DE19706895A1 - Druckluftaufbereitungssystem - Google Patents
DruckluftaufbereitungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Druckluftaufbereitungssystem, das
aus einzelnen Einheiten zusammengesetzt ist, beispielsweise
aus einer Filtereinheit, einer Reglereinheit, einer
Ölereinheit und/oder dergleichen, die über einen Kundenbus mit
einem Steuergerät koppelbar sind.
Derartige Druckluftaufbereitungssysteme sind allgemein bekannt
und im Handel erhältlich. Jede der darin enthaltenen Einheiten
ist, soweit sie elektrische Sensoren oder Aktoren enthält, bei
diesen bekannten Systemen einzeln an das Steuergerät
angeschlossen. Dies bedeutet, daß alle Einheiten sternförmig
mit dem Steuergerät verbunden sind. Der Benutzer kann die
einzelnen Einheiten mit Hilfe des Steuergeräts beeinflussen,
beispielsweise kann er das Zusammenwirken der einzelnen
Einheiten in dem Druckluftaufbereitungssystem mit Hilfe von in
dem Steuergerät enthaltenen speicherprogrammierbaren
Steuerungen steuern und/oder regeln.
Die einzelnen Einheiten des bekannten
Druckluftaufbereitungssystems können von dem Benutzer
modulartig zusammengebaut werden. Dabei kann der Benutzer
auswählen, welche Einheiten in seinem vorliegenden
Anwendungsfall erforderlich sind und demgemäß ausgewählt
werden müssen. Die Auswahl und die Anordnung der einzelnen
Einheiten legen somit letztendlich das
Druckluftaufbereitungssystem fest.
Ein Nachteil des bekannten Druckluftaufbereitungssystems
besteht darin, daß durch die Parallelverkabelung mit
steigender Komponentenzahl ein erheblicher
Installationsaufwand entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckluftaufbereitungssystem
zu schaffen, das möglichst flexibel mit unterschiedlichen
Steuergeräten zusammenarbeiten kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Druckluftaufbereitungssystem der
eingangs genannten Art durch die Erfindung dadurch gelöst,
daß die Einheiten über einen Systembus miteinander verbunden
sind, und daß eine Schnittstelle vorgesehen ist, über die der
Systembus mit dem Kundenbus koppelbar ist.
Die einzelnen Einheiten des erfindungsgemäßen
Druckluftaufbereitungssystems sind somit nicht mehr
unmittelbar mit dem Steuergerät verbunden. Statt dessen ist
erfindungsgemäß eine Entkopplung zwischen den Einheiten und
dem Steuergerät vorgesehen, die mit Hilfe der Schnittstelle
vorgenommen wird. Auf der einen Seite der Schnittstelle sind
die Einheiten angeordnet, die über einen einheitlichen
Systembus miteinander verbunden sind. Die Einheiten und der
Systembus sind dadurch völlig unabhängig von dem eingesetzten
Steuergerät und können deshalb unabhängig von diesem
Steuergerät immer gleich ausgestaltet sein. Auf der anderen
Seite der Schnittstelle ist der Kundenbus vorgesehen, mit dem
das Druckluftaufbereitungssystem an das Steuergerät des
jeweiligen Benutzers angeschlossen werden kann. Diese andere
Seite der Schnittstelle ist somit abhängig von dem Steuergerät
und ist in jedem Anwendungsfall an das jeweils benutzte
Steuergerät anzupassen.
