DE19948632B4

DE19948632B4 - Aktoreinheit mit einem Grundaktor, einem Zusatzaktor und einer Ansteuereinheit

Info

Publication number: DE19948632B4
Application number: DE19948632A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Krämer (FH)
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2019-10-09
Also published as: EP1218908A1; US7061143B1; WO2001027955A1; DE50013272D1; CN1377507A; CN1214425C; EP1218908B1; DE19948632A1

Abstract

Aktoreinheit mit einem Grundaktor (1), einem Zusatzaktor (2) und einer Ansteuereinheit (3),
– wobei mittels der Aktoren (1, 2) ein Nutzkreis (4) öffen- und schließbar ist und der Nutzkreis (4) geöffnet wird, sobald mindestens einer der Aktoren (1, 2) deaktiviert wird,
– wobei der Grundaktor (1) bei ordnungsgemäßem Funktionieren durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar und durch Nichtzufuhr elektrischer Energie deaktivierbar ist,
– wobei der Ansteuereinheit (3) ein Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) zugeführt wird und
– wobei die Ansteuereinheit (3) den Zusatzaktor (2) deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) von einem Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) abweicht,
– wobei der Zusatzaktor (2) durch Zufuhr elektrischer Energie deaktivierbar ist und die Ansteuereinheit (3) den Zusatzaktor (2) nur dann deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) vom Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) abweicht,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzaktor (2) durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar ist und der Ansteuereinheit...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktoreinheit mit einem Grundaktor, einem Zusatzaktor und einer Ansteuereinheit,

– wobei mittels der Aktoren ein Nutzkreis öffen- und schließbar ist und der Nutzkreis geöffnet wird, sobald mindestens einer der Aktoren deaktiviert wird,
– wobei der Grundaktor bei ordnungsgemäßem Funktionieren durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar und durch Nichtzufuhr elektrischer Energie deaktivierbar ist,
– wobei der Ansteuereinheit ein Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors zugeführt wird,
– wobei die Ansteuereinheit den Zusatzaktor deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors von einem Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors abweicht,
– wobei der Zusatzaktor durch Zufuhr elektrischer Energie deaktivierbar ist und die Ansteuereinheit den Zusatzaktor nur dann deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors vom Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors abweicht.

Eine derartige Aktoreinheit ist z. B. aus der DE 29 20 188 B1 bekannt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aktoreinheit derart auszugestalten, dass auch der Zusatzaktor auf ordnungsgemäßes Funktionieren überprüfbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Zusatzaktor durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar ist und der Ansteuereinheit ein Ist-Aktivierungszustand des Zusatzaktors zugeführt wird.

Vorzugsweise wird der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors, und/oder der Ist-Aktivierungszustand des Zusatzaktors, an eine der Ansteuereinheit übergeordnete Einheit gemeldet.

Der Grundaktor kann über die Ansteuereinheit aktiviert und deaktiviert werden. Alternativ ist auch eine direkte Ansteuerung des Grundaktors über eine übergeordnete Einheit möglich.

Die Ansteuereinheit kann permanent mit elektrischer Energie versorgt werden. Alternativ ist es auch möglich, daß die Ansteuereinheit nur dann mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn der Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors einem aktivierten Grundaktor entspricht. In diesem Fall muß die Ansteuereinheit bei einer Deaktivierung des Grundaktors über einen Energiepuffer kurzfristig weiter mit Energie versorgt werden. Der Energiepuffer muß dabei selbstverständlich derart ausgelegt sein, daß bei einer Deaktivierung des Grundaktors noch eine Überprüfung des Grundaktors auf Deaktivierung und gegebenenfalls eine Deaktivierung des Zusatzaktors möglich ist.

