DE112014002062T5

DE112014002062T5 - Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung und speicherprogrammierbare Steuerung

Info

Publication number: DE112014002062T5
Application number: DE112014002062.1T
Authority: DE
Inventors: Akihisa KATO
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: CN105229885A; TWI534579B; US9952286B2; CN105229885B; WO2015140909A1; KR20150132597A; TW201537326A; DE112014002062B4; KR101630140B1; JPWO2015140909A1; US20160061896A1; JP5615470B1

Abstract

Eine Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung umfasst einen Stromversorgungseingangsanschluss, eine Ausgangsschaltung, die Strom an einen Verbraucher abgibt, parallel zwischengeschaltete Stromunterbrechungsschaltungen zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung und eine Steuerungsschaltung, die jede Stromunterbrechungsschaltung separat steuert. Jede Stromunterbrechungsschaltung umfasst eine Unterbrechungsschaltung und ein Schaltelement, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung in Reihe zwischengeschaltet sind. Die Unterbrechungsschaltung gestattet den Durchgang von Strom, wenn sie ein Durchgangsgestattungssignal aus der Steuerungsschaltung empfängt, und unterbricht den Durchgang von Strom, wenn sie das Durchgangsgestattungssignal nicht empfängt. Das 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.

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

Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2000-235405
Patentliteratur 2: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. H3-135320
Patentliteratur 3: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. H7-241026

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 betrieben 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
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung bereitgestellt. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung umfasst: einen Stromversorgungseingangsanschluss, an der 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.
Kurzbeschreibung der Figuren
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>
1 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel einer Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, welche die Stromzufuhr von einer Stromquelle zu einem Verbraucher steuert. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 umfasst einen Stromversorgungseingangsanschluss PIN, die mit einer Stromquelle verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss POUT, die mit einem Verbraucher verbunden ist. Der Strom wird aus der Stromquelle an den Stromversorgungseingangsanschluss PIN eingegeben, und der Strom wird über die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 aus dem Ausgangsanschluss POUT 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 Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 eine Mehrzahl von Stromunterbrechungsschaltungen 10, eine Ausgangsschaltung 20 und eine Steuerungsschaltung 30.
Die Stromunterbrechungsschaltungen 10 sind zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss PIN und einem Ausgangsknoten NA parallel zwischengeschaltet. 1 veranschaulicht als Beispiel zwei Stromunterbrechungsschaltungen 10, die eine erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 und eine zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 sind. Jede der Stromunterbrechungsschaltungen 10 gestattet oder unterbindet (unterbricht) den Stromdurchgang von dem Stromversorgungseingangsanschluss PIN zum Ausgangsknoten NA entsprechend einem Steuersignal, das von der Steuerungsschaltung 30, die später beschrieben wird, gesendet wird.
Insbesondere umfasst jede der Stromunterbrechungsschaltungen 10 eine Unterbrechungsschaltung 11 und ein Schaltelement 12, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss PIN und dem Ausgangsknoten NA in Reihe zwischengeschaltet sind. Beispielsweise ist in der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1 eine erste Unterbrechungsschaltung 11-1 zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss PIN und einem ersten Zwischenknoten N1 zwischengeschaltet, und ein erstes Schaltelement 12-1 ist zwischen dem ersten Zwischenknoten N1 und dem Ausgangsknoten NA zwischengeschaltet.
Die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 gestattet oder unterbindet (unterbricht) den Stromdurchgang entsprechend einem ersten Steuersignal CB1, das von der Steuerungsschaltung 30 ausgegeben wird. Speziell gilt, dass, wenn das erste Steuersignal CB1 ein ”Durchgangsgestattungssignal” ist, die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 den Stromdurchgang gestattet. In anderen Fällen unterbricht die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 den Stromdurchgang. Das heißt, die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 gestattet den Stromdurchgang, wenn die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 ein ”Durchgangsgestattungssignal” aus der Steuerungsschaltung 30 empfängt, und unterbricht den Stromdurchgang, wenn die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 kein ”Durchgangsgestattungssignal” empfängt.
