DE3022866A1

DE3022866A1 - Speed monitoring of several separate but related drives - employing microprocessor for protection and alarm functions with speed-dependent input signals

Info

Publication number: DE3022866A1
Application number: DE19803022866
Authority: DE
Inventors: Udo 4937 Lage Bonk; Karl 4800 Bielefeld Klinkhammer
Original assignee: Gebr Dickertmann Hebezeugfabrik AG
Current assignee: Gebr Dickertmann Hebezeugfabrik AG
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1982-01-14

Abstract

The application is to individual motor drives which must operate in close speed relationship to one another. Each drive operates a relay (K1...K4) through which an impulse signal, speed-dependent, is passed to a microprocessor-based monitoring system (10,11,12). The relays have a common but exclusive supply source (13). Further relay inputs (K5,K6) give direction information. The microprocessor checks the various pulse counts over a given time in accordance with an established programme (2). If there is no significant error there is no output. Should an error arise the processor gives two output signals: one to an indicator (H1...H4), e.g a LED showing the defective drive, and the other to a trip relay (K7). The latter stops all the drives. A second processor, receiving the same input information, can be used in a control mode to regulate the speed of the individual drives.

Description

"Einrichtung zur Überwachung, Steuerung "Device for monitoring, control

und Regelung des Gleichlaufes zweier oder mehrerer Antriebe ff Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfach und kostensparend aufgebauten, sicher wirkenden Einrichtung als kompakte Baueinheit, die eine tberwachung, Steuerung und Regelung des Gleichlaufes zweier oder mehrerer motorischer (elektromotorischer) Antriebe ermöglicht und dabei universell einsetzbar sowie in günstiger Weise erweiterbar ausgebildet ist0 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles im Patentanspruch 1 gelöst, wobei noch die in den Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungsmerkmale teehnisch vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen. and control of the synchronism of two or more drives ff Die The aim of the invention is to create a secure, simple and cost-saving structure acting device as a compact structural unit, the monitoring, control and Control of the synchronization of two or more motorized (electromotive) Drives made possible and thereby universally applicable and expandable in a cost-effective manner is formed0 This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing Part solved in claim 1, with those listed in the subclaims Design features represent technically advantageous developments of the task solution.

Die erfindungsgemäße GleiehlauSüberwachungs-,-steuerung-und wregelungseinriehtung ist aus wenigen preiswerten, dauerhaft haltbaren, sicher zusammenwirkenden und zu einer kompakten Baueinheit zusammengefassten elektrischen und elektronischen Bauteilen gebildet, die universell für die verschiedensten Antriebe einsetzbar ist0 Diese kompakte Gleichlauf-Baueinheit ist gegenüber herkömmlichen, aufwendigen Steuerungen wesentlich preisgünstiger und vielseitiger einsetzbar bei erhöhter Sicherheit und FunktlonsgenauigkeitO Weiterhin läßt sich diese Steuerung im Aufbau durch zusätzlichen Einsatz von Ausgaberelais oder anderen Schalt- und/ oder Steuerelementen in der Funktion in einfacher und sicherer sowie den gestellten Anforderungen angepasster Weise variieren.The synchronous monitoring, control and regulation device according to the invention is made up of a few inexpensive, durable, safely interacting and too a compact unit combined electrical and electronic components that can be used universally for a wide variety of drives0 These compact synchronous unit is compared to conventional, complex controls much cheaper and more versatile with increased security and Functional accuracyO Furthermore, this control can be structured with additional Use of output relays or other switching and / or control elements in the Function in a simpler and safer way as well as adapted to the requirements Way vary.

