DE4337518C1 - Verfahren zur Überwachung eines elektronischen Schaltgerätes - Google Patents
Verfahren zur Überwachung eines elektronischen SchaltgerätesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines elektronischen
Schaltgerätes, z B. eines optoelektronischen, induktiven oder kapazitiven
Näherungsschalters oder eines Strömungswächters, mit einem von außen beein
flußbaren Anwesenheitsindikator, z. B. einem Oszillator, mit einem von dem
Anwesenheitsindikator steuerbaren elektronischen Schalter, z. B. einem Tran
sistor, einem Thyristor oder einem Triac, und mit einem Zustandsindikator,
bei welchem der Anwesenheitsindikator dann den Schaltzustand des elektro
nischen Schalters umsteuert, wenn der Beeinflussungszustand des Anwesen
heitsindikators eine vorgegebene Ansprechschwelle überschreitet, bei welchem
durch den Zustandsindikator mindestens drei unterschiedliche Beeinflussungs
zustände des Anwesenheitsindikators unterschieden werden - Anwesenheitsindi
kator nicht oder nur gering beeinflußt (Beeinflussungszustand I), Anwesen
heitsindikator innerhalb eines mittleren Beeinflussungsbereichs beeinflußt
(Beeinflussungszustand II) und Anwesenheitsindikator oberhalb des mittleren
Beeinflussungsbereichs beeinflußt (Beeinflussungszustand III) - und bei
welchem sowohl im Falle seltener Umsteuerung des elektronischen Schalters
- statischer Betrieb - als auch im Falle häufiger Umsteuerung des elektro
nischen Schalters - dynamischer Betrieb - vom Zustandsindikator ein Stör
signal ausgegeben wird, wenn der Anwesenheitsindikator zumindest kaum noch
den Beeinflussungszustand I oder III erreicht, sowie ein elektronisches
Schaltgerät zur Verwirklichung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 10.
Elektronische Schaltgeräte der hier grundsätzlich in Rede stehenden Art sind
kontaktlos ausgeführt und werden seit nunmehr etwa fünfundzwanzig Jahren
in zunehmendem Maße anstelle von elektrischen, mechanisch betätigten Schalt
geräten, die kontaktbehaftet ausgeführt sind, verwendet, insbesondere in
elektrischen bzw. elektronischen Meß-, Steuer- und Regelkreisen. Das gilt
insbesondere für sog. Näherungsschalter, d. h. für elektronische Schaltge
räte, die berührungslos arbeiten. Mit solchen Schaltgeräten wird indiziert,
ob sich ein Beeinflussungselement, für das der entsprechende Näherungs
schalter sensitiv ist, dem Näherungsschalter hinreichend weit genähert hat.
Hat sich nämlich ein Beeinflussungselement, für das der entsprechende
Näherungsschalter sensitiv ist, dem Näherungsschalter hinreichend weit ge
nähert, so steuert der einen wesentlichen Bestandteil des Näherungsschal
ters bildende Anwesenheitsindikator den elektronischen Schalter um; bei
einem als Schließer ausgeführten Schaltgerät wird der nichtleitende elek
tronische Schalter nunmehr leitend, während bei einem als Öffner ausge
führten Schaltgerät der leitende elektronische Schalter nunmehr sperrt.
(Mit Schaltgeräten der in Rede stehenden Art kann auch indiziert werden, ob
eine physikalische Größe eines Beeinflussungsmediums, für die das Schalt
gerät sensitiv ist, einen entsprechenden Wert überschreitet oder unter
schreitet.)
Wesentlicher Bestandteil von elektronischen Schaltgeräten der zuvor beschrie
benen Art ist also u. a. der von außen beeinflußbare Anwesenheitsindikator.
Als Anwesenheitsindikator kann z. B. ein induktiv oder kapazitiv beeinfluß
barer Oszillator vorgesehen sein; es handelt sich dann um induktive oder
kapazitive Näherungsschalter (vgl. z. B. die deutschen Offenlegungsschriften
bzw. Auslegeschriften bzw. Patentschriften 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213,
20 36 840, 21 27 956, 22 03 038, 22 03 039, 22 03 040, 22 03 906, 23 30 233,
23 31 732, 23 56 490, 26 13 423, 26 16 265, 26 16 773, 26 28 427, 27 11 877,
27 44 785, 29 43 911, 30 04 829, 30 38 141, 30 38 692, 31 20 844, 32 09 673,
32 38 396, 32 50 113, 33 20 975, 33 26 440, 33 27 329, 34 20 236, 34 27 498,
35 19 714, 36 05 499, 37 22 334, 37 22 335, 37 22 336, 37 23 008, 37 44 751,
37 44 756, 38 18 499, 39 11 009, 39 36 553, 40 23 502, 40 32 001, 41 14 763,
41 35 876, 42 00 207, 42 09 396, 42 25 267, 42 33 325, 42 33 488, 42 33 922,
42 38 992, 43 13 084, 43 28 366, 43 30 140).
Als Anwesenheitsindikator kann auch ein Fotowiderstand, eine Fotodiode oder
ein Fototransistor vorgesehen sein; es handelt sich dann um optoelektronische
Näherungsschalter (vgl. z. B. die deutschen Offenlegungsschriften bzw. Patent
schriften 28 24 582, 30 38 102, 33 27 328, 35 14 643, 35 18 025, 36 05 885,
43 18 623, 43 28 553, 43 30 223).
Als Anwesenheitsindikator kann schließlich auch ein Temperaturmeßelement
vorgesehen sein; es handelt sich dann um Strömungswächter (vgl. z. B. die
deutschen Offenlegungsschriften bzw. Patentschriften 37 13 981, 38 11 728, 38 25 059, 39 11 008,
39 43 437).
Bei induktiven Näherungsschaltern gilt für den Oszillator, solange ein
Metallteil einen vorgegebenen Abstand noch nicht erreicht hat, K × V = 1
mit K = Rückkopplungsfaktor und V = Verstärkungsfaktor des Oszillators,
d. h. der Oszillator schwingt. Erreicht das entsprechende Metallteil den
vorgeschriebenen Abstand, so führt die zunehmende Bedämpfung des Oszil
lators zu einer Verringerung des Verstärkungsfaktors V, d. h. die Ampli
tude der Oszillatorschwingung geht zurück bzw. der Oszillator hört auf
zu schwingen. Bei kapazitiven Näherungsschaltern gilt für den Oszillator,
solange ein Ansprechkörper die Kapazität zwischen einer Ansprechelektrode
und einer Gegenelektrode noch nicht beeinflußt, K × V < 1, d. h. der
Oszillator schwingt nicht. Erreicht der Ansprechkörper den vorgegebenen
Abstand, so führt die steigende Kapazität zwischen der Ansprechelektrode
und der Gegenelektrode zu einer Vergrößerung des Rückkopplungsfaktors K,
so daß K × V = 1 wird, d. h. der Oszillator beginnt zu schwingen. Bei bei
den Ausführungsformen - induktiver Näherungsschalter und kapazitiver Nähe
rungsschalter - wird abhängig von den unterschiedlichen Zuständen des Oszil
lators der elektronische Schalter, z. B. ein Transistor, ein Thyristor oder
ein Triac, gesteuert.
