckinformation und des Befehlsinhaltes des Befehlssignals sc2 bestimmt die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312, ob der Befehlsinhalt, der das Nichtbetreiben aller der Elektromagnetventile anzeigt, mit Ergebnissen konsistent ist, welche die jeweiligen Restdruckinformationen entsprechend den Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 anzeigen, oder nicht.
In diesem Fall bestimmt die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312, ob der Zeitraum T0 von t0, zu welcher das Befehlssignal sc2 von einem EIN-Signal in ein AUS-Signal umgeschaltet wird, bis zu der Zeit t4, zu welcher die Restdruckinformation eingegeben wird, kürzer ist als eine voreingestellte Zeitperiodenschwelle T.
Wenn die Zeitperiode T0 kürzer ist als die Zeitperiodenschwelle T (T0 < T), bestimmt die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 im Einzelnen, dass die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d normal funktionieren. Wenn die Zeitperiode T0 gleich oder größer ist als die Zeitperiodenschwelle T (T0 ≥ T), wird außerdem für die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d festgelegt, dass eine Abnormalität, wie eine Fehlfunktion oder dergleichen, in der Elektromagnetventileinheit aufgetreten ist, die der Zufuhrzustandsdetektiereinheit 302, 304, 306 zugeordnet ist, in welcher detektiert wurde, dass die Zeitperiode T0 größer oder gleich T war, d. h. dass die Zeitperiode T0 die Ungleichung T0 ≥ T erfüllt.
Die Zeitperiodenschwelle T ist länger als die Zeitperiode T0 der normalen Elektromagnetventileinheiten, und sie ist eine einstellbare Zeit, die erhalten wird, indem ein bestimmter Zeitrahmen Tα zu der Zeitperiode T0 hinzuaddiert wird (T = T0 + Tα).
Im Einzelnen wird die Zeitperiode T1 von der Zeit t2 bis zu der Zeit t3 entsprechend der Konfiguration der pneumatischen Vorrichtungen (Pneumatikkreise), die durch das Elektromagnetventilsystem 300a verbunden werden, beispielsweise die Länge und das Volumen der pneumatischen Vorrichtungen, wie der ersten Ventile 102a, 104a und 106a, etc., und die Länge und das Volumen von Leitungen, wie den externen Pilotdurchgängen 114, 116 und 118, etc., geändert. Somit ändert sich auch die Länge der normalen Zeitperiode T0 entsprechend den pneumatischen Vorrichtungen.
Zusätzlich zu der Zeitperiode T1 umfasst die Zeitperiode T0 außerdem die Zeitverzögerung von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2 und die Zeitverzögerung von der Zeit t3 bis zu der Zeit t4.
Gemäß der vierten Ausführungsform kann somit die Zeitperiodenschwelle T unter Berücksichtigung der Änderungen des Aufbaus des Elektromagnetventilsystems 300a oder der Zeitverzögerungen durch die Konfiguration des Elektromagnetventilsystems 300a beliebig einstellt werden.
Im Einzelnen ist die Zeitperiodenschwelle T eine Zeit, die sich auf den Druck des externen Pilotfluides bezieht, und wird um eine bestimmte Spanne länger eingestellt als die Zeitperiode T0, die für eine normale Betriebszeit steht, und ist ein eingestellter Parameterwert, der durch den Nutzer auf jede beliebige Zeit frei eingestellt werden kann. Unter der Annahme, dass die Zeitperiode T0 innerhalb der voreingestellten Zeitperiodenschwelle T bleibt, kann hierdurch die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 akkurat bestimmen, dass die ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d normal funktionieren. Für den Fall, dass die Zeitperiode T0 gleich oder größer ist als die Zeitperiodenschwelle T, kann die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 außerdem akkurat bestimmen, dass in irgendeiner der Elektromagnetventileinheiten eine Abnormalität aufgetreten ist.
Im Hinblick auf die vierte Ausführungsform wurde ein Fall erläutert, bei dem eine Abnormalität einer Elektromagnetventileinheit auftritt, als ein Beispiel einer Abnormalität, wie einer Fehlfunktion oder dergleichen, die durch die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 festgestellt wird. Die vierte Ausführungsform ist jedoch nicht auf die Bestimmung von Abnormalitäten in den Elektromagnetventileinheiten beschränkt.