Das Durchgangsgestattungssignal ist beispielsweise ein Taktsignal CLK, wie in 2 dargestellt. In diesem Fall wird ein auf Grundlage des Taktsignals CLK arbeitendes Element in die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 eingebaut. Bei anliegendem Taktsignal CLK wird dieses Element so betrieben, dass die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 das Durchgehen von Strom gestattet. Wird hingegen das Anlegen des Taktsignals CLK beendet, beendet auch das Element den Betrieb, und der Stromdurchgang wird unterbrochen.
3 veranschaulicht ein Betriebsbeispiel der ersten Unterbrechungsschaltung 11-1, wenn das Durchgangsgestattungssignal das Taktsignal CLK ist. Während einer Periode PO wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 ausgeschaltet.
Während einer Periode P1 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 eingeschaltet, und die Steuerungsschaltung 30 gibt das Taktsignal CLK (ein Durchgangsgestattungssignal) als das erste Steuersignal CB1 aus. Wenn die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 das Taktsignal CLK als das erste Steuersignal CB1 empfängt, gestattet die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 den Stromdurchgang. Das heißt, der Stromversorgungseingangsanschluss PIN und der erste Zwischenknoten N1 stehen miteinander in elektrischer Verbindung. Eine erste Zwischenknotenspannung VN1, welche die Spannung am ersten Zwischenknoten N1 ist, wird infolgedessen High-Pegel.
Während einer Periode P2 beendet die Steuerungsschaltung 30 das Anlegen des Taktsignals CLK (Durchgangsgestattungssignal) an die erste Unterbrechungsschaltung 11-1. Die Steuerungsschaltung 30 lässt beispielsweise das erste Steuersignal CB1 an der ersten Unterbrechungsschaltung 11-1 mit Low-Pegel angelegt. In diesem Fall unterbindet die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 den Stromdurchgang. Das heißt, die elektrische Verbindung zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss PIN und dem ersten Zwischenknoten N1 wird abgeschaltet. Die erste Zwischenknotenspannung VN1 wird dadurch Masse(GND)-Pegel. Das gleiche gilt für einen Fall, bei dem das erste Steuersignal CB1 auf High-Pegel gehalten wird.
Wie in 1 dargestellt, wird das EIN/AUS des ersten Schaltelements 12-1 von der Steuerungsschaltung 30 gesteuert. Das heißt insbesondere, das EIN/AUS des ersten Schaltelements 12-1 wird von einem ersten von der Steuerungsschaltung 30 ausgegebenen Schaltsignal G1 gesteuert.
Wenn beispielsweise das erste Schaltsignal G1 High-Pegel ist, wird das erste Schaltelement 12-1 eingeschaltet, und der erste Zwischenknoten N1 und der Ausgangsknoten NA werden elektrisch miteinander verbunden. Wenn im Gegensatz dazu das erste Schaltsignal G1 Low-Pegel ist, wird das erste Schaltelement 12-1 ausgeschaltet, und die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Zwischenknoten N1 und dem Ausgangsknoten NA wird abgeschaltet. Das erste Schaltelement 12-1 ist beispielsweise ein MOS-Transistor, der ein Gate aufweist, zu dem das erste Schaltsignal G1 eingegeben wird.
Die Ausgestaltung der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 ist identisch mit der Ausgestaltung der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1. Das heißt, in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 ist eine zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss PIN und einem zweiten Zwischenknoten N2 zwischengeschaltet, und ein zweites Schaltelement 12-2 ist zwischen dem zweiten Zwischenknoten N2 und dem Ausgangsknoten NA zwischengeschaltet.
Die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 gestattet oder unterbindet (unterbricht) den Stromdurchgang entsprechend einem zweiten Steuersignal CB2, das von der Steuerungsschaltung 30 ausgegeben wird. Speziell gilt, dass, wenn das zweite Steuersignal CB2 ein ”Durchgangsgestattungssignal” ist, die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 den Stromdurchgang gestattet. In anderen Fällen unterbricht die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 den Stromdurchgang. Das heißt, die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 gestattet den Stromdurchgang, wenn die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 ein ”Durchgangsgestattungssignal” aus der Steuerungsschaltung 30 empfängt, und unterbricht den Stromdurchgang, wenn die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 kein ”Durchgangsgestattungssignal” empfängt. Das Durchgangsgestattungssignal ist beispielsweise das Taktsignal CLK, wie in 2 dargestellt.