Strömungsmeßgeräte, insbesondere kalorimetrisch arbeitende Strömungswächter,
arbeiten in der Regel mit einer Differenztemperaturmessung. Ein erstes
Temperaturmeßelement mißt eine durch ein Heizelement und durch ein strömendes
Medium bestimmte Temperatur, während ein zweites Temperaturmeßelement die
durch das strömende Medium bestimmte Temperatur mißt. Bei Überschreiten
einer vorgegebenen Ansprechtemperaturdifferenz zwischen den beiden Tempera
turmeßelementen wird der elektronische Schalter umgesteuert.
Optoelektronische Näherungsschalter weisen einen Lichtsender und einen Licht
empfänger auf und werden auch als Lichtschranken bezeichnet. Dabei unter
scheidet man zwischen einem Lichtschrankentyp, bei dem der Lichtsender und
der Lichtempfänger auf entgegengesetzten Seiten einer Überwachungsstrecke
angeordnet sind - Einweglichtschranke -, und einem Lichtschrankentyp, bei
dem der Lichtsender und der Lichtempfänger am gleichen Ende einer Überwa
chungsstrecke angeordnet sind, während ein am anderen Ende der Überwachungs
strecke angeordneter Reflektor den vom Lichtsender ausgehenden Lichtstrahl
zum Lichtempfänger zurückreflektiert - Reflexlichtschranke. In beiden Fäl
len spricht der Anwesenheitsindikator an, wenn der normalerweise vom Licht
sender zum Lichtempfänger gelangende Lichtstrahl durch ein in die Überwa
chungsstrecke gelangtes Beeinflussungselement unterbrochen wird. Es gibt
jedoch auch Lichtschranken des zuletzt beschriebenen Lichtschrankentyps,
bei denen der vom Lichtsender kommende Lichtstrahl nur durch ein entspre
chendes Beeinflussungselement zum Lichtempfänger zurückreflektiert wird
- Reflexlichttaster.
Im folgenden wird als Beispiel immer ein Reflexlichttaster behandelt. Gleich
wohl gelten alle Ausführungen jedoch immer auch für andere Arten von elek
tronischen Schaltgeräten der eingangs beschriebenen und zuvor erläuterten
Art, insbesondere für andere optoelektronische, induktive und kapazitive
Näherungsschalter und für Strömungswächter.
Die heutigen Anforderungen an elektronische Schaltgeräte beschränken sich
nicht mehr allein auf die Steuerung des elektronischen Schalters. Die
Selbstüberwachung spielt eine zunehmende Rolle, um eine höhere Funktionssi
cherheit der elektronischen Schaltgeräte zu erreichen. Ein drohender Aus
fall oder eine schlechte, aber noch ausreichende Funktion können beispiels
weise über eine von dem Zustandsindikator angesteuerte lichtemittierende
Diode (LED) angezeigt werden, um somit einen Totalausfall und damit teure
Standzeiten oder Fehlabläufe oder gar die Gefährdung von Bedienungspersonal
in Produktionsanlagen zu vermeiden. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil
von elektronischen Schaltgeräten der eingangs und zuvor beschriebenen Art
ist somit der Zustandsindikator. Durch diesen Zustandsindikator werden
einerseits unterschiedliche Beeinflussungszustände des Anwesenheitsindika
tors bzw. unterschiedliche Schaltzustände des elektronischen Schalters ange
zeigt, andererseits Störungen oder sich anbahnende Störungen angezeigt. Sol
che Störungen entstehen beispielsweise bei Reflexlichttastern dadurch, daß
die Optik des Lichtsenders bzw. des Lichtempfängers verschmutzt oder dadurch,
daß eine hohe Hintergrundlichtintensität den Lichtempfänger beeinflußt.
Zunächst sind elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgeräte mit einem
Zustandsindikator bekannt, bei denen der Zustandsindikator nur die dualen
Informationen "Ansprechschwelle unterschritten" und "Ansprechschwelle über
schritten" liefert. Ein solcher Zustandsindikator kann nur sehr eingeschränkt
Informationen über eine Störung des elektronischen Schalters liefern.
Bei elektronischen Schaltgeräten der in Rede stehenden Art ist nun die An
sprechschwelle - leider - keine unabhängig von Umgebungseinflüssen fixier
bare Größe. Sie wird vielmehr, ausgehend von einem gewollten und bei der
Herstellung mehr oder weniger genau fixierten Wert durch Umgebungseinflüsse
verändert, bei induktiven Näherungsschaltern z. B. durch Temperatureinflüsse,
bei kapazitiven Näherungsschaltern z. B. durch Temperatureinflüsse und
durch Feuchtigkeitseinflüsse, bei optoelektronischen Näherungsschaltern z. B.
durch Temperatureinflüsse und, wie bereits erwähnt, durch mögliche Ver
schmutzungen der Optik. Ein dem theoretischen Schaltpunkt benachbarter
Bereich - unterhalb und oberhalb des theoretischen Schaltpunktes - gilt des
halb als "unsicherer Bereich", dieser entspricht dem Beeinflussungszustand III.
Bekannte elektronische Schaltgeräte - vgl. die DE-C 30 38 102, die DE-C
40 23 529 und die DE-C 41 11 297 - nutzen eine Beeinflussung des Anwesen
heitsindikators innerhalb des "unsicheren Bereiches", um eine Störung des
elektronischen Schaltgerätes anzuzeigen. Hierbei tritt das Problem auf, daß
auch bei einer ungestörten Umsteuerung des elektronischen Schalters der
"unsichere Bereich" immer durchlaufen wird. Somit erfolgt häufig die Anzeige
einer Störung, obwohl eine korrekte Umsteuerung des elektronischen Schalt
gerätes erfolgt ist; die Signifikanz der Anzeige der Störung ist somit
herabgesetzt.
