DE112014002062B4 - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung und speicherprogrammierbare Steuerung - Google Patents
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung und speicherprogrammierbare Steuerung Download PDFInfo
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Abstract
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) umfassend:
einen Stromversorgungseingangsanschluss (PIN), welcher ausgestaltet ist zur Eingabe eines Stroms aus einer Stromquelle;
eine schaltbare Ausgangsschaltung (20), die dazu ausgestaltet ist, den Strom an einen Verbraucher auszugeben;
eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2), die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss (PIN) und der Ausgangsschaltung (20) parallel zwischengeschaltet sind; und
eine Steuerungsschaltung (30), die jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) separat steuert und das EIN/AUS der Ausgangsschaltung (20) steuert,
wobei
jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) eine Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) und ein Schaltelement (12-1, 12-2) umfasst,
die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss (PIN) und der Ausgangsschaltung (20) in Reihe zwischengeschaltet sind,
jede der Unterbrechungsschaltungen (11-1, 11-2) so ausgestaltet ist, dass sie den Stromdurchgang gestattet, wenn die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) ein Durchgangsgestattungssignal aus der Steuerungsschaltung (30) empfängt, und
den Stromdurchgang unterbricht, wenn die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) das Durchgangsgestattungssignal nicht empfängt,
das EIN/AUS der Schaltelemente (12-1, 12-2) jeweils von der Steuerungsschaltung (30) gesteuert wird, und
wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) als eine Diagnosezielschaltung eingestellt ist, die Steuerungsschaltung (30) das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) der Diagnosezielschaltung beendet und das Schaltelement (12-1, 12-2) der Diagnosezielschaltung ausschaltet.
einen Stromversorgungseingangsanschluss (PIN), welcher ausgestaltet ist zur Eingabe eines Stroms aus einer Stromquelle;
eine schaltbare Ausgangsschaltung (20), die dazu ausgestaltet ist, den Strom an einen Verbraucher auszugeben;
eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2), die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss (PIN) und der Ausgangsschaltung (20) parallel zwischengeschaltet sind; und
eine Steuerungsschaltung (30), die jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) separat steuert und das EIN/AUS der Ausgangsschaltung (20) steuert,
wobei
jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) eine Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) und ein Schaltelement (12-1, 12-2) umfasst,
die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss (PIN) und der Ausgangsschaltung (20) in Reihe zwischengeschaltet sind,
jede der Unterbrechungsschaltungen (11-1, 11-2) so ausgestaltet ist, dass sie den Stromdurchgang gestattet, wenn die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) ein Durchgangsgestattungssignal aus der Steuerungsschaltung (30) empfängt, und
den Stromdurchgang unterbricht, wenn die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) das Durchgangsgestattungssignal nicht empfängt,
das EIN/AUS der Schaltelemente (12-1, 12-2) jeweils von der Steuerungsschaltung (30) gesteuert wird, und
wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) als eine Diagnosezielschaltung eingestellt ist, die Steuerungsschaltung (30) das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) der Diagnosezielschaltung beendet und das Schaltelement (12-1, 12-2) der Diagnosezielschaltung ausschaltet.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung, die die Stromzufuhr zu einem Verbraucher steuert, und auf eine speicherprogrammierbare Steuerung mit darin eingebauter Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung.
- Hintergrund der Erfindung
- Als Techniken für die automatische Erkennung und Behebung von Anomalien elektrischer Vorrichtungen sind die folgenden Techniken bekannt.
- Patentliteratur 1 offenbart eine automatische Latch-up-Behebungsvorrichtung für ein programmierbares Steuergerät. Bei Auftreten eines Latch-up im programmierbaren Steuergerät behebt die automatische Latch-up-Behebungsvorrichtung automatisch das Latch-up.
- Patentliteratur 2 offenbart einen E/A-Relaisanschluss, die einen Verbraucher steuert, indem sie mehrere Relais mit einem von einem Sequenzer kommenden Eingangssignal betreibt. Dieser E/A-Relaisanschluss weist eine Fehlererkennungsfunktion auf. Speziell werden, wenn eines der Relais einen Fehler aufweist, die Einzelheiten des Fehlers auf einer Anzeigeeinheit angezeigt, und das fehlerbehaftete Relais wird zwangsweise abgeschaltet.
- Patentliteratur 3 offenbart ein Verfahren zum Verhindern eines Einschaltstromstoßes oder eines Überstroms in einer Verbrauchereinheit in einer elektrischen Vorrichtung, die mehrere Verbrauchereinheiten umfasst. Speziell sind in jeder der Verbrauchereinheiten ein Schutzschalter mit Überstromauslösungsfunktion und eine überstromverhindernde Schaltung vorgesehen.
- Zitatliste
- Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr.
2000-235405 - Patentliteratur 2: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr.
H3-135320 - Patentliteratur 3: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr.
H7-241026 - Eine Stromversorgungsschaltung mit zwei seriell angeordneten Relais ist aus der Patentschrift
EP 2 339 604 B1 bekannt. Dabei wird die fehlerfreie Arbeitsweise der Relais dadurch überwacht, dass nach einem Schließen beider Relais zunächst ein Relais geöffnet wird. Fließt dennoch ein Strom, liegt ein Fehler dieses Relais vor. Anschließend werden beide Relais geschlossen und das andere Relais geöffnet. Fließt dennoch ein Strom, liegt ein Fehler des anderen Relais vor. Während des Tests wird bei fehlerfreien Relais die Stromversorgung unterbrochen. - Aus der Patentschrift
DE 101 27 233 C1 ist eine Stromversorgungsschaltung bekannt, welche zwei parallele Strompfade mit jeweils zwei seriell angeordneten Schaltelementen aufweist. Die Funktionstüchtigkeit der Schaltelemente wird jeweils für die Strompfade abwechselnd durchgeführt, so dass während des Test eine Stromversorgung möglich ist. - Kurzfassung der Erfindung
- Technisches Problem
- In einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung, welche die Stromzufuhr zu einem Verbraucher steuert, ist es wünschenswert, die Stromzufuhr zum Verbraucher zu beenden, wenn eine Anomalie erkannt wird. Zum Beenden der Stromzufuhr ist es möglich, in der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung eine Unterbrechungsschaltung zu installieren, welche die Stromzufuhr unterbricht. Um die Betriebsfähigkeit der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung sicherzustellen, ist eine Diagnose wünschenswert, ob die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet. In der oben zitierten Patenliteratur 1 bis 3 gibt es jedoch keine Möglichkeit, zu beliebigen gegebenen Zeiten eine Diagnose durchzuführen, ob eine Zielschaltung normal arbeitet.