Beispielsweise können auch Fälle auftreten, in denen die Restdruckinformation durch Abnormalitäten der oben beschriebenen verschiedenen Arten von pneumatischen Vorrichtungen, Unterbrechungen oder Kurzschluss der Drähte der ersten Ventile 102a, 104a und 106a, Blockade oder Kurzschluss der Sicherheitsschalter 32, 34 und 36, Fehlfunktionen der ersten Ventile 102a, 104a und 106a oder Fehler der Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302, 304 und 306 nicht innerhalb der Zeitperiodenschwelle T von EIN auf AUS geschaltet werden.
Im Einzelnen kann bei der vierten Ausführungsform in einem Fall, in dem die Restdruckinformation innerhalb der Zeitperiodenschwelle T nicht von EIN auf AUS geschaltet wird, die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 festlegen, dass für die Komponenten des Elektromagnetventilsystems 300a hinsichtlich der Sequenz von Operationen, wie sie in 7 gezeigt ist, in der Periode von der Zufuhr des Befehlssignals sc2 bis zu der Eingabe der Restdruckinformation eine Abnormalität, wie ein Fehlverhalten oder dergleichen, an einer Position aufgetreten ist.
In der oben beschriebenen Weise gibt bei dem Elektromagnetventilsystem 300a, welches eine Modifikation des Elektromagnetventilsystems 300 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, in dem Fall, dass das Befehlssignal sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 der Steuereinheit 19 zugeführt wird, die Eingabeschaltung 310 über den Bus 24 Restdruckinformationen an die externe Steuervorrichtung aus. Dementsprechend kann ein Antwortergebnis (Restdruckinformation) an der Seite der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d für das Befehlssignal sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 zu der externen Steuervorrichtung 23 zurückgeführt werden.
Außerdem bestimmt die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 der externen Steuervorrichtung 23, ob die Restdruckinformation und der Befehlsinhalt des Befehlssignals sc2 miteinander konsistent sind oder nicht. Hierdurch kann an der Seite der externen Steuervorrichtung 23 erfasst werden, ob die Betriebsweisen der ersten bis dritten Elektromagnetventileinheiten 14a bis 14d, 16a bis 16d und 18a bis 18d mit dem Befehlsinhalt, der durch das Befehlssignal sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 befohlen wird, konsistent sind.
In dem Fall, dass der Befehlsinhalt des Befehlssignals sc2 und die Restdruckinformation nicht konsistent sind, insbesondere, wenn eine Zeitperiode T0 gleich oder größer ist als eine Zeitperiodenschwelle T, kann außerdem auf der Seite der externen Steuervorrichtung 23 zuverlässig erfasst werden, dass beispielsweise eine Abnormalität, wie eine Fehlfunktion einer Elektromagnetventileinheit aufgetreten ist, welche der Zufuhrzustandsdetektiereinheit 302, 304, 306, in welcher die Zeitperiode T0 detektiert wurde, zugeordnet ist.
Außerdem kann bei dem Elektromagnetventilsystem 300a ähnlich wie bei dem Elektromagnetventilsystem 300 die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 in der Steuereinheit 19 eine ähnliche Funktion besitzen wie die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 der externen Steuervorrichtung 23. Dann kann die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 die Konsistenz zwischen dem Befehlssignal sc2 und der Restdruckinformation feststellen. In diesem Fall ist es lediglich notwendig, dass die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 die externe Steuervorrichtung 23 über den Bus 24 nur über das Bestimmungsergebnis informiert.
Bei dem Elektromagnetventilsystem 300a kann die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308, 312 außerdem anstelle der Zufuhr des Befehlssignals sc2 von der externen Steuervorrichtung 23 das Befehlssignal sc2 generieren und die durch das Zeitablaufdiagramm gemäß 7 gezeigten Operationen durchführen. In dem Fall, dass die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 in der externen Steuervorrichtung 23 vorgesehen ist, wird das Befehlssignal sc2 von der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 zugeführt. In dem Fall, dass die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 in der Steuereinheit 19 vorgesehen ist, wird andererseits das Befehlssignal sc2 von der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 308 zugeführt. Auch in diesem Fall kann festgestellt werden, ob eine Abnormalität, wie eine Fehlfunktion einer Elektromagnetventileinheit oder dergleichen, aufgetreten ist.
