DE19643158A1 - Modulare Anzeigeeinrichtung für ein elektrisches/elektronisches Gerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Anzeigeein­ richtung für ein elektrisches/elektronisches Gerät.

Anzeigeeinrichtungen für elektrische Geräte sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Bei den Anzeigeelementen der An­ zeigeeinrichtung kennt man unterschiedlichste Ausführungsfor­ men. Zum Beispiel werden mit ein- oder mehrfarbigen Leuchtdi­ oden spezielle Zustände des elektrischen Gerätes angezeigt. Weiterhin kennt man sogenannte Sieben-Segment-Anzeigen, die in ein- oder mehrstelliger Form aneinandergereiht werden. Mit diesen Sieben-Segment-Anzeigen sind Zustandsanzeigen in nume­ rischer oder alphanumerischer Form möglich. Damit ist es z. B. insbesondere auch möglich, nicht nur digitale, sondern auch entsprechend diskretisierte Analogwerte anzuzeigen. Weiter kennt man im Stand der Technik alphanumerische Anzeigeele­ mente, z. B. Flüssigkeitskristallanzeigeelemente, mit denen alphanumerische Zeichen und/oder Graphiken wie z. B. Balken­ diagramme, Histogramme oder Kurvenverläufe darstellbar sind. Derartige Anzeigeelemente sind bisher stets mit den jeweili­ gen elektrischen Geräten verbunden.

Da vielfach eine Statusanzeigeeinrichtung nur im Wartungs- oder im Inbetriebnahmefall des betreffenden elektrischen Ge­ rätes erforderlich ist, werden die Anzeigen des Gerätes wäh­ rend des normalen Betriebes üblicherweise gar nicht beachtet. Da jedoch die Anzeigeeinrichtung unter Umständen einen erheb­ lichen Anteil der Gesamtkosten des betreffenden Gerätes ver­ ursacht, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar­ in, eine modulare Anzeigeeinrichtung für ein elektri­ sches/elektronisches Gerät anzugeben, die mit dem Gerät lös­ bar verbindbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anzeigeeinrichtung mindestens ein Anzeigeelement sowie die zum Betrieb des An­ zeigeelementes notwendigen elektrischen und/oder elektroni­ schen Elemente aufweist und daß der modularen Anzeigeeinrich­ tung zumindest ein Signal des elektrischen und/oder elektro­ nischen Gerätes zuführbar ist, wobei das Signal einen Zustand des elektrischen Gerätes oder einen vom elektrischen Gerät empfangenen, ausgegebenen oder verarbeiteten Wert darstellt.

Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein elektrisches Gerät, mit dem eine Anzeigeeinrich­ tung mit Anzeigeelementen lösbar verbindbar ist.

Fig. 2 eine Anzeigeeinrichtung für ein elektrisches Gerät, die mit dem elektrischen Gerät galvanisch nicht ver­ bunden ist.

Fig. 1 zeigt ein elektrisches und/oder elektronisches Gerät 3, das z. B. die Baugruppe 3 einer speicherprogrammierbaren Steuerung sein kann. Dieses Gerät 3 weist auf seiner Vorder­ seite, also auf der auch im eingebauten Zustand sichtbaren Seite, eine Ausnehmung 4 auf, in die die modulare Anzeigeein­ richtung 1 einführbar ist. Bei der Kombination von elektri­ schem Gerät 3 und Anzeigeeinrichtung 1 gemäß dem Ausführungs­ beispiel sind in der Ausnehmung 4 stiftförmige Kontaktele­ mente 5 angeordnet, die mit entsprechenden, in Fig. 1 nicht dargestellten Gegenkontaktelementen an der Anzeigeeinrichtung 1 kontaktieren. Art und Ausführung der Kontaktelemente kann je nach Einsatzform des elektrischen Gerätes 3 variieren. So sind z. B. auch mehrreihige Stiftleisten als Kontaktelemente oder direkte oder indirekte Steckverbinder als Kontaktele­ mente denkbar.

