DE10007206A1 - Positioning cylinder; has piston rod, detectors on cylinder casing and evaluation circuit and uses high frequency field to transmit data and supply energy between detectors and evaluation circuit - Google Patents
Positioning cylinder; has piston rod, detectors on cylinder casing and evaluation circuit and uses high frequency field to transmit data and supply energy between detectors and evaluation circuitInfo
- Publication number
- DE10007206A1 DE10007206A1 DE10007206A DE10007206A DE10007206A1 DE 10007206 A1 DE10007206 A1 DE 10007206A1 DE 10007206 A DE10007206 A DE 10007206A DE 10007206 A DE10007206 A DE 10007206A DE 10007206 A1 DE10007206 A1 DE 10007206A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- detectors
- evaluation circuit
- cylinder
- frequency field
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
- G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Zylinder sind mit einem oder mehreren Zylinderschaltern ausgestattet, die zur Lageerkennung des Kolbens dienen. Die Lageerkennung kann über eine induktive, kapazitive oder eine magnetische Auswertung in einer zentralen Auswerteschaltung erfolgen.Cylinders are with one or more cylinder switches equipped, which serve to detect the position of the piston. The Position detection can be done via an inductive, capacitive or magnetic evaluation in a central evaluation circuit respectively.
In der Regel werden die Zylinderschalter über ein oder mehrere Kabel mit der zentralen Auswerteschaltung verbunden. Von der zentralen Auswerteschaltung erfolgt die Übertragung der Daten meist über eine Sammelleitung oder ein Industrie-Bus-System zur Weiterverarbeitung an eine speicherprogrammierbare Steuerung. Unter Umgehung der Auswerteschaltung können die einzelnen Zylinderschalter auch direkt mit der speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden sein. In der Regel erfolgt die Stromversorgung der am Zylinder vorgesehenen Zylinderschalter über die Anschlußkabel. Die Anschlußkabel sind in der Regel an der Außenseite der Zylindereinheit verlegt. Da die Zylinderschalter, die an der Außenseite der Zylinder vorgesehen sind, nachträglich an der Außenseite der Zylindereinheiten verschoben werden können, entstehen zwangsläufig Kabelschlaufen zwischen den Zylinderschaltern und der zentralen Auswerteschaltung. Eine Erweiterung des solcherart mit Anschluß- und Verbindungkabeln versehenen Zylinderschaltersystems kann nur dann erfolgen, wenn die entsprechenden Eingänge an der zentralen Auswerteschaltung oder der speicherprogrammierbaren Steuerung bereits im voraus vorgesehen werden. Neben den Anschlußkabeln sind an den Zylindern sowohl Fluidleitungen als auch elektrische Versorgungsleitungen vorgesehen, die einen erheblichen Installationsaufwand darstellen. Zudem ist die Nachrüstung einer Zylindereinheit mit zusätzlichen Zylinderschaltern mit nicht unerheblichem Verkabelungs- und Installationsaufwand verbunden.As a rule, the cylinder switches are switched on or several cables connected to the central evaluation circuit. The transmission takes place from the central evaluation circuit of the data mostly via a collecting line or a Industrial bus system for further processing to a programmable logic controller. Bypassing the The individual cylinder switches can also evaluate the circuit directly connected to the programmable logic controller his. Usually the am Cylinder switch provided on the cylinder Connecting cable. The connecting cables are usually on the Relocated outside of the cylinder unit. Since the Cylinder switch on the outside of the cylinder are provided, subsequently on the outside of the Cylinder units can be moved arise inevitably cable loops between the cylinder switches and the central evaluation circuit. An extension of the provided with connection and connection cables Cylinder switch system can only take place if the corresponding inputs on the central evaluation circuit or the programmable logic controller already in be provided in advance. In addition to the connection cables are on the cylinders both fluid lines and electrical Supply lines provided a substantial Represent installation effort. In addition, the retrofit a cylinder unit with additional cylinder switches Not inconsiderable cabling and installation effort connected.
