DE2148541C3 - Mehrstellungsanzeigesystem für Meldetafeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstellungsanzeigesystem für Meldetafeln zur Anzeige von mehr als drei Betriebszuständen eines Gerätes oder mehrerer Gruppengeräte, die zum Betrieb einer Einrichtung zusammenarbeiten.

Für die Anzeige von Betriebszuständen werden verschiedenartige Meldeorgane verwendet, die in Tafeln oder Pulten eingesetzt werden. Hierzu gehören in erster Linie Meldelampen und elektromagnetisch betätigte Rückmelder.

Diesen Anzeigeelementen ist es jedoch nur möglich, zwei bzw. drei Stellungen eines angeschlossenen Betriebsmittels anzuzeigen. Bei Lampenmeldungen wird dies durch Hell-/Dunkelschaltung und die Verwendung von ein oder in bestimmten Fällen auch zwei Blinkfrequenzen bewirkt. Mehr als zwei Blinkfrequenzen werden im allgemeinen nicht verwendet, weil dann die Unterscheidung, welcher Betriebszustand angezeigt werden soll, zu schwierig wird.

Die elektromagnetisch betätigten Rückmelder werden normalerweise für die Anzeige von Binärstellungen verwendet, d. h. Ein/Aus, Auf/Zu, Links/Rechts usw.; die dritte Stellung dient in der Regel zur Anzeige einer Störung.

Wenn mehr als zwei bzw. drei Stellungen angezeigt werden sollen, besteht die Möglichkeit, Schrittmotoren zu verwenden, mit denen jedoch nur ein Symbol in einem Anzeigefeld verändert werden kann. Bei diesen Anzeigeeinrichtungen mit Schrittmotoren wird also Mets das gleiche Symbol verwendet, wobei sich lediglich dessen Lage ändert. Auch ein Farbwechsel ist nicht möelich.

Anzeigesysteme mit Rückmeldern oder Lampen werden in großer Zahl für die Stellungsmeldung von Schaltern und Antrieben in Schaltanlagen und Kraftwerkswarten sowie für die Darstellung von Materialnußwegen in den verschiedensten Industriezweigen verwendet. Derartige Anzeigen werden üblicherweise in sogenannte Blindschaltbilder eingebaut Diese haben die Aufgabe, das Bedienungs- oder Überwachungspersonal auf gedrängtem Raum in übersichtlicher Weise ίο über den Betriebszustand und den Betriebsablauf zu informieren. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, daß bei einer gewollten oder auch ungewollten Änderung des Schaltzustandes das Personal die Möglichkeit hat, mit einem Blick die Veränderung zu erkennen und dadurch eventuell erforderlich werdende Maßnahmen einzuleiten.

Dazu ist auch bereits durch die DE-AS 11 05 768 eine Bedienungsvorrichtung nach Art einer Schalttafel mit beleuchteten Schalt- und Anzeigemitteln, die durch

μ einen Wählschalter verschiedenen Funktionen zugeordnet werden können, bekannt. Bei dieser Bedienungsvorrichtung sind transparente Bedienungsgriffe vorgesehen, die wahlweise mehrere Funktionen erfüllen und deren jeweilige Zuordnung durch vom Wählschalter gesteuerte Projektionen von entsprechenden Zeichen auf die Bedienungsgriffe von der Rückseite der Schalttafel her erfolgt.

Ferner ist durch das DE-GM 18 23 948 ein Lichtanzeigegerät angegeben, das eine Mehrstellungsanzeige

M elektrischer Schaltvorgänge unter Einsatz mehrerer Lichtquellen und durchsichtiger Körper mit reflektierenden Flächen ermöglicht. Dabei erfolgt eine Zuordnung der reflektierenden Flächen zu mit Schlitzen versehenen Abdeckplatten derart, daß bei wechselseitigern Einschalten der Lichtquellen verschiedene Schaltsymbole auf einer Sichtscheibe sichtbar sind.

Das Problem der Übersichtlichkeit der Darstellung bei Mehrstellungsanzeigen tritt auch bei der Steuerung von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungen

(HGÜ) auf. Derartige Anlagen werden in der Regel als zweipolige Anlagen ausgeführt, d. h., der Mittelpunkt der Anlage wird geerdet und der Energietransport über zwei Hochspannungs-Gleichstromleitungen vorgenommen.

Mit Rücksicht auf die Freizügigkeit der Betriebsführung werden die Umrichter über Polungsschalter mit der Gleichstromanlage verbunden, damit die Polarität der Leitungen verändert werden kann. Für jeden Umrichter sind hierfür Polungsschalter erforderlich.