- In Bezug auf eine Diagnose einer Unterbrechungsschaltung haben die vorliegenden Erfinder die Aufmerksamkeit auf die folgende Problematik gerichtet: Wenn die Unterbrechungsschaltung für eine Diagnose betätigt wird, so wird, falls die Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen, und der Verbraucher beendet seinen Betrieb. Das heißt, der Preis für die Durchführung einer Diagnose ist eine Senkung der Produktivität.
- Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung, welche die Stromzufuhr zu einem Verbraucher steuert, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem es möglich ist, eine Diagnose auszuführen, ob eine Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, ohne die Stromzufuhr abzuschalten.
- Problemlösung
- Die vorstehende Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung bereitgestellt. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung umfasst: einen Stromversorgungseingangsanschluss, an dem Strom aus einer Stromquelle eingegeben wird; eine Ausgangsschaltung, die den Strom an einen Verbraucher ausgibt; eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung parallel zwischengeschaltet sind; und eine Steuerungsschaltung, die jede der Stromunterbrechungsschaltungen separat steuert. Jede der Stromunterbrechungsschaltungen umfasst eine Unterbrechungsschaltung und ein Schaltelement, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung in Reihe zwischengeschaltet sind. Die Unterbrechungsschaltung ist so ausgestaltet, dass sie den Stromdurchgang gestattet, wenn die Unterbrechungsschaltung ein Durchgangsgestattungssignal aus der Steuerungsschaltung empfängt, und den Stromdurchgang unterbricht, wenn die Unterbrechungsschaltung das Durchgangsgestattungssignal nicht empfängt. EIN/AUS des Schaltelements wird von der Steuerungsschaltung gesteuert. Wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, beendet die Steuerungsschaltung die Lieferung des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung der Diagnosezielschaltung und schaltet das Schaltelement der Diagnosezielschaltung aus.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine speicherprogrammierbare Steuerung bereitgestellt, welche die Antriebssteuerung einer Vorrichtung ausführt. Die speicherprogrammierbare Steuerung umfasst: einen Stromversorgungseingangsanschluss, an der Strom aus einer Stromquelle eingegeben wird; eine Ausgangsschaltung, die den Strom an die Vorrichtung ausgibt; eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung parallel zwischengeschaltet sind; und eine Steuerungsschaltung, die jede der Stromunterbrechungsschaltungen separat steuert. Jede der Stromunterbrechungsschaltungen umfasst eine Unterbrechungsschaltung und ein Schaltelement, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung in Reihe zwischengeschaltet sind. Die Unterbrechungsschaltung ist so ausgestaltet, dass sie den Stromdurchgang gestattet, wenn die Unterbrechungsschaltung ein Durchgangsgestattungssignal aus der Steuerungsschaltung empfängt, und den Stromdurchgang unterbricht, wenn die Unterbrechungsschaltung das Durchgangsgestattungssignal nicht empfängt. EIN/AUS des Schaltelements wird von der Steuerungsschaltung gesteuert. Wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, beendet die Steuerungsschaltung das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung der Diagnosezielschaltung und schaltet das Schaltelement der Diagnosezielschaltung aus.
- Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung, welche die Stromzufuhr zu einem Verbraucher steuert, eine Diagnose auszuführen, ob eine Unterbrechungsschaltung normal arbeitet, ohne die Stromzufuhr abzuschalten.
- Figurenliste
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1 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. -
2 ist eine Konzeptzeichnung, die ein Beispiel eines Durchgangsgestattungssignals veranschaulicht, das an eine Unterbrechungsschaltung der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anzulegen ist. -
3 ist ein Zeitschaltdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Unterbrechungsschaltung der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. -
4 ist ein Zeitschaltdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. -
5 ist ein Zeitschaltdiagramm, das ein anderes Betriebsbeispiel der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. -
6 ist ein Flussdiagramm und veranschaulicht eine Zusammenfassung eines Diagnoseverfahrens nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
7 ist ein Zeitschaltdiagramm, das ein weiteres Betriebsbeispiel der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. -
8 ist ein Blockschaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel einer speicherprogrammierbaren Steuerung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. -
9 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Anwendung einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung auf die speicherprogrammierbare Steuerung nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. - Beschreibung von Ausführungsformen
- Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen erläutert.
