WO2009062536A1 - Switching arrangement and method for controlling an electromagnetic relay - Google Patents

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WO2009062536A1
WO2009062536A1 PCT/EP2007/009999 EP2007009999W WO2009062536A1 WO 2009062536 A1 WO2009062536 A1 WO 2009062536A1 EP 2007009999 W EP2007009999 W EP 2007009999W WO 2009062536 A1 WO2009062536 A1 WO 2009062536A1
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relay coil
switching
relay
switching device
switching devices
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Application number
PCT/EP2007/009999
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German (de)
French (fr)
Inventor
Harald Kapp
Harald Strohmaier
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to PCT/EP2007/009999 priority patent/WO2009062536A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002Monitoring or fail-safe circuits

Definitions

  • the invention relates to a switching arrangement for driving a relay coil having a relay relay and having electromagnetic relay in which in a current path with the relay coil two switching devices are arranged such that a first switching device with a first connection of the relay coil and a second switching device with a second connection the relay coil is in communication; a drive device is provided which is set up to close both switching devices in order to produce a current flow through the relay coil and to open both switching devices in order to interrupt a current flow through the relay coil.
  • the invention also relates to a corresponding method for driving an electromagnetic relay.
  • Electromagnetic relays In electrical devices, electromagnetic relays are often used to perform controlled switching operations. Electromagnetic relays usually consist of a relay coil and at least one pair of electrical relay contacts. If an electric current is applied to the relay coil, a magnetic field is generated around the relay coil, whereby - in the case of self-releasing relays - a closing of the relay contacts is effected so that a current flow via the relay contacts is possible. If the current flowing through the relay coil interrupted again, the movable part of the relay contacts is moved back, for example by means of a spring means in its initial position, causing an opening of the relay contacts and interrupts the flow of current through them. For self-closing relays are the contacts closed in the de-energized state of the relay coil and open in the current-carrying state.
  • Electromagnetic relays are usually used where, by means of a comparatively low current from a drive circuit, a comparatively larger current in a switching circuit is to be switched on or off.
  • the electromagnetic relay forms in this case a galvanic decoupling of the drive circuit and the switching circuit.
  • Electromagnetic relays are used for example in electrical protection devices for monitoring electrical energy supply networks to cause in the case of a fault (eg a short circuit) in the electrical energy supply network by closing the relay contacts of a so-called "command relay" a draw of an electrical circuit breaker and so interrupt the fault current.
  • a fault eg a short circuit
  • command relay a draw of an electrical circuit breaker
  • the relay coil is not only driven by a possibly fault-prone single switching device, but instead via two switching devices located in the current path of the relay coil.
  • the relay coil is only activated when both switching devices are closed at the same time.
  • a switching device is opened, the current flow through the relay coil is interrupted.
  • Such a switching arrangement is known for example from German Patent DE 44 09 287 Cl, from which a relay coil emerges, which lies with two switching devices in the form of transistors in a current path.
  • the invention has for its object to provide a circuit arrangement and a method of the type mentioned above, which allow a predictive review of the relay coil and the two switching devices to possibly occurred errors.
  • a switching arrangement of the type mentioned above in which the drive means for emitting test signals to the first and the second switching means is arranged, wherein the test signals are such that they do not the current state of the relay contacts influence; an input of a conversion device is acted upon by a measuring voltage which is tapped between a connection of the relay coil and one of the switching devices, wherein the conversion device is set up to convert the measurement voltage into a binary response signal; and with an output of the conversion device, a monitoring device is connected, which evaluates the course of the binary response signal during the transmission of the Prufsignale by the drive means and an error in the relay coil or one of
  • the particular advantage of the inventive switching arrangement is that a comparatively inexpensive examination of the correct function of the relay coil and the two switching devices is already possible if no faulty switching operation of the relay has yet been carried out. In this way, as it were, a forward check of the relay coil and the two switching devices can be performed for possible errors.
  • the two switching devices are semiconductor switches, in particular transistors. Such semiconductor switches can be switched on and off particularly quickly and with low switching powers.
  • a further advantageous embodiment of the inventive switching arrangement further provides that in the current path of the relay coil in each case between a terminal of the relay coil and a switching device, a terminal of a Dampfungskondensators is arranged. Due to the steaming effect of the capacitors, the course of the measuring voltage and thus the course of the binary response signal can be extended in time such that a particularly simple evaluation is possible.
  • a further advantageous embodiment of the switch arrangement according to the invention further provides that the conversion device has a voltage divider arranged parallel to the current path of the relay coil, whose voltage divider tap on the one hand is acted upon by the measuring voltage and on the other hand fed to a control input of a further switching device for obtaining the binary response signal becomes. In this way, a binary response signal from the measurement voltage can be generated without much circuit complexity.
  • the further switching device may be, for example, a semiconductor switch, in particular a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Field-effect transistors are driven by voltages and are therefore particularly suitable in the present case for the conversion of the measured voltage into a binary response signal.
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
  • the above-mentioned object is achieved by a method for driving an electromagnetic relay having a relay coil and relay contacts, wherein both switching devices are closed to produce a current flow through the relay coil and to interrupt a current flow through the relay coil both switching devices are opened, wherein the switching devices are arranged in a current path with the relay coil such that the first switching device is connected to a first terminal of the relay coil and the second switching device with a second terminal of the relay coil in connection, wherein in the inventive method Control device emits test signals to the two switching devices that do not affect the current state of the relay contacts; between a terminal of the relay coil and one of the switching devices, a measuring voltage is tapped; the measuring voltage is converted into a binary response signal; and an error in the relay coil or one of the two switching devices is displayed if the course of the binary response signal deviates from an expected course.
  • a check of the drive circuit of the electromagnetic relay can advantageously take place in a forward-looking manner.
  • time-delayed Pruf- signals are delivered to the two switching devices, which are shorter than a response time of the relay.
  • the time is regarded as the response time of the relay, which requires a magnetic field generated by the relay coil to react with sudden change in a voltage applied to the relay coil with a change in the switching state of the relay contacts.
  • the relay coil If, for example, the relay coil is switched off in the case of a completely constructed magnetic field, the magnetic field does not build up until a certain time delay has elapsed. Only when the magnetic field strength is no longer sufficient to hold the relay contacts in their previous position, the state of the relay contacts changes. If you switch back on the timely Relay coil, so the magnetic field builds up again and the relay contacts remain in their state without change.
  • a magnetic field of the relay coil in a sudden application of a voltage to the - previously de-energized - relay coil requires a certain amount of time until its magnetic field strength is sufficient to control the relay contacts. If the current flow is interrupted in good time, the state of the relay contacts does not change.
  • test signals must therefore be so short in terms of their duration that no change in the state of the relay contacts occurs due to the inertia of the magnetic field of the relay coil to be built up or reduced.
  • a check of the two switching devices and the relay coil for possible errors can be carried out with the method according to the invention both in the de-energized and in the current-carrying state of the relay coil.
  • a check in the de-energized state of the relay coil and the tap of the measuring voltage between the second terminal of the relay coil and the second switching device for example, be performed by the Pruf signals are issued in the following sequence:
  • a Prufsignal is delivered to the first switching device.
  • a check can be carried out according to an advantageous development in that the first switching device is permanently driven, while the second switching device is controlled via a pulsed test signal.
  • the time profile of the binary response signal can be compared, for example, continuously with the expected course.
  • a particularly advantageous embodiment of the inventive method provides that to determine whether an error in the relay coil or one of the switching devices is present, the binary response signal is compared to at least two characteristic times with the expected course, wherein between the characteristic times at least a change has occurred with respect to the state of at least one check signal.
  • the computing power required for the comparison of the monitoring device is kept relatively low, since the course of the binary response signal and the expected course in the simplest case only at two particularly characteristic times must be compared and thus a continuous comparison is not necessary.
  • the method according to the invention should be repeated at regular intervals.
  • test signals are emitted by the control device depending on the state of the relay contacts.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a general embodiment of a switching arrangement for actuating an electromagnetic relay
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of a possible embodiment of a switching arrangement for actuating an electromagnetic relay
  • FIG. 3 shows a plurality of diagrams for explaining exemplary test signals and the measurement voltages and binary response signals produced thereby during a check in the currentless state of the relay coil
  • FIG. 4 shows a method flow diagram for explaining an exemplary embodiment of a check in the de-energized state of the relay coil
  • FIG. 5 shows a test signal sequence for monitoring in the current-carrying state of the relay coil
  • FIG. 6 shows a plurality of diagrams for explaining exemplary test signals and the resulting test signals
  • FIG. 7 shows a method flowchart for explaining an exemplary embodiment of a check in the current-carrying state of the relay coil.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a switching arrangement for actuating an electromagnetic relay.
  • a control circuit of the electromagnetic relay comprises in a current path 10 a series connection of a relay coil 11 with a first switching device 12a and a second switching device 12b, wherein the switching devices 12a and 12b are symbolized in Figure 1 only by way of example by mechanical switching devices.
  • the switching devices 12a and 12b may be formed by mechanical switches or semiconductor switches, such as transistors.
  • the high voltage level V + may be at 10 V while the low voltage level V- is at 0 V.
  • the first switching device 12a is connected to a first terminal IIa the relay coil 11 on the side of the high voltage level V + in conjunction, while the second switching means 12b on the side of the low voltage level V- with a second terminal IIb of the relay coil 11 is in communication.
  • the first and second switching devices 12a and 12b are connected to their drive inputs with a drive device 13 in connection. Via the drive device 13, the switching devices 12a and 12b can be switched on or off.
  • the drive device 13 is set up to supply test signals to the drive input of the first and the second switching devices 12a and 12b, as will be explained in more detail later.
  • a measuring voltage U mess is tapped off via a branch 14 and fed to a converting device 15.
  • the conversion device 15 is adapted to the measurement voltage U mess in a binary
  • Reply signal BS implement and deliver this at its output.
  • the binary response signal BS is fed to a monitoring device 16, which can exchange information with the control device 13.
  • the monitoring device 16 can either - as shown in FIG. 1 - form an independent unit or-in deviation from the representation in FIG. 1-can be integrated into the control device 13.
  • Both the driver 13 and the monitor 16 may include a microprocessor or other logic device (e.g., an ASIC) that controls their operation.
  • the measuring voltage ⁇ / me can also be arranged at the connection between the first switching device 12a and the first connection of the relay coil 11.
  • the sequence of the test signals described below for monitoring the current path 10 is in such a case correspondingly reversed to the two Distribute switching devices 12a and 12b, the error trap described below are also adapted accordingly.
  • a tapping of the measuring voltage U me "according to FIG. 1, that is to say between the second switching device 12b and the second connection of the relay coil 11, should be assumed.
  • a switching arrangement for driving an electromagnetic relay can be constructed, for example, as shown in FIG.
  • FIG. 1 For components corresponding to FIG. 1, the same reference numerals are used in FIG.
  • FIG. 2 shows a relay coil 11 which is connected on the high voltage level V + side to a first switching device 12a with its first connection IIa, while the second connection IIb of the relay coil 11 is on the low voltage V- side with a second switching device 12b communicates.
  • the switching devices 12a and 12b are shown in FIG. 2 as semiconductor switches in the form of transistors.
  • the core piece of the conversion device 15 forms a voltage divider 22, which for example consists of two ohmic resistors 22a and 22b. Between the two ohmic resistors 22a and 22b is apalssmaschinerabgriff 23, on the one hand with the branch 14 for the measuring voltage and on the other hand is in communication with a control input of a further switching device 24.
  • Another ohmic resistor 26 is used to adjust the voltage level of the binary response signal BS.
  • a terminal of a first Dampfungskondensators 27a is connected, which lies with its other terminal at the low voltage level V-. Accordingly, at the connection between the second switching device 12b and the second terminal IIb of the relay coil 11 is connected to its one terminal, a second Dampfungskondensator 27b, whose second terminal is also at the low voltage level V-.
  • the control device 13 initially serves to establish a current flow through the relay coil 1 or to interrupt it by simultaneously opening or closing the switching devices 12a and 12b.
  • a current flow through the relay coil 11 is produced, whereby a developed corresponding magnetic field in the relay coil 11 and from a certain magnetic field strength, causing a change in the state of the (not shown) relay contacts of the electromagnetic relay.
  • the control device 13 opens the two switching devices 12a and 12b, so that the magnetic field generated by the relay coil 11 degrades again. If the field strength generated by the magnetic field is no longer sufficient to hold the relay contacts in their position, they go over to their normal position, for example due to the action of a spring force.
  • the proper control of the relay coil 11 and thus of the arranged on the relay contacts switching circuit can no longer be guaranteed.
  • the electromagnetic relay is a command relay for driving an electric circuit breaker
  • such a malfunction can cause, for example, an unwanted tripping of the circuit breaker or a deliberate triggering of the circuit breaker can be prevented. Therefore, a check of the existing of the two switching devices 12a and 12b and the relay coil current path 10 takes place.
  • test signals P_A, P_B are output by the control device 13 to the switching devices 12a and 12b, which result in a change in the voltage level at the branch 14.
  • the voltage applied to this branch 14 measuring voltage U meiS is fed to the converting device 15, where it is in a binary Response signal BS is implemented.
  • the course of the binary response signal BS is compared by the monitoring device 16 with an expected course, and an error in the current path 10 is detected if the expected course and the actual course of the binary response signal BS differ from each other.
  • the monitoring device 16 is able to use the control device 13 to provide information, for example about the beginning of sending the check signals P__A, P_B to the two switching devices 12a and 12b to be informed.
  • a corresponding error message can be issued that informs an operator of a device in which the electromagnetic relay is installed, about the error.
  • the operator of the corresponding device can then replace the corresponding faulty module, even before it can lead to an actual malfunction of the electromagnetic relay.
  • a check of the current path 10 for possible errors can be carried out both in the currentless and in the current-carrying state of the relay coil and correspondingly switched off or switched relay contacts, without affecting the state of the relay contacts thereby.
  • FIG. 3 the course of the test signals P_A and PB are shown for this purpose in the two upper diagrams, while in the two upper diagrams
  • the following ten diagrams each on the left side of the measuring voltages applied to the branch 14, shown for the error-free case and for various error cases, while shown on the right side of each of the respective measured voltages resulting binary response signals for error-free case and for various error cases are.
  • a test signal P_B is first supplied to the second switching device 12b to start a test run.
  • This check signal P_B brings the second switching device 12b into its closed state.
  • the duration of the test signal P_B is in this case such that, even in the event that the first switching device 12a should be permanently short-circuited due to an error, the duration of a current flow resulting from the relay coil 11 has no effect on the state of the relay contacts.
  • the duration of the test signal P_B must therefore be less than the response time of the relay already explained earlier.
  • the duration of a test signal can be chosen between a lower and an upper limit, the lower limit indicating the time required to be used in the test Umsetzz worn 15 to generate a correct binary response signal and the upper limit should be at a sufficiently safe distance from the response time of the relay.
  • the possible range for the duration of the test signals may be between about 40 and about 200 ⁇ s.
  • the delivery of the test signal P_B to the second switching device 12b is ended again after such a short period of time has been selected, followed by a signal pause, during which no test signal is applied to the switching device. facilities 12a or 12b is delivered. Following the switching pause another Prufsignal P_A is delivered to the first switching device 12a, which causes a closing of the switching device 12a.
  • the test signal P_A must also be so short in terms of its duration that even if the second switching device 12b erroneously should be in a permanently short-circuited state, the state of the relay contacts is not affected. The duration of the test signal P_A must therefore also be below the response time of the relay.
  • test signal sequence of the test run is completed; after another pause another test run can be started. For example, it can be provided that a renewed test run is initiated every 250 ⁇ s.
  • the measurement voltage U ⁇ e " s is on a mean voltage level predetermined by the voltage divider 22.
  • the binary response signal BS k0 " is at a high level, since the measurement voltage ⁇ "* is sufficient for the further switching device 24 effetzuêtn.
  • the switching device 12b is closed and the measurement voltage
  • the increase in the measuring voltage ⁇ / * "" is at least not sufficient to cause the further switching device 24 of the converter 15 to be in its current-passing state, so that the binary response signal BS k " n remains at the low level during the signal pause
  • the damping capacitors 27a and 27b are charged comparatively quickly since the upper resistor 22a of the voltage divider 22 is bypassed and the high voltage level V + is directly applied the Dampfungskondensatoren 27 a and
  • the binary response signal is transmitted to the monitoring device 16, which compares the course of the binary response signal with an expected course.
  • Such a comparison can either be carried out continuously during the entire test run or it can be discontinuous only at certain characteristic times in order to save the computation capacity of the monitoring device and to be insensitive to insignificant deviations of the binary response signal from the expected curve Errors in rung 10 were suggestive.
  • the error case Fl is to be considered that the second switching device 12b blocks permanently due to an error.
  • the delivery of a test signal P_B to the second switching device 12b has no effect, since the permanently blocking switching device 12b can not be brought into a current-passing state thereby. Consequently, the corresponding measured voltage U ⁇ ] n remains at the value set by the voltage divider 22 average voltage level and does not decrease as expected by the dashed angege- surrounded course of the correct test voltage U ⁇ k s, to the low voltage level V- from. Accordingly, the binary response signal BS hl remains at its high level.
  • Pruf bornlaufs a binary response signal BS F] which is permanently at the high level.
  • the monitoring device 16 With discontinuous consideration at the times ti and t 2 , the monitoring device 16 detects a deviation of the binary at the time ti
  • the monitoring device 16 closes on a
  • Error in the current path 10 and outputs an error signal to warn the operator of an electrical device containing the electromagnetic relay.
  • the fault case F2 is to be considered that the second switching device 12b is permanently short-circuited, so that a current flow through the switching device 12b is constantly possible.
  • the voltage applied to the branch 14 for this case U TM M is already before the start of the Pruf bornlaufes because of the shorted switching device 12b at the low voltage level V-. Switching on the test signal P_B has no influence on this, since the switching device is in the opened state anyway. Consequently, the resulting binary response signal BS h2 is permanently at its low level before the beginning of the test run as well as during the delivery of the test signal P_B.
  • the state of both the measuring voltage changes M L a -L s auc h the binary response signal BS ri not because the shorted switching device 12 b the branch 14 permanently on the low voltage level V- stop.
  • the delivery of the test signal P_A to the first switching device 12a can not change this; the branch 14 remains permanently at the lower voltage level V- even when the switching device 12a is closed by the short-circuited switching device 12b.
  • the significance of the duration of the test signals can be recognized from this error case F2, since the response time of the relay was exceeded in the case of a test circuit signal P_A which was too long when the switching device 12b was permanently short-circuited and thus the state of the relay contacts was changed unintentionally.
