DE3715587C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Ausbausteuerung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Elektrohydraulische Ausbausteuerungen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt ("Glückauf", 1981, S. 1155-1162; "Glückauf" 1984, S. 135-140; "Glückauf", 1986, S. 543-552; "Glückauf", 1986, S. 1183-1187). In der Bergbaupraxis bewährt haben sich die im Aufbau dezentralen Ausbausteuerungen, bei denen jeder Ausbaueinheit des Gewinnungsstrebs eine eigene elektronische Steuereinheit zugeordnet ist, wobei für die wechselseitige Kommunikation mit serieller Datenübertragung sämtliche Einzelsteuergeräte untereinander sowie ggf. mit einem Zentralsteuergerät über ein Datenübertragungssystem, einem sogenannten Systembus, gekoppelt sind. Die Einzelsteuergeräte sind mit einer Bedieneinheit mit Tastatur versehen, mit deren Hilfe die Einzelsteuerungen (hydraulische Einzelfunktionen), ferner Ablaufsteuerungen an den Nachbar-Ausbaueinheiten sowie ggf. auch Folgesteuerungen bei sogenannten gleitenden Ausbaugruppen durchgeführt werden können. Dabei läßt sich die Anordnung auch so treffen, daß der Start der Folgesteuerung an jeder Ausbaueinheit ausgelöst werden kann, wobei der Ausbaurücker die Wahl hat, die Folgesteuerung von sich weg oder auf sich zu laufen zu lassen.

Bei den bekannten elektrohydraulischen Ausbausteuerungen wird zweckmäßig mit dezentraler Stromversorgung gearbeitet. Bei bekannten Ausbausteuerungen dieser Art ist jeder Ausbaueinheit und damit jedem elektronischen Einzelsteuergerät eine eigene Stromversorgung (Netzgerät) zugeordnet, die ggf. mit der Strebleuchte integriert ist. Solche dezentralen Stromversorgungseinrichtungen zeichnen sich durch hohe Systemsicherheit aus, erfordern aber einen großen Aufwand. Im übrigen ist bei der Vielzahl der normalerweise im Gewinnungsbetrieb befindlichen Ausbaueinheiten und demgemäß der über das Stromversorgungs- und Datenübertragungssystem gekoppelten elektronischen Steuereinheiten der Bau- und Verkabelungsaufwand beträchtlich.

Auf dem Gebiet der Kommunikationstechnik sind Datenübertragungssysteme in zahlreichen Ausführungen bekannt, auch solche, bei denen mehrere Computer-Stationen in einem Netzwerk mit serieller Datenübertragung in einer dezentralen Steuerungsstruktur zusammengeschlossen sind. Will eine Station eine Nachricht übertragen, so prüft sie zuerst, ob das Kabel durch die Übertragung einer anderen Station belegt ist. Liegt eine Belegung vor, so erfolgt keine Übertragung. Bei freiem Netz kann dagegen die Übertragung durchgeführt werden (Zeitschrift "Elektronik" 19/24.9.1982, S. 99-103). Weiterhin sind für den Datenaustausch zwischen mehreren Stationen Bussysteme mit einem oder mit mehreren Übertragungsdrähten in unterschiedlichen Verknüpfungen bekannt, z. B. mit zeitlich gestaffeltem Austausch der Informationen nach dem sogenannten Zeitmultiplexverfahren, wobei in jedem Zeitpunkt nur eine einzige Quelle Daten über den Bus sendet und eine Steuerung für den richtigen Ablauf der Datenübertragung sorgt. Dabei kann auch mit einem redundantem Übertragungssystem gearbeitet werden. Bei Übertragungssystemen mit wahlfreiem Zugriff wird der als Datenstrecke zur Verfügung stehende Bus nach Bedarf und nach vorgegebenen Prioritäten für die Informationsübertragung genutzt. Neben den unidirektionalen Bussystemen, die für den Datenaustausch zwei Übertragungsleitungen (Schreibe- und Lesebus) verwenden, sind auch bidirektionale Bussysteme bekannt, bei denen die Informationen in beiden Richtungen über den Datenbus übertragen werden ("Elektroniker" Nr. 5/1977, EL7-EL15).