Die Aktoreinheit ist besonders kompakt aufgebaut, wenn der Grundaktor, der Zusatzaktor und die Ansteuereinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt in Prinzipdarstellung die einzige
1 eine Aktoreinheit.
Gemäß 1 weist eine Aktoreinheit einen Grundaktor 1, einen Zusatzaktor 2 und eine fehlersichere Ansteuereinheit 3 auf. Mittels der Aktoren 1, 2 ist ein Nutzkreis 4 öffen- und schließbar. Der Nutzkreis 4 wird geöffnet, sobald mindestens einer der Aktoren 1, 2 deaktiviert wird.
Der Grundaktor 1 ist von einer fehlersicheren Steuerung 5 aus über Relais 6 und Versorgungsleitungen 7 mit elektrischer Energie versorgbar. Bei ordnungsgemäßem Funktionieren des Grundaktors 1 ist dieser durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar und durch Nichtzufuhr elektrischer Energie deaktivierbar. Der Grundaktor 1 kann z. B. als Schütz bzw. Relais ausgebildet sein.
Der Zusatzaktor 2 hingegen ist durch Zufuhr elektrischer Energie deaktivierbar. Z. B. kann der Zusatzaktor 2 als elektrischer Leistungsschalter ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Zusatzaktor 2 nur durch manuelle Betätigung wieder aktivierbar. Alternativ wäre es aber auch möglich, den Zusatzaktor 2 derart auszubilden, daß er durch Zufuhr elektrischer Energie auch wieder aktivierbar ist. In diesem Fall wäre er als bistabiles Element, sozusagen als bistabiler elektrischer Leistungsschalter, ausgebildet.
Gemäß 1 ist der Nutzkreis 4 ein elektrischer Nutzkreis. Alternativ könnte der Nutzkreis 4 aber auch ein hydraulischer oder pneumatischer Nutzkreis sein. In diesem Fall wären die Aktoren 1, 2 als als hydraulische bzw. pneumatische Magnetventile ausgebildet.
Eine an den Versorgungsleitungen 7 anstehende Versorgungsspannung U wird von der Ansteuereinheit 3 abgegriffen. Der Grundaktor 1 wird dadurch auf Zufuhr elektrischer Energie überwacht. Wenn die Versorgungsspannung U eine Grenzspannung überschreitet, ermittelt die Ansteuereinheit 3 als Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors 1, daß dieser aktiviert werden soll. Anderenfalls ermittelt die Ansteuereinheit 3 als Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors 1 einen deaktivierten Grundaktor 1. Die Ansteuereinheit 3 ermittelt also aus der Zufuhr elektrischer Energie zum Grundaktor 1 den Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors 1.
Der Ansteuereinheit 3 wird ferner ein Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors 1 zugeführt. Dies kann beispielsweise, wie in 1 dargestellt, dadurch geschehen, daß dem Grundaktor 1 ein zwangsgeführter Schalter 8 zugeordnet ist, der zusammen mit der Betätigung des Grundaktors 1 geschaltet wird. Alter nativ könnte beispielsweise auch der Schaltzustand des Nutzkreises 4 überwacht werden.
Die Ansteuereinheit 3 vergleicht den Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors 1 mit dem Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors 1. Weichen die Aktivierungszustände voneinander ab, deaktiviert die Ansteuereinheit 3 den Zusatzaktor 2. Erfindungsgemäß bleibt der Zusatzaktor 2 aber aktiviert, wenn der Grundaktor 1 ordnungsgemäß deaktiviert wird. Der Zusatzaktor 2 wird also nur dann deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors 1 vom Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors 1 abweicht.
Gemäß 1 ist dem Zusatzaktor 2 analog zum Grundaktor 1 ein Zusatzschalter 9 zugeordnet, der zusammen mit dem Zusatzaktor 2 geschaltet wird. Der Schaltzustand des Zusatzschalters 9 und damit der Ist-Aktivierungszustand des Zusatzaktors 2 wird ebenfalls der Ansteuereinheit 3 zugeführt. Die Ist-Aktivierungszustände des Grundaktors 1 und des Zusatzaktors 2 können somit, wie in 1 gestrichelt angedeutet, an die fehlersichere Steuerung 5 oder eine andere übergeordnete Einheit 10 gemeldet werden.
Gemäß 1 wird der Grundaktor 1 über die Ansteuereinheit 3 aktiviert und deaktiviert. Alternativ könnte der Grundaktor 1 aber auch direkt von der sicheren Steuerung 5 aus aktiviert und deaktiviert werden.
Gemäß 1 wird die Ansteuereinheit 3 nur dann mit elektrischer Energie versorgt, wenn der Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors 1 einem aktivierten Grundaktor 1 entspricht. Daher ist der Ansteuereinheit 3 ein Energiepuffer 12 zugeordnet, z. B. ein Speicherkondensator 12. Mittels des Energiepuffers 12 ist bei einer Deaktivierung des Grundaktors 1 die Ansteuereinheit 3 kurzfristig weiter mit Energie versorgbar. Der Energiepuffer 12 ist dabei derart dimensioniert, daß die Ansteuereinheit 3 bei einer Soll-Deaktivierung des Grundaktors 1 eine Abweichung des Ist-Aktivierungszustands des Grundaktors 1 noch feststellen und den Zusatzaktor 2 deaktivieren kann. Alternativ wäre es aber auch möglich, die Ansteuereinheit 3 über Hilfsanschlüsse permanent mit elektrischer Energie zu versorgen.
Wie aus 1 ferner ersichtlich ist, sind die Aktoren 1, 2 und die Ansteuereinheit 3 in einem gemeinsamen Gehäuse 11 angeordnet. Dadurch ist die Aktoreinheit als Einheit montier- und demontierbar.
Aufgrund der Eigenüberwachung der Aktoreinheit ist es möglich, die Ansteuerung des Grundaktors 1 durch die Steuerung 5 einkanalig auszugestalten. Dennoch kann die höchste Sicherheitskategorie 4 der Europäischen Norm EN 954-1 eingehalten werden.

