DE3819994A1 - Schaltungsanmeldung zur ueberwachung wenigstens eines parameters eines betriebsmittels - Google Patents
Schaltungsanmeldung zur ueberwachung wenigstens eines parameters eines betriebsmittelsInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung
zur Überwachung wenigstens eines Parameters, wie
Drehzahl, Temperatur u.dgl., einer zu Überwachenden
Einrichtung, nämlich einem Motor u. dgl., mit den Merk
malen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Eine Vielzahl von Vorgängen, wie Bewegung u.dgl., lau
fen heute in Maschinen automatisch ab, weshalb beson
dere Überwachungseinrichtungen notwendig sind, um eine
Fehlfunktion zu vermeiden. Beispielsweise ist es bei
Bearbeitungszentren erforderlich, die Spindeldrehzahl
oder die Motorendrehzahl zu Überwachen und bei über
schreiten der maximal zulässigen Drehzahl unabhängig
von der normalen Steuerung die Anlage, zumindest je
doch den fehlerhaften Antrieb, stillzusetzen. Zu
diesem Zweck werden Drehzahlwächter verwendet, die
mit den einzelnen Antrieben verbunden sind. Kritisch
wird die Sache jedoch dann, wenn der Drehzahlwächter
selbst aufgrund eines Defektes ausfällt, was nicht
ausgeschlossen ist, da der Drehzahlwächter aus einer
Vielzahl elektrischer und elektronischer Bauelemente
besteht, die selbst ausfallen können.
Je nachdem, welches Bauelement den Fehler hat, kann der
Drehzahlwächter an seinem Ausgang ein Signal liefern,
das zum Stillsetzen der Maschine führt oder das Signal
simuliert den ordnungsgemäßen Betriebszustand. In der
Regel ist der Ausfall in Richtung auf eine Simulation
einer fehlerhaften Maschine ungefährlich, während der
andere Fehlerfall zu gefährlichen Betriebssituationen
führt.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Schaltungsanordnung zur überwachung wenigstens eines
Parameters eines Betriebsmittels zu schaffen, die
in der Lage ist, sich selbst zu überwachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schal
tungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1
gelöst. Dadurch, daß die Schaltungsanordnung Mittel
zur Erhöhung der Funktionssicherheit sowie zum Erken
nen von Funktionsstörungen enthält, ist sie in der
Lage, zumindest beim Auftreten eines einzigen fehler
haften Bauelementes ein definiertes vorhersehbares
Schaltverhalten zu zeigen. Dieses definierte Schalt
verhalten kann je nach der gewünschten Art entweder
im Ausschalten oder im zwangsweisen Beibehalten des
Schaltzustandes liegen.
Die Mittel zur Erhöhung der Funktionssicherheit und
zum Erkennen von Funktionsstörungen können darin
bestehen, einen weiteren Meßkanal mit einem zusätz
lichen Sensor zu verwenden, wobei in einer Vergleichs
schaltung die Ausgangssignale der beiden Meßkanäle
miteinander verglichen werden und in Abhängigkeit von
dem Vergleich ein Fehlersignal erzeugt wird. Dabei
wird die Funktionssicherheit weiter vergrößert, wenn
auch die Vergleichsschaltung zweikanalig aufgebaut
ist.
Wenn das Grenzwertsignal, das am Ausgang des Meßkanals
ansteht, ein binäres Digitalsignal ist, wird die über
wachung und Auswertung besonders einfach, da Zwischen
zustände nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Das
gleiche gilt für das Referenzsignal, das vorzugsweise
deswegen ebenfalls ein Digitalsignal ist.
Eine besonders große Eigensicherheit wird erreicht,
wenn sowohl das für den zu überwachenden Parameter
als auch das das Referenzsignal kennzeichnende Signal
jeweils Frequenzsignale sind, die miteinander ver
glichen werden. Bei Ausfall eines der Signale näm
lich spricht zwangsläufig die Vergleichsschaltung
an, was eine wesentlich höhere Sicherheit als beim
Vergleich zweier Gleichsignale ergibt, weil in diesem
Fall das Fehlverhalten eines Bauelementes zur Simu
lation eines Gleichsignales, nie jedoch zur Simula
tion eines Frequenzsignales führen kann.
Eine Vergleichseinrichtung,die ohne Speicherkondensa
toren auskommt und deswegen leicht auf andere Referenz
signale einstellbar ist, enthält einen Zähler mit
einem Takt- und einem Rücksetzeingang sowie ein
Flipflop, das mit einem Eingang an den Ausgang des
Zählers angeschlossen ist und der das an seinem ande
ren Eingang mit einem Frequenzsignal beaufschlagt
ist, das dem Rücksetzeingang des Zählers zugeführt
wird, wobei ein als Referenzsignal dienendes Fre
quenzsignal an dem Zähleingang des Zählers einge
speist wird. Mit Hilfe einer nachfolgenden Logik
schaltung wird ein Ausgangssignal des Flipflops auf
Koinzidenz mit dem differenzierten Frequenzsignal
am Rücksetzeingang des Zählers verglichen. Diese
Schaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn
an dem Sensor des Meßkanals ein Wechselsignal an
steht, bei dem die Frequenz für den zu überwachenden
Parameter kennzeichnend ist, wie dies beispielsweise
für Drehzahlen gilt, die mit Hilfe eines Gebers ge
messen werden, der ein periodisches Signal abgibt.
Die Eingabe des Referenzwertes kann auch bei einer
Frequenzvergleichsmessung digital erfolgen, wenn an
die digitale Eingabeeinrichtung ein Digital-Analog-
Wandler angeschlossen ist, der seinerseits einen
spannungsabhängigen Oszillator steuert. Das Ausgangs
signal dieses Oszillators bildet dann das zweite
Frequenzsignal. Um zu vermeiden, daß die Schaltungs
anordnung in der Nähe des Grenzwertes unter Umständen
pendelt, in der Weise, daß sie kurzfristig ein Signal
zum Abschalten gibt, woraufhin der Grenzwert unter
schritten und daraufhin das Abschaltsignal zurück
genommen wird, ist es vorteilhaft, wenn jeder der
beiden Kanäle eine Hysterese aufweist, in der Weise,
daß beim über- oder Unterschreiten des Grenzwertes
in dem jeweiligen Kanal durch entsprechend schaltungs
technische Mittel der Grenzwert in dem jeweiligen
Kanal im Sinne einer Verschärfung des Abschaltkrite
riums verändert wird.
Die Schaltstufe arbeitet bei Verwendung eines Oszilla
tors zur Stromversorgung der Schaltstrecken besonders
sicher, weil ohne das selbsterzeugte Oszillatorsignal
die Schaltstrecken zwangsläufig in der gewünschten
Weise geschaltet werden. Dabei läßt sich die Sicher
heit durch Verwendung einer galvanischen Trennung, bei
spielsweise einer transformatorischen Trennung, zwischen
dem Oszillator und den stromversorgten Schaltstrecken
noch erhöhen.