Bei großen HGÜ-Anlagen mit mehreren in Reihe geschalteten Umrichtern ergibt sich dadurch eine sehr große Anzahl von Polungsschaltern, deren Stellung durch elektromechanische Rückmelder auf dem Blindschaltbild der HGÜ-Anlage angezeigt werden muß.

Dadurch leidet jedoch die Übersichtlichkeit der Darstellung im Blindschaltbild ganz erheblich. Eine weitere Verschlechterung der Übersichtlichkeit tritt dadurch ein, daß zum Ein- und Ausschalten jedes Umrichters eine Überbrückung vorgenommen werden muß, die auch dann in Betrieb ist, wenn ein Umrichter nicht betriebsbereit ist und der Betrieb nur mit den verbleibenden Umrichtern durchgeführt werden soll. In der als Beispiel gewählten HGÜ-Anlage sind auf einem solchen Blindschaltbild auch die Stellungsmeldungen

•'5 der Gegenstation bzw. bei Netzen mit Mehrpunktbetrieb auch die der anderen Stationen erforderlich. Die große Zahl von Stellungsmeldungen belastet natürlich auch die Fernwirkkanäle in starkem Maße. Eine

Vereinfachung des Blindschaltbildes würde damit auch zu einer Entlastung der Fernwirkkanäle führen.

Für den Betrieb von Umrichtern in HGÜ-Anlagen sind Hilfsbetriebe erforderlich, die in Betrieb sein müssen, wenn ein Umrichter eingeschaltet werden soll. Hierzu gehören in erster Linie Kühlanlagen und besondere elektrische Hilfsenergieversorgungen. Der Betriebszustand derartiger Hilfseinrichtungen hängt unmittelbar mit der Umrichtersteuerung zusammen und muß aus diesem Grunde ebenfalls mit auf dem Blindschaltbild angezeigt werden.

Die Aufgabe besteht daher darin, ein Mehrstellungsanzeigesystem für Meldetafeln zur Anzeige von mehr als drei Betriebszuständen eines Gerätes oder mehrerer Gruppengeräte, die zum Betrieb einer Einrichtung zusammenarbeiten, zu schaffen, welches eine Verringerung der Zahl von Rückmeldem erlaubt und die Übersichtlichkeit der Darstellung wesentlich verbessert. Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an sich bekannte mit verschiedenartigen Symbolen ausgerüstete Palettenanzeiger verwendet werden, mittels derer durch Einzel- oder Gruppenmeldesignale die Anzeige verschiedener Symbole ausgelöst wird, so daß in einem Palettenanzeiger die anzuzeigenden Betriebszustände einer größeren Zahl von Einzel- oder Gruppengeräten darstellbar sind.

Durch Verwendung eines an sich bekannten An zeigesystems ist es möglich, den Betriebszustand jedes einzelnen Umrichters und die Stellung seiner Polungsschalter in einem Gerät anzuzeigen. Dadurch ergibt sich der große Vorteil, daß die Anzahl der Rückmeldeeinrichtungen im Blindschaltbild stark reduziert und die Übersichtlichkeit der Darstellung erheblich verbessert wird.

Bei dem hierfür verwendeten Anzeigesystem handelt es sich um Palettunanzcigcr, mit denen neben alphanumerischen Anzeigen, insbesondere auf Flughäfen, in Geldinstituten, Sportanlagen usw. auch beliebige Symbole in beliebigen Farben dargestellt werden können (vgl. Katalog der Fa. H. Krueger KG, Hamburg-Schenefeld: »Solari-Handbuch« von 1970, Seiten 22 und 36). Diese Palettenanzeiger sind so aufgebaut, daß auf einer Walze mehrere Paletten aufgebracht sind, die durch Schwerkraft oder Federkraft bei Drehung der Walze um einen bestimmten Winkel verstellt werden. Jedes anzuzeigende Zeichen besteht aus zwei Teilen, von dem der eine Teil auf der Rückseite einer Palette und der andere Teil auf der Vorderseite der nächstfolgenden Palette untergebracht ist.

Die Steuerung dieser Palettenanzeiger kann durch Stoßklinken, Schrittmotoren oder Synchronmotoren so vorgenommen werden, daß bei dem Befehl zur Anzeige eines bestimmten Zeichens der Antrieb so lange läuft, bis dieses Zeichen im Sichtfenster erscheint. Die Ansteuerung des Antriebes und eine eventuelle Rückmeldung erfolgt durch Kontaktbahnen an der die Paletten tragende Walze.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel des Blindschaltbildes einer HGÜ-Anlage näher erläutert.

Die Anwendung des Mehrstellungsanwendungssysiems nach der Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf HGU- oder Schaltanlagen, sondern ist ebenso in Materialfluß-Schaubildern, beispielsweise für Füllstandsanzeigen sowie für differenzierte Anzeigen von Einrichtungen, die aus mehrerm Gruppen bestehen, zu verwenden.

