EP4740128A1 - Verfahren und vorrichtung zur prüfung eines schaltungsaufbaus - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur prüfung eines schaltungsaufbaus

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EP4740128A1
EP4740128A1 EP24735256.0A EP24735256A EP4740128A1 EP 4740128 A1 EP4740128 A1 EP 4740128A1 EP 24735256 A EP24735256 A EP 24735256A EP 4740128 A1 EP4740128 A1 EP 4740128A1
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EP
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electrical
component
circuit structure
coupling points
equipotential
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EP24735256.0A
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Peter Isaak
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Publication date
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Abstract

Eine Technik zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) auf einem Computer (140) wird beschrieben. Gemäß einem Verfahrensaspekt der Technik wird an einer Benutzerschnittstelle (130) eine Eingabe erfasst, die zumindest eine elektrische Komponente (100) des Schaltungsaufbaus (110) angibt. Die zumindest eine elektrische Komponente (100) weist eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten (120), wobei die Koppelpunkte (120) ausgebildet sind, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente (100) oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus (110) zu ermöglichen. Eine Darstellung der zumindest einen Komponente (100) an der Benutzerschnittstelle (130) ist an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente (100) angelehnt und die Mehrzahl der Koppelpunkte (120) sind gemäß ihrer Anordnung auf der Komponente (100) auf der Darstellung der Komponente (100) lokalisiert. Alle Koppelpunkte (120) der zumindest einen elektrischen Komponente (100) mit gleichem elektrischem Potential werden bestimmt gemäß der elektrischen Funktion der Komponente (100). Die bestimmten Koppelpunkten (120) werden mittels der Benutzerschnittstelle (130) hervorgeheben bei einer Markierung (150) eines Koppelpunktes (120) aus der Mehrzahl der Koppelpunkte (120), wobei das Markieren mittels der Benutzerschnittstelle (130) initiiert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung eines Schaltungsaufbaus
Die Erfindung betrifft eine Technik zum Konfigurieren und Prüfen eines elektrischen Schaltungsaufbaus, insbesondere zur Realisierung eines elektrischen Klemmenplans mit vorgegebenen Komponenten. Vorzugsweise betrifft die Erfindung die Planung und Überprüfung eines Schaltschrankes oder dergleichen, bei dem eine Vielzahl von elektrischen (insbesondere elektronischen) Funktionen realisiert ist, die zum Beispiel der Steuerung einer Anlage oder eines Systems dienen.
Allgemein ist computergestütztes Engineering (CAE, für fachsprachlich Computer-Aided Engineering) eine bekannte Verwendung von Computersoftware zur Unterstützung bei technischen Analyse- und Realisierungsaufgaben. Es umfasst auch Planungswerkzeuge für Schaltschränken, die zum Beispiel auch den Bau von Klemmenleisten oder Klemmenkästen im Schaltschrankbau unterstützen. Diese CAE-Werkzeuge ermöglichen die Konstruktion eines Schaltungsaufbaus, insbesondere die Konfiguration des Schaltschranks, mit der Unterstützung intelligenter Engineering-Assistenzen, was erheblich zur Rationalisierung beiträgt. Dies umfasst auch die Mehrfachverwendung der dabei gewonnenen Daten, die vom Einkauf bis zur Fertigung genutzt werden können.
Hierin umfasst der Schaltungsaufbau die räumliche Anordnung (insbesondere auf einer Tragschiene) von elektrischen Komponenten (insbesondere von Schaltrelais und Klemmen) und deren Verdrahtung (insbesondere mittels Schienen). Mit anderen Worten betrifft der Schaltungsaufbau nicht einen Schaltplan, sondern die konkrete Schaltplanrealisierung.
Es werden eine Vielzahl von Versorgungs-, Steuer-, Regel- und Auswertungskomponenten verwendet, die gemäß den Anforderungen an die Funktion ausgewählt, eingestellt (insbesondere parametriert) und untereinander und mit den zugehörigen Eingängen und Ausgängen verbunden werden müssen. Die dabei zu bewältigende Komplexität (beispielsweise der zu bereitstellenden Steuerung) erfordert eine Prüfung des Schaltungsaufbaus nahe bevor oder während dieser physisch realisiert wird, zum Beispiel durch seinen Aufbau in einem Schaltschrank. Weiter sind unterstützende und überprüfende Funktionen sinnvoll, welche die korrekte Umsetzung des Schaltungsaufbaus überprüfen oder die Überprüfung erleichtern.
Allerdings können beim eigentlichen Planungsprozess der Schaltplanrealisierung mit realen Komponenten, deren Einstellungen und Parametrierungen sowie deren vielfacher Verbindung Fehler entstehen, deren Suche und Behebung aufwändig und zeitintensiv ist. Auch bei der Realisierung der Schaltung, also beim Aufbau der Schaltung durch die realen Komponenten und bei deren Verdrahtung und Parametrierung können Fehler entstehen trotz Unterstützung der Realisierung durch die Planungsdaten. Wiederum entstehen erhebliche Aufwände bei deren Identifikation und Beseitigung eventueller Fehler.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Technik anzugeben, welche Fehler in der Planung und in der Realisierung leichter erkennbar macht und auch deren Behebung unterstützten kann.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die wahlweise miteinander kombinierbar sind, sind im Folgenden unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren offenbart.
Ein erster Aspekt betrifft ein Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus mittels eines oder mehrerer Computer. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Erfassens einer Eingabe zu zumindest einer elektrischen Komponente für den Schaltsaufbau. Der Begriff "elektrisch" kann dabei insbesondere auch den Begriff "elektronisch" umfassen, wobei zum Beispiel der Begriff elektronisch nicht-lineare elektrische Komponenten erfordert. Die Komponente weist oder die Komponenten weisen (beispielsweise jeweils) eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten auf. Die Koppelpunkte sind ausgebildet, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus zu ermöglichen. Eine Darstellung der zumindest einen Komponente mittels der Benutzerschnittstelle ist an eine reale geometrische Ausgestaltung der jeweiligen Komponente angelehnt (insbesondere kein Schaltplansymbol). Die Mehrzahl der Koppelpunkte sind gemäß ihrer Anordnung auf der realen Komponente auch bei der Darstellung der Komponente mittels der Benutzerschnittstelle lokalisiert.
Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt des Bestimmens von allen Koppelpunkten (der zumindest einen elektrischen Komponente) mit gleichem elektrischem Potential gemäß der elektrischen Funktion (beispielsweise abhängig vom elektrischen Zustand oder einer Schaltstellung) der jeweiligen Komponente. Ein Hervorheben der bestimmten Koppelpunkte (der zumindest einen Komponente) mit gleichem elektrischen Potential gemäß der elektrischen Funktion der Komponente erfolgt bei einer Markierung eines bestimmten Koppelpunktes aus der Mehrzahl der bestimmten Koppelpunkte an der Benutzerschnittstelle. Das Erfassen der Eingabe (welche den dem Bestimmen der Koppelpunkte zugrundeliegenden Schaltungsaufbau angibt) und das Markieren (wodurch das Hervorheben bewirkt wird) wird mittels Benutzerschnittstelle initiiert. Dabei kann das Erfassen optional als ein Kamerabild des Inneren des realen Schaltschranks ausgebildet sein und ergänzend oder alternativ ein Auslesen der Funktion (insb. der Schaltzustände) der Komponenten aus einer Datenbank umfassen.
Indem Ausführungsbeispiele des Verfahrens die bestimmten Koppelpunkte innerhalb der Schaltungsaufbaus mit den angeordneten Komponenten hervorheben, ist es bei der Planung des Schaltungsaufbaus (beispielsweise bei der Konfiguration eines Schaltschranks) möglich, die korrekte Anordnung und Verdrahtung der Komponenten zu überprüfen, was bei einer reinen Sichtkontrolle aufgrund der teilweise verdeckten Schienenanschlüsse und Leitungsverläufe nicht möglich ist. Dabei kann auch die Funktion der Komponenten bzw. des gesamten Schaltungsaufbaus überprüft werden, indem die Koppelpunkte gleichen Potentials bei verschiedenen elektrischen Zuständen (beispielsweise bei verschiedenen Schaltzuständen schaltbarer Komponenten) hervorgehoben werden. Alternativ oder ergänzend können aufgrund des Hervorhebens der bestimmten Koppelpunkte innerhalb des Schaltungsaufbaus während des Baus des physischen Schaltungsaufbaus (beispielsweise bei der Montage eines Schaltschranks) die bestimmten Koppelpunkte als Messpunkte in räumlicher Zuordnung zum Schaltungsaufbau direkt erkannt und vermessen werden.
Das Verfahren, insbesondere die Äquipotentialprüfung, kann auch eine Konfiguration (insbesondere Parametrierung) der Komponenten zur Realisierung des Schaltungsaufbaus umfassen. Beispielsweise kann das Verfahren optional weitere Elemente umfassen, zum Beispiel die Ausgabe einer Bestückungsanweisung und/oder einer Prüfanweisung.
Generell können bestimmte Elemente wie Koppelpunkte, Komponenten, Pfade, Orte, Einbausituation und/oder Schaltungsanordnung zu einer Ausgabe (visuell oder als maschinenlesbare Steueranweisung) führen.
Hierin kann "gleiches" oder "identisches" Potential sich beziehen auf das (beispielsweise "erste" oder "initiierende") Potential an dem Koppelpunkt, der mittels der an der Benutzerschnittstelle initiierten Markierung hervorgehoben ist.