Durch die erfindungsgemäße Entkopplung der Einheiten von dem
Kundenbus wird erreicht, daß das Druckluftaufbereitungssystem
äußerst flexibel eingesetzt werden kann. Der hierzu für die
Schnittstelle erforderliche Mehraufwand ist im Vergleich zu
dem Nutzen vernachlässigbar. Insbesondere wird durch die
Erfindung erreicht, daß die einzelnen Einheiten einheitlich
ausgestaltet werden können, was mit großen Einsparungen bei
den Herstellungskosten der Einheiten verbunden ist. Ebenfalls
wird es durch die Erfindung möglich, ein
Druckluftaufbereitungssystem anzubieten, bei dem sich der
Benutzer nicht mehr um irgendwelche steuergeräteabhängige
Busverbindungen oder dergleichen kümmern muß, sondern bei dem
sich der Benutzer einzig auf die von ihm erwünschten
Eigenschaften des Druckluftaufbereitungssystems konzentrieren
kann. Die funktionsfähige Verknüpfung der einzelnen Einheiten
ist durch die Einführung der erfindungsgemäßen Schnittstelle
automatisch gewährleistet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die
einzelnen Einheiten jeweils auch direkt an den Kundenbus
anschließbar. Auf diese Art und Weise wird es einem Benutzer
ermöglicht, die jeweiligen Einheiten auch in einem
Druckluftaufbereitungssystem nach dem Stand der Technik
einzusetzen. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen
Vorteile dann nicht erreicht werden. Andererseits wird jedoch
dem Benutzer eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Einheiten
geboten.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind
unterschiedliche Protokolle des Kundenbusses vorhanden, wobei
die Schnittstelle für eine Mehrzahl der Protokolle des
Kundenbusses vorgesehen ist.
Unter einem Protokoll eines Kundenbusses soll nachfolgend die
Art und Weise verstanden werden, wie beispielsweise bestimmte
Leitungen des Kundenbusses elektrisch geschaltet sind oder wie
beispielsweise bestimmte Signale auf diesen Leitungen
insbesondere im Hinblick auf ihre zeitliche Abfolge erzeugt
und auf dem Kundenbus übertragen werden. Ersichtlich gibt es
hierzu eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie ein derartiges
Protokoll eines Kundenbusses festgelegt werden kann. Dies hat
zur Folge, daß die Schnittstelle des erfindungsgemäßen
Druckluftaufbereitungssystems an diese unterschiedlichen
Möglichkeiten der Protokolle des Kundenbusses angepaßt werden
muß.
Eine erste Möglichkeit der Anpassung kann darin bestehen, daß
für jedes bestimmte Protokoll des Kundenbusses eine bestimmte
Schnittstelle zur Verfügung gestellt wird. Die Schnittstelle
kann dabei als Hardwarebauteil ausgeführt sein. Es ist aber
auch möglich, daß die Anpassung an die unterschiedlichen
Protokolle des Kundenbusses softwaremäßig erreicht wird. In
diesem Fall handelt es sich bei der Schnittstelle um ein
Hardware-Bauteil, das entsprechend des jeweiligen Protokolls
unterschiedlich programmiert ist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Schnittstelle für eine
Mehrzahl der Protokolle des Kundenbusses vorgesehen ist. In
diesem Fall handelt es sich bei der Schnittstelle um ein
Hardwarebauteil, das entweder hardwaremäßig und/oder
softwaremäßig an die unterschiedlichen Protokolle des
Kundenbusses angepaßt ist. Der Vorteil dieser Schnittstelle
besteht darin, daß ein Benutzer ein- und dieselbe
Schnittstelle für verschiedene Steuergeräte verwenden kann.
Der Benutzer muß sich also nicht um steuergeräteabhängige
Busverbindungen und dergleichen kümmern, sondern kann sich
gezielt auf sein anwendungsspezifisches
Druckluftaufbereitungssystem konzentrieren.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung entsteht dadurch, daß die
Schnittstelle als weitere Einheit ausgebildet ist. Der
Benutzer kann dann die Schnittstelle wie ein weiteres Modul in
seinem Druckluftaufbereitungssystem verwenden. Dies ergibt
insgesamt ein einheitliches und in sich geschlossenes System.
Der Benutzer muß nur noch sein Steuergerät an dieses System
anschließen und kann dann mit der Benutzung des
Druckluftaufbereitungssystems beginnen.
Bei weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist
mindestens eine der Einheiten über den Systembus mit
Eingangssignalen beaufschlagbar bzw. sind von mindestens einer
der Einheiten Ausgangssignale über den Systembus abgebbar.
Über den Systembus werden somit Eingangs- und Ausgangssignale
übertragen. Damit wird es möglich, daß diese Eingangs- und
Ausgangssignale auf dem Systembus zur Verfügung stehen und
damit von den einzelnen Einheiten verwendet werden können.