Im Falle der Verwendung von Relais für die Schaltstrecken
können diese wechselseitig so verschaltet werden, daß
bei einem Festbrennen des einen Relais zwangsläufig
die Schaltung nicht mehr initialisierbar ist.
Eine besonders einfache Oszillatorschaltung enthält
zwei in Serie geschaltete Inverter, zu denen eine
Serienschaltung aus einem Widerstand und einem Kon
densator parallel liegt, während ein zweiter Wider
stand von dem Ausgang des ersten Inverters zu der
Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand und dem
Kondensator der Serienschaltung führt. Die Sperrein
gänge des Oszillators sind über Dioden mit dem Ein
gang des ersten Inverters verbunden, so daß, wenn nur
einer der Sperreingänge, beispielsweise bei positiver
Logik ein L-Signal führt, die Oszillatorschwingungen
abreißen und die Schaltstufe in den Ausschaltzustand
übergeht.
Wenn es darum geht, auch den Stillstand von sich
drehenden Teilen zu erkennen, können die Mittel zur
Erhöhung der Funktionssicherheit und zum Erkennen
von Funktionsstörungen eine weitere Schaltstufe auf
weisen, die im wesentlichen genau so aufgebaut ist
wie die erste Schaltstufe, wobei jedoch die Signale
zum Sperren des Oszillators über retriggerbare Mono
flops erhalten werden, in die das Frequenzsignal
eingespeist wird, das für den zu überwachenden Para
meter kennzeichnend ist. Im Falle eines Ausbleibens
des Frequenzsignals oder einer zu niedrigen Frequenz
werden die Sperreingänge im Sinne eines Abschaltens
des Oszillators von den Monoflops beaufschlagt.
Schließlich ist es möglich, bei Verwendung von Nähe
rungsschaltern als Sensoren deren ordnungsgemäße Lage
durch die Verwendung eines Fensterdiskriminators zu
überprüfen, um sicherzustellen, daß der Näherungsge
ber weder zu nahe noch zu weit weg von dem zu über
prüfenden Maschinenteil angeordnet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
zum überwachen der Drehzahl eines Motors
auf überschreiten eines Maximalwertes,
Fig. 2 den Oszillator der Schaltstufe aus der Schal
tungsanordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 das Impulsdiagramm eines Kanals der Schaltungs
anordnung nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zum Erkennen des
Stillstandes des Motors zur Verwendung in
Verbindung mit der Schaltungsanordnung nach
Fig. 1 und
Fig. 5 eine Schaltungsanordnung zum Erkennen der
richtigungen Lage eines Näherungsgebers, eben
falls in Verbindung mit der Schaltungsanord
nung nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine Überwachungsschaltung 1 zum Über
wachen beispielsweise der Drehzahl eines nicht wei
ter gezeigten Elektromotors veranschaulicht. Die
Überwachungsschaltung 1 enthält einen Meßkanal 2
sowie zur Erhöhung der Funktionssicherheit und der
Redundanz der Überwachungsschaltung 1 einen weiteren
Meßkanal 2′, der, wie durch die Wahl des Bezugszeichens
angedeutet ist, den identischen Aufbau aufweist wie
der Meßkanal 2. An die beiden Kanäle 2, 2′ schließt
sich eine Vergleichsschaltung 3 an, die ebenfalls
zur Erhöhung der Funktionssicherheit zweikanalig
ist, wie dies im einzelnen weiter unten ausgeführt
ist und die die Ausgangssignale der beiden Meßkanäle
2, 2′ miteinander vergleicht, um in Abhängigkeit
von dem Zustand der Ausgangssignale eine nachfol
gende Schaltstufe 4 anzusteuern, die ihrerseits
Schaltstrecken 5 und 6 enthält, über die die Strom
zufuhr des Elektromotors, der beispielsweise zu einem
Bearbeitungszentrum gehört, zu steuern, oder die in
eine weitere Steuerschaltung für den Motor einge
schleift sind, um das Ein- oder Ausschalten des
Motors zu erzwingen bzw. im Fehlerfall zu verhin
dern.
Da die beiden Meßkanäle 2, 2′ identisch aufgebaut
sind, genügt es, wenn sich im folgenden die Beschrei
bung auf den Meßkanal 2 beschränkt, da sie sinnge
mäß für den gleich aufgebauten Meßkanal 2′ gilt.
Der Meßkanal 2 enthält zur Überwachung des Motor
parameters, in diesem Falle der Drehzahl, einen
Sensor 7 in Gestalt eines induktiven Näherungsge
bers, der mit seiner Meßfläche 8 neben einer mit
dem Motor unmittelbar verbundenen Schlitzblende 9
angeordnet ist. An seinem Ausgang 10 erzeugt der
Sensor 7 ein Frequenzsignal, das der Drehzahl des
zu überwachenden Motors proportional ist und einen
mehr oder weniger rechteckigen Verlauf aufweist.
Dieses Frequenzsignal gelangt in einen Signalein
gang 11 einer Grenzwerterkennungseinrichtung 12, die
das eingespeiste Meßsignal am Signaleingang 11 mit
einem Referenzsignal vergleicht, das über einen
Referenzsignaleingang 13 in die Grenzwerterkennungseinrich
tung eingespeist wird. Die Grenzwerterkennungsein
richtung 12 enthält, bezogen auf die Signallaufrich
tung, zunächst eine Impulsformerstufe 14, in der
das Meßsignal, das über den Eingang 11 ankommt, in
ein Rechtecksignal umgeformt wird, dessen Tastver
hältnis dem Meßsignal entspricht und dessen Ampli
tude einen Einheitswert aufweist. Dieses so gewon
nene Rechtecksignal wird von der Impulsformerstufe
an einem Ausgang 15 abgegeben und in ein Differenzier
glied 16 eingespeist. Das Differenzierglied 16 be
steht aus der Serienschaltung eines Kondensators
17 sowie eines Widerstandes 18, wobei der Wider
stand 18, wie gezeigt, mit der positiven Versorgungs
spannung U B der Schaltung verbunden ist, während der
Kondensator 17 an den Ausgang 15 angeschlossen ist.
Eine Verbindungsstelle 19 des Differenziergliedes
16 bildet dessen Ausgang, der mit einem Eingang
21 eines Inverters oder Impulsformers 22 verbunden
ist. Von hier aus gelangt das differenzierte, und
damit in einen negativen Nadelimpuls umgewandelte
Signal in einen Rücksetzeingang 23 eines Binär
zählers oder -teilers 24, der einen Zähl- oder Takt
eingang 25 sowie einen Ausgang 26 aufweist.