- Erste Ausführungsform
- <Ausführungsbeispiel einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung>
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1 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 ist eine Vorrichtung, welche die Stromzufuhr von einer Stromquelle zu einem Verbraucher steuert. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 umfasst einen StromversorgungseingangsanschlussPIN , die mit einer Stromquelle verbunden ist, und einen AusgangsanschlussPOUT , die mit einem Verbraucher verbunden ist. Der Strom wird aus der Stromquelle an den StromversorgungseingangsanschlussPIN eingegeben, und der Strom wird über die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 aus dem AusgangsanschlussPOUT an den Verbraucher ausgeben. - Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung
1 nach der ersten Ausführungsform hat eine Funktion, die es gestattet, die Stromzufuhr zum Verbraucher nach Bedarf zu unterbrechen. Insbesondere umfasst die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen10 , eine Ausgangsschaltung20 und eine Steuerungsschaltung30 . - Die Stromunterbrechungsschaltungen
10 sind zwischen dem StromversorgungseingangsanschlussPIN und einem AusgangsknotenNA parallel zwischengeschaltet.1 veranschaulicht als Beispiel zwei Stromunterbrechungsschaltungen10 , die eine erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 und eine zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 sind. Jede der Stromunterbrechungsschaltungen10 gestattet oder unterbindet (unterbricht) den Stromdurchgang von dem StromversorgungseingangsanschlussPIN zum AusgangsknotenNA entsprechend einem Steuersignal, das von der Steuerungsschaltung30 , die später beschrieben wird, gesendet wird. - Insbesondere umfasst jede der Stromunterbrechungsschaltungen
10 eine Unterbrechungsschaltung11 und ein Schaltelement12 , die zwischen dem StromversorgungseingangsanschlussPIN und dem AusgangsknotenNA in Reihe zwischengeschaltet sind. Beispielsweise ist in der ersten Stromunterbrechungsschaltung10 -1 eine erste Unterbrechungsschaltung11 -1 zwischen dem StromversorgungseingangsanschlussPIN und einem ersten ZwischenknotenN1 zwischengeschaltet, und ein erstes Schaltelement12-1 ist zwischen dem ersten ZwischenknotenN1 und dem AusgangsknotenNA zwischengeschaltet. - Die erste Unterbrechungsschaltung
11-1 gestattet oder unterbindet (unterbricht) den Stromdurchgang entsprechend einem ersten SteuersignalCB1 , das von der Steuerungsschaltung30 ausgegeben wird. Speziell gilt, dass, wenn das erste SteuersignalCB1 ein „Durchgangsgestattungssignal“ ist, die erste Unterbrechungsschaltung11-1 den Stromdurchgang gestattet. In anderen Fällen unterbricht die erste Unterbrechungsschaltung11-1 den Stromdurchgang. Das heißt, die erste Unterbrechungsschaltung11-1 gestattet den Stromdurchgang, wenn die erste Unterbrechungsschaltung11-1 ein „Durchgangsgestattungssignal“ aus der Steuerungsschaltung 30 empfängt, und unterbricht den Stromdurchgang, wenn die erste Unterbrechungsschaltung11-1 kein „Durchgangsgestattungssignal“ empfängt. - Das Durchgangsgestattungssignal ist beispielsweise ein Taktsignal
CLK , wie in2 dargestellt. In diesem Fall wird ein auf Grundlage des TaktsignalsCLK arbeitendes Element in die erste Unterbrechungsschaltung11-1 eingebaut. Bei anliegendem TaktsignalCLK wird dieses Element so betrieben, dass die erste Unterbrechungsschaltung11-1 das Durchgehen von Strom gestattet. Wird hingegen das Anlegen des TaktsignalsCLK beendet, beendet auch das Element den Betrieb, und der Stromdurchgang wird unterbrochen. -
3 veranschaulicht ein Betriebsbeispiel der ersten Unterbrechungsschaltung11-1 , wenn das Durchgangsgestattungssignal das TaktsignalCLK ist. Während einer PeriodeP0 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 ausgeschaltet. - Während einer Periode
P1 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 eingeschaltet, und die Steuerungsschaltung30 gibt das TaktsignalCLK (ein Durchgangsgestattungssignal) als das erste SteuersignalCB1 aus. Wenn die erste Unterbrechungsschaltung11-1 das TaktsignalCLK als das erste SteuersignalCB1 empfängt, gestattet die erste Unterbrechungsschaltung11-1 den Stromdurchgang. Das heißt, der StromversorgungseingangsanschlussPIN und der erste ZwischenknotenN1 stehen miteinander in elektrischer Verbindung. Eine erste ZwischenknotenspannungVN1 , welche die Spannung am ersten ZwischenknotenN1 ist, wird infolgedessen High-Pegel. - Während einer Periode
P2 beendet die Steuerungsschaltung30 das Anlegen des TaktsignalsCLK (Durchgangsgestattungssignal) an die erste Unterbrechungsschaltung11-1 . Die Steuerungsschaltung30 lässt beispielsweise das erste SteuersignalCB1 an der ersten Unterbrechungsschaltung11-1 mit Low-Pegel angelegt. In diesem Fall unterbindet die erste Unterbrechungsschaltung11-1 den Stromdurchgang. Das heißt, die elektrische Verbindung zwischen dem StromversorgungseingangsanschlussPIN und dem ersten ZwischenknotenN1 wird abgeschaltet. Die erste ZwischenknotenspannungVN1 wird dadurch Masse (GND)-Pegel. Das gleiche gilt für einen Fall, bei dem das erste SteuersignalCB1 auf High-Pegel gehalten wird. - Wie in
1 dargestellt, wird das EIN/AUS des ersten Schaltelements12-1 von der Steuerungsschaltung30 gesteuert. Das heißt insbesondere, das EIN/AUS des ersten Schaltelements12-1 wird von einem ersten von der Steuerungsschaltung30 ausgegebenen SchaltsignalG1 gesteuert. - Wenn beispielsweise das erste Schaltsignal
G1 High-Pegel ist, wird das erste Schaltelement12 -1 eingeschaltet, und der erste ZwischenknotenN1 und der AusgangsknotenNA werden elektrisch miteinander verbunden. Wenn im Gegensatz dazu das erste SchaltsignalG1 Low-Pegel ist, wird das erste Schaltelement12-1 ausgeschaltet, und die elektrische Verbindung zwischen dem ersten ZwischenknotenN1 und dem AusgangsknotenNA wird abgeschaltet. Das erste Schaltelement12-1 ist beispielsweise ein MOS-Transistor, der ein Gate aufweist, zu dem das erste SchaltsignalG1 eingegeben wird. - Die Ausgestaltung der zweiten Stromunterbrechungsschaltung