Die EIN/AUS-Steuerung des zweiten Schaltelements 12-2 wird von der Steuerungsschaltung 30 vorgenommen. Speziell wird die EIN/AUS-Steuerung des zweiten Schaltelements 12-2 entsprechend einem zweiten von der Steuerungsschaltung 30 ausgegebenen Schaltsignal G2 ausgeführt. Das zweite Schaltelement 12-2 ist beispielsweise ein MOS-Transistor, der ein Gate aufweist, zu dem das zweite Schaltsignal G2 eingegeben wird.
In den entsprechenden Stromunterbrechungsschaltungen 10 kann die Reihenfolge von Unterbrechungsschaltung 11 und Schaltelement 12 umgeschaltet werden.
Die Ausgangsschaltung 20 ist zwischen dem Ausgangsknoten NA und dem Ausgangsanschluss POUT zwischengeschaltet und gibt über den Ausgangsanschluss POUT Strom an einen Verbraucher ab. Die EIN/AUS-Steuerung der Ausgangsschaltung 20 wird auch von der Steuerungsschaltung 30 ausgeführt. Speziell wird die EIN/AUS-Steuerung der Ausgangsschaltung 20 entsprechend einem von der Steuerungsschaltung 30 ausgegebenen Ausgangssteuersignal EN gesteuert. Wenn beispielsweise das Ausgangssteuersignal EN High-Pegel ist, wird die Ausgangsschaltung 20 eingeschaltet und gibt Strom an den Verbraucher ab. Wenn im Gegensatz dazu das Ausgangssteuersignal EN Low-Pegel ist, wird die Ausgangsschaltung 20 ausgeschaltet und beendet die Stromabgabe an den Verbraucher.
Die Steuerungsschaltung 30 ist beispielsweise von einem Mikrocomputer gebildet. Die Steuerungsschaltung 30 steuert die Stromunterbrechungsschaltungen 10 und die Ausgangsschaltung 20 jeweils separat. Die Steuerungsschaltung 30 steuert speziell Operationen der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1 unter Verwendung des ersten Steuersignals CB1 und des ersten Schaltsignals G1 wie oben beschrieben. Die Steuerungsschaltung 30 steuert zudem Operationen der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 unter Verwendung des zweiten Steuersignals CB2 und des zweiten Schaltsignals G2 wie oben beschrieben. Die Steuerungsschaltung 30 steuert außerdem Operationen der Ausgangsschaltung 20 unter Verwendung des oben beschriebenen Ausgangssteuersignals EN.
Die erste Zwischenknotenspannung VN1, welche die Spannung am ersten Zwischenknoten N1 ist, eine zweite Zwischenknotenspannung VN2, welche die die Spannung am zweiten Zwischenknoten N2 ist, und eine Ausgangsspannung VOUT, welche die Spannung an dem Ausgangsanschluss POUT ist, werden in die Steuerungsschaltung 30 eingegeben. Wie später noch beschrieben, kann die Steuerungsschaltung 30 Anomalien in Schaltungen erkennen, indem sie die erste Zwischenknotenspannung VN1, die zweite Zwischenknotenspannung VN2 und die Ausgangsspannung VOUT überwacht.
Die Steuerungsschaltung 30 weist auf diese Weise eine Funktion zur separaten Steuerung der einzelnen Stromunterbrechungsschaltungen 10 und der Ausgangsschaltung 20 sowie eine Funktion zur Erkennung von Anomalien auf.
Durch Nutzung dieser Funktionen kann die Steuerungsschaltung 30 zu beliebigen gegebenen Zeiten eine ”Diagnose” ausführen, ob entsprechende Bestandteile der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 normal arbeiten. Nachstehend folgen detaillierte Beschreibungen der Diagnose der entsprechenden Bestandteile.
<Diagnose von Stromunterbrechungsschaltung 10>
Im Normalbetrieb bewirkt die Steuerungsschaltung 30, dass alle Stromunterbrechungsschaltungen 10 den Stromdurchgang gestatten. Wenn die Unterbrechung der Stromzufuhr zu einem Verbraucher gewünscht ist, wie im Falle einer Notsituation, bewirkt die Steuerungsschaltung 30, dass alle Stromunterbrechungsschaltungen 10 den Stromdurchgang unterbrechen. Falls eine der Stromunterbrechungsschaltungen 10 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 Stromunterbrechungsschaltungen 10 normal arbeiten.