Übertragungssysteme der vorgenannten Art, bei denen mehrere Sende- und Empfangsstationen über ein Bussystem so gekoppelt sind, daß jeweils der zuerst auf den als frei erkannten Datenbus zugreifende Sender den Sendebetrieb durchführt, während alle anderen Stationen auf Empfang geschaltet sind und aufgrund der Belegung des gemeinsamen Datenbusses an einem gleichzeitigen Sendebetrieb gehindert werden, sind für elektrohydraulische Ausbausteuerungen in der Vergangenheit nicht in Betracht gezogen worden, zumal hier im allgemeinen etwa 100 bis 200 elektronische Steuereinheiten mit ihren Sende- und Empfangsstationen über das Bussystem gekoppelt werden müssen.

Ausgehend von einer elektrohydraulischen Ausbausteuerung der gattungsgemäßen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde diese Ausbausteuerung bei hoher Leistungsfähigkeit ihres Datenübertragungssystems im Aufbau zu vereinfachen und insgesamt den Bau- und Verkabelungsaufwand bei der gebotenen hohen Betriebssicherheit, wie sie in Bergbau-Untertagebetrieben gefordert werden muß, möglichst klein zu halten.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Ausbausteuerung sind die aufeinanderfolgenden Ausbaueinheiten des Gewinnungsbetriebs hinsichtlich der Stromversorgung ihrer elektronischen Steuereinheiten und der Ventileinheiten zu Gruppen zusammengefaßt, denen jeweils eine eigene eigensichere Gleichstromquelle (Netzgerät) zugeordnet ist. Die Gruppen sind demgemäß von der Stromversorgung autarke eigensichere Systeme. Da in jedem dieser Systeme mehrere Steuereinheiten, im allgemeinen sechs bis fünfzehn Steuereinheiten zusammengefaßt sind, ist der Aufwand an Netzgeräten wie auch der Verkabelungsaufwand gegenüber den bekannten elektrohydraulischen Ausbausteuerungen mit Einzelstromversorgung der Ausbaueinheiten erheblich vermindert. Zugleich ergibt sich gegenüber den Ausbausteuerungen mit zentraler Stromversorgung eine erhöhte Betriebssicherheit. Zugleich sind aber die elektronischen Steuereinheiten sämtlicher Ausbaueinheiten des Gewinnungsbetriebes, also sämtlicher Ausbaugruppen, über ein lineares Bussystem verbunden. Dieses weist einen die jeweils benachbarten Steuereinheiten gruppenübergreifend verbindenden Bus für den bidirektionalen Datenaustausch zwischen den benachbarten Steuereinheiten sowie für jede Gruppe einen Teilbus in Gestalt eines Eindraht-Datenbusses auf, über den die Steuereinheiten der betreffenden Gruppe für den Datenaustausch gekoppelt sind. Das lineare Bussystem umfaßt demgemäß mehrere parallele Datenkanäle, wobei innerhalb jeder Gruppe der die benachbarten Steuereinheiten verbindende bidirektionale Datenbus durch den Teilbus überbrückt wird. Die Teilbusse der aufeinanderfolgenden Gruppen sind dabei galvanisch voneinander getrennt, während die Abschnitte des dem bidirektionalen Datenaustausch dienenden Busses zwischen den Gruppen über galvanisch entkoppelnde Koppelelemente gekoppelt sind, so daß die Information gruppenübergreifend übertragen werden kann. Der bidirektionale Bus kann hierbei in erster Linie dem bidirektionalen Datenaustausch zwischen jeweils benachbarten Einzel-Steuereinheiten dienen, während der von dem Teilbus gebildete zweite Kanal dazu herangezogen werden kann, die Daten innerhalb einer Gruppe (sowie auch von Gruppe zu Gruppe) schneller übertragen zu können.