10-2 ist identisch mit der Ausgestaltung der ersten Stromunterbrechungsschaltung10-1 . Das heißt, in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10 -2 ist eine zweite Unterbrechungsschaltung11-2 zwischen dem StromversorgungseingangsanschlussPIN und einem zweiten ZwischenknotenN2 zwischengeschaltet, und ein zweites Schaltelement12-2 ist zwischen dem zweiten ZwischenknotenN2 und dem AusgangsknotenNA zwischengeschaltet. - Die zweite Unterbrechungsschaltung
11-2 gestattet oder unterbindet (unterbricht) den Stromdurchgang entsprechend einem zweiten SteuersignalCB2 , das von der Steuerungsschaltung 30 ausgegeben wird. Speziell gilt, dass, wenn das zweite SteuersignalCB2 ein „Durchgangsgestattungssignal“ ist, die zweite Unterbrechungsschaltung11-2 den Stromdurchgang gestattet. In anderen Fällen unterbricht die zweite Unterbrechungsschaltung11-2 den Stromdurchgang. Das heißt, die zweite Unterbrechungsschaltung11-2 gestattet den Stromdurchgang, wenn die zweite Unterbrechungsschaltung11-2 ein „Durchgangsgestattungssignal“ aus der Steuerungsschaltung30 empfängt, und unterbricht den Stromdurchgang, wenn die zweite Unterbrechungsschaltung11-2 kein „Durchgangsgestattungssignal“ empfängt. Das Durchgangsgestattungssignal ist beispielsweise das TaktsignalCLK , wie in2 dargestellt. - Die EIN/AUS-Steuerung des zweiten Schaltelements
12-2 wird von der Steuerungsschaltung30 vorgenommen. Speziell wird die EIN/AUS-Steuerung des zweiten Schaltelements12-2 entsprechend einem zweiten von der Steuerungsschaltung30 ausgegebenen SchaltsignalG2 ausgeführt. Das zweite Schaltelement12-2 ist beispielsweise ein MOS-Transistor, der ein Gate aufweist, zu dem das zweite SchaltsignalG2 eingegeben wird. - In den entsprechenden Stromunterbrechungsschaltungen
10 kann die Reihenfolge von Unterbrechungsschaltung11 und Schaltelement12 umgeschaltet werden. - Die Ausgangsschaltung
20 ist zwischen dem AusgangsknotenNA und dem AusgangsanschlussPOUT zwischengeschaltet und gibt über den AusgangsanschlussPOUT Strom an einen Verbraucher ab. Die EIN/AUS-Steuerung der Ausgangsschaltung20 wird auch von der Steuerungsschaltung30 ausgeführt. Speziell wird die EIN/AUS-Steuerung der Ausgangsschaltung20 entsprechend einem von der Steuerungsschaltung30 ausgegebenen AusgangssteuersignalEN gesteuert. Wenn beispielsweise das AusgangssteuersignalEN High-Pegel ist, wird die Ausgangsschaltung20 eingeschaltet und gibt Strom an den Verbraucher ab. Wenn im Gegensatz dazu das AusgangssteuersignalEN Low-Pegel ist, wird die Ausgangsschaltung20 ausgeschaltet und beendet die Stromabgabe an den Verbraucher. - Die Steuerungsschaltung
30 ist beispielsweise von einem Mikrocomputer gebildet. Die Steuerungsschaltung30 steuert die Stromunterbrechungsschaltungen10 und die Ausgangsschaltung20 jeweils separat. Die Steuerungsschaltung30 steuert speziell Operationen der ersten Stromunterbrechungsschaltung10 -1 unter Verwendung des ersten SteuersignalsCB1 und des ersten SchaltsignalsG1 wie oben beschrieben. Die Steuerungsschaltung30 steuert zudem Operationen der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10 -2 unter Verwendung des zweiten SteuersignalsCB2 und des zweiten SchaltsignalsG2 wie oben beschrieben. Die Steuerungsschaltung30 steuert außerdem Operationen der Ausgangsschaltung20 unter Verwendung des oben beschriebenen AusgangssteuersignalsEN . - Die erste Zwischenknotenspannung
VN1 , welche die Spannung am ersten ZwischenknotenN1 ist, eine zweite ZwischenknotenspannungVN2 , welche die die Spannung am zweiten ZwischenknotenN2 ist, und eine AusgangsspannungVOUT , welche die Spannung an dem AusgangsanschlussPOUT ist, werden in die Steuerungsschaltung30 eingegeben. Wie später noch beschrieben, kann die Steuerungsschaltung30 Anomalien in Schaltungen erkennen, indem sie die erste ZwischenknotenspannungVN1 , die zweite ZwischenknotenspannungVN2 und die AusgangsspannungVOUT überwacht. - Die Steuerungsschaltung
30 weist auf diese Weise eine Funktion zur separaten Steuerung der einzelnen Stromunterbrechungsschaltungen10 und der Ausgangsschaltung20 sowie eine Funktion zur Erkennung von Anomalien auf. Durch Nutzung dieser Funktionen kann die Steuerungsschaltung30 zu beliebigen gegebenen Zeiten eine „Diagnose“ ausführen, ob entsprechende Bestandteile der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 normal arbeiten. Nachstehend folgen detaillierte Beschreibungen der Diagnose der entsprechenden Bestandteile. - <Diagnose von Stromunterbrechungsschaltung 10>
- Im Normalbetrieb bewirkt die Steuerungsschaltung
30 , dass alle Stromunterbrechungsschaltungen10 den Stromdurchgang gestatten. Wenn die Unterbrechung der Stromzufuhr zu einem Verbraucher gewünscht ist, wie im Falle einer Notsituation, bewirkt die Steuerungsschaltung30 , dass alle Stromunterbrechungsschaltungen10 den Stromdurchgang unterbrechen. Falls eine der Stromunterbrechungsschaltungen10 einen Fehler aufweist, wird die Stromzufuhr zum Verbraucher nicht beendet und läuft weiter. Zur Sicherstellung der Betriebssicherheit wird bevorzugt, dass zu einer beliebigen gegebenen Zeit eine Diagnose erfolgt, ob die entsprechenden Stromunterbrechungsschaltungen10 normal arbeiten. - Diagnosen der in
1 dargestellten ersten Stromunterbrechungsschaltung10-1 und zweiten Stromunterbrechungsschaltung10-2 werden nunmehr unter Verweis auf4 beschrieben. - Während der Periode
P0 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 ausgeschaltet und werden die Operationen der einzelnen Schaltungen beendet. Danach wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 eingeschaltet. - Die Periode
P1 ist ein Zeitraum im Normalbetrieb. Die Steuerungsschaltung30 gibt das TaktsignalCLK (das Durchgangsgestattungssignal) als das erste SteuersignalCB1 und als das zweite SteuersignalCB2 aus. Im Ergebnis gestatten sowohl die erste Unterbrechungsschaltung11 -1 als auch die zweite Unterbrechungsschaltung11 -2 den Stromdurchgang; infolgedessen gehen sowohl die erste ZwischenknotenspannungVN1 als auch die zweite ZwischenknotenspannungVN2 auf Quellspannungspegel. Die Steuerungsschaltung30 stellt zudem das erste SchaltsignalG1 und das zweite SchaltsignalG2 auf High-Pegel, um das erste Schaltelement12 -1 und das zweite Schaltelement12 -2 einzuschalten. Die Steuerungsschaltung30 stellt außerdem das AusgangssteuersignalEN auf High-Pegel, um die Ausgangsschaltung20 einzuschalten. Infolgedessen wird Strom zu einem Verbraucher geführt (AusgangsspannungVOUT = High-Pegel) und dadurch der Verbraucher betrieben. - Die nächste Periode