Claims

Aktoreinheit mit einem Grundaktor (1), einem Zusatzaktor (2) und einer Ansteuereinheit (3), – wobei mittels der Aktoren (1, 2) ein Nutzkreis (4) öffen- und schließbar ist und der Nutzkreis (4) geöffnet wird, sobald mindestens einer der Aktoren (1, 2) deaktiviert wird, – wobei der Grundaktor (1) bei ordnungsgemäßem Funktionieren durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar und durch Nichtzufuhr elektrischer Energie deaktivierbar ist, – wobei der Ansteuereinheit (3) ein Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) zugeführt wird und – wobei die Ansteuereinheit (3) den Zusatzaktor (2) deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) von einem Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) abweicht, – wobei der Zusatzaktor (2) durch Zufuhr elektrischer Energie deaktivierbar ist und die Ansteuereinheit (3) den Zusatzaktor (2) nur dann deaktiviert, wenn der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) vom Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzaktor (2) durch Zufuhr elektrischer Energie aktivierbar ist und der Ansteuereinheit (3) ein Ist-Aktivierungszustand des Zusatzaktors (2) zugeführt wird.
Aktoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Aktivierungszustand des Grundaktors (1), und/oder der Ist-Aktivierungszustand des Zusatzaktors (2), an eine der Ansteuereinheit (3) übergeordnete Einheit (5, 10) gemeldet wird.
Aktoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundaktor (1) über die Ansteuereinheit (3) aktiviert und deaktiviert wird.
Aktoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (3) permanent mit elektrischer Energie versorgt wird.
Aktoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (3) nur dann mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn der Soll-Aktivierungszustand des Grundaktors (1) einem aktivierten Grundaktor (1) entspricht, und dass die Ansteuereinheit (3) bei einer Deaktivierung des Grundaktors (1) über einen Energiepuffer (12) kurzfristig weiter mit Energie versorgt wird.
Aktoreinheit nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundaktor (1) als Schütz oder Relais und der Zusatzaktor (2) als Leistungsschalter ausgebildet ist.
Aktoreinheit nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundaktor (1), der Zusatzaktor (2) und die Ansteuereinheit (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (11) angeordnet sind.