Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur dauerhaft betriebssicheren Anschaltung
eines Kontaktsatzes einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung an einen
Eingang einer leistungsaufnahmebegrenzten Auswerteschaltung für binäre
Informationen.The invention relates to an arrangement for permanently reliable connection
a contact set of an electromechanical switch contact device to one
Input of a power consumption-limited evaluation circuit for binary
Information.
Derartige Kontaktsätze von elektromechanischen Schaltkontakteinrichtungen gehören
systematisch der Gruppe der binäre Sensoren an. Zur Vernetzung derartiger binärer
Sensoren in der Feldebene ist aus dem Beitrag "Binäre Sensoren am Bus - Mit ASI
eine durchgängige Datenübertragung bis zum einfachen Sensor" in Elektronik Nr.
12/1994, Seiten 64 bis 68, bekannt, über das sogenannte Aktuator-Sensor-Interface,
kurz ASI genannt, binäre Informationen auszutauschen. Dabei wird der Sensor oder
Aktuator direkt an eine als anwenderspezifische integrierte Schaltung, sogenanntes
ASIC (applicant specific integrated circuit), die in einem SMD-Gehäuse (surface
mounted device) untergebracht ist, ausgeführte Verarbeitungseinrichtung, die für
Sensoren eine Auswerteschaltung und für Aktuatoren eine Treiberschaltung aufweist,
angeschlossen.Such contact sets include electromechanical switch contact devices
systematically to the group of binary sensors. For networking such binary
Sensors at the field level is from the entry "Binary sensors on the bus - With ASI
continuous data transmission down to the simple sensor "in electronics no.
12/1994, pages 64 to 68, known, via the so-called actuator sensor interface,
ASI for short, to exchange binary information. The sensor or
Actuator directly to a so-called user-specific integrated circuit
ASIC (applicant specific integrated circuit), which is in an SMD housing (surface
mounted device), processing device designed for
Sensors has an evaluation circuit and a driver circuit for actuators,
connected.
Aufgrund der geringen Oberfläche des SMD-Gehäuses ist aus thermischen Gründen,
wie aus dem Technischen Gerätepaß für das ASI-Moduloberteil 3RG9001-0AG00 der
Firma Siemens bekannt, die Stromversorgung für jeden angeschlossenen
Aktuator/Sensor auf 5 mA begrenzt.
Due to the small surface area of the SMD housing, for thermal reasons,
as from the technical device pass for the ASI module upper part 3RG9001-0AG00 the
Siemens company known to provide power to everyone connected
Actuator / sensor limited to 5 mA.
Die begrenzte Stromstärke hat zur Folge, daß insbesondere bei den als Sensor
wirkenden Kontaktsätzen von elektromechanischen Schaltkontakteinrichtungen, wie
sie beispielsweise als robuste Endlagenschalter in Einrichtungen des Maschinenbaus
eingesetzt werden, in Ermangelung ausreichender Stromstärke der
Selbstreinigungseffekt ausbleibt, so daß bereits nach kurzer Betriebsdauer der
Kontaktübertragungswiderstand zwischen den kontakten eines Kontaktsatzes so weit
steigt, daß eine eindeutige Identifizierung, ob die kontakte geöffnet oder geschlossen
sind, nicht mehr möglich ist.The limited current strength has the consequence that, in particular, as a sensor
acting contact sets of electromechanical switch contact devices, such as
for example as a robust limit switch in mechanical engineering facilities
are used, in the absence of sufficient amperage
Self-cleaning effect is absent, so that after a short period of operation
Contact transmission resistance between the contacts of a contact set so far
that increases a clear identification of whether the contacts are open or closed
are no longer possible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einem als Sensor
wirkenden Kontaktsatz einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung an einer
ASI-Auswerteschaltung so zu verbessern, daß eine dauerhafte Betriebssicherheit
gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of an arrangement with a sensor
Acting contact set of an electromechanical switch contact device on a
To improve the ASI evaluation circuit so that permanent operational reliability
is guaranteed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Patentanspruch 2
beschrieben.According to the invention, this object is achieved with the means of claim 1.
An advantageous embodiment of the invention is in claim 2
described.