Die Anzeigeeinrichtung 1 weist an ihrer Vorderseite, also auch an der mit dem elektrischen Gerät 3 verbundenen Zustand sichtbaren Seite Anzeigeelemente 2 auf. Üblicherweise werden bei einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung 1 eine Viel­ zahl von Anzeigeelementen 2 vorgesehen. Die Anzeigeelemente sind üblicherweise optische Anzeigeelemente 2, die dem Beob­ achter durch optischen Eindruck über die jeweiligen Zustände, z. B. das von dem elektrischen Gerät gesteuerten und/oder überwachten technischen Prozesses oder aber über die jeweili­ gen Zustände der von dem elektrischen Gerät 3 verarbeiteten Daten, oder aber über den Betriebszustand des elektrischen Gerätes 3 informieren. Als Anzeigeelemente kommen zunächst sämtliche lichtemittierenden Anzeigeelemente in Betracht. Als einfaches Beispiel dieser lichtemittierenden Anzeigeelemente 2 sei eine Leuchtdiode 2 genannt. Derartige Leuchtdioden 2, die je nach Art und Ausführung ein unterschiedliches Fre­ quenzband des sichtbaren Lichtes emittieren, informieren den Bediener des elektrischen Gerätes 3 durch den Hell- oder Dun­ kelzustand über den jeweils zur Anzeige zu bringenden Zu­ stand. Mit derartigen Anzeigeelementen 2 lassen sich damit zumindest binäre Informationen, d. h. Ein-/Aus-Zustände, Fehlerzustände bzw. fehlerfreie Zustände, Betriebszustände bzw. Stopzustände etc. anzeigen. Mit Hilfe von Leuchtdioden 2 mit Farbumschlag läßt sich zumindest ein weiterer Status der zur Anzeige zu bringenden Zustände anzeigen. Exemplarisch sei die folgende Farbzuordnung zu den jeweiligen Stati des zur Anzeige zu bringenden Zustandes genannt: grün - Betrieb, rot- Fehler, Dunkelphase - außer Betrieb.

Mit entsprechend leistungsfähigeren Anzeigeelementen, z. B. Sieben-Segment-Anzeigeelementen oder Anzeigeelementen, die mit Hilfe von Punkt-Matrix-Darstellung die Darstellung belie­ biger alphanumerischer Zeichen, aber auch einzelner Grafiken gestatten, läßt sich jeweils die Darstellbarkeit der Anzahl der Stati der darzustellenden Zustände erhöhen.

Die Anzeigeeinrichtung 1 ist mit dem elektrischen Gerät gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung über Kontaktelemente 5 des elektrischen Gerätes 3 mit entsprechenden, in Fig. 1 nicht dargestellten Gegenkontaktelementen der Anzeigeein­ richtung 1 elektrisch leitend verbunden. Über die Kontaktele­ mente 5 werden die vom elektrischen Gerät 3 ausgesandten Si­ gnale, die jeweils einen Zustand des elektrischen Gerätes oder einen vom elektrischen Gerät empfangenen, ausgegebenen oder verarbeiteten Wert darstellen, an die Anzeigeeinrichtung 1 übermittelt. Die modulare Anzeigeeinrichtung 1 enthält zu diesem Zweck mindestens ein Anzeigeelement 2 sowie die zum Betrieb des Anzeigeelementes 2 notwendigen elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente. Für den Fall, daß als Anzeigeelemente 2 Leuchtdioden 2 zum Einsatz kommen, enthält die modulare Anzeigeeinrichtung 1 daher zumindest den Vorwi­ derstand zum Betreiben der Leuchtdiode 2 sowie die erforder­ liche elektrisch leitende Verbindung zwischen den Gegenkon­ taktelementen der Anzeigeeinrichtung 1, den zum Betrieb des Anzeigeelementes 2 notwendigen elektrischen und/oder elek­ tronischen Bauelementen und dem Anzeigeelement 2 selbst. Die Anzeigeeinrichtung 1 ist damit im auf das elektrische Gerät 3 aufgesteckten Zustand unmittelbar betriebsbereit, so daß un­ mittelbar nach dem bestimmungsgemäßen In-Verbindung-Bringen der modularen Anzeigeeinrichtung 1 mit dem elektrischen Gerät 3 die Signalzustandsanzeige durch die modulare Anzeige­ einrichtung 1 erfolgt.