P2 ist eine Periode zur Diagnostizierung der ersten Stromunterbrechungsschaltung10-1 . Die Steuerungsschaltung30 stellt die erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 als „Diagnosezielschaltung“ ein. Speziell lässt die Steuerungsschaltung30 das erste SteuersignalCB1 auf Low-Pegel, um die Zufuhr des TaktsignalsCLK (ein Durchgangsgestattungssignal) zur ersten Unterbrechungsschaltung11-1 zu beenden. Die Steuerungsschaltung30 stellt außerdem das erste SchaltsignalG1 auf Low-Pegel, um das erste Schaltelement12-1 auszuschalten. - Wenn die erste Stromunterbrechungsschaltung
10-1 (erste Unterbrechungsschaltung11-1 und erstes Schaltelement12-1 ) normal arbeitet, wird erwartet, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten ZwischenknotenN1 und der Stromquelle ausgeschaltet ist und die erste ZwischenknotenspannungVN1 zu Low-Pegel wird, wie in4 dargestellt. Dementsprechend kann die Steuerungsschaltung30 , indem sie die erste ZwischenknotenspannungVN1 während der PeriodeP2 überwacht, diagnostizieren, ob die erste Stromunterbrechungsschaltung10 -1 normal arbeitet. - Es sei darauf hingewiesen, dass der Zustand der zweiten Stromunterbrechungsschaltung
10-2 in PeriodeP2 im Zustand einer Normalbetriebsperiode verbleibt. Das heißt, die Stromzufuhr von der Stromquelle zum Verbraucher läuft über die zweite Stromunterbrechungsschaltung10 -2 weiter (AusgangsspannungVOUT = High-Pegel). Das bedeutet, die erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 kann einer Diagnose unterzogen werden, ohne dass die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen wird. Der Grund für das Abschalten des ersten Schaltelements12-1 besteht darin, dass dadurch ein Stromfluss vom AusgangsknotenNA zum ersten ZwischenknotenN1 verhindert wird, wodurch eine Beeinträchtigung der Diagnose vermieden wird. - Wenn die erste Zwischenknotenspannung
VN1 auf einen Low-Pegel wechselt, als Erwartungswert, stellt die Steuerungsschaltung30 fest, dass die erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 normal arbeitet. Bleibt im Gegensatz dazu die erste ZwischenknotenspannungVN1 auf einem High-Pegel, stellt die Steuerungsschaltung30 fest, dass in der ersten Stromunterbrechungsschaltung10-1 eine Anomalie aufgetreten ist Der Zustand, bei dem in der ersten Stromunterbrechungsschaltung10-1 eine Anomalie aufgetreten ist, ist ein Zustand, bei dem die erste Unterbrechungsschaltung11-1 und/oder das erste Schaltelement12-1 einen Fehler aufweist. - Das in
4 dargestellte Beispiel zeigt eine normal arbeitende erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 . In diesem Fall bewirkt die Steuerungsschaltung30 , dass die erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 zum Normalbetrieb zurückkehrt und die Stromzufuhr wieder aufgenommen wird. - Eine Periode
P3 ist ein Zeitraum des Normalbetriebs und identisch mit der oben beschriebenen PeriodeP1 . - Die nächste Periode
P4 ist eine Periode zur Diagnostizierung der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10-2 . Die Steuerungsschaltung30 stellt die zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 als „Diagnosezielschaltung“ ein. Speziell lässt die Steuerungsschaltung30 das zweite SteuersignalCB2 auf Low-Pegel, um die Zufuhr des TaktsignalsCLK (ein Durchgangsgestattungssignal) zur zweiten Unterbrechungsschaltung11-2 zu beenden. Die Steuerungsschaltung30 stellt außerdem das zweite SchaltsignalG2 auf Low-Pegel, um das zweite Schaltelement12-2 auszuschalten. - Wenn die zweite Stromunterbrechungsschaltung
10-2 (zweite Unterbrechungsschaltung11-2 und zweites Schaltelement12-2 ) normal arbeitet, wird erwartet, dass die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten ZwischenknotenN2 und der Stromquelle ausgeschaltet ist und die zweite ZwischenknotenspannungVN1 zu einem Low-Pegel wird, wie in4 dargestellt. Dementsprechend kann die Steuerungsschaltung30 , indem sie die zweite ZwischenknotenspannungVN1 während der Periode P4 überwacht, diagnostizieren, ob die zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 normal arbeitet. - Es sei darauf hingewiesen, dass der Zustand der ersten Stromunterbrechungsschaltung
10-1 in der PeriodeP4 im Zustand einer Normalbetriebsperiode verbleibt. Das heißt, die Stromzufuhr von der Stromquelle zum Verbraucher läuft über die erste Stromunterbrechungsschaltung10-1 weiter (Ausgangsspannung VOUT = High-Pegel). Das bedeutet, die zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 kann einer Diagnose unterzogen werden, ohne dass die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen wird. Der Grund für das Abschalten des zweiten Schaltelements12-2 besteht darin, dass dadurch ein Stromfluss vom AusgangsknotenNA zum zweiten ZwischenknotenN2 verhindert wird, wodurch eine Beeinträchtigung der Diagnose vermieden wird. - Wenn die zweite Zwischenknotenspannung
VN2 auf einen Low-Pegel wechselt, als Erwartungswert, stellt die Steuerungsschaltung30 fest, dass die zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 normal arbeitet. Bleibt im Gegensatz dazu die zweite ZwischenknotenspannungVN2 auf einem High-Pegel, stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10-2 eine Anomalie aufgetreten ist Der Zustand, bei dem in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10-2 eine Anomalie aufgetreten ist, ist ein Zustand, bei dem die zweite Unterbrechungsschaltung11-2 und/oder das zweite Schaltelement12-2 einen Fehler aufweist. - Das in
4 dargestellte Beispiel zeigt eine normal arbeitende zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 . In diesem Fall bewirkt die Steuerungsschaltung30 , dass die zweite Stromunterbrechungsschaltung10-2 zum Normalbetrieb zurückkehrt und die Stromzufuhr wieder aufgenommen wird. - Eine Periode
P5 ist ein Zeitraum des Normalbetriebs und identisch mit der oben beschriebenen PeriodeP1 . - Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem in einer Diagnosezielschaltung eine Anomalie aufgetreten ist.
