DK176167B1

DK176167B1 - bus system

Info

Publication number: DK176167B1
Application number: DK199901355A
Authority: DK
Inventors: Kurt Beuschau; Ulrik Dantzer; Ken Roennow; Kjeld Aagaard
Original assignee: Damcos As
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2006-11-13
Also published as: ITTO990828A1; DE19844185C2; DE19844185A1; KR20000023353A; KR100338403B1; IT1308846B1; DK199901355A; CN1118987C; CN1255006A

Description

i DK 176167 B1in DK 176167 B1

Opfindelsen omhandler et busledningssystem, specielt til styring af hydrauliske kompaktdrev som forbrugere, med en elektrisk ringledning, med tilslutning af flere forbrugere, og hvoraf en del er udformet som energitransmitter, og med 5 mindst en styreanordning, med tilslutning af mindst en forbruger, hvorved styreanordningen er anbragt mellem to dele af ringledningen.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a bus line system, specifically for controlling hydraulic compact drives as consumers, with an electric ring line, with connection of several consumers, part of which is designed as an energy transmitter, and with at least one control device, with connection of at least one consumer, whereby the control device is arranged between two parts of the ring line.

Et sådant busledningssystem er kendt fra WO 98/30961. Her 10 har ringledningen to signalledninger og en forsyningsledning. Forbrugerne er tilsluttet dels som "usikrede forbrugere", dels som styrede forbrugere. De styrede forbrugere har en styreanordning, der enten indbyrdes forbinder, dvs. fører de to dele af ringledningen igennem, med hvilke styre-15 anordningen er forbundet, eller forbinder forbrugeren med den ene eller den anden del eller gren af styreanordningen.Such a bus line system is known from WO 98/30961. Here, the ring line has two signal lines and a supply line. Consumers are connected partly as "unsecured consumers" and partly as managed consumers. The controlled consumers have a control device that either interconnects, ie. passing through the two portions of the ring line to which the control device is connected, or connecting the consumer to one or the other part or branch of the control device.

I det tilfælde, hvor ledningerne ikke føres igennem, er der anbragt afslutningsmodstande i styreanordningen, der er nødvendige for at undgå refleksioner ved signalledningerne.In the case where the wires are not passed, terminating resistors are provided in the control device necessary to avoid reflections at the signal wires.

2020

Det foretrukne anvendelsesområde for et busledningssystem i henhold til opfindelsen ligger i styringen af såkaldte kompaktdrev. Sådanne kompaktdrev, også kaldet "power packs", har en hydraulisk aktiveret anordning, der drives af en hy-25 draulisk servomotor. Til forsyning af servomotoren med hydraulisk væske med tilsvarende tryk er der anbragt en pumpe i drivmekanismen, hvor pumpen drives af en drivmotor. Sådanne kompaktdrev har den fordel, at de ganske vist arbejder med et hydraulisk systems stabilitet og stivhed, men ikke 30 kræver nogen hydrauliske forsyningsledninger. Styringen og energitilførslen sker derimod via rent elektrisk førte ledninger .The preferred field of application of a bus line system according to the invention lies in the control of so-called compact drives. Such compact drives, also called "power packs", have a hydraulically actuated device driven by a hydraulic servomotor. To supply the servomotor with hydraulic fluid of similar pressure, a pump is arranged in the drive mechanism, the pump being driven by a drive motor. Such compact drives have the advantage of operating with the stability and rigidity of a hydraulic system, but do not require any hydraulic supply lines. The control and energy supply, on the other hand, is via purely electrically wired wires.

Sådanne kompaktdrev anvendes normalt i stærkt belastede om-35 givelser, for eksempel i skibe, i procesanlæg i den kemiske 2 DK 176167 B1 industri, i minedrift og i kraftværksområdet. I sådanne aggressive eller stærkt belastede omgivelser kan det kendte busledningssystem ikke arbejde med den ønskede pålidelighed.Such compact drives are usually used in heavily loaded environments, for example in ships, in process plants in the chemical industry, in mining and in the power plant area. In such aggressive or heavily loaded environments, the known bus line system cannot work with the desired reliability.

5 EP 0 525 399 A2 beskriver et busledningssystem med flere stationer, hvorimellem data kan overføres. Kommunikationen mellem stationerne kører på den ene side i en dobbelt ringledning, på den anden side er grene ført ud af enkelte stationer, hvortil yderligere stationer kan tilsluttes.EP 0 525 399 A2 describes a multi-station bus line system between which data can be transmitted. The communication between the stations runs on one side in a double ring line, on the other hand branches are led out of individual stations to which additional stations can be connected.

10 US 5 530 694 A viser et yderligere netværk med mindst en ring, med tilslutning af forskellige stationer via forbindelsesmoduler. Hvert forbindelsesmodul har mulighed for at føre en af ringens ledninger igennem eller føre den videre 15 til stationen.US 5,530,694A discloses a further network with at least one ring, with the connection of different stations via connection modules. Each connection module has the ability to pass one of the ring wires or pass it 15 to the station.