Dem Zähler 24 folgt ein weiteres Differenzierglied 27,
bestehend aus der Serienschaltung eines Widerstandes
28 sowie eines Kondensators 29 und einem einen
Signalausgang 31 bildenden Verknüpfungspunkt zwischen
dem Kondensator 29 und dem Widerstand 28. Das Differen
zierglied 27 liegt zwischen der positiven Versorgungs
spannung U B und dem Ausgang 26 des Zählers 24, wäh
rend der Ausgang 31 des Differenziergliedes 27 mit
einem Rücksetzeingang 32 eines RS-Flipflops 33 ver
knüpft ist. Das Flipflop 33 weist einen Setzein
gang 34 sowie einen Ausgang 35 auf
und dient dazu, die Koinzidenz zwischen einem
Umschaltimpuls an dem Rücksetzeingang 32 mit einem
Impuls an dem Setzeingang 34 zu vergleichen. Ein
weiteres Differenzierglied 36, bestehend aus der
Serienschaltung eines Kondensators 37 und einem
Widerstand 38, legt mit seinem Ausgang 39 an dem
Setzeingang 34, während der Kondensator 37 an
den Ausgang 19 des Differenziergliedes 16 angeschlos
sen ist. Das Differenzierglied 36 ist in der gleichen
Weise aufgebaut und mit U B verbunden wie das Dif
ferenzierglied 16.
An das Flipflop 33 schließt sich ein UND-Glied 41
mit zwei Eingängen 42, 43 sowie einem Ausgang 44
an, der gleichzeitig den Ausgang der Grenzwert
erkennungseinrichtung 12 und damit auch des Meß
kanals 2 bildet. Der Eingang 42 ist mit dem
Ausgang 35 des Flipflops 33 verschaltet,
während der Eingang 43 an einem Ausgang 45 eines
ODER-Gliedes 46 mit den beiden Eingängen 47 und 48
liegt. Der Eingang 47 ist zu dem Ausgang 44 hin ver
bunden, während der Eingang 48 an dem Ausgang 19
des Differenziergliedes 16 liegt.
Das an dem Referenzeingang 13 eingespeiste Signal
ist ein binär codiertes statisches Digitalsignal,
wie dies durch Codierschalter 51 angedeutet ist.
Das hiermit erhaltene Binärsignal gelangt in einen
Digital-Analog-Wandler 52, der an seinem Ausgang 53
eine Analogspannung abgibt, die dem eingestellten
Digitalwert proportional ist. Diese Analogspannung
an dem Ausgang 53 steuert einen Eingang 54 eines
VCO 55, der seinerseits mit seinem Ausgang 56 an
den Zähleingang 25 des Zählers angeschlossen ist.
Ein weiterer Eingang 57 des VCO 55 dient
dazu, die Frequenz des an dem Ausgang 56 abgegebe
nen Frequenzsignals gegenüber dem an dem Eingang
54 eingestellten Wert zu vermindern. Das Signal
hierzu kommt, wie weiter unten erläutert ist, aus
der Vergleichsschaltung 3.
Die Vergleichsschaltung 3 ist, wie erwähnt, zwei
kanalig aufgebaut und enthält zwei die beiden Ka
näle bildende NAND-Glieder 59 und 59′, in denen
die Ausgangssignale der beiden Grenzwerterkennungs
einrichtungen bzw. der beiden Meßkanäle 2, 2′ mit
einander verglichen werden. Die beiden NAND-Glieder
59 und 59′ und ihre Signalein- und -ausgänge sind
deswegen mit denselben Bezugszeichen, jedoch mit
und ohne Apostroph bezeichnet, um die Zuordnung zu
den Meßkanälen 2, 2′ zu versinnbildlichen.
Das NAND-Glied 59 weist einen nicht invertierenden Ein
gang 61, einen nicht invertierenden Eingang 62 sowie
einen invertierenden Ausgang 63 auf. Entsprechendes
gilt für das NAND-Glied 59′. Der Eingang 61 ist mit
dem Ausgang 44 unmittelbar verbunden, während der
Eingang 62 über einem Inverter 64′ an dem Ausgang
44′ des Meßkanals 2′ liegt. Ferner gelangt das
Signal des Ausgangs 44 über den Inverter 64 in
den Eingang 61′ des NAND-Gliedes 59′ bzw. es ge
langt umgekehrt das Ausgangssignal von dem Ausgang 44′
des Meßkanals 2′ in den Eingang 62′. Außerdem werden
die Ausgangssignale von den Ausgängen der Inverter
64 und 64′ über Leitungen 65 bzw. 65′ unmittelbar
durch die Vergleichsschaltung 3 hindurchgeschleift,
womit die Vergleichsschaltung 3 insgesamt vier Ausgänge
aufweist, nämlich die beiden Ausgänge 63 und 63′ so
wie zwei Ausgänge 65 und 65′.
Um, wie vorerwähnt, die Frequenz des VCO 55 ver
ändern zu können, ist an den Ausgang 44 ferner der
Eingang 57 angeschlossen, während der Ausgang 63
bzw. 63′ außerdem mit einer Fehleralarmschaltung
66 bzw. 66′ verbunden ist, die bei Ungleichheit der
Meßsignale an den Ausgängen 44 und 44′ anspricht.
Die Schaltstufe 4, die sich an die Vergleichsschal
tungen 3 anschließt, enthält einen Oszillator 67
mit vier Sperr- oder Inhibiteingängen, die mit den
Ausgängen 63, 63′ sowie 65 und 65′ verbunden sind.
Mit seinem Ausgang 68 ist der Oszillator 67 an die
Primärwicklung eines Trenntransformators 69 ange
schlossen, dessen Ausgang bzw. Sekundärwicklung über
einen Brückengleichrichter 71 einen Siebkondensator
72 mit der von dem Oszillator 67 abgegebenen Span
nung lädt. Zu dem Siebkondensator 72 liegen zwei
Serienschaltungen parallel,von denen jede eine
Steuerwicklung eines Relais 73 bzw. 74 enthält. Die
Arbeits- und Ruhekontakte der beiden Relais 73 und 74
sind mit denselben Bezugszeichen wie das zugehörige
Relais und dem Index a oder r versehen, je nachdem,
ob es sich um einen Arbeits- oder um einen Ruhekon
takt handelt. So enthält die Serienschaltung, in der
die Steuerwicklung 73 liegt, der Arbeitskontakt 74 a
und die andere Serienschaltung mit der Steuerwicklung
74 weist den Ruhekontakt 73 r auf. Beide Steuerwick
lungen 73 und 74 sind einenends unmittelbar und ande
renends über eine Diode 75 parallelgeschaltet, wobei
die Anode der Diode 75 der Steuerwicklung 73 und die
Kathode der Steuerwicklung 74 zugeordnet ist. Der
Steuerwicklung 74 ist schließlich noch ein Speicher
kondensator 76 parallelgeschaltet.