Innerhalb jeder Gruppe der Ausbau- bzw. der Steuereinheiten ist eine den Datenverkehr über den Teilbus steuernde Überwachungseinrichtung vorgesehen, die bei Belegung des Teilbusses durch die Sendestation einer Steuereinheit die Sendestation der anderen Steuereinheiten an einem Sendebetrieb hindert, so daß jede Steuereinheit mit jeder anderen Steuereinheit ungestört kommunizieren kann. Den Zugriff zu dem Teilbus hat jeweils diejenige Steuereinheit, die bei dem als frei erkannten Teilbus als erste den Sendebetrieb aufnimmt. Dabei ist eine serielle Datenübertragung zwischen den einzelnen Steuereinheiten über nur einen einzigen Übertragungsdraht möglich und jede Konfliktsituation im Datenverkehr ausgeschlossen, wie sie sich ergeben kann, wenn gleichzeitig mehrere Steuereinheiten die Daten in denselben Bus eingeben.

Das vorgenannte redundante Bussystem zeichnet sich durch hohe Betriebssicherheit aus und erlaubt es, mit vergleichsweise hoher Datenübertragungsrate zu arbeiten. Der Teilbus und der bidirektionale Bus lassen sich zusammen mit den beiden elektrischen Leitungsadern der gruppeneigenen Netzgeräte in mehradrigen Kabeln vereinigen, die sich mit Hilfe einfacher Steckverbindungen an den zahlreichen Steuereinheiten kuppeln lassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Ausbausteuerung mit einem einfachen und funktionssicheren Datenübertragungssystem ist im Anspruch 2 angegeben. Hierbei ist der Eindraht-Datenbus über einen Widerstand (pull-up-Widerstand) auf eine elektrische Referenzspannung als Ruhespannung gelegt, die bei Sendebetrieb einer beliebigen Steuereinheit abgebaut wird. Die Steuereinheiten sind dabei jeweils mit einem Schalter versehen, mit dem der Eindraht-Datenbus bei Sendebeginn durch eine der Steuereinheiten auf ein gemeinsames Bezugspotential (insbesondere Masse- bzw. Nullpotential) der Steuereinheiten gezogen wird. Dabei weisen die Steuereinheiten als Tastelement jeweils einen das Potential auf dem Teilbus messenden Komparator auf, der eingangsseitig an den Teilbus und ausgangsseitig einerseits direkt mit dem zugeordneten Mikrocomputer und andererseits über ein Zeitverzögerungsglied, z. B. ein retriggerbares Monoflip mit dem Microcomputer der zugeordneten Steuereinheit verbunden ist, wobei die Verzögerungszeit der Verzögerungsglieder größe ist als die maximale Dauer des positiven bzw. inaktiven Signalpegels der gesendeten Daten. Die genannten Schalter bilden zweckmäßig zugleich die Sendeschalter, die im Sendebetrieb elektronisch geschaltet werden, wobei sich im Eindraht-Datenbus die Referenzspannung periodisch auf- und abbaut.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Gruppe an Steuereinheiten über einen Stromeinspeiseadapter mit der eigensicheren Stromquelle, d. h. dem Netzgerät, verbunden. Dabei wird zweckmäßig der genannte Teilbus am zugeordneten Stromeinspeiseadapter über den Widerstand (pull-up-Widerstand) an die Referenzspannung angelegt. Der vorgenannte Widerstand ist also Bestandteil des Stromeinspeiseadapters, über den die Gruppe der Steuereinheiten elektrisch versorgt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Datenübertragungs­ system schematisch in einem Schaltbild;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße elektrohydraulische Ausbausteuerung, bei der das Datenüber­ tragungssystem gemäß Fig. 1 mit besonde­ rem Vorteil verwendbar ist, wobei Fig. 2 lediglich die Ausbausteuerung im Streb­ endbereich schematisch wiedergibt;

Fig. 3 die elektrohydraulische Ausbausteuerung gemäß Fig. 2 in einem Ausschnitt für einige wenige Einzelsteuereinheiten einer Gruppe mit zugeordneter Strom­ versorgung.

