NL1007129C2 - Besturingsschakeling. - Google Patents

Description

Titel: Besturingsschakeling

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op een besturingsschakeling, die een besturings-orgaan en ten minste twee ingangen voor het ontvangen van bedieningssignalen omvat.

5 De uitvinding is in het bijzonder maar niet uitsluitend van nut voor een besturingsschakeling van een lift, en zal daarom in het hiernavolgende voor een dergelijk toepassings-voorbeeld worden beschreven. Het zal echter duidelijk zijn, dat de uitvinding ook toepasbaar is in andere gebieden van de 10 techniek.

Het is tegenwoordig gebruikelijk, dat een besturingsschakeling voor een lift is ondergebracht op een printplaat. Het hart van die schakeling is een besturingsorgaan, doorgaans een microprocessor, controller of dergelijke. Het besturings-15 orgaan bestuurt de functies van de lift en de bijbehorende hulpmiddelen, meer in het bijzonder de liftmotor die de lift optilt of laat zakken, en de liftdeuren. Daartoe verwerkt het besturingsorgaan een groot aantal bedieningssignalen die worden aangeboden op respectieve ingangen van het besturings-20 orgaan, en die afkomstig zijn van respectieve schakelaars. De term "schakelaar" wordt in dit verband ruim opgevat, én wordt geacht onder meer te omvatten: alle bedieningsknoppen in de liftcabine; alle bedieningsknoppen op de verschillende verdiepingen; alle veiligheidsdetectoren zoals deursluit-25 schakelaars en cabinepositie-detectoren.

De schakelaars zijn typisch van het type "maakcontact" of "breekcontact", dat wil zeggen, de schakelaars hebben typisch twee schakelcontacten, en zij kunnen typisch verkeren in twee schakeltoestanden, namelijk een eerste schakeltoestand 30 waarbij de elektrische weerstand tussen die schakelcontacten in hoofdzaak oneindig is (open schakeltoestand) en een tweede schakeltoestand waarbij de elektrische weerstand tussen die schakelcontacten zeer gering is (gesloten schakeltoestand).

Op de printplaat zijn aansluitpunten aangebracht, waarop 35 de schakelcontacten van de schakelaars door middel van 1007129 2 elektrische leidingen kunnen worden aangesloten. Die aansluitpunten zijn door middel van printsporen verbonden met een spanningsbron en de ingangen van het besturingsorgaan. Bij printsporen bestaat het risico, dat zij defect raken; meer in 5 het bijzonder bestaat het gevaar, dat tussen twee printsporen onderling kortsluiting ontstaat, waardoor een bedienings-signaal bij een verkeerde ingang van het besturingsorgaan kan terechtkomen, waardoor de reacties van het besturingsorgaan niet meer corresponderen met de door de bedieningsknoppen 10 gegeven opdrachten en/of de door de veiligheidsdetectoren gedetecteerde toestanden. Het moge duidelijk zijn, dat hierdoor levensgevaarlijke situaties kunnen ontstaan.

Om deze risico's te verkleinen, worden de onderlinge afstanden tussen de printsporen op de printplaat vrij groot 15 gekozen, op typerende wijze in de orde van 4 mm. Gevolg hiervan is echter, dat de ruimtelijke afmetingen van de printplaat vrij groot moeten zijn. Voorts kunnen de risico's nabij het besturingsorgaan zelf niet met een dergelijke aanpak worden verminderd, omdat dan de onderlinge afstanden tussen de 20 printsporen worden bepaald door de onderlinge afstanden tussen de aansluitpennen van het besturingsorgaan (IC).

De uitvinding beoogt deze nadelen op te heffen.

In het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een besturingsschakeling met verhoogde veiligheid te verschaffen, 25 waarbij de onderlinge afstanden tussen de printsporen kleiner gekozen mogen worden.

Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een besturingsschakeling te verschaffen, waarbij een foutieve signaalbaan, bij voorbeeld veroorzaakt door kortsluiting of 30 overspraak, door het besturingsorgaan kan worden gedetecteerd.