  • the monitoring device 16 is supplied with a permanently low-level binary response signal BS F2 in this error case F2.
  • a deviation is detected at the time t 2 , where the binary response signal BS 12 is at a low level instead of the expected high level.
  • the monitoring device 16 therefore emits an error signal for indicating a fault in the current path 10.
  • the next fault F3 includes the two faults that the switching device 12a permanently locks or a line break in the relay coil 11 is present (or both), so that a current flow through the relay coil 11 is not possible.
  • the delivery of a test signal P_A to the first switching device 12a can not generate a current flow through the switching device 12a and the relay coil 11, so that the charging process the Dampfungskondensatoren continues correspondingly slowly through the resistor 22a 27a and 27b, so that even during the discharge of the voltage present at Prufsignals P_A branch 14 measurement voltage U F ⁇ s is not sufficient in order to control the further switching device 24th
  • the binary response signal BS F3 consequently remains at a low level.
  • the monitoring device 16 is supplied at the times ti and t 2 respectively a low level of the binary response signal BS Fi so that it detects a deviation from the expected course at time t2 and emits an error signal.
  • the fault case F4 should be considered that the first switching device 12a permanently short-circuited is.
  • the measurement voltage C / TM starts already at the high voltage level V + before the start of the test run. Accordingly, the binary response signal BS 1 "4 is at the high level
  • Output of the test signal P_B closes the second switching device 12b and thus lowers the voltage level at the branch 14 to the low voltage level V-. This jump can be recognized correspondingly on the course of the measuring voltage U m ' 4 ss and also on the resulting binary response signal BS r4 .
  • Termination of the test signal P_B blocks the second switching device 12b again, so that the capacitors 27a and 27b are charged very quickly via the permanently short-circuited switching device 12a to the high voltage level V +.
  • the binary response signal BS 14 thus jumps back to the high level already in the signal pause.
  • a delivery of the test signal P_A to the first switching device 12a consequently no longer has any effect on the measuring voltage U F4 SS and the resulting binary response signal BS F4 , since the first switching device 12a is permanently short-circuited anyway and the branch 14 is already at the high voltage level V + located.
  • the Uberwachungsemcardiide 16 is thus supplied in this case error of the course shown in Figure 3 of the binary response signal BS h4 .
  • the monitoring device 16 detects a deviation of the binary response signal BS F4 from the expected course at time ti and outputs an error signal.
  • test start the test signal P_B is first output from the drive device 13 to the second switching device 12b according to step 40.
  • a certain time duration for example 40 ⁇ s
  • P_B is again switched off in step 43.
  • a predetermined time duration for example 40 ⁇ s
  • Step 44 checks to see if the binary response signal is at the expected low level (denoted as "0" in Figure 4), if not, then an error message is output, but if the check in step 44 indicates that the binary response signal is on the the test device PA is turned on in step 45.
  • the test signal P_A is maintained in step 46 for a predetermined period of time, for example 40 ⁇ s again, before being checked by the monitoring device 16 in step 47, whether the binary response signal is at the expected high level (the high level is exemplified by "1" in Figure 4). If a deviation of the binary response signal is detected, an error message is again output. If a correct binary response signal is detected, the test signal P_A is turned off in a next step 48 and the test run is successfully completed ("TEST OK").
  • test procedure can be initiated again with activation of the sequence "TEST start" in order to ensure a permanent check of the current path 10.
  • sequence "TEST start” the sequence "TEST start" in order to ensure a permanent check of the current path 10.
  • the monitoring of the current path 10 for the case of a (wanted) current-carrying relay coil 11 will now be illustrated with reference to FIGS. 5 to 7. Again, the requirement that the check must have no influence on the state of the relay contacts applies again.
  • a so-called pulse-width-modulated holding current can be driven through the relay coil 11 which, averaged over time, produces less power (and thus also less power dissipation in the relay coil) and is sufficient to supply the relay contacts in their activated state.
  • the inertia of the electromagnetic relay is exploited, since the magnetic field in the relay coil 11 - as described above - has degraded so far only after a certain response time that the relay contacts were switched back to their deactivated state, so that with a correspondingly short pulsation, this Talk time is always below and the relay contacts permanently in their activated state.
  • the already pulsed activation of the second switching device 12b is advantageously used as a pulsed test signal PB for monitoring the corresponding measuring voltage U mes at the branch 14.
  • test signal P_A is continuously output while the test signal P B is pulsed.
  • the resulting correct course of the measuring voltage U mus and the resulting correct course of the binary response signal BS corr ' is shown in FIG. 6 in the two diagrams in the second line.
  • the course of the measuring voltage UZ k l 'and the binary response signal BS corr ' will be explained with reference to FIG.
  • the switching device 12a is in its closed state at the beginning of the checking sequence, while the switching device 12b is disabled due to the missing check signal P_B.
  • the high voltage level V + which controls the further switching device 24, is established causes and the binary response signal BS corr 'thus halted at a high level.
  • the test signal P_B is output, the then closed switching device 12b pulls the measuring voltage on the branch 14 to the lower voltage level V- since here the lower resistance 22b of the voltage divider 22 is bridged. Accordingly, both the measuring voltage U ⁇ 'and the resulting binary response signal BS korr ' abruptly decrease. As long as the test signal P_B is output, the measuring voltage at the low voltage level V and the binary response signal BS corr ' remain at the low level.
  • Termination of the test signal P_B blocks the second switching device 12b again.
  • an overvoltage is induced by the sudden interruption of the current flow and the therefore degrading magnetic field, which is a current flow through the resistor 25a and the diode
  • the switching device 12a Since the switching device 12a is kept permanently in its closed state by the delivery of a continuous test signal P_A anyway, a state of the first switching device 12a permanently short-circuited by an error can not be detected by means of the test sequence when the relay coil 11 is current-carrying. However, since this would initially lead to any malfunction of the electromagnetic relay - the first switching device 12a should be permanently short-circuited anyway - the undetectability of such a fault is not a disadvantage of the test run. Such an error was in the above-described review in the de-energized state of the relay coil it can easily be ⁇ known. First, the error case F5 should be treated so that the second switching device 12b is in a permanently locked state.
  • the branch 14 would remain permanently at the high voltage level V + by the intentionally short-circuited switching device 12a. Since outputting the test signal P_B due to the faulty permanently locked second switching device 12b has no influence on the switching state of this second switching device 12b, the measuring voltage f / v at the branch 14 remains independent of the state of the test signal PB at the high voltage level V +. The resulting binary response signal BS F5 thus remains continuously at the high level, so that the monitoring device 16 detects a deviation of the course of the binary response signal BS FS from the expected course. In a discontinuous view of the
  • BS FS which is high instead of low, and may generate an error signal.
  • the error case F6 is to be dealt with that the second switching device 12b is permanently short-circuited.
  • the measuring voltage ⁇ / ⁇ w is independent of the test signal PB at the low voltage level V-, so that the resulting binary response signal BS F6 remains permanently at a low level.
  • the monitoring device 16 can be used in both continuous and discontinuous monitoring of the course of the binary response. Signal thus determine a deviation from the expected course; in a discontinuous view, the monitoring device 16 detects a low level of the binary response signal BS F6 at time t 4 instead of an expected high level, so that an error signal can be output.
  • the fault F7 should be considered that either the relay coil 11 has a line break or the first switching device 12a permanently locks.
  • the measuring voltage U m r e ⁇ ss starts at the branch 14 initially at a set via the voltage divider 22 average voltage level, since the second switching device 12 b blocks the flow of current.
  • the binary response signal BS fl thus starts at a high level.
  • the measuring voltage UJ ' iS at the branch 14 is pulled to the low voltage level V-. This also results in a decrease of the binary response signal BS 11 to the low level.
  • the measuring voltage U ⁇ remains at the low voltage level V- as long as the test signal PB holds the second switching device 12b in the closed state.
  • the steaming capacitor 27b (in the case of a line break in the relay coil 11) or both steaming capacitors (with the first switching device 12a permanently locked) recharge to the average voltage level through the upper resistor 22a of the voltage divider 22.
  • the monitoring device 16 thus detects a Deviation of the binary response signal BS F1 from the expected
  • the monitor 16 detects a low level at time t 4 instead of an expected high level of the binary response signal and may issue an error signal.
  • FIG. 7 shows the sequence of the test passage in the case of a relay coil 11 through which current flows, in the event of a discontinuous monitoring of the binary response signal at the times t 3 and t 4 .
  • the test signal P_B is turned on in a first step 71. After waiting for a short period of time in step 72, a check is made in step 73 as to whether the binary response signal BS has reached a low level ("0").
  • step 72 only has to be dimensioned so long that the response of the binary response signal BS to the second switching device 12b switched on by the test signal P_B can be detected correctly.
  • step 73 If a deviation of the binary response signal BS from the expected low level is detected in step 73 at time t 3 , an error message is output. If, however, the binary response signal BS corresponds to the expected course in step 73, the test signal P_B is switched off again in step 74 after the expiry of a time period sufficient for the generation of the necessary holding current, and a further short period of time is waited in step 76, which is dimensioned such that a reaction of the binary response signal is detectable. In step 77, it is checked whether the binary response signal BS is at the expected high level. If this is not the case, an error is again output. However, if the binary response signal is at the expected high level, the test run is successfully completed and can be restarted after a predetermined period of time.
  • the monitoring device 16 Due to the enabled information exchange between the control device 13 and the monitoring device 16, it is possible for the monitoring device 16 to include the expected course of the binary response signal matching the respective desired state of the relay coil 11 (either currentless or current flowing through) in its check.

Abstract

The invention relates to a switching arrangement for controlling an electromagnetic relay comprising a relay coil (11) and relay contacts, two switching devices (12a, 12b) being arranged in a current path (10) with the relay coil (11). A control device (13) is provided and set up in such a way as to close the two switching devices (12a, 12b) in order to generate a current flow through the relay coil (11), and to open the two switching devices (12a, 12b) in order to interrupt a current flow through the relay coil (11). The aim of the invention is to provide a circuit arrangement and an above-mentioned method. In order to design such a circuit arrangement in such a way that an anticipatory check of the relay coil (11) and the two switching devices (12a, 12b) for errors is enabled, the control device (13) is designed to send test signals (P_A, P_B) to the first and the second switching devices (12a, 12b). A conversion device (15) is subjected to a measuring voltage ( Umess ) which is converted into a binary response signal (BS). An error in the relay coil (11) or one of the switching devices (12a, 12b) is displayed when the course of the binary response signal (BS) deviates from an expected course. The invention also relates to a corresponding method for controlling an electromagnetic relay.

Description

Beschreibung description
Schaltanordnung und Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen RelaisSwitching arrangement and method for driving an electromagnetic relay
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Ansteuern eines eine Relaisspule und Relaiskontakte aufweisenden elektromagnetischen Relais, bei der in einem Strompfad mit der Relaisspule zwei Schalteinrichtungen derart angeordnet sind, dass eine erste Schalteinrichtung mit einem ersten An- schluss der Relaisspule und eine zweite Schalteinrichtung mit einem zweiten Anschluss der Relaisspule in Verbindung steht; es ist eine Ansteuereinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, zum Herstellen eines Stromflusses durch die Re- laisspule beide Schalteinrichtungen zu schließen und zum Unterbrechen eines Stromflusses durch die Relaisspule beide Schalteinrichtungen zu offnen. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Relais.The invention relates to a switching arrangement for driving a relay coil having a relay relay and having electromagnetic relay in which in a current path with the relay coil two switching devices are arranged such that a first switching device with a first connection of the relay coil and a second switching device with a second connection the relay coil is in communication; a drive device is provided which is set up to close both switching devices in order to produce a current flow through the relay coil and to open both switching devices in order to interrupt a current flow through the relay coil. The invention also relates to a corresponding method for driving an electromagnetic relay.
In elektrischen Geraten werden zur Durchfuhrung von gesteuerten Schalthandlungen häufig elektromagnetische Relais eingesetzt. Elektromagnetische Relais bestehen üblicherweise aus einer Relaisspule und zumindest einem Paar elektrischer Re- laiskontakte . Wird an die Relaisspule ein elektrischer Strom angelegt, so wird um die Relaisspule ein Magnetfeld erzeugt, wodurch - bei selbstoffnenden Relais - ein Schließen der Relaiskontakte bewirkt wird, so dass ein Stromfluss über die Relaiskontakte möglich ist. Wird der durch die Relaisspule fließende Strom wieder unterbrochen, so wird der bewegliche Teil der Relaiskontakte beispielsweise mittels einer Federeinrichtung in seine Ausgangslage zuruckbewegt , was ein Offnen der Relaiskontakte bewirkt und den Stromfluss über diese unterbricht. Bei selbstschließenden Relais sind die Kontakte im stromlosen Zustand der Relaisspule geschlossen und im stromdurchflossenen Zustand geöffnet.In electrical devices, electromagnetic relays are often used to perform controlled switching operations. Electromagnetic relays usually consist of a relay coil and at least one pair of electrical relay contacts. If an electric current is applied to the relay coil, a magnetic field is generated around the relay coil, whereby - in the case of self-releasing relays - a closing of the relay contacts is effected so that a current flow via the relay contacts is possible. If the current flowing through the relay coil interrupted again, the movable part of the relay contacts is moved back, for example by means of a spring means in its initial position, causing an opening of the relay contacts and interrupts the flow of current through them. For self-closing relays are the contacts closed in the de-energized state of the relay coil and open in the current-carrying state.
Elektromagnetische Relais werden üblicherweise dort einge- setzt, wo mittels eines vergleichsweise geringen Stromes aus einem Ansteuerstromkreis ein vergleichsweise größerer Strom in einem Schaltstromkreis ein- oder ausgeschaltet werden soll. Das elektromagnetische Relais bildet in diesem Fall eine galvanische Entkopplung des Ansteuerstromkreises und des Schaltstromkreises.Electromagnetic relays are usually used where, by means of a comparatively low current from a drive circuit, a comparatively larger current in a switching circuit is to be switched on or off. The electromagnetic relay forms in this case a galvanic decoupling of the drive circuit and the switching circuit.
Elektromagnetische Relais werden beispielsweise in elektrischen Schutzgeraten zur Überwachung elektrischer Energieversorgungsnetze eingesetzt, um im Falle eines Fehlers (z.B. eines Kurzschlusses) in dem elektrischen Energieversorgungsnetz durch Schließen der Relaiskontakte eines sogenannten „Kommandorelais" eine Auslosung eines elektrischen Leistungsschalters zu veranlassen und so den Fehlerstrom zu unterbrechen. Beim Einsatz von elektromagnetischen Relais in solchen sicherheitsrelevanten Gebieten ist es von größter Wichtigkeit, ein ungewolltes Ein- oder Ausschalten sicher zu verhindern, um einerseits eine große Sicherheit im Fehlerfall zu gewahrleisten und andererseits kostentrachtige Fehlauslosungen zu vermeiden.Electromagnetic relays are used for example in electrical protection devices for monitoring electrical energy supply networks to cause in the case of a fault (eg a short circuit) in the electrical energy supply network by closing the relay contacts of a so-called "command relay" a draw of an electrical circuit breaker and so interrupt the fault current. When using electromagnetic relays in such safety-related areas, it is of utmost importance to prevent unwanted switching on or off safely, on the one hand to ensure a high level of security in the event of a fault and on the other hand to avoid costly false draws.
Um eine Überwachung des Zustandes der Relaiskontakte vorzunehmen, bietet es sich zunächst an, ihren tatsachlichen Zustand, d.h. geöffnet oder geschlossen, an die Ansteuereinrichtung der Relaisspule zuruckzukoppeln . Bei einer Abwei- chung zwischen dem Soll- und dem Istzustand der Relaiskontakte wird auf einen Fehler in der Relaisansteuerung geschlossen . Eine solche Überwachung ist jedoch vergleichsweise aufwendig, weil hierbei die von dem Relais erreichte galvanische Entkopplung zwischen Ansteuerstromkreis und Schaltstromkreis zur Ruckkopplung der Information über den Zustand der Relaiskon- takte überschritten werden muss. Außerdem lasst sich ein Fehler hierbei nur dann erkennen, wenn er bereits eingetreten ist, also die Relaiskontakte bereits einen ungewunschten Zustand eingenommen haben. Eine vorausschauende Überwachung ist nicht möglich.In order to carry out a monitoring of the state of the relay contacts, it is initially advisable to feed back their actual state, ie open or closed, to the control device of the relay coil. In the event of a deviation between the setpoint and the actual state of the relay contacts, an error in the relay control is concluded. However, such monitoring is comparatively complicated, because in this case the galvanic decoupling achieved between the control circuit and the switching circuit for the feedback of the information about the state of the relay contacts must be exceeded. In addition, an error can be detected only if it has already occurred, so the relay contacts have already taken an undesirable state. A predictive monitoring is not possible.
Daher wurden Bestrebungen vorgenommen, den Ansteuerstromkreis der Relaisspule möglichst fehlersicher auszugestalten. Fehler können bei Schalteinrichtungen beispielsweise durch ein Verschmelzen der Schaltkontakte durch eine zu hohe Schaltleis- tung oder zu hohe Temperatur entstehen, so dass die entsprechende Schalteinrichtung dauerhaft kurzgeschlossen ist. Bei Halbleiterschaltern, wie z.B. Transistoren, ist ein ahnlicher Effekt als ein sogenanntes „Durchlegieren" der Anschlüsse des Halbleiterschalters bekannt. Ebenso kann es sowohl bei mecha- nischen Schalteinrichtungen als auch bei Halbleiterschaltern vorkommen, dass sie aufgrund eines internen Fehlers den Stromfluss dauerhaft sperren. Ferner kann auch bei der Relaisspule selbst ein Fehler auftreten, bei dem z.B. durch Leitungsbruch kein Stromfluss durch die Relaisspule mehr mog- lieh ist.Therefore, efforts have been made to design the drive circuit of the relay coil as fail-safe as possible. Errors can arise in switching devices, for example, by a fusion of the switching contacts by a too high switching power or too high temperature, so that the corresponding switching device is permanently short-circuited. In semiconductor switches, such as Transistors are also known to have a similar effect as a so-called "pass-through" of the semiconductor switch terminals, as well as mechanical switches and semiconductor switches that permanently block the current flow due to an internal fault Even an error occur in which, for example by line break no current flow through the relay coil is more lent.
