DE3923592A1

DE3923592A1 - Ausbausteuerung fuer ausbaueinheiten

Info

Publication number: DE3923592A1
Application number: DE3923592A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Gfrerer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1990-02-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausbausteuerung für Ausbau einheiten entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Bei elektrohydraulischen Schreitausbausteuerungen werden heute die Einzelsteuergeräte miteinander über Strebbus und Nachbar bus gekoppelt. Der Nachbarbus stellt dabei eine quasi Punkt-zu- Punkt-Verbindung dar und ist im wesentlichen für miteinander ge koppelte Steuerungsabläufe, wie z. B. Einzelfunktionen, gesteuert von Nachbar-Einzelsteuergeräten, Gruppenfolgen, bankpushing und dgl. verantwortlich. Der Strebbus verbindet alle Einzelsteuerge räte mit einer Zentrale. Der Strebbus hat die Aufgabe, Visualisie rung, Diagnose und übergeordnete Steuerungsabläufe in Verbin dung mit der Zentrale zu ermöglichen. Weiter kann er bei Aus fall des Nachbarbusses als redundanter Bus verwendet werden, um damit die Nachbarbus-Steuerungsabläufe zu sichern.

Wegen der allgemein schwierigen geologischen Verhältnisse in Abbaubetrieben unter Tage müssen auftretende Fehler und Fehler ort genau erkannt werden. Dadurch ist rasche Fehlerbeseitigung möglich, und es werden zu lange Betriebsstillstandszeiten ver mieden. Häufig auftretende Fehler des Strebbusses sind Unter brechung und Kurzschluß. Bei Unterbrechung ist es relativ ein fach, durch Abfragen der noch ansprechbaren Einzelsteuergeräte am Strebbus Fehlerart und Fehlerort festzustellen. Nicht dage gen wird der Kurzschlußabfall beherrscht, da in diesem Fall der gesamte Strebbus außer Funktion gesetzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausbausteuerung der eingangs genannten Art dahingehend aufzubauen, daß auch bei Bedarf der Kurzschlußfall beherrscht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit Hilfe der Auftrenneinrichtungen lassen sich nun die Einzel steuergeräte direkt von der Zentrale aus ansteuern, mit der Auf gabe, den Strebbus sequentiell aufzutrennen. Wird im Laufe der Sequenz durch eine Auftrenneinrichtung vor einer Kurzschluß stelle der Strebbus geöffnet, so ist er wenigstens teilweise wieder betriebsfähig. Damit kann die Zentrale einerseits den Kurzschlußort feststellen und andererseits aber mit allen Ein zelsteuergeräten, die vor dem Kurzschlußort liegen, wiederum kommunizieren.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 die Erfindung im Prinzipschaltbild und

Fig. 2 einen Ausschnitt im Detail.

In der Fig. 1 umfaßt die Strebausbausteuerung eine gewisse Anzahl von Einzelsteuergeräten ESG 1 bis ESG _i+n, die in der üblichen Wei se über einen Strebbus SB mit einer Zentrale Z sowie unterein ander durch einen Nachbarbus NB gekoppelt sind. Dabei werden die Einzelsteuergeräte ESG 1 bis ESG _i+n gruppenweise zusammen gefaßt und mit Spannung aus einem Betriebsspannungsnetzgerät N 1, N 2 etc. versorgt. Zum Beispiel liegen im vorliegenden Fall die Einzelsteuergeräte ESG 1 bis ESG _i am Netzgerät N 1 und die Ein zelsteuergeräte ESG _i+1 bis ESG _i+n am Netzgerät N 2. Zur Entkopp lung der einzelnen Gruppen untereinander sitzen dabei im Streb bus galvanisch trennende Koppler BK 1, BK 2, BK 3 etc. und im Nachbarbus galvanisch trennende Koppler NBK 1, NBK 2, NBK 3 etc. Der galvanisch trennende Koppler NBK 1 sitzt dabei in der Fortführung der Leitungsverbindung des Nachbarbusses NB zur Zentrale Z. Diese Fortführung ist im vorliegenden Fall mit NBZ bezeichnet.

Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, handelt es sich bei den galva nisch trennenden Koppler BK 1, BK 2, BK 3 etc. um Trenntrans formatoren. Die galvanisch trennenden Koppler NBK 1, NBK 2, NBK 3 etc. sind hingegen optoelektrische Koppler.

Jedem Einzelsteuergerät ESG 1 bis ESG _i+n ist dabei eine Auf trenneinrichtung AS 1 bis AS _i+n zum Auftrennen des Strebbusses SB an der Stelle des Einzelsteuergerätes zugeordnet.

Wie aus der Fig. 2 näher hervorgeht, erfolgt die Steuerung der Auftrenneinrichtungen durch Signale der Zentrale Z über die Nachbarbusfortführung NBZ und den Nachbarbus NB.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die Auftrenneinrichtung AS 1 z. B. ein Relais 1 mit Relaiskontakten 2, 3. Das Relais 1 wird von einem Transi stor 4 gesteuert, der seine Befehlssignale vom Prozessor 5 (Kommu nikationsmikroprozessor) im Einzelsteuergerät ESG 1 erhält. Die ser wird wiederum über die Fortführung NBZ des Nachbarbusses NB sowie den Nachbarbus NB selbst von Signalen der Zentrale ange steuert. Das Einzelsteuergerät ESG 1 besitzt dazu Eingangsver stärker 6 und 7, sowie eine Eingangs-UART 8. Bei den restlichen Bauelementen des Einzelsteuergerätes ESG 1 handelt es sich um Verstärker 10, 11, 12, 13, UART 9 und 15 und einen De- und Encoder 14. Der Aufbau des Einzelsteuergerätes ESG 1 zusammen mit der Auftrenneinrichtung AS 1 entspricht jenem aller weiteren Einzelsteuergeräte ESG 2 bis ESG _i+n mit zugeordneten Auftrennein richtungen AS 2 bis AS _i+n. Entsprechend sind alle weiteren Streb buskoppler BK 2, BK 3 etc. als Koppeltransformatoren entsprechend jenem mit der Kennziffer 18 versehenen des Kopplers B 1 aufge baut. Die Nachbarbuskoppler NBK 2, NBK 3 etc. sind ebenso wie der Koppler NBK 1 der Fig. 2 als optoelektrische Koppler 16, 17 auf gebaut. Die Spannungsversorgung vom Netzgerät N 1 ist in der Fig. 2 mit +12 Volt gegen Null angedeutet. Entsprechendes gilt für die Spannungsversorgung aller anderen Netzgeräte N 2, N 3 etc.

Tritt nun im Strebbus SB ein Kurzschluß auf (angedeutet durch die Kennziffer K in der Fig. 1), so reagiert die Ausbausteuerung wie folgt:

