DE4413513A1 - Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern, wie elektrischen Motoren und dgl., gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Zur Betätigung von Vorrichtungen, wie Lüftungsklappen, Ventilen und dgl. insbesondere bei geregelten Vorrichtungen, wie Heizungs- und Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, kommen verschiedene Antriebssysteme zur Anwendung.
So werden beispielsweise Gleichstrommotoren eingesetzt, bei denen die Position der zu verstellenden Vorrichtung durch Potentiometer oder Inkrementalgeber erkennbar ist. Dazu ist jedoch eine aufwendige Ausführung der Steuereinrichtung notwendig, da beispielsweise das Potentiometer mit dem Motor gekoppelt sein muß. Außerdem ist ein großer Verdrahtungsauf­ wand notwendig, denn es sind mindestens zwei Leitungen zur Spannungsversorgung des Motors und zwei Leitungen für das Potentiometer erforderlich. Darüberhinaus ist eine genaue Positionierung der zu verstellenden Vorrichtung mit der Steuereinrichtung nur über eine spezielle Regelung notwen­ dig, da der Motor, beispielsweise bei Ausfall, nicht abrupt stoppt, sondern stets etwas nachläuft.
Desweiteren werden auch Schrittmotoren eingesetzt, die einfach im Motorenaufbau sind und bei denen eine genaue Positionierung durch die Vorgabe einer bestimmten Anzahl von Schritten möglich ist. Die Lebensdauer von Schrittmotoren ist aufgrund des geringen Verschleißes relativ lang und der Preis günstig.
Bei bekannten Steuereinrichtungen für Schrittmotoren ist eine Drehüberwachung des Schrittmotors bisher nicht möglich. Bei blockiertem Rotor, wenn beispielsweise die zu verstel­ lende Vorrichtung klemmt, ist eine Positionserkennung daher nicht gegeben. Nach einer derartigen Blockade des Rotors muß eine neue Nulleinstellung vorgenommen werden. Darüberhinaus ist der Verdrahtungsaufwand zwischen der Steuereinrichtung und den Schrittmotoren sehr hoch. So werden für einen Schrittmotor in der Regel fünf Leitungen benötigt. Ein hoher Verdrahtungsaufwand ist jedoch insbesondere in der Kraft­ fahrzeugindustrie unerwünscht.
Im Falle eines Linearantriebes, beispielsweise Magnet, ist zur Stellungserkennung ein der zu verstellenden Vorrichtung zugeordneter Sensor erforderlich, der wiederum über separate Leitungen mit der Steuereinrichtung zu verbinden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für solche bekannte Antriebssysteme eine technische Vereinfachung hinsichtlich ihrer Verdrahtung und sich daraus ergebender weiterer Verbesserungen aufzuzeigen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem Steuer- und Überwachungssignale zwischen einer Sende- und Empfangs­ vorrichtung und wenigstens einem Verbraucher und einer Überwachungsvorrichtung übertragen werden, und bei dem erfindungsgemäß über eine von zwei zwischen der Sende- und Empfangsvorrichtung und dem Verbraucher liegenden elek­ trischen Versorgungsleitungen sowohl Steuer- als auch Überwachungssignale übertragen werden, wobei zur Signalüber­ tragung die Stromversorgung für den Verbraucher reduziert wird.
Die Erfindung benötigt somit für den Datentransfer von Steuer- und Überwachungssignalen nur das für die Spannungs- und Stromversorgung notwendige Leitungspaar. Damit konnte der Verdrahtungsaufwand auf das Minimum reduziert werden, was eine Materialersparnis und eine erheblich einfachere Verdrahtungsinstallation bedeutet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.
Zur Durchführung des Verfahrens ist mit besonderem Vorteil eine Einrichtung gemäß Anspruch 4 geeignet. Die der Sende- und Empfangsvorrichtung nachgeschaltete Endstufe und die dem Verbraucher vorgeschaltete Steuerelektronik ermöglichen nicht nur die Übertragung von Steuersignalen an den Verbrau­ cher, sondern auch die Übertragung von Überwachungssignalen von dem Verbraucher an die Sende- und Empfangsvorrichtung über die Signalleitung. Dabei ist diese Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von bekannten, rotatorisch oder linear arbeitenden, elektrischen Verbrauchern gleich vorteilhaft einsetzbar.