De uitvinding voorziet derhalve in een besturingsschakeling omvattende: een besturingsorgaan met ten minste twee ingangen voor het ontvangen van bedieningssignalen; een signaalbron met ten minste twee uitgangen voor het genereren 35 van bedieningssignalen die onderling van elkaar verschillen; elektrisch geleidende signaalbanen voor het verbinden van de ingangen van het besturingsorgaan met respectieve uitgangen 1007129 3 de signaalbron; in de signaalbanen opgenomen aansluitpunten voor het aansluiten van respectieve schakelaars; waarbij het besturingsorgaan is ingericht om besturingssignalen te genereren op basis van de schakelstanden (dicht of open) van 5 de respectieve schakelaars, en om die schakelstanden van de respectieve schakelaars te bepalen op basis van de aanwezigheid dan wel afwezigheid van de respectieve bedieningssignalen bij zijn respectieve ingangen.

Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige 10 uitvinding worden de verschillende schakelaars gevoed met verschillende voedingssignalen, die onderling van elkaar te onderscheiden zijn. Het besturingsorgaan kan dan aan de vorm van het bij een ingang ontvangen signaal herkennen, of er sprake is van een "correct" signaal dan wel een "foutief" 15 signaal dat is veroorzaakt door bijvoorbeeld kortsluiting of overspraak.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen verduidelijkt worden door de hiernavolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm 20 van een besturingsschakeling volgens de uitvinding, onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 een blokschema toont van een gebruikelijke besturingsschakeling; figuur 2 een blokschema toont van een besturings-25 schakeling volgens de onderhavige uitvinding; en figuur 3 verschillende signaalvormen illustreert.

Figuur 1 toont een schematisch blokdiagram van een gebruikelijke besturingsschakeling 1. Op een printplaat 2 is 30 een signaalbron 10 met een uitgang 11 gemonteerd. Voorts is op de printplaat 2 een besturingsorgaan 100 met ten minste één uitgang 120 en met een groot aantal ingangen gemonteerd, van welke ingangen er in figuur 1 slechts twee (110i, 1102) zijn weergegeven. De printplaat 2 is voorzien van meerdere 35 signaalaansluitpunten 13i, 132, etc, die alle zijn verbonden met een printspoor 12, dat op zijn beurt is verbonden met de uitgang 11 van de signaalbron 10. De printplaat 2 is voorts 1007129 4 voorzien van meerdere schakelaansluitpunten 14i, 142, etc, die steeds door middel van een respectief printspoor 30i, 302, etc. zijn verbonden met een respectieve ingang 110i, 1102, etc. van het besturingsorgaan 100.

5 In een gebruikstoepassing is een eerste schakelaar SI

aangesloten op een eerste signaalaansluitpunt 13χ en een eerste schakelaansluitpunt 14χ. De eerste schakelaar SI heeft een eerste schakelcontact 21i dat door middel van een leiding 23i is verbonden met het eerste signaalaansluitpunt 13i, en een 10 tweede schakelcontact 22χ dat door middel van een leiding 24χ is verbonden met het eerste schakelaansluitpunt 14i. In een eerste schakeltoestand vormt de schakelaar Sl een open verbinding tussen zijn schakelcontact 21i en 22χ, en in een tweede schakeltoestand vormt de schakelaar Sl een gesloten 15 verbinding tussen zijn schakelcontact 21χ en 22χ. Op vergelijkbare wijze is een tweede schakelaar S2 aangesloten op een tweede signaalaansluitpunt 132 en een tweede schakelaansluitpunt 142. Normaliter zijn aldus een groot aantal schakelaars aangesloten op de printplaat 2, maar dat is ter 20 wille van de eenvoud niet in figuur 1 getoond.