Mit den beiden Schaltkontakten 74 a und 73 r sind zwangs
geführt zwei weitere Kontakte gekoppelt, die in dem
äußeren Steuerkreis 5, 6 liegen. Es handelt sich um den
Ruhekontakt 74 r sowie den Arbeitskontakt 73 a .
Der Aufbau des Oszillators ist in Fig. 2 gezeigt. Hier
nach enthält der Oszillator 67 einen ersten Inverter
77, der mit seinem Ausgang 78 an einem Eingang 79
eines Inverters 81 liegt, welcher wiederum mit sei
nem Ausgang 82 an einem Kondensator 83 verbunden ist,
über den das Ausgangssignal von dem Ausgang 82 einer
seits über einen Widerstand 84 in den Eingang 79 ge
langt und andererseits über einen Widerstand 85 in
einen Eingang 86 des ersten Inverters 77. An den
Eingang 86 sind ferner kathodenseitig insgesamt vier
Dioden 87 a bis 87 d angeschlossen, deren Kathoden die
Sperreingänge des Oszillators 67 bilden.
Ferner erreicht das Signal des Ausgangs 82 über einen
Widerstand 88 die Basis eines Schalttransistors
89, dessen Emitter auf der Schaltungsmasse 91 liegt
und dessen Kollektor einen Anschluß des Ausgangs 68
bildet. Der andere Anschluß des Ausgangs 68 ist mit
der positiven Versorgungsspannung U B verbunden. Eine
zu der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 69
parallelliegende Diode 92 soll den Freilaufstrom beim
Abschalten des Transistors 84 übernehmen und Über
spannungen verhindern.
Die Arbeitsweise der Überwachungsschaltung 1 ist nach
folgend unter Zuhilfenahme des Impulsdiagrammes aus
Fig. 3 beschrieben. Hierin geben die verwendeten
Indizes bei den einzelnen Spannungen an, für welchen
Ein- oder Ausgang die angegebene Spannung gilt.
Zur Vereinfachung ist außerdem die Ausgangsspannung
an den verschiedenen Differenziergliedern 18, 27 und
36 nicht mit einem exponentiellen Verlauf, sondern
ebenfalls als Rechtecksignal dargestellt, was im übri
gen auch einer Worst-Case-Betrachtung entspricht.
Wenn der zu überwachende Motor läuft und sich die
Schlitzblende 9 vor dem Sensor 7 dreht, gibt die
Impulsformerstufe 14 das mit U 15 bezeichnete Fre
quenzsignal in Gestalt einer Rechteckspannung ab,
wobei die Frequenz gleich der Drehzahl des Motors
multipliziert mit der Anzahl der Sektoren der
Schlitzblende 9 ist. Dieses Signal wird in dem
Differenzierglied 16 so differenziert, daß jeweils
an der negativen Flanke von U 15 ein nach 0 oder L
gehender Nadelimpuls entsteht, der nach Rechteckfor
mung in dem Inverter 22 als positiver Nadelimpuls
entsprechend U 23 in den Rücksetzeingang des Zählers
24 gelangt. Däs Rücksetzen des Zählers 24 erfolgt
jeweils, wenn der Zustand an dem Rücksetzeingang 23
von L nach H wechselt. Im Rhythmus des von dem Sen
sor 7 abgegebenen Rechtecksignals U 15 erhält also
der Zähler 24 die Rücksetzimpulse U 23, die jedesmal
bei ihrem Auftreten dazu führen, daß der Ausgang
26 des Zählers 24 zwangsweise auf L gebracht wird.
Zwischen jeweils zwei Rücksetzimpulsen, also positi
ven Nadelimpulsen von U 23, beginnt der Zähler 24
entsprechend den von dem VCO 55 gelieferten Impulsen
hochzuzählen, wobei entsprechend der eingestellten
Teilerrate des Frequenzzählers 24 nach einer gege
benen Anzahl von Impulsen der Ausgang 26 von L nach
H wechselt. Dieser Wechsel von L nach H hat keinen
Einfluß auf die nachfolgende Schaltung, da das an
geschlossene Flipflop 33 seinen Zustand bei einer
negativen Flanke an einem seiner Eingänge wechselt.
Damit ergibt sich folgendes Schaltungsverhalten:
Eine von dem Sensor 7 gelieferte negative Flanke löst einen negativen Nadelimpuls in dem Verlauf von U 19 aus. Der negative Nadelimpuls in U 19 wird zeit gleich zu einem positiven Nadelimpuls in U 23 und der Zähler 24 wird zurückgesetzt, weshalb der Pegel an seinem Ausgang, gekennzeichnet durch U 26, von H nach L wechselt. Mit der negativen Flanke des Na delimpulses in U 23, also mit dem Verschwinden des Nadelimpulses, erzeugt das Differenzierglied 36 an dem Eingang des Flipflops 33 einen nach L gehen den Impuls, wodurch der Pegel an dem Ausgang 35 von L nach H wechselt. Da dies geschieht, nachdem der Impuls in U 23 abgeklungen ist, bleibt der Pegel an dem Ausgang 44 des UND-Gliedes 41 auf L, da das ODER-Glied 46 an beiden Eingängen 47 und 48 ein L-Signal erhält.
Eine von dem Sensor 7 gelieferte negative Flanke löst einen negativen Nadelimpuls in dem Verlauf von U 19 aus. Der negative Nadelimpuls in U 19 wird zeit gleich zu einem positiven Nadelimpuls in U 23 und der Zähler 24 wird zurückgesetzt, weshalb der Pegel an seinem Ausgang, gekennzeichnet durch U 26, von H nach L wechselt. Mit der negativen Flanke des Na delimpulses in U 23, also mit dem Verschwinden des Nadelimpulses, erzeugt das Differenzierglied 36 an dem Eingang des Flipflops 33 einen nach L gehen den Impuls, wodurch der Pegel an dem Ausgang 35 von L nach H wechselt. Da dies geschieht, nachdem der Impuls in U 23 abgeklungen ist, bleibt der Pegel an dem Ausgang 44 des UND-Gliedes 41 auf L, da das ODER-Glied 46 an beiden Eingängen 47 und 48 ein L-Signal erhält.