Nach Anspruch 5 ist es beispielsweise möglich, daß in einem Kraftfahrzeug die Karosserie die das Massepotential tragende Versorgungsleitung darstellt, während eine extra geführte zweite Versorgungsleitung das Potential trägt und eine Signalleitung bildet.
Nach Anspruch 6 wird die erforderliche Reduzierung der Stromversorgung des Verbrauchers zweckmäßig durch die Endstufe bewerkstelligt.
Dabei liegt ein Potential noch auf der Signalleitung, das nach den Ansprüchen 7 und 8 zur Übertragung von Daten kurzzeitig auf einen anderen Wert, vorzugsweise etwa 0 V, schaltbar ist.
Durch die Schaltung des Potentials auf etwa 0 V ist der Signalpegel des zu übertragenden Signals relativ groß, da die Versorgungsspannung in der Regel zumindest größer etwa 5 V ist. Damit ist die Datenübertragung relativ störsicher, gegen beispielsweise elektromagnetische Störungen durch ein Autotelefon oder ähnlichem. Darüberhinaus ist die das Potential schaltende elektronische Schaltung besonders einfach und enthält wenig Komponenten, so daß sie kosten­ günstig ist.
Damit die Spannungsversorgung der dem Verbraucher vorge­ schalteten Steuerelektronik während der Datenübertragung gewährleistet ist, ist gemäß Anspruch 9 die Spannungsversor­ gung abpufferbar.
Im Falle einer Ausgestaltung der Einrichtung nach Anspruch 10 werden die die Steuer- bzw. Überwachungssignale enthal­ tenden Datensequenzen in der Steuerelektronik gespeichert und verarbeitet. Damit ist es möglich der Steuerelektronik zunächst sämtliche Steuerbefehle zukommen zu lassen, so daß dann die Steuerelektronik selbständig diese Befehle ausführt.
Damit bei Schaltung des Potentials zur Signalübertragung die Ablaufsteuerungseinheit mit einem konstanten Potential versorgt wird, ist gemäß Anspruch 11 ein Spannungsregler vorgesehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 12 weist die Steuerelektronik eine die Überwachungssignale liefernde Überwachungsvorrichtung für den Verbraucher auf, so daß die von der Steuerelektronik an den Verbraucher gerichteten Steuerbefehle auf korrekte Ausführung überwacht werden können. Werden die Steuerbefehle fehlerhaft aus­ geführt, so daß beispielsweise ein Ventil nicht ganz geöffnet ist, so kann die Ablaufsteuerungseinheit durch entsprechende Steuerbefehle "nachregeln".
Gemäß Anspruch 13 sind die Überwachungssignale mittels der Ablaufsteuerungseinheit an die Sende- und Empfangsvorrich­ tung übertragbar, so daß an der Sende- und Empfangsvorrich­ tung im Bedarfsfall eine Fehlermeldung erscheinen kann.
Besonders vorteilhaft ist die in Anspruch 14 aufgezeigte Möglichkeit, bei der mehrere Verbraucher ansteuerbar sind, wobei vorzugsweise nach Anspruch 15 alle Verbraucher parallel an die beiden elektrischen Versorgungsleitungen anschließbar sind. Sämtliche Steuer- bzw. Überwachungs­ signale für bzw. von jedem der Verbraucher sind über die durch eine der beiden Versorgungsleitungen gebildete Signalleitung übertragbar.
Vorteilhaft ist, Verbraucher und Steuerelektronik gemäß Anspruch 16 als Baueinheit auszubilden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darge­ stellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild,
Fig. 2 einen Schaltplan der im Blockschaltbild gemäß Fig. 1 dargestellten Einrichtung,
Fig. 3 eine Darstellung der Änderung des Potentials auf der Signalleitung in Abhängigkeit der Zeit bei einer Datenübertragung.