Dies hat den Vorteil, daß in den einzelnen Einheiten
Steuerungen oder Regelungen enthalten sein können, die von den
genannten Eingangs- und Ausgangssignalen Gebrauch machen. Die
einzelnen Einheiten können dadurch wesentlich "intelligenter"
ausgestaltet werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß das
gesamte Druckluftaufbereitungssystem eine wesentlich höhere
Flexibilität und Qualität besitzt als die bisher bekannten
Druckluftaufbereitungssysteme.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der
Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.
Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein schematisches
Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen
Druckluftaufbereitungssystems 1.
Das Druckluftaufbereitungssystem 1 weist eine Mehrzahl
einzelner Einheiten auf, die der Drucklufterzeugung und der
Steuerung bzw. Regelung der erzeugten Druckluft dienen.
So ist eine Eingangsventileinheit 2 vorgesehen, die von einem
Druck Pin beaufschlagt ist, und mit der insbesondere das
gesamte Druckluftaufbereitungssystem ein- und ausgeschaltet
werden kann.
Des weiteren ist eine Filtereinheit 3 vorgesehen, die über
eine Druckluftleitung mit der Eingangsventileinheit 2
verbunden ist, und die insbesondere der Reinigung der
Druckluft dient. Zu diesem Zweck ist in der Filtereinheit 3
beispielsweise ein nicht näher dargestellter Wasserabscheider
enthalten.
Des weiteren ist in dem Druckluftaufbereitungssystem 1 eine
Druckreglereinheit 4 vorgesehen, die über eine
Druckluftleitung mit der Filtereinheit 3 verbunden ist, und
die insbesondere der Regelung der Druckluft auf einen
erwünschten Sollwert Psoll dient.
Des weiteren ist eine Verteilereinheit 5 vorgesehen, die über
eine Druckluftleitung mit der Druckreglereinheit 4 verbunden
ist, und die der Verteilung der Druckluft an die verschiedenen
Anwendungsorte dient.
Schließlich ist in dem Druckluftaufbereitungssystem 1 eine
Ölereinheit 6 vorgesehen, die über eine Druckluftleitung mit
der Verteilereinheit 5 verbunden ist. Die Ölereinheit 6 ist
mit einer Ausgangsleitung versehen, in der der Druck Pout
herrscht. In der Ölereinheit 6 kann beispielsweise ein
sogenannter Impulsöler enthalten sein, der eine bestimmte
Ölmenge aus einem Ölbehälter an die Druckluft abgeben kann.
Die beschriebenen Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 weisen jeweils eine
elektrische Kontrollschaltung 7 auf, die vorzugsweise in allen
Einheiten gleichartig ausgestaltet ist. Die Kontrollschaltung
7 dient dazu, die in der jeweiligen Einheit vorhandenen
elektrischen Signale im Hinblick auf eine einheitliche
Verwendung innerhalb des gesamten
Druckluftaufbereitungssystems 1 zu verarbeiten.
Das Druckluftaufbereitungssystem 1 weist einen Systembus 8
auf, an den alle Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 angeschlossen sind.
Dabei erfolgt die Kopplung des Systembusses 8 mit den
genannten Einheiten mit Hilfe der einheitlichen Aufbereitung
der elektrischen Signale durch die Kontrollschaltung 7. Diese
einheitliche Aufbereitung der elektrischen Signale ist dabei
an das Protokoll des Systembusses 8 angepaßt. Unter dem
Protokoll des Systembusses 8 soll nachfolgend die Art und
Weise verstanden werden, wie die einzelnen Leitungen des
Systembusses 8 elektrisch geschaltet sind und wie die
einzelnen Signale auf diesen Leitungen insbesondere im
Hinblick auf ihr zeitliches Verhalten erzeugt und auf dem
Systembus 8 übertragen werden.
Des weiteren ist in dem Druckluftaufbereitungssystem 1 eine
Schnittstelle 9 vorgesehen, die auf ihrer einen Seite mit dem
Systembus 8 verbunden ist. Auf ihrer anderen Seite ist die
Schnittstelle 9 über einen Kundenbus 10 mit einem Steuergerät
11 verbunden.