5 veranschaulicht einen Beispielsfall, bei dem in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10-2 eine Anomalie aufgetreten ist In der oben beschriebenen Periode4 bleibt die zweite ZwischenknotenspannungVN2 auf einem High-Pegel. Dementsprechend stellt die Steuerungsschaltung30 fest, dass in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung10-2 (Diagnosezielschaltung) eine Anomalie aufgetreten ist. - Aus Sicherheitserwägungen heraus, im Sinne eines Prozesses, der durchzuführen ist, falls in einer Diagnosezielschaltung eine Anomalie festgestellt wird, ist es beispielsweise möglich, die Stromzufuhr zu einem Verbraucher zwangsweise zu beenden. Mit diesem Prozess ändert die Steuerungsschaltung
30 das AusgangssteuersignalEN auf einen Low-Pegel, um die Ausgangsschaltung20 auszuschalten, wie in5 gezeigt. Im Ergebnis wird die Stromabgabe von der Ausgangsschaltung20 zum Verbraucher beendet (Ausgangsspannung VOUT = Low-Pegel), so dass der Verbraucher seinen Betrieb einstellt. An diesem Punkt ist es auch möglich, dass die Steuerungsschaltung30 den Stromdurchgang in allen Stromunterbrechungsschaltungen10 , außer in der Diagnosezielschaltung, unterbricht. - Wenn in der Diagnosezielschaltung eine Anomalie aufgetreten ist, kann die Steuerungsschaltung
30 einen Alarm ausgeben, um den Bediener in Bezug auf die festgestellte Anomalie zu warnen. - Wie oben beschrieben, kann nach der vorliegenden Ausführungsform jede der Stromunterbrechungsschaltungen
10 separat einer Diagnose unterzogen werden. Während eine der Stromunterbrechungsschaltungen10 als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, arbeiten die anderen Unterbrechungsschaltungen10 normal weiter. Die Diagnosezielschaltung kann somit einer Diagnose unterzogen werden, ohne dass die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen wird. - Um die Betriebsfähigkeit der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung
1 sicherzustellen, wird eine Diagnose vorzugsweise regelmäßig durchgeführt. Das heißt, vorzugsweise stellt die Steuerungsschaltung30 jede der Stromunterbrechungsschaltungen10 regelmäßig als Diagnosezielschaltung ein. - Wie in den Beispielen von
4 und5 veranschaulicht, stellt die Steuerungsschaltung30 außerdem jede der Stromunterbrechungsschaltungen10 der Reihe nach als Diagnosezielschaltung ein. Diese Einstellung erlaubt eine gleichmäßige Diagnose der Stromunterbrechungsschaltungen10 . -
6 ist ein Flussdiagramm und veranschaulicht eine Zusammenfassung eines Diagnoseverfahrens nach der vorliegenden Ausführungsform. Die Steuerungsschaltung30 läuft bis zu einer Diagnosezeit (NEIN in SchrittS1 ) in einem normalen Betrieb weiter. Mit Erreichen der Diagnosezeitvorgabe (JA in SchrittS1 ) wählt die Steuerungsschaltung30 eine Diagnosezielschaltung aus den Stromunterbrechungsschaltungen10 aus (SchrittS2 ). Beispielsweise wählt die Steuerungsschaltung30 der Reihe nach jede der Stromunterbrechungsschaltungen10 als Diagnosezielschaltung. - Anschließend beendet die Steuerungsschaltung
30 den Stromdurchgang durch die Diagnosezielschaltung. Die Steuerungsschaltung30 beendet speziell die Zufuhr des TaktsignalsCLK zur Unterbrechungsschaltung11 der Diagnosezielschaltung und schaltet das Schaltelement12 der Diagnosezielschaltung aus (SchrittS3 ). Die Steuerungsschaltung30 bestimmt daraufhin anhand der Spannung am Zwischenknoten der Diagnosezielschaltung, ob eine Anomalie in der Diagnosezielschaltung aufgetreten ist (Schritt4 ). - Wenn in der Diagnosezielschaltung keine Anomalie festgestellt wird (NEIN in Schritt
S4 ), bewirkt die Steuerungsschaltung30 , dass die Diagnosezielschaltung zu einem Normalbetrieb zurückkehrt und der Stromdurchgang wieder aufgenommen wird (SchrittS5 ). Wenn hingegen in der Diagnosezielschaltung eine Anomalie erkannt wird (JA in SchrittS4 ), schaltet die Steuerungsschaltung30 die Ausgangsschaltung20 aus, um die Stromzufuhr zu einem Verbraucher zu beenden (SchrittS6 ). - <Diagnose von Ausgangsschaltung 20>
- Zusätzlich zur Diagnose der Stromunterbrechungsschaltungen
10 kann die Steuerungsschaltung30 auch diagnostizieren, ob die Ausgangsschaltung20 normal arbeitet. Wie dies oben beschrieben ist, kann die Steuerungsschaltung30 das EIN/AUS der Ausgangsschaltung20 unter Verwendung des AusgangssteuersignalsEN steuern. Ferner überwacht die Steuerungsschaltung30 die AusgangsspannungVOUT , die von der Ausgangsschaltung20 an einen Verbraucher ausgegeben wird. Dementsprechend kann die Steuerungsschaltung30 , indem sie den EIN/AUS-Steuerzustand der Ausgangsschaltung20 mit der AusgangsspannungVOUT vergleicht, bestimmen, ob in der Ausgangsschaltung eine Anomalie aufgetreten ist. Wenn der EIN/AUS-Steuerzustand der Ausgangsschaltung20 nicht mit der AusgangsspannungVOUT übereinstimmt, stellt die Steuerungsschaltung30 das Vorliegen einer Anomalie in der Ausgangsschaltung20 fest. - Unter Verweis auf