Bei Erreichen dieses Ausgangszustandes und nach dem
Verschwinden des Nadelimpulses in U 23 beginnt der
Teiler 24 die Impulse, die von dem VCO 55 geliefert
werden, hochzuzählen, weshalb nach einer dem Tei
lerverhältnis entsprechenden Zeit, wie oben bereits
erwähnt, der Ausgang 26 von L nach H wechselt. Erst,
wenn nun nach dem Wechsel von L nach H die nächste
negative Flanke in U 15 auftritt, ergibt sich ein Zu
standswechsel bei dem Flipflop 33, da durch die
negative Flanke der Rücksetzimpuls in U 23 auftritt,
der den Ausgang 26 von H nach L wechseln läßt, wo
durch, wie bei U 32 gezeigt ist, ein nach L gehender
Nadelimpuls auftritt. Infolge des nach L gehenden
Nadelimpulses bei U 32 wechselt der Zustand an dem
Ausgang 35 von H nach L. Damit bleibt zwangsläu
fig unabhängig von den Eingangsbedingungen an dem
Eingang 43,die durch das ODER-Glied 45 festgelegt
werden, der Zustand an dem Ausgang 44 auf L. Ohne
den Wechsel an dem Ausgang 35 des Flipflops 33 würde
sich der quasi gleichzeitig auftretende Zustands
wechsel an dem Eingang 48 auf den Zustand des Aus
gangs 44 auswirken. Der an dem Ausgang 35 des Flip
flops 33 gleichzeitig mit dem Rücksetzimpuls in dem
Signal U 23 auftretende negative Impuls verhindert
einen Zustandswechsel an dem Ausgang 44 des UND-Glie
des 41.
Sollte jedoch die Drehzahl des zu Überwachenden
Motors ansteigen, und zwar über einen Wert, der so
groß ist, daß an dem Ausgang 26 des Frequenzteilers 24
vor dem Eintreffen der nächsten negativen Flanke
in U 15 kein Zustandswechsel von L nach H aufgetreten
ist, wie dies im mittleren Teil des Impulsdiagramms
nach Fig. 3 gezeigt ist, dann bleibt der negative
Impuls in U 32, also am Rücksetzeingang des Flip
flops 33 aus. Dies führt dazu, daß der positive Im
puls in U 23 zusammen mit dem H-Pegel an dem Ausgang
35 des Flipflops 33 jetzt dazu fÜhren kann, daß der
Zustand an dem Ausgang 44 des UND-Gliedes 41 von L
nach H wechselt. Ein Auftreten des H-Pegels an dem
Ausgang 44 bedeutet also, daß die Rechteckschwingung
U 15 eine höhere Frequenz aufweist als ein Grenzwert,
der durch den VCO 55 in Verbindung mit dem Frequenz
zähler 24 festgelegt ist, der die Eigenschaft hat,
nach einer festgelegten Anzahl von Impulsen, die an sei
nem Takt- oder Zähleingang 25 eingespeist werden, an
seinem Ausgang 26 von L nach H zu wechseln und diesen
Zustand unabhängig von den Verhältnissen an dem Ein
gang 25 beizubehalten, bis ein Rücksetzimpuls an
dem Eingang 23 auftritt.
Tritt die oben erwähnte Drehzahlüberschreitung nicht
auf, so führen beide Ausgänge 44 und 44′ der Meßka
näle 2, 2′ jeweils ein Signal mit L-Pegel, womit
an dem NAND-Glied 59 und dem NAND-Glied 59′ der
Vergleichsschaltung 3 wegen der Inverter 64 und 64′
unterschiedliche Pegel anstehen, die in jedem Falle
an dem Ausgang 63 bzw. 63′ zu einem H-Pegel führen.
Gleichzeitig haben auch die Ausgänge 65 und 65′
infolge der Inverter 64, 64′ H-Pegel, womit der
Oszillator 67 schwingen kann, da dem Eingang 86 des
ersten Inverters 77 ein H-Signal zugeführt wird.
Die Funktionsweise des Oszillators 67 nach Fig. 2 ist
bekannt und braucht deswegen an dieser Stelle nicht
weiter erläutert zu werden. Infolge des schwingenden
Oszillators 67 wird der Schalttransistor 89 perio
disch auf- und zugesteuert und es entsteht in dem
Transformator 69 eine Rechteckschwingung, die zu
einer entsprechenden Ausgangsspannung an der Se
kundärseite führt. Die Ausgangsspannung wird in
dem Gleichrichter 71 gleichgerichtet und in dem
Ladekondensator 72 gesiebt. Damit steht für die
beiden Steuerwicklungen 73 und 74 eine Gleichspan
nung zur Verfügung, die zunächst über den Ruhekon
takt 73 r die Steuerwicklung 74 mit Strom beauf
schlagt, was zu einem Umschalten der Kontaktstrecke
74 in die geschlossene Stellung führt. Hierdurch
wird die Steuerwicklung 73 ebenfalls mit Strom beauf
schlagt, die daraufhin einen Schaltwechsel bei ihrem
Kontakt 73 r veranlaßt, der öffnet. Die Diode 75 läßt
allerdings weiterhin Über den jetzt geschlossenen
Ruhekontakt 74 a den Strom durch die Steuerwicklung
74 fließen, so daß beide Relais angezogen bleiben.
weil die in den Steuerkreisen 5 und 6 liegenden ande
ren beiden Kontakte 74 r und 73 a mechanisch zwangs
gekoppelt sind, würde ein Verschweißen in den äu
ßeren Steuerkreisen 5 und 6 Rückwirkung auf die
Stromversorgung der Steuerwicklungen 73 und 74 ha
ben. Wäre beispielsweise der Kontakt 74 verschweißt,
könnte bei einer Beaufschlagung der Steuerwicklung
74 mit Strom der Arbeitskontakt 74 a nicht schließen,
weshalb die Steuerwicklung 73 stromlos bliebe. Der
Steuerkreis 6 mit dem Arbeitskontakt 73 a würde da
bei unterbrochen bleiben. Umgekehrt würde ein Ver
schweißen des Arbeitskontaktes 73 a den mechanisch
damit gekoppelten Ruhekontakt 73 r in der Offenstel
lung halten, was verhindert, daß die Steuerwicklung
74 und in der Folge die Steuerwicklung 73 mit Strom
beaufschlagt werden können. Die beiden äußeren
Steuerkreise 5 und 6 könnten in keinem Falle in
der richtigen Reihenfolge geöffnet und geschlossen
werden, womit ein Ingangsetzen des überwachten Mo
tors nicht mehr möglich wäre. Die hierzu verwendete
Schaltung ist bekannt und braucht deswegen an der
Stelle nicht erläutert zu werden, da sie nicht Ge
genstand der Erfindung ist. Tritt nun ein Fehler
fall auf, der dazu führt, daß die Motordrehzahl
über den zulässigen Grenzwert ansteigt, so werden
in den Meßkanälen 2 und 2′ die negativen Nadelimpulse
in U 34 ausbleiben. Entsprechend wird an dem jeweili
gen Ausgang 44 der Zustand von L nach H wechseln, wie
dies oben beschrieben ist. Obzwar beide VCO 55 inner
halb einer sehr engen Toleranz das gleiche Frequenz
signal liefern, wird eine unterschiedliche Einstellung
nicht vollständig zu vermeiden sein, weshalb immer
einer der beiden Meßkanäle 2, 2′ als erster das
H-Signal an dem Ausgang 44 liefern wird. Dieses H-
Signal gelangt über den Inverter 64 zu dem Ausgang
65. über die daran angeschlossene Diode 87 b wird der
Eingang 86 des Inverters 77 auf Masse geschaltet
und der Oszillator 67 hört zu schwingen auf. Die
Stromversorgung für die beiden Steuerwicklungen 73
und 74 wird abgeschaltet, so daß die in den Steuer
kreisen 5 und 6 liegenden Schaltstrecken 73 a und
74 r in ihre Ruhestellung zurückkehren, was die nach
geschaltete Überwachungsschaltung veranlaßt, den
Motor abzuschalten. Da der Kanal 2 im angenommenen
Fall etwas schneller anspricht als der Kanal 2′,
ergeben sich an den Eingängen 61 und 62 des NAND-
Gliedes 59 zwei H-Signale, nämlich das eine, das
unmittelbar aus dem Ausgang 44 kommt und das andere,
das über den Inverter 64′ eintrifft und von dem
Meßkanal 2′ stammt, der noch nicht in den Betriebs
zustand mit überschrittenem Grenzwert umgeschaltet
hat. Folglich geht das Signal an dem Ausgang 63
von H nach L und die Fehleralarmschaltung 66 spricht
an. Sinngemäß das gleiche gilt für die Fehleralarm
schaltung 66′, die über das NAND-Glied 59′ in der
entsprechenden Weise abgewehrt wird.