GB 2 318 262 A beskriver en bypass-kobling til et databehandlingsanlæg, hvor adskillige datalagre er anbragt i en ringledning. Ringledningen har også mindst et knudepunkt, 20 der bestemmer, om det modtager indgangssignaler eller ej.GB 2 318 262 A describes a bypass coupling to a data processing system where several data stores are arranged in a ring line. The ring line also has at least one node 20 which determines whether it receives input signals or not.

Hvis det modtager indgangssignaler, bliver disse behandlet.If it receives input signals, these are processed.

Hvis der ingen indgangssignaler er til rådighed, kortsluttes knudepunktet så at sige, og ledningen føres videre.If no input signals are available, the node is, so to speak, short-circuited and the cable is passed on.

25 EP 0 602 017 A2 beskriver et system til kommunikation mellem flere lokale netværk ved hjælp af en brokobling.EP 0 602 017 A2 describes a system for communication between several local networks by means of a bridge link.

Den opgave, der ligger til grund for opfindelsen er at gøre busledningssystemet egnet til indsats under vanskelige be-30 tingelser.The object of the invention is to make the bus line system suitable for operation under difficult conditions.

I et busledningssystem som beskrevet i indledningen løses denne opgave ved, at styreanordningen har en udvendig tilslutning til den tilsluttede forbruger, som har samme karak-35 teristik som ringledningen, at styreanordningen har en over- 3 DK 176167 B1 vågningsanordning, der er forbundet med begge de tilsluttede dele af ringledningen, hvorved overvågningsenheden for hver ringledningsdel har en føler, med en udgang, der er galvanisk separeret fra ringledningen, og som samarbejder med den 5 del af ringledningen, der er udformet som energitransmitter.In a bus line system as described in the introduction, this task is solved by the control device having an external connection to the connected consumer, which has the same characteristic as the ring line, that the control device has an overhead monitoring device connected to both the connected parts of the ring line, whereby the monitoring unit for each ring line part has a sensor, with an output galvanically separated from the ring line, which cooperates with the part of the ring line designed as an energy transmitter.

Dermed bliver forbrugeren, for eksempel kompaktdrevet, stillet som om den er direkte integreret i ringledningen. Ganske vist bibeholdes de kendte sikkerhedsaspekter for denne for-10 bruger, dvs. ved hjælp af styreanordningen er det stadig muligt, også i tilfælde af fejl, at forbinde forbrugeren med den fejlfrie gren, stikledning eller del af ringledningen, så denne forbruger i hvert tilfælde kan blive forsynet med de nødvendige signaler og den nødvendige elektriske energi.Thus, the consumer, for example compact drive, is made as if it is directly integrated into the ring line. Admittedly, the known security aspects of this user are maintained, ie. With the aid of the control device, it is still possible, even in the case of faults, to connect the consumer to the faultless branch, plug line or part of the ring line, so that in each case the consumer can be provided with the necessary signals and electrical energy.

15 Derved er en rumlig adskillelse af forbrugeren og styreanordningen nu mulig. Denne rumlige adskillelse har den fordel, at styreanordningen for eksempel kan være anbragt i andre omgivelser. I mange tilfælde er det imidlertid tilstrækkeligt at anbringe styreanordningen i en separat kapsling, 20 der er svingningsmæssigt koblet fra kompaktdrevets kapsling. Specielt hvis styreindretningen har mekaniske omskiftere til omskiftningen, fx. elektromagnetiske relæer, fører de slag og svingninger, som kompaktdrevet producerer eller er udsat for, i mange tilfælde til fejlfunktioner på omskifterne. Ved 25 hjælp af frakoblingen er det muligt enten at undgå eller i det mindste at reducere dette fænomen. Når styreanordningen har en overvågningsanordning, der er forbundet med begge de tilsluttede dele af ringledningen, er styreanordningen i stand til automatisk at konstatere, om der er en fejl på en 30 del af ringledningen eller ej. Det er altså ikke ubetinget nødvendigt, at styreanordningen kommunikerer med omliggende anordninger. Overvågningsanordningen kan, udelukkende på grundlag af en tilstand, der hersker i ringledningen, for eksempel en påtrykt spænding, afgøre, om der er normal drift 35 eller om der er fejl. Den galvaniske separation hindrer, at 4 DK 176167 B1 fejl, for eksempel kortslutninger eller overspændinger, slår igennem på overvågningsanordningen og de dermed forbundne elementer. Man undgår altså, at fejl forplanter sig, samtidig med at den ønskede information bibeholdes. Da føleren 5 samarbejder med en del af ringledningen, der er udformet som energitransmitter, har ringledningen to opgaver. For det første skal den overføre signaler, der fortæller den enkelte forbruger, hvilken funktion den skal udføre. Herved kan enhver information for eksempel være forsynet med en kodering, 10 så den enkelte forbruger "ved", om det tilsvarende signal er bestemt til den eller ej. For det andet overfører ringledningen også den elektriske energi til forsyning af forbrugerne, for eksempel til at drive en motor. Når man overvåger denne del af ringledningen, kan man konstatere en stor del 15 af de mulige fejl. En fejl i ringledningen ytrer sig nemlig som regel i en ledningsafbrydelse eller en kortslutning.15 Thus, a spatial separation of the consumer and the control device is now possible. This spatial separation has the advantage that, for example, the control device may be located in other environments. In many cases, however, it is sufficient to place the control device in a separate housing 20 which is pivotally disconnected from the compact drive housing. Especially if the control device has mechanical switches for the switching, e.g. electromagnetic relays, the blows and oscillations that the compact drive produces or is exposed to, in many cases, cause malfunctions on the switches. By means of the disconnection it is possible to either avoid or at least reduce this phenomenon. When the control device has a monitoring device connected to both of the connected parts of the ring line, the control device is able to automatically detect whether there is a fault on a part of the ring line or not. Thus, it is not unconditionally necessary for the control device to communicate with surrounding devices. The monitoring device can determine, solely on the basis of a condition prevailing in the ring line, for example a voltage applied, whether there is normal operation 35 or if there is a fault. The galvanic separation prevents faults, such as short circuits or overvoltages, from breaking through on the monitoring device and the associated elements. Thus, it avoids errors propagating while retaining the desired information. Since the sensor 5 cooperates with a part of the ring line, which is designed as an energy transmitter, the ring line has two tasks. First, it must transmit signals that tell the individual consumer what function it should perform. Hereby, for example, any information may be provided with an encoding, so that the individual consumer "knows" whether the corresponding signal is intended for it or not. Second, the ring wire also transfers the electrical energy to supply the consumer, for example to operate a motor. When monitoring this part of the ring line, a large part of the 15 errors can be noted. A fault in the ring wire usually manifests itself in a circuit break or a short circuit.