In F i g. 1 sind mit A und Cdie beiden Stationen einer HGÜ-Anlage bezeichnet Jede Station ist zweipolig aufgebaut, wobei jeder Pol aus der Hintereinanderschaltung von vier Umrichtern besteht Die Mittelpunkte beider Stationen sind geerdet, während die hochspannungsseitigen Ausgänge der Pole über die im Teil B dargestellten Leitungen miteinander verbunden sind.

Mit 1 bis 8 sind die Anzeigeelemente jedes Umrichters in jeder einzelnen Station gekennzeichnet,

ίο die als integrierte Anzeigeelemente unter Verwendung von Palettenanzeigern benutzt werden sollen. Zusätzlich zu der Betriebsstellung der Umrichter muß noch die Stellung von Überbrückungsschaltern 9 angezeigt werden.

Für die Betriebsführung der gesamten HGÜ-Anlage ist es außerdem erforderlich, die Stellung der hochspannungsseitigen Schalter 10 ebenso wie die der erdseitigen Schalter 11 anzuzeigen. Durch die Möglichkeit, die einzelnen Umrichter umzupolen, wird erreicht, daß beide Pole einer Station mit der gleichen Polung über eine Leitung mit der Gegenstation verbunden werden können. Die dazu erforderliche Parallelschaltung wird mit dem Schalter 12 vorgenommen. Mit Rücksicht auf die Erdelektroden kann es notwendig sein, auch im zweipoligen Betrieb die ganze Anlage umzupolen. Für die Betriebsführung ist die Polung der gesamten Anlage und die Überbrückung der Umrichter sowie die Stellung der Leitungsschalter von großer Bedeutung. Im Betrieb nehmen die zusammengehörenden Polungsschalter aller Umrichter stets die gleiche Stellung ein, so daß bei einer anderen Darstellungsweise auf die Einzeldarstellung verzichtet werden kann.

Außerdem muß der Betriebszustand der Hilfsbetriebssteuerung auf möglichst einfache Art und Weise

J5 sinnfällig angezeigt werden. Schließlich ist auch noch die Betriebszustandsanzeige des Umrichters selbst als kontaktloser gesteuerter Schalter anzuzeigen.

Wegen der vielen Schalthandlungen, die beim Ein- oder Ausschalten eines Umrichters erforderlich sind und die zum Teil recht lange dauern können, kann die Dauer des Gesamtschaltvorganges in die Größenordnung einer Minute kommen. Um auch während dieser Zeit eine sinnvolle Anzeige zu haben, ist es erforderlich, für diesen Zustand eine besondere Anzeige vorzusehen.

Schließlich ist es auch noch notwendig, im Falle einer Störung eine besondere Störungsanzeige zu schaffen, durch die eindeutig ein gesamter Umrichter als gestört erkannt werden kann.

Alle diese Anzeigen können unter Verwendung der an sich bekannten Palettenanzeiger in einem Gerät je Umrichter durchgeführt werden. Für die Darstellung der verschiedenen Betriebszustände wird in dem gewählten Beispiel das Thyristor-Symbol in verschiedenen Farben und in der Darstellung in verschiedenen Richtungen verwendet. Außerdem sind für besondere Betriebszustände andersgeartete Symbole vorzusehen.

Für die Anwendung in Materialflußbildern oder bei sonstigen Anwendungen können selbstverständlich dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Symbole

M) verwendet werden.

Für die Darstellung eines ausgeschalteten Umrichters, bei dem samtliche zum Umrichter gehörende Schaltgeräte und die Hilfsbetriebe ausgeschaltet sind, wird ?'n grünes Thyristor-Symbol Π verwendet. Je nach

»> der Polung des zugehörigen Pols kann dabei die Spitze des Symbols nach links oder rechts zeigen.

In den Stationen A und C nehmen jeweils die Umrichter 7 diese Stellung ein.

Aus dieser grün dargestellten Aus-Stellung der Umrichter heraus ist es nicht möglich, den Umrichter direkt in Betrieb zu nehmen, weil dazu eine Anzahl von anderen vorbereitenden Maßnahmen durchgeführt werden müssen.

Diese Maßnahmen bestehen z. B. im Einschalten der für einen Umrichter erforderlichen Hilfsbelriebe, wie Kühlanlagen und elektrische Hilfsenergieversorgung. Ost wenn diese Hilfsbetriebe eingeschaltet sind, und entsprechende Meldungen abgeben, kann der zugehörige Umrichter sofort in Betrieb genommen werden.