Durch die Zählfunktion in gewissen, einstellbaren Zeiten wird der Lauf jedes Antriebes genau kontrolliert und in entsprechender Weise herabgesetzt oder erhöht oder stillgesetzt. Die Zählfunktion in Verbindung mit den einstellbaren Impulszahlen und Zeiteinheiten wirkt sich einfach und vorteilhaft auf die einzugebenden Frequenzen aus und vereinfacht die Gesamtkonzeption der Steuerung.With the counting function in certain, adjustable times, the The running of each drive is precisely controlled and reduced accordingly or increased or stopped. The counting function in conjunction with the adjustable The number of pulses and time units has a simple and beneficial effect on the ones to be entered Frequencies and simplifies the overall conception of the control.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein iusführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Schaltplan einer Gleichlauf-tfberwachungseinrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Impuls -kanales mit eingestellter Impulszahl, eingestellter Zeit und erreichter Ausgangsimpuls.Using the drawing, an exemplary embodiment is shown below in accordance with the invention explained in more detail. 1 shows a circuit diagram of a synchronization monitoring device, 2 shows a schematic representation of a pulse channel with a set number of pulses, set time and achieved output pulse.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Überwachung, Steuerung und Regelung des SleichlauSes zweier oder mehrerer Antriebe, wie motorischer, vorzugsweise elektromotorischer Antriebe, besitzt eine mit einem Programm 12 und einem Mikroprozessor 11 ausgestattete Überwachungseinheit 10 welche ein eigenes Netzteil 13 aufweist und alle Ein- und Ausgänge durch Relais von der übrigen Steuerung galvanisch trennto Diese Gleichlauf-8berwachungseinheit 10 ist mit einem Impulsgeber für jeden der vorhandenen Antriebe versehen und mit mehreren, Impulsfrequenzen für jeden Antrieb in die Uberwachungsein-heit 10 eingebenden Relais Kl bis t4 (oder bis KX) verbunden. Weiterhin steht die tberwachungseinheit 10 mit zwei Richtungsangaberelais K5 und K6 und einem Ausschaitrelais K7 in Verbindung.The device according to the invention for monitoring, controlling and regulating the synchronism of two or more drives, such as motorized, preferably electric motorized Drives, has a program 12 and a microprocessor 11 equipped Monitoring unit 10 which has its own power supply 13 and all inputs and The outputs are galvanically separated from the rest of the control system by a relay 10 is provided with a pulse generator for each of the existing drives and with Enter several pulse frequencies for each drive into the monitoring unit 10 Relay Kl to t4 (or to KX) connected. The monitoring unit is also available 10 in connection with two directional relays K5 and K6 and a disconnecting relay K7.

Eine Anzeigeeinheit 15 mit vorgeschaltetem Treiber 16 (Verstärkerstufe) ist ebenfalls mit der Überwachungseinheit 1o verbunden, wobei diese Anzeigeeinheit 15 den oder die nachlaufenden Antriebe anzeigt. Die Anzeigeeinheit 15 weist mehrere, beispielsweise den Impulsrelais K1 bis K4 entsprechend vier Anzeige dioden H1 bis H4 ( bzw. entsprechend der Impulsrelais bis HX) auf.A display unit 15 with an upstream driver 16 (amplifier stage) is also with the monitoring unit 1o connected, this Display unit 15 displays the one or more trailing drives. The display unit 15 has several, for example the pulse relays K1 to K4 corresponding to four displays diodes H1 to H4 (or according to the pulse relay to HX).

An die Sberwachungseinheit lo ist ein Dekadenschalter 14 zur Impulszahleinstellung und Zeiteinstellung angeschlossen0 Die Verbindung sämtlicher elektrischer und elektronischer bauteile 11 bis t6 und Kl bis K7 (bzw. KK) sowie El bis H4 (bzwO HX) mit der Überwachungseinheit 1. ist durch elektrische Leitungen 17 vorgenommen worden und sämtliche Bauteile sind in einem nicht dargestellten Gehäuse zu einer Baueinheit miteinander verbunden (untergebracht).On the monitoring unit lo is a decade switch 14 for setting the number of pulses and time setting connected0 The connection of all electrical and electronic components 11 to t6 and Kl to K7 (or KK) as well as El to H4 (or HX) with the monitoring unit 1. has been made through electrical lines 17 and all components are connected to one another in a housing (not shown) to form a structural unit (housed).