Gemäß Fig. 1 weist die Einrichtung 10 eine Sende- und Empfangsvorrichtung 12, eine dieser nachgeschaltete Endstufe 14 sowie eine einem Verbraucher 16 vorgestaltete Steuerelek­ tronik 18 auf, die über eine Leitung 20 zur Signalüber­ tragung mit der Endstufe 14 verbunden ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sei als Verbraucher 16 ein Schrittmotor angenommen, der über die Sende- und Emp­ fangsvorrichtung 12 ansteuerbar ist, die ihrerseits manuell betätigbare Bedienelemente zur Vorgabe von Steuerbefehlen, wie z. B. Schrittanzahlen des Schrittmotors aufweist.
Über die Endstufe 14 werden einerseits die in die Sende- und Empfangsvorrichtung 12 eingegebenen Befehle als Signale der Signalleitung 20 bzw. der Steuerelektronik zugeführt; außer­ dem wird die Stromversorgung für den Verbraucher 16 bei der Datenübertragung reduziert.
In der Steuerelektronik 18 werden die zugeführten Steuersig­ nale empfangen, gespeichert, verarbeitet und als Ansteuerim­ pulse dem Schrittmotor 16 zugeführt. Des weiteren dient die Steuerelektronik 18 zur Überwachung der vom Schrittmotor 16 ausgeführten Schritte sowie zur Rückmeldung der erfolgten Schaltschritte an die Sende- und Empfangsvorrichtung 12.
Die Sende- und Empfangsvorrichtung 12 ist mit einem program­ mierbaren Mikroprozessor 22 ausgestattet, der an seinem Ausgang 24 die eingestellten Steuerbefehle als Steuersignale ausgibt. An seinem Eingang 26 liegt über eine Leitung 28 und eine Leitung 30 auf Betriebsspannungspotential, das bei 32 anlegbar ist. In den Leitungen 28 und 30 ist jeweils ein Widerstand 34 bzw. 36 zwischengeschaltet. Ein zweiter Ausgang 38 des Mikroprozessors ist über eine Leitung 40 mit einem Transistor 42 verbunden, der parallel zur Leitung 30 die Leitung 28 auf Betriebsspannungspotential legt. Die Leitung 28 ist bei 44 aus der Endstufe 14 herausgeführt. Der Ausgang 24 ist über einen Widerstand 46 mit der Basis eines Transistors 48 verbunden, der den Knotenpunkt 44 über einen Widerstand 50 auf etwa Massepotential schalten kann. Ein Ausgang 52 der Endstufe 14 liegt auf Massepotential. Ein zweiter Ausgang 54 der Endstufe 14 ist mit dem Knotenpunkt 44 über eine mit der Leitung 30 verbundene Leitung 56 verbunden. Die Endstufe 14 ist mit der Steuerelektronik 18 über zwei elektrische Leitungen verbunden, von denen die eine die Signalleitung 20 und die andere eine auf Masse­ potential liegende Leitung 21 ist.
Die Steuerelektronik 18 weist eine Ablaufsteuerungseinheit 58 auf, wie programmierbarer Mikroprozessor oder ASIC oder dgl., die über einen Spannungsregler 60 mit einem konstanten Potential von beispielsweise 5 V über eine Leitung 62 versorgt ist. Der Spannungsregler 60 umfaßt einen integrier­ ten Schaltkreis und ist über eine Diode 64 mit einem Anschlußpunkt 66, an den die Signalleitung 20 angeschlossen ist, verbunden. Ein Kondensator 70 liegt zwischen Masse und einer den Spannungsregler 60 mit der Diode 64 verbindenden Leitung 68. Ein Eingang 72 der Ablaufsteuerungseinheit 58 ist über eine Leitung 74 und einen Widerstand 76 mit dem Anschlußpunkt 66 verbunden. Ein Ausgang 78 der Ablaufsteu­ erungseinheit 58 steuert über eine Leitung 80 und Widerstand 82 einen Transistor 84, der über einen mit dem Anschlußpunkt 66 verbundenen Widerstand 86 den Anschlußpunkt 66 auf etwa Massepotential schalten kann. Zum Schutz gegen Spannungs­ spitzen sind die Leitungen 68 und 74 über Sicherungsdioden 88 und 90 mit dem Massepotential verbunden.