Ein bekanntes Verfahren zur Überwachung eines elektronischen Schaltgerätes, von
dem die Erfindung ausgeht, hier insbesondere eines Reflexlichttasters, welches
in dem Reflexlichttaster OJ 500-M1K-E 23 der Firma PEPPERL + FUCHS realisiert
ist, unterscheidet zwischen zwei Betriebszuständen des Reflexlichttasters. In
dem Fall, daß der elektronische Schalter nur selten umgesteuert wird, spricht
man vom statischen Betrieb, beispielsweise bei der Überwachung eines etwaigen
Abrisses einer ständig laufenden Papierbahn. Im Falle einer eher häufigen
Umsteuerung des Reflexlichttasters spricht man vom dynamischen Betrieb, bei
spielsweise bei der Detektion einzelner am Reflexlichttaster vorbeilaufender
Gegenstände mit einer zumindest teilweise reflektierenden Oberfläche. Bei dem
bekannten Verfahren zur Überwachung des Reflexlichttasters muß dieser jeweils
extern auf den statischen oder dynamischen Betrieb eingestellt werden. Ist
der Reflexlichttaster für den statischen Betrieb eingestellt, so gibt der Zu
standsindikator ein Störsignal aus, sobald der Anwesenheitsindikator im
"unsicheren Bereich" beeinflußt ist. Somit liefert das bekannte Verfahren
zur Überwachung eines Reflexlichttasters im statischen Betrieb nur einge
schränkt signifikante Störsignale, da beispielsweise durch eine nur kurz
zeitige Veränderung der Papierbahn ein Störsignal ausgelöst wird. Auch im
dynamischen Betrieb liefert das bekannte Verfahren zur Überwachung eines
Reflexlichttasters nur eingeschränkt signifikante Störsignale, da beispiels
weise bereits durch einen schlechter reflektierenden Gegenstand, welcher
im "unsicheren Bereich" detektiert wird, ein Störsignal ausgelöst wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das in Rede stehende Verfahren
zur Überwachung eines elektronischen Schaltgerätes und ein elektronisches Schaltgerät zur Verwirklichung dieses Verfahrens so auszugestalten und
weiterzubilden, daß bei seinem Einsatz, ohne Umschaltung zwischen statischem
und dynamischem Betrieb, ein Störsignal mit hoher Signifikanz ausgelöst wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung eines elektronischen Schalt
gerätes, bei dem die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist,
ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß bei einem
ein jeweils vorgegebenes Verhältnis übersteigenden jeweiligen Verhältnis
von einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator im Beeinflussungszustand II
zu einem Zeitraum mit den Anwesenheitsindikator in jeweils einem der Beein
flussungszustände I oder III vom Zustandsindikator ein Störsignal ausgege
ben wird. Im Hinblick auf das elektronische Schaltgerät zur Durchführung des Verfahrens wird die aufgezeigte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
Durch dieses Verfahren bzw. ein elektronisches Schaltgerät zur Verwirklichung dieses Verfahrens wird gewährleistet, daß, unabhängig davon,
ob das elektronische Schaltgerät im statischen oder dynamischen Betrieb
eingesetzt wird, ein Störsignal mit hoher Signifikanz ausgegeben wird. Nur
durch diese hohe Signifikanz des Störsignals kann gewährleistet werden, daß
die Einleitung eines wie auch immer gearteten Arbeitsablaufes zur Behebung der
Störung oder zur Vermeidung von weitergehenden Schäden allein aufgrund des
Störsignals erfolgen kann. Die hohe Signifikanz des Störsignals wird dadurch
gewährleistet, daß ein Störsignal erst ausgegeben wird, wenn sich der Anwe
senheitsindikator beispielsweise länger im Beeinflussungszustand II - "un
sicherer Bereich" - befindet, als er sich vorher im Beeinflussungszustand
III befunden hat. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß ein Störsig
nal sowohl im statischen Betrieb als auch im dynamischen Betrieb erst dann
ausgegeben wird, wenn tatsächlich eine Beeinträchtigung der Funktion des
elektronischen Schaltgerätes zu befürchten ist.
Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, die zuvor allgemein
erläuterte Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden.
Dadurch, daß das Verhältnis aus den im einem festgelegten Gesamtzeitraum auf
getretenen Beeinflussungszuständen ermittelt wird, kann der Zeitraum bis
zur Ausgabe eines Störsignals bei einer Beeinträchtigung der Funktion des
elektronischen Schaltgerätes gezielt beeinflußt werden. Der Zeitraum bis
zur Ausgabe eines Störsignals liegt bei einem derart ausgestalteten Ver
fahren in der Größenordnung des festgelegten Gesamtzeitraums, während dessen
die Beeinflussungszustände bewertet werden. Es besteht nun zunächst die Mög
lichkeit, das Verhältnis aus den in aufeinanderfolgenden Gesamtzeiträumen
aufgetretenen Beeinflussungszuständen am Ende des jeweiligen Gesamtzeitrau
mes zu ermitteln. Ein derart ausgestaltetes Verfahren besitzt den Vorteil,
daß ein Störsignal mindestens während eines dem Gesamtzeitraum entsprechen
den Zeitraumes angezeigt wird. Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens
kann dahingehend erfolgen, daß das Verhältnis jeweils aus den in einem zu
rückliegenden Gesamtzeitraum auftretenden Beeinflussungszuständen ermittelt
wird. Das bedeutet, daß nur die in einem zurückliegenden Zeitraum vertre
tenen Zeiträume des Anwesenheitsindikators in den betrachteten Beeinflussungs
zuständen bewertet wird, - wodurch ein schnelles Ansprechen des Zustandsindi
kators bei einer deutlichen Beeinträchtigung des elektronischen Schaltgerä
tes gewährleistet ist.
Betrachtet man also die Zeiträume, während derer der Anwesenheitsindikator in
einem der Beeinflussungszustände beeinflußt ist, innerhalb eines festgelegten
Gesamtzeitraumes, so kann die erfindungsgemäße Aufgabe auch dadurch gelöst
werden, daß nicht das unmittelbare Verhältnis der Zeiträume betrachtet wird,
sondern daß beispielsweise die Differenz der Zeiträume oder ein Verhältnis
von Differenz der Zeiträume zur Summe der Zeiträume betrachtet wird. Der
Begriff Verhältnis ist also im Lichte der Lehre der Erfindung nicht allein
auf seine allgemeine mathematische Definition beschränkt.
Je nach Anforderung ist es sinnvoll, daß das Verhältnis erst dann gebildet
wird, wenn der Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator im Beeinflussungszu
stand II und/oder der Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator in einem der
Beeinflussungszustände I oder III einen jeweils festgelegten Mindestzeitraum
überschritten hat. Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah
rens kann gewährleistet werden, daß während des statischen Betriebs des
Reflexlichttasters eine kurze Beeinflussung bis hinein in den Beeinflussungs
zustand I nicht zu einer dauerhaften Ausgabe eines Störsignals führt. Wird
diese Ausgestaltung des Verfahrens mit der geschilderten Ausgestaltung der
Ermittlung des Verhältnisses während eines festgelegten Gesamtzeitraumes
kombiniert, so ist es notwendig, daß der Gesamtzeitraum ggf. verlängert wird,
wenn die festgelegten Mindestzeiträume innerhalb eines Gesamtzeitraumes
nicht erreicht werden.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgt dadurch, daß
ein Verfahren zur Bestimmung der Zeiträume, während derer sich der Anwesen
heitsindikator in einem der Beeinflussungszustände befindet, abhängig von
dem Typ des elektronischen Schaltgerätes, in welchem das Verfahren eingesetzt
wird, vorgeschlagen wird.