Die Äquipotentialprüfung kann dabei die Prüfung des gleichen oder identischen Potentials umfassen. Dies ist insbesondere der Fall bei einer internen Verdrahtungen von Koppelpunkten innerhalb einer Komponente (z.B. der mindestens einen Komponente) oder bei externen Verdrahtungen zwischen Komponenten (z.B. wenn die mindestens eine Komponente mehrere miteinander verdrahtete Komponenten umfasst). Dabei weisen die Koppelpunkte und Verdrahtungen die identische Spannung auf, haben also das gleiche Potential (gleiche Spannungsniveau, optional bis auf einen durch einen Widerstand der Verdrahtung verursachten Spannungsabfall bei Stromfluss). Alle Koppelpunkte und Verdrahtungen können dabei identisch gekennzeichnet oder hervorgehoben (z.B. an der Benutzerschnittstelle in gleicher weise hervorgehoben) sein, zum Beispiel mit der gleichen Farbe, Schraffur oder dergleichen.
Alternativ oder ergänzend kann die Äquipotentialprüfung eine Prüfung (und/oder Hervorhebung) von Potentialen umfassen, die von dem gleichen oder identischen Potential abweichen, aber auf der Anwesenheit des identischen Potentials (z.B. des ersten Potential an der Koppelstelle, wo die Markierung initiiert wurde) basieren. Beispielsweise können alle Potentiale oder Koppelpunkte hervorgehoben sein, die in kausalem Zusammenhang mit dem ersten Potential an der Koppelstelle stehen, wo die Markierung (mittels der Benutzerschnittstelle) initiiert wurde. Die Kausalität kann der Funktion der mindestens einen Komponente entsprechen. Alternativ oder ergänzend kann zum Beispiel in einer Komponente das Anliegen eines ersten (beispielsweise des identischen oder initiierenden Potentials an einem Koppelpunkt das Bereitstellen eines vom identischen Potential abweichenden Potentials an einem anderen Koppelpunkt der Komponente bewirken. Diese Abhängigkeit entsteht durch die Berücksichtigung der elektrischen Funktion (z.B. gemäß der internen elektrischen Schaltung) der Komponente, die zum Beispiel einen Spannungswandler oder dergleichen umfassen kann, der die Potentialänderung bewirkt. Dieses abweichende Potential (z.B. zweite Potential) kann optional mit einer abweichenden Kennzeichnung zusätzlich zum identischen (d.h. ersten) Potential angezeigt (z.B. hervorgehoben) werden. Entsprechend können Koppelpunkte der Komponenten mit gleichem Potential (z.B. dem ersten Potential) und mit aus dem gleichen Potential unmittelbar erzeugten abweichenden Potential (z.B. dem zweiten Potential) angezeigt werden. Somit kann vorteilhaft die Darstellung des identischen Potentials um die kausal damit zusammenhängenden abweichenden Potentiale ergänzt werden.
Darüber hinaus kann das Verfahren auch eine Funktionsprüfung der durch verbundenen Komponenten realisierten Schaltung (Klemmenplan) umfassen. Dabei können die Komponenten gemäß ihrer elektrischen Funktionalität und optional gemäß ihrer Einstellung und/oder Parametrierung simuliert werden. Dies wird auch als Erstellung eines Klemmenplans bezeichnet. Dabei kann auch die Verbindung der Komponenten untereinander berücksichtigt werden. So können an den Eingängen der so simulierten Schaltung (Klemmenplan) verschiedene Signalmuster an die entsprechenden Komponenten angelegt werden zur Überprüfung der Schaltungsfunktion. Diese Schaltungsfunktion kann dabei der Steuerung einer Anlage, zum Beispiel eines Fahrstuhlsystems mit mehreren Fahrstühlen oder eines Fabrikationsprozesses dienen. Eine solche Funktionsprüfung kann im Anschluss an die Eingabe, Parametrierung und Verbindungen der Komponenten erfolgen.
Alternativ oder ergänzend kann die Funktionsprüfung auch während der Erfassung der
Eingabe, Parametrierung und Verbindungen der Komponenten erfolgen. Vorteilhaft lässt sich so eine Schaltungssimulation an Hand des Klemmenplans durchführen, die auch Kurzschlussuntersuchungen, die Überprüfung von Timing-Bedingungen und dergleichen mehr umfassen kann.
Weiter alternativ oder ergänzend kann der Klemmenplan mit dem allgemeine Schaltsymbole aufweisenden (elektrischen) Schaltplan einer zu realisierenden Steuerung abgeglichen werden. Der (elektrische) Schaltplan ist für diesen Zweck maschinenlesbar ausgeführt, sodass seine Funktion maschinell erfassbar ist. Hierzu können relevante Eingabedaten und -muster festgelegt werden und die resultierenden Ausgabedaten und -muster aus dem Schaltplan maschinell ermittelt werden. Diese Daten werden anschließend auch in den Klemmenplan eingegeben und das Ergebnis der Ausgaben des (elektrischen) Schaltplanes mit denen des Klemmenplans verglichen. Somit kann vorteilhaft bereits die funktionale Eignung des Klemmenplans an Hand des vorgegebenen (elektrischen) Schaltplans ermittelt werden.
Darüber hinaus kann alternativ oder ergänzend die Zweckmäßigkeit des Klemmenplans überprüft werden. So kann nach Eingabe zumindest eines Teils der Komponenten und deren Verdrahtung das Verfahren überprüfen, ob durch Wahl alternativer Komponenten und ergänzend oder alternativ durch eine alternative Verdrahtung oder Verschaltung von Komponenten Vereinfachungen erzielt werden können. Dies kann ein Bestimmen einer äquivalenten Komponente in der Datenbank umfassen, welche funktional äquivalent zu zum Beispiel zwei Komponenten entlang der bestimmten Koppelpunkte ist. Solche Vereinfachungen können eine Reduktion der Komponentenanzahl und/oder der Anzahl der Verdrahtungen umfassen. Diese Zweckmäßigkeitsüberprüfung (Optimierung) kann während der Eingabe von Komponenten und Verdrahtung oder auch im Anschluss an deren Eingabe erfolgen.
Des Weiteren kann das Verfahren ein Lern- oder Lehrmodul umfassen. Dieses kann auf bereits realisierten Schaltungsplänen und/oder Klemmenplänen basieren und als lernendes System, zum Beispiel unter Verwendung von künstlicher Intelligenz, ausgeführt sein. Es kann beim Erstellen der Klemmenpläne auch Vorschläge für bestimmte Komponenten und Verdrahtungen umfassen, sodass das Verfahren eine Hilfestellung bei der Erstellung der Klemmenpläne bereitstellt.
Die elektrischen Komponenten für den Schaltungsaufbau können vielfältige elektrische und elektronische Funktionen umfassen. Sie können eine Vielzahl von Versorgungs-, Steuer-, Regel- und Auswertungskomponenten umfassen So können parametrierbare Stromversorgungskomponenten umfasst sein. Steuer- und Regelungskomponenten können vielfältige Steuerungen und Reglungsaufgaben übernehmen. Auswertekomponenten können Sensoren auslesen oder bestimmte Ereignisse abfragen. Die Komponenten können vorgefertigte elektrische Elemente sein, die bausteinartig zur Realisierung des Schaltungsaufbaus zusammengesetzt werden. Häufig sind sie parametrierbar.
Ein herkömmlicher (elektrischer) Schaltplan umfasst die Darstellung der geforderten Funktionalität zum Betrieb einer Anlage oder eines Systems in Form elektrischer Symbole und Verbindungen. Die Symbole sind in der Regel funktionsbezogen dargestellt und haben keinen Bezug zu Bauteilen bestimmter Hersteller zu ihrer Realisierung, d.h. zu den Komponenten. So ist zum Beispiel eine Stromversorgung durch ihre elektrischen Daten wie Strom, Spannung etc. gekennzeichnet, die in aller Regel durch verschiedene vorgefertigte Komponenten verschiedener Hersteller realisierbar ist. Dagegen umfasst der Schaltungsaufbau den Einbauort der zumindest einen Komponente und den Ort von deren Koppelpunkten.
Die elektrischen Koppelpunkte dienen der Verbindung der Komponente mit anderen elektrischen Elementen des Schaltungsaufbaus. Dies erfolgt durch elektrisch leitende Mittel, die zum Beispiel als Draht, als Drahtbrücke, als metallenes Stanzteil oder dergleichen ausgebildet sein können. Dabei können die Koppelpunkte Klemmelemente umfassen, die die leitenden Mittel mit wenig Installationsaufwand sicher klemmen und geringe Übergangswiderstände sicherstellen. Die Klemmelemente können als Federn, Schrauben und dergleichen ausgeführt sein. Eine Komponente kann auch mehrere Koppelpunkte aufweisen, die auch das gleiche Potential oder verschiedene elektrische Potentiale aufweisen können. Dies kann zum Beispiel bei gleichem elektrischem Potential für sogenannte Potentialverteilerboxen der Fall sein.
Andere Elemente des Schaltungsaufbaus können zum Beispiel Anschlussklemmen, Stecker, Buchsen, Grundplatten und dergleichen sein.
Eine Darstellung der Komponente mit deren Koppelpunkten und anderen Elementen ist an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente und deren farblicher Ausgestaltung angelehnt. Dies umfasst die näherungsweise Wiedergabe der äußeren Abmessungen im Verhältnis zueinander. Weiter sind die zur Verschaltung und Einstellung der Komponente dienenden Elemente erkennbar und annährend an der tatsächlichen Position der realen Komponente dargestellt.
Die Hervorhebung von allen Koppelpunkten der Komponente mit gleichem elektrischem Potential erfolgt optisch in einer für den Bediener leicht erfassbaren Form. Es kann auch eine haptische Erkennbarkeit gegeben sein, zum Beispiel in Form von Vibration eines Bedienelementes der Bedienoberfläche bei Annäherung an den Koppelpunkt.