Begge tilstande kan konstateres på en enkel måde.Both modes can be detected in a simple way.

Fortrinsvis er tilslutningen dimensioneret sådan, at mere 20 end en forbruger kan forsynes. Man kan nu anvende styreanordningen som "sikkerhedsanordning" og tilslutte de forbrugere til indgangen, som i tilfælde af fejl under alle omstændigheder skal kunne arbejde videre. Yderligere har denne udførelse den fordel, at enkelte stikledninger kan føres ud 25 af ringledningen, som for eksempel muliggør en reduktion af forbruget til ledningsføringen. Dobbelt ledningsføring til den enkelte forbruger er ikke nødvendig, når man kan klare sig med en stikledning.Preferably, the connection is sized so that more than one consumer can be provided. You can now use the control device as a "safety device" and connect the consumers to the input, which in any case should be able to continue working in any case. In addition, this embodiment has the advantage that individual plug wires can be routed out of the ring line, which for example enables a reduction in the consumption of the wiring. Double wiring to the individual consumer is not necessary when dealing with a power cord.

30 Fortrinsvis er føleren udformet som optokobler eller som transmitter. Begge komponenter er i stand til at bevirke en galvanisk separation mellem energioverførselsledningen og overvågningsanordningen, uden at forårsage tab af informationer .Preferably, the sensor is designed as an optocoupler or as a transmitter. Both components are capable of causing galvanic separation between the energy transfer line and the monitoring device, without causing loss of information.

35 5 DK 176167 B135 5 DK 176167 B1

Med fordel har overførselsanordningen en signaldetektor, der samarbejder med en signaldel af ringledningen og detekterer tilstedeværelsen af signaler. Også manglen på signaler er et tegn på fejl på ringledningen. Når der ikke modtages signa-5 ler på en del af ringledningen, er der en vis sandsynlighed for, at der er en fejl. Styreanordningen kan så skifte om til den anden del af ringledningen. Denne foranstaltning kan både forekomme alene og i sammenhæng med overvågningen af energiforsyningen.Advantageously, the transmission device has a signal detector which cooperates with a signal part of the ring line and detects the presence of signals. Also, the lack of signals is a sign of fault on the ring line. When no signals are received on part of the ring line, there is a certain probability that there is an error. The control device can then switch to the other part of the ring line. This measure can occur both on its own and in connection with the monitoring of energy supply.

1010

Fortrinsvis har signaldetektoren en beskyttelseskobling.Preferably, the signal detector has a protective circuit.

Denne beskyttelseskobling sikrer signaldetektoren mod beskadigelser forårsaget af overspændinger, for høje strømstyrker og i givet fald også mod kortslutninger. Den har to fordele.This protection circuit protects the signal detector against damage caused by surges, excessive currents and, where applicable, also against short circuits. It has two advantages.

15 For det første er montagen mindre farlig, dvs. en forbytning af poler, hvor signaltilslutninger ved en fejltagelse bliver forbundet med energioverførselsledninger, fører ikke straks til en ødelæggelse af· signaldetektoren. For det andet yder den også sikkerhed i det tilfælde, hvor en ledningsafbrydel-20 se fører til en kortslutning af hhv. signalledningen eller den tilsvarende del af busledningen med energioverførselsledninger.15 First, the assembly is less dangerous, ie. Replacing poles where signal connections are inadvertently connected to energy transfer lines does not immediately lead to destruction of the signal detector. Secondly, it also provides security in the event that a wiring interrupt leads to a short circuit of respectively. the signal line or the corresponding part of the bus line with energy transfer lines.

Med fordel er en strømforsyningsanordning forbundet med beg-25 ge dele af ringledningen. Strømforsyningsanordningen sikrer energiforsyningen til styreanordningen. Da den er forbundet med begge dele af ring- eller busledningen, sikres strømforsyningen også i tilfælde af fejl.Advantageously, a power supply device is connected to both portions of the ring line. The power supply device ensures the power supply to the control device. Since it is connected to both parts of the ring or bus line, the power supply is also ensured in case of failure.