Ausgänge 92, 94, 96 und 98 steuern die Basis jeweils eines Transistors 100, die jeweils den Strom für die ihnen zugeordneten Spulen 102 des Schrittmotors 16 schalten. Dioden 104 schützen die Transistoren 100 vor induktiven Spannungsspitzen. Die Spulen 102 sind über eine Leitung 103 mit dem Anschlußpunkt 66 verbunden.
Des weiteren weist die Steuerelektronik 18 eine Überwa­ chungsvorrichtung 106 auf, die beispielsweise durch einen Sensor gebildet ist, der sich im Magnetfeld des Rotors des Schrittmotors 16 befindet, und bei jedem Polwechsel, also ausgeführtem Schritt des Schrittmotors 16, ein Signal an die Ablaufsteuerungseinheit 58 abgibt.
Wenn mehrere Verbraucher 16 eingesetzt werden, so werden alle Verbraucher 16 parallel an das Leitungspaar 20, 21 angeschlossen. Alle Verbraucher 16 erhalten also über die Leitung 20 ihre Stromversorgung und über die Leitung 20 werden sämtliche Steuer- und Überwachungssignale für jeden der Verbraucher 16 übertragen. Jedem Verbraucher 16 ist dann eine Steuerelektronik 18 vorgeschaltet. Zweckmäßigerweise ist die Steuerelektronik 18 in dem Verbraucher 16 inte­ griert.
Die Steuereinrichtung 10 arbeitet folgendermaßen:
Als Funktionsbeispiel soll im folgenden erläutert werden, wie einer von mehreren Schrittmotoren 16 durch die Sende- und Empfangsvorrichtung 12 angesteuert und überwacht wird.
Zunächst wird in der Sende- und Empfangsvorrichtung 12 festgelegt - entweder durch manuelle Einstellung oder bei­ spielsweise softwaremäßig - welcher der Schrittmotoren 16 tätig werden soll und daß dieser Schrittmotor 16 beispiels­ weise 30 Schritte in eine bestimmte Drehrichtung laufen soll. Diese Daten, nämlich Schrittzahl und Drehrichtung, werden über die Endstufe 14, die Leitung 20 an die Ablauf­ steuerungseinheit 58 der Steuerelektronik 18 in Form einer in Fig. 3 schematisch dargestellten Datensequenz 108 übertragen. In Fig. 3 ist das Potential auf der Signal­ leitung in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.
Damit nicht jeder der angeschlossenen Schrittmotoren dreißig Schritte ausführt, werden vor der gesendeten Datensequenz 108 ein Startsignal 110, Adreßdaten 112 und Funktionsdaten 114 über die Leitung 20 von der Sende- und Empfangsvorrich­ tung 12 an die Ablaufsteuerungseinheiten 58 der Steuerelek­ troniken 18 der Schrittmotoren 16 übertragen. Mit dem Startsignal werden sämtliche Ablaufsteuerungseinheiten 58 angesprochen und auf Datenempfang geschaltet. Die dann folgenden Adreßdaten 112 werden von jeder Ablaufsteue­ rungseinheit 58 mit der ihr zugehörigen Adresse, die in der Ablaufsteuerungseinheit gespeichert ist, verglichen. Stimmen die Adressen nicht überein, dann ignoriert die Ablaufsteuer­ ungseinheit 58 die bis zum Datentransferende 116 folgenden Daten und bleibt untätig. Stimmen jedoch die Adreßdaten überein, so arbeitet die Ablaufsteuerungseinheit weiter und empfängt im weiteren die Funktionsdaten 114 von der Ablaufs­ teuerungseinheit 58, wobei die Funktionsdaten vorgeben, welche Art Daten in der folgenden Datensequenz 108 übertra­ gen werden sollen. Im vorliegenden Beispiel sind dieses von der Ablaufsteuerungseinheit 58 zu empfangende Steuersignale, wie die vorgegebene Schrittzahl von dreißig und die Dreh­ richtung; dieses können aber auch von der Überwachungsvor­ richtung 106 empfangene und in der Ablaufsteuerungseinheit 58 gespeicherte Daten, wie die tatsächlich ausgeführte Schrittzahl des Schrittmotors 16 sein, die dann über die Leitung 20 an die Sende- und Empfangsvorrichtung gesendet werden.
