DE1574058C - Anordnung zum Überwachen von industriellen Anlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überwachen von industriellen Anlagen mit einer Anzahl H₁ Gebereinheiten an den zu überwachenden Einrichtungen und einer Anzahl n.-, Registriereinrichtungen, deren Nutz- und Schaltsignalleitungen über eine Schalteinrichtung geführt sind, mit welcher beliebige Verbindungen zwischen den Gebereinheiten und den Registriereinrichtungen herstellbar sind.

Die derzeitige Tendenz zur Konzentration der Steuerung und der Überwachung von Industrieanlagen in einer Steuerzentrale, insbesondere in der Petro-Chemie, der Chemie, der Kerntechnik und dergleichen, und die Entwicklung der Technik von numerischen oder Analog-Steuerungen unter Anwendung elektronischer Rechner hat die Suche nach Lösungen gefördert, die eine Unterbringung möglichst vieler Geräte zur Steuerung und Überwachung an den Schalttafeln der Steuerzentralen erlauben.
Insbesondere bestand bisher ein Trend zum Einsatz einer Vielzahl von Registriereinrichtungen für solche Signale, die für den Ablauf eines Fabrikationsverfahrens oder für die Funktion der einzelnen Einheiten einer Anlage kennzeichnend sind, um auf diese Weise die Aufgabe des Operateurs zu erleichtern. So wurden z. B. Geräte entwickelt, die optisch ablesbare Speicher darstellen, an denen man leicht den Verlauf derjenigen Signale verfolgen kann, die von jeder einzelnen Einheit abgegeben werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verwendung einer großen Anzahl von Registriereinrichtungen einen erheblichen Platzbedarf bedingt und außerdem mit relativ hohen Kosten verbunden ist. Zur besseren Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Platzes ist man oftmals gezwungen, die Anzahl der zu überwachenden variablen Größen zu verringern. Andererseits führt der Verzicht auf eine gewisse Anzahl von Registriereinrichtungen zu einer Verminderung der Sicherheit in der Überwachung.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift 2 207 715). Sie ist kennzeichnend für den bei solchen Anlagen getriebenen, erheblichen Aufwand, wenn eine überaus große Anzahl von Uberwachungs- und Registriergeräten installiert werden muß. Die ganze An-Ordnung besitzt darüber hinaus einen weiteren wesentlichen Nachteil, der darin besteht, daß zur Herstellung jeweils einer selektiven Verbindung zwischen einer beliebigen Gebereinheit und einer beliebigen Registriereinrichtung die Handhabung von entsprechenden Steckerschnüren erforderlich ist, gegebenenfalls auch noch über einen zugehörigen Schnurverstärkerschrank, was bei der Vielzahl der zu betätigenden Schnuranschlüsse leicht zu Verwechslungen führen kann und insgesamt recht umständlich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Überwachen von industriellen Anlagen und dergleichen zu schaffen, die die Anschaltung irgendeiner beliebigen Gebereinheit an eine beliebige Registriereinrichtung erlaubt, wobei die Anzahl der erforderlichen Registriereinrichtungen relativ klein sein kann, ohne daß gleichzeitig die Anzahl der zu überwachenden variablen Größen vermindert werden muß. Insbesondere soll die neue Anordnung aber auch einen geringeren Aufwand an Verbindungskabeln usw. erfordern und sich durch sehr einfache Bedienbarkeit durch einen Operateur auszeichnen.

Erfindungsgemäß sind jede Gebereinheit und jede Registriereinrichtung über je eine Schaltsignalleitung fest mit einem elektrischen oder pneumatischen Schaltmittel in der Schalteinrichtung verbunden, und diese Schaltmittel schalten beim Schließen der

Schaltsignalkreise mittels eines jeder Gebereinheit und/oder Registriereinrichtung jeweils zugeordneten Betätigungselements die ebenfalls fest angeschlossenen Nutzsignalleitungen zwischen den ausgewählten Gebereinheiten und den Registriereinrichtungen durch.

Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß feste Anschlüsse an die Schaltmittel sowohl für die Schaltsignalleitungen als auch für die Nutzsignalleitungen vorgesehen sind und daß die Möglichkeit gegeben ist, eine im Vergleich zur Anzahl der Geberstellen gegebenenfalls stark verringerte Anzahl von Registriereinrichtungen zu installieren, wobei trotzdem jede beliebige variable Größe überwacht bzw. angezeigt werden kann.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Verbindungen zwischen den Gebereinheiten und den Registriereinrichtungen jeweils über in öffnungen angeordneten Kontaktanordnungen durch Übertragen eines in der öffnung einer ausgewählten Gebereinheit befindlichen, entsprechend gekennzeichneten, als Schaltstöpsel ausgebildeten Betätigungselements in die Öffnung einer ausgewählten Registriereinrichtung hergestellt. Bei den Betätigungselementen handelt es sich also um lösbare, leitungsunabhängige Stöpsel, die von einer beliebigen Gebereinheit auf eine beliebige Registriereinrichtung und umgekehrt übertragen werden können und die sich somit entweder an einer der Gebereinheiten oder an einer der Registriereinrichtungen befinden können.

Die Erfindung wird in der nun folgenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen vereinfachten Schaltplan einer Anordnung nach der Erfindung und

F i g. 2 ein Schaltbild der Schalteinrichtung.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 weist die Anordnung zur Überwachung einer industriellen Anlage eine Reihe von vier Gebereinheiten E₁ bis E₁ auf. Die beiden Gebereinheiten E₁ und E₂ enthalten je einen Sender 1-1 bzw. 1-2, der über eine Leitung 3, in der ein Widerstand 4 liegt, mit einem die Soll-Istwertdifferenz anzeigenden Regler 2-1 bzw. 2-2 verbunden ist. Jeder Regler 2-1 und 2-2 ist andererseits über Leitungen 5 mit einem Steuerschütz oder einem anderen Organ zur Regelung oder Steuerung der zu überwachenden Anlage verbunden. Die Gebereinheiten E₁ und E₂ gestatten somit auch das Regem bzw. Steuern eines Parameters.

Die Gebereinheiten E₃ und is₄ sind ebenfalls mit je einem Sender 1-3 bzw. 1-4 ausgestattet, die ihrerseits mit je einer stabilisierten Versorgung 2-3 bzw. 2-4 in Verbindung stehen. Diese Gebereinheiten dienen zur Messung eines m'cht geregelten oder gesteuerten Parameters der Anlage. Die Sender 1-3 bzw. 1-4 sind dabei mit den stabilisierten Versorgungen 2-3 bzw. 2-4 über Leitungen 6 verbunden, in denen je ein Widerstand 7 liegt. Es soll noch bemerkt werden, daß die Sender 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 selbst an Stellen installiert sein können, die von der Steuerzentrale weit entfernt sind.

Die gezeigte Anordnung weist ferner zwei Registriereinrichtungen R₁ und i?₂ auf, die beispielsweise als Einfach- oder Mehrfach-Tintenschreiber ausgebildet sein können.

Jede Gebereinheit und jede Registriereinrichtung ist mit einer öffnung versehen, in der sich je eine Kontaktanordnung 8-1 bis 8-4 und 9-1 sowie 9-2 befindet. Diese Kontaktanordnungen, wie z. B. Telefonklinkenumschalter, können mittels Betätigungselementen (Schaltstöpseln) P₁, P₀, P₃ und P₄ betätigt werden, die in die in den Gebereinheiten und Registriereinrichtungen vorgesehenen Öffnungen derart einsteckbar sind, daß das Einführen oder Herausziehen eines Schaltstöpsels den jeweiligen der öffnung zugeordneten Unterbrecher betätigt.

Die Schaltstöpsel P₁ bis P₄ können Zeichen oder Hinweise tragen, z. B. Buchstaben, eine bestimmte Farbe od. dgl. Durch eine solche Kennzeichnung kann auf eine aus der Reihe der Gebereinheiten ausgewählte Gebereinheit hingewiesen werden.

Im Beispiel nach F i g. 1 können die Schaltstöpsel P₁ bis P₄ in die öffnungen an den Gebereinheiten E₁ bis E_i eingesetzt werden.

Eine zentrale Schalteinrichtung DC dient zum selektiven Verbinden der Reihe von Gebereinheiten mit der Reihe von Registriereinrichtungen.

Zu diesem Zweck sind die Kontaktanordnungen 8-1 bis 8-4 der Gebereinheiten E₁ bis E₁ mittels paarweiser Schaltsignalleitungen 10-1 bis 10-4 mit der Schalteinrichtung DC verbunden, während die Widerstände 4 und 7 über Nutzsignalleitungen 11-1 bis 11-4 an die Schalteinrichtung DC fest angeschlossen sind.