Zur möglichst fehlersicheren Ausgestaltung des Ansteuerstromkreises wird die Relaisspule nicht nur über eine ggf. fehler- anfallige einzige Schalteinrichtung angesteuert, sondern stattdessen über zwei im Strompfad der Relaisspule liegende Schalteinrichtungen. Die Relaisspule wird nur dann angesteuert, wenn beide Schalteinrichtungen gleichzeitig geschlossen sind. Sobald eine Schalteinrichtung geöffnet ist, wird der Stromfluss durch die Relaisspule unterbrochen. Hierdurch wird eine relativ große Zuverlässigkeit der Ansteuerung gegen ungewolltes Aktivieren der Relaisspule erreicht, da eine schadhafte, dauerhaft kurzgeschlossene Schalteinrichtung allein keine ungewollte Aktivierung der Relaisspule bewirken kann. Eine solche Schaltanordnung ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 44 09 287 Cl bekannt, aus der eine Relaisspule hervorgeht, die mit zwei Schalteinrichtungen in Form von Transistoren in einem Strompfad liegt.For the most fail-safe configuration of the drive circuit, the relay coil is not only driven by a possibly fault-prone single switching device, but instead via two switching devices located in the current path of the relay coil. The relay coil is only activated when both switching devices are closed at the same time. As soon as a switching device is opened, the current flow through the relay coil is interrupted. This will achieved a relatively high reliability of the control against unintentional activation of the relay coil, as a defective, permanently short-circuited switching device alone can not cause unwanted activation of the relay coil. Such a switching arrangement is known for example from German Patent DE 44 09 287 Cl, from which a relay coil emerges, which lies with two switching devices in the form of transistors in a current path.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die eine vorausschauende Überprüfung der Relaisspule und der beiden Schalteinrichtungen auf ggf. aufgetretene Fehler erlauben.The invention has for its object to provide a circuit arrangement and a method of the type mentioned above, which allow a predictive review of the relay coil and the two switching devices to possibly occurred errors.
Diese Aufgabe wird bezuglich der Schaltanordnung durch eine Schaltanordnung der eingangs genannten Art gelost, bei der die Ansteuereinrichtung zum Aussenden von Prufsignalen an die erste und die zweite Schalteinrichtung eingerichtet ist, wo- bei die Prufsignale derart beschaffen sind, dass sie den momentanen Zustand der Relaiskontakte nicht beeinflussen; ein Eingang einer Umsetzeinrichtung mit einer Messspannung beaufschlagt ist, die zwischen einem Anschluss der Relaisspule und einer der Schalteinrichtungen abgegriffen wird, wobei die Um- Setzeinrichtung zum Umsetzten der Messspannung in ein binares Antwortsignal eingerichtet ist; und mit einem Ausgang der Umsetzeinrichtung eine Überwachungseinrichtung verbunden ist, die wahrend des Aussendens der Prufsignale durch die Ansteuereinrichtung den Verlauf des binaren Antwortsignals auswer- tet und einen Fehler in der Relaisspule oder einer derThis object is achieved with respect to the switching arrangement by a switching arrangement of the type mentioned above, in which the drive means for emitting test signals to the first and the second switching means is arranged, wherein the test signals are such that they do not the current state of the relay contacts influence; an input of a conversion device is acted upon by a measuring voltage which is tapped between a connection of the relay coil and one of the switching devices, wherein the conversion device is set up to convert the measurement voltage into a binary response signal; and with an output of the conversion device, a monitoring device is connected, which evaluates the course of the binary response signal during the transmission of the Prufsignale by the drive means and an error in the relay coil or one of
Schalteinrichtungen anzeigt, wenn der Verlauf des binaren Antwortsignals von einem erwarteten Verlauf abweicht. Der besondere Vorteil der erfindungsgemaßen Schaltanordnung besteht darin, dass eine vergleichsweise unaufwendige Überprüfung der korrekten Funktion der Relaisspule und der beiden Schalteinrichtungen bereits dann möglich ist, wenn noch keine fehlerhafte Schalthandlung des Relais durchgeführt worden ist. Auf diese Weise kann sozusagen vorausschauend eine Überprüfung der Relaisspule und der beiden Schalteinrichtungen auf mögliche Fehler durchgeführt werden. „Vorausschauend" bedeutet in diesem Zusammenhang also, dass eine Überprüfung der Funktionsfahigkeit stattfinden kann, ohne eine Schalthandlung der Relaiskontakte herbeizufuhren. Hierzu wird in vergleichsweise unaufwandiger Weise nur ein einziges Messsignal in Form der Messspannung abgegriffen und überwacht. Eine Fehlfunktion der beiden Schalteinrichtungen oder der Relais- spule lasst sich vorteilhaft sowohl bei eingeschaltetem als auch bei ausgeschaltetem Zustand der Relaisspule erreichen, indem die beiden Schalteinrichtungen mit Prufsignalen beaufschlagt werden, die den momentanen Zustand der Relaiskontakte jedoch nicht beeinflussen.Indicates switching devices when the course of the binary response signal deviates from an expected course. The particular advantage of the inventive switching arrangement is that a comparatively inexpensive examination of the correct function of the relay coil and the two switching devices is already possible if no faulty switching operation of the relay has yet been carried out. In this way, as it were, a forward check of the relay coil and the two switching devices can be performed for possible errors. In this context, "anticipatory" means that a check of the functionality can take place without triggering a switching action of the relay contacts, for which only a single measuring signal in the form of the measuring voltage is tapped and monitored in a comparatively inexplicable manner A malfunction of the two switching devices or of the relays - Spool can be achieved advantageously both when switched on and when the relay coil is switched off by the test switches are applied to the two switching devices, which do not affect the current state of the relay contacts.
Wird bei der Überwachung ein Fehler in einer der Schalteinrichtungen oder in der Relaisspule entdeckt, so kann ein Betreiber eines Gerätes, in das das elektromagnetische Relais eingebaut ist - beispielsweise der Betreiber eines entspre- chenden elektrischen Schutzgerates - über eine diesbezügliche Fehlermeldung informiert werden, so dass er ein Auswechseln der das Relais und seine Ansteuerschaltung tragenden Baugruppe veranlassen kann.If an error is detected during monitoring in one of the switching devices or in the relay coil, then an operator of a device in which the electromagnetic relay is installed - for example the operator of a corresponding electrical protection device - can be informed about a corresponding error message, so that he can cause a replacement of the relay and its drive circuit bearing assembly.
Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass die beiden Schalteinrichtungen Halbleiterschalter, insbesondere Transistoren, sind. Solche Halbleiterschalter können besonders schnell und mit geringen Schaltleistungen em- und ausgeschaltet werden. Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der erfindungsge- maßen Schaltanordnung sieht ferner vor, dass im Strompfad der Relaisspule jeweils zwischen einem Anschluss der Relaisspule und einer Schalteinrichtung ein Anschluss jeweils eines Dampfungskondensators angeordnet ist. Durch die dampfende Wirkung der Kondensatoren kann der Verlauf der Messspannung und damit der Verlauf des binaren Antwortsignals derart zeitlich gestreckt werden, dass eine besonders einfache Auswertung mog- lieh ist.According to an advantageous embodiment, it is provided that the two switching devices are semiconductor switches, in particular transistors. Such semiconductor switches can be switched on and off particularly quickly and with low switching powers. A further advantageous embodiment of the inventive switching arrangement further provides that in the current path of the relay coil in each case between a terminal of the relay coil and a switching device, a terminal of a Dampfungskondensators is arranged. Due to the steaming effect of the capacitors, the course of the measuring voltage and thus the course of the binary response signal can be extended in time such that a particularly simple evaluation is possible.
Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform der erfindungsge- maßen Schalteranordnung sieht ferner vor, dass die Umsetzeinrichtung einen parallel zu dem Strompfad der Relaisspule an- geordneten Spannungsteiler aufweist, dessen Spannungsteilerabgriff einerseits mit der Messspannung beaufschlagt ist und andererseits zur Gewinnung des binaren Antwortsignals einem Ansteuereingang einer weiteren Schalteinrichtung zugeführt wird. Auf diese Weise kann ohne großen Schaltungsaufwand ein binares Antwortsignal aus der Messspannung erzeugt werden.A further advantageous embodiment of the switch arrangement according to the invention further provides that the conversion device has a voltage divider arranged parallel to the current path of the relay coil, whose voltage divider tap on the one hand is acted upon by the measuring voltage and on the other hand fed to a control input of a further switching device for obtaining the binary response signal becomes. In this way, a binary response signal from the measurement voltage can be generated without much circuit complexity.
Bei der weiteren Schalteinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Halbleiterschalter, insbesondere einen MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) handeln. Feldeffekttransistoren werden über Spannungen angesteuert und eignen sich daher im vorliegenden Fall für die Umsetzung der Messspannung in ein binares Antwortsignal besonders gut.The further switching device may be, for example, a semiconductor switch, in particular a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Field-effect transistors are driven by voltages and are therefore particularly suitable in the present case for the conversion of the measured voltage into a binary response signal.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Ansteuern eines eine Relaisspule und Relaiskontakte aufweisenden elektromagnetischen Relais gelost, bei dem zum Herstellen eines Stromflusses durch die Relaisspule beide Schalteinrichtungen geschlossen werden und zum Unterbrechen eines Stromflusses durch die Relaisspule beide Schalteinrichtungen geöffnet werden, wobei die Schalteinrichtungen in einem Strompfad mit der Relaisspule derart angeordnet sind, dass die erste Schalteinrichtung mit einem ersten Anschluss der Relaisspule und die zweite Schaltein- richtung mit einem zweiten Anschluss der Relaisspule in Verbindung steht, wobei bei dem erfindungsgemaßen Verfahren die Ansteuereinrichtung Prüfsignale an die beiden Schalteinrichtungen abgibt, die den momentanen Zustand der Relaiskontakte nicht beeinflussen; zwischen einem Anschluss der Relaisspule und einer der Schalteinrichtungen wird eine Messspannung abgegriffen; die Messspannung wird in ein binares Antwortsignal umgesetzt; und ein Fehler in der Relaisspule oder einer der beiden Schalteinrichtungen wird angezeigt, wenn der Verlauf des binaren Antwortsignals von einem erwarteten Verlauf ab- weicht. Mit dem beschriebenen Verfahren kann in vorteilhafter Weise vorausschauend eine Überprüfung des Ansteuerstromkreises des elektromagnetischen Relais stattfinden.With regard to the method, the above-mentioned object is achieved by a method for driving an electromagnetic relay having a relay coil and relay contacts, wherein both switching devices are closed to produce a current flow through the relay coil and to interrupt a current flow through the relay coil both switching devices are opened, wherein the switching devices are arranged in a current path with the relay coil such that the first switching device is connected to a first terminal of the relay coil and the second switching device with a second terminal of the relay coil in connection, wherein in the inventive method Control device emits test signals to the two switching devices that do not affect the current state of the relay contacts; between a terminal of the relay coil and one of the switching devices, a measuring voltage is tapped; the measuring voltage is converted into a binary response signal; and an error in the relay coil or one of the two switching devices is displayed if the course of the binary response signal deviates from an expected course. With the method described, a check of the drive circuit of the electromagnetic relay can advantageously take place in a forward-looking manner.
Als vorteilhafte Weiterbildung wird es zudem angesehen, wenn im geöffneten Zustand der Relaiskontakte zeitversetzt Pruf- signale an die beiden Schalteinrichtungen abgegeben werden, die kürzer sind als eine Ansprechzeit des Relais. Hierbei wird als Ansprechzeit des Relais diejenige Zeit angesehen, die ein von der Relaisspule erzeugtes Magnetfeld beno- tigt, um bei sprunghafter Veränderung einer an der Relaisspule anliegenden Spannung mit einer Veränderung des Schaltzustandes der Relaiskontakte zu reagieren.As an advantageous development, it is also considered when in the opened state of the relay contacts time-delayed Pruf- signals are delivered to the two switching devices, which are shorter than a response time of the relay. In this case, the time is regarded as the response time of the relay, which requires a magnetic field generated by the relay coil to react with sudden change in a voltage applied to the relay coil with a change in the switching state of the relay contacts.
Wird beispielsweise bei einem vollständig aufgebauten Magnet- feld die Relaisspule abgeschaltet, so baut sich das Magnetfeld erst mit einer gewissen Zeitverzogerung ab. Erst wenn die Magnetfeldstarke nicht mehr ausreicht, die Relaiskontakte in ihrer bisherigen Position zu halten, ändert sich der Zustand der Relaiskontakte. Schaltet man rechtzeitig wieder die Relaisspule ein, so baut sich das Magnetfeld wieder auf und die Relaiskontakte verharren ohne Änderung in ihrem Zustand.If, for example, the relay coil is switched off in the case of a completely constructed magnetic field, the magnetic field does not build up until a certain time delay has elapsed. Only when the magnetic field strength is no longer sufficient to hold the relay contacts in their previous position, the state of the relay contacts changes. If you switch back on the timely Relay coil, so the magnetic field builds up again and the relay contacts remain in their state without change.
Im umgekehrten Fall benotigt ein Magnetfeld der Relaisspule bei einem sprunghaften Anlegen einer Spannung an die - zuvor stromlose - Relaisspule eine gewisse Zeitdauer, bis seine Magnetfeldstarke ausreicht, die Relaiskontakte anzusteuern. Wird der Stromfluss rechtzeitig wieder unterbrochen, so ändert sich der Zustand der Relaiskontakte nicht.In the opposite case, a magnetic field of the relay coil in a sudden application of a voltage to the - previously de-energized - relay coil requires a certain amount of time until its magnetic field strength is sufficient to control the relay contacts. If the current flow is interrupted in good time, the state of the relay contacts does not change.
Die Prufsignale müssen daher hinsichtlich ihrer Zeitdauer so kurz beschaffen sein, dass durch die Trägheit des sich auf- oder abbauenden Magnetfeldes der Relaisspule keine Änderung des Zustandes der Relaiskontakte eintritt.The test signals must therefore be so short in terms of their duration that no change in the state of the relay contacts occurs due to the inertia of the magnetic field of the relay coil to be built up or reduced.
Eine Überprüfung der beiden Schalteinrichtungen und der Relaisspule auf mögliche Fehler lasst sich mit dem erfindungs- gemaßen Verfahren sowohl im stromlosen als auch im strom- durchflossenen Zustand der Relaisspule durchfuhren.A check of the two switching devices and the relay coil for possible errors can be carried out with the method according to the invention both in the de-energized and in the current-carrying state of the relay coil.
Konkret kann eine Überprüfung im stromlosen Zustand der Relaisspule und beim Abgriff der Messspannung zwischen dem zweiten Anschluss der Relaisspule und der zweiten Schalteinrichtung beispielsweise durchgeführt werden, indem die Pruf- Signale in folgender Abfolge abgegeben werden:Specifically, a check in the de-energized state of the relay coil and the tap of the measuring voltage between the second terminal of the relay coil and the second switching device, for example, be performed by the Pruf signals are issued in the following sequence:
a) ein Prufsignal wird an die zweite Schalteinrichtung abgegeben;a) a Prufsignal is delivered to the second switching device;
b) wahrend einer Signalpause wird kein Prufsignal abgegeben;b) during a signal pause no test signal is emitted;
c) ein Prufsignal wird an die erste Schalteinrichtung abgegeben . Beim Abgriff der Messspannung zwischen dem ersten Anschluss der Relaisspule und der ersten Schalteinrichtung ist die Verteilung der Prufsignale auf die Schalteinrichtungen entspre- chend umzukehren.c) a Prufsignal is delivered to the first switching device. When tapping the measuring voltage between the first terminal of the relay coil and the first switching device, the distribution of the test signals to the switching devices is to be reversed accordingly.
Im stromdurchflossenen Zustand der Relaisspule kann eine Überprüfung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgen, indem die erste Schalteinrichtung dauerhaft angesteuert wird, wahrend die zweite Schalteinrichtung über ein gepulstes Pruf- signal angesteuert wird.In the current-carrying state of the relay coil, a check can be carried out according to an advantageous development in that the first switching device is permanently driven, while the second switching device is controlled via a pulsed test signal.
Der zeitliche Verlauf des binaren Antwortsignals kann beispielsweise kontinuierlich mit dem erwarteten Verlauf vergli- chen werden. Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens sieht allerdings vor, dass zur Bestimmung, ob ein Fehler in der Relaisspule oder einer der Schalteinrichtungen vorliegt, das binare Antwortsignal zu zumindest zwei charakteristischen Zeitpunkten mit dem erwarte- ten Verlauf verglichen wird, wobei zwischen den charakteristischen Zeitpunkten zumindest eine Änderung hinsichtlich des Zustands mindestens eines Prufsignals stattgefunden hat. Bei dieser Ausfuhrungsform wird die für den Vergleich benotigte Rechenleistung der Uberwachungseinrichtung relativ gering gehalten, da der Verlauf des binaren Antwortsignals und der erwartete Verlauf im einfachsten Fall nur an zwei besonders charakteristischen Zeitpunkten miteinander verglichen werden müssen und folglich ein kontinuierlicher Vergleich nicht notig ist. Da eine hundertprozentige Deckungsgleichheit des bi- naren Antwortsignals und des erwarteten Verlaufs üblicherweise ohnehin nur schwer zu erreichen sein wird, besteht ein weiterer Vorteil dieser Ausfuhrungsform darin, dass bei sinnvoller Wahl der betrachteten Zeitpunkte - nämlich in ausreichendem Anstand zu denjenigen Zeitpunkten, zu denen eine Ver- anderung der Prufsignale stattfindet - unbedeutende Abweichungen zwischen dem Verlauf des binaren Antwortsignals und dem erwarteten Verlauf nicht zu einer Fehlermeldung fuhren.The time profile of the binary response signal can be compared, for example, continuously with the expected course. A particularly advantageous embodiment of the inventive method, however, provides that to determine whether an error in the relay coil or one of the switching devices is present, the binary response signal is compared to at least two characteristic times with the expected course, wherein between the characteristic times at least a change has occurred with respect to the state of at least one check signal. In this embodiment, the computing power required for the comparison of the monitoring device is kept relatively low, since the course of the binary response signal and the expected course in the simplest case only at two particularly characteristic times must be compared and thus a continuous comparison is not necessary. Since a one-hundred percent congruence of the binary response signal and the expected course is usually difficult to achieve anyway, there is a further advantage of this embodiment is that with a sensible choice of the considered time points - namely in sufficient order at those times to which a Ver - Change of Prufsignale takes place - insignificant differences between the course of the binary response signal and the expected course did not lead to an error message.
Um eine standige Überwachung der beiden Schalteinrichtungen und der Relaisspule auf möglich Fehler vornehmen zu können, sollte das erfindungsgemaße Verfahren in regelmäßigen Zeitabstanden wiederholt werden.In order to be able to constantly monitor the two switching devices and the relay coil for possible errors, the method according to the invention should be repeated at regular intervals.