Fig. 1 zeigt ein Datenübertragungssystem für eine Gruppe von elektronischen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n , diejeweils eine mikrocomputergesteuerte Sende- und Empfangsstation bilden. Diese Mikrocomputer sind in Fig. 1 mit MC bezeichnet. Die Kommunikation zwischen sämtlichen elektronischen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n erfolgt bei dem gezeigten Beispiel über einen Eindraht-Datenbus 1. Die Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n besitzen ein gemeinsames Bezugspotential, das durch die mit 2 bezeichnete Verbindung gegeben ist. Die das Bezugspotential bildende Leitung 2 kann mit der Masse 3 verbunden sein. Der Eindraht-Datenbus 1 kann dagegen über einen Pull-up-Widerstand 4 an eine Referenzspannung einer nicht dargestellten Strom­ quelle angeschlossen sein, die bei elektro­ hydraulischen Ausbausteuerungen eine eigensichere Gleich­ stromquelle darstellt. Der Eindraht-Datenbus 1 ist demgemäß über den Widerstand 4 an das höhere Spannungspotential gelegt.

Der Mikrocomputer MC der einzelnen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n sind jeweils über eine elektrische Verbindung 5 mit dem Eindraht-Datenbus 1 verbunden. Dabei ist jede der an­ geschlossenen Sende- und Empfangsstationen der Mikrocomputer MC mit einem Schalter S versehen, der elektronisch geschal­ tet werden kann und mit dessen Hilfe der Datenbus 1 auf das niedrigere Bezugspotential der Leitung 2 gezogen werden kann. Ist ein Schalter S der verschiedenen Steuereinheiten ge­ schlossen, so liegt das Potential des Eindraht-Datenbusses 1 auf dem niedrigeren Bezugspotential. Sind dagegen alle Schalter S geöffnet, so ist das Potential des Eindraht- Datenbusses 1 gleich der (positiven) Betriebs- bzw. Referenz­ spannung, da durch den Widerstand 4 in diesem Fall kein Strom fließt.

Alle Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n besitzen als Tast- oder Meßglied einen Komparator K, der eingangsseitig über die elek­ trische Verbindung 5 mit dem Datenbus 1 verbunden ist. Aus­ gangsseitig sind die Komparatoren K einerseits über eine Ver­ bindung 6 unmittelbar und andererseits über ein Zeitverzöge­ rungsglied VZ mit dem zugeordneten Mikrocomputer MC der Steuereinheit verbunden. Das Zeitverzögerungsglied VZ besteht z. B. aus einem retriggerbaren Monoflop. Die Mikrocomputer MC der verschiedenen Steuereinheiten sind in der Lage, den zu­ geordneten elektronischen Schalter S über ihren Ausgang 7 zu schalten. Die Schalter S bilden dabei zugleich die Sende­ schalter der mikrocomputergesteuerten Sende- und Empfangs­ stationen.

Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Datenübertra­ gungssystems ist wie folgt:

Die Komparatoren K in allen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n messen das elektrische Potential auf dem gemeinsamen Daten­ bus 1. Sind keine Sendeaktivitäten auf dieser Bus-Leitung, so ist das Potential des Datenbusses 1 gleich der Referenz­ spannung, da alle Schalter S geöffnet sind. Wenn der Daten­ bus 1 über eine Zeitspanne hinweg, die mindestens der Ver­ zögerungsdauer der Verzögerungsglieder VZ entspricht, auf dem Referenzspannungspegel liegt, so wird der Datenbus 1 von jeder Steuereinheit als für den Sendebetrieb freigegeben erkannt.