Die Eingabe, das Hervorheben und das Markieren wird mittels der Benutzerschnittstelle initiiert. Neben der üblichen Tastatur-, Maus- und Bildschirmeingabe können auch spezifische Ein- und Ausgabeelemente verwendet werden. So kann die Bildschirmeinheit durchscheinend ausgelegt sein, sodass die simulierte Komponente des Schaltungsaufbaus auch optisch mit dem tatsächlichen Schaltungsaufbau verglichen werden kann. Der Benutzer kann im Sinne einer erweiterten Realitätsdarstellung (fachsprachlich "Augmented Reality" oder AR) den tatsächlichen (d.h. physischen) Schaltungsaufbau und den durch die Eingabe erfassten (beispielsweise simulierten) Schaltungsaufbau zusammen auf dem Ausgabeelement betrachten. Mit anderen Worten kann die Benutzerschnittstelle für erweiterte Realität dazu ausgebildet sein, die Koppelpunkte als Messpunkte im physischen Schaltungsaufbau hervorzuheben.
Hierbei können wahlweise auch die Komponenten mit gleichem elektrischem Potential angezeigt werden. In weiteren Ausführungsformen können Abweichungen zwischen tatsächlichem Schaltungsaufbau und dem durch die Eingabe erfassten Schaltungsaufbau (beispielsweise einer dem Schritt des Bestimmens zugrundeliegenden Simulation des Schaltungsaufbaus) erkannt werden und in Folge zu Hinweisen an den Bediener führen. Dazu wird der tatsächliche (d.h. physische) Schaltungsaufbau mit einer Kamera erfasst und in einem Bilderkennungsprogramm ausgewertet. Die Anzeige von Abweichungen kann die Erkennung der zumindest einen Komponente umfassen, wobei die Komponenten zum Beispiel jeweils mit einem optischen Code, zum Beispiel einem QR-Code, gekennzeichnet sein können. Darüber hinaus kann sie auch Schalterstellungen, Verdrahtungen und dergleichen umfassen, was mit einem erhöhten Erkennungsaufwand verbunden sein kann. In einer weiteren Ausführungsform kann die Komponentenerkennung auch separat von der transparenten Anzeige erfolgen und dem Bediener angezeigt werden.
Vorteilhaft kann so bereits im Entwurf der Schaltungsrealisierung als auch bei einer Kontrolle der Übereinstimmung zwischen dem realisierten Schaltungsaufbau und dem mittels der Benutzerschnittstelle erfassten und/oder dem Bestimmen zugrundliegenden (beispielsweise simulierten) Schaltungsaufbau mögliche Fehler durch maschinelle Unterstützung einfacher erkannt werden.
In Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus einer Beschaltung eines Schaltschranks entsprechen. Dabei können Komponenten-spezifische und/oder herstellerbezogene Funktionen oder Simulationen eingesetzt werden, welche die Funktionen der jeweiligen Komponenten und andere Elemente bereitstellen. Vorteilhaft kann dadurch die Äquipotentialprüfung vereinfacht und konkretisiert werden, da die funktionale und bauliche Kompatibilität von Komponenten und andere Elementen eines Herstellers in aller Regel gegeben ist oder durch die Funktion oder Simulation (beispielsweise als Teil der der Verfahrens zur Äquipotentialprüfung) überprüfbar ist. Optional kann in dem Ausführungsbeispiel die elektrische Funktion der Komponente in einer Datenbank oder einer Modulbibliothek hinterlegt ist. Ergänzend oder alternativ kann das Erfassen der Komponenten und deren Verdrahtung und das Bestimmen der Koppelpunkte mit gleichem Potential als Softwareprogramm ausgeführt (d.h. computerimplementier) sein. Dabei kann das Softwareprogramm als Editor ausgeführt sein, der in Reaktion auf eine Benutzereingabe wahlweise auf die Datenbank oder die Modulbibliothek zurückgreift und ergänzend oder alternativ eine oder mehrere der oben genannten Funktionen veranlassen (Prüfung auf identisches Potential, Funktionsprüfung, Prüfung des Klemmenplans gemäß Schaltplan, Zweckmäßigkeitsprüfung, Einsatz des Lern- oder Lehrmoduls).
In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus elektrische Komponenten umfassen, die zumindest ein Schaltelement, das auch als Schalt-Aktor bezeichnet werden kann, umfassen. Eine Stellung des Schaltelements kann die elektrische/elektronische Funktion der Komponente beeinflussen, wobei die Stellung des Schaltelements bei der Hervorhebung der Koppelpunkte der Komponente mit gleichem elektrischem Potential berücksichtigt wird. Optional kann das Schaltelement als schaltbare Klemme ausgebildet sein zur Klemmung einer Drahtverbindung, einer Brückenverbindung oder dergleichen.
Schaltelemente oder Schalt-Aktoren können dabei als mechanische Schalter ausgebildet sein, deren Schalterstellung durch einen Bediener oder ein Bilderfassungsprogramm erkennbar ist. Sie können aber auch als elektrische Schalter ausgebildet sein, die durch in die Komponente integrierte Schaltelemente oder durch ferne Schaltelemente einstellbar sind, zum Beispiel per Befehl. Die elektrischen Schalter können ihre Schalterstellung anzeigbar machen, zum Beispiel durch optische Kennzeichnung, zum Beispiel in Form von einer oder mehreren LEDs.
Vorteilhaft kann so das Einsatzspektrum der Komponenten erweitert werden, da verschiedene Funktionalitäten durch einen Komponententyp realisiert werden können.
In anderen Ausführungsbeispielen kann eine Mehrzahl der elektrischen Komponenten in einer Komponentengruppe zusammengefasst sein. Dabei kann zumindest einige der elektrischen Komponenten in der Komponentengruppe durch eine Brückenverbindung untereinander elektrisch verbunden sein. Die elektrische Verbindung der Komponenten wird bei der Hervorhebung der Koppelpunkte der Komponenten und/oder durch eine Hervorhebung der Brückenverbindungen berücksichtigt. Weiter kann sie auf Basis der Brückenverbindungen durchgehend hervorgehoben werden.
Dabei kann eine Komponentengruppe mehrere gleiche oder unterschiedliche Komponenten umfassen. Die Komponenten sind mechanisch fest miteinander verbunden und bilden einen Block von Komponenten. Die Komponenten der Komponentengruppe können dabei gleiche oder ähnliche geometrische Formen ausweisen. Die elektrischen Anschlüsse der Komponenten der Komponentengruppe befinden sich auf den einzelnen Komponenten oder sind neben den Komponenten in einem mit der Komponentengruppe mechanisch verbundenen Kontaktblock angeordnet. Es kann auch eine Mischung aus Anschlüssen auf den einzelnen Komponenten und dem Kontaktblock angeordnet sein. Der Kontaktblock kann dabei kompakt ausgeführt sein. Seine Abmessungen sind im Wesentlichen durch die Kontakte vorgegeben. Die Komponentengruppe hat ein Befestigungselement zur Befestigung an einer Tragschiene.
Die Brückenverbindung zwischen den Komponenten innerhalb der Komponentengruppe findet an dafür ausgestalteten Kontakten statt. Sie kann dabei als Blechstreifen ausgeführt sein, der durch Kontaktelemente den elektrischen Kontakt zur jeweiligen Komponente herstellt. Diese Kontakteelemente sind mechanisch leicht entfernbar, zum Beispiel durch Herausbrechen. Weiter kann die Kontaktierung oder Nicht-Kontaktierung in der Äquipotentialprüfung durch Hervorheben der Brückenverbindung und bei der realen Schaltungsumsetzung durch Vorhandensein bzw. Fehlen der Kontaktelemente optisch wahrgenommen werden. Somit kann die elektrische Kopplung der miteinander verbundenen Komponenten der Komponentengruppe leicht ausgeführt und leicht überprüft werden.
Vorteilhaft kann so die zu planende und anzuordnende Anzahl der Schaltungselemente verringert werden, was eine Reduzierung und Vereinfachung der nachfolgenden Arbeitsschritte beim Ausbau des Schaltschranks bewirkt.
In Ausführungsbeispielen kann die elektrische Komponente innerhalb des Schaltschranks an einem bestimmbaren Ort oder einer Orientierung anzuordnen sein. So kann beispielsweise die Position auf der Tragschiene festgelegt werden. Bei mehreren Tragschienen kann auch eine der Tragschienen zur Anordnung der Komponente bestimmt werden. Es können auch andere Positionen im Schaltschrank zur Anordnung der Komponente bestimmt werden, zum Beispiel eine separate Nullleiterschiene oder eine Gehäusewand des Schaltschranks. Es können auch die Komponenten relativ zueinander bestimmt werden. Somit kann die tatsächliche Schaltungsrealisierung räumlich ähnlich nachgebildet werden. Weiter kann die Eingabe die Funktion der zumindest einen elektrischen Komponente und ergänzend oder alternativ den elektrischen Zustand der zumindest einen elektrischen Komponente umfassen.
Ergänzend kann eine Optimierung, beispielsweise Zusammenfassung mehrerer
Komponenten, vorzugsweise entlang des bestimmten Pfads veranlasst werden, bei dem die Zusammenfassung maschinell ausgeführt wird. Dies ist unter Zweckmäßigkeitsprüfung bereits näher ausgeführt. Dabei wird als Pfad eine Verbindungslinie der bestimmten Koppelpunkte bezeichnet.
Vorteilhaft ist somit, dass der Praktiker auf einen Blick den im Bau befindlichen Schaltschrank mit der simulierten Vorgabe abgleichen kann.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Eingabe und das Anordnen zumindest einer weiteren Komponente (beispielsweise einer weiteren Komponentengruppe) für den Schaltungsaufbau mittels der Benutzerschnittstelle bewirkt werden. Die Eingabe mittels Benutzerschnittstelle kann zumindest eine elektrische Verbindung zwischen der Komponente und der weiteren Komponente an den Koppelpunkten angeben. Die Äquipotentialprüfung kann eine Hervorhebung von allen Koppelpunkten der Komponente mit gleichem elektrischem Potential und eine Hervorhebung von allen Koppelpunkten der weiteren Komponente mit dem gleichem elektrischem Potential umfassen.
