DE19916480A1 - Ansteuervorrichtung für einen Stellmotor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für einen Stellmotor (5) mit einem Stellmotor-Antriebsregelkreis, der einen ersten Stellmotor-Positionsgeber (7) und eine den Stellmotor in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des ersten Stellmotor-Positionsgebers ansteuernde Antriebsregeleinheit (3) aufweist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist in die Antriebsregeleinheit ein internes elektronisches Nockenschaltwerk integriert. Bevorzugt ist zudem ein mit der Antriebsregeleinheit gekoppeltes zweites, externes elektronisches Nockenschaltwerk (9) vorgesehen. DOLLAR A Verwendung insbesondere zur endschalterbegrenzten, sicherheitserhöhten Ansteuerung von Stellmotoren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung für einen Stellmotor mit einem Stellmotor-Antriebsregelkreis, der einen ersten Stellmotor-Positionsgeber und eine den Stellmotor in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des ersten Stellmotor- Positionsgebers ansteuernde Antriebsregeleinheit aufweist.

Ansteuervorrichtungen der eingangs genannten Art sind als ge­ regelte Positionierantriebe bzw. Antriebe mit impliziter Ver­ fahrwegbegrenzung bekannt. Weiter sind programmierbare Steue­ rungen verbreitet, die eine allgemeine, positionssteuernde Schaltfunktion aufweisen, welche sich ebenfalls zur Verfahr­ wegbegrenzung eignet. Diese Steuerungen werden in Analogie zu mechanischen Nockenschaltwerken als elektronische Nocken­ schaltwerke bezeichnet.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Ansteuervorrichtung dieser Art für einen Stellmotor zu schaffen, die eine hohe funktio­ nale Sicherheit gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch eine Ansteuervorrichtung für einen Stellmotor mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Eine solche Ansteuervorrichtung weist eine Antriebsregeleinheit auf, in die ein internes elektronisches Nockenschaltwerk in­ tegriert ist. Auf diese Weise ist es möglich, bei der Ansteu­ ervorrichtung elektrisch programmierbare Nockenschaltinforma­ tionen zu nutzen, insbesondere zur Stellmotor-Wegbegrenzung oder auch zur Bewirkung gewünschter Schaltfunktionen in Stellmotor-Zwischenstellungen, und bei Bedarf solche Nocken­ schaltinformationen zusätzlich an zugehörigen Ausgängen be­ reitzustellen. Darüber hinaus kann die Ansteuervorrichtung leicht aus einem bereits bestehenden Stellmotor-Antriebs­ regelkreis geschaffen werden, dessen Antriebsregeleinheit um ein integriertes elektronisches Nockenschaltwerk aufgerüstet wird. Gegenüber mechanischen Nockenschaltwerken ist ein höhe­ rer Einrichtungs- und Bedienungskomfort erzielbar, weil soft­ waregesteuerte Schaltnocken eine leichte Anpassung an ver­ schiedene Einsatzmöglichkeiten gestatten.

In Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 umfaßt die Ansteuervorrichtung ein zweites, externes elektronisches Noc­ kenschaltwerk, das mit der Antriebsregeleinheit über eine Nockenschaltwerk-Abgleichdatenleitung verbunden ist, und ei­ nen zugeordneten zweiten Stellmotor-Positionsgeber, dessen Ausgangssignal dem externen elektronischen Nockenschaltwerk zugeführt ist. Auf diese Weise kann die funktionale Sicher­ heit der Ansteuervorrichtung weiter verbessert werden, indem die Nockenschaltinformationen beider Nockenschaltwerke mit­ einander verglichen und dadurch eventuelle Fehlfunktionen er­ kannt werden können.

In Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 gibt das je­ weilige elektronische Nockenschaltwerk nicht nur für die bei­ den Motorendstellungen, sondern auch für wenigstens eine Mo­ torzwischenstellung eine Nockenschaltinformation ab.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der ein­ zigen Figur dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine Ansteuervorrichtung für einen Stellmotor, in der zwei elektronische Nockenschaltwerke vor­ gesehen sind.

Die gezeigte Ansteuervorrichtung umfaßt einen Servo-Umrichter 1 mit einem Netzteil 2, das über einen Netzanschluß 2a mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Servo-Umrichter 1 enthält eine Antriebsregeleinheit 3 eines Stellmotor- Antriebsregelkreises, in die ein an sich bekanntes und daher nicht näher erläutertes erstes elektronisches Nockenschalt­ werk integriert ist. Dieses integrierte elektronische Nocken­ schaltwerk ist an die Regelvorrichtung in der Antriebsregel­ einheit 3 angepaßt. Der Stellmotor-Antriebsregelkreis umfaßt weiter ein Leistungsteil 4 des Servo-Umrichters 1, das dazu dient, einen als Stellmotor fungierenden Elektromotor 5 mit elektrischer Energie zu versorgen.