Diagnosen der in 1 dargestellten ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1 und zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 werden nunmehr unter Verweis auf 4 beschrieben.
Während der Periode P0 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 ausgeschaltet und werden die Operationen der einzelnen Schaltungen beendet. Danach wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 eingeschaltet.
Die Periode P1 ist ein Zeitraum im Normalbetrieb. Die Steuerungsschaltung 30 gibt das Taktsignal CLK (das Durchgangsgestattungssignal) als das erste Steuersignal CB1 und als das zweite Steuersignal CB2 aus. Im Ergebnis gestatten sowohl die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 als auch die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 den Stromdurchgang; infolgedessen gehen sowohl die erste Zwischenknotenspannung VN1 als auch die zweite Zwischenknotenspannung VN2 auf Quellspannungspegel. Die Steuerungsschaltung 30 stellt zudem das erste Schaltsignal G1 und das zweite Schaltsignal G2 auf High-Pegel, um das erste Schaltelement 12-1 und das zweite Schaltelement 12-2 einzuschalten. Die Steuerungsschaltung 30 stellt außerdem das Ausgangssteuersignal EN auf High-Pegel, um die Ausgangsschaltung 20 einzuschalten. Infolgedessen wird Strom zu einem Verbraucher geführt (Ausgangsspannung VOUT = High-Pegel) und dadurch der Verbraucher betrieben.
Die nächste Periode P2 ist eine Periode zur Diagnostizierung der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1. Die Steuerungsschaltung 30 stellt die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 als ”Diagnosezielschaltung” ein. Speziell lässt die Steuerungsschaltung 30 das erste Steuersignal CB1 auf Low-Pegel, um die Zufuhr des Taktsignals CLK (ein Durchgangsgestattungssignal) zur ersten Unterbrechungsschaltung 11-1 zu beenden. Die Steuerungsschaltung 30 stellt außerdem das erste Schaltsignal G1 auf Low-Pegel, um das erste Schaltelement 12-1 auszuschalten.
Wenn die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 (erste Unterbrechungsschaltung 11-1 und erstes Schaltelement 12-1) normal arbeitet, wird erwartet, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Zwischenknoten N1 und der Stromquelle ausgeschaltet ist und die erste Zwischenknotenspannung VN1 zu Low-Pegel wird, wie in 4 dargestellt. Dementsprechend kann die Steuerungsschaltung 30, indem sie die erste Zwischenknotenspannung VN1 während der Periode P2 überwacht, diagnostizieren, ob die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 normal arbeitet.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Zustand der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 in Periode P2 im Zustand einer Normalbetriebsperiode verbleibt. Das heißt, die Stromzufuhr von der Stromquelle zum Verbraucher läuft über die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 weiter (Ausgangsspannung VOUT = High-Pegel). Das bedeutet, die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 kann einer Diagnose unterzogen werden, ohne dass die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen wird. Der Grund für das Abschalten des ersten Schaltelements 12-1 besteht darin, dass dadurch ein Stromfluss vom Ausgangsknoten NA zum ersten Zwischenknoten N1 verhindert wird, wodurch eine Beeinträchtigung der Diagnose vermieden wird.
Wenn die erste Zwischenknotenspannung VN1 auf einen Low-Pegel wechselt, als Erwartungswert, stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 normal arbeitet. Bleibt im Gegensatz dazu die erste Zwischenknotenspannung VN1 auf einem High-Pegel, stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass in der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1 eine Anomalie aufgetreten ist Der Zustand, bei dem in der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1 eine Anomalie aufgetreten ist, ist ein Zustand, bei dem die erste Unterbrechungsschaltung 11-1 und/oder das erste Schaltelement 12-1 einen Fehler aufweist.
Das in 4 dargestellte Beispiel zeigt eine normal arbeitende erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1. In diesem Fall bewirkt die Steuerungsschaltung 30, dass die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 zum Normalbetrieb zurückkehrt und die Stromzufuhr wieder aufgenommen wird.
