DE2524527C3 - Meldeschaltung für elektrische Schaltbefehle - Google Patents

Description

Bei elektrischen Steuerungen von Maschinen und Anlagen wirken häufig mehrere Schalter auf eine einzige Maschine. Dabei kann es erforderlich sein, daß angezeigt wird, welcher Schalter die Maschine abgeschaltet hat. Die Meldung muß auch erfolgen, wenn der Schalter wieder in seinen vorherigen Schaltungszustand zurückgekehrt ist.

Es ist bekannt, daß zur Erfüllung der Erfordernisse der Schalter, der die Maschine abschaltet, auch für die Meldung verwendet wird. In Verbindung mit einer Selbsthalteschaltung wird der Ausschaltbefehl auch dann angezeigt, wenn das Schaltglied in seinen ⁶S vorherigen Schaltzustand zurückgekehrt ist Bei impulsartigen Ausschaltbefehlen (z. B. durch Erschütterungen) ist jedoch nicht sichergestellt, daß die Meldung erfolgt, da die Selbsthalteschaltung nicht schnell genug arbeitet. Außerdem können derartige Schaltungen nicht bei mehreren, in Reihe geschalteten, Schaltern verwendet werden.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung zum Erfassen und Melden des Schaltvorganges eines Schaltkontaktes, mit einem Übertrager, dessen Primärwicklung über mindestens einen Vorwiderstand parallel zum Schaltkontakt geschaltet ist und an dessen Sekundärwicklung ein Gleichrichter, mindestens ein Kondensator und ein elektronischer Verstärker angeschlossen sind.

Eine solche Schaltungsanordnung ist ebenfalls bekannt (DT-OS 19 28 837), und zwar für Wechselstrom, wobei ein Einweggleichrichter und ein Kondensator zum Gleichrichten und Glätten der an dem geöffneten Schaltkontakt anstehenden, auf die Sekundärseite des Übertragers übertragenen Wechselspannung dienen. BH einer derartigen Einrichtung kann zwar eine Schalterkette verwendet werden; jedoch wird impulsartiges Schalten nicht gemeldet, weil der Einschaltverzug der Meldung größer ist als der Ausschaltverzug eines Relais.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der vorstehend genannten Art so auszubilden, daß sie sehr schnell anspricht und insbesondere auch kurzdauernde Impulse erfaßt und meldet. Dadurch ist sie in der Lage, beispielsweise Schaltkontakte in Gleichstromkreisen zu überwachen oder — wie noch auszuführen sein wird — die Reihenfolge mehrerer, an verschiedenen Schaltkontakten auftretender Schaltbefehle auch bei sehr schneller Folge richtig zu erkennen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Sekundärwicklung des Übertragers eine Parallelschaltung aus einem Brückengleichrichter und der Reihenschaltung zweier Kondensatoren liegt, daß der eine Gleichspannungsanschluß des Brückengleichrichters mit dem Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren verbunden ist, daß die Spannung zwischen diesem Verbindungspunkt und dem anderen Gleichspannungsanschluß des Gleichrichters über den Verstärker auf eine elektronische Selbsthalteschaltung geschaltet ist, und daß die Teile der Schaltung so bemessen sind, daß eine einmalige Stromänderung in der Primärwicklung des Übertragers infolge des Schaltens eines Gleich- oder Wechselstromes mit dem Schaltkontakt ausreicht, um die Selbsthalteschaltung zum Ansprechen zu bringen.

Insbesondere bei Schalterketten — z. B. bei Sicherheitsketten — ist erwünscht, daß nur der zeitlich zuerst öffnende Schalter angezeigt wird; deshalb wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mehreren zu überwachenden Schaltkontakten je eine Schaltungsanordnung zugeordnet, die so ausgebildet ist, daß der Strom oder die Spannung der zuerst ansprechenden elektronischen Selbsthalteschaltung ein Sperrsignal erzeugt, das das Ansprechen der übrigen Selbsthalteschaltungen verhindert, so daß zeitlich folgende Schaltbefehle anderer Schalter nicht gemeldet werden.