Für den Fall, daß die auf einer modularen Anzeigeeinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung anordenbaren Anzeigeele­ mente 2 vom Bedienungspersonal nicht, nur schwer oder nur selten einsehbar sind, ist es erfindungsgemäß auch möglich, in der modularen Anzeigeeinrichtung 1 Anzeigeelemente 2 vor­ zusehen, welche die jeweiligen Zustände nicht durch ein opti­ sches Signal, sondern beispielsweise durch ein akustisches Signal ausgeben. Akustische Signale werden z. B. durch einen Lautsprecher ausgegeben, der in unterschiedlichsten, im Stand der Technik allgemein bekannten Ausführungsformen ausgebildet sein kann. Die auszugebenden Zustandsinformationen können dann durch Töne unterschiedlichster Frequenz charakterisiert sein. Dabei läßt sich eine Vielzahl unterschiedlicher Zu­ stände durch Dauertöne mit unterschiedlichen Frequenzen, Dau­ ertöne mit wechselnden Frequenzen oder aber gepulste Tonfol­ gen abbilden. Im Falle von gepulsten Tonfolgen kann z. B. die Wichtigkeit eines Alarmzustandes in der Dauer der jeweiligen Intervalle codiert sein. Ein weniger wichtiger Alarmzustand, der in erster Linie zur Information des Bedienungspersonals dient, kann z. B. in einem Intervall von 30 Sekunden durch eine jeweils eine Sekunde dauernde Tonfolge ausgegeben sein. Im Gegensatz dazu wird ein wichtiger Alarmzustand, der einer sofortigen Reaktion des Bedienungspersonals bedarf, bei­ spielsweise durch eine Signalfolge im Sekundentakt, wobei das akustische Signal jeweils für die Dauer einer halben Sekunde ausgegeben wird, angezeigt. Bereits diese kurze Aufstellung macht deutlich, daß bei Verwendung akustischer Signale eine vielfältige Kombination zur Darstellung unterschiedlichster Zustände denkbar ist. Die erfindungsgemäße modulare Anzeige­ einrichtung erweist sich damit auch aus dem Grunde als beson­ ders vorteilhaft, als die Zustandsanzeige für jeweils im we­ sentlichen gleichartige elektrische Geräte 3 mit unterschied­ lichsten Anzeigeeinrichtungen 1 z. B. auf optischen oder aku­ stischem Wege bewerkstelligt werden kann. Dies erleichtert die Projektierung der Automatisierungseinrichtung zur Steue­ rung und/oder Überwachung eines technischen Prozesses, in der das elektrische und/oder elektronische Gerät 3 angeordnet ist, da die Anzeigeeinrichtung 1 jeweils in Bezug auf den konkreten Anwendungsfall auswählbar ist, das elektrische Ge­ rät 3 jedoch ausschließlich in Hinblick auf die von diesem durchzuführenden Steuerungs- und/oder Überwachungsfunktionen auszuwählen ist. Im Zuge der zunehmenden Dezentralisierung der Automatisierungseinrichtungen, in denen z. B. ein derar­ tiges elektrisches Gerät 3 mit einer erfindungsgemäßen An­ zeigeeirichtung 1 anordenbar ist, ist es weiterhin von Vor­ teil, wenn an die jeweiligen Anzeigeelemente 2 der Anzeige­ einrichtung 1 z. B. Lichtleiterelemente zur Weiterleitung der aufoptischem Weg ausgegebenen Statusinformationen des elek­ trischen Gerätes 3 anordenbar sind. Die zur Anzeige gebrach­ ten Zustandsinformationen können damit auch optisch an einem vom Einbauort des elektrischen Gerätes 3 verschiedenen Ort zur Anzeige gebracht werden.

