DE19606747A1 - Display and position equipment industrial controller e.g. for compressor - Google Patents

Display and position equipment industrial controller e.g. for compressor

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Abstract

The module system consists of the temperature module (2), the pressure module (3), the switching module (4), control and indicating module (5), and the interface module (6). The separate modules (2-6) are connected together electrically by the bus (1) in the form of a flat, ribbon cable (1). The temperature module is provided with a thermo-element (7) and the pressure module with a pressure sensor (8), while the switching module is coupled with the compressor motor (9) and the control and indicating module is coupled with the control and indicating unit (10). The interface module is equipped with an interface plug (11) for connection to other systems.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung von An­ zeige- und/oder Stellgeräten für den industriellen Einsatz, vorzugsweise für Kompressoren und Kompressorensysteme, wel­ che einzelne Sensoren und Auswerte- und Steuerelemente auf­ weist, die über einen aus zusammengeschaltet sind.The invention relates to an arrangement for controlling on pointing and / or actuating devices for industrial use, preferably for compressors and compressor systems, wel individual sensors and evaluation and control elements points that are interconnected via a.

In der industriellen Steuerungstechnik werden die unter­ schiedlichsten Steuerungen eingesetzt. Beispielsweise gibt es verschiedene Kompressorsteuerungen für die Drucklufter­ zeugung. Kleine Kompressoren werden üblicherweise allein über einen Druckschalter gesteuert. Die Steuerungsschaltun­ gen für mittlere Kompressoren enthalten zusätzlich einen Motorschutz, eine Temperaturüberwachung, eine Filterüber­ wachung usw. Große Kompressorensysteme mit mehreren Kom­ pressoren enthalten in einer entsprechend ausgestalteten Steuerung diese vorerwähnten Bauteile sowie zusätzliche Elemente mit Funktionen zur Aufgabenverteilung für die einzelnen Kompressoren.In industrial control technology, the under various controls used. For example there there are various compressor controls for the compressed air generation. Small compressors are usually used alone controlled by a pressure switch. The control circuit gen for medium compressors also contain one Motor protection, temperature monitoring, a filter over monitoring etc. Large compressor systems with several com pressors included in a correspondingly designed Control these aforementioned components as well as additional ones Elements with functions for the distribution of tasks for the individual compressors.

Weiterhin sind Steuerungen für Wasserpumpen bekannt, welche ähnliche Funktionen beinhalten, jedoch sind die Steuerungen selbst völlig anders aufgebaut, da ihnen andere Aufgaben­ stellungen zugrundeliegen.Controls for water pumps are also known, which include similar functions, but the controls are  themselves completely different, because they have different tasks underlying positions.

Den vorerwähnten bekannten Steuerungen gemeinsam ist jedoch, daß sie Drucksensoren, Temperatursensoren und andere Geber verwenden sowie Zeitfunktionen, Motorschutzschaltungen, Mo­ torsteuerungen, und logische Funktionen enthalten.Common to the aforementioned known controls, however, that they are pressure sensors, temperature sensors and other sensors use as well as time functions, motor protection circuits, Mo gate controls, and logic functions included.

Bei industriellen Steuerungen ist es bekannt, daß diese alle notwendigen Komponenten in einer einzigen Steuerung bein­ halten, beispielsweise bei einer Mehrkompressorensteuerung.With industrial controls it is known that all of them necessary components in a single controller hold, for example in a multi-compressor control.