30 I den forbindelse foretrækkes det, at der mellem strømforsyningsanordningen og hver del af ringledningen er anbragt en diode, der spærrer i retning af ringledningen. Herved sikrer man sig imod, at strømmen, i tilfælde af en kortslutning i en del af ringledningen, løber ud til denne del af ringled-35 ningen. Denne strøm bliver standset af dioden. På den anden 6 DK 176167 B1 side lader dioden selvfølgelig den tilsvarende strøm i retning af strømforsyningsanordningen passere, så forsyningen forbliver uafbrudt.In this connection, it is preferred that between the power supply device and each part of the annulus is a diode blocking in the direction of the annulus. This ensures that the current, in the event of a short circuit in a part of the ring line, flows out to this part of the ring line. This current is stopped by the diode. On the other side, the diode of course lets the corresponding current in the direction of the power supply device pass so that the supply remains uninterrupted.

5 Fortrinsvis er ringledningen forbundet med en centralenhed, der i en til ringledningen førende bane har en hurtigtudlø-sende sikring. Specielt i aggressive eller stærkt belastede omgivelser kan det forekomme, at omskifterne, der er anbragt i styreanordningen, "hænger", dvs. ikke arbejder med den øn-10 skede karakteristik. I dette tilfælde kan der forekomme en for kraftig strømtilførsel, der fører til svejsning af kontakterne i omskifterne. Denne fejl kan også forekomme, når der for eksempel opstår en fejl på en forbruger. Den hur-tigtudløsende sikring er dimensioneret sådan, at den afbry-15 der strømtilførslen, før der sker varige skader på omskiftekontakterne eller omskifterne. Det kortvarige udfald på hele busledningssystemet er som regel lettere at klare end en beskadigelse af styreanordningen. Sikringen kan nemlig for eksempel være anbragt i en central position, hvor den er let 20 tilgængelig. Forbrugerne kan derimod være anbragt i positioner, hvor der ikke er direkte adgang til dem.5 Preferably, the ring line is connected to a central unit which in a path leading to the ring line has a fast-releasing fuse. Especially in aggressive or heavily loaded environments it may occur that the switches located in the control device "hang", ie. does not work with the wish-10 sheath characteristic. In this case, excessive power supply may occur, leading to welding the switches in the switches. This error can also occur when, for example, a consumer error occurs. The quick release fuse is sized such that it interrupts the power supply before sustaining damage to the switch contacts or switches. The short-term failure of the entire bus line system is usually easier to handle than damage to the control device. For example, the fuse may be positioned in a central position where it is easily accessible. Consumers, on the other hand, may be placed in positions where there is no direct access to them.

Fortrinsvis er en parallelkobling af en strømbegrænser og en omskifter anbragt i serie med sikringen. Når sikringen har 25 udløst, skal man normalt gennemføre en diagnose af hele busledningssystemet. I dette tilfælde åbner man omskifteren, der ellers bypasser strømbegrænseren. I det enkleste tilfælde kan strømbegrænseren være udformet som en ohmisk modstand. Busledningen bliver’ så aktiveret med en reduceret 30 spænding, der er så lav, at der heller ikke i tilfælde af fejl optræder strømme, der kan føre til varige beskadigelser. Det kan nemlig konstateres, at en sådan fejl ofte kun skyldes mekaniske belastninger, der forårsager, at omskiftekontakterne også uden den tilsvarende drivkraft kommer i 35 berøring med hinanden via en elektromagnet. Når den til- 7 DK 176167 B1 svarende mekaniske belastning bortfalder, er fejlen også rettet.Preferably, a parallel coupling of a current limiter and a switch is arranged in series with the fuse. When the fuse has triggered 25, a complete diagnosis of the entire bus line system is usually required. In this case, open the switch, which otherwise bypasses the current limiter. In the simplest case, the current limiter may be designed as an ohmic resistor. The bus line is then activated with a reduced voltage that is so low that no currents can occur in the event of faults, which can lead to permanent damage. It can be seen that such a failure is often only due to mechanical stresses which cause the switch contacts to contact each other via an electromagnet without the corresponding driving force. When the corresponding mechanical load falls away, the fault is also corrected.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere på baggrund af 5 foretrukne udførelser i forbindelse med tegningerne, der viser :In the following, the invention will be explained in more detail with reference to five preferred embodiments of the drawings which show:

Fig. 1 et diagram over et busledningssystem 10 Fig. 2 et diagram over en styreanordningFIG. 1 is a diagram of a bus line system 10; FIG. 2 is a diagram of a control device

Fig. 3 et diagram over udgangen på en centralenhedFIG. 3 is a diagram of the output of a central unit

Fig. 1 viser et busledningssystem 1 med en ringledning 2, 15 der udgår (tilslutning A) fra og vender tilbage til (tilslutning B) en centralenhed 3. Gennem begge tilslutninger A,B kan der både sendes signaler og elektrisk energi. I den efterfølgende forklaring bliver den med tilslutning A forbundne del af ringledningen kaldt A-bus og den med tilslut-20 ning B forbundne del kaldt B-bus.FIG. 1 shows a bus line system 1 with a ring line 2, 15 exiting (connection A) from and returning to (connection B) a central unit 3. Through both connections A, B both signals and electrical energy can be sent. In the following explanation, the part of the ring line connected to connection A is called A bus and the part connected to connection B is called B bus.