Ebenso ist es denkbar, die erfindungsgemäße Anzeigeeinrich­ tung als Diagnoseeinrichtung weiterzubilden, bei der z. B. die zur Anzeige zu bringenden Zustände in ein Register mit einer Breite von z. B. 8 oder 16 bit eingetragen werden, wo­ bei die Anzeigeeinrichtung 1 über eine Kommunikationsleitung an ein weiteres elektrisches Gerät anschließbar ist, das z. B. die von der Anzeigeeinrichtung 1 empfangenen Zustandsin­ formationen entweder selbst auf optischem oder akustischem Wege in der vorstehend beschriebenen Weise zur Anzeige bringt oder aber die Zustandsinformationen speichert und für eine nachfolgende Diagnose, z. B. eine Fehleranalyse, zur Verfü­ gung stellt oder aber aus einer bestimmten zeitlichen Abfolge der von der Anzeigeeinrichtung 1 empfangenen Zustandsinforma­ tionen erweiterte Informationen über den Zustand des elektri­ schen Gerätes 3 selbst oder aber des vom elektrischen Gerät 3 gesteuerten und/oder überwachten technischen Prozesses ermit­ telt. So kann z. B. mittels fortschrittlicher Analysemethoden das zyklische Auftreten eines Alarmzustandes detektiert wer­ den und damit dem Wartungs- oder Bedienpersonal wichtige In­ formationen über den Zustand der Automatisierungseinrichtung oder aber des automatisierten technischem Prozesses gegeben werden.

Besonders vorteilhaft wird das Konzept der modularen Anzeige­ einrichtung verwirklicht, wenn die Anzeigeeinrichtung 1 mit dem elektrischen Gerät 3 galvanisch nicht verbunden ist. Ge­ mäß Fig. 2 erfolgt dann die Übertragung der Signale des elek­ trischen und/oder elektronischen Gerätes 3, die mit der An­ zeigeeinrichtung 1 zur Anzeige gebracht werden sollen, auf elektromagnetischem Wege. Dazu weist sowohl das elektrische Gerät 3 als auch die Anzeigeeinrichtung 1 ein U-förmigesfer­ romagnetisches Element 11, 11' auf. Die beiden ferromagneti­ schen Elemente 11, 11' sind jeweils so angeordnet, daß sie näherungsweise einen geschlossenen Kreis bilden. Das ferroma­ gnetische Element 11' ist in einer Spule eines Signalanzeige­ kanals 12' des elektrischen Gerätes 3 angeordnet. Der in Fig. 2 nur teilweise dargestellte Stromkreis des Signalanzeigeka­ nals 12' ist immer dann von Strom durchflossen, wenn ein dem Signalanzeigekanal 12' zugeordneter Zustand zur Anzeige ge­ bracht werden soll. In diesem Fall wird in dem ferromagne­ tischen Element 11' ein magnetischer Fluß erzeugt, der sich aufgrund der nahezu kreisförmigen Anordnung der ferromagneti­ schen Elemente 11, 11' auch in das ferromagnetische Element 11 fortsetzt. Auf diese Weise wird in dem Signalanzeigekanal 12 der Anzeigeeinrichtung 1 ein Strom induziert, der schließ­ lich das Anzeigeelement 2, in diesem Falle eine Leuchtdiode 2, zum Aufleuchten bringt.

Mit der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung können nicht nur binäre Zustände, d. h. das Anzeigeelement leuchtet oder das Anzeigeelement leuchtet nicht, sondern auch vielfältige an­ dere Zustände, z. B. durch entsprechendes Blinken der Anzei­ geelemente 2 zur Anzeige gebracht werden. Die Blinkfrequenz ist dabei vorzugsweise auf das menschliche Auge abgestimmt und so ausgelegt, daß das menschliche Auge die einzelnen Se­ quenzen mit Hell- und Dunkelphase noch wahrnehmen kann. Nur bei einer Weiterverarbeitung durch eventuelle weitere elek­ trische Geräte, die mit der Anzeigeeinrichtung in Verbindung gebracht werden, ist eine Blinkfrequenz, die über das Auflö­ severmögen des menschlichen Auges hinausgeht, sinnvoll.

Wenn die Anzeigeeinrichtung 1 mit dem elektrischen Gerät 3 galvanisch direkt nicht verbunden ist, ist die Anzeigeein­ richtung 1 mit dem elektrischen Gerät 3 auf geeignete Weise lösbar in Verbindung gebracht. Dies kann z. B. über Formschlu­ ßelemente, die mit Formschlußaufnahmen zusammenwirken, ge­ schehen. Z.B. kann die Anzeigeeinrichtung 1 insbesondere als Formschlußelement ausgebildet sein, während die Ausnehmung 4 des elektrischen Gerätes 3 dann entsprechend als Formschluß­ aufnahme ausgebildet ist. Weitere Arretierungsmöglichkeiten der Anzeigeeinrichtung 1 bestehen darin, entweder auf der An­ zeigeeinrichtung 1 oder am elektrischen Gerät Rasthaken oder Rastnasen vorzusehen, die in jeweils entsprechende Ausnehmun­ gen verrasten.