Auf der mit dem Steuergerät 11 verbundenen Seite der
Schnittstelle 9 sind eine Mehrzahl von Kundenbussen 10
vorgesehen, die unterschiedliche Protokolle aufweisen. Unter
dem Protokoll eines Kundenbusses 10 wird wiederum die Art und
Weise verstanden, wie die einzelnen Leitungen des Kundenbusses
10 elektrisch geschaltet sind und wie die einzelnen Signale
auf diesen Leitungen insbesondere im Hinblick auf ihr
zeitliches Verhalten elektrisch erzeugt und auf dem Kundenbus
übertragen werden.
Die genannten, unterschiedlichen Protokolle des Kundenbusses
10 sind dazu vorgesehen, daß unterschiedliche Steuergeräte 11
unmittelbar an die Schnittstelle 9 angeschlossen werden
können. Ein Steuergerät 11, das somit mit einem anderen
Protokoll des Kundenbusses 10 zusammenarbeitet, wird an den
mit dem entsprechenden Protokoll versehenen Kundenbus 10 der
Schnittstelle 9 angeschlossen und ist damit einsatzbereit.
Dabei ist es möglich, daß das Protokoll des Kundenbusses 10
und das Protokoll des Systembusses 8 einander entsprechen.
Dies bedeutet mit anderen Worten, daß als Protokoll für den
Systembus 8 auch ein vorhandenes Protokoll eines Kundenbusses
10 verwendet werden kann. In diesem Fall ist es möglich, das
Steuergerät 11 unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung der
Schnittstelle 9 an den Systembus 8 anzuschließen.
Des weiteren ist es möglich, daß die Schnittstelle 9 als
weitere Einheit ausgebildet ist. Die bereits vorhandenen
Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 und die weitere Einheit für die
Schnittstelle 9 können dann modulartig zu einem einheitlichen
Gerät zusammengesetzt werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die einzelnen
Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 auch mit Anschlüssen versehen sind,
die dem Protokoll eines Kundenbusses 10 entsprechend, und über
die sie unmittelbar an das Steuergerät 11 angeschlossen werden
können.
In den beschriebenen Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 können
elektrische und/oder pneumatische Komponenten enthalten sein,
die von Eingangssignalen beaufschlagt werden, und/oder die
Ausgangssignale abgeben. Diese Eingangssignale und/oder
Ausgangssignale sind dabei über den Systembus 8 geführt.
So ist es möglich, daß die Filtereinheit 3 beispielsweise ein
2-Wege-Ventil 12 aufweist, mit dem der erwähnte
Wasserabscheider entleert werden kann. Dieses 2-Wege-Ventil 12
wird von einem Eingangssignal angesteuert, das unter
Zwischenschaltung der Kontrollschaltung 7 auch auf dem
Systembus 8 vorhanden ist.
Ebenfalls ist es möglich, daß in der Filtereinheit 3
beispielsweise mit Hilfe eines ohmschen Wegsensors 13 ein
Ausgangssignal erzeugt wird, das dem Füllstand des
Wasserabscheiders entspricht. Dieses Ausgangssignal steht dann
wieder über die Kontrollschaltung 7 auf dem Systembus 8 zur
Verfügung.
Des weiteren ist es möglich, daß der Reglereinheit 4 ein
Eingangssignal für den erwünschten Sollwert Psoll des Drucks der
aufbereiteten Druckluft zugeführt wird, und/oder daß von der
Reglereinheit ein Ausgangssignal erzeugt wird, das dem
tatsächlich vorhandenen Ist-Wert Pist dieses Drucks entspricht.
Die genannten Eingangs- und Ausgangssignale der Reglereinheit
4 sind dann wiederum über die Kontrollschaltung 7 auf dem
Systembus 8 verfügbar.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Ölereinheit 6
mit einem Eingangssignal beaufschlagt wird, das die Abgabe
einer bestimmten Ölmenge an die Druckluft zur Folge hat.