Ringledningen indeholder fire ledere, nemlig to til energioverførsel og to til signaloverførsel. Som protokol kan for eksempel anvendes CAN- eller RS485-protokol.The ring line contains four conductors, namely two for energy transfer and two for signal transmission. For example, CAN or RS485 protocol can be used as protocol.

25 På ringledningen 2 er der tilsluttet mange forbrugere eller LPU-deltagere. Disse forbrugere modtager fra centralenheden 3 styrekommandoer, afhængig af hvilke de udfører eller bevirker bestemte aktiviteter, og elektrisk energi i form af 30 strøm og spænding. Forbrugerne kan for eksempel være hydrauliske kompaktdrev, i hvilke et signal igangsætter en elektromotor, der driver en hydraulisk pumpe. Den hydrauliske pumpe leverer hydraulikvæske under et vist tryk til en servomotor, der igen kan bevirke justeringen af en tilsluttet 35 anordning. Et sådant system finder man for eksempel i skibe, 8 DK 176167 B1 specielt i tankskibe, hvor et stort antal ventiler, spjæld eller sporskifter skal aktiveres. Andre anvendelseseksempler er procesanlæg i den kemiske eller farmaceutiske industri, minedrift eller kraftværker.Many of the consumers or LPU participants are connected to the ring line 2. These consumers receive from the central unit 3 control commands, depending on which they perform or effect certain activities, and electrical energy in the form of 30 current and voltage. For example, consumers may be hydraulic compact drives in which a signal initiates an electric motor operating a hydraulic pump. The hydraulic pump delivers hydraulic fluid under a certain pressure to a servo motor, which in turn can effect the adjustment of a connected device. Such a system is found, for example, in ships, especially in tankers where a large number of valves, dampers or switches must be activated. Other examples of application are process plants in the chemical or pharmaceutical industry, mining or power plants.

55

Ofte er det umuligt at undgå, at der optræder fejl i ringledningen 2. Et eksempel på en defekt 4 er angivet med et - kryds i den højre gren af ringledningen 2. Hvis defekten 4 er en ledningsafbrydelse, er en forsyning af forbrugerne 10 LPU, der befinder sig under og til venstre for defekten (i henhold til fig. 1) via tilslutningen A ikke længere mulig.Often it is impossible to avoid errors in the ring line 2. An example of a defect 4 is indicated by a - cross in the right branch of the ring line 2. If the defect 4 is a line break, a supply of consumers is 10 LPU, located below and to the left of the defect (according to Fig. 1) via connection A is no longer possible.

På grund af ringstrukturen er en forsyning via B-bussen i givet fald mulig.Due to the ring structure, a supply via the B-bus is possible if necessary.

15 For at kunne klare en sådan defekt 4, er der nu tilsluttet flere, i det foreliggende udførelseseksempel to, styreanordninger 5, der er indkoblet i ringledningen 2. Til den højre styreanordning 5 er der tilsluttet en yderligere forbruger 6, der i øvrigt kan være opbygget nøjagtig som de øvrige 20 deltager- eller forbruger-LPU. Ved hjælp af en ledningsgren 7 er det vist, at endnu flere forbrugere kan tilsluttes. En styreanordning 5 kan i det foreliggende udførelseseksempel forsyne op til fem forbrugere 6.15 In order to cope with such a defect 4, several, in the present embodiment two, control devices 5 which are connected in the ring line 2 are now connected to the right control device 5 a further consumer 6, which may otherwise be connected, is connected. built exactly like the other 20 participant or consumer LPUs. By means of a wiring branch 7, it is shown that even more consumers can be connected. In the present embodiment, a control device 5 can supply up to five consumers 6.

25 Styreanordningen 5 sikrer, at forbrugeren 6 og de yderligere forbrugere, der er tilsluttet ledningsgrenen 7 altid bliver forbundet med den bus, dvs. A-bus eller B-bus, der ikke er defekt. Man kan således tilslutte de såkaldte "sikre" forbrugere til styreanordningen 5, dvs. de forbrugere, hvis 30 funktion også skal sikres i tilfælde af fejl.The control device 5 ensures that the consumer 6 and the additional consumers connected to the wiring branch 7 are always connected to that bus, ie. Non-defective A-bus or B-bus. Thus, the so-called "safe" consumers can be connected to the control device 5, ie. those consumers whose function must also be ensured in the event of failure.

Opbygningen af en styreanordning 5 fremgår i detaljer af fig. 2, som er et diagram over den elektriske kobling af styreanordningen 5.The construction of a control device 5 is shown in detail in FIG. 2, which is a diagram of the electrical coupling of the control device 5.