Weiterhin sind die Eingänge der Registriereinrichtungen R₁ und R₂ über Nutzsignalleitungen 12-1 bzw. 12-2 fest mit der Schalteinrichtung DC verbunden. Die Kontaktanordnungen 9-1 bzw. 9-2 der Registriereinrichtungen stehen über die Schaltsignalleitungen 13-1 bzw. 13-2 in dauernder Verbindung mit der Schalteinrichtung DC.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsform für die Schalteinrichtung DC dargestellt.

Die Schalteinrichtung DC weist vier vertikale Schaltleisten 14-1 bis 14-4 entsprechend den GebereinheitenZ^ bis E₄ und zwei waagrechte Schaltleisten 15-1 und 15-2 auf, die den Registriereinrichtungen R₁ und R₂ zugeordnet sind. Die Schaltleisten können in ihren Längsrichtungen in nicht gezeigten Gleitlagern im Zusammenwirken mit den elektrischen Schaltmitteln 16-1 bis 16-4 sowie 17-1 bzw. 17-2 gegeneinander verschoben werden. Im Ausführungsbeispiel sind diese Schaltmittel als Elektromagnete ausgebildet, die mit den entsprechenden Schaltsignalleitungen 10-1 bis 10-4 sowie 13-1 und 13-2 verbunden sind und die im Versorgungskreis einer Stromquelle 20 parallel gestaltet sind.

Jede Schaltleiste weist zwei gegeneinander isolierte Schleifkontaktbürsten 18 α bzw. 18 b auf, welche in elektrischem Kontakt mit Leitschienen 19 a bzw. 19 b stehen, die ihrerseits mit den Leitungen 11-1 bis 11-4 und 12-1 sowie 12-2 verbunden sind.

Jede dieser Schaltleisten ist mit zwei Längsreihen isolierter Kontakte versehen, wobei die Kontakte einer jeden Reihe elektrisch miteinander sowie mit den beiden Schleifkontaktbürsten 18 α bzw. 18 b verbunden sind, die an jeder Schaltleiste angebracht sind. Die Kontakte sind mit dem Bezugszeichen der jeweiligen Schaltleiste bezeichnet, wobei weiterhin zu diesen Bezugszeichen noch ein α oder b gehört, je nachdem, ob es sich um die mit der Bürste 18 a oder der Bürste 18 b verbundene Reihe handelt. Ferner ist jedem Bezugszeichen für einen derartigen Kontakt noch in großer Buchstabe zugeordnet, der

die jeweilige Lage eines Kontaktes längs einer Schaltleiste kennzeichnet. Die Schaltleiste 14-1 weist also eine Kontaktreihe 14-1 a-A, 14-1 α-B und eine weitere Kontaktreihe 14-1 b-A, 14-1 b-B auf.

Die festen elektrischen Leitschienen 19 α bzw. 19 b, gegen die die Schleifkontaktbürsten 18 α bzw. 18 b anliegen, sind mit den Nutzsignalleitungen 11-1 bis 11-4 sowie 12-1 und 12-2 fest verbunden, wodurch die Leitschienen 19 α bzw. 19 b mit den Widerständen 4 und 7 sowie mit den Eingängen der jeweiligen Registriereinrichtungen R₁, R₂ in Verbindung stehen.

Im folgenden soll die Wirkungsweise der Anordnung nach der Erfindung beschrieben werden.

Es soll angenommen werden, daß ein Operateur einen Meßparameter, der von der Gebereinheit E₂ über die Leitung 3 kommt, registrieren will. Dies ist ein Parameter, der einem entsprechenden Regelorgan der Anlage zugeordnet ist. Zu diesem Zweck wird der Schaltstöpsel P₂, der in der Öffnung der Gebereinheit ZJ₂ steckt, herausgezogen und in die Öffnung der Registriereinrichtung R₁ gesteckt. Hierdurch wird zunächst einmal der Kontakt 8-2 geschlossen, so daß derjenige Elektromagnet 16-2, der die Schaltleiste 14-2 anzieht, erregt wird. Ferner wird der Kontakt 9-1 geschlossen, wodurch der Elektromagnet 17-1 erregt wird und seinerseits die Schaltleiste 15-1 anzieht.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kontakte 8-1 bis 8-4 Ruhekontakte sind, während die Kontakte 9-1 und 9-2 als Arbeitskontakte ausgebildet sind.