Die weitere Komponente der weiteren Komponentengruppe kann dabei auf der gleichen Tragschiene oder auf einer weiteren Tragschiene angeordnet werden. Die elektrische Verbindung wird dabei durch einen elektrischen Leiter hergestellt. Dieser kann als isolierter Draht ausgeführt sein. Er kann auch als Kontaktblech ausgeführt sein mit entsprechenden Anschlüssen für die elektrischen Koppelpunkte der Komponenten oder Komponentengruppen. Das Hervorheben aller Koppelpunkte mit gleichem elektrischem Potential kann bei allen Komponenten und optional auch bei der elektrischen Verbindung auf die gleiche Weise geschehen.
Die Äquipotentialprüfung kann alle Koppelpunkte und weitere Elemente mit jeweils gleichem Potential umfassen.
In anderen Ausführungsbeispielen kann das Hervorheben durch eine Eingabe an der Benutzerschnittstelle auch ein Hervorheben der elektrischen Verbindung umfassen. Das Hervorheben kann eine farbliche Hervorhebung und/oder eine grafische Vergrößerung aller Koppelpunkte, die zu einer Gruppe elektrischer Verbindungen gehören, umfassen. Die Hervorhebung kann wahlweise durch ein Auswahlmenü der Benutzerschnittstelle, eine Taste der Benutzerschnittstelle und/oder eine programmgesteuerte Funktion (z.B. einer Funktion zur Äquipotentialprüfung oder einer Funktion zur Simulation des Schaltungsaufbaus) aktiviert und deaktiviert werden.
Die (beispielsweise) farbliche Hervorhebung kann in einer sonst in der computergestützten Konfiguration oder Simulation und auch bei den realen Komponenten nicht verwendeten Farbe geschehen, zum Beispiel blau oder rot. Sie kann auch als Muster oder Schraffur ausgeführt sein. Sie kann auch mit der grafischen Vergrößerung kombiniert werden oder die grafische Vergrößerung allein umfassen. Weiter kann die Hervorhebung die Darstellung der hervorgehobenen Komponenten und Verbindung bis auf die Hervorhebung unverändert lassen. Die Auswahl der Hervorhebung kann durch einen Bediener an der Benutzerschnittstelle mit einem Zeiger, zum Beispiel einem Mouse-Zeiger, durchgeführt werden.
Die Äquipotentialprüfung kann Teil einer (beispielsweise programmgesteuerten) Simulationsfunktion zur Simulation der Funktion des Schaltungsaufbaus sein. Alternativ oder ergänzend kann die (beispielsweise programmgesteuerte) Äquipotentialprüfung automatisiert in einem Prüfschritt erfolgen.
Sie kann auch beim Vergleich des geplanten (d.h. durch die Benutzerschnittstelle erfassten) oder simulierten (d.h. dem Bestimmen zugrundeliegenden) Schaltungsaufbaus (Schaltplan) mit dem realisierten (d.h. physischen) Schaltungsaufbau (Klemmenplan) oder während des physischen Aufbaus der Schaltung angewendet werden, bei der der Bediener die Potentialverteilung an Hand der Abfolge der Darstellung jeweils gleicher Potentiale überprüfen kann. Dies kann auch eine Rückmeldung an eine Prüfanweisung der Benutzerschnittstelle umfassen.
Vorteilhaft kann so für den Bediener die Erkennbarkeit der Hervorhebung verbessert werden.
In Ausführungsbeispielen kann die elektrische Verbindung zwischen der Komponente der Komponentengruppe und der weiteren Komponente der weiteren Komponentengruppe als Brücke und/oder als Drahtverbindung ausgestaltet sein.
Die Brücke ist dabei als elektrisch leitende Brücke ausgestaltet, Sie umfasst entsprechende Anschlüsse für die elektrischen Koppelpunkte der Komponenten der Komponentengruppen. Sie kann die elektrische Verbindung von zwei oder mehreren Komponenten oder Komponentengruppen umfassen. Die Brücke kann als Blechteil ausgebildet sein, zum Beispiel als Stanzteil. Die Drahtverbindung kann als isolierter Draht oder als nicht isolierter Draht ausgebildet sein. Er kann an seinen Enden abisoliert sein zur Verbesserung des elektrischen Kontakts.
Vorteilhaft lässt sich so aus einer Mehrzahl von elektrischen Verbindungselementen das effizienteste Verbindungselement für den jeweiligen Anwendungsfall bestimmen.
In weiteren Ausführungsbeispielen können die Koppelpunkte als Klemmen ausgebildet sein zur Klemmung der Drahtverbindung oder der Brücke.
Die Klemmen benötigen zur Einführung des Drahtes oder des Brückenelementes keinen zusätzlichen Bedienschritt. Dies wird durch ein mit einer Feder vorgespanntes Klemmelement erreicht, das bei der Einführung des Drahtes oder des Brückenelementes ausweicht. Vorteilhaft kann so die Montage des Drahtes oder des Brückenelementes vereinfacht werden.
In anderen Ausführungsbeispielen kann die Komponente auf einer Tragschiene angeordnet sein. Optional kann die Tragschiene als Hutschiene ausgebildet sein.
Eine oder mehrere Tragschienen können in einem Schaltschrank vormontiert sein. Sie bilden eine einheitliche mechanische Schnittstelle für die Komponenten, die deren sichere Befestigung entlang der Tragschiene erlaubt. Insbesondere in ihrer Ausführung als Hutschiene kann die Tragschiene eine Vielzahl von Komponenten tragen durch ihre konstruktiv bedingte erhöhte Traglast.
Vorteilhaft kann so eine sichere und geordnete Befestigung der Komponenten erreicht werden.
In Ausführungsbeispielen kann das Verfahren den Schritt des Erzeugens einer Anweisung umfassen zur Bestimmung der Komponente, zur Anordnung der Komponente, zur Verdrahtung der Komponente und/oder zur Einstellung (insbesondere Parametrierung) der Komponente. Die Anweisung kann dabei als Steuerdaten ausgeführt sein. Die Anweisung kann maschinenlesbar ausgeführt sein. Optional kann die Anweisung auch durch eine Person lesbar ausgeführt sein.
Die maschinenlesbare Anweisung kann insbesondere in ihrer Ausführung als Steuerdaten automatisch aus Daten der Äquipotentialprüfung erzeugt oder erzeugbar sein. Dies kann zum Beispiel im Anschluss an die Äquipotentialprüfung durch einen Bedienereingriff angestoßen werden. Ihre Maschinenlesbarkeit ermöglicht die Weiterverarbeitung der Daten durch weitere Autoamten oder Computer. Gleichzeitig kann die Anweisung auch zur manuellen Weiterverarbeitung geeignet sein, zum Beispiel in Form einer Bestückungsanweisung für eine manuelle Bestückung eines Schaltschrankes.
Vorteilhaft kann so eine Datendurchgängigkeit für verschiedene Arbeitsschritte von Automaten erreicht werden, ohne manuelle Verarbeitungsschritte auszuschließen.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Anweisung geeignet sein, einen Bestückungsautomaten zur Anordnung der Komponenten und/oder Verschaltung (d.h. Verdrahtung) der Komponenten gemäß dem erfassten Schaltungsaufbau zumindest teilweise anzuleiten oder anzusteuern.
Ein Bestückungsautomat umfasst zumindest eine Steuerung, die auch Anweisungen einlesen kann. Weiter umfasst der Bestückungsautomat eine Platzierungseinrichtung, die Komponenten und andere Bauteile in einen Schaltschrank platzieren und befestigen kann. Diese kann zum Beispiel als Roboterarm ausgeführt sein. Weiter kann der Bestückungsautomat auch die Platzierung von zumindest einigen Typen von elektrischen Verbindungen zwischen Komponenten von Komponentengruppen vornehmen.
Vorteilhaft kann somit die Montage des Schaltschranks zumindest teilweise automatisiert werden.
In anderen Ausführungsbeispielen kann die Anweisung eine Prüfanweisung umfassen zur zumindest teilweisen Überprüfung eines physischen Schaltungsaufbaus gemäß dem erfassten Schaltungsaufbau. Dabei kann die Prüfanweisung einen Überprüfungsschritt umfassen, bei dem die Koppelpunkte mit gleichem elektrischem Potential überprüft werden. Optional kann der Überprüfungsschritt einen manuellen Prüfschritt umfassen.
Die Prüfanweisung kann eine schrittweise Überprüfung des simulierten Schaltungsaufbaus umfassen. Darüber hinaus kann sie auch eine Überprüfung des realisierten Schaltungsaufbaus umfassen. Dabei können in Prüfschritten Koppelpunkte mit gleichem elektrischem Potential überprüft werden. Dies kann bei dem realisierten Schaltungsaufbau manuelle Prüfschritte umfassen, die mit einem Messwerkzeug von einem Bediener vorgenommen werden können. Es kann auch eine zumindest teilweise automatische Prüfung des realisierten Schaltungsaufbaus vorgenommen werden, zum Beispiel durch die Nutzung von steuerbaren Prüfspitzen eines Prüfautomaten, der die Prüfanweisung der Anweisung lesen kann.
Vorteilhaft kann so eine weitere Automatisierung des Schaltschrank-Baus realisiert werden.
In Ausführungsbeispielen kann die Äquipotentialprüfung und/oder eine der Äquipotentialprüfung zugrundeliegende Simulation des Schaltungsaufbaus zweidimensional ausgeführt sein. Sie kann insbesondere eine Draufsicht auf die Komponenten und die Komponentengruppen umfassen, deren Koppelpunkte und Brückenverbindungen in der Draufsicht ausgeführt und darstellbar sind.