Vorteilhafterweise werden von der Ansteuereinrichtung je nach Zustand der Relaiskontakte unterschiedliche Prufsignale abgegeben .Advantageously, different test signals are emitted by the control device depending on the state of the relay contacts.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausfuhrungsbei- spielen naher erläutert. Hierzu zeigenThe invention will be explained in greater detail below with reference to exemplary embodiments. Show this
Figur 1 ein schematisches Blockschaltbild einer allgemeinen Ausfuhrungsform einer Schaltanordnung zum Ansteuern eines elektromagnetischen Relais,1 shows a schematic block diagram of a general embodiment of a switching arrangement for actuating an electromagnetic relay,
Figur 2 ein Schaltbild einer möglichen Ausfuhrungsform einer Schaltanordnung zum Ansteuern eines elektromagnetischen Relais,FIG. 2 shows a circuit diagram of a possible embodiment of a switching arrangement for actuating an electromagnetic relay,
Figur 3 mehrere Diagramme zur Erläuterung von beispielhaften Prufsignalen und die hierdurch hervorgerufenen Messspannungen und binaren Antwortsignale bei einer Überprüfung im stromlosen Zustand der Relaisspule,FIG. 3 shows a plurality of diagrams for explaining exemplary test signals and the measurement voltages and binary response signals produced thereby during a check in the currentless state of the relay coil,
Figur 4 ein VerfahrensablaufSchema zur Erläuterung eines Ausfuhrungsbeispiels einer Überprüfung im stromlosen Zustand der Relaisspule, Figur 5 eine Prüfsignalfolge für eine Überwachung im strom- durchflossenen Zustand der Relaisspule,FIG. 4 shows a method flow diagram for explaining an exemplary embodiment of a check in the de-energized state of the relay coil, FIG. 5 shows a test signal sequence for monitoring in the current-carrying state of the relay coil,
Figur 6 mehrere Diagramme zur Erläuterung von beispielhaf- ten Prufsignalen und die hierdurch hervorgerufenenFIG. 6 shows a plurality of diagrams for explaining exemplary test signals and the resulting test signals
Messspannungen und binaren Antwortsignale bei einer Überprüfung im stromdurchflossenen Zustand der Relaisspule undMeasuring voltages and binary response signals in a review in the current-carrying state of the relay coil and
Figur 7 ein VerfahrensablaufSchema zur Erläuterung eines Ausfuhrungsbeispiels einer Überprüfung im stromdurchflossenen Zustand der Relaisspule.FIG. 7 shows a method flowchart for explaining an exemplary embodiment of a check in the current-carrying state of the relay coil.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausfuh- rungsbeispiels einer Schaltanordnung zum Ansteuern eines elektromagnetischen Relais. Ein Ansteuerstromkreis des elektromagnetischen Relais umfasst in einem Strompfad 10 eine Reihenschaltung einer Relaisspule 11 mit einer ersten Schalteinrichtung 12a sowie einer zweiten Schalteinrichtung 12b, wobei die Schalteinrichtungen 12a und 12b in Figur 1 lediglich beispielhaft durch mechanische Schalteinrichtungen symbolisiert sind. Die Schalteinrichtungen 12a und 12b können durch mechanische Schalter oder Halbleiterschalter, wie beispielsweise Transistoren, gebildet sein.FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a switching arrangement for actuating an electromagnetic relay. A control circuit of the electromagnetic relay comprises in a current path 10 a series connection of a relay coil 11 with a first switching device 12a and a second switching device 12b, wherein the switching devices 12a and 12b are symbolized in Figure 1 only by way of example by mechanical switching devices. The switching devices 12a and 12b may be formed by mechanical switches or semiconductor switches, such as transistors.
Mit „V+" und „V-„ ist ein hohes bzw. niedriges Spannungsniveau angedeutet. Beispielsweise kann das hohe Spannungsniveau V+ bei 10 V liegen, wahrend das niedrige Spannungsniveau V- bei 0 V liegt. Die erste Schalteinrichtung 12a steht mit einem ersten Anschluss IIa der Relaisspule 11 auf der Seite des hohen Spannungsniveaus V+ in Verbindung, wahrend die zweite Schalteinrichtung 12b auf der Seite des niedrigen Spannungsniveaus V- mit einem zweiten Anschluss IIb der Relaisspule 11 in Verbindung steht. Die erste und die zweite Schalteinrichtung 12a und 12b stehen mit ihren Ansteuereingangen mit einer Ansteuereinrichtung 13 in Verbindung. Über die Ansteuereinrichtung 13 können die Schalteinrichtungen 12a und 12b ein- oder ausgeschaltet werden. Die Ansteuereinrichtung 13 ist zur Abgabe von Prufsigna- len an die Ansteuereingange der ersten und der zweiten Schalteinrichtung 12a und 12b eingerichtet, wie spater naher erläutert werden wird.For example, the high voltage level V + may be at 10 V while the low voltage level V- is at 0 V. The first switching device 12a is connected to a first terminal IIa the relay coil 11 on the side of the high voltage level V + in conjunction, while the second switching means 12b on the side of the low voltage level V- with a second terminal IIb of the relay coil 11 is in communication. The first and second switching devices 12a and 12b are connected to their drive inputs with a drive device 13 in connection. Via the drive device 13, the switching devices 12a and 12b can be switched on or off. The drive device 13 is set up to supply test signals to the drive input of the first and the second switching devices 12a and 12b, as will be explained in more detail later.
An der Verbindung des zweiten Anschlusses IIb der Relaisspule 11 mit der zweiten Schalteinrichtung 12b wird über einen Abzweig 14 eine Messspannung Umess abgegriffen und einer Umsetzeinrichtung 15 zugeführt. Die Umsetzeinrichtung 15 ist dazu eingerichtet, die Messspannung Umess in ein binaresAt the connection of the second terminal IIb of the relay coil 11 with the second switching device 12b, a measuring voltage U mess is tapped off via a branch 14 and fed to a converting device 15. The conversion device 15 is adapted to the measurement voltage U mess in a binary
Antwortsignal BS umzusetzen und dieses an ihrem Ausgang abzugeben. Das binare Antwortsignal BS wird einer Uberwachungs- emrichtung 16 zugeführt, die mit der Ansteuereinrichtung 13 Informationen austauschen kann. Die Uberwachungsemrichtung 16 kann entweder - wie in Figur 1 dargestellt - eine eigen- standige Einheit bilden oder aber - abweichend von der Darstellung in Figur 1 - in die Ansteuereinrichtung 13 integriert sein. Sowohl die Ansteuereinrichtung 13 als auch die Uberwachungsemrichtung 16 können einen Mikroprozessor oder einen anderen Logikbaustein (z.B. einen ASIC) aufweisen, der die ihre Funktionsweise steuert.Reply signal BS implement and deliver this at its output. The binary response signal BS is fed to a monitoring device 16, which can exchange information with the control device 13. The monitoring device 16 can either - as shown in FIG. 1 - form an independent unit or-in deviation from the representation in FIG. 1-can be integrated into the control device 13. Both the driver 13 and the monitor 16 may include a microprocessor or other logic device (e.g., an ASIC) that controls their operation.
Abweichend zur Darstellung in Figur 1 kann die Messspannung £/me„ auch an der Verbindung zwischen der ersten Schalteinrichtung 12a und dem ersten Anschluss der Relaisspule 11 angeordnet sein. Die im folgenden beschriebene Abfolge der Prufsignale zur Überwachung des Strompfades 10 ist in einem solchen Fall entsprechend umgekehrt auf die beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b zu verteilen, die unten beschriebenen Fehlerfalle sind ebenfalls entsprechend anzupassen. Im den folgenden Beispielen soll jedoch von einem Abgriff der Messspannung Ume„ gemäß Figur 1, also zwischen der zweiten Schalteinrichtung 12b und dem zweiten Anschluss der Relaisspule 11 ausgegangen werden.Notwithstanding the representation in FIG. 1, the measuring voltage ε / me "can also be arranged at the connection between the first switching device 12a and the first connection of the relay coil 11. The sequence of the test signals described below for monitoring the current path 10 is in such a case correspondingly reversed to the two Distribute switching devices 12a and 12b, the error trap described below are also adapted accordingly. In the following examples, however, a tapping of the measuring voltage U me "according to FIG. 1, that is to say between the second switching device 12b and the second connection of the relay coil 11, should be assumed.
In einer möglichen konkreteren Ausführungsform kann eine Schaltanordnung zum Ansteuern eines elektromagnetischen Re- lais beispielsweise wie in Figur 2 gezeigt aufgebaut sein. Für der Figur 1 entsprechende Komponenten werden in Figur 2 dieselben Bezugszeichen verwendet.In a possible more concrete embodiment, a switching arrangement for driving an electromagnetic relay can be constructed, for example, as shown in FIG. For components corresponding to FIG. 1, the same reference numerals are used in FIG.
In Figur 2 ist eine Relaisspule 11 gezeigt, die auf der Seite des hohen Spannungsniveaus V+ mit ihrem ersten Anschluss IIa mit einer ersten Schalteinrichtung 12a verbunden ist, wahrend der zweite Anschluss IIb der Relaisspule 11 auf der Seite des niedrigen Spannungsniveaus V- mit einer zweiten Schalteinrichtung 12b in Verbindung steht.FIG. 2 shows a relay coil 11 which is connected on the high voltage level V + side to a first switching device 12a with its first connection IIa, while the second connection IIb of the relay coil 11 is on the low voltage V- side with a second switching device 12b communicates.
Beispielhaft sind die Schalteinrichtungen 12a und 12b in Figur 2 als Halbleiterschalter in Form von Transistoren dargestellt.By way of example, the switching devices 12a and 12b are shown in FIG. 2 as semiconductor switches in the form of transistors.
Mittels einer gestrichelt dargestellten Umrandung ist eineBy means of a dashed outline is a
Gruppe von Schaltelementen angegeben, die der Umsetzeinrichtung 15 gemäß Figur 1 entspricht. Kernstuck der Umsetzeinrichtung 15 bildet bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 ein Spannungsteiler 22, der beispielhaft aus zwei ohmschen Wider- standen 22a und 22b besteht. Zwischen den beiden ohmschen Widerstanden 22a und 22b liegt ein Spannungsteilerabgriff 23, der einerseits mit dem Abzweig 14 für die Messspannung und andererseits mit einem Steuereingang einer weiteren Schalteinrichtung 24 in Verbindung steht.Specified group of switching elements, which corresponds to the conversion device 15 according to FIG. In the embodiment according to FIG. 2, the core piece of the conversion device 15 forms a voltage divider 22, which for example consists of two ohmic resistors 22a and 22b. Between the two ohmic resistors 22a and 22b is a Spannungssteilerabgriff 23, on the one hand with the branch 14 for the measuring voltage and on the other hand is in communication with a control input of a further switching device 24.
Eine parallel zu der Relaisspule 11 und der Schalteinrichtung 12a angeordnete Reihenschaltung 25 aus einem ohmschen Widerstand 25a und einer Diode 25b dient zum Abfangen von Überspannungen, die beim Unterbrechen des Stromflusses durch die Relaisspule 11 entstehen können. Ein weiterer ohmscher Widerstand 26 dient zur Einstellung des Spannungsniveaus des bina- ren Antwortsignals BS.A series circuit 25, which is arranged parallel to the relay coil 11 and the switching device 12a and consists of an ohmic resistor 25a and a diode 25b, serves to intercept overvoltages that may arise when the current flow through the relay coil 11 is interrupted. Another ohmic resistor 26 is used to adjust the voltage level of the binary response signal BS.
An der Verbindung der ersten Schalteinrichtung 12a mit dem ersten Anschluss IIa der Relaisspule 11 ist ein Anschluss eines ersten Dampfungskondensators 27a verbunden, der mit seinem anderen Anschluss auf dem niedrigen Spannungsniveau V- liegt. Entsprechend ist an der Verbindung zwischen der zweiten Schalteinrichtung 12b und dem zweiten Anschluss IIb der Relaisspule 11 mit seinem einen Anschluss ein zweiter Dampfungskondensator 27b verbunden, dessen zweiter Anschluss ebenfalls auf dem niedrigen Spannungsniveau V- liegt.At the connection of the first switching device 12a with the first terminal IIa of the relay coil 11, a terminal of a first Dampfungskondensators 27a is connected, which lies with its other terminal at the low voltage level V-. Accordingly, at the connection between the second switching device 12b and the second terminal IIb of the relay coil 11 is connected to its one terminal, a second Dampfungskondensator 27b, whose second terminal is also at the low voltage level V-.
Im Folgenden soll die Funktionsweise der in Figur 2 dargestellten Schaltanordnung, insbesondere hinsichtlich der Überprüfung der beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b und der Relaisspule 11 auf mögliche Fehler, naher erläutert werden. Hierzu wird außer auf Figur 2 auch auf die Figuren 3 bis 7 Bezug genommen.In the following, the operation of the circuit arrangement shown in Figure 2, in particular with regard to the review of the two switching devices 12a and 12b and the relay coil 11 for possible errors, will be explained in more detail. For this purpose, reference is also made to FIGS. 3 to 7, with the exception of FIG.
Die Ansteuereinrichtung 13 dient zunächst dazu, durch gleich- zeitiges Offnen bzw. Schließen der Schalteinrichtungen 12a und 12b einen Stromfluss durch die Relaisspule 1 herzustellen oder diesen zu unterbrechen. Durch gleichzeitiges Schließen der beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b wird ein Stromfluss durch die Relaisspule 11 hergestellt, wodurch sich ein entsprechendes Magnetfeld in der Relaisspule 11 entwickelt und ab einer gewissen Magnetfeldstarke, eine Veränderung des Zustandes der (nicht dargestellten) Relaiskontakte des elektromagnetischen Relais bewirkt. Um den Stromfluss in der Relaisspule zu unterbrechen öffnet die Ansteuereinrichtung 13 die beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b, so dass sich das von der Relaisspule 11 erzeugte Magnetfeld wieder abbaut. Reicht die von dem Magnetfeld erzeugte Feldstarke nicht mehr aus, um die Relaiskontakte in ihrer Stellung zu halten, gehen diese - beispielsweise durch Federkrafteinwirkung - in ihre normale Stellung über.The control device 13 initially serves to establish a current flow through the relay coil 1 or to interrupt it by simultaneously opening or closing the switching devices 12a and 12b. By simultaneous closing of the two switching devices 12a and 12b, a current flow through the relay coil 11 is produced, whereby a developed corresponding magnetic field in the relay coil 11 and from a certain magnetic field strength, causing a change in the state of the (not shown) relay contacts of the electromagnetic relay. In order to interrupt the flow of current in the relay coil, the control device 13 opens the two switching devices 12a and 12b, so that the magnetic field generated by the relay coil 11 degrades again. If the field strength generated by the magnetic field is no longer sufficient to hold the relay contacts in their position, they go over to their normal position, for example due to the action of a spring force.
Für den Fall, dass ein Fehler in einer der beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b oder der Relaisspule 11 vorliegt, kann die ordnungsgemäße Ansteuerung der Relaisspule 11 und damit des an den Relaiskontakten angeordneten Schaltstromkreises nicht mehr gewährleistet werden. Für den beispielhaften Fall, dass es sich bei dem elektromagnetischen Relais um ein Kommandorelais zum Ansteuern eines elektrischen Leistungsschal- ters handelt, kann durch eine solche Fehlfunktion beispielsweise eine ungewollte Fehlauslosung des Leistungsschalters hervorgerufen oder eine gewollte Auslosung des Leistungsschalters verhindert werden. Deswegen findet eine Überprüfung des aus den beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b und der Relaisspule bestehenden Strompfades 10 statt. Abhangig davon, ob sich die Relaisspule 11 im stromlosen oder stromdurchflos- senen Zustand, werden seitens der Ansteuereinrichtung 13 an die Schalteinrichtungen 12a und 12b unterschiedliche Prufsig- nale P_A, P_B abgegeben, die eine Veränderung des Spannungs- niveaus am Abzweig 14 zur Folge haben.In the event that there is a fault in one of the two switching devices 12a and 12b or the relay coil 11, the proper control of the relay coil 11 and thus of the arranged on the relay contacts switching circuit can no longer be guaranteed. For the exemplary case in which the electromagnetic relay is a command relay for driving an electric circuit breaker, such a malfunction can cause, for example, an unwanted tripping of the circuit breaker or a deliberate triggering of the circuit breaker can be prevented. Therefore, a check of the existing of the two switching devices 12a and 12b and the relay coil current path 10 takes place. Depending on whether the relay coil 11 is in the de-energized or current-carrying state, different test signals P_A, P_B are output by the control device 13 to the switching devices 12a and 12b, which result in a change in the voltage level at the branch 14.
Die an diesem Abzweig 14 anliegende Messspannung UmeiS wird der Umsetzeinrichtung 15 zugeführt, wo sie in ein binares Antwortsignal BS umgesetzt wird. Der Verlauf des binaren Antwortsignals BS wird von der Uberwachungseinrichtung 16 mit einem erwarteten Verlauf verglichen, und es wird ein Fehler im Strompfad 10 erkannt, wenn der erwartete Verlauf und der tatsachliche Verlauf des binaren Antwortsignals BS voneinander abweichen. Um den erwarteten Verlauf und den tatsachlichen Verlauf des binaren Antwortsignals BS miteinander vergleichen zu können, ist die Uberwachungseinrichtung 16 in der Lage, mit der Ansteuereinrichtung 13 Informationen auszutau- sehen, um beispielsweise über den Beginn der Absendung der Prufsignale P__A, P_B an die beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b informiert zu sein.The voltage applied to this branch 14 measuring voltage U meiS is fed to the converting device 15, where it is in a binary Response signal BS is implemented. The course of the binary response signal BS is compared by the monitoring device 16 with an expected course, and an error in the current path 10 is detected if the expected course and the actual course of the binary response signal BS differ from each other. In order to be able to compare the expected course and the actual course of the binary response signal BS with one another, the monitoring device 16 is able to use the control device 13 to provide information, for example about the beginning of sending the check signals P__A, P_B to the two switching devices 12a and 12b to be informed.
Wenn die Uberwachungseinrichtung 16 einen Fehler im Strompfad 10 erkennt, kann eine entsprechende Fehlermeldung abgegeben werden, die einen Betreiber eines Gerätes, in dem das elektromagnetische Relais eingebaut ist, über den Fehler informiert. Der Betreiber des entsprechenden Gerätes kann daraufhin die entsprechende fehlerbehaftete Baugruppe austauschen, noch bevor es zu einer tatsachlichen Fehlfunktion des elektromagnetischen Relais kommen kann.If the monitoring device 16 detects an error in the current path 10, a corresponding error message can be issued that informs an operator of a device in which the electromagnetic relay is installed, about the error. The operator of the corresponding device can then replace the corresponding faulty module, even before it can lead to an actual malfunction of the electromagnetic relay.