Für elektronische Schaltgeräte mit einem diskontinuierlich arbeitenden An
wesenheitsindikator - beispielsweise ein mit Pulslicht betriebener Reflex
lichttaster - eignet sich besonders ein Verfahren, bei dem die Beeinflus
sungszustände des Anwesenheitsindikators unabhängig von dem Übergang zwischen
zwei Beeinflussungszuständen des Anwesenheitsindikators in regelmäßigen
Zeitabständen - also beim Reflexlichttaster vorteilhafterweise in den Zeit
abständen der Lichtpulse - aufgenommen werden und daß die jeweiligen Zeit
räume mit dem Anwesenheitsindikator im jeweiligen Beeinflussungszustand I,
II oder III aus der Anzahl der jeweils aufgenommenen Beeinflussungszustän
de I, II oder III ermittelt werden. Dieses Verfahren kann besonders vorteil
haft durch Verwendung eines Microcontrollers verwirklicht werden.
Hingegen ist es bei dem Einsatz eines elektronischen Schaltgerätes, welches
ein kontinuierliches Ausgangssignal liefert, beispielsweise eines induktiven
Näherungsschalters oder eines Strömungswächters, vorteilhaft, die jeweiligen
Zeiträume mit dem Anwesenheitsindikator im jeweiligen Beeinflussungszustand I,
II oder III aus den Zeiträumen zwischen den Übergängen zwischen zwei Beein
flussungszuständen des Anwesenheitsindikators zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird weiter dadurch ausgestaltet, daß der
mittlere Beeinflussungsbereich des Anwesenheitsindikators (Beeinflussungs
zustand II) in einen unterhalb der Ansprechschwelle liegenden Beeinflus
sungsbereich (Beeinflussungszustand IIa) und in einen oberhalb der Ansprech
schwelle liegenden Beeinflussungsbereich (Beeinflussungszustand IIb) unter
teilt wird und daß bei einem ein jeweils vorgegebenes Verhältnis überstei
genden Verhältnis von einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator im
Beeinflussungszustand IIa zu dem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator im
Beeinflussungszustand I oder von einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindika
tor im Beeinflussungszustand IIb zu dem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindi
kator im Beeinflussungszustand III vom Zustandsindikator ein Störsignal
ausgegeben wird. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens er
möglicht es vorteilhafterweise, Zwischenbeeinflussungen im "unsicheren
Bereich" oberhalb und unterhalb der Ansprechschwelle zu unterscheiden. Hier
durch wird insbesondere gewährleistet, daß ein Störsignal ausgegeben wird,
wenn das elektronische Schaltgerät beispielsweise ständig von einem "siche
ren Bereich" - Beeinflussungszustand I oder III - in einen "unsicheren Be
reich" jenseits der Ansprechschwelle beeinflußt und damit umgesteuert wird,
obwohl sich der Anwesenheitsindikator in diesem Fall die meiste Zeit in dem
angesprochenen "sicheren Bereich" befindet. Dies ist nur möglich, da der
Zustandsindikator nunmehr zwischen den "unsicheren Bereichen" ober- und
unterhalb der Ansprechschwelle unterscheiden kann.
Die zuletzt beschriebene Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann insbesondere dadurch weitergestaltet werden, daß weitere, von dem Zu
standsindikator unterscheidbare Beeinflussungszustände eingeführt werden,
daß verschiedene Verhältnisse zwischen einzelnen Beeinflussungszuständen
dieser Vielzahl von Beeinflussungszuständen gebildet werden und daß anhand
dieser Verhältnisse eine Vielzahl weiterer Störungen signalisiert werden
kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbei
spiel darstellenden Verwirklichung in einem Reflexlichttaster in Verbindung
mit einer Zeichnung nochmals erläutert; es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Reflexlichttasters,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Beeinflussungszustände des Re
flexlichttasters,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Zustands
indikators zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 4 ein Flußdiagramm des in der ersten Ausführungsform des Zustands
indikators realisierten erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 5 einen Signalverlauf beim statischen Betrieb des Reflexlicht
tasters gemäß der ersten Ausführungsform des Zustandsindikators,
Fig. 6 einen Signalverlauf beim dynamischen Betrieb des Reflexlicht
tasters gemäß der ersten Ausführungsform des Zustandsindikators,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Zustands
indikators zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform eines Zustands
indikators zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und
Fig. 9 einen Signalverlauf beim dynamischen Betrieb des Reflex
lichttasters gemäß der zweiten Ausführungsform des Zustandsindi
kators.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im weiteren in einer beispielhaften Aus
gestaltung, realisiert in einem Reflexlichttaster, geschildert und erläutert.
Dies ist nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen, sondern soll ledig
lich dem Verständnis und der Übersichtlichkeit der Erläuterung dienen.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines an sich bekannten Reflexlichttasters 1
dargestellt. Das elektronische Schaltgerät, also der Reflexlichttaster 1,
weist einen von außen beeinflußbaren Anwesenheitsindikator 2 auf. Der Anwe
senheitsindikator 2 besteht bei einem Reflexlichttaster 1 aus einem Licht
sender 3 und einem Lichtempfänger 4. Wird der Anwesenheitsindikator 2, bei
spielsweise durch einen in den Strahlengang eingebrachten reflektierenden
Gegenstand, beeinflußt, so wird, im allgemeinen über einen Schaltverstärker 5,
ein elektronischer Schalter 6, z. B. ein Transistor, ein Thyristor oder ein
Triac, umgesteuert, wenn der Beeinflussungszustand des Anwesenheitsindika
tors 2 eine vorgegebene Ansprechschwelle überschreitet.
Weiter weist der Reflexlichttaster 1 einen Zustandsindikator 7 auf. Im vor
liegenden Beispiel können durch den Zustandsindikator 7 unterschiedliche
Beeinflussungszustände des Anwesenheitsindikators 2 unterschieden werden - vgl.
Fig. 2. Ist der Anwesenheitsindikator 2 nicht oder nur gering beeinflußt, so
befindet er sich im Beeinflussungszustand I, ist er innerhalb eines mittle
ren "unsicheren" Beeinflussungsbereichs unterhalb der Ansprechschwelle be
einflußt, so befindet er sich im Beeinflussungszustand IIa, ist der Anwe
senheitsindikator 2 innerhalb eines mittleren "unsicheren" Beeinflussungsbe
reichs oberhalb der Ansprechschwelle beeinflußt, so befindet sich der Anwe
senheitsindikator 2 im Beeinflussungszustand IIb, ist schließlich der Anwesen
heitsindikator oberhalb des mittleren "unsicheren" Beeinflussungsbereichs
beeinflußt, so befindet sich der Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflussungszu
stand III.