De signaalbron 10 genereert bij zijn uitgang 11 een gelijkspanningssignaal V. Het besturingsorgaan 100 detecteert de schakeltoestand van de eerste schakelaar Sl (open of gesloten) door het al dan niet aanwezig zijn van het signaal V 25 op zijn met de eerste schakelaar Sl geassocieerde eerste ingang 110χ. Evenzo detecteert het besturingsorgaan 2 de schakeltoestand van de tweede schakelaar S2 (open of gesloten) door het al dan niet aanwezig zijn van het signaal V op zijn met de tweede schakelaar S2 geassocieerde tweede ingang 1102-30 Deze gebruikelijke schakeling heeft de in de inleiding reeds besproken nadelen. Stel dat er een kortsluiting is opgetreden tussen de printsporen 30χ en 302, zoals aangeduid bij 40. In dat geval zal het signaal V ook de met de tweede schakelaar S2 geassocieerde tweede ingang 1102 van het 35 besturingsorgaan 100 bereiken indien de eerste schakelaar Sl zich in de gesloten schakeltoestand bevindt, ook al bevindt de tweede schakelaar S2 zich in de open schakeltoestand. Er zijn 1007129 5 echter voor het besturingsorgaan 100 geen mogelijkheden om deze fout-toestand te detecteren, en het besturingsorgaan 100 zal handelen alsof de tweede schakelaar S2 zich in de gesloten schakeltoestand bevindt.

5

Figuur 2 toont een schematisch blokschema van een besturingsschakeling 200 volgens de onderhavige uitvinding, waarbij gelijke of vergelijkbare onderdelen zijn aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 1. De signaalbron 10 10 heeft hierbij meerdere uitgangen Hi, II2, etc, waarbij het aantal uitgangen typisch minstens evenveel bedraagt als het aantal ingangen van het besturingsorgaan 100. De signaalbron 10 is ingericht om bij elke uitgang 11χ een uniek uitgangssignaal φι te genereren, waarbij i = 1,2 . . . .en waarbij de 15 uitgangssignalen φι en φι+χ van naast elkaar gelegen uitgangen lli en II1+1 onderling verschillen. Bij voorkeur zijn alle uitgangssignalen φι onderling verschillend.

Het eerste signaalaansluitpunt 13χ is door middel van een eerste printspoor 12i verbonden met de eerste uitgang lli van 20 de signaalbron 10. Het tweede signaalaansluitpunt 132 is door middel van een tweede printspoor 122 verbonden met de tweede uitgang 112 van de signaalbron 10.

Het besturingsorgaan 100 detecteert de schakeltoestand van de eerste schakelaar SI (open of gesloten) door het al dan 25 niet aanwezig zijn van het eerste signaal φχ op zijn met de eerste schakelaar SI geassocieerde eerste ingang 110χ. Evenzo detecteert het besturingsorgaan 2 de schakeltoestand van de tweede schakelaar S2 (open of gesloten) door het al dan niet aanwezig zijn van het tweede signaal φ2 op zijn met de tweede 30 schakelaar S2 geassocieerde tweede ingang 1102. Indien zich nu een kortsluiting 40 voordoet tussen de printsporen 30χ en 302, is het nog steeds mogelijk dat, ook al bevindt de tweede schakelaar S2 zich in de open schakeltoestand, bij de met de tweede schakelaar S2 geassocieerde tweede ingang 1102 van het 35 besturingsorgaan 100 een signaal wordt ontvangen indien de eerste schakelaar SI zich in de gesloten schakeltoestand bevindt, maar dat is dan het eerste signaal φχ. Het besturings- 1007129 6 orgaan 100 is ingericht om het ontvangen signaal te analyseren teneinde te beoordelen, of dat ontvangen signaal correspondeert met het signaal dat door de signaalbron wordt uitgezonden bij zijn met de ingang 1102 corresponderende uitgang 112; 5 als blijkt dat dat niet zo is, zal het besturingsorgaan 100 het ontvangen signaal niet interpreteren als zijnde afkomstig van de tweede schakelaar S2. Aldus wordt een foutieve bediening vermeden.

De analyse van de door het besturingsorgaan 100 is 10 mogelijk omdat de karakteristieken van de door de signaalbron 10 uitgezonden signalen φι bekend zijn. Gegevens omtrent deze karakteristieken kunnen bijvoorbeeld zijn opgeslagen in een met het besturingsorgaan 100 geassocieerd geheugen 130, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.

15 Doordat aldus volgens de onderhavige uitvinding een foutieve bediening als gevolg van overspraak tussen de printsporen wordt vermeden, mogen de printsporen dichter bij elkaar worden geplaatst en kan de printplaat kleinere afmetingen hebben.