Eine Überprüfung des Strompfades 10 auf mögliche Fehler kann sowohl im stromlosen als auch im stromdurchflossenen Zustand der Relaisspule und entsprechend bei ausgeschalteten oder eingeschalteten Relaiskontakten erfolgen, ohne den Zustand der Relaiskontakte dabei zu beeinflussen.A check of the current path 10 for possible errors can be carried out both in the currentless and in the current-carrying state of the relay coil and correspondingly switched off or switched relay contacts, without affecting the state of the relay contacts thereby.
Im Folgenden soll zunächst anhand der Figuren 2, 3 und 4 er- läutert werden, wie eine Überprüfung des Strompfades 10 bei (gewollt) stromloser Relaisspule erfolgen kann.In the following, it will first be explained, with reference to FIGS. 2, 3 and 4, how a check of the current path 10 can take place in the case of (intentionally) a currentless relay coil.
In Figur 3 sind hierzu in den beiden oberen Diagrammen die Verlaufe der Prufsignale P_A und P B gezeigt, wahrend in den folgenden zehn Diagrammen jeweils auf der linken Seite die Messspannungen, die am Abzweig 14 anliegen, für den fehlerfreien Fall sowie für verschiedene Fehlerfalle gezeigt, wahrend auf der rechten Seite jeweils die aus den jeweiligen Messspannungen resultierenden binaren Antwortsignale für den fehlerfreien Fall sowie für verschiedene Fehlerfälle dargestellt sind.In FIG. 3, the course of the test signals P_A and PB are shown for this purpose in the two upper diagrams, while in the two upper diagrams The following ten diagrams each on the left side of the measuring voltages applied to the branch 14, shown for the error-free case and for various error cases, while shown on the right side of each of the respective measured voltages resulting binary response signals for error-free case and for various error cases are.
Wie Figur 3 entnehmbar ist, wird zum Starten eines Prufdurch- laufs zunächst der zweiten Schalteinrichtung 12b ein Prufsig- nal P_B zugeführt. Dieses Prufsignal P_B bringt die zweite Schalteinrichtung 12b in ihren geschlossenen Zustand.As can be seen from FIG. 3, a test signal P_B is first supplied to the second switching device 12b to start a test run. This check signal P_B brings the second switching device 12b into its closed state.
Die Dauer des Prufsignals P_B ist hierbei so beschaffen, dass auch für den Fall, dass die erste Schalteinrichtung 12a aufgrund eines Fehlers dauerhaft kurzgeschlossen sein sollte, die Dauer eines dann durch die Relaisspule 11 resultierenden Stromflusses keine Auswirkung auf den Zustand der Relaiskontakte hat. Die Dauer des Prufsignals P_B muss daher geringer sein als die bereits früher erläuterte Ansprechzeit des Relais, üblicherweise kann die Dauer eines Prufsignals hierfür zwischen einer unteren und einer oberen Grenze gewählt werden, wobei die untere Grenze diejenige Zeit angibt, die benotigt wird, um in der Umsetzeinrichtung 15 ein korrektes bina- res Antwortsignal zu generieren und die obere Grenze in ausreichend sicherem Abstand von der Ansprechzeit des Relais liegen sollte. Beispielsweise kann der möglich Bereich für die Zeitdauer der Prufsignale zwischen etwa 40 und etwa 200μs liegen .The duration of the test signal P_B is in this case such that, even in the event that the first switching device 12a should be permanently short-circuited due to an error, the duration of a current flow resulting from the relay coil 11 has no effect on the state of the relay contacts. The duration of the test signal P_B must therefore be less than the response time of the relay already explained earlier. Normally, the duration of a test signal can be chosen between a lower and an upper limit, the lower limit indicating the time required to be used in the test Umsetzzeinrichtung 15 to generate a correct binary response signal and the upper limit should be at a sufficiently safe distance from the response time of the relay. For example, the possible range for the duration of the test signals may be between about 40 and about 200 μs.
Wie Figur 3 entnehmbar ist, wird die Abgabe des Prufsignals P_B an die zweite Schalteinrichtung 12b nach einer solchermaßen gewählten kurzen Zeitdauer wieder beendet und es folgt eine Signalpause, wahrend der kein Prufsignal an die Schalt- einrichtungen 12a oder 12b abgegeben wird. Auf die Schaltpause folgend wird ein weiteres Prufsignal P_A an die erste Schalteinrichtung 12a abgegeben, das ein Schließen der Schalteinrichtung 12a bewirkt. Auch das Prufsignal P_A muss hinsichtlich seiner Zeitdauer derart kurz beschaffen sein, dass selbst wenn sich die zweite Schalteinrichtung 12b fehlerhafterweise in einem dauerhaft kurzgeschlossenen Zustand befinden sollte, der Zustand der Relaiskontakte nicht beein- flusst wird. Die Zeitdauer des Prufsignals P_A muss deshalb auch unterhalb der Ansprechzeit des Relais liegen.As can be seen from FIG. 3, the delivery of the test signal P_B to the second switching device 12b is ended again after such a short period of time has been selected, followed by a signal pause, during which no test signal is applied to the switching device. facilities 12a or 12b is delivered. Following the switching pause another Prufsignal P_A is delivered to the first switching device 12a, which causes a closing of the switching device 12a. The test signal P_A must also be so short in terms of its duration that even if the second switching device 12b erroneously should be in a permanently short-circuited state, the state of the relay contacts is not affected. The duration of the test signal P_A must therefore also be below the response time of the relay.
Nach Beendigung dieser Prüfsignalfolge ist der Prufdurchlauf beendet; nach einer beliebigen Pause kann ein weiterer Prufdurchlauf gestartet werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass alle 250μs ein erneuter Prufdurchlauf initiiert wird .After completion of this test signal sequence of the test run is completed; after another pause another test run can be started. For example, it can be provided that a renewed test run is initiated every 250 μs.
Die in der zweiten Zeile der Figur 3 angeordneten Diagramme zeigen den Verlauf der Messspannung U^e r s r s für den Fall, dass sich sowohl die Schalteinrichtungen 12a und 12b als auch die Relaisspule 11 in einem korrekten, also fehlerfreien, Zustand befinden (korr = korrekt) . Der Verlauf der Messspannung t/*°" soll nun unter Hinzunahme der Figur 2 erläutert werden. Hierzu wird davon ausgegangen, dass die beiden Schalteinrich- tungen 12a und 12b einwandfrei funktionieren und sich zunächst beide im gesperrten Zustand befinden.Arranged in the second line of Figure 3 are graphs showing the profile of the measurement voltage U ^ e r s r s for the case that both the switching devices 12a and 12b as well as the relay coil 11 are located in a correct, that is error-free state (corr = correct). The course of the measuring voltage t / * ° "will now be explained with reference to Figure 2. For this purpose, it is assumed that the two switching devices 12a and 12b function perfectly and that both are initially in the locked state.
Zunächst befindet sich die Messspannung U^e"s auf einem mittleren, durch den Spannungsteiler 22 vorgegebenen Span- nungsniveau. Das binare Antwortsignal BSk0" befindet sich auf einem hohen Pegel, da die Messspannung £/*"" ausreicht, um die weitere Schalteinrichtung 24 durchzusteuern. Durch die Abgabe des Prufsignals P_B an die zweite Schalteinrichtung 12b wird die Schalteinrichtung 12b geschlossen und die MessspannungFirst, the measurement voltage U ^ e " s is on a mean voltage level predetermined by the voltage divider 22. The binary response signal BS k0 " is at a high level, since the measurement voltage ε "* is sufficient for the further switching device 24 durchzusteuern. By the levy of the test signal P_B to the second switching device 12b, the switching device 12b is closed and the measurement voltage
Ok°"s am Abzweig 14 wird auf das niedrige Spannungsniveau V- gezogen, da die zweite Schalteinrichtung 12b den unteren Wi- derstand 22b des Spannungsteilers 22 überbrückt. Dem Verlauf der Messspannung U^ in Figur 3 kann somit ein sprunghaftes K O ° "s is pulled to the low voltage level V- at the branch 14, because the second switching device 12b to the lower resistor Wi 22b of the voltage divider 22 bridged. The profile of the measurement voltage U M in Figure 3 can thus be an abrupt
Absinken entnommen werden, sobald das Prufsignal P_B die Schalteinrichtung 12b schließt. Entsprechend sinkt das binareBe dropped when the test signal P_B the switching device 12b closes. Accordingly, the binary sinks
Antwortsignal BSkorr auf einen niedrigen Pegel ab, da die wei- tere Schalteinrichtung aufgrund der niedrigen anliegendenResponse signal BS korr to a low level, since the further switching device due to the low-lying
Messspannung Uk°^s sperrt. Nach Beendigung des Prufsignals P_B geht die zweite Schalteinrichtung 12b wieder in den gesperrten Zustand über und die zuvor entladenen Dampfungskondensa- toren 27a und 27b werden über den oberen Widerstand 22a des Spannungsteilers 22 aufgeladen. Bei ausreichender Dimensionierung der Dampfungskondensatoren 27a und 27b und des ohm- schen Widerstandes 22a des Spannungsteilers, geschieht dieser Ladungsvorgang jedoch derart langsam, dass ein Anstieg der Messspannung U^ wahrend der Signalpause kaum bemerkbar ist. Der Anstieg der Messspannung {/*"" ist zumindest nicht ausreichend, um die weitere Schalteinrichtung 24 der Umsetzeinrichtung 15 in ihren stromdurchlassigen Zustand zu überfuhren, so dass das binare Antwortsignal BSk"n wahrend der Signalpause weiter auf dem niedrigen Pegel verharrt. Wenn nach der Sig- nalpause das Prufsignal P_A auf die erste Schalteinrichtung 12a einwirkt und diese in ihren stromdurchlassigen Zustand bringt, werden die Dampfungskondensatoren 27a und 27b vergleichsweise schnell aufgeladen, da der obere Widerstand 22a des Spannungsteilers 22 überbrückt ist und das hohe Span- nungsniveau V+ direkt an den Dampfungskondensatoren 27a undMeasuring voltage U k ° ^ s blocks. After completion of the test signal P_B, the second switching device 12b again switches to the blocked state and the previously discharged damping capacitors 27a and 27b are charged via the upper resistor 22a of the voltage divider 22. With adequate dimensioning of the steaming capacitors 27a and 27b and the ohmic resistor 22a of the voltage divider, however, this charging process takes place so slowly that an increase in the measuring voltage U ^ during the signal pause is barely noticeable. The increase in the measuring voltage {/ * "" is at least not sufficient to cause the further switching device 24 of the converter 15 to be in its current-passing state, so that the binary response signal BS k " n remains at the low level during the signal pause When the signal pause P_A acts on the first switching device 12a and brings it into its current-passing state, the damping capacitors 27a and 27b are charged comparatively quickly since the upper resistor 22a of the voltage divider 22 is bypassed and the high voltage level V + is directly applied the Dampfungskondensatoren 27 a and
27b anliegt. Diesen schnellen Ladevorgang erkennt man auch am Verlauf der Messspannung UZL > der wahrend der Abgabe des zweiten Messsignals P_A steil ansteigt. Schließlich liegt die Messspannung £/OT°" auf dem hohen Spannungsniveau V+ . Sobald die Messspannung £/*°" einen Pegel erreicht hat, der die wei- tere Schalteinrichtung 24 zum Durchschalten veranlasst, steigt dass binare Antwortsignal BSkorr sprunghaft auf seinen hohen Pegel an. Wird die Abgabe des ersten PrüfSignals P_A nach Ablauf der entsprechenden Zeitdauer beendet, stellt sich nach Entladung der Dampfungskondensatoren 27a und 27b über den unteren Widerstand 22b des Spannungsteilers 22 am Abzweig 14 wieder auf das entsprechend des Spannungsteilers 22 vorbestimmte mittlere Spannungsniveau ein.27b is present. This fast charging process can also be recognized on the Course of the measurement voltage UZL > which rises steeply during the delivery of the second measurement signal P_A. Finally, the measurement voltage "au f the high voltage level V +. As soon as the measuring voltage £ / * ° 'is £ / OT ° has reached a level which causes the WEI tere switching device 24 for switching through that binary response signal BS increases corr abruptly to its high Level on. If the delivery of the first test signal P_A ends after the corresponding time has elapsed, the discharge capacitors 27a and 27b are again energized via the lower resistor 22b of the voltage divider 22 at the branch 14 to the predetermined mean voltage level corresponding to the voltage divider 22.
Wie bereits im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert, wird das binare Antwortsignal an die Uberwachungsemrichtung 16 übertragen, die den Verlauf des binaren Antwortsignals mit einem erwarteten Verlauf vergleicht. Ein solcher Vergleich kann entweder kontinuierlich wahrend des gesamten Prufdurchlaufs durchgeführt werden oder er kann diskontinuierlich nur an be- stimmten charakteristischen Zeitpunkten erfolgen, um einerseits Rechenkapazitat der Uberwachungsemrichtung einzusparen und andererseits unsensibel für unbedeutende Abweichungen des binaren Antwortsignals vom erwarteten Verlauf zu sein, die nicht auf einen Fehler im Strompfad 10 hindeuten wurden.As already explained in connection with FIG. 2, the binary response signal is transmitted to the monitoring device 16, which compares the course of the binary response signal with an expected course. Such a comparison can either be carried out continuously during the entire test run or it can be discontinuous only at certain characteristic times in order to save the computation capacity of the monitoring device and to be insensitive to insignificant deviations of the binary response signal from the expected curve Errors in rung 10 were suggestive.
In Figur 3 sind hierzu zwei Uberwachungszeitpunkte ti und t2 eingetragen, die im Verlauf der binaren Antwortsignale jeweils mit Kreisen angedeutet sind. Für den korrekten Verlauf des binaren Antwortsignals muss sich folglich beim Messzeit- punkt ti ein niedriger Signalpegel und beim Messzeitpunkt t2 ein hoher Signalpegel einstellen. Erkennt die Uberwachungs- einrichtung 16 den korrekten Verlauf anhand der zu diesen Zeitpunkten gemessenen Signalpegel, so schließt sie auf einen fehlerfreien Strompfad 10 und unternimmt keine weiteren Handlungen, bis der nächste Prufdurchlauf eingeleitet wird.In Figure 3, this two Uberwachungszeitpunkte ti and t 2 are registered, which are indicated in the course of the binary response signals each with circles. For the correct course of binary response signal to a low signal level must consequently the measurement time ti and the time of measurement t 2 set a high signal level. If the monitoring device 16 detects the correct course on the basis of the signal levels measured at these times, it closes to one faultless current path 10 and does not take any further action until the next test run is initiated.
Im Folgenden sollen die Verlaufe der jeweiligen Messspannun- gen und der daraus resultierenden binaren Antwortsignale für die Fehlerfalle diskutiert werden, dass eine der beiden Schalteinrichtungen 12a oder 12b dauerhaft kurzgeschlossen ist oder dauerhaft sperrt oder ein Leitungsbruch in der Re- laisspule 11 vorliegt.In the following, the course of the respective measured voltages and the resulting binary response signals for the error trap are to be discussed, such that one of the two switching devices 12a or 12b is permanently short-circuited or permanently blocked or a line break exists in the relay coil 11.
Zunächst soll der Fehlerfall Fl betrachtet werden, dass die zweite Schalteinrichtung 12b aufgrund eines Fehlers dauerhaft sperrt. In diesem Fall hat die Abgabe eines PrüfSignals P_B an die zweite Schalteinrichtung 12b keinerlei Effekt, da die dauerhaft sperrende Schalteinrichtung 12b hierdurch nicht in einen stromdurchlassigen Zustand gebracht werden kann. Folglich verharrt die entsprechende Messspannung U^]n auf dem durch den Spannungsteiler 22 eingestellten mittleren Spannungsniveau und sinkt nicht, wie nach dem gestrichelt angege- benen Verlauf der korrekten Messspannung U^k s erwartet, auf das niedrige Spannungsniveau V- ab. Entsprechend verharrt auch das binare Antwortsignal BShl auf seinem hohen Pegel.First, the error case Fl is to be considered that the second switching device 12b blocks permanently due to an error. In this case, the delivery of a test signal P_B to the second switching device 12b has no effect, since the permanently blocking switching device 12b can not be brought into a current-passing state thereby. Consequently, the corresponding measured voltage U ^] n remains at the value set by the voltage divider 22 average voltage level and does not decrease as expected by the dashed angege- surrounded course of the correct test voltage U ^ k s, to the low voltage level V- from. Accordingly, the binary response signal BS hl remains at its high level.
Wahrend der Signalpause wird kein Prufsignal an die Schalteinrichtungen 12a oder 12b abgegeben, so dass sich die Mess- Spannung U™„ und das resultierende binare Antwortsignal BSF] entsprechend nicht andern. Durch die Abgabe des Prufsignals P_A an die erste Schalteinrichtung 12a wird diese - da sie korrekt funktioniert - in ihren stromdurchlassigen Zustand gebracht, wodurch sich die am Abzweig 14 anliegende Messspan- nung nach Aufladung der Dampfungskondensatoren 27a und 27b auf das hohe Spannungsniveau V+ anhebt. Für den Verlauf des binaren Antwortsignals BSFl hat dieses Anheben der Messspan- nung U™„ auf das hohe Spannungsniveau V+ jedoch keinen Em- fluss, da sich das binare Antwortsignal BS bereits auf seinem hohen Pegel befindet. Nach Beendigung des PrüfSignals P_A sperrt die erste Schalteinrichtung 12a wieder und die Damp- fungskondensatoren 27a und 27b entladen sich auf das durch den Spannungsteiler 22 vorbestimmte mittlere Spannungsniveau. Die Uberwachungseinπchtung 16 erfasst folglich wahrend desDuring the signal pause no test signal is delivered to the switching devices 12a or 12b, so that the measuring voltage U ™ "and the resulting binary response signal BS F] do not change accordingly. As a result of the delivery of the test signal P_A to the first switching device 12a, since it functions correctly, it is brought into its current-passing state, as a result of which the measuring voltage applied to the branch 14 rises to the high voltage level V + after the steaming capacitors 27a and 27b have been charged. For the course of the binary response signal BS Fl , this raising of the measuring span However, there is no influence on the high voltage level V + since the binary response signal BS r 1 is already at its high level. After completion of the test signal P_A, the first switching device 12a turns off again, and the vaporization capacitors 27a and 27b discharge to the middle voltage level predetermined by the voltage divider 22. The monitoring device 16 thus detects during the
Prufdurchlaufs ein binares Antwortsignal BSF] , das dauerhaft auf dem hohen Pegel liegt. Bei diskontinuierlicher Betrach- tung zu den Zeitpunkten ti und t2 erkennt die Uberwachungs- emrichtung 16 zum Zeitpunkt ti eine Abweichung des binarenPrufdurchlaufs a binary response signal BS F] , which is permanently at the high level. With discontinuous consideration at the times ti and t 2 , the monitoring device 16 detects a deviation of the binary at the time ti
Antwortsignals BSfi vom erwarteten Verlauf (gestrichelt angegeben) , da das binare Antwortsignal BSFi auf einem hohenResponse signal BS fi from the expected course (indicated by dashed lines), since the binary response signal BS Fi at a high
Pegel und nicht wie erwartet auf einem niedrigen Pegel liegt. Hieraus schließt die Uberwachungsemrichtung 16 auf einenLevel and not as expected at a low level. From this, the monitoring device 16 closes on a
Fehler im Strompfad 10 und gibt ein Fehlersignal ab, um den Betreiber eines das elektromagnetische Relais enthaltenden elektrischen Gerätes zu warnen.Error in the current path 10 and outputs an error signal to warn the operator of an electrical device containing the electromagnetic relay.