Für den industriellen Einsatz sind sog. Bussysteme bekannt. Der Nachteile dieser Systeme besteht darin, daß für jedes Gerät bzw. jedes Bauteil ein Schnittstellenumsetzer erfor­ derlich ist, welche vergleichsweise komplizierte Schnitt­ stellenprotokolle erfordern. Dies führt bei sehr einfachen Geräten, wie z. B. Anzeigegeräten, zu einem unverhältnis­ mäßig hohen Aufwand. Zwar ist die Verdrahtung bei einem Bus­ system einfach durchzuführen, jedoch bringen aufwendige Steckverbinder und Kabel, insbesondere bei kleinen Systemen, erhebliche Kosten mit sich.So-called bus systems are known for industrial use. The disadvantage of these systems is that for each Device or each component requires an interface converter derlich is what comparatively complicated cut job reports require. This leads to very simple ones Devices such. B. display devices, to a disproportionate moderately high effort. The wiring is on a bus system easy to implement, but costly Connectors and cables, especially in small systems considerable cost.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nach­ teile eine gattungsgemäße Anordnung zu schaffen, mit der es in einfacher Weise möglich ist, mit einem vergleichs­ weise geringen Aufwand die verschiedensten Steuerungsauf­ gaben zu lösen.The invention is based on this prior art based on the task, avoiding the aforementioned after parts to create a generic arrangement with which it is easily possible to compare with a the various control systems with little effort  gave to solve.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Sen­ soren und Auswerte- und Steuerelemente der Steuerschaltung in einzelne Module aufgeteilt sind, welche über einen ana­ logen Bus miteinander verbunden sind. Die Aufteilung der Verwendung findenden Sensoren und Auswerte- und Steuerele­ mente in einzelne Module und deren Verbindung mittels eines Busses führt zu überschaubaren Bauteilen, die besonders für eine Massenfertigung geeignet sind und eine Zusammenstellung zu einfachsten Steuerungen bis hin zu sehr komplexen Steuerungen ermöglichen. Die Module können miteinander über den Bus kommunizieren. Das Bussystem kann sowohl analoge wie auch digitale und serielle Komponenten enthalten. Einfache Module benutzen nur den analogen Teil, komplexere Module zusätzlich den digitalen Teil und große Module zusätzlich den seriellen Teil des Busses.According to the invention this is achieved in that the sen sensors and evaluation and control elements of the control circuit are divided into individual modules, which have an ana logen bus are interconnected. The division of the Used sensors and evaluation and control elements elements into individual modules and their connection using a Busses leads to manageable components that are especially useful for a mass production are suitable and a compilation from the simplest controls to very complex ones Enable controls. The modules can be connected to one another communicate the bus. The bus system can be both analog and also contain digital and serial components. Simple Modules only use the analog part, more complex modules additionally the digital part and large modules additionally the serial part of the bus.

Vorteilhaft finden als Sensoren und Auswerte- und Steuerele­ mente Sensormodule, Auswertemodule, Schaltmodule, Schnitt­ stellenmodule, Bedien- und Anzeigemodule allein oder in be­ liebiger Kombination, je nach der vorgegebenen Aufgaben­ stellung, miteinander Verwendung.Find advantageous as sensors and evaluation and control elements ment sensor modules, evaluation modules, switching modules, cut position modules, operating and display modules alone or in be arbitrary combination, depending on the given tasks position, use with each other.

Je nach den vorgegebenen Anforderungen können einige wenige Module zusammengeschaltet werden, beispielsweise für kleine Steuerungen. Große Steuerungen enthalten dagegen eine ent­ sprechend größere Anzahl von Modulen. Dadurch wird das Modul­ system an sich sehr wirtschaftlich. Es wird nur das an Bau­ gruppen eingesetzt, was auch benötigt wird. Der Aufbau der Anlagen ist daher sehr einfach und ohne große Kosten erwei­ terungsfähig.Depending on the requirements, a few can Modules can be interconnected, for example for small ones Controls. Large controls, on the other hand, contain an ent speaking larger number of modules. This will make the module  system itself very economical. It will only be the construction groups used, which is also needed. The structure of the Planting is therefore very simple and without great expense capable of storage.

Die verschiedenen Module können für völlig unterschiedliche Anwendungen zusammengestellt werden. Man kann beispielsweise mit dem gleichen System sowohl eine Drucklufterzeugung als auch eine Wasserversorgung oder Klimaanlagen usw. steuern.The different modules can be for completely different Applications are put together. One can, for example with the same system both a compressed air generation as well also control a water supply or air conditioning, etc.

Die einzelnen Module können über eine eigene Stromversorgung verfügen, welche elektrisch miteinander verbunden sind.The individual modules can have their own power supply which are electrically connected.

Es ist jedoch auch möglich, Module ohne eine eigene Strom­ versorgung zu verwenden und statt dessen ein oder mehrere Stromversorgungsmodule einzusetzen und die Stromversorgung der einzelnen Module von diesen Stromversorgungsmodulen über den gemeinsamen Bus vorzunehmen.However, it is also possible to use modules without their own electricity supply and use one or more instead Use power supply modules and the power supply of the individual modules from these power supply modules to make the shared bus.

Gemäß einem Vorschlage der Erfindung können die einzelnen Module gleiche Gehäuse aufweisen, welche an ihren einander benachbarten Seitenwänden mittels Stecker und Buchsen elek­ trisch miteinander verbindbar sind. Durch Zusammenschieben bei der Montage wird somit sowohl die funktionsmäßige Ver­ bindung der einzelnen Module erreicht als auch deren Strom­ versorgung.According to a proposal of the invention, the individual Modules have the same housing, which at their each other neighboring side walls by means of plugs and sockets are tric connectable. By pushing together during assembly, both the functional Ver binding of the individual modules as well as their current care.