Eine Periode P3 ist ein Zeitraum des Normalbetriebs und identisch mit der oben beschriebenen Periode P1.
Die nächste Periode P4 ist eine Periode zur Diagnostizierung der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2. Die Steuerungsschaltung 30 stellt die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 als ”Diagnosezielschaltung” ein. Speziell lässt die Steuerungsschaltung 30 das zweite Steuersignal CB2 auf Low-Pegel, um die Zufuhr des Taktsignals CLK (ein Durchgangsgestattungssignal) zur zweiten Unterbrechungsschaltung 11-2 zu beenden. Die Steuerungsschaltung 30 stellt außerdem das zweite Schaltsignal G2 auf Low-Pegel, um das zweite Schaltelement 12-2 auszuschalten.
Wenn die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 (zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 und zweites Schaltelement 12-2) normal arbeitet, wird erwartet, dass die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Zwischenknoten N2 und der Stromquelle ausgeschaltet ist und die zweite Zwischenknotenspannung VN1 zu einem Low-Pegel wird, wie in 4 dargestellt. Dementsprechend kann die Steuerungsschaltung 30, indem sie die zweite Zwischenknotenspannung VN1 während der Periode P4 überwacht, diagnostizieren, ob die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 normal arbeitet.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Zustand der ersten Stromunterbrechungsschaltung 10-1 in der Periode P4 im Zustand einer Normalbetriebsperiode verbleibt. Das heißt, die Stromzufuhr von der Stromquelle zum Verbraucher läuft über die erste Stromunterbrechungsschaltung 10-1 weiter (Ausgangsspannung VOUT = High-Pegel). Das bedeutet, die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 kann einer Diagnose unterzogen werden, ohne dass die Stromzufuhr zum Verbraucher unterbrochen wird. Der Grund für das Abschalten des zweiten Schaltelements 12-2 besteht darin, dass dadurch ein Stromfluss vom Ausgangsknoten NA zum zweiten Zwischenknoten N2 verhindert wird, wodurch eine Beeinträchtigung der Diagnose vermieden wird.
Wenn die zweite Zwischenknotenspannung VN2 auf einen Low-Pegel wechselt, als Erwartungswert, stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 normal arbeitet. Bleibt im Gegensatz dazu die zweite Zwischenknotenspannung VN2 auf einem High-Pegel, stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 eine Anomalie aufgetreten ist Der Zustand, bei dem in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 eine Anomalie aufgetreten ist, ist ein Zustand, bei dem die zweite Unterbrechungsschaltung 11-2 und/oder das zweite Schaltelement 12-2 einen Fehler aufweist.
Das in 4 dargestellte Beispiel zeigt eine normal arbeitende zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2. In diesem Fall bewirkt die Steuerungsschaltung 30, dass die zweite Stromunterbrechungsschaltung 10-2 zum Normalbetrieb zurückkehrt und die Stromzufuhr wieder aufgenommen wird.
Eine Periode P5 ist ein Zeitraum des Normalbetriebs und identisch mit der oben beschriebenen Periode P1.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem in einer Diagnosezielschaltung eine Anomalie aufgetreten ist. 5 veranschaulicht einen Beispielsfall, bei dem in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 eine Anomalie aufgetreten ist In der oben beschriebenen Periode 4 bleibt die zweite Zwischenknotenspannung VN2 auf einem High-Pegel. Dementsprechend stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass in der zweiten Stromunterbrechungsschaltung 10-2 (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 Ausgangssteuersignal EN auf einen Low-Pegel, um die Ausgangsschaltung 20 auszuschalten, wie in 5 gezeigt. Im Ergebnis wird die Stromabgabe von der Ausgangsschaltung 20 zum Verbraucher beendet (Ausgangsspannung VOUT = Low-Pegel), so dass der Verbraucher seinen Betrieb einstellt. An diesem Punkt ist es auch möglich, dass die Steuerungsschaltung 30 den Stromdurchgang in allen Stromunterbrechungsschaltungen 10, 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 Stromunterbrechungsschaltungen 10 als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, arbeiten die anderen Unterbrechungsschaltungen 10 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 Steuerungsschaltung 30 jede der Stromunterbrechungsschaltungen 10 regelmäßig als Diagnosezielschaltung ein.