Einheit zur Überwachung: Je der Antrieb erhält zur oberwachung einen Impulsgeber, der je nach gewünschten Toleranzen eine beliebige Impulsfrequenz über die Relais Kl bis K4 (Kx) in die Überwachungseinheit 10 gibt. Gleichzeitig erhält die Überwachungseinheit 10 ein Signal aus der Steuerung, welches aussagt, welche Drehrichtung angesteuert ist Q Relais K5 bzw. E6).Unit for monitoring: each drive receives one for monitoring Pulse generator, which depending on the desired tolerances over any pulse frequency the relays Kl to K4 (Kx) are in the monitoring unit 10. Simultaneously receives the monitoring unit 10 sends a signal from the controller which indicates which Direction of rotation is controlled by Q relay K5 or E6).

Wird soB eine Impulszahl von"10" und eine Zeit von "2 sek." intern ( am Dekadenschalter 14) eingestellt, dann arbeitet die Überwachungseinheit, doho, die ffberwachungssteuerung wie folgt: Die Eingänge (Relais) Kl bis K4 (EX) erhalten Impulse.If a pulse number of "10" and a time of "2 sec." internally (on the decade switch 14), then the monitoring unit works, doho, the monitoring control as follows: The inputs (relays) Kl to K4 (EX) are received Impulses.

Diese Impulse werden innerhalb des Mikroprozessors 11 gezählt und verglichen0 Bei gleichen Zählerständen K1= K2s K3= K4=...... werden die Zähler auf Rull gesetzt und es wird neu eingezählt.These pulses are generated within the microprocessor 11 counted and compared 0 If the counters are the same K1 = K2s K3 = K4 = ...... the counters is set to Rull and it is counted in again.

Erreicht ein Zähler die eingestellte Zahl "15", wird eine Zeiteinheit innerhalb des Prozessors 11 angestoßen.If a counter reaches the set number "15", it becomes a time unit triggered within the processor 11.

Wird innerhalb der eingestellten Zeit ( hier z.B. 2 sek.) eine Urnterschreitung der Differenz von lo Impulsen ( oder Nichterreichen des Toleranzfeldes) festgestellt, dann wird das Ausschaltrelais K7 angesteuert und die gemeinsame Fahrt der Antriebe stillgesetzt.If within the set time (here e.g. 2 sec.) There is an undershoot the difference of lo impulses (or failure to reach the tolerance field) determined, then the switch-off relay K7 is activated and the drives move together shut down.

Die eingestellten 10 Impulse (1), die eingestellte Zeit (t) -hier z.B. 2 sekOw und der Ausgangsimpuls (AP) sind in Fig. 2 durch die drei übereinander angeordneten Linien für einen Impulskanal klar erkenntlich und verständlich dargestellt.The set 10 pulses (1), the set time (t) - here e.g. 2 secOw and the output pulse (AP) are shown in Fig. 2 by the three on top of each other The arranged lines for a pulse channel are clearly visible and understandable.

Wird zu einem Zeitpunkt (tx) die Drehrichtung gewechselt, werden die Zähler rückwärts gezählt und negativ verglichen0 Die Funktionen bleiben gleich.If the direction of rotation is changed at a point in time (tx), the Counter counted down and compared negatively 0 The functions remain the same.