Um die momentane Stellung des Elektromotors 5 und damit des Stellantriebs zu erfassen, sind in der Anlage 6 ein erster, in den Stellmotor 5 integrierter und ein zweiter, externer Stellmotor-Positionsgeber 7 und 8 vorgesehen. Der erste Stellmotor-Positionsgeber 7 gehört zu dem Stellmotor- Antriebsregelkreis und stellt eine Regelgröße für die An­ triebsregeleinheit 3 bereit, in die das elektronisches Noc­ kenschaltwerk integriert ist. Letzteres wertet die vom Stell­ motor-Positionsgeber 7 bereitgestellte Stellmotor-Positions­ formation zur Erzeugung entsprechender Nockenschaltsignale bei Erreichen vorgebbarer Endstellungen und optional auch bei Erreichen bestimmter Zwischenstellungen aus.

Der zweite Stellmotor-Positionsgeber 8 ist einem zweiten, ex­ ternen elektronischen Nockenschaltwerk 9 zugeordnet, das wie­ derum ein separates Netzteil 10 mit Netzanschluß 10a aufweist und eine programmierbare Steuerung 11 enthält. Dieses externe elektronische Nockenschaltwerk 9 entspricht im übrigen der üblichen Bauweise eines bekannten elektronischen Nocken­ schaltwerkes. An dem externen elektronischen Nockenschaltwerk 9 ist eine Schnittstelle 12 vorgesehen, die dazu dient, über eine bidirektionale Nockenschaltwerk-Abgleichdatenleitung 13 einen Datenaustausch mit dem Stellmotor-Antriebsregelkreis im Servo-Umrichter 1 zu ermöglichen, der dazu eine korrespondie­ rende Schnittstelle 14 aufweist. Um darüber hinaus je nach Bedarf weitere geeignete Steuerfunktionen auslösen zu können, sind sowohl an dem Servo-Umrichter 1 als auch an dem elektro­ nischen Nockenschaltwerk 9 programmierbare elektronische Noc­ kenanschlüsse 15 bzw. 16 vorgesehen.

Die frei programmierbare Steuerung 11 bzw. das externe Noc­ kenschaltwerk 9 und die Antriebsregeleinheit 3 mit dem inte­ grierten Nockenschaltwerk basieren im allgemeinen auf einer unterschiedlichen Hardware-Architektur mit demzufolge diffe­ rierender Softwaresteuerung. Mit Hilfe einer entsprechenden bidirektionalen Datenkommunikation über die Datenleitung 13 erfolgt eine Synchronisierung und Informationsübertragung zwischen dem externen elektronischen Nockenschaltwerk 9 und der Antriebsregeleinheit 3 zwecks Status- und Fehlererken­ nung. Obwohl es sich bei dem Servo-Umrichter 1 und dem exter­ nen elektronischen Nockenschaltwerk 9 um zwei getrennte Pro­ zeßverarbeitungseinheiten handelt, gestaltet sich dadurch das Gesamtsystem vorteilhafterweise als ein von außen dem Anwen­ der vollkommen homogen erscheinendes System. Die Parametrie­ rung der synchron arbeitenden Ausgänge bzw. elektronischen Nockenbahnen und Endschalterpositionen erfolgt trotz der ver­ schiedenen Prozesse in den beiden getrennten Einheiten kol­ lektiv und völlig identisch. Dies bedeutet, daß jeder Ausgang und jede Endposition zum entsprechenden Komplement vollkommen kongruent ist.

Durch diese Redundanz zweier paralleler, gekoppelter elektro­ nischer Nockenschaltwerke ist eine hohe funktionale Sicher­ heit für die Ansteuerung des Stellmotors erzielbar, die durch Vergleich der Nockenschaltinformationen beider elektronischer Nockenschaltwerke zudem eine zuverlässige Fehlererkennung er­ möglicht.

Es sei erwähnt, daß die erfindungsgemäße Ansteuervorrichtung in einer vereinfachten Form lediglich mit dem in die An­ triebsregeleinheit des Stellmotor-Antriebsregelkreises inte­ grierten elektronischen Nockenschaltwerk als einzigem Nocken­ schaltwerk ausgeführt sein kann.

Claims (3)

1. Ansteuervorrichtung für einen Stellmotor mit

• - einem Stellmotor-Antriebsregelkreis, der einen ersten Stellmotor-Positionsgeber und eine den Stellmotor in Ab­ hängigkeit vom Ausgangssignal des ersten Stellmotor- Positionsgebers ansteuernde Antriebsregeleinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - in die Antriebsregeleinheit (3) Ein erstes, internes elek­ tronisches Nockenschaltwerk integriert ist.

2. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1, weiter gekenn­ zeichnet durch

• - ein zweites, externes elektronisches Nockenschaltwerk (9) außerhalb der Antriebsregeleinheit (3) vorgesehen ist, das mit der Antriebsregeleinheit (3) über eine Nocken­ schaltwerk-Abgleichdatenleitung (13) verbunden ist, und
• - einen zweiten Stellmotor-Positionsgeber (8), dessen Aus­ gangssignal dem externen elektronischen Nockenschaltwerk (9) zugeführt ist.

3. Ansteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das jeweilige elektronische Nockenschalt­ werk (9) Nockenschaltinformationen für zwei Motorendstellun­ gen und wenigstens eine Motorzwischenstellung abgibt.