Wie in den Beispielen von 4 und 5 veranschaulicht, stellt die Steuerungsschaltung 30 außerdem jede der Stromunterbrechungsschaltungen 10 der Reihe nach als Diagnosezielschaltung ein. Diese Einstellung erlaubt eine gleichmäßige Diagnose der Stromunterbrechungsschaltungen 10.
6 ist ein Flussdiagramm und veranschaulicht eine Zusammenfassung eines Diagnoseverfahrens nach der vorliegenden Ausführungsform. Die Steuerungsschaltung 30 läuft bis zu einer Diagnosezeit (NEIN in Schritt S1) in einem normalen Betrieb weiter. Mit Erreichen der Diagnosezeitvorgabe (JA in Schritt S1) wählt die Steuerungsschaltung 30 eine Diagnosezielschaltung aus den Stromunterbrechungsschaltungen 10 aus (Schritt S2). Beispielsweise wählt die Steuerungsschaltung 30 der Reihe nach jede der Stromunterbrechungsschaltungen 10 als Diagnosezielschaltung.
Anschließend beendet die Steuerungsschaltung 30 den Stromdurchgang durch die Diagnosezielschaltung. Die Steuerungsschaltung 30 beendet speziell die Zufuhr des Taktsignals CLK zur Unterbrechungsschaltung 11 der Diagnosezielschaltung und schaltet das Schaltelement 12 der Diagnosezielschaltung aus (Schritt S3). Die Steuerungsschaltung 30 bestimmt daraufhin anhand der Spannung am Zwischenknoten der Diagnosezielschaltung, ob eine Anomalie in der Diagnosezielschaltung aufgetreten ist (Schritt 4).
Wenn in der Diagnosezielschaltung keine Anomalie festgestellt wird (NEIN in Schritt S4), bewirkt die Steuerungsschaltung 30, dass die Diagnosezielschaltung zu einem Normalbetrieb zurückkehrt und der Stromdurchgang wieder aufgenommen wird (Schritt S5). Wenn hingegen in der Diagnosezielschaltung eine Anomalie erkannt wird (JA in Schritt S4), schaltet die Steuerungsschaltung 30 die Ausgangsschaltung 20 aus, um die Stromzufuhr zu einem Verbraucher zu beenden (Schritt S6).
<Diagnose von Ausgangsschaltung 20>
Zusätzlich zur Diagnose der Stromunterbrechungsschaltungen 10 kann die Steuerungsschaltung 30 auch diagnostizieren, ob die Ausgangsschaltung 20 normal arbeitet. Wie dies oben beschrieben ist, kann die Steuerungsschaltung 30 das EIN/AUS der Ausgangsschaltung 20 unter Verwendung des Ausgangssteuersignals EN steuern. Ferner überwacht die Steuerungsschaltung 30 die Ausgangsspannung VOUT, die von der Ausgangsschaltung 20 an einen Verbraucher ausgegeben wird. Dementsprechend kann die Steuerungsschaltung 30, indem sie den EIN/AUS-Steuerzustand der Ausgangsschaltung 20 mit der Ausgangsspannung VOUT vergleicht, bestimmen, ob in der Ausgangsschaltung eine Anomalie aufgetreten ist. Wenn der EIN/AUS-Steuerzustand der Ausgangsschaltung 20 nicht mit der Ausgangsspannung VOUT übereinstimmt, stellt die Steuerungsschaltung 30 das Vorliegen einer Anomalie in der Ausgangsschaltung 20 fest.
Unter Verweis auf 7 wird ein Beispiel der Diagnose der Ausgangsschaltung 20 beschrieben. Während der Periode P10 wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 ausgeschaltet und werden die Operationen der jeweiligen Schaltungen beendet. Danach wird die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 eingeschaltet. Eine Periode P11 ist ein Zeitraum des Normalbetriebs und identisch mit der oben beschriebenen und in 4 dargestellten Periode P1.
