DE4413513A1 - Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen VerbrauchernInfo
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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.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9421740U DE9421740U1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
DE4413513A DE4413513A1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4413513A DE4413513A1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4413513A1 true DE4413513A1 (de) | 1995-10-26 |
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ID=6515825
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE4413513A Ceased DE4413513A1 (de) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4413513A1 (de) |
Cited By (9)
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)
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 |
-
1994
- 1994-04-19 DE DE4413513A patent/DE4413513A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
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)
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)
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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