Wenn an einer der vorhandenen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n der Mikrocomputer MC, z. B. ausgelöst durch Tastenbetäti­ gung an der betreffenden Steuereinheit, auf Sendebetrieb geht, so betätigt er seinen elektronischen Schalter S, wo­ durch die elektrischen Sendesignale (Spannungssignale) in den Datenbus 1 gegeben werden. Wenn im Sendebetrieb der Schalter S schließt, sinkt die Spannung des Datenbusses 1 auf das Bezugspotential 3 mit der Folge, daß alle anderen Steuereinheiten den gemeinsamen Datenbus 1 als belegt an­ sehen, d. h. gegen eigenen Sendebetrieb gesperrt werden. In der Praxis wird demgemäß derjenige Mikrocomputer, der bei freigegebenem Datenbus 1 den Sendebetrieb als erster auf­ nimmt, die Mikrocomputer an den anderen Steuereinheiten für den Sendebetrieb so lange sperren, bis der sendende Mikro­ computer seinen Sendebetrieb beendet hat. Der Mikrocomputer MC in der Sende- und Empfangsstation, der den Datenbus 1 als erster für sich in Anspruch genommen hat, gibt seine Sendedaten durch periodisches Schalten des elektronischen Schalters S auf den gemeinsamen Datenbus 1, während alle anderen Sende- und Empfangsstationen auf Sendeempfang ge­ schaltet sind. Über die unverzögerte Ausgangsleitung 6 des Komparators K gelangen die Sendedaten der auf den Datenbus 1 zugreifenden Sende- und Empfangsstationen an die Empfangs­ einrichtungen der auf Empfang stehenden Steuereinheiten.

Für die zuverlässige Funktion des vorstehend erläuterten Datenüberwachungssystems erforderlich ist es, daß im Sende­ betrieb die maximale Dauer eines positiven Signalpegels (Schalter S geöffnet) kleiner ist als die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes VZ. Das bedeutet, daß eine Steuer­ einheit mit ihrer Sende- und Empfangsstation immer erst dann auf den Datenbus 1 zurückgreifen kann, wenn dieser minde­ stens für die Dauer der Verzögerungszeit der Verzögerungs­ glieder VZ auf dem Referenzspannungspegel liegt.

Da über den gemeinsamen Datenbus 1 zwischen den einzelnen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n Informationen ausgetauscht werden, lassen sich auch die Zugriffsprioritäten der Sende- und Empfangsstationen der verschiedenen Steuereinheiten steuern. Somit ist sowohl ein asynchroner Bus-Zugriff als auch ein synchronisierter Bus-Zugriff möglich.

Bei einer elektrohydraulischen Ausbausteuerung bilden die Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n die Einzelsteuergeräte der hydraulischen Ausbaueinheiten, die, wie bekannt, aus Ausbau­ schilden, Ausbauböcken od. dgl. bestehen können. Die bau­ eigenen Steuereinheiten St ₁, St ₂ . . . St _n steuern hierbei Elektromagnetventile, durch deren Betätigung die verschie­ denen hydraulischen Arbeitszylinder der Ausbaueinheiten mit den hydraulischen Druck- oder Rücklaufleitungen verbunden werden. Dabei weist jede Steuereinheit eine eigene Bedien­ einheit mit Tastatur auf, so daß an jeder Ausbaueinheit durch Tastendruck die verschiedenen Arbeitsfunktionen für die Nachbar-Ausbaueinheiten ausgelöst werden können.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße elektrohydraulische Aus­ bausteuerung im Endbereich eines Gewinnungsstrebs 8, dessen Abbau- bzw. Kohlenstoß mit 9 bezeichnet ist. Der hydraulische Schreitausbau besteht, wie bekannt, aus einzelnen Ausbauein­ heiten, die in einer Reihe nebeneinander angeordnet und mit ihren Schreitwerken z. B. am rückbaren Strebförderer 10 an­ geschlossen sein können, der in diesem Fall das Schreit­ widerlager bildet. Die gesamte Ausbaureihe ist bezüglich der Stromversorgung ihrer elektronischen Steuereinheiten in Gruppen unterteilt, wobei jede Gruppe etwa sechs bis fünfzehn, vorzugsweise achs bis zwölf Steuereinheiten (Aus­ baueinheiten) umfaßt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind lediglich die letzten drei Gruppen I, II und III im Streb 8 gezeigt, wobei jede dieser Gruppen zehn Steuerein­ heiten St ₁ bis St ₁₀ umfaßt. Jeder Gruppe I, II, III usw. ist eine eigene Stromquelle in Gestalt eines eigensicheren Netz­ gerätes 11 zugeordnet, das z. B. eine Gleichstromspannung von 12 V liefert. Die Netzgeräte 11 sind eingangsseitig an eine gemeinsame 220 V-Wechselstromleitung 12 angeschlossen, die längs durch den Streb 8 verlegt ist. Die einzelnen Gruppen I, II, III usw. sind galvanisch gegeneinander getrennt. Die Netzgeräte 11 sind jeweils über einen Stromeinspeiseadapter 13 an die zugeordnete Gruppe I, II, III usw. angeschlossen. Sämtliche Steuereinheiten St ₁ bis St ₁₀ jeder Gruppe I, II, III usw. sind untereinander über ein Datenübertragungssystem mit auf Referenzspannung gehaltenem Datenbus 1 verbunden. Der Eindraht-Datenbus 1 erstreckt sich demgemäß jeweils nur über eine einzelne Gruppe I, II, III usw.