Die Zentrale Z registriert das Auftreten eines solchen Kurz schlusses bei Zusammenbruch des Strebbusses. Zur Feststellung des Ortes des Kurzschlusses sowie zur Wiederherstellung der Kommunikation mit wenigstens all jenen Einzelsteuergeräten, die vor dem Ort des Kurzschlusses liegen, sendet die Zentrale Z über die Fortführung NBZ des Nachbarbusses NB bzw. den Nachbarbus NB selbst Auftrennsignale zu den Einzelsteuergeräten ESG 1 bis ESG _i+n. Die Auftrennung des Strebbusses SB erfolgt dabei sequen tiell in Richtung Zentrale jeweils beginnend mit jenem Einzel steuergerät, das entlang dem Strebbus SB am weitesten von der Zentrale Z entfernt liegt. Das Auftrennen erfolgt jeweils durch Öffnen der Relaiskontakte 2 und 3 (siehe Fig. 2). Nach jedem Auf trennvorgang eines Einzelgerätes vom Strebbus prüft die Zentrale Z, ob die Kommunikation mit den davorliegenden Einzelsteuerge räten wieder hergestellt ist. Liegt kein Bestätigungssignal vor, so wird am nächstfolgenden Einzelsteuergerät der Strebbus in Richtung Zentrale Z entsprechend aufgetrennt. Der Prüfvorgang wird wiederholt. Dies erfolgt solange, bis der Strebbus am Ein zelsteuergerät unmittelbar vor dem Ort des Strebbuskurzschlus ses K (d. h. im vorliegenden Falle z. B. am Einzelsteuergerät ESG _i+1) aufgetrennt wurde. In diesem Fall ergibt sich nämlich ein Bestätigungssignal, daß die Kommunikation mit allen weite ren, davorliegenden Einzelsteuergeräten (im vorliegenden Falle ESG 1 bis ESG _i) wieder hergestellt ist. Damit wird also im Ergebnis zweierlei erreicht: man weiß, daß sich der Ort des Kurzschlusses im vorliegenden Fall z. B. zwischen den Einzel steuergeräten ESG _i+ ₁ und ESG _i+ ₂ befindet (so daß nunmehr also eine Reparatur unverzüglich erfolgen kann) und man hat sicher gestellt, daß trotz des Kurzschlusses zumindest eine Teilkommu nikation mit Einzelsteuergeräten (hier also mit den Einzel steuergeräten ESG 1 bis ESG _i) möglich ist. Durch eine Rückfüh rung des Strebbusses, die in der Fig. 1 z. B. RSB angedeutet ist, können auch jene Teilnehmer des Strebbusses, die hinter dem Kurzschluß K liegen, angesprochen werden, indem die jeweiligen Teilnehmer vor und hinter dem Kurzschluß (hier also z. B. ESG _i+ ₁ und ESG _i+2) dauerhaft (bis zur Behebung des Kurzschlusses) den Strebbus auftrennen.

Claims

1. Ausbausteuerung mit einer Anzahl von Einzelsteuergeräten für die Ausbaueinheiten, welche Einzelsteuergeräte über einen Streb bus mit einer Zentrale verbunden sind, dadurch ge kennzeichnet, daß jedem Einzelsteuergerät (ESG 1 bis ESG _i+n) eine mit der Zentrale (Z) verbundene Auftrennein richtung (AS 1 bis AS _i+n) zum Auftrennen des Strebbusses (SB) an der Stelle des Einzelsteuergerätes von der Zentrale her zuge ordnet ist.

2. Ausbausteuerung nach Anspruch 1, wobei die Einzelsteuerge räte auch untereinander durch einen Nachbarbus (NB) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbarbus (NB) zusätzlich (NBZ) zur Zentrale (Z) geführt ist und als Schaltsteuerleitung für die Auftrenneinrichtungen (AS 1 bis AS _i+n) dient.

3. Ausbausteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrenneinrichtungen (AS 1 bis AS _i+n) von der Zentrale (Z) derart steuerbar sind, daß vorzugsweise beginnend mit dem von der Zentrale entlang dem Strebbus (SB) am weitesten entfernt liegenden Einzelsteuergerät der Strebbus sequentiell in Richtung Zentrale auftrennbar ist, solange bis die Zentrale feststellt, daß der Strebbus wenigstens teilweise wieder betriebsfähig ist.

4. Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Einzelsteuer geräte (ESG 1 bis ESG _i+n) gruppenweise betriebsspannungsversorgt (N 1, N 2 etc.) sind und die Gruppen untereinander durch galva nisch trennende Koppler (NBK 1, NBK 2, NBK 3 bzw. BK 1, BK 2, BK 3 etc.) gekoppelt sind.

5. Ausbausteuerung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Koppler (BK 1 etc.) im Streb bus (SB) Trennungstransformatoren (18) sind.

6. Ausbausteuerung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppler (NBK 1) im Nach barbus (NB) und in der Nachbarbuszuführung (NBZ) optoelektrische Koppler sind.

7. Ausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rück führung (RSB) des Strebbusses (SB) zur Zentrale (Z) vorhanden ist, mit der auch jene Einzelsteuergeräte des Strebbusses, die hinter dem Kurzschluß (K) liegen, angesprochen werden können, indem die jeweiligen Einzelsteuergeräte (ESG _i+ ₁, ESG _i+ ₂) dauer haft, d. h. bis zur Behebung des Kurzschlusses, den Strebbus auftrennen.