Dieser Betriebszustand der Schaltbereitschaft wird durch ein gelbes Thyristor-Symbol 14 dargestellt, dessen Richtung in Abhängigkeit von der Polung des zugehörigen Pols bestimmt wird." In Station A befindet sich der Umrichter 8 in diesem Betriebszustand.

Wenn der Umrichter ein- oder ausgeschaltet werden soll, d. h. wenn die Polungsschalter, Überbrückungsschalter sowie die auf der Drehstromseite zum Umrichter gehörenden Schalter betätigt werden, erscheint in Abhängigkeit von der Polung das Symbol 15, in dem die obere Hälfte gelb und untere Hälfte rot dargestellt ist.

Wenn am Ende eines Einschaltvorganges der Umrichter eingeschaltet ist und der im Gleichstromkreis fließende Strom auch durch den Umrichter fließt, ist er voll in Betrieb, was durch ein der festgelegten Polarität entsprechend gerichtetes rotes Thyristor-Symbol 16 angezeigt wird.

Wenn infolge einer Störung ein Umrichter durch Schutzmaßnahmen außer Betrieb genommen wird (ohne Überprüfung der Ausschaltursache läßt sich der Umrichter nicht wieder einschalten), erscheint das aus schräg liegenden rot-weißen Streifen bestehende Symbol 17, wie dies beim Umrichter 4 in der Station C der Fall ist.

In bestimmten Fällen kann es sein, daß für ausgeschaltete Umrichter keine Polung festliegt. In diesem Fall kann ein das Blindschaltbild vervollständigender und das Thyristor-Symbol ersetzender schwarzer Balken 18 als weiteres Symbol verwendet werden Dieses Symbol ist auch dann von Vorteil, wenn beim mehrstufigen Ausbau einer Anlage zunächst nicht alle Umrichter ausgebaut sind.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung bei gleichzeitiger Erhöhung der Übersichtlichkeit und Reduzierung der für die Anzeige erforderlichen Signale wird erreicht, wenn die Überbrückungsschalter 9 mit in die Symboldarstellung einbezogen werden. Bei ausgeschalteten Umrichtern sind diese Schalter immer geschlossen. Sie werden erst unmittelbar vor der Stromübernahme durch den Umrichter geöffnet bzw beim Ausschalten ais erste wieder geschlossen. Diese Schaltvorgänge hängen also immer mit dem Schalten des eigentlichen Umrichters zusammen.

In Fig. 2 ist die entsprechende Anordnung im

Blindschaltbild dargestellt. Die Rückmelder der Überbrückungsschalter 9 aus Fig. 1 fehlen. Dafür ist die Darstellung der eingeschalteten Überbrückungsschalter 9 in die Symbole 23, 24 und 27 einbezogen worden. Dies geschieht in der Weise, daß z. B. der schwarze Balker des Blindschaltbildes in den farbigen Symbolen 23, 24 und 27 fortgesetzt wird. Dadurch wird in sehr auffälliger Weise die Überbrückung des betreffenden Umrichters angezeigt. Außerdem wird das Blindschaltbild dadurch noch ruhiger und übersichtlicher. Durch die verringerte Zahl der Rückmelder wird dadurch noch ein wirtschaftlicher Vorteil erzielt und die Anzahl der Rückmelder zwischen den zum Netz gehörenden Stationen verringert. Lediglich in den Symbolen 15, dem Zeichen für einen laufenden Schaltvorgang und 16, dem Zeichen für einen eingeschalteten Umrichter, fehlt dieser schwarze Balken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Mehrstellungsanzeigesystem für Meldetafeln zur Anzeige von mehr als drei Betriebszuständen eines Gerätes oder mehrerer Gruppengeräte, die zum Betrieb einer Einrichtung zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte mit verschiedenartigen Symbolen ausgerüstete Paleltenanzeiger verwendet werden, mittels derer durch Einzel- oder Gruppenmeldesignale die Anzeige verschiedener Symbole ausgelöst wird, so daß in einem Palettenanzeiger die anzuzeigenden Betriebszustände einer größeren Zahl von Einzeloder Gruppengeräten darstellbar sind.
2. 2. Mehrstellungsanzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anzuzeigenden Symbole der üblichen Symboldarstellung des anzuzeigenden Gerätes entsprechen und durch Farbgebung und Richtung verschiedene Zustände angezeigt werden.
3. 3. Mehrstellungsanzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Blindschaltbilder von HGÜ-Anlagen für Zweipunkt- oder Mehrpunktbetrieb zur Darstellung der Betriebszustände der Umrichter und der zu ihnen gehörenden Polungsschalter und Hilfsbetriebe nur ein Anzeigegerät verwendet wird.
4. 4. Mehrstellungsanzeigesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Darstellung des Betriebszustandes der Überbrückungsschalter in das Umrichtersymbol einbezogen wird.