Durch die Anordnung aller zum Aufbau und zur Verdrahtung des Schaltschranks notwendigen Elemente und Komponenten in der Draufsicht kann durch diese Perspektive die Schaltungsrealisierung und deren Überprüfung vollständig durchgeführt werden.
Vorteilhaft kann so auf eine komplexere Darstellung, zum Beispiel einer 3D-Darstellung, verzichtet werden.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Äquipotentialprüfung und/oder die der Äquipotentialprüfung zugrundeliegende Simulation dreidimensional ausgeführt werden. Optional kann die Anordnung der Komponenten mittels dreidimensionaler Drehungen dargestellt werden, sodass verschiedene Perspektiven der Komponenten und Komponentengruppen anzeigbar sind. Die 3D-Darstellung und die optionale dreidimensionale Drehbarkeit der Darstellung ermöglichen ein vollständigeres Bild der Schaltungsrealisierung. So kann auch ein Vergleich mit dem realisierten Schaltungsaufbau mehrere Perspektiven umfassen, um einen vollständigeren Abgleich mit dem geplanten oder simulierten Schaltungsaufbau zu erreichen.
Vorteilhaft kann so die Äquipotentialprüfung vereinfacht werden und die Überprüfung des geplanten oder simulierten Schaltungsaufbaus und des realen (d.h. physischen) Schaltungsaufbaus verbessert werden.
Ein zweiter Aspekt betrifft eine Vorrichtung zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus. Die Vorrichtung umfasst einen Computer mit einer Benutzerschnittstelle. Diese Vorrichtung ist ausgebildet zum Erfassen einer Eingabe an der Benutzerschnittstelle, die zumindest eine elektrische Komponente des Schaltungsaufbaus angibt. Die zumindest eine elektrische Komponente weist eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten auf. Die Koppelpunkte sind ausgebildet, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus zu ermöglichen. Eine Darstellung der zumindest einen Komponente an der Benutzerschnittstelle ist an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente angelehnt. Die Mehrzahl der Koppelpunkte sind dabei gemäß ihrer Anordnung auf der Komponente auf der Darstellung der Komponente lokalisiert. Weiter kann die Vorrichtung ausgebildet sein zum Bestimmen von allen Koppelpunkten der zumindest einen elektrischen Komponente mit gleichem elektrischem Potential gemäß der elektrischen Funktion der Komponente. Ergänzend kann die Vorrichtung ausgebildet sein zum Hervorheben der bestimmten Koppelpunkte mittels der Benutzerschnittstelle bei einer Markierung eines Koppelpunktes (120) aus der Mehrzahl der Koppelpunkte. Das Markieren wird mittels der Benutzerschnittstelle initiiert.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung alle Leistungsmerkmale sinngemäß umfassen, die im Verfahren nach dem ersten Aspekt beschrieben sind, wie oben ausgeführt.
Ein dritter Aspekt betrifft ein System zur rechnergestützten Konfiguration eines elektrischen Schaltungsaufbaus (auch als Klemmenplan benannt), bei dem eine Validierung einer Konfiguration einer elektrischen Schaltung (auch als Schaltplan benannt) mittels eines Potentialprüfungsmoduls vorgenommen wird. Das Potentialprüfungsmodul umfasst eine Visualisierung vergleichbarer Potentiale und/oder eine Strompfadmarkierung vergleichbarer Potentiale.
Dabei kann das System einen Computer umfassen, der die rechnergestützte Konfiguration ermöglicht. Weiter kann das System eine Software, zum Beispiel in Form eines Editors, umfassen, wobei der Editor neben dem eigentlichen Editieren des Schaltungsaufbaus zumindest eine der folgenden Funktionen mit umfassen kann: Prüfung auf identisches Potential, Funktionsprüfung des elektrischen Schaltungsaufbaus, Prüfung des elektrischen Schaltungsaufbaus gemäß der elektrischen Schaltung, Zweckmäßigkeitsprüfung des elektrischen Schaltungsaufbaus, Einsatz eines Lern- oder Lehrmoduls zur Optimierung des elektrischen Schaltungsaufbaus.
In Ausführungsbeispielen kann das System zusätzlich ein Modul zum Reverse-Engineering des elektrischen Schaltungsaufbaus (Klemmenplan) umfassen. Dabei können die Anschlüsse mit vergleichbaren Potential markiert werden. Darauf basierend kann das System Fehler detektiern und markieren. Zum Beispiel können Kurzschlüsse, parallele Signalführung oder dergleichen festgestellt werden. Dies kann auch auf einem Anlegen von verschiedenen Signalmustern an den Eingängen der entsprechenden Komponenten basieren, wie bereits zum ersten Aspekt ausgeführt ist. Des Weiteren können die Signalmuster an den Ausgängen der Komponenten zur Fehlerentdeckung herangezogen werden. Darüber hinaus kann das Fehlerdetektieren auch auf einem Vergleich des elektrischen Schaltungsaufbaus (Klemmenplan) mit der elektrischen Schaltung (Schaltplan) basieren.
Ein vergleichbares Potential kann ein identisches Potential umfassen und ergänzend oder alternativ ein vom identischen Potential abhängiges Potential umfassen, wie oben näher erläutert ist.
Darüber hinaus kann das System alle Leistungsmerkmale sinngemäß umfassen, die im Verfahren nach dem ersten Aspekt und ergänzend oder alternativ bei der Vorrichtung gemäß des zweiten Aspekts beschrieben sind, wie oben ausgeführt.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen, die wahlweise miteinander kombinierbar sind, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung einer platzierten Komponente eines Verfahrens zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus auf einem Computer,
Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung einer platzierten Komponente für das Verfahren mit einem Schalt-Aktor in einer ersten und in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine schematische Blockdarstellung einer Mehrzahl der elektrischen Komponenten in einer Komponentengruppe für das Verfahren, Fig. 4 eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung einer elektrischen Komponente innerhalb des Schaltschranks für das Verfahren,
Fig. 5 eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung mehrerer Komponenten mehrerer Komponentengruppen für das Verfahren,
Fig. 6A eine schematische Blockdarstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Komponenten für das Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 6B eine schematische Blockdarstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Komponenten für das Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 7 eine schematische Blockdarstellung einer Hutschiene,
Fig. 8 eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung einer Anweisung und eines Bestückungsautomaten,
Fig. 9 eine schematische Blockdarstellung der Verfahrensschritte in Sequenz,
Fig. 10 eine schematische Blockdarstellung einer Vorrichtung zur rechnergestützten Konfiguration eines elektrischen Schaltungsaufbaus, und
Fig. 11 eine schematische Blockdarstellung eines Systems zur rechnergestützten Konfiguration eines elektrischen Schaltungsaufbaus.
Fig. 1 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer platzierten Komponente 100 in einem Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus 110 auf einem Computer 140. Das Verfahren dient der Äquipotentialprüfung, beispielsweise auf Basis einer Simulation von elektrischen Zuständen der elektrischen Schaltungsaufbaus 110 auf einem Computer 140, der eine Anzeigeeinheit als Teil einer Benutzerschnittstelle 130 umfasst. Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt ein Erfassen einer Eingabe (z.B. Auswahl, Platzierung und Verdrahtung) zumindest einer elektrischen Komponente 100 für den Schaltungsaufbau 110. Die Komponente 100 weist eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten 120 auf. Die Koppelpunkte 120 sind ausgebildet, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente 100 oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus 110 (nicht gezeigt) zu ermöglichen. Eine Darstellung der Komponente 100 ist an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente 100 angelehnt. Die Mehrzahl der Koppelpunkte 120 sind gemäß ihrer realen Anordnung auf der Komponente 100 auf der Darstellung der Komponente 100 lokalisiert. Ein weiterer Verfahrensschritt umfasst eine Hervorhebung von allen Koppelpunkten 120 der Komponente 100 mit gleichem elektrischem Potential gemäß der elektrischen Funktion der Komponente 100 bei einer Markierung 150 eines Koppelpunktes 120 aus der Mehrzahl der Koppelpunkte 120. Die Eingabe, das Hervorheben und das Markieren wird mittels Benutzerschnittstelle 130 initiiert. Eine mittels Benutzerschnittstelle 130 gesteuerte Markierung 150 eines Koppelpunktes 120 auf der Anzeigeeinheit bestimmt die hervorzuhebenden Koppelpunkte 120.
Optional kann zur Simulation der Computer dazu ausgebildet sein, einen Schaltplan 102 aus der erfassten Eingabe zu den Komponenten 100 und deren Verschaltung (d.h. Verdrahtung) abzuleiten. Ein solcher Schaltplan 102 ist jedoch weder notwendig für die Erfassung des Schaltungsaufbaus, und wird vor allem auch nicht zur Darstellung der Komponenten verwendet, in welcher die bestimmten Kopplungspunkte 120 hervorgehoben sind.
Vorzugsweise entspricht der elektrische Schaltungsaufbau 110 einer Beschaltung eines Schaltschranks.
Fig. 2 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer platzierten Komponente 100 für das Verfahren mit einem Schalt-Aktor 160. Die elektrische Komponente 100 umfasst zumindest ein Schaltelement 160, das auch als Schalt-Aktor bezeichnet wird. Eine Stellung des Schaltelements 160 beeinflusst die elektrische/elektronische Funktion der Komponente 100. Die Stellung des Schaltelements 160 wird bei der Hervorhebung der Koppelpunkte 120 der Komponente 100 mit gleichem elektrischem Potential berücksichtigt. Optional ist das Schaltelement 160 als schaltbare Klemme ausgebildet zur Klemmung einer Drahtverbindung, die auch als Kontaktierung des Drahtes bezeichnet werden kann.