Vorteilhaft weisen die gleichen Gehäuse der einzelnen Module Stecker und Buchsen auf, welche über ein Flachbandkabel elek­ trisch verbunden sind.Advantageously, the same housing of the individual modules  Plugs and sockets on, which are elec are connected.

Das erfindungsgemäße Modulsystem besitzt übliche im Schalt­ schrankbau verwendete Elektronikgehäuse, die vorzugsweise auf DIN-Schienen aufschnappbar sind.The module system according to the invention has the usual switching cabinet construction used electronics housing, preferably on DIN rails can be snapped on.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nach­ stehend an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert.Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to FIGS. 1 to 4.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind das Temperatur­ modul 2, Druckmodul 3, Schaltmodul 4, Bedien- und Anzeige­ modul 5 und das Schnittstellenmodul 6 zu einem Modulsystem zusammengefaßt, wobei die einzelnen Module 2 bis 6 durch den Bus 1 in Form eines Flachbandkabels mit einzelnen Steckern für die Module 2 bis 6 elektrisch miteinander verbunden sind. Das Temperaturmodul 2 ist mit einem Thermoelement 7 und das Druckmodul 3 mit einem Drucksensor 8 versehen. Das Schalt­ modul 4 steht mit dem Kompressormotor 9 in Verbindung. An das Bedien- und Anzeigemodul 5 ist die Bedien- und Anzeige­ einheit 10 angeschlossen. Das Schnittstellenmodul 6 ist mit einem Schnittstellen-Stecker 11 zum Anschluß an andere Syste­ me ausgerüstet.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the temperature module 2 , pressure module 3 , switching module 4 , operating and display module 5 and the interface module 6 are combined to form a module system, the individual modules 2 to 6 being connected by the bus 1 in the form of a ribbon cable individual plugs for modules 2 to 6 are electrically connected to each other. The temperature module 2 is provided with a thermocouple 7 and the pressure module 3 with a pressure sensor 8 . The switching module 4 is connected to the compressor motor 9 . The operating and display unit 10 is connected to the operating and display module 5 . The interface module 6 is equipped with an interface connector 11 for connection to other syste me.

Bei den weiteren Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 bis 4 finden für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen Ver­ wendung. In further embodiments according to FIGS. 2 to 4 find for identical components the same reference numerals Ver application.

In Fig. 2 ist die Steuerungsschaltung für das Ausführungs­ beispiel nach Fig. 1 dargestellt.In Fig. 2, the control circuit for the embodiment example of Fig. 1 is shown.

Alle Gebermodule und Auswertemodule haben in dieser ein­ fachsten Form der Steuerung nur Zugriff auf den analogen Bus A. Es können verschiedene Auswerte- und Anzeigeelemente an diesen Bus A angeschlossen werden, z. B. für die einfache Kompressorsteuerung nach Fig. 2. In dieser ist mit 12 der Druckkessel, mit 13 eine Analoganzeige und mit 14 eine Digi­ talanzeige bezeichnet.In this simplest form of control, all encoder modules and evaluation modules only have access to the analog bus A. Various evaluation and display elements can be connected to this bus A, e.g. B. for the simple compressor control according to FIG. 2. In this, the pressure vessel is designated with 12 , 13 with an analog display and 14 with a Digi talanzeige.

Bei größeren Systemen können sich die einzelnen Module zu­ sätzlich über digitale Leitungen verständigen, z. B. wie bei einer Mehrkompressorensteuerung nach Fig. 3. Alle Sensor­ signale für Druck und Temperatur liegen auf den analogen Leitungen, die von den Auswerteschaltungen auf demselben Bus ausgewertet werden. Zusätzlich verständigen sich die Auswerteschaltungen über die Digitalleitungen D. Damit wird erreicht, daß z. B. beide Kompressorenmotoren 9 abwechselnd eingeschaltet werden, so daß die Lebensdauer der Kompressor­ anlage erhöht wird.For larger systems, the individual modules can also communicate via digital lines, e.g. B. as in a multi-compressor control according to Fig. 3. All sensor signals for pressure and temperature are on the analog lines, which are evaluated by the evaluation circuits on the same bus. In addition, the evaluation circuits communicate via the digital lines D. This ensures that, for. B. both compressor motors 9 are switched on alternately, so that the life of the compressor system is increased.