In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Zu
standsindikators 7 zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar
gestellt, wobei die wesentlichen Funktionen des Zustandsindikators 7 von
einer Komparatorkaskade 8 und einem Microcontroller 9 gebildet werden. Der
Microcontroller 9 nimmt in der vorliegenden Ausführungsform des Zustands
indikators 7 außerdem noch die Funktion des Schaltverstärkers 5 wahr. Sein
Schaltausgang 10 ist somit unmittelbar mit dem elektronischen Schalter 6 ver
bunden. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Störsignal wird
über einen Funktionskontrollausgang 11 ausgegeben.
Die Komparatorkaskade 8 in der vorliegenden ersten Ausführungsform des Zu
standsindikators 7 wird von drei die Begrenzungen der Beeinflussungsbereiche I,
IIa, IIb, III überwachenden Komparatoren 12, 13, 14 gebildet. Die Referenz
spannungen der Komparatoren 12, 13, 14 werden über eine Reihenschaltung von
drei Widerständen 15, 16, 17 gebildet. Somit erhält der Microcontroller 9
ein 3-Bit-Wort, welches ihm anzeigt, in welchem Beeinflussungszustand sich
der Anwesenheitsindikator 2 befindet.
Der Microcontroller 9 arbeitet nun beispielsweise nach dem in Fig. 4 durch
ein Flußdiagramm dargestellten Algorithmus. Es ist eine Vielzahl anderer
Algorithmen zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, wie
sich bereits aus den einleitenden Ausführungen ergibt.
Im vorliegenden Beispiel wird nur das Verhältnis zwischen den Zeiträumen
mit dem Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflussungszustand IIb zu dem Zeitraum
mit dem Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflussungszustand III überprüft. Die
von der Lehre der Erfindung ebenfalls umfaßte Prüfung des Verhältnisses der
Zeiträume mit dem Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflussungszustand IIa und im
Beeinflussungszustand I wird hier zum einfacheren Verständnis nicht mitbehan
delt.
Das dargestellte Flußdiagramm wird nach jedem Sende- bzw. Empfangspuls des
Reflexlichttasters 1 durchlaufen. Die Synchronisation mit den Sende- bzw.
Empfangspulsen des Reflexlichttasters 1 ist besonders einfach, wenn der
Microcontroller 9 die Sendepulse des Reflexlichttasters 1 steuert.
Der Empfangspuls des Reflexlichttasters 1 liegt an der Komparatorkaskade 8
an, und somit kann der Microcontroller 9 entscheiden, ob das Signal des
Empfangspulses sich im oberen "sicheren Bereich" (Beeinflussungszustand III)
oder im oberen "unsicheren Bereich" (Beeinflussungszustand IIb) befindet.
Entsprechend erhöht der Microcontroller 9 dann den Zähler SB für den "siche
ren Bereich" oder den Zähler UB für den "unsicheren Bereich". Anschließend
wird jeweils ein Impulszähler NI, der die Gesamtanzahl der betrachteten Beein
flussungszustände ermittelt, um 1 erhöht. Befindet sich das Signal des
Sendepulses - und somit der Anwesenheitsindikator 2 - weder im Beeinflussungs
zustand III noch im Beeinflussungszustand IIb, so wird nur der Impulszähler NI
erhöht. Im nächsten Schritt wird von dem Microcontroller 9 überprüft, ob
der Impulszähler NI eine bestimmte Anzahl NI MAX überschritten hat. Ist dies
nicht der Fall, so wird der Algorithmus abgeschlossen und er beginnt beim
nächsten einlaufenden Empfangspuls wieder von vorne. Erreicht schließlich
der Impulszähler NI die Zahl NI_MAX, ist also der festgelegte Gesamtzeitraum,
während dessen die Beeinflussungszustände betrachtet werden sollen, über
schritten, so findet der Vergleich der Zähler SB und UB statt.
Bei dem Vergleich der Zähler SB und UB wird zunächst festgestellt, ob beide
Zähler bestimmte Mindestwerte (UB_MIN, SB_MIN) überschritten haben. Ist dies
nicht der Fall, haben also der Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator 2 im Be
einflussungszustand IIb und der Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator 2 im
Beeinflussungszustand III jeweils einen festgelegten Mindestzeitraum nicht
überschritten, so wird der Impulszähler NI für die Sendepulse zurückgesetzt
und das geschilderte Verfahren wird so lange fortgesetzt, d. h. der Gesamt
zeitraum, während dessen die Beeinflussungszustände betrachtet werden, wird
entsprechend verlängert, bis mindestens einer der geforderten Mindestzeit
räume für die Beeinflussungszustände III oder IIb überschritten worden ist.
Zunächst soll der Fall betrachtet werden, daß der Zähler UB die geforderte
Mindestanzahl UB_MIN nicht überschritten hat, aber der Zähler SB die gefor
derte Mindestanzahl SB_MIN überschritten hat. In diesem Fall wird das Störsig
gnal zurückgesetzt bzw. gelöscht. Der Reflexlichttaster 1 ist häufiger im
"sicheren Bereich" beeinflußt worden als im "unsicheren Bereich", und somit
ist es nicht notwendig, eine Störung zu indizieren. Anschließend werden noch
die Zähler SB und UB zurückgesetzt, um nach Zurücksetzung des Impulszählers
das Verfahren von neuem zu beginnen.
Erreicht nun der Zähler UB die Mindestanzahl UB_MIN, so wird der Stand des
Zählers UB mit dem Stand des Zählers SB verglichen. Wählt man beispiels
weise einen Faktor k = 1, so wird, wenn UB kleiner oder gleich SB ist, eben
falls das Störsignal gelöscht. Ist hingegen UB größer als SB, überwiegen
also die Anzahl bzw. der Zeitraum der Beeinflussung des Anwesenheitsindika
tors 2 im Beeinflussungszustand IIb, so wird das Störsignal ausgegeben. An
schließend werden, wie bereits geschildert, die Zähler SB und UB sowie der
Impulszähler NI zurückgesetzt.
Über das geschilderte Verfahren wird somit die Ausgabe eines signifikanten
Störsignals gewährleistet.