Die gleichzeitige Bewegung der Schaltleisten 14-2 und 15-1 bewirkt, daß sich die Kontaktelemente 14-2 a-A und 15-1 b-B einerseits und die Kontaktelemente 14-2 b-A und 15-1 α-B andererseits verhängen, so daß eine Verbindung zwischen der Registriereinrichtung R₁ und der Gebereinheit E₂ hergestellt wird. Damit besteht folgender Nutzsignalkreis: Gebereinheit E_n, Nutzsignalleitung 11-2, Leitschiene 19 a, 19 b und" Bürsten 18 a, 18 b der Schaltleiste 14-2, miteinander verhängte Kontaktelemente der Schaltleisten 14-2 und 15-1, Bürsten 18 a, 18 b und Leiter 19 a, 19 b der Schaltleiste 15-1, Nutzsignalleitung 12-1, Registriereinrichtung R₁.

Wenn man die Gebereinheit E₂ von der Registriereinrichtung R₁ trennen will, so muß man nur den sich in der Öffnung der Registriereinrichtung .R₁ befindlichen Schaltstöpsel F₂ herausziehen und ihn wieder in die Öffnung an der Gebereinheit E₂ einschieben. Daraufhin nehmen die Schaltleisten 14-2 und 15-1 ihre Ausgangsstellungen ein, und zwar z. B. unter der Wirkung von nicht gezeigten Federn oder auch durch ihr Eigengewicht. Die vorher ineinander verhängten Kontaktelemente trennen sich, und damit wird die elektrische Verbindung wieder gelöst. Offensichtlich ist auf die oben beschriebene Weise eine Verbindung jeder beliebigen Gebereinheit mit jeder beliebigen Registriereinrichtung mit Hilfe der Schaltstöpsel P₁ bis P₄ möglich.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf eine Anordnung mit einer relativ geringen Anzahl von Gebereinheiten · und Registriereinrichtungen beschränkt. Vielmehr kann in der Praxis eine wesent-Hch höhere Anzahl solcher Geräte verwendet werden, wobei die mit Hilfe der Erfindung erzielten Vorteile ganz besonders zur Geltung kommen. Im übrigen sind die Schaltmittel 16, 17 nicht notwendigerweise elektrischer Art, sondern es kann sich hierbei auch um pneumatische Schaltmittel handeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Überwachen von industriellen Anlagen mit einer Anzahl H₁ Gebereinheiten an den zu überwachenden Einrichtungen und einer Anzahl n.₂ Registriereinrichtungen, deren Nutz- und Schaltsignalleitungen über eine Schalteinrichtung geführt sind, mit welcher beliebige Verbindungen zwischen den Gebereinheiten und den Registriereinrichtungen herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gebereinheit (E) und jede Registriereinrichtung (R) über je eine Schaltsignalleitung (10 bzw. 13) fest mit einem elektrischen oder pneumatischen Schaltmittel (16 bzw. 17) in der Schalteinrichtung (DC) verbunden sind und daß diese Schaltmittel (16, 17) beim Schließen der Schaltsignalkreise mittels eines jeder Gebereinheit (E) und/oder jeder Registriereinrichtung (R) jeweils zugeordneten Betätigungselementes (P) die ebenfalls fest angeschlossenen Nutzsignalleitungen (11 bzw. 12) zwischen den ausgewählten Gebereinheiten (E) und den Registriereinrichtungen (R) durchschalten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Gebereinheiten (E) und den Registriereinrichtungen (R) jeweils über in Öffnungen angeordneten Kontaktanordnungen (8 bzw. 9) durch Übertragen eines in der Öffnung einer ausgewählten Gebereinheit (E) befindlichen, entsprechend gekennzeichneten, als Schaltstöpsel ausgebildeten Betätigungselements (P) in die Öffnung einer ausgewählten Registriereinrichtung (R) hergestellt werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (16; 17) als Elektromagnete ausgebildet sind, die im Versorgungskreis einer Stromquelle (20) parallel geschaltet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (16 bzw. 17) mit kreuzweise und gegeneinander verschiebbar angeordneten Schaltleisten (14 bzw. 15) mechanisch verbunden sind, wobei jede Schaltleiste mit Kontaktelementen zum Schließen jeweils eines Nutzsignalkreises im Falle der Erregung je zweier Elektromagnete (14 bzw. 15) versehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzsignalleitungen (11 bzw. 12) jeweils mit in der Schalteinrichtung (DC) angeordneten elektrischen Leitschienen (19 a, 19 b) fest verbunden sind, die ihrerseits mit an den Schaltleisten (14 bzw. 15) jeweils angebrachten Schleifkontaktbürsten (18 a, 18 b) zusammenwirken.