Als nächstes soll der Fehlerfall F2 betrachtet werden, dass die zweite Schalteinrichtung 12b dauerhaft kurzgeschlossen ist, so dass ein Stromfluss über die Schalteinrichtung 12b standig möglich ist. Die für diesen Fall am Abzweig 14 anliegende Messspannung U™M liegt bereits vor Beginn des Prufdurchlaufes wegen der kurzgeschlossenen Schalteinrichtung 12b auf dem niedrigen Spannungsniveau V-. Ein Einschalten des Prufsignals P_B hat hierauf keinen Einfluss, da die Schalteinrichtung sich ohnehin im geöffneten Zustand befindet. Das resultierende binare Antwortsignal BSh2 liegt folglich vor Beginn des Prüfdurchlaufes sowie wahrend der Abgabe des Prufsignals P_B dauerhaft auf seinem niedrigen Pegel. Wahrend der Signalpause ändert sich der Zustand sowohl der Messspannung ^mL a-Ls auch des binaren Antwortsignals BSri nicht, da die kurzgeschlossene Schalteinrichtung 12b den Abzweig 14 dauerhaft auf dem niedrigen Spannungsniveau V- halt. Hieran kann auch die Abgabe des Prufsignals P_A an die erste Schaltein- richtung 12a nichts andern; der Abzweig 14 verharrt auch bei geschlossener Schalteinrichtung 12a durch die kurzgeschlossene Schalteinrichtung 12b dauerhaft auf dem unteren Spannungsniveau V-. Aus diesem Fehlerfall F2 wird die Bedeutung der Zeitdauer der Prufsignale erkennbar, da bei einem zu lang dimensionierten Prufsignal P_A bei dauerhaft kurzgeschlossener Schalteinrichtung 12b die Ansprechzeit des Relais überschritten wurde und somit der Zustand der Relaiskontakte ungewollt verändert werden wurde. Nur durch die entsprechend kurze Abgabe des Prufsignals P_A kann erreicht werden, dass zwar einerseits eine Erfassung des Binarsignals BSF2 möglich ist, aber andererseits die Ansprechzeit des Relais nicht überschritten wird, so dass sich der Zustand der Relaiskontakte nicht ändert. Der Uberwachungseinπchtung 16 wird in diesem Fehlerfall F2 ein dauerhaft auf niedrigem Pegel lie- gendes binares Antwortsignal BSF2 zugeführt. Bei diskreterNext, the fault case F2 is to be considered that the second switching device 12b is permanently short-circuited, so that a current flow through the switching device 12b is constantly possible. The voltage applied to the branch 14 for this case U ™ M is already before the start of the Prufdurchlaufes because of the shorted switching device 12b at the low voltage level V-. Switching on the test signal P_B has no influence on this, since the switching device is in the opened state anyway. Consequently, the resulting binary response signal BS h2 is permanently at its low level before the beginning of the test run as well as during the delivery of the test signal P_B. During the signal pause, the state of both the measuring voltage changes M L a -L s auc h the binary response signal BS ri not because the shorted switching device 12 b the branch 14 permanently on the low voltage level V- stop. The delivery of the test signal P_A to the first switching device 12a can not change this; the branch 14 remains permanently at the lower voltage level V- even when the switching device 12a is closed by the short-circuited switching device 12b. The significance of the duration of the test signals can be recognized from this error case F2, since the response time of the relay was exceeded in the case of a test circuit signal P_A which was too long when the switching device 12b was permanently short-circuited and thus the state of the relay contacts was changed unintentionally. Only by the correspondingly short output of the test signal P_A can be achieved, that on the one hand a detection of the binary signal BS F2 is possible, but on the other hand, the response time of the relay is not exceeded, so that the state of the relay contacts does not change. The monitoring device 16 is supplied with a permanently low-level binary response signal BS F2 in this error case F2. At more discreet
Betrachtung des binaren Antwortsignals BSri zu den Zeitpunkten ti und t2 wird eine Abweichung zum Zeitpunkt t2 erkannt, wo das binare Antwortsignal BS12 anstelle auf dem erwarteten hohen Pegel auf niedrigem Pegel liegt. Die Uberwachungsein- richtung 16 gibt daher ein Fehlersignal zur Anzeige eines Fehlers im Strompfad 10 ab.Considering the binary response signal BS ri at the times ti and t 2 , a deviation is detected at the time t 2 , where the binary response signal BS 12 is at a low level instead of the expected high level. The monitoring device 16 therefore emits an error signal for indicating a fault in the current path 10.
Der nächste Fehlerfall F3 umfasst die beiden Fehler, dass die Schalteinrichtung 12a dauerhaft sperrt oder ein Leitungsbruch in der Relaisspule 11 vorliegt (oder beides), so dass ein Stromfluss über die Relaisspule 11 nicht möglich ist. Die Messspannung £/£/„ startet in diesem Fall auf dem durch den Spannungsteiler 22 vorbestimmten mittleren Spannungspotential und sinkt bei Abgabe des Prufsignals P_B aufgrund der dann kurzgeschlossenen zweiten Schalteinrichtung 12b auf das niedrige Spannungsniveau ab. Entsprechend fallt das binare Ant- wortsignal BSF3 auf seinen niedrigen Pegel. Wahrend derThe next fault F3 includes the two faults that the switching device 12a permanently locks or a line break in the relay coil 11 is present (or both), so that a current flow through the relay coil 11 is not possible. The measurement voltage £ / £ / "starts in this case on the by the Voltage divider 22 predetermined average voltage potential and drops at the delivery of the Prufsignals P_B due to the then shorted second switching device 12b to the low voltage level. Accordingly, the binary response signal BS F3 drops to its low level. During the
Signalpause laden der Dampfungskondensator 27b (bei Leitungsbruch in der Relaisspule 11) oder beide Dämpfungskondensatoren 27a und 27b (bei dauerhaft gesperrter erster Schalteinrichtung 12a) über den oberen Widerstand 22a des Spannungs- teilers 22 wieder auf, wobei dieser Aufladevorgang wie bereits erwähnt derart langsam geschieht, dass keine Änderung des Zustandes der weiteren Schalteinrichtung 24 erfolgt. Das binare Antwortsignal BSF3 liegt folglich weiter auf niedrigemSignal Pause load the Dampfungskondensator 27b (in case of line break in the relay coil 11) or both damping capacitors 27a and 27b (with permanently locked first switching device 12a) on the upper resistor 22a of the voltage divider 22 again, this charging process as mentioned above is so slow, that no change in the state of the other switching device 24 takes place. The binary response signal BS F3 is therefore still low
Pegel. Da in dem hier betrachteten Fehlerfall F3 entweder die erste Schalteinrichtung 12a oder die Relaisspule 11 (oder beide) dauerhaft sperren, kann die Abgabe eines Prufsignals P_A an die erste Schalteinrichtung 12a keinen Stromfluss durch die Schalteinrichtung 12a und die Relaisspule 11 erzeugen, so dass der Ladevorgang der Dampfungskondensatoren 27a und 27b über den Widerstand 22a entsprechend langsam fortgesetzt wird, so dass auch wahrend der Abgabe des Prufsignals P_A die am Abzweig 14 anliegende Messspannung UF^s nicht ausreicht, um die weitere Schalteinrichtung 24 durchzusteuern. Das binare Antwortsignal BSF3 verharrt folglich auf niedrigem Pegel. Der Uberwachungseinrichtung 16 wird zu den Zeitpunkten ti und t2 jeweils ein niedriger Pegel des binaren Antwortsignals BSFi zugeführt, so dass sie zum Zeitpunkt t2 eine Abweichung vom erwarteten Verlauf feststellt und ein Fehlersignal abgibt .Level. Since in the error case F3 considered here, either the first switching device 12a or the relay coil 11 (or both) permanently disable, the delivery of a test signal P_A to the first switching device 12a can not generate a current flow through the switching device 12a and the relay coil 11, so that the charging process the Dampfungskondensatoren continues correspondingly slowly through the resistor 22a 27a and 27b, so that even during the discharge of the voltage present at Prufsignals P_A branch 14 measurement voltage U F ^ s is not sufficient in order to control the further switching device 24th The binary response signal BS F3 consequently remains at a low level. The monitoring device 16 is supplied at the times ti and t 2 respectively a low level of the binary response signal BS Fi so that it detects a deviation from the expected course at time t2 and emits an error signal.
Schließlich soll der Fehlerfall F4 betrachtet werden, dass die erste Schalteinrichtung 12a dauerhaft kurzgeschlossen ist. Da in diesem Fall der obere Widerstand 22a des Spannungsteilers 22 dauerhaft überbrückt ist, startet die Messspannung C/™„ in diesem Fall bereits vor Beginn des Prüfdurchlaufs auf dem hohen Spannungsniveau V+ . Entsprechend liegt das binare Antwortsignal BS1"4 auf dem hohen Pegel. EineFinally, the fault case F4 should be considered that the first switching device 12a permanently short-circuited is. In this case, since the upper resistor 22a of the voltage divider 22 is permanently bypassed, in this case, the measurement voltage C / ™ starts already at the high voltage level V + before the start of the test run. Accordingly, the binary response signal BS 1 "4 is at the high level
Abgabe des Prufsignals P_B schließt die zweite Schalteinrichtung 12b und senkt somit das Spannungsniveau am Abzweig 14 auf das niedrige Spannungsniveau V- ab. Diesen Sprung erkennt man entsprechend am Verlauf der Messspannung Um'4 ss und auch an dem daraus resultierenden binaren Antwortsignal BSr4. NachOutput of the test signal P_B closes the second switching device 12b and thus lowers the voltage level at the branch 14 to the low voltage level V-. This jump can be recognized correspondingly on the course of the measuring voltage U m ' 4 ss and also on the resulting binary response signal BS r4 . To
Beendigung des Prufsignals P_B sperrt die zweite Schalteinrichtung 12b wieder, so dass die Kondensatoren 27a und 27b sehr schnell über die dauerhaft kurzgeschlossene Schalteinrichtung 12a auf das hohe Spannungsniveau V+ aufgeladen wer- den. Das binare Antwortsignal BS14 springt folglich schon in der Signalpause wieder auf den hohen Pegel. Eine Abgabe des Prufsignals P_A an die erste Schalteinrichtung 12a hat folglich keinerlei Effekt mehr auf die Messspannung UF4 SS und das daraus resultierende binare Antwortsignal BSF4 , da die erste Schalteinrichtung 12a ohnehin dauerhaft kurzgeschlossen ist und sich der Abzweig 14 bereits auf dem hohen Spannungsniveau V+ befindet. Der Uberwachungsemrichtung 16 wird in diesem Fehlerfall folglich der in Figur 3 dargestellte Verlauf des binaren Antwortsignals BSh4 zugeführt. Auch bei diskreter Be- trachtung lediglich der Zeitpunkt ti und t2 erkennt die Uberwachungsemrichtung 16 eine Abweichung des binaren Antwortsignals BSF4 vom erwarteten Verlauf zum Zeitpunkt ti und gibt ein Fehlersignal ab.Termination of the test signal P_B blocks the second switching device 12b again, so that the capacitors 27a and 27b are charged very quickly via the permanently short-circuited switching device 12a to the high voltage level V +. The binary response signal BS 14 thus jumps back to the high level already in the signal pause. A delivery of the test signal P_A to the first switching device 12a consequently no longer has any effect on the measuring voltage U F4 SS and the resulting binary response signal BS F4 , since the first switching device 12a is permanently short-circuited anyway and the branch 14 is already at the high voltage level V + located. The Uberwachungsemrichtung 16 is thus supplied in this case error of the course shown in Figure 3 of the binary response signal BS h4 . Even with discrete consideration, only the time ti and t 2 , the monitoring device 16 detects a deviation of the binary response signal BS F4 from the expected course at time ti and outputs an error signal.
Der zeitliche Ablauf des Prufdurchlaufs bei diskontinuierlicher Prüfung zu den Zeitpunkten ti und t2 ist in Figur 4 nochmals anhand eines Verfahrensfließbildes zusammengefasst dargestellt. Nach Beginn des Prufdurchlaufs („TEST Start") wird zunächst gemäß Schritt 40 von der Ansteuereinrichtung 13 an die zweite Schalteinrichtung 12b das Prufsignal P_B abge- geben. Gemäß Schritt 41 wird eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 40μs abgewartet, bevor im Schritt 42 das zweite Prufsignal P_B wieder ausgeschaltet wird. In Schritt 43 wird wahrend der Signalpause wiederum eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise wieder 40μs, gewartet, während der kein Pruf- signal abgegeben wird. Nach Ablauf dieser Zeitdauer wird imThe time sequence of the test run in the case of a discontinuous test at the times ti and t 2 is shown in FIG. 4 again summarized using a process flow diagram. After the start of the test run ("TEST start"), the test signal P_B is first output from the drive device 13 to the second switching device 12b according to step 40. According to step 41, a certain time duration, for example 40 μs, is waited for before the second test signal in step 42 P_B is again switched off in step 43. During the signal pause, again a predetermined time duration, for example 40 μs, is waited during which no test signal is output
Schritt 44 überprüft, ob das binare Antwortsignal auf dem erwarteten niedrigen Level (in Figur 4 als „0" bezeichnet) liegt. Ist dies nicht der Fall, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Ergibt die Überprüfung in Schritt 44 jedoch, dass das binare Antwortsignal auf dem erwarteten niedrigen Pegel liegt, so wird gemäß Schritt 45 das Prufsignal P A eingeschaltet, um die Schalteinrichtung 12a durchzuschalten. Das Prufsignal P_A wird in Schritt 46 für eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise wieder 40μs, aufrechterhalten, bevor im Schritt 47 mit der Uberwachungseinrichtung 16 überprüft wird, ob das binare Antwortsignal auf dem erwarteten hohen Pegel liegt (der hohe Pegel ist in Figur 4 beispielhaft mit „1" angegeben) . Wird eine Abweichung des binaren Antwortsignals festgestellt, wird wiederum eine Fehlermeldung ausgegeben. Wird ein korrektes binares Antwortsignal erkannt, so wird in einem nächsten Schritt 48 das Prufsignal P_A ausgeschaltet und der Testdurchlauf ist erfolgreich abgeschlossen („TEST OK") .Step 44 checks to see if the binary response signal is at the expected low level (denoted as "0" in Figure 4), if not, then an error message is output, but if the check in step 44 indicates that the binary response signal is on the the test device PA is turned on in step 45. The test signal P_A is maintained in step 46 for a predetermined period of time, for example 40μs again, before being checked by the monitoring device 16 in step 47, whether the binary response signal is at the expected high level (the high level is exemplified by "1" in Figure 4). If a deviation of the binary response signal is detected, an error message is again output. If a correct binary response signal is detected, the test signal P_A is turned off in a next step 48 and the test run is successfully completed ("TEST OK").
Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer kann der Prufvor- gang erneut mit Aktivierung der Sequenz „TEST Start" eingeleitet werden, um eine dauerhafte Überprüfung des Strompfades 10 zu gewahrleisten. Anhand der Figuren 5 bis 7 soll nun die Überwachung des Strompfades 10 für den Fall einer (gewollt) stromdurchflosse- nen Relaisspule 11 dargestellt werden. Auch in diesem Fall gilt wieder die Anforderung, dass die Überprüfung keinerlei Einfluss auf den Zustand der Relaiskontakte haben darf.After a predetermined period of time, the test procedure can be initiated again with activation of the sequence "TEST start" in order to ensure a permanent check of the current path 10. The monitoring of the current path 10 for the case of a (wanted) current-carrying relay coil 11 will now be illustrated with reference to FIGS. 5 to 7. Again, the requirement that the check must have no influence on the state of the relay contacts applies again.
In Figur 5 ist zunächst der Einschalt- und Haltevorgang des elektromagnetischen Relais dargestellt. Bekannterweise benotigt eine Relaisspule zum Ansteuern der Relaiskontakte, bei- spielsweise wahrend eines Einschaltens der Relaiskontakte, eine höhere Energiezufuhr als zum Halten der Relaiskontakte in ihrer angesteuerten Stellung. Folglich werden zum Zeitpunkt to zunächst zum Bewegen der Relaiskontakte die beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b gleichzeitig eingeschaltet. Durch die gleichzeitige Ansteuerung beider Schalteinrichtungen 12a und 12b wird ein dauerhaft hoher Stromfluss durch die Relaisspule 11 gewährleistet, so dass die Kontakte schnell in ihre aktivierte Stellung gebracht werden können. Diese Aktivierungsphase der Relaiskontakte dauert gemäß Figur 5 ab dem Startzeitpunkt to bis zum Zeitpunkt t*, in dem die Relaiskontakte in ihrem aktivierten Zustand gebracht worden sind.In Figure 5, the turn-on and hold operation of the electromagnetic relay is shown first. As is known, a relay coil for driving the relay contacts, for example during a switching on of the relay contacts, requires a higher energy supply than for holding the relay contacts in their activated position. Consequently, at the time t0, first, the two switching devices 12a and 12b are simultaneously turned on to move the relay contacts. By the simultaneous activation of both switching devices 12a and 12b, a permanently high current flow is ensured by the relay coil 11, so that the contacts can be quickly brought into their activated position. This activation phase of the relay contacts lasts according to Figure 5 from the start time to until the time t * , in which the relay contacts have been brought into its activated state.