Fig. 3 zeigt aus einer einzelnen Gruppe I, II, III usw. zwei benachbarte Steuereinheiten St ₉ und St ₁₀ zusammen mit dem zu­ geordneten Stromeinspeiseadapter 13 und der eigensicheren Stromquelle 11, über die sämtliche Steuereinheiten der be­ treffenden Gruppe versorgt werden. Jede Ausbaueinheit weist, wie bekannt, eine Ventileinheit 14 auf, die eine mehr oder weniger große Anzahl an Elektromagnetventilen umfaßt, über welche die verschiedenen Arbeitsfunktionen der Ausbaueinhei­ ten, nämlich die Grundfunktionen Stempel-Rauben, Stempel- Setzen, Schreiten und Rücken, sowie ggf. zusätzliche Arbeitsfunktionen, z. B. Ein- und Aushub von Vorpfändkappen, von Spaltabdeckungen, von Eckzylindern, von Richt- und Steuerzylindern u. dgl. bewirkt werden.

Innerhalb jeder Gruppe I, II, III sind die Steuereinheiten St ₁ bis St ₁₀ untereinander und mit den Stromeinspeiseadaptern 13 über mehradrige Kabel 15 verbunden. Diese sind vorzugs­ weise als vieradrige Schlauchkabel ausgebildet, die mittels vierpoliger Steckverbinder an den Steuereinheiten angeschlos­ sen werden können.

In Fig. 3 sind die Kabel 15 mit ihren vier Leitungsadern gezeigt. Die Leitungsadern 16 und 17 bilden die Stromver­ sorgungsleiter, die mit den beiden Anschlüssen 11′ und 11′′ des zugeordneten Netzgerätes 11 verbunden sind. Eine dritte Leitungsader 18 der Kabel 15 bildet den in Fig. 1 gezeigten Datenbus 1, der sich nur über die Länge der betreffenden Ausbaugruppe, also über eine Teillänge des Gewinnungsstrebs, erstreckt und demgemäß einen sogenannten Teilbus bildet. Am zugeordneten Stromeinspeiseadapter 13 ist dieser Teilbus 18 über den in Fig. 1 gezeigten Pull-up-Widerstand 4 an das höhere elektrische Potential der Stromquelle 11, welches die Referenzspannung darstellt, angeschlossen.