35 9 DK 176167 B1 På en klemliste 8 er A-bussen tilsluttet. På en klemliste 9 er B-bussen tilsluttet. De to klemlister 8, 9 har hver to tilslutninger V til spændingsforsyning og to tilslutninger S til signalforsyning. De to tilslutninger V er tilsvarende 5 forbundet med en energioverførselsdel på ringledningen 2, i for eksempel to ledere, der fører 220 V vekselstrøm. De to tilslutninger S er forbundet med en signaldel på ringledningen 2, der for eksempel kan bestå af to ledere, der fører et 4-20 mA signal. I mange tilfælde vil det imidlertid være 10 mere fordelagtigt at overføre et digitalt signal via ledningen .35 9 DK 176167 B1 On a terminal strip 8 the A-bus is connected. On a terminal strip 9, the B-bus is connected. The two terminal strips 8, 9 each have two terminals V for voltage supply and two terminals S for signal supply. The two connections V are correspondingly 5 connected to an energy transfer part of the ring line 2, for example in two conductors conducting 220 V alternating current. The two connections S are connected to a signal part of the ring line 2, which may for example consist of two conductors carrying a 4-20 mA signal. However, in many cases it would be more advantageous to transmit a digital signal over the line.

Hver af klemmerne V på de to klemlister 8, 9 er via et relæ RI forbundet med den tilsvarende klemme V på den anden klem-15 liste 9, 8. Tilsvarende er klemmerne S forbundet med hinanden via et relæ R2. Relæerne Ri, R2 kan slutte og bryde forbindelsen .Each of the terminals V of the two terminal strips 8, 9 is connected via a relay R1 to the corresponding terminal V of the other terminal 15, 9, 8. Similarly, the terminals S are connected to each other via a relay R2. The relays Ri, R2 can terminate and break the connection.

Signalklemmerne S på begge klemlister 8, 9 er ført til ora-20 skiftere på et tredje relæ R3, der enten forbinder signalklemmerne S fra klemliste 8 eller signalklemmerne S fra klemliste 9 med en signaldetektor 10. Signaldetektoren 10 melder til en bearbejdningsanordning 11, for eksempel en CPU, om der er et signal på signaldelen af A-bussens ring-25 ledning eller ej. Indgangen på signaldetektoren 10 er beskyttet af en beskyttelseskobling 12, der i hver indgangssti har en PTC-modstand 13 og en ohmisk modstand 14. Yderligere i er begge signaldetektorens 10 indgangsledninger forbundet med hinanden via en anordning af mod hinanden koblede zener-30 dioder 15. Hvis der opstår en overspænding, bliver denne opfanget af zenerdioderne 15. En for høj strøm bliver forhindret af PTC-modstandene 13. Skulle der under montage ske en fejltilslutning, hvor de 220 V førende ledninger bliver forbundet med signalklemmerne S, bliver signaldetektoren 10 ik-35 ke beskadiget.The signal terminals S on both terminal strips 8, 9 are provided to switches on a third relay R3, which either connects the signal terminals S from terminal strip 8 or the signal terminals S from terminal strip 9 to a signal detector 10. The signal detector 10 reports a processing device 11, for example a CPU, whether or not there is a signal on the signal portion of the A bus ring wire. The input of the signal detector 10 is protected by a protective circuit 12, which in each input path has a PTC resistor 13 and an ohmic resistor 14. In addition, both of the input detectors of the signal detector 10 are connected to each other via a device of interconnected zener diodes 15. If an overvoltage occurs, it is intercepted by the zener diodes 15. An excessive current is prevented by the PTC resistors 13. Should a fault connection occur during assembly where the 220 V conducting wires are connected to the signal terminals S, the signal detector 10 35 ke damaged.

10 DK 176167 B110 DK 176167 B1

Udgangene på det tredje relæ R3 er forbundet med en yderligere klemliste 16, nemlig med de tilsvarende signalklemmer S. Ved hjælp af endnu to, ikke nærmere viste, relæer er det 5 muligt også at afskære klemlisten 16, for eksempel for at kunne afbryde gren 7 ved en fejldiagnose.The outputs of the third relay R3 are connected to a further terminal strip 16, namely to the corresponding signal terminals S. By means of two other relays 5 not shown, it is also possible to cut off the terminal strip 16, for example in order to interrupt branch 7 by a misdiagnosis.

Klemmerne V på klemliste 8 og klemmerne V på klemliste 9 er forbundet med et fjerde relæ R4, hvis udgange er forbundet 10 med klemmerne V på klemliste 16. Til denne klemliste 16 kan der tilsvarende tilsluttes en ledning 7 med de samme egenskaber som ringledningen 2. Forbrugeren 6 kan tilsluttes denne klemliste 16. Den skal altså ikke mere udgøre en komponent sammen med styreanordningen 5.The terminals V of terminal strip 8 and the terminals V of terminal strip 9 are connected to a fourth relay R4, the outputs of which are connected 10 to the terminals V of terminal strip 16. A terminal 7 with the same characteristics as the annular conduit 2 can be connected to this terminal. The consumer 6 can be connected to this terminal strip 16. It must therefore no longer form a component together with the control device 5.