Das Wesen der Erfindung- besteht darin, dem Kontaktsatz der elektromechanischen
Schaltkontakteinrichtung einen von der ASI-Auswerteschaltung unabhängigen Strom
aufzuprägen, der an die speziellen Eigenschaften der Schaltkontakteinrichtung
anpaßbar ist. Vorteilhafterweise ist dadurch eine vorbekannte, verfügbare
ASI-Auswerteschaltung mit vorgegebener Strombegrenzung auch in Zusammenschaltung
mit Schaltkontakteinrichtungen, die zur Selbstreinigung einer Mindeststromstärke
bedürfen, die oberhalb der Strombegrenzung der ASI-Auswerteschaltung liegt,
verwendbar.The essence of the invention is the contact set of electromechanical
Switch contact device a current independent of the ASI evaluation circuit
impress on the special properties of the switch contact device
is customizable. This advantageously makes a known, available one
ASI evaluation circuit with specified current limitation also in interconnection
with switch contact devices for self-cleaning a minimum current
need that is above the current limit of the ASI evaluation circuit,
usable.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dazu ist in Fig. 1 ein Prinzipschaltbild mit den erfindungswesentlichen Schaltmitteln
dargestellt. Eine Auswerteschaltung 1 ist an einen ersten Betriebsspannungsanschluß
2 und einen zweiten Betriebsspannungsanschluß 3 angeschlossen und weist einen
Eingang 11 und einen Ausgang 12 auf. An den ersten und den zweiten
Betriebsspannungsanschluß 2 und 3 ist eine nicht dargestellte
Betriebsspannungsquelle angeschlossen. Weiterhin ist eine Schaltkontakteinrichtung 4
dargestellt, die einen schaltbaren Kontaktsatz aufweist, dessen Schaltzustand zu
überwachen ist. Der Zustand des Kontaktsatzes der Schaltkontakteinrichtung 4 ist als
logischer Pegel am Ausgang 12 der Auswerteschaltung 1 abgreifbar. Diese
Schaltkontakteinrichtung ist als Endlagenschalter in Einrichtungen des Maschinenbaus
ausgeführt. Der zu überwachende Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 ist
zwischen den ersten Betriebsspannungsanschluß 2 und den Eingang 11 der
Auswerteschaltung 1 geschaltet.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. 1 by a schematic circuit diagram is shown with essential to the invention switching means in Fig.. An evaluation circuit 1 is connected to a first operating voltage connection 2 and a second operating voltage connection 3 and has an input 11 and an output 12 . An operating voltage source, not shown, is connected to the first and second operating voltage connections 2 and 3 . Furthermore, a switch contact device 4 is shown, which has a switchable contact set, the switching state of which is to be monitored. The state of the contact set of the switch contact device 4 can be tapped as a logic level at the output 12 of the evaluating circuit. 1 This switch contact device is designed as a limit switch in mechanical engineering devices. The set of contacts of the switch contact device 4 to be monitored is connected between the first operating voltage connection 2 and the input 11 of the evaluation circuit 1 .
Erfindungsgemäß ist darüber hinaus eine Stromquelle 5 vorgesehen, die in Reihe mit
dem Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 zwischen den ersten
Betriebsspannungsanschluß 2 und den zweiten Betriebsspannungsanschluß 3
geschaltet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Stromquelle zwischen den
Eingang 11 der Auswerteschaltung 1 und den zweiten Betriebsspannungsanschluß 3
geschaltet.According to the invention, a current source 5 is also provided, which is connected in series with the contact set of the switching contact device 4 between the first operating voltage connection 2 and the second operating voltage connection 3 . In the embodiment shown, the current source is connected between the input 11 of the evaluation circuit 1 and the second operating voltage connection 3 .
Bei geschlossenem Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 wird der Kontaktsatz
von einem Strom durchflossen, der sich additiv aus dem Eingangsstrom der
Auswerteschaltung 1 am Eingang 11 und dem Strom durch die Stromquelle 5
zusammensetzt. Der Eingangsstrom der Auswerteschaltung 1 am Eingang 11 ist
systembedingt vorgegeben begrenzt. Der Quellenstrom der Stromquelle 5 ist so
einstellbar, daß der Summenstrom durch den Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung
4 im geschlossenen Zustand den für den speziell eingesetzten Schaltkontakt
erforderlichen und bekannten Strom zur Erzielung des Selbstreinigungseffektes
mindestens erreicht. Durch Realisierung des für sich bekannten
Selbstreinigungseffektes der kontakte des Kontaktsatzes auch für
Schaltkontakteinrichtungen 4, bei denen der zur Selbstreinigung erforderliche
Mindeststrom größer als der vorgegebene, maximale Strom der Auswerteschaltung 1
ist, wird auch für diese Spezies von Schaltkontakteinrichtungen 4 eine dauerhafte
Betriebssicherheit an ASI-Auswerteschaltungen darstellbar.When the contact set of the switching contact device 4 is closed, a current flows through the contact set, which is additively composed of the input current of the evaluation circuit 1 at the input 11 and the current through the current source 5 . The input current of the evaluation circuit 1 at the input 11 is limited by the system. The source current of the current source 5 is adjustable so that the total current through the contact set of the switch contact device 4 in the closed state at least reaches the known and required for the specially used switch contact to achieve the self-cleaning effect. By realizing the self-cleaning effect of the contacts of the contact set, which is known per se, for switch contact devices 4 , in which the minimum current required for self-cleaning is greater than the predetermined, maximum current of the evaluation circuit 1 , permanent reliability of ASI evaluation circuits is also achieved for these species of switch contact devices 4 representable.
Im geöffneten Zustand des Kontaktsatzes der Schaltkontakteinrichtung 4 ist das
Potential am Eingang 11 der Auswerteschaltung 1 im wesentlichen gleich dem
Potential am zweiten Betriebsspannungsanschluß 3, so daß die Stromquelle 5
gegenüber der Auswerteschaltung 1 wirkungslos ist.
In the opened state of the contact set of the switch contact device 4 , the potential at the input 11 of the evaluation circuit 1 is substantially equal to the potential at the second operating voltage connection 3 , so that the current source 5 has no effect on the evaluation circuit 1 .
Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß die aufwendige
Gestaltung einer besonderen Auswerteschaltung 1 für das Aktuator-Sensor-Interface
ASI für spezielle Eigenschaften von Schaltkontakteinrichtungen 4 vermieden wird.The advantage of the invention can be seen in particular in the fact that the complex design of a special evaluation circuit 1 for the actuator-sensor interface ASI for special properties of switch contact devices 4 is avoided.
BezugszeichenlisteReference list
1 Auswerteschaltung
2 erster Betriebsspannungsanschluß
3 zweiter Betriebsspannungsanschluß
4 Schaltkontakteinrichtung
5 Stromquelle
11 Eingang
12 Ausgang 1 evaluation circuit
2 first operating voltage connection
3 second operating voltage connection
4 switch contact device
5 power source
11 entrance
12 exit