Eine Periode P12 ist ein Zeitabschnitt zur Diagnose der Ausgangsschaltung 20. Die Steuerungsschaltung 30 ändert das Ausgabesteuersignal EN auf einen Low-Pegel. Wenn die Ausgangsschaltung 20 normal arbeitet, wird erwartet, dass die Ausgangsschaltung 20 ausgeschaltet wird und die Ausgangsspannung VOUT zu einem Low-Pegel wird. Im dargestellten Beispiel von 7 bleibt die Ausgangsspannung VOUT jedoch auf High-Pegel. Dementsprechend stellt die Steuerungsschaltung 30 fest, dass in der Ausgangsschaltung 20 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 Steuerungsschaltung 30 unterbricht beispielsweise den Stromdurchgang durch sämtliche Stromunterbrechungsschaltungen 10. Das heißt, die Steuerungsschaltung 30 beendet das Anlegen des Taktsignals CLK an den Unterbrechungsschaltungen 11 und schaltet die Schaltelemente 12 in allen Stromunterbrechungsschaltungen 10 aus. Im Ergebnis wird, wie in 7 in einer Periode P13 dargestellt, die Stromzufuhr zum Verbraucher beendet (Ausgangsspannung VOUT = 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 Steuerungsschaltung 30 kein Taktsignal CLK ausgegeben. Das heißt, das erste Steuersignal CB1 und das zweite Steuersignal CB2 bleiben auf einem High-Pegel oder Low-Pegel. Die Unterbrechungsschaltungen 11 aller Stromunterbrechungsschaltungen 10 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 Taktsignals CLK als Durchgangsgestattungssignal – die Stromzufuhr zum Verbraucher zwangsweise beendet werden. Aus Sicherheitserwägungen heraus wird dies bevorzugt.
Wie dies in 1 dargestellt ist, ist die Unterbrechungsschaltung 11 in jeder der Stromunterbrechungsschaltungen 10 vorzugsweise vor dem Schaltelement 12 vorgesehen. Mit dieser Ausgestaltung wird es möglich, bei Vorliegen eines Fehlers der Steuerungsschaltung 30 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 Stromunterbrechungsschaltungen 10 einer separaten Diagnose unterzogen werden. Während eine der Stromunterbrechungsschaltungen 10 als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, arbeiten die anderen Unterbrechungsschaltungen 10 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 Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 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 Ausgangsschaltung 20 eine Anomalie erkannt wird, kann die Stromzufuhr zwangsweise beendet werden, indem der Stromdurchgang durch alle Stromunterbrechungsschaltungen 10 unterbrochen wird. Aus Sicherheitserwägungen heraus wird dies bevorzugt.
Außerdem wird nach der vorliegenden Ausführungsform das Taktsignal CLK als ein an die Unterbrechungsschaltungen 11 gegebenes Durchgangsgestattungssignal verwendet. Bei dieser Ausgestaltung kann die Stromzufuhr zum Verbraucher auch dann zwangsweise beendet werden, wenn die Steuerungsschaltung 30 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 SPS 100 nach der vorliegenden Ausführungsform abbildet. Die SPS 100 umfasst eine Basis 110, eine Stromversorgungseinheit 120, eine CPU-Einheit 130, eine Eingabeeinheit 140 und eine Ausgabeeinheit 150.
In diesem Beispiel wird von der SPS 100 eine Pressmaschine 400 gesteuert. Speziell erkennt ein Sensor 200 den Betriebszustand der Pressmaschine 400 und gibt ein Sensorsignal aus, das der SPS 100 den erkannten Betriebszustand anzeigt. Die Eingabeeinheit 140 empfängt das Sensorsignal vom Sensor 200 und sendet Informationen über den Betriebszustand der Pressmaschine 400 an die CPU-Einheit 130. Die CPU-Einheit 130 sendet, anhand der empfangenen Informationen, Steuerungsinformationen zum Ausführen der EIN/AUS-Steuerung der Pressmaschine 400 an die Ausgabeeinheit 150.
Die Ausgabeeinheit 150 steuert das EIN/AUS der Pressmaschine 400 auf Grundlage der empfangenen Steuerungsinformationen. An diesem Punkt wird der Pressmaschine 400 Strom aus einer externen Stromquelle 300 zugeführt. Das heißt, die Ausgabeeinheit 150 steuert die Stromzufuhr von der externen Stromquelle 300 zur Pressmaschine 400 auf Grundlage der Steuerungsinformationen. Die oben beschriebene Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 wird auf die Ausgabeeinheit 150 angewendet.