Da die beiden-VCO 55 in den Meßkanälen 2, 2′ Fre
quenzsignale liefern, die sehr dicht beeinander lie
gen, wird der Motor, bevor die Abschaltung wirksam
wird, seine Drehzahl geringfügig weiter erhöhen und
auch den Grenzwert in dem Meßkanal 2′ übersteigen.
Es wird jetzt auch der andere Meßkanal 2′ ein ent
sprechendes Fehlersignal an seinem Ausgang 44′ in
Gestalt eines H-Signales liefern, womit auch auf der
Leitung 65′ ein L-Pegel anstehen wird, der ebenfalls
in den Oszillator 67 gelangt, der bereits angehalten
ist. Da nun die Ausgangssignale an beiden Ausgängen 44,
44′ gleich sind, werden wegen der zwischengeschalte
ten Inverter 64 und 64′ die beiden NAND-Glieder 59,
59′ erneut mit ungleichen Pegeln an ihren Eingängen
61, 61′ und 62, 62′ beaufschlagt, so daß das Signal
an den Ausgängen 63, 63′ wieder auf H zurückwechselt
und die Fehleralarmschaltung 66 und 66′ zurückgesetzt wird.
Über den Eingang 57 des VCO 55 wird ein Pendeln der
Schaltung verhindert, denn sogleich nach dem Auftre
ten des Fehlersignals an dem Ausgang 44 wird von diesem
Signal her der VCO 55 auf eine Frequenz umgeschal
tet, die nennenswert unter der Frequenz liegt, die
über den Digital-Analog-Wandler 52 und die Codierschal
ter 51 vorgegeben ist. Die von der Überwachungsschal
tung 1 gesteuerte Schaltung hat also genügend Zeit,
entsprechend zu reagieren.
Sollte einer der Kanäle 2, 2′ während des normalen
Betriebs einen Fehler bekommen, der zu einem H-Signal
an seinem Ausgang 44, 44′ führt, erzwingt dieser
Fehler ein Abschalten des Oszillators 67 und damit
eine Rückkehr der Schaltkontakte 74 r und 73 a in die
Ruheausgangslage. Gleichzeitig liefern die beiden
NAND-Glieder 59 und 59′, da sie an ihren Eingängen
mit H-Signalen versorgt werden, ein Fehlersignal
an die Fehleralarmschaltungen 66 und 66′, die dem
Benutzer eine Dauerstörung und einen Austausch des
Gerätes signalisieren. Die gleiche Fehlersituation
wird auch signalisiert, wenn einer der beiden Kanäle
2, 2′ beim überschreiten der Grenzdrehzahl nicht an
spricht, d.h. nur einer der beiden Kanäle 2, 2′ an
seinem Ausgang 44, 44′ das Fehlersignal liefert, das
für das Überschreiten der Grenzdrehzahl kennzeichnend
ist. Auch in diesem Falle würde einerseits der Oszil
lator 67 abgeschaltet werden, da es gleichgültig
ist, welche der Dioden 87 a bis 87 d ein L-Signal er
hält, während andererseits beide Fehleralarmschal
tungen 66, 66′ über die NAND-Glieder 59, 59′ mit einem
die Störung signalisierenden Störungssignal beauf
schlagt würden.
Die beschriebene Schaltung ermöglicht es dem Benutzer,
zwischen einem Fehler zu unterscheiden, der dadurch
entsteht, daß der zu überwachende Motor die maximal
zulässige Drehzahl überschreitet und einem Fehler
zu unterscheiden, der seine Ursache in einer Fehl
funktion der überwachungsschaltung 1 selbst hat,
da sich die beiden Kanäle 2, 2′ mit Hilfe der Ver
gleichsschaltung 3 ständig gegenseitig überwachen,
damit beim Auftreten ungleicher Signale in den bei
den Meßkanälen 2 und 2′ die Abschaltung des Motors
eingeleitet wird und dem Benutzer über die Störalarm
schaltungen 66, 66′ ein Hinweis auf den Fehler ge
geben wird. Diese ungleichen Signale an den Aus
gängen der beiden Kanäle 2, 2′ können dabei sowohl
auftreten, wenn der Motor mit seiner Normaldreh
zahl im zulässigen Bereich läuft oder wenn der Motor
die Grenzbedingungen überschreitet, die zu einer
Zwangsabschaltung führen. .
Es ist ersichtlich, daß alle denkbaren Einfachfehler,
deren Erläuterung hier den Rahmen der Beschreibung
überschreiten würde, eine Fehlerreaktion hervorru
fen würde.