Danach kann durch ein gepulstes Ansteuern der zweiten Schalteinrichtung 12b ein sogenannter pulsweitenmodulierter Halte- ström durch die Relaisspule 11 getrieben werden, der über die Zeit gemittelt eine geringere Leistung (und damit auch geringere Verlustleistung in der Relaisspule) erzeugt und ausreichend ist, um die Relaiskontakte in ihrem aktivierten Zustand zu halten. Auch hier wird wiederum die Trägheit des elektro- magnetischen Relais ausgenutzt, da sich das Magnetfeld in der Relaisspule 11 - wie bereits zuvor beschrieben - erst nach einer gewissen Ansprechzeit so weit abgebaut hat, dass die Relaiskontakte wieder in ihren deaktivierten Zustand übergehen wurden, so dass bei entsprechend kurzer Pulsung diese An- Sprechzeit immer unterschritten wird und die Relaiskontakte dauerhaft in ihrem aktivierten Zustand verharren.Thereafter, by pulsed driving of the second switching device 12b, a so-called pulse-width-modulated holding current can be driven through the relay coil 11 which, averaged over time, produces less power (and thus also less power dissipation in the relay coil) and is sufficient to supply the relay contacts in their activated state. Again, the inertia of the electromagnetic relay is exploited, since the magnetic field in the relay coil 11 - as described above - has degraded so far only after a certain response time that the relay contacts were switched back to their deactivated state, so that with a correspondingly short pulsation, this Talk time is always below and the relay contacts permanently in their activated state.
Diese Vorgehensweise, durch einen pulsweitenmodulierten Stromfluss in der Relaisspule 11 einen insgesamt geringeren Haltestrom für die elektromagnetische Relais zur Verfugung zu stellen, ist an sich bereits bekannt.This approach, by providing a pulse width modulated current flow in the relay coil 11, a total lower holding current for the electromagnetic relay is already known per se.
Zur Überwachung des Strompfades 10 wird nun die ohnehin ge- pulste Ansteuerung der zweiten Schalteinrichtung 12b vorteilhaft als gepulstes Prufsignal P B zur Überwachung der entsprechenden Messspannung Umes, am Abzweig 14 mitausgenutzt.For monitoring the current path 10, the already pulsed activation of the second switching device 12b is advantageously used as a pulsed test signal PB for monitoring the corresponding measuring voltage U mes at the branch 14.
Zur Erläuterung ist hierzu in Figur 6 in den oberen beiden Diagrammen jeweils der Verlauf der Prufsignale P_A und P_B wahrend einer Pulsung des Prufsignals P B, wie sie in Figur 5 durch eine Umrandung hervorgehoben ist, dargestellt. Hierbei wird das Prufsignal P_A kontinuierlich abgegeben, wahrend das Prufsignal P B gepulst abgegeben wird.For explanation, in the upper two diagrams in FIG. 6 the course of the test signals P_A and P_B during a pulsing of the test signal P B, as highlighted by a border in FIG. 5, is shown. At this time, the test signal P_A is continuously output while the test signal P B is pulsed.
Der hieraus resultierende korrekte Verlauf der Messspannung Umus sowie des daraus resultierenden korrekten Verlaufs des binaren Antwortsignals BSkorr' ist in Figur 6 in den beiden Diagrammen in der zweiten Zeile dargestellt. Der Verlauf der Messspannung UZkl' und des binaren Antwortsignals BSkorr' soll in Bezug auf Figur 2 erläutert werden.The resulting correct course of the measuring voltage U mus and the resulting correct course of the binary response signal BS corr 'is shown in FIG. 6 in the two diagrams in the second line. The course of the measuring voltage UZ k l 'and the binary response signal BS corr ' will be explained with reference to FIG.
Für den Fall, dass sowohl die beiden Schalteinrichtungen 12a und 12b als auch die Relaisspule 11 fehlerfrei sind, befindet sich zu Beginn der Prufsequenz die Schalteinrichtung 12a in ihrem geschlossenen Zustand, wahrend die Schalteinrichtung 12b aufgrund des fehlenden Prufsignals P_B gesperrt ist. Am Abzweig 14 stellt sich folglich das hohe Spannungsniveau V+ ein, das ein Durchsteuern der weiteren Schalteinrichtung 24 bewirkt und das binare Antwortsignal BSkorr' folglich auf hohem Pegel halt. Bei Abgabe des PrüfSignals P_B zieht die dann geschlossene Schalteinrichtung 12b die Messspannung £/*""' am Abzweig 14 auf das niedrigere Spannungsniveau V-, da hier der untere Widerstand 22b des Spannungsteilers 22 überbrückt wird. Entsprechend sinken sowohl die Messspannung U^' als auch das resultierende binare Antwortsignal BSkorr' sprunghaft ab. Solange das Prufsignal P_B abgegeben wird, verharren die Messspannung auf dem niedrigen Spannungsniveau V- und das bi- nare Antwortsignal BSkorr' auf dem niedrigen Pegel. NachIn the event that both the two switching devices 12a and 12b and the relay coil 11 are error-free, the switching device 12a is in its closed state at the beginning of the checking sequence, while the switching device 12b is disabled due to the missing check signal P_B. At the branch 14, consequently, the high voltage level V +, which controls the further switching device 24, is established causes and the binary response signal BS corr 'thus halted at a high level. When the test signal P_B is output, the then closed switching device 12b pulls the measuring voltage on the branch 14 to the lower voltage level V- since here the lower resistance 22b of the voltage divider 22 is bridged. Accordingly, both the measuring voltage U ^ 'and the resulting binary response signal BS korr ' abruptly decrease. As long as the test signal P_B is output, the measuring voltage at the low voltage level V and the binary response signal BS corr ' remain at the low level. To
Beendigung des Prufsignals P_B sperrt die zweite Schalteinrichtung 12b wieder. In der Relaisspule 11 wird durch das plötzlich Unterbrechen des Stromflusses und das sich daher abbauende Magnetfeld eine Überspannung induziert , die sich über einen Stromfluss über den Widerstand 25a und die DiodeTermination of the test signal P_B blocks the second switching device 12b again. In the relay coil 11, an overvoltage is induced by the sudden interruption of the current flow and the therefore degrading magnetic field, which is a current flow through the resistor 25a and the diode
25b langsam abbaut. Entsprechend steigt die am Abzweig 14 abgegriffene Messspannung Uk°^' zunächst über das hohe25b slowly degrades. Accordingly, the measured at the branch 14 measuring voltage U k ° ^ 'first rises above the high
Spannungsniveau V+ und sinkt dann allmählich wieder auf das hohe Spannungsniveau V+ . Bevor der Strom auf einen Wert un- terhalb des Haltestromes absinken wurde und damit die Magnetfeldstarke nicht mehr ausreichen wurde, um die Relaiskontakte in ihrer aktivierten Stellung zu halten, muss das Prufsignal P_B wieder eingeschaltet werden, um den Strompfad 10 wieder zu schließen.Voltage level V + and then gradually decreases again to the high voltage level V +. Before the current was dropped to a value below the holding current and thus the magnetic field strength was no longer sufficient to hold the relay contacts in their activated position, the test signal P_B must be turned on again to close the current path 10 again.
Aus der in Figur 6 dargestellten Messspannung UZkl* resultiert folglich ein binares Antwortsignal BSkorr' , das nach Beendigung der Abgabe des Prufsignals P_B aufgrund der dann ansteigenden Messspannung £/*""' wieder auf seinen hohen Pegel springt. Der Uberwachungseinrichtung 16 wird der Verlauf der binaren Antwortsignals BS zugeführt. Wie bereits im stromlosen Zustand der Relaisspule kann eine Prüfung des korrekten Verlaufes des binaren Antwortsignals kontinuierlich oder diskonti- nuierlich durchgeführt werden. In Figur 6 sind für die diskontinuierliche Betrachtung zwei charakteristische Zeitpunkte t3 und t4 herausgegriffen, zu denen die Uberwachungseinrichtung 16 den Verlauf des binaren Antwortsignals überprüft. Bei einem korrekten Verlauf des binaren Antwortsignals entspre- chend BSkon' muss folglich zum Zeitpunkt t3 ein niedriger Pegel und zum Zeitpunkt t4 ein hoher Pegel erkannt werden.Consequently, a binary response signal BS corr 'results from the measurement voltage UZ k l * shown in FIG. 6, which jumps back to its high level on completion of the output of the test signal P_B due to the then increasing measurement voltage ε. The monitoring device 16, the course of the binary response signal BS is supplied. As in the de-energized state of the relay coil, a check of the correct course of the binary response signal can be carried out continuously or discontinuously. In FIG. 6, two characteristic times t 3 and t 4 are picked out for the discontinuous observation, to which the monitoring device 16 checks the course of the binary response signal. With a correct course of the binary response signal corresponding to BS kon ' , therefore, a low level must be detected at time t 3 and a high level must be detected at time t 4 .
Im Folgenden sollen nun die möglichen erkennbaren Fehlerfalle, nämlich eine dauerhaft kurzgeschlossene oder eine dau- erhaft gesperrte Schalteinrichtung 12b, eine dauerhaft gesperrte Schalteinrichtung 12a oder ein Leitungsbruch in der Relaisspule 11 erläutert werden.In the following, the possible recognizable error cases, namely a permanently short-circuited or a permanently locked switching device 12b, a permanently locked switching device 12a or a line break in the relay coil 11 will now be explained.
Da die Schalteinrichtung 12a ohnehin dauerhaft durch Abgabe eines kontinuierlichen Prufsignals P_A in ihrem geschlossenen Zustand gehalten wird, lasst sich ein durch einen Fehler dauerhaft kurzgeschlossener Zustand der ersten Schalteinrichtung 12a mittels der Prufsequenz bei stromdurchflossener Relaisspule 11 nicht erkennen. Da dies jedoch zunächst zu keiner Fehlfunktion des elektromagnetischen Relais fuhren wurde - die erste Schalteinrichtung 12a soll ohnehin dauerhaft kurzgeschlossenen sein - stellt die Nichterkennbarkeit eines solchen Fehlers keinen Nachteil des Prüfdurchlaufs dar. Ein solcher Fehler wurde bei der bereits voranstehend beschrieben Überprüfung im stromlosen Zustand der Relaisspule leicht er¬ kannt werden können. Zunächst soll der Fehlerfall F5 behandelt werden, dass sich die zweite Schalteinrichtung 12b in einem dauerhaft gesperrten Zustand befindet. In einem solchen Fall wurde der Abzweig 14 durch die gewollt kurzgeschlossene Schalteinrichtung 12a dauerhaft auf dem hohen Spannungsniveau V+ verharren. Da ein Abgeben des Prufsignals P_B aufgrund der fehlerhaft dauerhaft gesperrten zweiten Schalteinrichtung 12b keinen Einfluss auf den Schaltzustand dieser zweiten Schalteinrichtung 12b hat, verharrt die Messspannung f/^v am Abzweig 14 unabhängig vom Zustand des Prufsignals P B auf dem hohen Spannungsniveau V+ . Das hieraus resultierende binare Antwortsignal BSF5 verharrt folglich kontinuierlich auf dem hohen Pegel, so dass die Uberwachungseinrichtung 16 eine Abweichung des Verlaufs des binaren Antwortsignals BSFS vom erwarteten Verlauf fest- stellt. Bei diskontinuierlicher Betrachtungsweise zu denSince the switching device 12a is kept permanently in its closed state by the delivery of a continuous test signal P_A anyway, a state of the first switching device 12a permanently short-circuited by an error can not be detected by means of the test sequence when the relay coil 11 is current-carrying. However, since this would initially lead to any malfunction of the electromagnetic relay - the first switching device 12a should be permanently short-circuited anyway - the undetectability of such a fault is not a disadvantage of the test run. Such an error was in the above-described review in the de-energized state of the relay coil it can easily be ¬ known. First, the error case F5 should be treated so that the second switching device 12b is in a permanently locked state. In such a case, the branch 14 would remain permanently at the high voltage level V + by the intentionally short-circuited switching device 12a. Since outputting the test signal P_B due to the faulty permanently locked second switching device 12b has no influence on the switching state of this second switching device 12b, the measuring voltage f / v at the branch 14 remains independent of the state of the test signal PB at the high voltage level V +. The resulting binary response signal BS F5 thus remains continuously at the high level, so that the monitoring device 16 detects a deviation of the course of the binary response signal BS FS from the expected course. In a discontinuous view of the
Zeitpunkten t3 und t4 stellt die Uberwachungseinrichtung 16 beim Zeitpunkt t3 eine Abweichung des binaren AntwortsignalsAt times t 3 and t 4 , the monitoring device 16 at time t 3, a deviation of the binary response signal
BSFS fest, das anstelle auf niedrigem auf hohem Pegel liegt, und kann ein Fehlersignal generieren.BS FS , which is high instead of low, and may generate an error signal.
Als nächstes soll der Fehlerfall F6 behandelt werden, dass die zweite Schalteinrichtung 12b dauerhaft kurzgeschlossen ist. In diesem Fall ist die Messspannung UF*it am Abzweig 14 durch die dauerhaft kurzgeschlossene Schalteinrichtung 12b kontinuierlich auf dem niedrigen Spannungsniveau V-, so dass sich der Verlauf der Messspannung U^ , wie in Figur 6 gezeigt, ergibt. Die Messspannung £/™w liegt hierbei unabhängig vom Prüfsignal P B auf dem niedrigen Spannungsniveau V-, so dass auch das resultierende binare Antwortsignal BSF6 dauer- haft auf niedrigem Pegel verharrt. Die Uberwachungseinrichtung 16 kann sowohl bei kontinuierlicher als auch bei diskontinuierlicher Überwachung des Verlaufs des binaren Antwort- Signals folglich eine Abweichung vom erwarteten Verlauf feststellen; bei diskontinuierlicher Betrachtungsweise erkennt die Überwachungseinrichtung 16 zum Zeitpunkt t4 einen niedrigen Pegel des binären Antwortsignals BSF6 anstelle eines er- warteten hohen Pegels, so dass ein Fehlersignal abgegeben werden kann.Next, the error case F6 is to be dealt with that the second switching device 12b is permanently short-circuited. In this case, the measuring voltage U F * it at the branch 14 by the permanently short-circuited switching device 12b continuously at the low voltage level V-, so that the course of the measuring voltage U ^, as shown in Figure 6, results. In this case, the measuring voltage ε / ω w is independent of the test signal PB at the low voltage level V-, so that the resulting binary response signal BS F6 remains permanently at a low level. The monitoring device 16 can be used in both continuous and discontinuous monitoring of the course of the binary response. Signal thus determine a deviation from the expected course; in a discontinuous view, the monitoring device 16 detects a low level of the binary response signal BS F6 at time t 4 instead of an expected high level, so that an error signal can be output.
Schließlich soll der Fehlerfall F7 betrachtet werden, dass entweder die Relaisspule 11 einen Leitungsbruch aufweist oder die erste Schalteinrichtung 12a dauerhaft sperrt. In diesem Fall startet die Messspannung Um r e η ss am Abzweig 14 zunächst bei einem über den Spannungsteiler 22 eingestellten mittleren Spannungsniveau, da auch die zweite Schalteinrichtung 12b den Stromfluss sperrt. Das binare Antwortsignal BSfl startet folglich auf hohem Pegel. Nach Einschalten des PrüfSignals P_B und daraus resultierendem Schließen der zweiten Schalteinrichtung 12b wird die Messspannung UJ'iS am Abzweig 14 auf das niedrige Spannungsniveau V- gezogen. Daraus resultiert auch ein Absinken des binaren Antwortsignals BS11 auf den niedrigen Pegel. Die Messspannung U^ verharrt auf dem niedrigen Spannungsniveau V-, solange das Prufsignal P B die zweite Schalteinrichtung 12b im geschlossenen Zustand halt. Nach Beendigung des Prufsignals P_B laden sich der Dampfungskondensator 27b (bei Leitungsbruch in der Relaisspule 11) oder beide Dampfungskondensatoren (bei dauerhaft gesperrter erster Schalteinrichtung 12a) durch den oberen Widerstand 22a des Spannungsteilers 22 wieder auf das mittleren Spannungsniveau auf.Finally, the fault F7 should be considered that either the relay coil 11 has a line break or the first switching device 12a permanently locks. In this case, the measuring voltage U m r e η ss starts at the branch 14 initially at a set via the voltage divider 22 average voltage level, since the second switching device 12 b blocks the flow of current. The binary response signal BS fl thus starts at a high level. After switching on the test signal P_B and the resulting closing of the second switching device 12b, the measuring voltage UJ ' iS at the branch 14 is pulled to the low voltage level V-. This also results in a decrease of the binary response signal BS 11 to the low level. The measuring voltage U ^ remains at the low voltage level V- as long as the test signal PB holds the second switching device 12b in the closed state. After completion of the test signal P_B, the steaming capacitor 27b (in the case of a line break in the relay coil 11) or both steaming capacitors (with the first switching device 12a permanently locked) recharge to the average voltage level through the upper resistor 22a of the voltage divider 22.
Dies geschieht jedoch wieder entsprechend langsam, so dass das binäre Antwortsignal BSF1 zunächst auf niedrigem Pegel verharrt. Die Uberwachungseinrichtung 16 erkennt somit eine Abweichung des binaren Antwortsignals BSF1 vom erwartetenHowever, this happens again correspondingly slowly, so that the binary response signal BS F1 initially remains at low level. The monitoring device 16 thus detects a Deviation of the binary response signal BS F1 from the expected
Verlauf. Bei diskontinuierlicher Betrachtungsweise erkennt die Uberwachungseinrichtung 16 zum Zeitpunkt t4 einen niedrigen Pegel anstelle eines erwarteten hohen Pegels des binaren Antwortsignals und kann ein Fehlersignal abgeben.Course. In a discontinuous view, the monitor 16 detects a low level at time t 4 instead of an expected high level of the binary response signal and may issue an error signal.
In Figur 7 ist schließlich der Ablauf des Prüfdurchgangs bei stromdurchflossener Relaisspule 11 für den Fall einer diskontinuierlichen Überwachung des binaren Antwortsignals zu den Zeitpunkten t3 und t4 gezeigt. Nach einer Initiierung desFinally, FIG. 7 shows the sequence of the test passage in the case of a relay coil 11 through which current flows, in the event of a discontinuous monitoring of the binary response signal at the times t 3 and t 4 . After an initiation of the
Prufdurchgangs („TEST Start") wird in einem ersten Schritt 71 das PrüfSignal P_B eingeschaltet. Nach Abwarten einer kurzen Zeitdauer im Schritt 72 findet im Schritt 73 eine Überprüfung statt, ob das binare Antwortsignal BS einen niedrigen Pegel („0") eingenommen hat.The test signal P_B is turned on in a first step 71. After waiting for a short period of time in step 72, a check is made in step 73 as to whether the binary response signal BS has reached a low level ("0").