Die Stromversorgungsadern 16 und 17 der Kabel 15 sind an den zugeordneten Stromeinspeiseadaptern 13 bei 19 galvanisch ge­ genüber der benachbarten Gruppe getrennt. Auch die Leitungs­ ader 18, die gemäß Fig. 1 den Datenbus 1 bildet, ist an dem zugeordneten Stromeinspeiseadapter 13 gegenüber der entspre­ chenden Teilbus-Leitung 18 der benachbarten Gruppe getrennt. Die vierte Leitungsader 20 der Kabel 15 verbindet die be­ nachbarten Steuereinheiten St ₁ bis St ₁₀ untereinander. Diese Leitungsader 20 bildet einen sogenannten bidirektionalen Datenbus für die Nachbar-Kommunikation der Steuereinheiten. Dieser Datenbus ist gruppenübergreifend durchgeführt, was besagt, daß der Datenbus 20 der einen Gruppe mit demjenigen der benachbarten Gruppe(n) für die Datenübertragung verbunden ist, und zwar an den verschiedenen Stromeinspeiseadaptern 13 über ein optoelektronisches Kopplungselement 21 od. dgl.

Die Datenstrecken 18 und 20 bilden ein redundantes Übertra­ gungssystem, wobei der durchgehende Datenbus 20 jeweils im wesentlichen der unmittelbaren Nachbar-Kommunikation dient, während über den Datenbus 18 bzw. 1 Sendedaten über größere Entfernungen übermittelt werden können. Diese Sendedaten können am Ende jeder Gruppe über die Steuereinheit St ₁₀ bzw. St ₁ auf dem Wege über den Datenbus 20 zur Steuereinheit St ₁ bzw. St ₁₀ der Nachbargruppe übertragen werden.

Die von den Steuereinheiten St ₁, St ₂ usw. räumlich getrenn­ ten Ventileinheiten 14 sind von der zugeordneten Steuerein­ heit über eine Ansteuereinheit 14′ ansteuerbar. Dabei erfolgt die Verbindung der Ansteuereinheiten 14′ mit den zugeordneten Steuereinheiten St ₁ bis St ₁₀ über mehradrige Kabel 22, die zweckmäßig ebenfalls als vieradrige Kabel ausgebildet sind und den Kabeln 15 entsprechen können. Die Anordnung wird vor­ teilhafterweise so getroffen, daß zwei Leitungsadern der Ka­ bel 22 der Stromversorgung der Elektromagnetventile der Ven­ tileinheiten dienen, während die beiden anderen Leitungs­ adern dieser Kabel 22 der Ansteuerung und Rückmeldung die­ nen. Die Ansteuereinheiten 14′ werden hierbei mit einem kleinen Mikroprozessor versehen, der über die vorgenannten Signalleitungen der Kabel 22 angesteuert werden kann, um die Magnetventile, die der gewünschten Funktion zugeordnet sind, an den Strom zu legen. Anstelle der vorgenannten Mikropro­ zessoren kann an jeder Ventileinheit 14 aber auch ein Schie­ beregister vorgesehen werden, das über die Signaladern der Kabel 22 vom zugeordneten Steuergerät aus angesteuert wird, um die betreffenden Elektromagnetventile entsprechend der gewünschten Funktion an den Strom zu legen.

Wie Fig. 2 zeigt, kann z. B. im Strebendbereich ein an sich bekanntes Zentralsteuergerät 23 vorgesehen sein, das über ein eigensicheres Netzgerät 24 mit Strom versorgt wird und an das die Steuereinheiten innerhalb des Gewinnungsstrebs 8 über eine Leitungsverbindung 25 angeschlossen sind, die der Kommunikation der im Streb 8 befindlichen Steuereinheiten St mit dem Zentralsteuergerät 23 dienen.

Die in Fig. 1 gezeigten Verzögerungsglieder VZ können auch software-mäßiger Bestandteil der Mikrocomputer MC sein.