Nach Datentransferende 116 steuert die Ablaufsteuerungsein­ heit 58 den Schrittmotor 16 selbständig an, gemäß den erhaltenen Steuerbefehlen, wie Drehrichtung und Schrittzahl von dreißig.
Während der Übertragung von Daten über die Leitung 20 wird die Stromversorgung des Schrittmotors 16, die ebenfalls über die Leitung 20 geschieht, durch den Transistor 42 unterbro­ chen. Diese Unterbrechung zur Datenübertragung dauert beispielsweise einige Mikrosekunden und ist somit sehr kurz. In dieser Zeit wird beispielsweise die in Fig. 3 darge­ stellte Datenfolge übertragen.
Über den Widerstand 36 und die Leitung 30 liegt dennoch ein der Versorgungsspannung entsprechendes Potential, in diesem Beispiel 12 V, auf der Leitung 20. Um Signale von der Sende- und Empfangsvorrichtung 12 an die Steuerelektronik 18 zu übertragen, steuert der Ausgang 24 des Mikroprozessors 22 die Basis des Transistors 48 an, der das auf der Leitung liegende Potential von 12 V auf nahezu Massepotential über den Widerstand 50 zieht. Die Potentialänderung wird von der Ablaufsteuerungseinheit 58 an dem Eingang 72 registriert. In analoger Weise werden in die entgegengesetzte Richtung Signale von der Ablaufsteuerungseinheit 58 über den Ausgang 78 und Transistor 84, der gleichfalls das Potential auf der Leitung 20 herunterzieht, an dem Eingang 26 des Mikroprozes­ sors 22 der Sende- und Empfangsvorrichtung 12 registriert.
Damit bei Schaltung des Potentials, das auf der Leitung 20 liegt, auf etwa 0 V die Ablaufsteuerungseinheit 58 stets mit Spannung versorgt ist, sind die Diode 64 und der Kondensator 70 vorgesehen. Die Diode 64 sperrt bei Schaltung des Potentials durch die Transistoren 84 oder 48. Der Kondensa­ tor 70 liefert dann den funktionsaufrechterhaltenden Strom an den Spannungsregler 60, der die Ablaufsteuerungseinheit 58 somit mit einem konstanten Potential von beispielsweise 5 V versorgen kann. Wenn das Potential auf der Leitung 20 wieder auf den ursprünglichen Wert von 12 V geschaltet wird, indem der Transistor 48 oder 84 wieder sperrt und das Potential von 12 V über die Leitung 30 wieder anliegt, wird der Kondensator 70 nachgeladen. Ist die Datenübertragung abgeschlossen, wird über den Ausgang 38 des Mikroprozessors 22 der Sende- und Empfangsvorrichtung 12 der Transistor 42 angesteuert und durchgeschaltet, so daß dann über die Leitung 20 der Schrittmotor 16 wieder mit Strom versorgt ist.
Nachdem die Datenübertragung von beispielsweise Steuerbefeh­ len an die Steuerelektronik 18 abgeschlossen ist und der Schrittmotor 16 wieder über die Leitung 20 Strom ziehen kann, beginnt die Ablaufsteuerungseinheit 58 mit der Ansteuerung des Schrittmotors 16, indem die Ausgänge 92, 94, 96 und 98 die Transistoren 100 ansteuern, wodurch den einzelnen Spulen des Schrittmotors Strom zugeführt wird.