Bei Betriebsbereitschaft oder bei Wiedereinschalten einer Maschine so!! bei derartigen Meldeschaltungen die Meldung gelöscht werden; deshalb wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein gleichstromgespeister Thyristor als Selbsthalteschaltung verwendet, dessen Strom kurzzeitig unterbrochen werden kann, um die Meldung zu löschen.

Bei Schaltern, die in Spulenstromkreisen von Relais

liegen und die z. B. durch Erschütterungen so kurzzeitig schalten, daß das angeschlossene Relais nicht schaltet, weil der Schaltverzug des Relais zeitlich nicht überschritten wird, ist erwünscht, daß diese Schalter ermittelt werden können; deshalb ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Umschaltmöglichkeit vorgesehen, die bewirkt, daß bei kurzdauernden, nicht zum Ansprechen des Relais führenden Schaltvorgängen die entstandene Meldung entweder bestehen bleibt oder nach Ablauf einer Zeit selbsttätig gelöscht wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Meldeschaltung Schaltbefehle von Schaltern sehr schnell — beispielsweise während des Schaltverzuges von Relais — erfaßt und in '5 Starkstromsteuerungen eingesetzt werden kann. Hierdurch ist die Planung von elektrischen Steuerungen vereinfacht, weil keine besonderen Schaltungen ausgearbeitet werden müssen, um die Meldungen sicherzustellen. Bei Schalterketten — z. B. Sicherheitsketten von Dampfkesseln — darf die Meldeschaltung verwendet werden, weil der Widerstand der Überbrückung der Schalter bei 220 Volt Betriebsspannung über 2 Megohm liegt und eine Potentialtrennung zum elektronischen Teil der Meldeschaltung besteht, die eine Prüfspannung von 2000 Voll zuläßt.

Die Meldeschaltung gestattet Erstmeldung von Schaltbefehlen, insbesondere bei Schalterketten, wodurch verhindert ist, daß nachfolgende Meldungen angezeigt werden, die erst durch das Abschalten der Maschine entstanden sind. Impulsartiges Schalten — z. B. bei Erschütterungen oder bei fehlerhaften Schaltern — kann erfaßt werden und durch die Meldung des betreffenden Schalters wird langes Suchen bei der Instandsetzung vermieden.

Wenn bei umfangreichen Steuerungen viele Meldungen erfolgen, kann die Meldeschaltung für beliebig viele Schalter bausteinartig erweitert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung mit den wichtigsten Teilen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Eine Schalterkette, bestehend aus mehreren Ausschaltern 1, 2, 3, dem Einschalter 4 und einem Relais in Selbsthalteschaltung 5, ist Teil einer beliebigen Maschinensteuerung. Die Meldeschaltung besteht hier im wesentlichen aus elektronischen Bauteilen 6—36. Wird der Schalter 1 geöffnet, schaltet das Relais 5 ab. Die Gleichspannung oder Wechselspannung der Maschinerrsteuerung, die bisher das Relais 5 versorgt hat, liegt bei geöffnetem Schalter 1 an den Vorwiderständen 6, 7 und an der Primärwicklung des Übertragers 8. Je nach Polarität der in der Sekundärwicklung des Übertragers 8 induzierten Spannung fließt ein Ladestrom über den Gleichrichter 9 auf den Kondensator 10 oder über den Gleichrichter 11 auf den Kondensator 12. Übertrager 8 und Kondensator (z. B. 10) sind so abgestimmt, daü z. B. nach 2 Millisekunden die Spannung des Kondensators 10 den Wert erreicht hat, um den Transistor 15 über den Gleichrichter 13 durchlässig werden zu lassen. Bei anderer Polarität der induzierten Spannung in dem Übertrager 8 wird der Kondensator 12 über den Gleichrichter 11 geladen und der Transistor 15 über den Gleichrichter 14 durchlässig.

Der Kollektorstrom des Transistors schaltet über die Zenerdiode 16 einen gleichstromgespeisten Thyristor 17, der die Selbsthaltefunktion für das Melderelais 18 übernimmt. Für die Erstfehlererfassung erzeugt der Strom durch das Melderelais 18 an dem Widerstand 19 einen Spannungsabfall, der mit Transistor 20 über die Leitung 21 ein Sperrsignal auf die Transistorschaltung J5,22,23 legt.