Obwohl bei dem Elektromagnetventilsystem 300a ein Fall beschrieben ist, bei dem die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302 bis 306 durch Druckschalter gebildet werden, können außerdem auch Drucksensoren verwendet werden, ähnlich wie bei dem Fall des Elektromagnetventilsystems 300. In diesem Fall gibt die Eingabeschaltung 310 eine Restdruckinformation über den Bus 24 an die externe Steuervorrichtung 23 aus, wobei die Restdruckinformationen Informationen umfasst, die ein Absinken des Druckes des externen Pilotfluides, der durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheiten 302 bis 206 detektiert wird, auf den Wert Poff anzeigt. Durch Vergleich der Zeitperiode T0 mit der Zeitperiodenschwelle T kann in diesem Fall die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit 312 der externen Steuervorrichtung 23 bestimmen, ob eine Abnormalität, wie eine Fehlfunktion oder dergleichen, in den Elektromagnetventileinheiten aufgetreten ist oder nicht.
Das Elektromagnetventilsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Änderungen und Modifikationen können an den Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, der in den nachfolgenden Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

Ein Elektromagnetventilsystem (10, 10a, 100, 200, 300, 300a) mit einer Mehrzahl von Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d), die in der Form eines Verteilers vorgesehen sind, wobei die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) jeweils durch Steuersignale gesteuert werden, wobei die mehreren Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) in mehrere Gruppen (14, 16, 18) unterteilt sind, wobei das Elektromagnetventilsystem (10, 10a, 100, 200, 300, 300a) für jede der mehreren Gruppen (14, 16, 18) außerdem eine Steuereinheit (19) zum direkten Steuern von Elektromagnetventilen (102a bis 102d, 104a bis 104d, 106a bis 106d) in den mehreren Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) unabhängig von den Steuersignalen aufweist, und wobei in einem Zustand, in dem die Steuersignale den Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) zugeführt werden, die Steuereinheit (19) zwischen einem betreibbaren Zustand, in welchem die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) gesteuert werden können, und einem nicht betreibbaren Zustand, in welchem die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) nicht betrieben werden können, umschaltet.
Das Elektromagnetventilsystem (10, 10a, 100, 200, 300, 300a) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (19) umfasst: eine Elektromagnetventilsteuereinheit (20) zur Ausgabe der Steuersignale an die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d), um dadurch die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) zu steuern, und eine Stromquellensteuereinheit (22, 22a) zum Umschalten zwischen dem betreibbaren Zustand und dem nicht betreibbaren Zustand der Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d).
Das Elektromagnetventilsystem (10, 10a, 100, 200, 300, 300a) nach Anspruch 2, außerdem umfassend: eine Stromquelle (12) für die Zufuhr von elektrischem Strom zu den mehreren Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d), und mehrere Stromzufuhrwege (26, 26a, 28, 28a, 30, 30a), welche die mehreren Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) und die Stromquelle (12) für jede der mehreren Gruppen (14, 16, 18) verbinden, wobei die Stromquellensteuereinheit (22, 22a) einen Stromzufuhrzustand, in welchem den mehreren Stromzufuhrwegen (26, 26a, 28, 28a, 30, 30a) von der Stromquelle (12) Strom zugeführt wird, für jede der mehreren Gruppen (14, 16, 18) steuert.
Das Elektromagnetventilsystem (10, 10a, 100, 200, 300, 300a) nach Anspruch 3, außerdem umfassend: Schaltmittel (32, 32a, 34, 34a, 36, 36a) zum Verbinden der mehreren Stromzufuhrwege (26, 26a, 28, 28a, 30, 30a) mit der Stromquelle (12), wobei in Abhängigkeit von einer Steuerung der Stromquellensteuereinheit (22, 22a) die Schaltmittel (32, 32a, 34, 34a, 36, 36a) den Stromzufuhrzustand, in welchem den Stromzufuhrwegen (26, 26a, 28, 28a, 30, 30a) Strom zugeführt wird, schalten.
Das Elektromagnetventilsystem (10, 100, 200, 300, 300a) nach Anspruch 4, wobei: die Stromquellensteuereinheit (22) zwischen der Stromquelle (12) und den Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) angeordnet ist, und die Schaltmittel (32, 34, 36) in der Stromquellensteuereinheit (22) vorgesehen sind.