Jeder tatsächlich ausgeführte Schritt des Schrittmotors 16 wird über die Überwachungsvorrichtung 106, beispielsweise ein Sensor, der sich im Feld des Rotors befindet überwacht. Bei jedem Polwechsel, also ausgeführtem Schritt des Motors 16, wird ein Signal an die Ablaufsteuerungseinheit 58 gesandt. Wird eine Drehung des Rotors verhindert, so wird durch das fehlende Überwachungssignal die weitere Ansteue­ rung des Schrittmotors 16 abgebrochen. Wird nun das den Rotor hemmende Hindernis beseitigt, gibt die Überwachungs­ vorrichtung 106 ein Signal an die Ablaufsteuerungseinheit 58, die den Ansteuervorgang dann fortsetzen kann. Damit ist gewährleistet, daß der Schrittmotor die von der Sende- und Empfangsvorrichtung 12 vorgegebenen dreißig Schritte auch tatsächlich ausführt. Ist das den Schrittmotor 16 hemmende Hindernis nicht beseitigt und der Schrittmotor 16 hat weniger als dreißig Schritte ausgeführt, so ist die Schritt­ zahl in der Ablaufsteuerungseinheit 58 gespeichert und kann, wie oben beschrieben, an die Sende- und Empfangsvorrichtung 12 übertragen werden, wenn diese die Überwachungsdaten (ausgeführte Schritte) anfordert.
Da auch bei der Übertragung von Überwachungssignalen von der Steuerelektronik 18 an die Sende- und Empfangsvorrichtung 12 zunächst die Sende- und Empfangsvorrichtung 12 die Steuer­ elektronik 18 anspricht, wobei mit Hilfe der Adreßdaten 112 eine ganz bestimmte der parallel geschalteten Steuerelektro­ niken ansprechbar ist, kann die Sende- und Empfangsvorrich­ tung 12 mit Hilfe dieser Adreßdaten 112 feststellen, welcher der angeschlossenen Schrittmotoren 16 nicht korrekt gearbeitet hat. Eine Fehlerdiagnose ist damit besonders einfach.

Claims (16)

1. Verfahren zur Ansteuerung und Überwachung von elektri­ schen Verbrauchern, wie elektrischen Motoren und dgl., bei dem Steuer- und Überwachungssignale zwischen einer Sende- und Empfangsvorrichtung und wenigstens einem Verbraucher und einer Überwachungsvorrichtung übertra­ gen werden, dadurch gekennzeichnet, daß über eine von zwei zwischen der Sende- und Empfangs­ vorrichtung und dem Verbraucher liegenden elektrischen Versorgungsleitungen sowohl Steuer- als auch Über­ wachungssignale übertragen werden, wobei die Signal­ übertragung bei reduzierter Stromversorgung für den Verbraucher vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragenden Signale als Datensequenzen übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor jeder zu übertragenden Datensequenz von der Sende- und Empfangsvorrichtung ein Startsignal und Funktions­ daten gesendet werden.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer der Sende- und Empfangsvorrichtung nachgeschalteten Endstufe und einer dem Verbraucher vorgeschalteten Steuerelektronik sämtliche Steuer­ bzw. Überwachungssignale über eine von zwei elektri­ schen Versorgungsleitungen zur Strom- und Spannungs­ versorgung übertragbar sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Versorgungsleitungen Massepo­ tential trägt, während die das Spannungsversorgungs­ potential führende, andere Versorgungsleitung gleich­ zeitig eine elektrische Signalleitung bildet.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der Übertragung von Datensequenzen die Stromversorgung für den Verbraucher durch die Endstufe reduziert ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Signalen das Potential auf der Signalleitung kurz­ zeitig auf einen anderen Wert schaltbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Signalen das Potential mittels eines Schalters kurzeitig auf etwa 0 V schaltbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schaltung des Potentials zur Signalübertragung das Spannungsversorgungspotential für die Steuerelektronik über eine Puffervorrichtung, wie Kondensator und Diode, abpufferbar ist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik eine den Verbraucher ansteuernde Ablaufsteuerungseinheit, wie programmierbarer Microprozessor oder ASIC oder dgl., aufweist, die die Steuer- bzw. Überwachungs­ signale empfängt und speichert.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsregler die Ablaufsteuerungseinheit mit einem konstanten Potential versorgt.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik eine die Überwachungssignale liefernde Überwachungsvor­ richtung für den Verbraucher aufweist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des elektrischen Verbrauchers die von der Überwachungsvorrichtung gelieferten Überwa­ chungssignale an die Sende- und Empfangsvorrichtung mittels der Ablaufsteuerungseinheit übertragbar sind.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbraucher ansteuerbar sind, wobei jedem Verbraucher eine Steuerelektronik vorgeschaltet ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verbraucher parallel an die beiden elektri­ schen Versorgungsleitungen anschließbar sind.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik in den Verbraucher integriert ist.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19534833A1 (de) * 1994-10-01 1996-04-04 Bayerische Motoren Werke Ag Elektronisches Steuergerät in Kraftfahrzeugen