Claims (8)

1. Modulare Anzeigeeinrichtung (1) für ein elektri­ sches/elektronisches Gerät (3), dadurch ge­ kennzeichnet,

• - daß die modulare Anzeigeeinrichtung (1) mindestens ein An­ zeigeelement (2) sowie die zum Betrieb des Anzeigeelemen­ tes (2) notwendigen elektrischen und/oder elektronischen Elemente aufweist,
• - daß die modulare Anzeigeeinrichtung (1) lösbar mit dem elektrischen und/oder elektronischen Gerät (3) verbindbar ist,
• - daß der modularen Anzeigeeinrichtung (1) zumindest ein Si­ gnal des elektrischen und/oder elektronischen Gerätes zu­ führbar ist, wobei das Signal einen Zustand des elektri­ schen Gerätes (3) oder einen vom elektrischen Gerät (3) empfangenen, ausgegebenen oder verarbeiteten Wert dar­ stellt.

2. Modulare Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (2) der Anzeigeeinrichtung (1) ein optisches Anzeigeelement (2) ist.

3. Modulare Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (2) der Anzeigeeinrichtung (1) eine Leuchtdi­ ode (2) ist.

4. Modulare Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (2) eine mehrfarbige Leuchtdiode (2) ist.

5. Modulare Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (2) eine Sieben-Segment-Anzeige (2) ist.

6. Modulare Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (2) ein Klartext-Anzeigeelement (2) ist.

7. Elektrisches und/oder elektronisches Gerät (3) zur Verar­ beitung digitaler und/oder analoger Daten, bei dem zumindest ein bestimmter Zustand, z. B. der aktuelle Zustand der ver­ arbeiteten Daten oder ein spezieller Zustand während der Verarbeitung dieser Daten durch eine Anzeigeeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das elektrische Gerät (3) Kontaktelemente (5) auf­ weist, die mit entsprechenden Gegenkontaktelementen der modularen Anzeigeeinrichtung (1) zusammenwirken,
• - daß die modulare Anzeigeeinrichtung (1) lösbar elektrisch und mechanisch mit dem elektrischen/elektronischen Gerät (3) über die im formschlüssigen Eingriff stehenden Kon­ taktelemente (5) und Gegenkontaktelement verbindbar ist und
• - daß die Anzeigeeinrichtung (1) für den Betrieb des elek­ trischen/elektronischen Gerätes (3) nicht benötigt wird und nur für Wartungs- und/oder Inspektionsaufgaben mit dem elektrischen/elektronischen Gerät (3) verbunden ist.

8. Elektrisches und/oder elektronisches Gerät (3) zur Verar­ beitung digitaler und/oder analoger Daten, bei dem zumindest ein bestimmter Zustand, z. B. der aktuelle Zustand der ver­ arbeiteten Daten oder ein spezieller Zustand während der Verarbeitung dieser Daten durch eine Anzeigeeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Anzeigeeinrichtung (1) mit dem elektrischen Gerät (3) galvanisch nicht verbunden ist,
• - daß das elektrische Gerät (3) zumindest eine Sendevorrich­ tung aufweist, die mit einer entsprechenden Empfangsvor­ richtung der modularen Anzeigeeinrichtung zusammenwirkt,
• - daß das elektrische Gerät (3) zumindest eine Formschluß­ aufnahme bzw. ein Formschlußelement aufweist,
• - daß die Anzeigeeinrichtung zumindest ein Formschlußelement bzw. eine Formschlußaufnahme aufweist,
• - daß durch Zusammenwirken von Formschlußelement und Form­ schlußaufnahme die Anzeigeeinrichtung mit dem elektrischen Gerät lösbar verbindbar ist und
• - daß die Anzeigeeinrichtung (1) den Betrieb des elektri­ schen/elektronischen Gerätes (3) nicht benötigt wird und nur für Wartungs- und/oder Inspektionsaufgaben mit dem elektrischen/elektronischen Gerät (3) verbunden ist.