7 wird ein Beispiel der Diagnose der Ausgangsschaltung20 beschrieben. Während der PeriodeP10 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 ausgeschaltet und werden die Operationen der jeweiligen Schaltungen beendet. Danach wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 eingeschaltet. Eine PeriodeP11 ist ein Zeitraum des Normalbetriebs und identisch mit der oben beschriebenen und in4 dargestellten PeriodeP1 . - Eine Periode
P12 ist ein Zeitabschnitt zur Diagnose der Ausgangsschaltung20 . Die Steuerungsschaltung30 ändert das AusgabesteuersignalEN auf einen Low-Pegel. Wenn die Ausgangsschaltung20 normal arbeitet, wird erwartet, dass die Ausgangsschaltung20 ausgeschaltet wird und die AusgangsspannungVOUT zu einem Low-Pegel wird. Im dargestellten Beispiel von7 bleibt die AusgangsspannungVOUT jedoch auf High-Pegel. Dementsprechend stellt die Steuerungsschaltung30 fest, dass in der Ausgangsschaltung20 eine Anomalie aufgetreten ist - Aus Sicherheitserwägungen heraus, im Sinne eines Prozesses, der durchzuführen ist, falls in der Ausgangsschaltung
20 eine Anomalie festgestellt wird, ist es beispielsweise möglich, die Stromzufuhr zu einem Verbraucher zwangsweise zu beenden. Die Steuerungsschaltung30 unterbricht beispielsweise den Stromdurchgang durch sämtliche Stromunterbrechungsschaltungen10 . Das heißt, die Steuerungsschaltung30 beendet das Anlegen des TaktsignalsCLK an den Unterbrechungsschaltungen11 und schaltet die Schaltelemente12 in allen Stromunterbrechungsschaltungen10 aus. Im Ergebnis wird, wie in7 in einer PeriodeP13 dargestellt, die Stromzufuhr zum Verbraucher beendet (AusgangsspannungVOUT = Low-Pegel), so dass der Verbraucher seinen Betrieb einstellt. - <Fall mit Fehler der Steuerungsschaltung 30>
- Wenn die Steuerungsschaltung
30 einen Fehler aufweist, wird von der Steuerungsschaltung30 kein TaktsignalCLK ausgegeben. Das heißt, das erste SteuersignalCB1 und das zweite SteuersignalCB2 bleiben auf einem High-Pegel oder Low-Pegel. Die Unterbrechungsschaltungen11 aller Stromunterbrechungsschaltungen10 unterbrechen demzufolge automatisch den Stromdurchgang. Infolge dessen wird die Stromzufuhr zum Verbraucher automatisch gestoppt, und damit beendet der Verbraucher seinen Betrieb. - Das heißt, selbst wenn die Steuerungsschaltung
30 einen Fehler aufweist, kann - durch Verwendung des TaktsignalsCLK als Durchgangsgestattungssignal - die Stromzufuhr zum Verbraucher zwangsweise beendet werden. Aus Sicherheitserwägungen heraus wird dies bevorzugt. - Wie dies in
1 dargestellt ist, ist die Unterbrechungsschaltung11 in jeder der Stromunterbrechungsschaltungen10 vorzugsweise vor dem Schaltelement12 vorgesehen. Mit dieser Ausgestaltung wird es möglich, bei Vorliegen eines Fehlers der Steuerungsschaltung30 die Anzahl von mit Strom versorgten Bestandteilen minimal zu halten. - <Wirkung>
- Wie oben beschrieben, können nach vorliegender Ausführungsform die Stromunterbrechungsschaltungen
10 parallel vorgesehen werden. Ferner kann jede der Stromunterbrechungsschaltungen10 einer separaten Diagnose unterzogen werden. Während eine der Stromunterbrechungsschaltungen10 als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, arbeiten die anderen Unterbrechungsschaltungen10 normal weiter. Die erste Diagnosezielschaltung kann somit einer Diagnose unterzogen werden, ohne dass die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen wird. Das heißt, die Zuverlässigkeit (Betriebssicherheit) der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 kann sichergestellt werden, während der Verbraucher stabil mit Strom versorgt wird. - Nach der vorliegenden Ausführungsform kann bei Erkennung einer Anomalie in einer Diagnosezielschaltung durch Ausschalten der Ausgangsschaltung
20 die Stromzufuhr zum Verbraucher zwangsweise beendet werden. Aus Sicherheitserwägungen heraus wird dies bevorzugt. - Nach der vorliegenden Ausführungsform kann zudem auch die Ausgangsschaltung
20 diagnostiziert werden. Falls in der Ausgangsschaltung20 eine Anomalie erkannt wird, kann die Stromzufuhr zwangsweise beendet werden, indem der Stromdurchgang durch alle Stromunterbrechungsschaltungen10 unterbrochen wird. Aus Sicherheitserwägungen heraus wird dies bevorzugt. - Außerdem wird nach der vorliegenden Ausführungsform das Taktsignal
CLK als ein an die Unterbrechungsschaltungen11 gegebenes Durchgangsgestattungssignal verwendet. Bei dieser Ausgestaltung kann die Stromzufuhr zum Verbraucher auch dann zwangsweise beendet werden, wenn die Steuerungsschaltung30 einen Fehler aufweist. Aus Sicherheitserwägungen heraus wird auch dies bevorzugt. - Zweite Ausführungsform.