In komplexen Systemen können sich die einzelnen Module außer­ dem über serielle Datenleitungen S verständigen und Daten austauschen. Es ist auch möglich, eine Bedien- und Anzeige­ einheit 15 anzuschließen, wie sich aus der Steuerungsschal­ tung nach Fig. 4 ergibt. Bei einer Mehrkompressorensteuerung lassen sich z. B. Parameter für die Schaltpunkte des Druckes eingeben und Betriebsdaten, z. B. Ist-Druck und Betriebs­ dauer, anzeigen. Das hier beschriebene modulare Bussystem ist nur für lokale Verbindungen innerhalb einer Vorrichtung geeignet.In complex systems, the individual modules can communicate via serial data lines S and exchange data. It is also possible to connect an operating and display unit 15 , as can be seen from the control circuit according to FIG. 4. With a multi-compressor control z. B. Enter parameters for the switching points of the pressure and operating data, e.g. B. Actual pressure and operating time. The modular bus system described here is only suitable for local connections within a device.

Deshalb sind in dem Modulsystem außerdem Schnittstellen-Mo­ dule vorgesehen, die zur Kommunikation mit anderen Systemen dienen. Ein spezieller Baustein überträgt die in diesem System vorhandenen Daten auf ein standardmäßiges industriel­ les Bussystem. Damit lassen sich z. B. Maschinen mit Stand­ ardbussystemen untereinander verbinden, so daß ganze Fa­ briken bis hin zur EDV vernetzt werden können.Therefore, interface modules are also in the module system dule provided for communication with other systems serve. A special module transfers them in this System existing data on a standard industriel les bus system. This allows z. B. machines with stand connect ardbus systems with each other so that entire company briken to EDP can be networked.

Claims (7)

1. Anordnung zur Steuerung von Anzeige- und/oder Stell­ geräten für den industriellen Einsatz, vorzugsweise für Kompressoren und Kompressorensysteme, welche einzelne Sensoren und Auswerte- und Steuerelemente aufweist, die über einen Bus zusammengeschaltet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensoren und Auswerte- und Steuerele­ mente der Steuerungsschaltung in einzelne Module (2-6) aufgeteilt sind, welche über einen analogen Bus (A) mitein­ ander verbunden sind.1. Arrangement for controlling display and / or actuating devices for industrial use, preferably for compressors and compressor systems, which has individual sensors and evaluation and control elements which are interconnected via a bus, characterized in that the sensors and evaluations - And Steuerele elements of the control circuit in individual modules ( 2-6 ) are divided, which are connected to each other via an analog bus (A). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (2-6) der Steuerschaltung zusätz­ lich über einen digitalen Bus (D) miteinander verbunden sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the individual modules ( 2-6 ) of the control circuit are additionally connected to one another via a digital bus (D). 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (2-6) der Steuerschaltung zu­ sätzlich über einen seriellen Bus (S) miteinander verbunden sind.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the individual modules ( 2-6 ) of the control circuit are additionally connected to one another via a serial bus (S). 4. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder einem der vorher­ gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren und Aus­ werte- und Steuerelemente Sensormodule, Auswertemodule, Schaltmodule, Schnittstellenmodule und/oder Bedien- und Anzeigemodule allein oder in beliebiger Kombination mit­ einander Verwendung finden.4. Arrangement according to claim 1 and / or one of the previously going, characterized in that as sensors and off value and control elements sensor modules, evaluation modules, Switch modules, interface modules and / or operating and Display modules alone or in any combination with  find each other use. 5. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder einem der vorher­ gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (2-6) keine eigene Stromversorgung besitzen und statt dessen ein oder mehrere Stromversorgungsmodule vorhanden ist bzw. sind und die Stromversorgung der einzelnen Module (2-6) von diesen über den gemeinsamen Bus erfolgt.5. Arrangement according to claim 1 and / or one of the preceding, characterized in that the individual modules ( 2-6 ) do not have their own power supply and instead one or more power supply modules is or are present and the power supply of the individual modules ( 2 -6 ) of these via the common bus. 6. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder einem der vorher­ gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (2-6) Gehäuse aufweisen, welche an ihren einander benach­ barten Seitenwänden mittels Stecker und Buchsen elektrisch miteinander verbindbar sind.6. Arrangement according to claim 1 and / or one of the preceding, characterized in that the individual modules ( 2-6 ) have housings which can be electrically connected to one another by means of plugs and sockets on their mutually disclosed side walls. 7. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder einem der vorher­ gehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Module (2-6) Gehäuse aufweisen, welche mit Steckern und Buchsen versehen sind, die über ein Flachbandkabel elektrisch ver­ bunden sind.7. Arrangement according to claim 1 and / or one of the preceding, characterized in that the individual modules ( 2-6 ) have housings which are provided with plugs and sockets which are electrically connected via a ribbon cable.
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