Wie dies in 9 dargestellt ist, umfasst die Ausgabeeinheit 150 die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 und eine Steuerstromquelle 151. Die Steuerstromquelle 151 ist über die Basis 110 mit der Stromversorgungseinheit 120 verbunden. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 arbeitet auf Grundlage von Strom, der von der Steuerstromquelle 151 zugeführt wird. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 (Steuerungsschaltung 30) empfängt die Steuerungsinformationen von der CPU-Einheit 130 über die Basis 110. Die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 steuert die Stromzufuhr von der externen Stromquelle 300 zur Pressmaschine 400 auf Grundlage der Steuerungsinformationen. Das heißt, in diesem Beispiel entspricht die Pressmaschine 400 einem Verbraucher.
Wenn in den Bestandteilen der Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung 1 eine Anomalie aufgetreten ist, kann, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, die Stromzufuhr zur Pressmaschine 400 definitiv beendet werden. Dementsprechend wird die Sicherheit der Pressmaschine 400 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

Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung umfassend: einen Stromversorgungseingangsanschluss, an der 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, wobei jede der Stromunterbrechungsschaltungen eine Unterbrechungsschaltung und ein Schaltelement umfasst, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung in Reihe zwischengeschaltet sind, die Unterbrechungsschaltung so ausgestaltet ist, 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, das EIN/AUS des Schaltelements von der Steuerungsschaltung gesteuert wird und, wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, die Steuerungsschaltung das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung der Diagnosezielschaltung beendet und das Schaltelement der Diagnosezielschaltung ausschaltet.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, anhand einer Spannung an einem Zwischenknoten zwischen der Unterbrechungsschaltung und dem Schaltelement in der Diagnosezielschaltung, die Steuerungsschaltung bestimmt, ob eine Anomalie in der Diagnosezielschaltung aufgetreten ist.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die Steuerungsschaltung feststellt, dass eine Anomalie in der Diagnosezielschaltung aufgetreten ist, die Steuerungsschaltung die Ausgangsschaltung ausschaltet.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungsschaltung regelmäßig jede der Stromunterbrechungsschaltungen als Diagnosezielschaltung einstellt.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerungsschaltung jede der Stromunterbrechungsschaltungen der Reihe nach als Diagnosezielschaltung einstellt.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Durchgangsgestattungssignal ein Taktsignal ist.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungsschaltung das EIN/AUS der Ausgangsschaltung steuert und eine Ausgabe von der Ausgangsschaltung an den Verbraucher überwacht und, wenn der EIN/AUS-Steuerzustand der Ausgangsschaltung nicht mit der überwachten Ausgabe übereinstimmt, die Steuerungsschaltung feststellt, dass in der Ausgangsschaltung eine Anomalie aufgetreten ist.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei, wenn die Steuerungsschaltung feststellt, dass in der Ausgangsschaltung eine Anomalie aufgetreten ist, die Steuerungsschaltung das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung beendet und das Schaltelement in allen Stromunterbrechungsschaltungen ausschaltet.
Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Stromzufuhrsteuerungsvorrichtung in eine speicherprogrammierbare Steuerung eingebaut ist, die eine Antriebssteuerung einer Vorrichtung ausführt, und die Vorrichtung der Verbraucher ist.
Speicherprogrammierbare Steuerung, die eine Antriebssteuerung einer Vorrichtung ausführt, wobei 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, wobei jede der Stromunterbrechungsschaltungen eine Unterbrechungsschaltung und ein Schaltelement umfasst, die zwischen dem Stromversorgungseingangsanschluss und der Ausgangsschaltung in Reihe zwischengeschaltet sind, die Unterbrechungsschaltung so ausgestaltet ist, 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, das EIN/AUS des Schaltelements von der Steuerungsschaltung gesteuert wird und, wenn eine der Stromunterbrechungsschaltungen als Diagnosezielschaltung eingestellt ist, die Steuerungsschaltung das Anlegen des Durchgangsgestattungssignals an die Unterbrechungsschaltung der Diagnosezielschaltung beendet und das Schaltelement der Diagnosezielschaltung ausschaltet.