Die im Schritt 72 geforderte Zeitdauer muss lediglich so lang bemessen sein, dass die Reaktion des binaren Antwortsignals BS auf die durch das Prufsignal P_B eingeschaltete zweite Schalteinrichtung 12b korrekt erfasst werden kann.The period of time required in step 72 only has to be dimensioned so long that the response of the binary response signal BS to the second switching device 12b switched on by the test signal P_B can be detected correctly.
Wird im Schritt 73 zum Zeitpunkt t3 eine Abweichung des binaren Antwortsignals BS vom erwarteten niedrigen Pegel festgestellt, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Entspricht im Schritt 73 das binare Antwortsignal BS jedoch dem erwarteten Verlauf, so wird nach Ablauf einer für die Erzeugung des notwendigen Haltestroms ausreichenden Zeitdauer in Schritt 74 das Prufsignal P_B in Schritt 75 wieder ausgeschaltet, und es wird in Schritt 76 eine weitere kurze Zeitdauer gewartet, die so bemessen ist, dass eine Reaktion des binaren Antwortsignals erfassbar ist. In Schritt 77 wird überprüft, ob das binare Antwortsignal BS auf dem erwarteten hohen Pegel liegt. Ist dies nicht der Fall, wird wiederum ein Fehler ausgegeben. Liegt das binare Antwortsignal jedoch auf dem erwarteten hohen Pegel, so wird der Testdurchlauf erfolgreich beendet und kann nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer erneut gestartet werden.If a deviation of the binary response signal BS from the expected low level is detected in step 73 at time t 3 , an error message is output. If, however, the binary response signal BS corresponds to the expected course in step 73, the test signal P_B is switched off again in step 74 after the expiry of a time period sufficient for the generation of the necessary holding current, and a further short period of time is waited in step 76, which is dimensioned such that a reaction of the binary response signal is detectable. In step 77, it is checked whether the binary response signal BS is at the expected high level. If this is not the case, an error is again output. However, if the binary response signal is at the expected high level, the test run is successfully completed and can be restarted after a predetermined period of time.
Durch den ermöglichten Informationsaustausch zwischen der Ansteuereinrichtung 13 und der Uberwachungseinrichtung 16 ist es für die Uberwachungseinrichtung 16 möglich, den zu dem jeweiligen Sollzustand der Relaisspule 11 (entweder stromlos oder stromdurchflossen) passenden erwarteten Verlauf des binaren Antwortsignals in seine Überprüfung einzubeziehen .Due to the enabled information exchange between the control device 13 and the monitoring device 16, it is possible for the monitoring device 16 to include the expected course of the binary response signal matching the respective desired state of the relay coil 11 (either currentless or current flowing through) in its check.
Schließlich sei noch erwähnt, dass bei der diskontinuierlichen Überprüfung zu jeweils zwei charakteristischen Messzeit- punkten eine genaue Fehlerdifferenzierung nach der Art des aufgetretenen Fehlers nicht durchgangig möglich ist, da meist mehrere Fehlerarten zu den charakteristischen Zeitpunkten einander entsprechende Abweichungen vom gewünschten Verlauf des binaren Antwortsignals aufzeigen. Eine genaue Differen- zierung der Fehlerart ist jedoch häufig auch nicht notwendig, da dem Betreiber eines elektrischen Gerätes, in dem das elektromagnetische Relais eingesetzt wird, lediglich interessiert, ob die Relaisansteuerung in Ordnung oder fehlerbehaftet ist. Tritt einer der möglichen Fehler auf, so wird unab- hangig von der Fehlerart der Betreiber die entsprechendeFinally, it should be mentioned that in the discontinuous examination at each of two characteristic measuring times an exact error differentiation on the type of error occurred is not continuously possible, since usually show several types of errors at the characteristic times corresponding deviations from the desired course of the binary response signal. However, a precise differentiation of the type of fault is often not necessary because the operator of an electrical device in which the electromagnetic relay is used, only interested in whether the relay control is OK or faulty. If one of the possible faults occurs, the operator will be the corresponding one irrespective of the fault type
Schaltgruppe mit der Relaisansteuerung und dem elektromagnetischen Relais austauschen, um eine korrekte Funktionsweise seines elektrischen Gerätes zu gewahrleisten.Replace the switch assembly with the relay driver and the electromagnetic relay to ensure correct operation of the electrical equipment.
Sollte dennoch eine genaue Fehlerdifferenzierung gewünscht sein, so muss entweder eine kontinuierliche Überwachung des binaren Antwortsignals mittels der Uberwachungseinrichtung durchgeführt werden oder es muss die Anzahl der Messzeitpunkte entsprechend um weitere charakteristische Zeitpunkte erhöht werden, da hierdurch weitere aussagekraftige Abweichungen des binaren Antwortsignals angegeben werden können. In diesem Fall ist es möglich, dass die Uberwachungseinrich- tung mit ihrer Fehlermeldung gleichzeitig auch die Fehlerart ausgibt .However, should a precise error differentiation be desired, either a continuous monitoring of the binary response signal by means of the monitoring device must be carried out, or the number of measuring times must be correspondingly longer by further characteristic points in time be increased, as this further meaningful deviations of the binary response signal can be specified. In this case, it is possible that the monitoring device also outputs the error type with its error message.
Allerdings ist es auch bei der beschriebenen diskontinuierlichen Betrachtungsweise mit lediglich zwei Messzeitpunkten denkbar, zumindest die Auswahl der möglichen Fehlerarten ent- sprechend einzugrenzen. So kann beispielsweise bei der Überprüfung im eingeschalteten Zustand der Relaisspule 11 bei der Überprüfung des Pegels gemäß Schritt 77 (vergleiche Figur 7) bei einer festgestellten Abweichung eine spezifischere Fehlermeldung ausgegeben werden, die angibt, dass entweder die zweite Schalteinrichtung 12b dauerhaft kurzgeschlossen ist oder die erste Schalteinrichtung 12a dauerhaft sperrt oder die Relaisspule 11 einen Leiterbruch aufweist. Bei der Überprüfung des Pegels der binaren Antwortsignals im Schritt 73 gemäß Figur 7 ist bereits eine Eingrenzung auf eine dauerhaft gesperrte zweite Schalteinrichtung 12b möglich. Solche Fehlermeldungen können beispielsweise bei der Reparatur einer defekten Relaisbaugruppe oder der Suche nach einer systematischen Fehlerursache hilfreich sein. However, even with the described discontinuous approach with only two measurement times, it is conceivable to limit at least the selection of the possible types of errors accordingly. Thus, for example, when checking the switched-on state of the relay coil 11 when checking the level in accordance with step 77 (see FIG. 7), a more specific error message is output at a detected deviation, indicating that either the second switching device 12b is permanently short-circuited or the first one Switching device 12a permanently locks or the relay coil 11 has a conductor break. When checking the level of the binary response signal in step 73 according to FIG. 7, a limitation to a permanently blocked second switching device 12b is already possible. Such error messages can be helpful, for example, in repairing a defective relay module or in the search for a systematic error cause.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltanordnung zum Ansteuern eines eine Relaisspule (11) und Relaiskontakte aufweisenden elektromagnetischen Relais, bei der1. A switching arrangement for driving a relay coil (11) and relay contacts having electromagnetic relay, wherein
- in einem Strompfad (10) mit der Relaisspule zwei Schalteinrichtungen (12a, 12b) derart angeordnet sind, dass eine erste Schalteinrichtung (12a) mit einem ersten Anschluss der Relaisspule (11) und eine zweite Schalteinrichtung (12b) mit einem zweiten Anschluss der Relaisspule (11) in Verbindung steht; und- In a current path (10) with the relay coil two switching devices (12a, 12b) are arranged such that a first switching device (12a) with a first terminal of the relay coil (11) and a second switching device (12b) with a second terminal of the relay coil (11) communicates; and
- eine Ansteuereinrichtung (13) vorgesehen ist, die dazu ein- gerichtet ist, zum Herstellen eines Stromflusses durch die- A drive device (13) is provided, which is set to, for establishing a current flow through the
Relaisspule (11) beide Schalteinrichtungen (12a, 12b) zu schließen und zum Unterbrechen eines Stromflusses durch die Relaisspule (11) beide Schalteinrichtungen (12a, 12b) zu offnen; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dassRelay coil (11) to close both switching devices (12a, 12b) and to open a current flow through the relay coil (11) to open both switching devices (12a, 12b); d a d u r c h e c e n c i n e s that
- die Ansteuereinrichtung (13) zum Aussenden von Prufsignalen (P A, P B) an die erste und die zweite Schalteinrichtung (12a, 12b) eingerichtet ist, wobei die Prufsignale (P_A, P_B) derart beschaffen sind, dass sie den momentanen Zustand der Relaiskontakte nicht beeinflussen;- The drive means (13) for emitting Prufsignalen (PA, PB) to the first and the second switching means (12a, 12b) is arranged, wherein the Prufsignale (P_A, P_B) are such that they do not the current state of the relay contacts influence;
- ein Eingang einer Umsetzeinrichtung (15) mit einer Messspannung (Umes^) beaufschlagt ist, die zwischen einem Anschluss der Relaisspule (11) und einer der Schalteinrichtungen (12a, 12b) abgegriffen wird, wobei die Umsetzeinrichtung (15) zum Umsetzten der Messspannung (Umess) in ein binares- An input of a converting device (15) with a measuring voltage (U mes ^ ) is acted upon, which is tapped between a terminal of the relay coil (11) and one of the switching means (12a, 12b), wherein the converting means (15) for converting the measuring voltage (U mess ) in a binary
Antwortsignal (BS) eingerichtet ist; undResponse signal (BS) is set up; and
- mit einem Ausgang der Umsetzeinrichtung (15) eine Uberwa- chungseinrichtung (16) verbunden ist, die wahrend des Aussen- dens der PrüfSignale (P_A, P_B) durch die Ansteuereinrichtung (13) den Verlauf des binaren Antwortsignals (BS) auswertet und einen Fehler in der Relaisspule (11) oder einer der Schalteinrichtungen (12a, 12b) anzeigt, wenn der Verlauf des binaren Antwortsignals (BS) von einem erwarteten Verlauf abweicht .a monitoring device (16) is connected to an output of the conversion device (15), which during the external dens of the test signals (P_A, P_B) by the control device (13) evaluates the course of the binary response signal (BS) and indicates an error in the relay coil (11) or one of the switching devices (12a, 12b), if the course of the binary response signal ( BS) deviates from an expected course.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - die beiden Schalteinrichtungen (12a, 12b) Halbleiterschal- ter, insbesondere Transistoren, sind.2. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that the two switching devices (12a, 12b) are semiconductor switches, in particular transistors.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - im Strompfad (10) der Relaisspule (11) jeweils zwischen einem Anschluss der Relaisspule (11) und einer Schalteinrichtung (12a oder 12b) ein Anschluss jeweils eines Dampfungskon- densators (27a, 27b) angeordnet ist.3. A circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that - in the current path (10) of the relay coil (11) each between a terminal of the relay coil (11) and a switching device (12a or 12b) a connection respectively of a Dampfungskon- capacitor (27a, 27b) is arranged.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass4. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c e s in that e
- die Umsetzeinrichtung (15) einen parallel zu dem Strompfad (10) der Relaisspule (11) angeordneten Spannungsteiler (22) aufweist, dessen Spannungsteilerabgriff (23) einerseits mit der Messspannung (UmL„) beaufschlagt ist und andererseits zur- The conversion device (15) has a parallel to the current path (10) of the relay coil (11) arranged voltage divider (22) whose Spannungssteilerabgriff (23) on the one hand with the measuring voltage (U mL ") is applied and on the other hand to
Gewinnung des binaren Signals (BS) einem Ansteuereingang einer weiteren Schalteinrichtung (24) zugeführt wird.Acquisition of the binary signal (BS) is supplied to a drive input of a further switching device (24).
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that a
- die weitere Schalteinrichtung (24) ein Halbleiterschalter, insbesondere ein MOSFET, ist. - The further switching device (24) is a semiconductor switch, in particular a MOSFET.
6. Verfahren zum Ansteuern eines eine Relaisspule (11) und Relaiskontakte aufweisenden elektromagnetischen Relais, bei dem zum Herstellen eines Stromflusses durch die Relaisspule (11) zwei Schalteinrichtungen (12a, 12b) geschlossen werden und zum Unterbrechen eines Stromflusses durch die Relaisspule (11) beide Schalteinrichtungen (12a, 12b) geöffnet werden, wobei die Schalteinrichtungen (12a, 12b) in einem Strompfad mit der Relaisspule (11) derart angeordnet sind, dass die erste Schalteinrichtung (12a) mit einem ersten Anschluss der Relaisspule (11) und die zweite Schalteinrichtung (12b) mit einem zweiten Anschluss der Relaisspule (11) in Verbindung steht; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - eine Ansteuereinrichtung (13) Prufsignale (P_A, P_B) an die beiden Schalteinrichtungen (12a, 12b) abgibt, die den momentanen Zustand der Relaiskontakte nicht beeinflussen;6. A method for driving a relay coil (11) and relay contacts having electromagnetic relay, in which for establishing a current flow through the relay coil (11) two switching devices (12a, 12b) are closed and to interrupt a current flow through the relay coil (11) both Switching devices (12a, 12b) are opened, wherein the switching devices (12a, 12b) are arranged in a current path with the relay coil (11) such that the first switching device (12a) with a first terminal of the relay coil (11) and the second switching device (12b) is in communication with a second terminal of the relay coil (11); That is, a drive device (13) outputs test signals (P_A, P_B) to the two switching devices (12a, 12b) which do not influence the instantaneous state of the relay contacts;
- zwischen einem Anschluss der Relaisspule (11) und einer derbetween a connection of the relay coil (11) and one of the
Schalteinrichtungen (12a, 12b) eine Messspannung (UmeiS) abge- griffen wird;Switching devices (12a, 12b) a measuring voltage (U meiS ) is picked up;
- die Messspannung (Ume„) in ein binares Antwortsignal (BS) umgesetzt wird; und- the measuring voltage (U me ") is converted into a binary response signal (BS); and
- ein Fehler in der Relaisspule (11) oder einer der beiden Schalteinrichtungen (12a, 12b) angezeigt wird, wenn der Ver- lauf des binaren Antwortsignals (BS) von einem erwarteten Verlauf abweicht.- An error in the relay coil (11) or one of the two switching devices (12a, 12b) is displayed when the course of the binary response signal (BS) deviates from an expected course.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - im stromlosen Zustand der Relaisspule (11) zeitversetzt Prufsignale (P A, P_B) an die beiden Schalteinrichtungen (12a, 12b) abgegeben werden, die kurzer sind als eine Ansprechzeit des Relais. 7. The method according to claim 6, characterized in that - in the de-energized state of the relay coil (11) with time delay Prufsignale (PA, P_B) to the two switching devices (12a, 12b) are delivered, which are shorter than a response time of the relay.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass8. The method of claim 7, wherein a
- beim Abgriff der Messspannung ( Umess ) zwischen dem zweiten Anschluss der Relaisspule (11) und der zweiten Schalteinrichtung (12b) die Prufsignale (P_A, P_B) in folgender Abfolge abgegeben werden: a) ein Prufsignal (P_B) wird an die zweite Schalteinrichtung (12b) abgegeben; b) wahrend einer Signalpause wird kein Prufsignal abgegeben; c) ein Prufsignal (P_A) wird an die erste Schalteinrichtung (12a) abgegeben.- When the measurement voltage (U mess ) between the second terminal of the relay coil (11) and the second switching device (12b) tap the test signals (P_A, P_B) are issued in the following sequence: a) a Prufsignal (P_B) is to the second switching device (12b) delivered; b) during a signal pause no test signal is emitted; c) a test signal (P_A) is delivered to the first switching device (12a).
9. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass9. The method of claim 7, wherein a
- beim Abgriff der Messspannung ( f/me„ ) zwischen dem ersten- When tapping the measuring voltage (f / me ") between the first
Anschluss der Relaisspule (11) und der ersten Schalteinrichtung (12b) die Prufsignale (P_A, P_B) in folgender Abfolge abgegeben werden: a) ein Prufsignal (P_A) wird an die erste Schalteinrichtung (12a) abgegeben; b) während einer Signalpause wird kein Prufsignal abge¬ geben; c) ein Prufsignal (P_B) wird an die zweite Schalteinrichtung (12b) abgegeben.Connection of the relay coil (11) and the first switching device (12b) the test signals (P_A, P_B) are delivered in the following sequence: a) a Prufsignal (P_A) is delivered to the first switching device (12a); b) during a signal pause no Prufsignal abge ¬ give; c) a test signal (P_B) is delivered to the second switching device (12b).
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - im stromdurchflossenen Zustand der Relaisspule (11) die erste Schalteinrichtung (12a) dauerhaft angesteuert wird, wahrend die zweite Schalteinrichtung (12b) über ein gepulstes Prufsignal (P B) angesteuert wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that - in the current-carrying state of the relay coil (11), the first switching device (12a) is permanently driven, while the second switching device (12b) via a pulsed Prufsignal (PB) is driven.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass11. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c e in that e
- zur Bestimmung, ob ein Fehler in der Relaisspule (11) oder einer der Schalteinrichtungen (12a, 12b) vorliegt, das binare Antwortsignal (BS) zu zumindest zwei charakteristischen Zeitpunkten (z.B. tl und t2) mit dem erwarteten Verlauf verglichen wird, wobei zwischen den charakteristischen Zeitpunkten (z.B. tl und t2) zumindest eine Änderung hinsichtlich des Zu- Standes mindestens eines Prufsignal (P_A, P_B) stattgefunden hat.to determine whether an error is present in the relay coil (11) or one of the switching devices (12a, 12b), the binary response signal (BS) is compared with the expected curve at at least two characteristic times (eg, t1 and t2), between at least one change with regard to the status of at least one test signal (P_A, P_B) has taken place at the characteristic times (eg, t1 and t2).
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - es in regelmäßigen Zeitabstanden wiederholt wird.12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that - it is repeated at regular intervals.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass von der Ansteuereinrichtung (13) je nach Zustand der Relais- spule unterschiedliche Prufsignale (P_A, P_B) abgegeben werden . 13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that different test signals (P_A, P_B) are output by the drive device (13) depending on the state of the relay coil.
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