20

De verschillende signalen φι kunnen op verschillende manieren gerealiseerd worden. In een mogelijke uitvoeringsvorm kunnen de signalen φι gemoduleerde signalen (bijvoorbeeld wisselspanningssignalen) met onderling verschillende 25 frequenties zijn; in een dergelijk geval kan het besturingsorgaan 100 zijn ingericht om de frequentiecomponenten van de bij zijn ingangen ontvangen signalen te onderzoeken, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.

In een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen de signalen φι 30 digitale pulssignalen zijn met onderling verschillende pulskarakteristieken en/of pulsfrequenties. In een dergelijke uitvoeringsvorm zijn de signaalbron 10 en de besturingsorganen 100 en 100' ook door middel van een synchronisatieklokleiding 50 met elkaar verbonden, zoals eveneens geïllustreerd in 35 figuur 2. In dit verband kan de signaalbron 10 tevens zijn ingericht voor het genereren van een synchronisatiekloksignaal φοι,ί zoals getoond, maar het is ook mogelijk dat het synchro- 1007129 7 nisatiekloksignaal <j>Ci, wordt geleverd door een afzonderlijke, op de printplaat 2 gemonteerde kloksignaalgenerator, maar dat is ter wille van de eenvoud niet weergegeven.

Figuur 3 illustreert verschillende pulssignaalvormen die 5 bruikbaar zijn om de signalen φι onderling te onderscheiden. Figuur 3A toont een kloksignaal <J>cl> namelijk een pulssignaal dat een signaalperiode P definieert.

Figuur 3B toont twee signalen φι en φ2, die per signaalperiode P één puls bevatten, waarbij de tijdafstand ti tussen 10 de kloksignaalpuls en de signaalpuls karakteristiek is voor die signalen φι en φ2.

Figuur 3C toont twee signalen φι en φ2, die per signaalperiode P twee pulsen bevatten, waarbij de tijdafstand ti tussen die twee pulsen karakteristiek is voor die signalen φι 15 en φ2.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn, dat de signalen ook op andere manieren gecodeerd kunnen worden.

Bij voorkeur, ter verhoging van de veiligheid, is het 20 besturingsorgaan dubbel uitgevoerd, zoals geschetst in figuur 2 (besturingsorganen 100 en 100')- Hierbij zijn de corresponderende ingangen van de twee besturingsorganen met elkaar verbonden, zodat die besturingsorganen in principe identieke signalen te verwerken krijgen en dus identieke 25 uitgangssignalen zullen genereren. De bediening van de lift wordt stopgezet en een alarm wordt gegenereerd zodra één van beide besturingsorganen een foutsituatie detecteert, en/of zodra de uitgangssignalen van de twee besturingsorganen van elkaar verschillen.

30

Samenvattend verschaft de onderhavige uitvinding een op een printplaat aangebrachte besturingsschakeling 200, die een besturingsorgaan 100 omvat met een aantal ingangen llOj.. Bedieningsschakelaars Si (waarbij i = 1,2 . . . .) zijn 35 verbonden met respectieve ingangen 110i door middel van printsporen 12if 30i. Een signaalbron 10 genereert een aantal onderling verschillende signalen φι die naar de verschillende 1007129 8 schakelaars Si worden gevoerd, en waarvan de karakteristiek vooraf bekend is.

In geval van bijvoorbeeld een kortsluiting kan een signaal van een schakelaar terechtkomen bij een niet met die 5 schakelaar corresponderende ingang van het besturingsorgaan, maar het besturingsorgaan kan deze foutsituatie herkennen omdat het ontvangen signaal dan een verkeerde karakteristiek heeft. Het besturingsorgaan kan dan de bedieningsopdracht negeren, en/of een alarmsignaal genereren. Aldus wordt het 10 risico van foutieve bediening door kortsluiting tussen naburige printsporen verminderd, en kunnen de printsporen dichter bij elkaar op de printplaat worden aangebracht.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de 15 beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding zoals gedefinieerd door de conclusies niet is beperkt tot de in de tekeningen weergegeven en in de beschrijving besproken uitvoeringsvormen, maar dat het mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvormen van de besturingsschakeling volgens de 20 uitvinding binnen het kader van de uitvindingsgedachte te veranderen of te modificeren. Zo is bijvoorbeeld de uitvinding ook toepasbaar indien om andere redenen een beveiliging tegen overspraak van signaalleidingen gewenst is.