Wenn mit der Überwachungsschaltung 1 zusätzlich der
Stillstand eines Motors erkannt werden soll, läßt
sich die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung um
die in Fig. 4 gezeigte Schaltung erweitern. Die
Schaltung nach Fig. 4 enthält zwei retriggerbare
Monoflops 93 und 93′ mit einem Eingang 94 bzw. 94′
sowie einem Ausgang 95 und 95′. Die Eingänge 94
und 94′ sind an den Ausgang 35 des Flipflops 33
bzw. dessen Gegenstück in dem Meßkanal 2′ ange
schlossen, damit auch die Stillstandsüberwachungs
schaltung nach Fig. 4 zweikanalig arbeitet. Die
Ausgänge 95 und 95′ der beiden retriggerbaren
Monoflops 93 und 93′ sind an Eingänge 96 und 96′
eines Oszillators 97 angeschlossen, der im wesent
lichen den in Fig. 2 gezeigten Aufbau hat. Der
Oszillator 97 speist an seinen beiden Ausgangsan
schlüssen 98 die Primärwicklung eines Transfor
mators 99, mit dessen Hilfe über einen nachgeschal
teten Gleichrichter 101 und einen Ladekondensator
102 eine Gleichspannung erzeugt wird, um die Schalt
strecken mit Strom zu versorgen, mit denen die ent
sprechenden Funktionen ausgelöst werden. Die an
den Gleichrichter 101 angeschlossene Schaltung
entspricht der Schaltung, wie sie in Fig. 1 darge
stellt und an den Gleichrichter 71 angeschlossen
ist. Die Zeitkonstante bzw. Haltezeit der beiden
Monoflops 93 und 93′ ist geringfügig größer als
der längste zu erwartende Abstand zwischen zwei
Nadelimpulsen an dem Ausgang 35. Dies bedeutet, daß
solange der Motor läuft und an dem Ausgang 35 Nadel
impulse abgegeben werden, deren Periodendauer der
Drehzahl des Motors proportional ist, die beiden
Monoflops 93′ und 93′ im getriggerten Zustand gehal
ten werden, in dem sie an ihren Ausgängen 95, 95′
jeweils ein H-Signal abgeben. Dieses H-Signal läßt,
wie vorhin beschrieben, den Oszillator 97 schwingen.
Fallen die Nadelimpulse aus, weil der Motor stehen
geblieben ist, so kippen nach der Haltezeit die
Monoflops 93 und 93′ in den Ruhezustand zurück, womit
das H-Signal an dem Ausgang 95, 95′ verschwindet und
der Oszillator 97 angehalten wird.
Schließlich läßt sich mit Hilfe der Überwachungs
schaltung 1 auch die ordnungsgemäße Installation
der Sensoren 7 bzw. des Sensors in dem Meßkanal
2′ mit Hilfe der Schaltung nach Fig. 5 überwachen,
wenn ein Sensor 7 verwendet wird, der keine sprung
hafte Kennlinie, sondern eine ansteigende Kennlinie
aufweist und wenn ein solcher Sensor auf der Flanke
zwischen den Grenzwerten betrieben wird, um die
Überwachungsschaltung 1 zu steuern. An den Ausgang
10 des Sensors 7 sind zwei Differenzverstärker 103
und 104 angeschlossen, die als Komparatoren arbei
ten. Der Komparator 103 bekommt an seinen inver
tierenden Eingang das Signal des Sensors 7, während
an dem nicht invertierenden Eingang eine Referenz
spannung U Ref eingespeist wird. Der Komparator 104
ist umgekehrt beschaltet, in der Weise, daß die
Referenzspannung U Ref an dem invertierenden Eingang
eingespeist wird, während die Signalspannung aus dem
Sensor 7 in den nicht invertierenden Eingang gelangt.
Würde der Sensor 7 zu weit entfernt von der Schlitz
blende 9 angeordnet sein, entstünde ein zu großes
Ausgangssignal, d.h. ein Ausgangssignal, das
größer als die Referenzspannung ist, womit das
Signal des Komparators 109 an seinem Ausgang 105 von
H nach L wechselt. Wegen der komplementären Beschal
tung des Komparators 104 kann mit diesem eine zu nahe
Anbringung des Sensors 7 an der Schlitzblende erkannt
werden insofern, als bei einer Annäherung an die
Schlitzblende,die zu klein ist, ein Ausgangssignal
entsteht, das kleiner ist als die Referenzspannung,
wodurch ebenfalls der Komparator 104 an seinem
Ausgang 106 das Signal von H nach L ändert. Die so
gewonnenen Fehlersignale können in entsprechende
Sperreingänge des Oszillators 97 eingespeist werden,
damit bei fehlerhafter Anordnung des Sensors 7 der
zugehörige Oszillator 67 gesperrt bleibt. Es versteht
sich, daß der andere Meßkanal 2′ mit einer weiteren
Überwachungsschaltung gemäß Fig. 5 ausgerüstet ist,
die den Sensor dieses Meßkanales 2′ überwacht und
dem zu dem Meßkanal 2′ gehörigen Oszillator steuert.
Claims (22)
1. Schaltungsanordnung (1) zur Überwachung wenigstens
eines Parameters, wie Drehzahl, Temperatur u.dgl.,
einer zu überwachenden Einrichtung, beispiels
weise eines Motors oder ähnlichem, mit einem den
Parameter erfassenden Meßkanal (2), der zur Erfassung
des Parameters einen Sensor (7) sowie eine an den
Sensor (7) angeschlossene Grenzwerterkennungseinrich
tung (12) mit einem Signaleingang (4) zum Anschluß des
Sensors (7) sowie einen Referenzeingang (13) zur Eingabe
eines Referenzsignals aufweist, die an ihrem Aus
gang (44) ein Grenzwertsignal abgibt, das für das
Über- oder Unterschreiten des Referenzwertes
kennzeichnend ist, und mit wenigstens einer-das
Grenzwertsignal verarbeitenden Schaltstufe (4), die
Schaltstrecken (5, 6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß sie Mittel (2′, 3) zur Erhöhung der Funktionssicher
heit sowie zum Erkennen von Funktionsstörungen
enthält.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zur Erhöhung der
Funktionssicherheit sowie zum Erkennen von Funk
tionsstörungen einen zweiten Meßkanal (2′) sowie
eine Vergleichsschaltung (3) umfassen, daß der zwei
te Meßkanal (2′) in der gleichen Weise aufgebaut
ist wie der erste Meßkanal (2) und daß die Vergleichs
schaltung (3) zwei Eingänge, in die die Grenzwert
signale der beiden Kanäle (2, 2′) eingespeist werden so
wie wenigstens einen Signalausgang (63, 63′, 65, 65′)
enthält, an dem ein Fehlersignal ansteht, das für die
Ungleichheit der beiden Grenzwertsignale kennzeich
nend ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vergleichsschaltung (3) zweikana
lig aufgebaut ist und in jeden Kanal beide Grenz
wertsignale eingespeist werden, und daß zwei Fehler
ausgänge (63, 63′) vorhanden sind, die bei Ungleich
heit der Grenzwertsignale ein Fehlersignal ab
geben.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Grenzwertsignal (U 44) ein bi
näres Digitalsignal ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Referenzsignal ein Digi
talsignal ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Grenzwerterkennungseinrich
tung (12) Mittel (24, 33, 41, 44) zum Vergleich der
Frequenzen zweier Frequenzsignale enthält, von denen das