Nach Stillsetzung der Anlage dureh die oberwaehung wird angezeigt, welcher Antrieb noch nicht innerhalb der Toleranz ist. Dieser kann durch Einzelsteuerung bis zum Ausgleich nachgefahren werden. Bei Erreichen des Ausgleichs erlischt jeweils die betreffende Anzeige H1 oder E2 oder H3 oder H4 oder...... . .. 0 Einheit zur Steuerung Diese Einheit ist funktionsgleich mit der Überwachungseinheit, besitzt jedoch anstelle der Anzeigeeinheit 15 Ausgaberelais zur EinzelfahrtsteuerungO Bei ¢berschreiten der eingestellten Toleranz wird die gemeinsame Fahrt durch Relais K7 unterbrochen0 Durch das bzw4 die zusätzlichen Ausgaberelais wird das Nachfahren der einzelnen Antriebe eingeleitet0 Findet innerhalb der eingestellten Zeit der Ausgleich statt, wird die gemeinsame Fahrt automatisch wieder eingeleitet. Findet der Ausgleich nicht statt, wird die gesamte Anlage durch Relais E7 stillgesetzt, Einheit zur Regelung Diese Einheit ist funktionsgleich mit der uberwachungs- und der Steuerungseinheit, sie besitzt jedoch zusätzliche Ausgaberelais, welche bei Erreichung des Zeitpunktes des Anlaufens der Toleranz zeit aus der Überwachungseinheit die jeweiligen schnelleren Antriebe in ihrer Drehzahl solange herabsetzen, bis entweder die Anlage wieder innerhalb der Toleranz läuft, oder die Funktion nach der Steuerungseinheit einsetzt0 LeerseiteAfter the system has been shut down by the monitoring system, it is displayed which drive is not yet within the tolerance. This can be controlled individually be followed up until compensation. When the balance is reached, it expires in each case the relevant display H1 or E2 or H3 or H4 or ....... .. 0 unit for Control This unit has the same function as the monitoring unit however, instead of the display unit 15, output relays for single travel controlO Bei If the set tolerance is exceeded, the shared ride interrupted by relay K7 0 Through which or 4 the additional output relay is the follow-up of the individual drives initiated 0 Finds within the set Once the compensation takes place, the journey together is automatically restarted. If the equalization does not take place, the entire system is shut down by relay E7, Control unit This unit is functionally identical to the monitoring and of the control unit, but it has additional output relays, which are at Reaching the point in time of the start of the tolerance time from the monitoring unit reduce the speed of the respective faster drives until either the system is running again within the tolerance, or the function according to the control unit starts 0 Blank page

Claims

Claims S device for monitoring, control and regulation the synchronism of two or more motorized drives, marked by a h one having a power supply unit (13) and having all inputs and outputs a microprocessor (11) and a program (12) equipped ffberwachungseinheit (10), with a pulse generator for each drive, several the pulse frequencies Relays (K1 to K4 or KZ), directional relay (K5, K6), one of the following drives indicating display unit (15) and / or output relay for single travel control and / or Reduction of the speed of the resp.

the leading drives, a shutdown relay (K7) for interruption or to switch off all drives in the event of non-synchronism.

2. Device according to claim 1, characterized in that d a ß the Display unit (15) is preceded by a driver (a MerstärkerstuSe 16) and the display unit (15) has a plurality of display diodes (H1 to H4 or HX).

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that d a B to the monitoring unit (10) a decade switch (14) for setting the number of pulses and currently setting is connected.

40 Device according to Claims 1 to 3, characterized in that d a ß e.g. with a pulse number of 10 and a time of 2 seconds. the inputs (K1 to E4 or KX) receive pulses which are counted within the microprocessor (11) and compared, with the same counter readings (K1 = K2 = K3 = K4 = ...) the Counter will be set to bull and re-counted, and will however be within a difference of 10 impulses was found in the set time despite the time lapse, then the switch-off relay (K7) is activated and the drives move together shut down.

50 device according to claims 1 to 4, characterized in that d a ß when the set number of pulses is reached by a counter within the Microprocessors (11) a time unit is triggered0 6. Device according to the claims 1 to 5, characterized in that d a B when the direction of rotation changes at a point in time (tx) the counters are counted down and compared negatively0 70 Device according to Claims 1 to 6, characterized in that d a ß for control output relays are provided for the single trip, which when the set Tolerance and interruption of the common drive travel by relay (K7) an each travel cause individual drives, with balancing of all drives the common journey automatically restarted and a shutdown when a synchronous operation is reached of all drives.

8o device according to claims 1 to 7, characterized in that that additional output relays are provided for synchronization control When the time at which the tolerance time starts, the faster in each case Reduce the speed of the drives until either all drives are restored run within the tolerance or all drives are stopped0 9. Setup according to claims 1 to 8, characterized in that d a 13 all electrical and electronic diamond parts connected to one another by electrical lines (17) and are arranged in a common housing.