Fig. 3 eine schematische Blockdarstellung einer Mehrzahl der elektrischen Komponenten 100 in einer Komponentengruppe 170 für das Verfahren. Eine Mehrzahl der elektrischen Komponenten 100 ist in einer Komponentengruppe 170 zusammengefasst. Zumindest einige der elektrischen Komponenten 100 sind in der Komponentengruppe 170 durch eine Brückenverbindung 180 untereinander elektrisch verbunden. Die elektrische Verbindung der Komponenten 100 wird bei der Hervorhebung der Koppelpunkte 120 der Komponenten 100 und gegebenenfalls auch durch eine Hervorhebung der Brückenverbindungen 180 selbst berücksichtigt. Entsprechend wird auf Basis der Berücksichtigung eine durchgehende Hervorhebung erreicht.
Fig. 4 ist eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung einer elektrischen Komponente 100 innerhalb des Schaltschranks 190 für das Verfahren. Die Simulation ist ausgestaltet, die elektrische Komponente 100 innerhalb des Schaltschranks 190 an einem durch die Eingabe an der Benutzerschnittstelle bestimmten oder bestimmbaren Ort anzuordnen. Die Anordnung der Komponente kann an einer der Tragschienen 200 erfolgen, auf denen sie längs einer T ragschiene 200 in beliebiger Position montiert werden kann. An der mit der elektrischen Komponente 100 versehenen Tragschiene 200 können weitere Komponenten 100 (nicht gezeigt) oder Komponentengruppen 170 (nicht gezeigt) montiert werden.
Fig. 5 lehrt eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung mehrerer Komponenten 100 mehrerer Komponentengruppen 170 für das Verfahren. Eine Eingabe und Anordnen mittels Benutzerschnittstelle 130 zumindest einer weiteren Komponente 100 einer weiteren Komponentengruppe 170 für den Schaltplan 110 ist gezeigt. Die Eingabe mittels der Benutzerschnittstelle 130 umfasst dabei die Eingabe einer elektrischen Verbindung 210 zwischen der Komponente 100 und der weiteren Komponente 100 an Koppelpunkten 120 der jeweiligen Komponenten 100.
Die Äquipotentialprüfung auf Basis der Simulation umfasst die Hervorhebung von allen Koppelpunkten 120 der Komponente 100 mit gleichem elektrischem Potential und eine Hervorhebung von allen Koppelpunkten 120 der weiteren Komponente 100 mit dem gleichem elektrischem Potential.
Das Hervorheben (beispielsweise in Reaktion auf eine Eingabe an der Benutzerschnittstelle 130) umfasst auch ein Hervorheben der elektrischen Verbindung 210 selbst. Das Hervorheben umfasst eine farbliche Hervorhebung und/oder eine grafische Vergrößerung aller Koppelpunkte 120, die zu einer Gruppe elektrischer Verbindungen gehören. Die Hervorhebung wird wahlweise durch ein Auswahlmenü der Benutzerschnittstelle 130, eine Taste der Benutzerschnittstelle und/oder einer programmgesteuerte Simulationsfunktion aktiviert und deaktiviert.
Fig. 6A lehrt eine schematische Blockdarstellung einer elektrischen Verbindung 220 zwischen Komponenten 100 für das Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform. Die elektrische Verbindung 210 zwischen der Komponente 100 der Komponentengruppe 170 und der weiteren Komponente 100 der weiteren Komponentengruppe 170 ist als elektrisch leitende Brücke 220 ausgestaltet.
Fig. 6B lehrt eine schematische Blockdarstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Komponenten für das Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu Fig. 6A ist hierbei die Brücke 220 durch eine Drahtverbindung 230 ersetzt.
Die Koppelpunkte 120 sind als Klemmen ausgebildet zur Klemmung der Drahtverbindung oder der Brücke.
Fig. 7 lehrt eine schematische Blockdarstellung einer Hutschiene 202. Die Komponente 100 ist auf einer Tragschiene 200 angeordnet (nicht gezeigt). Optional kann die Tragschiene 200 als Hutschiene 202 ausgebildet sein. Fig. 8 lehrt eine schematische Blockdarstellung einer Anordnung einer Anweisung 240 und eines Bestückungsautomaten 250. Das Erzeugen einer Anweisung 240, das auch ein Erzeugen von maschinellen Steuerdaten umfassen kann, umfasst eine Bestimmung der Komponente 100, eine Anordnung der Komponente 100, eine Verdrahtung der Komponente 100 und/oder eine Einstellung der Komponente 100. Die Anweisung 240 kann maschinenlesbar ausgeführt werden. Optional ist die Anweisung 240 auch durch eine Person lesbar ausgeführt.
Die Anweisung 240 ist geeignet, einen Bestückungsautomaten 250 zur Anordnung der Komponenten 100 und/oder Verschaltung der Komponenten 100 gemäß mittels der Benutzerschnittstelle 130 erfassten Schaltsaufbau 110 zumindest teilweise anzuleiten.
Die Anweisung 240 kann eine Prüfanweisung umfassen zur zumindest teilweisen Überprüfung des Schaltungsaufbaus auf Grundlage der erfassten Eingabe des Schaltungsaufbaus 110 oder gemäß einem Schaltplan 102. Die Prüfanweisung umfasst einen Überprüfungsschritt bei dem die Koppelpunkte 120 mit gleichem elektrischem Potential anhand des Schaltungsaufbaus 110 überprüft werden. Optional kann der Überprüfungsschritt einen manuellen Prüfschritt umfassen. In jedem Fall werden die bestimmten Koppelpunkte 120 (beispielsweise als Messpunkte) in räumlichem Bezug zum Schaltungsaufbau 110 gesetzt, beispielsweise durch den Schritt des Hervorhebens.
Die der Äquipotentialprüfung zugrundeliegende Simulation kann zweidimensional ausgeführt sein. Insbesondere kann die Äquipotentialprüfung eine Draufsicht auf die Komponenten 100 und Komponentengruppen 170, deren Koppelpunkte 120 und Brückenverbindungen 180 umfassen. Die Simulation kann auch dreidimensional ausgeführt sein. Dazu kann die Verdrahtung der Komponenten räumlich verfolgt werden, insbesondere können sich kreuzende Verdrahtungen unterschiedlicher Potentiale getrennt erfasst und hervorgehoben werden. Optional kann die Anordnung der Komponenten 100 mittels dreidimensionaler Drehungen dargestellt werden, sodass verschiedene Perspektiven auf die Komponenten 100 und Komponentengruppen 170 anzeigbar sind.
Fig. 9 lehrt eine schematische Blockdarstellung der Verfahrensschritte in Sequenz. Dabei umfasst der Schritt 300 eine Eingabe der Komponenten 100 mittels Benutzerschnittstelle 130. Dem folgt in Schritt 310 eine Hervorhebung der Koppelpunkte 120 gleichen Potentials. Optional folgt nun in Schritt 320 eine Erstellung einer Bestückungs-Anweisung, zum Beispiel für einen Bestückungsautomaten 250, der an Hand der Bestückungs-Anweisung den Schaltschrank bestücken kann. Weiter optional folgt dann in Schritt 330 das Erstellen einer Prüfanweisung. Diese kann zum Beispiel von einem Prüfautomaten lesbar sein. Weiter optional erfolgt in Schritt 340 eine Überprüfung der simulierten Schaltungsrealisierung.
Darüber hinaus erfolgt optional in Schritt 350 eine Überprüfung der realen Schaltungsrealisierung. Die optionalen Schritte können wahlweise zusammengestellt werden. Die Details der jeweiligen Schritte sind den detaillierten Ausführungen weiter oben zu entnehmen.
Fig. 10 lehrt eine Vorrichtung 360 zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus 110. Die Vorrichtung umfasst einen Computer 140 mit einer Benutzerschnittstelle 130, die eine Benutzereingabe, zum Beispiel in Form von Tastatur und Mouse, und eine Benutzerausgabe, zum Beispiel in Form eines Bildschirms, umfasst. Eine Erfassungseinrichtung 370 der Vorrichtung 360 ist ausgebildet zum Erfassen, an der Benutzerschnittstelle 130, einer Eingabe, die zumindest eine elektrische Komponente 100 des Schaltungsaufbaus (Klemmenplans) 110 angibt. Dabei weist die zumindest eine elektrische Komponente 100 eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten 120 auf. Die Koppelpunkte 120 sind ausgebildet, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente 100 oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus (Klemmenplans) 110 zu ermöglichen. Eine Darstellung der zumindest einen Komponente 100 an der Benutzerschnittstelle 130 ist an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente 100 angelehnt und die Mehrzahl der Koppelpunkte 120 sind gemäß ihrer Anordnung auf der Komponente 100 auf der Darstellung der Komponente 100 lokalisiert. Eine Bestimmungseinrichtung 380 der Vorrichtung 360 ist ausgebildet zum Bestimmen von allen Koppelpunkten 120 der zumindest einen elektrischen Komponente 100 mit gleichem elektrischem Potential gemäß der elektrischen Funktion der Komponente 100. Weiter ist die Bestimmungseinrichtung 380 ausgebildet zum Hervorheben der bestimmten Koppelpunkten 120 mittels der Benutzerschnittstelle 130, wenn eine Markierung 150 eines bestimmten Koppelpunktes 120 aus der Mehrzahl der bestimmten Koppelpunkte 120 vorgenommen wird. Das Markieren wird mittels der Benutzerschnittstelle 130 initiiert.