eine (U 15) kennzeichnend für den zu überwachenden Para
met und das andere kennzeichnend für das Referenzsignal
ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zum Vergleich der
Frequenzen zweier Frequenzsignale einen Zähler (24)
mit einem Takt- und einem Rücksetzeingang (23, 25) so
wie mit einem Ausgang (26) und ein an den Ausgang (26) des
Zählers (24) angeschlossenes Flipflop (33) umfassen,
daß das eine Frequenzsignal (U 15) dem Rücksetzeingang (23)
des Zählers (24) sowie einem Setzeingang (34) des Flip
flops (33) und das andere Frequenzsignal dem Takt
eingang (25) des Zählers (24) zugeführt wird, und daß
in einer nachfolgenden Logikschaltung (41, 46) ein
Ausgangssignal des Flipflops (33) auf Koinzidenz mit
einem differenzierten Signal (U 23) des Frequenz
signals verglichen wird.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß an dem Referenzeingang (13) jedes
Kanals (2, 2′) Mittel (55) vorgesehen sind, in die das
Grenzwertsignal (U 44) des jeweiligen Kanals (2, 2′) einge
speist wird und durch die beim Auftreten des
Grenzwertsignals (U 44) in dem jeweiligen Kanal (2, 2′)
im Sinne einer Verschärfung der Überwachungs
bedingung für den zu überwachenden Parameter des
Referenzsignals veränderbar ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß an dem Referenzeingang (13) Mittel
zur Erzeugung eines Frequenzsignals (52, 55) aus einem
analogen oder digitalen Signal vorgesehen sind.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung des
Frequenzsignals einen spannungsgesteuerten
Oszillator (55) enthalten.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung eines
Frequenzsignals einen Digital-/Analogwandler (52)
enthalten.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltstrecken (73 a , 73 r,
74 a , 74 r ) der Schaltstufe (4) von elektronischen
oder elektromechanischen Schaltern, wie Transistoren
oder Relais gebildet sind.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltstufe (4) zur Stromver
sorgung der Schaltstrecken einen Oszillator (67) mit einem
oder mehreren Sperreingängen (87 a bis 87 d) enthält, in den
bzw. in die die Grenzwertsignale (U 44) und/oder die
Fehlersignale eingespeist werden und daß der Oszil
lator (67) angehalten wird, wenn nur einer der Sperr
eingänge (87 a bis 87 d) ein Signal erhält.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie zwischen dem Oszillator (67)
und den Schaltstrecken eine galvanische Trennung
aufweist.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die galvanische Trennung durch
einen Trenntransformator (69) gebildet ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltstufe (4) zwei Relais
enthält, deren Steuerwicklungen (73, 74) aus dem Oszilla
tor (67) mit Energie versorgt sind, daß die Steuer
wicklung (73) des ersten Relais zusammen mit einem
Arbeitskontakt (74 a ) des zweiten Relais eine Serien
schaltung bildet, zu der eine Serienschaltung
parallelgeschaltet ist, die die Steuerwicklung (74)
des zweiten Relais sowie einen Ruhekontakt (73 r ) des
ersten Relais enthält, und daß über eine Diode (75)
die beiden Steuerwicklungen (73, 74) derart einander
parallelgeschaltet sind, daß ein Stromfluß durch
die Steuerwicklung (74) des zweiten Relais keinen
Stromfluß in der Steuerwicklung (73) des ersten Re
lais, dagegen ein Stromfluß durch die Steuer
wicklung (73) des ersten Relais leichzeitig einen
Stromfluß durch die Steuerwicklung (74) des zweiten
Relais hervorruft.
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß die beiden Relais zwei weitere
Schaltstrecken (73 , 74) enthalten, die mit den ersten
Schaltstrecken (73 r, 74 a ) zwangsgekoppelt sind, der
art, daß ein Verschweißen die entsprechende Verrie
gelung der ersten Kontakte (73 r, 74 a ) in der je
weils betätigten Stellung hervorruft.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Oszillator (67) zwei in Serie
geschaltete Inverter (77, 81) aufweist, daß der Serien
schaltung der beiden Inverter (77, 81) eine RC-Schaltung (83, 85)
parallelgeschaltet ist, daß von einem Ausgang (78) des
ersten Inverters (77) ein Widerstand (84) zu der Ver
bindungsstelle zwischen dem Widerstand (85) und dem
Kondensator (83) der Serienschaltung führt, und daß
ein Eingang (86) des ersten Inverters (77) über je eine
Diode (87 a bis 87 d) mit einem Sperreingang verbunden ist.
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zur Erhöhung der
Funktionssicherheit sowie zum Erkennen von Funk
tionsstörungen eine weitere Schaltstufe (93, 93′,
97) umfassen, die auf das Ausbleiben eines Sensor
signals anspricht.
20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die weitere Schaltstufe einen
Oszillator (97) mit Sperreingängen (96, 96 ) aufweist,
daß an die Sperreingänge (96, 96′) des Oszillators
(97) retriggerbare Monoflops (93, 93′) mit ihren Aus
gängen (95, 95′) angeschlossen sind, in deren Ein
gänge (94, 94′) ein Frequenzsignal (U 35) eingespeist
wird, das für den zu überwachenden Parameter kenn
zeichnend ist.
21. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 7 und
20, dadurch gekennzeichnet, daß die retrigger
baren Monoflops (93, 93′) mit ihren Eingängen (94, 94′)
an die Ausgänge (35) der Flipflops (33) angeschlossen sind.
22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel zur Erhöhung der
Funktionssicherheit wenigstens einen Fenster
diskriminator (103,104) umfassen, der mit seinem Eingang
an dem Ausgang (10) des Sensors (7) angeschlossen ist
und der an seinem Ausgang (105, 106) ein binäres
Digitalsignal abgibt, das für die Funktionsfähig
keit des Sensors kennzeichnend ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883819994 DE3819994A1 (de) | 1988-06-11 | 1988-06-11 | Schaltungsanmeldung zur ueberwachung wenigstens eines parameters eines betriebsmittels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883819994 DE3819994A1 (de) | 1988-06-11 | 1988-06-11 | Schaltungsanmeldung zur ueberwachung wenigstens eines parameters eines betriebsmittels |
Publications (1)
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DE3819994A1 true DE3819994A1 (de) | 1989-12-14 |
Family
ID=6356391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19883819994 Ceased DE3819994A1 (de) | 1988-06-11 | 1988-06-11 | Schaltungsanmeldung zur ueberwachung wenigstens eines parameters eines betriebsmittels |
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