1515

Klemmerne V på klemliste 8 er via en ensretteranordning 17 forbundet med en optokobler OPT A. Klemmerne V på klemliste 9 er via en ensretteranordning 18 forbundet med en optokobler OPT B. Så længe der er en spænding på klemmerne V, mel-20 der den tilsvarende optokobler dette faktum til bearbejdningsanordningen 11, hvorved bearbejdningsanordningen 11 er galvanisk separeret fra klemmerne V på klemlisterne 8, 9 og 16.The terminals V of terminal strip 8 are connected to an optocoupler OPT via a rectifier device 17. The terminals V of terminal strip 9 are connected to an optocoupler OPT B. via a rectifier device 18 As long as there is a voltage on terminals V, the corresponding 20 optocouples this fact to the processing device 11, whereby the processing device 11 is galvanically separated from the terminals V of the terminal strips 8, 9 and 16.

25 Begge ensretteranordninger 17, 18 kan, som bekendt, være dannet af en tilsvarende diodebro.Both rectifier devices 17, 18 may, as is known, be formed by a corresponding diode bridge.

Hver af udgangene på ensretteranordningerne 17, 18 er forbundet med en strømforsyningsanordning 19 via en diode DA, 30 DB. Strømforsyningsanordningen 19 leverer en forsyningsspænding +12 V jævnstrøm til bearbejdningsanordningen 11, og i givet fald også, som vist med en stiplet linie, en forsyningsspænding på +5 V. Her kan for eksempel anvendes en "Topswitch"-konstruktion fra firmaet Integrations, Inc. Den-35 ne gør det muligt for en meget lille transformator at klareEach of the outputs of the rectifier devices 17, 18 is connected to a power supply device 19 via a diode DA, 30 DB. The power supply device 19 supplies a supply voltage of +12 V direct current to the processing device 11, and if necessary also, as shown by a dashed line, a supply voltage of +5 V. Here, for example, a "Topswitch" design from the company Integrations, Inc. can be used. This allows a very small transformer to handle

XIXI

DK 176167 B1 | aktiveringen af relæerne. Dette er først og fremmest en for- I del ved anvendelse i skibe, hvor vibrationer ikke kan und- · gås.DK 176167 B1 | the activation of the relays. This is first and foremost an advantage when used in ships where vibration cannot be avoided.

5 Fig. 3 viser udgangen på centralenheden 3, eller rettere forsyningsdelens udgang til ringledning 2.FIG. 3 shows the output of the central unit 3, or rather the output of the supply part to ring line 2.

En spændingskilde 20, kun vist i diagramform, er, via en hurtigt udløsende sikring 21 med en parallelkobling af en 10 som strømbegrænser arbejdende modstand 22 og en omskifter 23, forbundet med de to dele A, B af tilslutningen til ringledningen 2. Yderligere omskiftere 24, 25 kan også monteres, med hvilke både A-bussen og B-bussen kan afbrydes uafhængigt af energiforsyningen.A voltage source 20, shown only in diagram form, is connected via a fast-releasing fuse 21 with a parallel coupling of a 10 limiting current resistor 22 and a switch 23, connected to the two parts A, B of the connection to the ring line 2. Additional switches 24 , 25 can also be mounted, with which both the A bus and the B bus can be disconnected independently of the power supply.

1515

Styreanordningen 5 arbejder som følger:The control device 5 operates as follows:

Under normale omstændigheder, dvs. i fejlfri tilstand, er relæerne R3, R4 koblet som vist i fig. 2. Det bevirker, at 20 klemlisten 8 er forbundet med klemlisten 16, dvs. ledning 7 er forbundet med A-bussen. Alle signaler, der ankommer på A-bussen, overføres til ledning 7, uden at blive forstyrret på nogen måde.Under normal circumstances, ie. in faultless condition, relays R3, R4 are coupled as shown in FIG. 2. It causes the terminal strip 8 to be connected to the terminal strip 16, i. line 7 is connected to the A bus. All signals arriving on the A bus are transmitted to line 7, without being disturbed in any way.

25 Så længe der er spænding på klemmerne V på klemlisten 8, signalerer optokobleren OPT A til bearbejdningsanordningen 11, at fra forsyningssiden er alt i orden. Signaldetektoren 10 signalerer, at der på signalklemmerne S på klemliste 8 er en tilsvarende signalspænding. For eksempel registrerer den, 30 om der ved et 4-20 mA signal løber en minimumstrøm, eller om der er et digitalt signal eller signalmønster, for eksempel i overensstemmelse med RS485-protokollen. Samtidig bliver strømforsyningsanordningen 19 sat i stand til at levere de I nødvendige spændinger til aktivering af samtlige anordnin- : 35 ger.25 As long as there is voltage on the terminals V on the terminal strip 8, the optocoupler OPT A signals to the processing device 11 that everything is in order from the supply side. The signal detector 10 signals that there is a corresponding signal voltage on the signal terminals S on terminal strip 8. For example, it detects whether a minimum current is flowing at a 4-20 mA signal, or whether there is a digital signal or signal pattern, for example in accordance with the RS485 protocol. At the same time, the power supply device 19 is enabled to supply the necessary voltages for activating all devices: 35.

12 DK 176167 B112 DK 176167 B1

Omskifterne i relæerne RI, R2 kan, som vist, være åbne. Hvis man ønsker også at forsyne de dele, der er forbundet med klemlisten 9 via A-bussen, altså ikke via B-bussen, kan man 5 også lukke disse omskiftere.The switches in the relays R1, R2 can, as shown, be open. If you also want to supply the parts connected to the terminal strip 9 via the A-bus, ie not via the B-bus, you can also close these switches.