In Fig. 5 ist ein beispielhafter Signalverlauf bei einem statischen Betrieb
des Reflexlichttasters 1 gemäß der ersten Ausführungsform des Zustandsindika
tors 7 dargestellt. Wie bereits angesprochen, ist ein Beispiel für den stati
schen Betrieb eines Reflexlichttasters 1 die Überwachung einer Papierbahn
auf Abriß. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Signalverlauf wird ein Störsignal
gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Algorithmus eines erfindungsgemäßen Ver
fahrens ausgegeben. Bei dem dargestellten Signalverlauf ist NI_MAX = 20,
UB_MIN = 3, SB_MIN = 3 und k = 1. In der oberen Hälfte von Fig. 5 sind die
Beeinflussungszustände 18 des Anwesenheitsindikators 2 innerhalb eines Bei
spielzeitraums dargestellt. Hierbei nehmen im Laufe der Zeit die Beeinflus
sungszustände 18 des Anwesenheitsindikators 2 im Beeinflussungszustand IIb
durch eine zunehmende Verschmutzung der Optik des Reflexlichttasters 1 zu.
Nach einer Reinigung der Optik des Reflexlichttasters 1 wird der Anwesenheits
indikator 2 wieder weit überwiegend im Beeinflussungszustand III beeinflußt.
Weiter ist in Fig. 5 der zeitliche Verlauf des Schaltsignals 19 dargestellt.
Man erkennt, daß der Reflexlichttaster 1 im gesamten Beobachtungszeitraum
geschaltet ist. Außerdem ist in Fig. 5 ein Störsignalverlauf 20 nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Man erkennt deutlich, daß ein
signifikantes Störsignal erst nach einem gewissen Zeitraum, während
dessen der Anwesenheitsindikator 2 überwiegend im Beeinflussungszustand IIb
beeinflußt worden ist, ausgegeben wird. Nach der Reinigung der Optik des
Reflexlichttasters 1 wird das Störsignal nach Ablauf eines gewissen Zeit
raumes wieder zurückgesetzt, da der Anwesenheitsindikator 2 nur noch im
Beeinflussungszustand III beeinflußt wird.
In Fig. 6 sind schließlich die Beeinflussungszustände 18, das Schaltsignal 19
und der Störsignalverlauf 20 während eines bestimmten Zeitraumes, mit dersel
ben Parameterwahl, dargestellt, wobei der Reflexlichttaster 1 im dynamischen
Betrieb durch mehrere nacheinander detektierte Gegenstände betätigt wird.
Auch in dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel nimmt die Beeinflussung des
Anwesenheitsindikators 2 durch zunehmende Verschmutzung der Optik des Reflex
lichttasters 1 ab. Auch in Fig. 6 wird die Optik des Reflexlichttasters 1
nach der Ausgabe eines Störsignals gereinigt. Auch in dem in Fig. 6 darge
stellten Beispiel ist deutlich zu erkennen, daß die Signifikanz des nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren ausgegebenen Störsignals sehr groß ist und daß
gewährleistet ist, daß auch nach der Ausgabe des Störsignals der Reflexlicht
taster 1 noch für einen gewissen Zeitraum das korrekte Schaltsignal 19 lie
fert.
Aus der Zusammenschau von Fig. 5 und Fig. 6 ergibt sich die tatsächliche sehr
hohe Signifikanz des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgegebenen Stör
signals unabhängig von der Betriebsweise des elektronischen Schaltgerätes,
hier des Reflexlichttasters 1.
Bei dem Einsatz eines Microcontrollers 9 in dem Zustandsindikator 7 kann das
erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft dadurch weitergebildet
werden, daß der Microcontroller 9 auch bei anderen Fehlfunktionen des elek
tronischen Schaltgerätes ein Störsignal ausgibt.
Liefert beispielsweise die Komparatorkaskade 8 nicht schlüssige 3-Bit-Worte an
den Microcontroller 9, so gibt der Microcontroller 9 ein entsprechendes
Störsignal aus. Ein solches nichtschlüssiges 3-Bit-Wort der Komparatorkaskade 8
entsteht beispielsweise, wenn der mittlere oder der untere Komparator 13, 14
defekt sind, also kein Signal anliegt, und am nächsthöheren Komparator 12 ein
Signal anliegt. Wenn solch ein nichtschlüssiges 3-Bit-Wort beispielsweise
häufiger als einer bestimmten Minimalzahl entsprechend aufgetreten ist,
wird ein entsprechendes Störsignal ausgegeben.
Weiter kann das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ausgestaltet werden, daß
der Microcontroller 9 bei kurzgeschlossenem elektronischem Schalter 6 ein
Störsignal ausgibt und gleichzeitig den elektronischen Schalter 6 öffnet, um so
eine Beschädigung des Reflexlichttasters 1 zu verhindern.
Eine weitere Ausgestaltung erfährt das erfindungsgemäße Verfahren dadurch,
daß der Microcontroller 9 bei defektem flüchtigem Speicher ein Störsignal
ausgibt. Hierdurch wird verhindert, daß der Microcontroller 9 aufgrund eines
defekten flüchtigen Speichers etwa trotz Verschmutzung der Optik des Reflex
lichttasters 1 kein Störsignal ausgibt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Microcontroller 9 die aus unterschied
lichen Gründen ausgegebenen Störsignale unterschiedlich codiert, so daß dem
Betriebspersonal unmittelbar die Ursache der Störung angezeigt wird.
Der Microcontroller 9 als Bestandteil des Zustandsindikators 7 kann auch
alternativ durch eine analoge Auswerteschaltung ersetzt werden. Solche ana
logen Auswerteschaltungen sind u. a. in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Sie
sind wie eine den elektronischen Schalter 6 betätigende Schaltlogik 21 mit
der Komparatorkaskade 8 verbunden. Die analoge Auswerteschaltung ist grund
sätzlich als beidseitig ansteuerbare Integratorschaltung mit nachgeschalte
tem Komparator ausgebildet.
Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten analogen Auswerteschaltungen sollen
ein Störsignal liefern, wenn von den Zeiträumen mit dem Anwesenheitsindi
kator 2 im Beeinflussungszustand IIb zu den Zeiträumen mit dem Anwesenheits
indikator 2 im Beeinflussungszustand III ein vorgegebenes Verhältnis über
stiegen wird.
Beiden analogen Auswerteschaltungen ist gemeinsam, daß sie von den Signalen,
die anzeigen, daß sich der Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflussungszustand III
befindet, in die entgegengesetzte Richtung beeinflußt werden wie von den
Signalen, die anzeigen, daß sich der Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflus
sungszustand IIb befindet. Die Signale, die anzeigen, daß sich der Anwesen
heitsindikator 2 im Beeinflussungszustand III befindet, lassen sich einfach
aus dem Ausgang des Komparators 12 ableiten. Die Signale, die anzeigen, daß
sich der Anwesenheitsindikator 2 im Beeinflussungszustand IIb befindet, wer
den über ein EXKLUSIV-ODER-Gatter 22, welches mit seinen Eingängen an die
Ausgänge der Komparatoren 12 bzw. 13 angeschlossen ist, abgeleitet.