- In einer zweiten Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, bei dem die oben beschriebene Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung
1 in eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) (programmable logic controller (PLC)) eingebaut ist. Eine SPS ist eine Steuerung, die eine Antriebssteuerung einer industriellen Vorrichtung in einem Werk, Betrieb oder dergleichen ausführt. -
8 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel einer SPS100 nach der vorliegenden Ausführungsform abbildet. Die SPS100 umfasst eine Basis110 , eine Stromversorgungseinheit120 , eine CPU-Einheit130 , eine Eingabeeinheit140 und eine Ausgabeeinheit150 . - In diesem Beispiel wird von der SPS
100 eine Pressmaschine400 gesteuert. Speziell erkennt ein Sensor200 den Betriebszustand der Pressmaschine400 und gibt ein Sensorsignal aus, das der SPS100 den erkannten Betriebszustand anzeigt. Die Eingabeeinheit140 empfängt das Sensorsignal vom Sensor200 und sendet Informationen über den Betriebszustand der Pressmaschine400 an die CPU-Einheit130 . Die CPU-Einheit130 sendet, anhand der empfangenen Informationen, Steuerungsinformationen zum Ausführen der EIN/AUS-Steuerung der Pressmaschine400 an die Ausgabeeinheit150 . - Die Ausgabeeinheit
150 steuert das EIN/AUS der Pressmaschine400 auf Grundlage der empfangenen Steuerungsinformationen. An diesem Punkt wird der Pressmaschine400 Strom aus einer externen Stromquelle300 zugeführt. Das heißt, die Ausgabeeinheit150 steuert die Stromzufuhr von der externen Stromquelle300 zur Pressmaschine400 auf Grundlage der Steuerungsinformationen. Die oben beschriebene Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 wird auf die Ausgabeeinheit150 angewendet. - Wie dies in
9 dargestellt ist, umfasst die Ausgabeeinheit150 die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 und eine Steuerstromquelle151 . Die Steuerstromquelle151 ist über die Basis110 mit der Stromversorgungseinheit120 verbunden. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 arbeitet auf Grundlage von Strom, der von der Steuerstromquelle151 zugeführt wird. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 (Steuerungsschaltung30 ) empfängt die Steuerungsinformationen von der CPU-Einheit130 über die Basis110 . Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung1 steuert die Stromzufuhr von der externen Stromquelle300 zur Pressmaschine400 auf Grundlage der Steuerungsinformationen. Das heißt, in diesem Beispiel entspricht die Pressmaschine400 einem Verbraucher. - Wenn in den Bestandteilen der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung
1 eine Anomalie aufgetreten ist, kann, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, die Stromzufuhr zur Pressmaschine400 definitiv beendet werden. Dementsprechend wird die Sicherheit der Pressmaschine400 erhöht. - Es wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann von technischen Fachleuten nach Bedarf abgeändert werden, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung,
- 10
- Stromunterbrechungsschaltung,
- 10-1
- erste Stromunterbrechungsschaltung,
- 10-2
- zweite Stromunterbrechungsschaltung,
- 11
- Unterbrechungsschaltung,
- 11-1
- erste Unterbrechungsschaltung,
- 11-2
- zweite Unterbrechungsschaltung,
- 12
- Schaltelement,
- 12-1
- erstes Schaltelement,
- 12-2
- zweites Schaltelement,
- 20
- Ausgangsschaltung,
- 30
- Steuerungsschaltung,
- 100
- SPS,
- 110
- Basis,
- 120
- Stromversorgungseinheit,
- 130
- CPU-Einheit,
- 140
- Eingabeeinheit,
- 150
- Ausgabeeinheit,
- 151
- Steuerstromquelle,
- 200
- Sensor,
- 300
- externe Stromquelle,
- 400
- Pressmaschine,
- CB1
- erstes Steuersignal,
- CB2
- zweites Steuersignal,
- CLK
- Taktsignal (Durchgangsgestattungssignal),
- G1
- erstes Schaltsignal,
- G2
- zweites Schaltsignal,
- EN
- Ausgangssteuersignal,
- N1
- erster Zwischenknoten,
- N2
- zweiter Zwischenknoten,
- NA
- Ausgangsknoten,
- PIN
- Stromversorgungseingangsanschluss,
- POUT
- Ausgangsanschluss,
- VN1
- erste Zwischenknotenspannung,
- VN2
- zweite Zwischenknotenspannung,
- VOUT
- Ausgangsspannung.
Claims (9)
- Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) umfassend: einen Stromversorgungseingangsanschluss (PIN), welcher ausgestaltet ist zur Eingabe eines Stroms aus einer Stromquelle; eine schaltbare Ausgangsschaltung (20), die dazu ausgestaltet ist, den Strom an einen Verbraucher auszugeben; eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2), die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss (PIN) und der Ausgangsschaltung (20) parallel zwischengeschaltet sind; und eine Steuerungsschaltung (30), die jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) separat steuert und das EIN/AUS der Ausgangsschaltung (20) steuert, wobei jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) eine Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) und ein Schaltelement (12-1, 12-2) umfasst, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss (PIN) und der Ausgangsschaltung (20) in Reihe zwischengeschaltet sind, jede der Unterbrechungsschaltungen (11-1, 11-2) so ausgestaltet ist, dass sie den Stromdurchgang gestattet, wenn die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) ein Durchgangsgestattungssignal aus der Steuerungsschaltung (30) empfängt, und den Stromdurchgang unterbricht, wenn die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) das Durchgangsgestattungssignal nicht empfängt, das EIN/AUS der Schaltelemente (12-1, 12-2) jeweils von der Steuerungsschaltung (30) gesteuert wird, und wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) als eine Diagnosezielschaltung eingestellt ist, die Steuerungsschaltung (30) das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) der Diagnosezielschaltung beendet und das Schaltelement (12-1, 12-2) der Diagnosezielschaltung ausschaltet.
- Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach
Anspruch 1 , wobei, anhand einer Spannung an einem Zwischenknoten zwischen der Unterbrechungsschaltung (11-1, 11-2) und dem Schaltelement (12-1, 12-2) in der Diagnosezielschaltung, die Steuerungsschaltung (30) bestimmt, ob eine Anomalie in der Diagnosezielschaltung aufgetreten ist. - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach
Anspruch 2 , wobei, wenn die Steuerungsschaltung (30) feststellt, dass eine Anomalie in der Diagnosezielschaltung aufgetreten ist, die Steuerungsschaltung (30) die Ausgangsschaltung (20) ausschaltet. - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei die Steuerungsschaltung (30) ausgebildet ist, regelmäßig jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) als Diagnosezielschaltung einzustellen. - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei die Steuerungsschaltung (30) ausgebildet ist, jede der Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) der Reihe nach als Diagnosezielschaltung einzustellen. - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , wobei die Steuerungsschaltung (30) ausgebildet ist, das Durchgangsgestattungssignal als ein Taktsignal auszugeben. - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , wobei die Steuerungsschaltung (30) eine Ausgabe von der Ausgangsschaltung (20) an den Verbraucher überwacht und, wenn der EIN/AUS-Steuerzustand der Ausgangsschaltung (20) nicht mit der überwachten Ausgabe übereinstimmt, die Steuerungsschaltung (30) feststellt, dass in der Ausgangsschaltung (20) eine Anomalie aufgetreten ist. - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach
Anspruch 7 , wobei, wenn die Steuerungsschaltung (30) feststellt, dass in der Ausgangsschaltung (20) eine Anomalie aufgetreten ist, die Steuerungsschaltung (30) das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung (11-1, 11,2) beendet und das Schaltelement (12-1, 12-2) in allen Stromunterbrechungsschaltungen (10-1, 10-2) ausschaltet. - Speicherprogrammierbare Steuerung (100), die ausgebildet ist, eine Antriebssteuerung einer Vorrichtung auszuführen, wobei die speicherprogrammierbare Steuerung (100) eine Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis8 umfasst, wobei die Vorrichtung der Verbraucher der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung (1) ist.
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