Når bearbejdningsanordningen 11 nu konstaterer, at der har været en fejl, for eksempel, at optokobleren OPT A ikke længere leverer et udgangssignal, eller signaldetektoren 10 10 konstaterer, at der ingen signaler er til rådighed, omkobler bearbejdningsanordningen 11 via sin udgang T relæerne R3, R4, så forsyningen til klemlisten 16 nu sker direkte via B-bussen.When the processing device 11 now finds that there has been an error, for example that the optocoupler OPT A no longer supplies an output signal, or the signal detector 10 10 finds that no signals are available, the processing device 11 switches through its output T relays R3, R4, so that the supply to the terminal block 16 is now directly via the B-bus.

15 Strømforsyningsanordningen 19 bliver så forsynet via dioden DB. Dioden DA forhindrer, at strømmen kan løbe hen til fejlen på A-bussen.The power supply device 19 is then supplied via the diode DB. The diode DA prevents the current from flowing to the fault on the A bus.

Under normal drift er omskifterne 24, 25 og også omskifteren 20 23 (fig. 3) lukket. Når der nu optræder en fejl, der bevir ker, at der løber en stor strøm, der igen kunne føre til en svejsning eller en anden beskadigelse af omskiftekontakterne i relæerne R1-R4, udløser sikringen 21. Det betyder ganske vist, at hele ringledningen 2 er uden energiforsyning. En 25 varig beskadigelse (det samme gælder for halvledere, hvis der anvendes halvlederomskiftere i stedet for relæer) bliver dog forhindret.During normal operation, switches 24, 25 and also switch 20 23 (Fig. 3) are closed. Now, when a fault occurs that causes a large current to flow, which in turn could lead to a weld or other damage to the switch contacts in the relays R1-R4, the fuse 21. This means that the entire ring line 2 is without energy supply. However, a permanent damage (the same goes for semiconductors if semiconductor switches are used instead of relays) will be prevented.

Når man har genindkoblet eller udskiftet sikringen 21, kræ-30 ves der normalt en diagnose af ringledningen 2 med de tilsluttede forbrugere. For at forhindre, at der straks igen sker en udløsning af sikringen, åbnes omskifteren 23. Strøm-begrænseren 22 begrænser så strømmen til en forud fastlagt maximumværdi, der er valgt, så den ikke kan forårsage en be-35 skadigelse. Man kan så i fred og ro teste, om fejlen er op- 13 DK 176167 B1 hævet, eller hvor den befinder sig. Når systemet igen er fejlfrit, lukkes omskifteren 23. Ved hjælp af omskifterne 24, 25 kan man i givet fald teste, om A-bussen eller B-bus-sen er defekt. Ved anvendelse af den lokale strømforsyning 5 19 i de enkelte styreanordninger, kan diagnosedriften også gennemføres med reduceret spænding.After reconnecting or replacing the fuse 21, a diagnosis of the ring line 2 with the connected consumers is usually required. To prevent the fuse from being triggered again immediately, the switch 23 is opened. Current limiter 22 then limits current to a predetermined maximum value selected so that it cannot cause damage. You can then calmly test whether the fault has been raised or where it is located. When the system is again faultless, the switch 23 is closed. The switches 24, 25 can, if necessary, test whether the A-bus or the B-bus is defective. By using the local power supply 5 19 in the individual control devices, the diagnostic operation can also be carried out with reduced voltage.

»»

Claims

14 DK 176167 B1

1. A bus line system, specifically for controlling hydraulic compact compact drives as consumers, with an electric ring line, with the connection of several consumers, part of which is designed as an energy transmitter, and with at least one control device, with the connection of at least one consumer, whereby the control device is arranged between two parts of the ring line, characterized in that the control device (5) has an external connection (16) to the connected consumer (6) which has the same characteristic as the ring line (2), that the control device (5) has a monitoring device. (OPTA, OPTB, 10, 11) connected to both of the connected portions of the ring line (2), wherein the monitoring unit for each ring line portion has a sensor (OPTA, OPTB), with an output galvanically separated from the ring line ( 2) and cooperating with the portion (V) of the ring line (2) configured as an energy transmitter.

System according to claim 1, characterized in that the connection (16) is dimensioned such that more than one consumer (6) can be supplied. 25

System according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (OPTA, OPTB) is designed as an optocoupler or as a transformer.

System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transmission device has a signal detector (10) which cooperates with a signal part (S) of the ring line (2) and detects the presence of signals. DK 176167 B1

System according to claim 4, characterized in that the signal detector (10) has a protective circuit (12).

System according to one of claims 1 to 5, characterized in that a power supply device (19) is connected. with both parts of the ring line (2).

System according to claim 6, characterized in that a diode (DA, DB) blocking the direction of the ring line is arranged between the power supply device (19) and each part of the annular line (2).

System according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ring line (2) is connected to a central unit (3) which in a path leading to the ring line (2) has a fast-releasing fuse (21). ).

System according to claim 8, characterized in that a parallel coupling of a current limiter (22) and a switch 20 (23) is arranged in series with the fuse (21). _________