In der in Fig. 7 dargestellten ersten analogen Auswerteschaltung 23 laden
die Signale, die eine Beeinflussung des Anwesenheitsindikators 2 im Beein
flussungszustand IIb anzeigen, über einen ersten Ladewiderstand 24 einen
ersten Speicherkondensator 25 auf. Die Spannung des ersten Speicherkonden
sators 25 liegt an einem gleichzeitig den Komparator bildenden ersten Impe
danzwandler 26 an. Die Referenzspannung des gleichzeitig als Komparator
dienenden ersten Impedanzwandlers 26 wird über zwei in Reihe geschaltete
Widerstände 27, 28 aus einer Versorgungsspannung zur Verfügung gestellt.
Treten nun Signale auf, die eine Beeinflussung des Anwesenheitsindikators 2
im Beeinflussungszustand III anzeigen, so wird durch diese Signale ein erster elektronischer Entladeschalter 29 betätigt, welcher über einen ersten Entladewiderstand 30 den ersten Speicherkondensator 25 entlädt.
im Beeinflussungszustand III anzeigen, so wird durch diese Signale ein erster elektronischer Entladeschalter 29 betätigt, welcher über einen ersten Entladewiderstand 30 den ersten Speicherkondensator 25 entlädt.
Die Funktionsweise der in Fig. 8 dargestellten zweiten analogen Auswerte
schaltung 31 ist in weiten Teilen identisch, weshalb auch dieselben Bezugs
zeichen verwendet werden. Ein Unterschied besteht darin, daß bei der zwei
ten analogen Auswerteschaltung 31 die Signale, die eine Beeinflussung des
Anwesenheitsindikators 2 im Beeinflussungszustand III anzeigen, erst dann
zu einer Entladung des ersten Speicherkondensators 25 führen, wenn diese
Signale aufintegriert einen bestimmten Wert übersteigen. Hierzu sind ein
zweiter Ladewiderstand 32, ein zweiter Speicherkondensator 33, ein zweiter,
gleichzeitig als Komparator dienender Impedanzwandler 34 und zwei die Refe
renzspannung für den gleichzeitig als Komparator dienenden zweiten Impe
danzwandler 34 zur Verfügung stellende Widerstände 35, 36 und ein zweiter
Entladewiderstand 37 vorgesehen. Eine Besonderheit liegt nun darin, daß auch
der zweite Speicherkondensator 33 von einem zweiten elektronischen Entlade
schalter 38 entladen wird, wenn ein Störsignal am Ausgang des ersten Impe
danzwandlers 26 anliegt. Hierdurch wird erreicht, daß, wenn einmal ein Stör
signal ausgegeben wird, das Löschen des Störsignals erschwert ist.
In Fig. 9 sind nunmehr einige beispielhafte Beeinflussungszustände 18 des
Anwesenheitsindikators 2 dargestellt. Weiter ist in einem Spannungsverlauf 39
dargestellt, wie sich die Spannung über dem ersten Speicherkondensator 25 der
ersten analogen Auswerteschaltung 23 in Abhängigkeit von den Beeinflussungs
zuständen 18 verhält. Überschreitet die Spannung über dem ersten Speicherkon
densator 25 den Schwellwert 40 des ersten Impedanzwandlers 26, so wird ein
Störsignal ausgegeben, wie der Störsignalverlauf 20 zeigt.
Claims (15)
1. Verfahren zur Überwachung eines elektronischen Schaltgerätes, z. B.
eines optoelektronischen, induktiven oder kapazitiven Näherungsschalters
oder eines Strömungswächters, mit einem von außen beeinflußbaren Anwesen
heitsindikator (2), z. B. einem Oszillator, mit einem von dem Anwesen
heitsindikator (2) steuerbaren elektronischen Schalter (6), z. B. einem
Transistor, einem Thyristor oder einem Triac, und mit einem Zustandsindi
kator (7), bei welchem der Anwesenheitsindikator (2) dann den Schaltzu
stand des elektronischen Schalters (6) umsteuert, wenn der Beeinflussungs
zustand des Anwesenheitsindikators (2) eine vorgegebene Ansprechschwelle
überschreitet, bei welchem durch den Zustandsindikator (7) mindestens drei
unterschiedliche Beeinflussungszustände des Anwesenheitsindikators (2) un
terschieden werden - Anwesenheitsindikator (2) nicht oder nur gering be
einflußt (Beeinflussungszustand I), Anwesenheitsindikator (2) innerhalb
eines mittleren Beeinflussungsbereichs beeinflußt (Beeinflussungszustand II)
und Anwesenheitsindikator (2) oberhalb des mittleren Beeinflussungsbereichs
beeinflußt (Beeinflussungszustand III) - und bei welchem sowohl im Falle
seltener Umsteuerung des elektronischen Schalters (6) - statischer Betrieb -
als auch im Falle häufiger Umsteuerung des elektronischen Schalters (6)
- dynamischer Betrieb - vom Zustandsindikator (7) ein Störsignal ausgegeben
wird, wenn der Anwesenheitsindikator (2) zumindest kaum noch den Beeinflus
sungszustand I oder III erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem
ein jeweils vorgegebenes Verhältnis übersteigenden jeweiligen Verhältnis
von einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator (2) im Beeinflussungszu
stand II zu einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator (2) in jeweils
einem der Beeinflussungszustände I oder III vom Zustandsindikator (7) ein
Störsignal ausgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
aus den in einem festgelegten Gesamtzeitraum aufgetretenen Beeinflussungs
zuständen ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
hältnis aus den in aufeinanderfolgenden Gesamtzeiträumen aufgetretenen
Beeinflussungszuständen am Ende des jeweiligen Gesamtzeitraumes ermittelt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
hältnis jeweils aus den in einem zurückliegenden Gesamtzeitraum aufgetre
tenen Beeinflussungszuständen ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis dann gebildet wird, wenn der Zeitraum mit dem Anwesenheits
indikator (2) im Beeinflussungszustand II und/oder der Zeitraum mit dem An
wesenheitsindikator in einem der Beeinflussungszustände I oder III einen
jeweils festgelegten Mindestzeitraum überschritten hat.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtzeit
raum ggf. verlängert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beeinflussungszustände des Anwesenheitsindikators (2) unabhängig von
dem Übergang zwischen zwei Beeinflussungszuständen des Anwesenheitsindika
tors (2) in regelmäßigen Zeitabständen aufgenommen werden und daß die jewei
ligen Zeiträume mit dem Anwesenheitsindikator (2) im jeweiligen Beeinflus
sungszustand I, II oder III aus der Anzahl der jeweils aufgenommenen Beein
flussungszustände I, II oder III ermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die jeweiligen Zeiträume mit dem Anwesenheitsindikator (2) im jeweiligen
Beeinflussungszustand I, II oder III aus den Zeiträumen zwischen den Über
gängen zwischen zwei Beeinflussungszuständen des Anwesenheitsindikators (2)
ermittelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der mittlere Beeinflussungsbereich des Anwesenheitsindikators (2) (Beein
flussungszustand II) in einen unterhalb der Ansprechschwelle liegenden
Beeinflussungsbereich (Beeinflussungszustand IIa) und in einen oberhalb der
Ansprechschwelle liegenden Beeinflussungsbereich (Beeinflussungszustand IIb)
unterteilt wird und daß bei einem ein jeweils vorgegebenes Verhältnis über
steigenden Verhältnis von einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator (2)
im Beeinflussungszustand IIa zu dem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindikator (2)
im Beeinflussungszustand I oder von einem Zeitraum mit dem Anwesenheitsindi
kator (2) im Beeinflussungszustand IIb zu dem Zeitraum mit dem Anwesenheits
indikator (2) im Beeinflussungszustand III vom Zustandsindikator (7) ein
Störsignal ausgegeben wird.