Claims (5)

1. Elektrohydraulische Ausbausteuerung mit den einzelnen Ausbaueinheiten zugeordneten, deren Ventileinheiten steuernden elektronischen Steuereinheiten, die jeweils eine mikrocomputergesteuerte Sende- und Empfangsstation aufweisen und über ein der Datenübertragung dienendes Bussystem miteinander gekoppelt sind, gekennzeichnet durch, folgende Merkmale:

• (a) die Steuereinheiten (St₁, St₂, usw.) aufeinanderfolgender Ausbaueinheiten sind hinsichtlich ihrer Stromversorgung zu Gruppen (I, II, III, usw.) zusammengefaßt, denen jeweils eine eigensichere Gleichstromquelle (11) zugeordnet ist;
• (b) das Bussystem weist einen die jeweils benachbarten Steuereinheiten (St₂, St₂, usw.) gruppenübergreifend verbindenden Bus (20) für den bidirektionalen Datenaustausch zwischen den benachbarten Steuereinheiten sowie für jede Gruppe (I, II, III usw.) einen Teilbus (18) in Gestalt eines Eindraht-Datenbusses auf, über den die Steuereinheiten (St₁, St₂, usw.) der betreffenden Gruppe für den Datenaustausch gekoppelt sind, wobei die Teilbusse (18) der aufeinanderfolgenden Gruppen (I, II, III usw.) galvanisch voneinander getrennt sind und die Abschnitte des dem bidirektionalen Datenaustausch dienenden Busses (20) zwischen den Gruppen über galvanisch entkoppelnde Koppelelemente (21) gekoppelt sind;
• (c) innerhalb jeder Gruppe (I, II, III usw.) ist eine den Datenverkehr über den Teilbus (18) steuernde Überwachungseinrichtung vorgesehen, die bei Belegung des Teilbusses (18) durch die Sendestation einer Steuereinheit die Sendestation der anderen Steuereinheiten an einem Sendebetrieb hindert;
• (d) die den Teilbus (18) bildende Leitungsader ist zusammen mit der den Datenbus (20) für den bidirektionalen Datenaustausch bildende Leitungsader und den der Stromversorgung dienenden Leitungsadern (16, 17) zu einem mehradrigen Kabel (15) vereinigt.

2. Elektrohydraulische Ausbausteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß innerhalb der Gruppe (I, II, III usw.) der Teilbus (18) über einen Widerstand (Pull-up-Widerstand 4) auf eine elektrische Referenzspannung als Ruhespannung gelegt ist,
• b) daß die Steuereinheiten (St₁, St₂, St₃, . . .) jeweilige mit einem Schalter (S) versehen sind, mit dem der Teilbus (18) bei Sendebeginn durch eine der Steuereinheiten auf ein gemeinsames Bezugspotential (3) der Steuereinheiten gezogen wird,
• c) daß ferner die Steuereinheiten (St₁, St₂, St₃, . . . ) als Tastglied jeweils einen das Potential auf dem Teilbus (1/18) messenden Komparator (K) aufweisen, der eingangsseitig an den Teilbus (1/18) und ausgangsseitig einerseits direkt mit dem zugeordneten Mikrocomputer (MC) und andererseits über ein Zeitverzögerungsglied (VZ), z. B. ein retriggerbares Monoflop, mit dem Mikrocomputer (MC) der zugeordneten Steuereinheit verbunden sind, wobei die Verzögerungszeiten der Verzögerungsglieder (VZ) größer sind als die maximale Dauer des inaktiven Signalpegels der gesendeten Daten.

3. Elektrohydraulische Ausbausteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S) Sendeschalter sind, die im Sendebetrieb von den zugeordneten Mikrocomputern (MC) der Steuereinheiten (St₁, St₂, St₃, usw.) elektronisch geschaltet werden.

4. Elektrohydraulische Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe (I, II, III usw.) an Steuereinheiten (St₁, St₂, St₃, . . .) über einen Stromeinspeiseadapter (13) mit der eigensicheren Stromquelle (11) verbunden ist und daß der Teilbus (18) am Stromeinspeiseadapter (13) über den Widerstand (4) an die Referenzspannung angelegt ist.

5. Elektrohydraulische Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheiten (14) je eine Ansteuereinheit (14′) mit einem Schieberegister oder einem Mikroprozessor od. dgl. aufweisen, der von der zugeordneten Steuereinheit über ein mehradriges Kabel (22) ansteuerbar ist, das zwei der Stromversorgung dienende Leitungsadern sowie mindestens eine der Signalübertragung dienende weitere Leitungsader aufweist.