Hierzu kann ein 2-Wege-Ventil 14 oder dergleichen vorgesehen
sein. Ebenfalls ist es möglich, daß in der Ölereinheit 6 ein
Ausgangssignal erzeugt wird, das dem Füllstand des Öls in
einem Ölbehälter entspricht, aus dem die genannte Ölmenge an
die Druckluft abgegeben wird. Dieser Füllstand kann wiederum
beispielsweise mit Hilfe eines ohmschen Wegsensors 15 erfaßt
werden. Die genannten Eingangs- und Ausgangssignale sind dann
wieder über die Kontrollschaltung 7 auf dem Systembus 8
verfügbar.
Sämtliche, von den Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 an den Systembus 8
abgegebenen Ausgangssignale liegen an der Schnittstelle 9 an
und werden von dort über den Kundenbus 10 an das Steuergerät
11 weitergegeben. Der Benutzer kann bei einer entsprechenden
Ausgestaltung des Steuergeräts 11 die Werte dieser
Ausgangssignale ablesen und ggf. abspeichern. Des weiteren
kann der Benutzer unter anderem auf der Grundlage dieser
Ausgangssignale anwendungsspezifische Steuerungen oder
Regelungen erstellen, zu deren Durchführung das Steuergerät 11
zum Beispiel die genannten Eingangssignale über den Kundenbus
10 und die Schnittstelle 9 an den Systembus 8 weitergibt.
Diese Eingangssignale beaufschlagen dann, wie beschrieben, die
einzelnen Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 und werden dort mit Hilfe
der Kontrollschaltungen 7 weiterverarbeitet.
Des weiteren ist es möglich, daß die auf dem Systembus 8 zur
Verfügung stehenden Ausgangssignale unmittelbar, also ohne
Zwischenschaltung des Steuergeräts 11, von den einzelnen
Einheiten 2, 3, 4, 5, 6 als Eingangssignale eingelesen und
mithilfe der jeweiligen Kontrollschaltung 7 verarbeitet
werden.
Es versteht sich, daß die verschiedenen Einheiten 2, 3, 4, 5,
6 auch noch andere Ausgangssignale erzeugen können bzw. von
anderen Eingangssignalen beaufschlagt sein können.
Claims (9)
1. Druckluftaufbereitungssystem (1), das aus einzelnen
Einheiten (2 bis 6) zusammengesetzt ist, beispielsweise
aus einer Filtereinheit (3), einer Reglereinheit (4),
einer Ölereinheit (6) und/oder dergleichen, die über
einen Kundenbus (10) mit einem Steuergerät (11) koppelbar
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten (2 bis
6) über einen Systembus (8) miteinander verbunden sind,
und daß eine Schnittstelle (9) vorgesehen ist, über die
der Systembus (8) mit dem Kundenbus (10) koppelbar ist.
2. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die einzelnen Einheiten (2 bis 6) jeweils auch direkt an
den Kundenbus (10) anschließbar sind.
3. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
unterschiedliche Protokolle des Kundenbusses (10)
vorhanden sind, und daß die Schnittstelle (9) für eine
Mehrzahl der Protokolle des Kundenbusses (10) vorgesehen
ist.
4. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Protokoll des Systembus (8) einem der Protokolle des
Kundenbusses (10) entspricht.
5. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnittstelle (9) als weitere Einheit ausgebildet
ist.
6. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der Einheiten (2 bis 6) über den
Systembus (8) mit einem Eingangssignal beaufschlagbar
ist.
7. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Filtereinheit (3) mit einem
Eingangssignal zum Entleeren eines Wasserabscheiders
und/oder die Reglereinheit (4) mit einem Eingangssignal
für einen erwünschten Druck und/oder die Ölereinheit (6)
mit einem Eingangssignal zum Abgeben einer bestimmten
Ölmenge beaufschlagbar ist.
8. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
von mindestens einer der Einheiten (2 bis 6) ein
Ausgangssignal über den Systembus (8) abgebbar ist.
9. Druckluftaufbereitungssystem (1) nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß von der Filtereinheit (3) ein
Ausgangssignal über den Füllstand eines Wasserabscheiders
und/oder von der Reglereinheit (4) ein Ausgangssignal
über einen vorhandenen Druck und/oder von der Ölereinheit
(6) ein Ausgangssignal über den Füllstand eines
Ölbehälters abgebbar ist.
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