10. Elektronisches Schaltgerät, z. B. optoelektronischer, induktiver oder
kapazitiver Näherungsschalter oder Strömungswächter, zur Verwirklichung
des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem von außen be
einflußbaren Anwesenheitsindikator (2), mit einem von dem Anwesenheitsindika
tor (2) steuerbaren elektronischen Schalter (6), z. B. einem Transistor,
einem Thyristor oder einem Triac, und und mit einem Zustandsindikator (7),
dadurch gekennzeichnet, daß der Zustandsindikator (7) aus einer mindestens
zwei die Begrenzungen der Beeinflussungsbereiche überwachenden Komparatoren (12,
13, 14) aufweisenden Komparatorkaskade (8) und einen Microcontroller (9)
oder einer analogen Auswerteschaltung (23, 31) besteht.
11. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Microcontroller (9) bei nichtschlüssigen Signalen der Komparatorkaskade (8)
ein Störsignal ausgibt.
12. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß der Microcontroller (9) bei kurzgeschlossenem elektronischem Schal
ter (6) ein Störsignal ausgibt.
13. Elektronisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Microcontroller (9) bei defektem flüchtigem Speicher
ein Störsignal ausgibt.
14. Elektronisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Microcontroller (9) die unterschiedlich ausgelösten
Störsignale unterschiedlich codiert.
15. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die analoge Auswerteschaltung (23, 31) als von den Ausgangssignalen der Komparatoren (12, 13, 14) des Zustandsindikators (7) beidseitig - also mit unterschiedlichen Vorzeichen - ansteuerbare Integra
torschaltung mit nachgeschaltetem Komparator ausgebildet ist.
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997007417A1 (de) * | 1995-08-21 | 1997-02-27 | Nsm Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur funktionskontrolle von lichtschranken |
DE19620065A1 (de) * | 1996-05-20 | 1997-11-27 | Ifm Electronic Gmbh | Schaltungsanordnung zur Überwachung des fehlerfreien und/oder zur Erkennung eines fehlerbehafteten Zustands einer Anlage |
DE19640478A1 (de) * | 1996-09-30 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Verfahren zum Betreiben eines Bewegungsmelders |
DE19831978A1 (de) * | 1998-07-16 | 2000-02-03 | Micronas Intermetall Gmbh | Sensorschaltung |
DE19913872A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-10-19 | Siemens Ag | Sensor mit Ausfallüberwachungssystem |
DE19956055A1 (de) * | 1999-11-22 | 2001-05-31 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines optoelektronischen Näherungsschalters |
DE10119659A1 (de) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Siemens Ag | Verfahren für optische Näherungsschalter zur Erkennung von Verschmutzung der Optik und/oder des Reflektors bzw. einer Dejustage des Betätigungsobjekts |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10393230D2 (de) * | 2002-09-11 | 2005-09-29 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Vefahren zum Betreiben eines Sensors und Auswerteeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3038102C2 (de) * | 1980-10-09 | 1982-07-15 | Robert Ing.(grad.) 7995 Neukirch Buck | Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät |
DE4111297C1 (de) * | 1991-04-08 | 1992-06-17 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen, De | |
DE4023529C2 (de) * | 1990-06-11 | 1992-07-09 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen, De |
-
1993
- 1993-11-03 DE DE19934337518 patent/DE4337518C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-30 DE DE4438507A patent/DE4438507C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3038102C2 (de) * | 1980-10-09 | 1982-07-15 | Robert Ing.(grad.) 7995 Neukirch Buck | Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät |
DE4023529C2 (de) * | 1990-06-11 | 1992-07-09 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen, De | |
DE4111297C1 (de) * | 1991-04-08 | 1992-06-17 | Ifm Electronic Gmbh, 4300 Essen, De |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997007417A1 (de) * | 1995-08-21 | 1997-02-27 | Nsm Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur funktionskontrolle von lichtschranken |
DE19620065A1 (de) * | 1996-05-20 | 1997-11-27 | Ifm Electronic Gmbh | Schaltungsanordnung zur Überwachung des fehlerfreien und/oder zur Erkennung eines fehlerbehafteten Zustands einer Anlage |
DE19620065C2 (de) * | 1996-05-20 | 2001-03-01 | Ifm Electronic Gmbh | Schaltungsanordnung zur Überwachung des fehlerfreien und/oder zur Erkennung eines fehlerbehafteten Zustands einer Anlage |
DE19640478A1 (de) * | 1996-09-30 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Verfahren zum Betreiben eines Bewegungsmelders |
DE19831978A1 (de) * | 1998-07-16 | 2000-02-03 | Micronas Intermetall Gmbh | Sensorschaltung |
DE19913872A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-10-19 | Siemens Ag | Sensor mit Ausfallüberwachungssystem |
DE19913872C2 (de) * | 1999-03-26 | 2001-07-12 | Siemens Ag | Sensor mit Ausfallüberwachungssystem |
DE19956055A1 (de) * | 1999-11-22 | 2001-05-31 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines optoelektronischen Näherungsschalters |
DE19956055C2 (de) * | 1999-11-22 | 2001-09-13 | Ifm Electronic Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines optoelektronischen Näherungsschalters |
DE10119659A1 (de) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Siemens Ag | Verfahren für optische Näherungsschalter zur Erkennung von Verschmutzung der Optik und/oder des Reflektors bzw. einer Dejustage des Betätigungsobjekts |
DE10119659C2 (de) * | 2001-04-20 | 2003-12-18 | Siemens Ag | Verfahren für optische Näherungsschalter zur Erkennung von Verschmutzung der Optik und/oder des Reflektors bzw. einer Dejustage des Betätigungsobjekts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4438507A1 (de) | 1995-07-27 |
DE4438507C2 (de) | 1996-11-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130601 |