Voorts is de onderhavige uitvinding niet beperkt tot het 25 gebied van liften. Er zijn in de techniek ook andere apparaten of processen denkbaar, waarbij een besturingsorgaan beslissingen moet nemen op basis van meerdere schakelaars, en ook daarbij kan de onderhavige uitvinding nuttig zijn. Bij wijze van voorbeeld kan een magnetron-oven worden genoemd.

30 In plaats van mechanische maak- of breekcontacten mogen de schakelaars ook opto-elektrische schakelaars zijn.

Voorts is het mogelijk, dat de signalen φι worden gegenereerd door het besturingsorgaan, dat wil zeggen dat het besturingsorgaan en de signaalbron zijn geïntegreerd tot een 35 enkele eenheid.

1007129

Claims (9)

1. Besturingsschakeling (200), omvattende: een besturingsorgaan (100) met ten minste twee ingangen {1101, IIO2) voor het ontvangen van bedieningssignalen; een signaalbron (10) met ten minste twee uitgangen (111, 5 112) voor het genereren van bedieningssignalen (φι, Φ2) die onderling van elkaar verschillen; elektrisch geleidende signaalbanen (12i, 30i; 122, 302) voor het verbinden van de ingangen (1101, 1102) van het besturingsorgaan (100) met respectieve uitgangen (111, II2) van 10 de signaalbron (10); in de signaalbanen (12i, 30i; 122, 302) opgenomen aansluitpunten (13i, 14i,* 132, 14z) voor het aansluiten van respectieve schakelaars (SI; S2); waarbij het besturingsorgaan (100) is ingericht om 15 besturingssignalen te genereren op basis van de schakelstanden (dicht of open) van de respectieve schakelaars (SI; S2), en om die schakelstanden van de respectieve schakelaars (SI; S2) te bepalen op basis van de aanwezigheid dan wel afwezigheid van de respectieve bedieningssignalen (φι, Φ2) bij zijn respectieve 20 ingangen (1101, IIO2) .

2. Besturingsschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de signaalbanen (121, 30χ; 122, 302) printsporen omvatten. 25

3. Besturingsschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het besturingsorgaan (100) is ingericht om de karakteristieken van een bij een ingang (110i) ontvangen ingangssignaal te vergelijken met de vooraf bekende 30 karakteristieken van het corresponderende door de signaalbron (10) gegenereerde bedieningssignaal (φχ) , en om alleen dan de schakelstand van de corresponderende schakelaar (Si) te interpreteren als zijnde gesloten indien de karakteristieken met elkaar overeenkomen. 1007129

4. Besturingsschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het besturingsorgaan (100) is ingericht om een fouttoestand te herkennen indien bij een ingang (llOj.) een 5 ingangssignaal wordt ontvangen waarvan de karakteristieken afwijken van de vooraf bekende karakteristieken van het corresponderende door de signaalbron (10) gegenereerde bedieningssignaal (φί) .

5. Besturingsschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de karakteristieken van bedieningssignalen die corresponderen met naast elkaar gelegen ingangen van het besturingsorgaan, onderling steeds verschillen. 15

6. Besturingsschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de karakteristieken van alle bedieningssignalen onderling verschillen.

7. Besturingsschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bedieningssignalen gemoduleerde signalen zijn met onderling verschillende frequenties.

8. Besturingsschakeling volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de bedieningssignalen pulssignalen zijn met onderling verschillende pulsafstanden.

9. Besturingsschakeling volgens één der conclusies 1-6, met 30 het kenmerk, dat tevens een synchronisatiekloksignaal (φαί) wordt gegenereerd, en waarbij de bedieningssignalen pulssignalen zijn met een karakteristieke afstand tussen een klokpuls en een signaalpuls. 1007129