WO1997031426A1 (de) * 1996-02-22 1997-08-28 Ritter, Joachim Elektromagnetischer oder elektronischer schalter und seine verwendung in einem schaltverteiler
DE19704216A1 (de) * 1997-02-05 1998-08-06 Deutsche Telekom Ag Überwachungseinrichtung für netzbetriebene Haushaltsgeräte
DE19731150A1 (de) * 1997-07-21 1999-02-25 Elektrobau Oschatz Gmbh & Co K Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben und Überwachen diskontinuierlich betriebener elektrischer Verbraucher über Starkstromleitungen
EP0800059B2 (de) 1996-04-06 2005-10-05 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Verfahren zur Übertragung von Informationen in einer Positionsmesseinrichtung
DE102004026468A1 (de) * 2004-05-29 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag Datenübertragung auf Stromversorgungsleitungen
WO2007027339A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Caterpillar Inc. System and method for electric motor control
WO2016086959A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 Ecolab Inc. A diaphragm pump for dosing a fluid and an according method
EP3232579A1 (de) 2016-04-15 2017-10-18 Ziehl-Abegg Se Schnittstelleneinheit, system und verfahren zum übertragen von daten über eine energieversorgungsleitung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907652A1 (de) * 1989-03-09 1990-09-13 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen und energie ueber eine leitung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907652A1 (de) * 1989-03-09 1990-09-13 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum uebertragen von binaeren signalen und energie ueber eine leitung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z: Siemens-Zeitschrift, März 1963, H. 3, S. 132-138: Kern, Pumpe, Rehrl: Ein elektroni- sches Fernwirksystem in Magnetkerntechnik zum Fernsteuern, Fernüberwachen und Fernmessen *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19534833A1 (de) * 1994-10-01 1996-04-04 Bayerische Motoren Werke Ag Elektronisches Steuergerät in Kraftfahrzeugen
WO1997031426A1 (de) * 1996-02-22 1997-08-28 Ritter, Joachim Elektromagnetischer oder elektronischer schalter und seine verwendung in einem schaltverteiler
EP0800059B2 (de) 1996-04-06 2005-10-05 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Verfahren zur Übertragung von Informationen in einer Positionsmesseinrichtung
DE19704216A1 (de) * 1997-02-05 1998-08-06 Deutsche Telekom Ag Überwachungseinrichtung für netzbetriebene Haushaltsgeräte
DE19731150A1 (de) * 1997-07-21 1999-02-25 Elektrobau Oschatz Gmbh & Co K Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben und Überwachen diskontinuierlich betriebener elektrischer Verbraucher über Starkstromleitungen
DE102004026468A1 (de) * 2004-05-29 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag Datenübertragung auf Stromversorgungsleitungen
WO2007027339A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Caterpillar Inc. System and method for electric motor control
WO2016086959A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 Ecolab Inc. A diaphragm pump for dosing a fluid and an according method
CN107002658A (zh) * 2014-12-01 2017-08-01 艺康美国股份有限公司 用于定量供给流体的隔膜泵及相应方法
JP2017536503A (ja) * 2014-12-01 2017-12-07 エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド 流体を投与するためのダイアフラムポンプ、及びそれに応じた方法
AU2014413167B2 (en) * 2014-12-01 2019-09-12 Ecolab Usa Inc. A diaphragm pump for dosing a fluid and an according method
US11067072B2 (en) 2014-12-01 2021-07-20 Ecolab Usa Inc. Diaphragm pump for dosing a fluid and an according method
EP3232579A1 (de) 2016-04-15 2017-10-18 Ziehl-Abegg Se Schnittstelleneinheit, system und verfahren zum übertragen von daten über eine energieversorgungsleitung
DE102016206439A1 (de) 2016-04-15 2017-10-19 Ziehl-Abegg Se Schnittstelleneinheit, System und Verfahren zum Übertragen von Daten über eine Energieversorgungsleitung

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