Wenn der Abschaltbefehl des Schalters 1 zeitlich langer als der Ausschaltverzug des Relais 5 andauert, ist das Relais 5 abgefallen. Der Ausschaltverzug von Relais liegt üblicherweise bei 5 — 20 Millisekunden. Die Löschung der Meldung wird durch den Schalter 37 bewirkt, der vorteilhaft ein Hilfsschalter des Relais 5 ist. Wird das Relais 5 durch den Schalter 4 wieder eingeschaltet, schaltet das Melderelais 18 aus, weil der Schalter 37 mit Hilfe des Kondensators 34 den Transistor 36 sperrt, wodurch der Selbsthaltestrom des Thyristors 17 unterschritten wird. Der Kondensator 34 wird jeweils während der Öffnungszeit des Schalters 37 über den Widerstand 35 geladen.

Wenn der Abschaltbefehl des Schalters 1 zeitlich kürzer ist als der Ausschaltverzug des Relais 5, schaltet das Relais nicht ab. Der Schaltbefehl wird gemeldet, jedoch wird die Meldung — falls gefordert — nach Ablauf einer Zeit gelöscht, indem das Sperrsignal, das mit dem Widerstand 19 und Transistor 20 erzeugt wird, über den geschlossenen Schalter 24, der Diode 25, Widerstand 26 auf den Kondensator 27 geschaltet wird. Mit Hilfe der Spannung am Kondensator 27 sperrt nach einiger Zeit ein Kippverstärker 29, 30, 31, 32 den Transistor 36, wodurch der Selbsthaltestrom des Thyristors 17 unterschritten wird und das Melderelais 18 abschaltet.

Wenn das Relais 5 abgeschaltet ist, erfolgt die Löschung der Meldung nicht, weil der Hilfsschalter 37 des Relais 5 geöffnet ist und hierdurch der Ladestrom über die Diode 28 und Widerstand 35 abfließt. Wird die Löschung der Meldung nicht gewünscht, z. B. um einen fehlerhaften Schalter zu finden, wird lediglich der Schalter 24 geöffnet.

In Gleichstromkreisen können auch schließende Schalter gemeldet werden, weil beim Abschalten des Stromes in der jeweiligen Primärwicklung eine Spannung in der Sekundärwicklung des Übertragers induziert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltungsanordnung zum Erfassen und Melden des Schaltvorganges eines Schaltkontakts, mit einem Übertrager, dessen Primärwicklung über mindestens einen Vorwiderstand parallel zum Schaltkontakt geschaltet ist und an dessen Sekundärwicklung ein Gleichrichter, mindestens ein Kondensator und ein elektronischer Verstärker >° angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sekundärwicklung des Übertragers eine Parallelschaltung aus einem Brückengleichrichter und der Reihenschaltung zweier Kondensatoren liegt, daß der eine Gleichspannungsanschluß des "5 Brückengleichrichters mit dem Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren verbunden ist, daß die Spannung zwischen diesem Verbindungspunkt und dem anderen Gleichspannungsanschluß des Gleichrichters über den Verstärker auf eine elektronische Selbsthalteschaltung geschaltet ist und daß die Teile der Schaltung so bemessen sind, daß eine einmalige Stromänderung in der Primärwicklung des Übertragers infolge des Schaltens eines Gleich- oder Wechselstromes mit dem Schaltkontakt ausreicht, um die Selbsthalteschaltung zum Ansprechen zu bringen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren zu überwachenden Schaltkontakten je eine Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die so ausgebildet ist, daß der Strom oder die Spannung der zuerst ansprechenden Selbsthalteschaltung ein Sptrrsignal erzeugt, das das Ansprechen der übrigen Selbsthalteschaltungen verhindert.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gleichstromgespeister Thyristor als Se'.bsthalteschaltung verwendet wird, dessen Strom kurzzeitig unterbrochen werden kann, um die Meldung zu löschen.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu überwachende Schaltkontakt im Spulenstroinkreis eines Relais liegt und daß eine Umschaltmöglichkeit vorgesehen ist, die bewirkt, daß bei kurz dauernden, nicht zum Ansprechen des Relais führenden Schaltvorgängen die entstandene Meldung wahlweise entweder bestehen bleibt oder nach Ablauf einer Zeit selbsttätig gelöscht wird.

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