Das Elektromagnetventilsystem (10a) nach Anspruch 4, wobei die Schaltmittel (32a, 34a, 36a) in jeder der mehreren Gruppen (14, 16, 18) vorgesehen sind.
Das Elektromagnetventilsystem (100, 200, 300, 300a) nach Anspruch 1, wobei jede der Gruppen (14, 16, 18) wenigstens zwei der Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) aufweist, eine der Elektromagnetventileinheiten (14a, 16a, 18a) ein erstes Ventil (102a, 104a, 106a) aufweist, dessen Betriebszustand in Abhängigkeit von einer Steuerung der Steuereinheit (19) geschaltet wird, eine andere der Elektromagnetventileinheiten (14b bis 14d, 16b bis 16d, 18b bis 18d) ein zweites Ventil (102b bis 102d, 104b bis 104d, 106b bis 106d) aufweist, dessen Betriebszustand in Reaktion auf einen Zufuhrzustand eines durch die Schaltung des ersten Ventils (102a, 104a, 106a) zugeführten Fluides geschaltet wird.
Das Elektromagnetventilsystem (300, 300a) nach Anspruch 7, wobei jede der Gruppen (14, 16, 18) eine Zufuhrzustandsdetektiereinheit (302 bis 306) zum Detektieren des Zufuhrzustands des Fluides, das dem zweiten Ventil (102b bis 102d, 104b bis 104d, 106b bis 106d) zugeführt wird, aufweist.
Das Elektromagnetventilsystem (300, 300a) nach Anspruch 8, wobei die Zufuhrzustandsdetektiereinheit (302 bis 306) einen Drucksensor zur Erfassung eines Druckes des Fluides oder einen Druckschalter zur Ausgabe eines Ausgabesignals, das das Absenken des Druckes des Fluides auf einen festgelegten Druck anzeigt, aufweist.
Das Elektromagnetventilsystem (300, 300a) nach Anspruch 9, außerdem umfassend eine Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312), die auf der Basis des Zufuhrzustandes des Fluides, der durch die Zufuhrzustandsdetektiereinheit (302 bis 306) erfasst wird, festlegt, ob das Fluid von dem ersten Ventil (102a, 104a, 106a) in geeigneter Weise dem zweiten Ventil (102b bis 102d, 104b bis 104d, 106b bis 106d) zugeführt wird, oder nicht.
Das Elektromagnetventilsystem (300, 300a) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (19) die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) auf der Basis der Zufuhr eines Befehlssignals steuert, welches den Betrieb der Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) befiehlt, und die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312) bestimmt, ob ein Befehlsinhalt des Befehlssignals und der Zufuhrzustand des Fluides miteinander konsistent sind oder nicht.
Das Elektromagnetventilsystem (300, 300a) nach Anspruch 11, wobei die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312) in der Steuereinheit (19) oder in einer externen Steuervorrichtung (23) vorgesehen ist, die in der Lage ist, das Befehlssignal zuzuführen, und wobei das Befehlssignal von der externen Steuervorrichtung (23) der Steuereinheit (19) zugeführt wird, oder das Befehlssignal von der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312) der Steuereinheit (19) zugeführt wird.
Das Elektromagnetventilsystem (300a) nach Anspruch 12, wobei in dem Fall, dass die Zufuhrzustandsdetektiereinheit (302 bis 306) der Druckschalter ist, die Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312) bestimmt, dass die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) nicht normal arbeiten, wenn das Ausgabesignal von dem Druckschalter (302 bis 306) der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312) nicht zugeführt wird, auch wenn eine festgelegte Zeitperiodenschwelle von der Zufuhr des Befehlssignals verstrichen ist.
Das Elektromagnetventilsystem (300a) nach Anspruch 13, wobei die Zeitperiodenschwelle eine einstellbare Zeit ist, die länger ist als eine Zeitperiode, welche in dem Fall, dass die Elektromagnetventileinheiten (14a bis 14d, 16a bis 16d, 18a bis 18d) normal arbeiten, von der Zufuhr des Befehlssignals bis zu der Zufuhr des Ausgabesignals zu der Zufuhrzustandsbestimmungseinheit (308, 312) erforderlich ist.