Fig. 11 lehrt ein System 400 zur rechnergestützten Konfiguration eines elektrischen Schaltungsaufbaus 110, bei dem eine Validierung einer Konfiguration einer elektrischen Schaltung 102 mittels eines Potentialprüfungsmoduls 440 vorgenommen wird. Dabei umfasst das Potentialprüfungsmodul 440 eine Visualisierung vergleichbarer Potentiale und/oder eine Strompfadmarkierung vergleichbarer Potentiale. Weiter umfasst das System 400 ein Ausgabemedium 470, das als Bildschirm oder auch als Datenschnittstelle (nicht gezeigt) ausgebildet sein kann. Weiter umfasst das System eine Recheneinheit, die auch einen Speicher (nicht gezeigt) umfassen kann. Im Speicher kann das Prüfungsmodul 440 abgelegt sein, zum Beispiel in Form von Software. Schließlich umfasst das System 400 eine Eingabeeinheit 430, die als Tastatur und Mouse und ergänzend oder alternativ als Datenschnittstelle (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Weiter kann das System 400 ein Modul zum Reverse-Engineering 450 des elektrischen Schaltungsaufbaus 110 umfassen, bei dem die Anschlüsse mit vergleichbaren Potenzial markiert werden und das System 400 darauf basierend Fehler detektiert und markiert. Optional kann das Modul zum Reverse-Engineering 450 auch Fehler detektieren basierend auf einem Vergleich des elektrischen Schaltungsaufbaus (Klemmenplan) 110 mit der elektrischen Schaltung (Schaltplan) 102.
Mit anderen Worten kann die Erfindung auch wie folgt dargestellt werden:
Herkömmlicherweise werden Potentialverfolgungen nur in CAE-Werkzeugen auf der Ebenen eines Schaltplans 102 mit entsprechenden elektrischen Schaltsymbolen angeboten. Hier werden im Schaltplan 102 die Verbindungen mit dem gleichen Potential hervorgehoben. Dies geschieht jedoch nur im Schaltplan 102. Bei den Klemmenleisten-Konfiguratoren (die sich gemäß dem vorliegenden Verfahren an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponenten 100 und weiteren Elemente anlehnt), die ohne einen Schaltplan 102 arbeiten, ist diese Funktion nicht vorhanden. In den bekannten computer-implementierten Werkzeugen für Schaltschränke gibt es diese Funktion nicht den ohne Schaltplan 102.
Daraus ergibt sich ein Bedarf, eine verbesserte Potential-Verfolgung-Funktion gemäß dem vorliegenden Verfahren dem Anwender zur Verfügung zu stellen. Diese Funktion ist behilflich bei der Überprüfung der mechanisch aufgebauten Klemmenleiste (Komponentengruppe 170) mit Brücken und schaltbaren Klemmen (Koppelpunkten 120). Der Anwender kann dabei sehen, ob bei den Brücken die Kontakte (Koppelpunkten 120) richtig ausgebrochen sowie die Schalterstellung (der Schaltelemente 160) bei den Klemmen (den Koppelpunkten 120) richtig ist.
Zur Lösung des vorgenannten Problems kann auf Basis der ECLASS Advance Daten im marktbekannten computer-implementierten Werkzeugen "clipx ENGINEER" (Produktbezeichnung der Firma Phoenix) eine Funktion für die Potentialverfolgung gemäß dem vorliegenden Verfahren implementiert (d.h. ergänzt) werden. Auf Basis der Potential- Informationen für die Anschlusspunkte bei Klemmen (d.h. den Koppelpunkten 120) für Aderverbindungen und Brückenverbindungen (also zusammenfassend: Verbindungen oder Verdrahtungen) können die Anschlusspunkte 120 des gleichen Potentials hervorgehoben werden. Das gilt auch über eine komplette Klemmenleiste (d.h. einer Komponentengruppe 170), wo Stegbrücken (die Brückenverbindung 180) platziert sind. Wenn Drahtverbindungen 230 zwischen den einzelnen Klemmenleisten (Komponentengruppen 170) platziert werden, kann auch das Potential über mehrere Klemmenleisten (Komponentengruppen 170) verfolgt und hervorgehoben werden. Über die Informationen der internen Kontaktverbindungen der Klemmen (Koppelpunkten 120) und die Verbindungen mit Stegbrücken (Brückenverbindungen 180) zu anderen Klemmen einer Klemmenleiste (Komponentengruppe 170) können die Punkte mit gleichem Potential hervorgehoben werden.
Über die Informationen der internen Kontaktverbindungen der schaltbaren Klemme (Schaltelemente 160) im geöffneten und geschlossenen Zustand können die Punkte 120 mit gleichem Potential hervorgehoben werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen ergänzend noch anhand des folgenden Praxisfalls verdeutlicht werden:
Der Aufbau von Klemmenleisten (Komponentengruppen 170) auf der Tragschiene 200 erfolgt im Praxisumfeld nicht anhand von Schaltplänen 102, sondern anhand von Klemmenplänen 110 (die sich an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponenten 100 und Elemente anlehnt), wenn vorhanden, oder von Anforderungs- /Funktionsbeschreibungen (ggf. Lastenheft), die umgesetzt werden sollen. Der Praktiker setzt die Anforderungen an die Funktion daher nicht anhand von entsprechenden Schaltplänen 102 und Stücklisten um, sondern sucht zu den geforderten Funktionen die geeigneten Bausteine (Komponenten 100 und/oder Komponentengruppen 170) heraus und setzt diese entsprechend auf die Tragschiene 200. Dies erfolgt beispielsweise mittels digitaler Repräsentanten des Schaltungsaufbaus in einem digitalen Konfigurator (beispielsweise als Bestandteil der Benutzerschnittstelle und/oder der Simulation).
Wird beispielweise eine Klemmenleiste (Komponentengruppen 170) für eine Potentialverteilerbox benötigt, so sucht der Praktiker die ihm geeignet erscheinenden Bausteine (Komponentengruppe 170) heraus, platziert diese auf der Tragschiene 200 und verbindet die einzelnen Anschlusspunkte (Koppelpunkte 120) der Bausteine (Komponentengruppe 170) laut geforderter Funktion mit Steckbrücken 220 oder Drahtbrücken 230. Diese Konfiguration beruht auf der Erfahrung des jeweiligen Praktikers.
An die digitale Konfiguration schließt sich herkömmlicherweise eine grobe Plausibilitätsprüfung durch Sichtprüfung der miteinander verbundenen Bausteine (Komponentengruppen 170) an. Diese hängt wiederum von der Sorgfalt und der Erfahrung des Praktikers ab. Im Anschluss daran wird das konfigurierte System entsprechend physisch umgesetzt.
Als Aufgabenstellung ergibt sich daraus, dass die herkömmlichen Systeme bei der Konfiguration keine Visualisierung der elektrischen Pfade unterstützen, sodass es bei der o.g. Sichtprüfung des mechanischen Aufbaus bleibt. Daraus resultiert allerdings ein erhebliches Risiko von Fehlern, z.B. dass (durch die Sichtprüfung bedingt) die Bearbeitung von Stegbrücken (Brückenverbindungen 180) wie ein Herausbrechen der einzelnen Kontakte, wenn eine Klemme (Koppelpunkten 120) übersprungen wird, Kürzung der Stegbrücken, Schalterstellung bei Klemmen (Schaltelemente 160) oder falsch verbundene Anschlusspunkte in Form von Drahtbrücken übersehen oder falsch erkannt werden. Ferner kann herkömmlicherweise erst ein Test am physischen Schaltungsaufbau einen Aufschluss darüber geben, ob die verwendeten Bausteine (Komponentengruppen 170) und deren elektrische Verbindung die gewünschten Funktionen realisieren.
Ausführungsbeispiele setzen an dieser Aufgabenstellung an und lösen diese, indem die Anschlüsse mit gleichem Potential (Koppelpunkten 120) anhand der verwendeten Stegbrücken (Brückenverbindungen 180), Drahtbrücken 230 und Schalterstellungen (Stellungen der Schaltelemente 160) bestimmt und angezeigt werden. Die Ausführungsbeispiele erlauben es daher, den Schaltungsaufbau anhand der hervorgehobenen Strompfade zu verifizieren, bevor oder während dieser physisch umgesetzt wird. Daraus resultiert ein erheblicher Zeitgewinn, da die herkömmliche Fehlersuche aufwändig ist.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist für Fachkundige ersichtlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können. Ferner können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Einbausituation oder eine bestimmte Schaltungsanordnung an die Lehre der Erfindung anzupassen. Folglich ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
Bezugszeichen
100 Elektrische Komponente
102 Herkömmlicher (elektrischer) Schaltplan, elektrische Schaltung
110 Schaltungsaufbau entsprechend physischer Anordnung (Klemmenplan),
120 Elektrischer Koppelpunkt
130 Benutzerschnittstelle
140 Computer
150 Markierung
160 Schaltelement
170 Komponentengruppe
180 Brückenverbindung
190 Schaltschrank
200 Tragschiene
202 Hutschiene
210 Elektrische Verbindungen
220 Brücke
230 Drahtverbindung
240 Anweisung
250 Bestückungsautomat
300 Eingabe Komponenten
310 Hervorhebung Koppelpunkte gleichen Potentials
320 Bestückungs-Anweisung erstellen
330 Prüfanweisung erstellen
340 Überprüfung simulierte Schaltungsrealisierung
350 Überprüfung reale Schaltungsrealisierung
360 Vorrichtung zur Äquipotentialprüfung
370 Erfassungseinrichtung 380 Bestimmungseinrichtung
400 System zur rechnergestützten Konfiguration
410 Ausgabemedium des Systems
420 Recheneinheit des Systems 430 Eingabeeinheit des Systems
440 Potentialprüfungsmodul
450 Modul zum Reverse-Engineering

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) auf einem Computer (140), umfassend:
Erfassen an einer Benutzerschnittstelle (130) einer Eingabe, die zumindest eine elektrische Komponente (100) des Schaltungsaufbaus (110) angibt, wobei die zumindest eine elektrische Komponente (100) eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten (120) aufweist, wobei die Koppelpunkte (120) ausgebildet sind, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente (100) oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus (110) zu ermöglichen, wobei eine Darstellung der zumindest einen Komponente (100) an der Benutzerschnittstelle (130) an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente (100) angelehnt ist und die Mehrzahl der Koppelpunkte (120) gemäß ihrer Anordnung auf der Komponente (100) auf der Darstellung der Komponente (100) lokalisiert sind; und
Bestimmen von allen Koppelpunkten (120) der zumindest einen elektrischen Komponente (100) mit gleichem elektrischem Potential gemäß einer elektrischen Funktion der Komponente (100) und Hervorheben der bestimmten Koppelpunkten (120) mittels der Benutzerschnittstelle (130) bei einer Markierung (150) eines bestimmten Koppelpunktes (120) aus der Mehrzahl der bestimmten Koppelpunkte (120), wobei das Markieren mittels der Benutzerschnittstelle (130) initiiert wird.
2. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß Anspruch 1 , wobei der elektrische Schaltungsaufbau (110) einer Beschaltung eines Schaltschranks (190) entspricht, optional wobei die elektrische Funktion der Komponente (100) in einer Datenbank oder einer Modulbibliothek hinterlegt ist, und/oder wobei das Erfassen und das Bestimmen computerimplementiert sind.
3. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß Anspruch 1 oder 2, - TI - wobei die elektrische Komponente (100) zumindest ein Schaltelement (160) umfasst, wobei eine Stellung des Schaltelements (160) die elektrische Funktion der Komponente (100) beeinflusst, wobei die Stellung des Schaltelements (160) bei der Hervorhebung der Koppelpunkte (120) der Komponente (100) mit gleichem elektrischem Potential berücksichtigt wird, optional wobei das Schaltelement (160) als schaltbare Klemme ausgebildet ist zur Klemmung einer Drahtverbindung.
4. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Mehrzahl der elektrischen Komponenten (100) in einer Komponentengruppe (170) zusammengefasst ist, wobei zumindest einige der elektrischen Komponenten (100) in der Komponentengruppe (170) durch eine Brückenverbindung (180) untereinander elektrisch verbunden sind, wobei die elektrische Verbindung der Komponenten (100) bei der Hervorhebung der Koppelpunkte (120) der Komponenten (100) und/oder durch eine Hervorhebung der Brückenverbindungen (180) berücksichtigt wird.
5. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Eingabe die Funktion der zumindest einen elektrische Komponente (100) und/oder den elektrischen Zustand der zumindest einen elektrische Komponente (100) und/oder eine Orientierung oder einen Ort der zumindest einen elektrischen Komponente (100), optional relativ zueinander und/oder innerhalb des Schaltschranks (190), angibt, und/oder wobei das Bestimmen der Koppelpunkte (120) abhängig ist von der Funktion und/oder dem elektrischen Zustand und/oder dem angegebenen Ort der zumindest einen elektrischen Komponente (100).
6. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend:
Erfassen einer Eingabe und Anordnen mittels der Benutzerschnittstelle (130) zumindest einer weiteren Komponente (100), optional einer weiteren Komponentengruppe (170), für den Schaltungsaufbau (110); und
Erfassen einer Eingabe mittels der Benutzerschnittstelle (130) zumindest einer elektrischen Verbindung (210) zwischen der Komponente (100) und der weiteren Komponente (100) an den Koppelpunkten (120), wobei die Äquipotentialprüfung das Bestimmen und Hervorheben von allen Koppelpunkten (120) der zumindest einen Komponente (100) und von allen Koppelpunkten (120) der weiteren Komponente (100) mit dem gleichem elektrischem Potential bei einer Markierung (150) eines Koppelpunktes (120) aus der Mehrzahl der Koppelpunkte (120) umfasst.
7. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß Anspruch 6, wobei das Hervorheben, optional in Reaktion auf eine weitere Eingabe an der Benutzerschnittstelle (130), auch ein Hervorheben der elektrischen Verbindung (210) umfasst, und/oder wobei das Hervorheben eine farbliche Hervorhebung und/oder eine grafische Vergrößerung aller Koppelpunkte (120) umfasst, die zu einer Gruppe elektrischer Verbindungen gehören, und/oder wobei das Hervorheben wahlweise durch ein Auswahlmenü der Benutzerschnittstelle (130) und/oder eine Taste der Benutzerschnittstelle und/oder eine programmgesteuerte Simulationsfunktion aktiviert und deaktiviert wird.
8. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die elektrische Verbindung (210) zwischen der Komponente (100) der Komponentengruppe (170) und der weiteren Komponente (100) der weiteren Komponentengruppe (170) als Brücke (220) und/oder als Drahtverbindung (230) ausgestaltet ist.
9. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Koppelpunkte (120) als Klemmen ausgebildet sind zur Klemmung der Drahtverbindung oder der Brücke.
10. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Komponente (100) und/oder die zumindest eine weitere Komponente (100) auf einer Tragschiene (200) angeordnet ist, optional wobei die Tragschiene (200) als Hutschiene (202) ausgebildet ist.
11. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend Erzeugen einer Anweisung (240) zur Bestimmung der Komponente (100) und/oder zur Anordnung der Komponente (100) und/oder zur Verdrahtung der Komponente (100) und/oder zur Einstellung der Komponente (100), wobei die Anweisung (240) maschinenlesbar ausgeführt ist, optional wobei die Anweisung (240) auch durch eine Person lesbar ausgeführt ist.
12. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß Anspruch 11 , wobei die Anweisung (240) geeignet ist, einen Bestückungsautomaten (250) zur Anordnung der Komponenten (100) und/oder Verschaltung der Komponenten (100) gemäß dem Schaltungsaufbau (110) zumindest teilweise anzusteuern.
13. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Anweisung (240) eine Prüfanweisung (330) umfasst zur zumindest teilweisen Überprüfung des vom Bestückungsautomaten (250) aufgebauten Schaltungsaufbaus gemäß des mittels der Eingabe erfassten Schaltungsaufbaus (110), wobei die Prüfanweisung (330) einen Überprüfungsschritt umfasst, bei dem die bestimmten Koppelpunkte (120) mit gleichem elektrischem Potential im aufgebauten Schaltungsaufbau auf elektrisch leitende Verbindung überprüft werden, optional wobei der Überprüfungsschritt einen manuellen Prüfschritt umfasst.
14. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Äquipotentialprüfung zweidimensional ausgeführt ist, insbesondere als Draufsicht auf die Komponenten (100) und Komponentengruppen (170), deren Koppelpunkte (120) und Brückenverbindungen (180) in der Draufsicht darstellbar sind.
15. Verfahren zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Äquipotentialprüfung dreidimensional ausgeführt ist, und/oder wobei die Darstellung der Anordnung der Komponenten (100) und die Hervorhebung der Koppelpunkte (120) mittels der Benutzerschnittstelle (130) dreidimensional drehbar ist, sodass verschiedene Perspektiven der Komponenten (100) und Komponentengruppen (170) anzeigbar sind.
16. Vorrichtung (360) zur Äquipotentialprüfung von elektrischen Zuständen eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110), umfassend einen Computer (140) mit einer Benutzerschnittstelle (130), wobei die Vorrichtung ausgebildet ist: zum Erfassen, mittels einer Erfassungseinrichtung (370), an der Benutzerschnittstelle (130), einer Eingabe, die zumindest eine elektrische Komponente (100) des Schaltungsaufbaus (110) angibt, wobei die zumindest eine elektrische Komponente (100) eine Mehrzahl von elektrischen Koppelpunkten (120) aufweist, wobei die Koppelpunkte (120) ausgebildet sind, eine elektrische Verbindung zu einer anderen Komponente (100) oder einem anderen Element des Schaltungsaufbaus (110) zu ermöglichen, wobei eine Darstellung der zumindest einen Komponente (100) an der Benutzerschnittstelle (130) an eine reale geometrische Ausgestaltung der Komponente (100) angelehnt ist und die Mehrzahl der Koppelpunkte (120) gemäß ihrer Anordnung auf der Komponente (100) auf der Darstellung der Komponente (100) lokalisiert sind; und zum Bestimmen, mittels einer Bestimmungseinrichtung (380), von allen Koppelpunkten (120) der zumindest einen elektrischen Komponente (100) mit gleichem elektrischem Potential gemäß der elektrischen Funktion der Komponente (100) und Hervorheben der bestimmten Koppelpunkten (120) mittels der Benutzerschnittstelle (130) bei einer Markierung (150) eines bestimmten Koppelpunktes (120) aus der Mehrzahl der bestimmten Koppelpunkte (120), wobei das Markieren mittels der Benutzerschnittstelle (130) initiiert wird.
17. System (400) zur rechnergestützten Konfiguration eines elektrischen Schaltungsaufbaus (110), bei dem eine Validierung einer Konfiguration einer elektrischen Schaltung (102) mittels eines Potentialprüfungsmoduls (440) vorgenommen wird; wobei das Potentialprüfungsmodul (440) eine Visualisierung vergleichbarer Potentiale und/oder eine Strompfadmarkierung vergleichbarer Potentiale umfasst.
18. System (400) nach Anspruch 17, zusätzlich umfassend ein Modul zum Reverse- Engineering (450) des elektrischen Schaltungsaufbaus (110), bei dem die Anschlüsse mit vergleichbaren Potenzial markiert werden und das System (400) darauf basierend Fehler detektiert und markiert; optional wobei das Fehlerdetektieren auf einem Vergleich des elektrischen Schaltungsaufbaus (110) mit der elektrischen Schaltung (102) basiert.
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