Mit der Nutzung eines Hochfrequenz-Feldes zur Datenübertragung zwischen den Detektoren und der Auswerteschaltung bzw. zur Übertragung der Versorgungsenergie für die Detektoren, können die Anschlußkabel zwischen den Detektoren, die als Zylinderschalter ausgebildet sein können und der Auswerteschaltung bzw. der speicherprogrammierbaren Steuerung komplett entfallen. Damit entstehen keine Kabelschlaufen mehr; ferner läßt sich ein nachträglicher Anbau von weiteren Detektoren wesentlich vereinfachen, da keine zusätzliche Verdrahtung notwendig ist, da die Daten- bzw. Energieübertragung zwischen den beteiligten Komponenten auf drahtlosem Wege erfolgt. Es läßt sich eine erhebliche Reduzierung des Installationsaufwands erzielen, da sich Verbindungskabel, Kabelschuhe, Stecker und Einbaukupplungen zwischen den Detektoren auch für die Spannungsversorgung, und der Auswerteschaltung vollständig vermeiden lassen. Wird die Auswerteschaltung vom Zylinder beabstandet untergebracht, entfallen die elektrischen Anschlußleitungen zum Zylinder ganz.With the use of a radio frequency field Data transmission between the detectors and the Evaluation circuit or for the transmission of Supply energy for the detectors, the Connection cable between the detectors, which as Cylinder switch can be formed and the Evaluation circuit or the programmable logic controller Control completely eliminated. This does not result in any Cable loops more; furthermore, a retrospective Installation of additional detectors is much easier because no additional wiring is necessary because the data or energy transfer between the components involved done wirelessly. It can be a significant one Achieve a reduction in the installation effort because Connection cables, cable lugs, plugs and built-in connectors between the detectors also for the power supply, and completely avoid the evaluation circuit. Becomes the evaluation circuit spaced from the cylinder housed, the electrical connection lines are omitted to the cylinder all the way.
Die als Zylinderschalter ausführbaren Detektoren oder Detektorelemente können als adressierbare Zylinderschalter ausgebildet sein, die einerseits einen elektrischen Schwingkreis enthalten und auf der anderen Seite mit einer Anzahl von elektronischen Bauelementen wie eine Spannungsversorgung, ein EEPROM, ein Lageerkennungselement sowie einem Modulator versehen sein können. Am Gehäuse des Stellzylinders kann ein Element - beispielsweise eine Spule - eines elektrischen Schwingkreises sich in Längsrichtung des Zylindergehäuses erstreckend untergebracht sein. Die Auswerteschaltung selbst kann auch entfernt vom betreffenden Stellzylinder angeordnet sein, beispielsweise an einer zentralen Stelle und zur Auswertung von den Signalen einer Vielzahl von Zylinderschaltern an einer Vielzahl von Zylindern dienen.The detectors or cylinder switches Detector elements can be used as addressable cylinder switches be formed on the one hand an electrical Resonant circuit included and on the other side with a Number of electronic components such as one Power supply, an EEPROM, a position detection element and can be provided with a modulator. On the housing of the Actuating cylinder can be one element - for example one Coil - an electrical resonant circuit itself Housed extending longitudinally of the cylinder housing his. The evaluation circuit itself can also be removed from the relevant actuating cylinder may be arranged, for example at a central point and for the evaluation of the Signals from a large number of cylinder switches on one Serve variety of cylinders.
Die drahtlose Kopplung zwischen den beiden elektrischen Schwingkreisen, demjenigen des Detektors und dem der Auswerteschaltung zugeordneten Schwingkreis, erfolgt z. B. durch die Spulen beider Schwingkreise. Ist der elektrische Schwingkreis am Detektorelement als Parallelresonanzkreis ausgeführt, kann die Stromversorgung für die Elektronik des Detektors aus dem Hochfrequenzfeld der Auswerteschaltung erfolgen. Die Datenübertragung vom Detektor zur Auswerteschaltung erfolgt durch ein geeignetes Modulations- Verfahren.The wireless coupling between the two electrical ones Resonant circuits, that of the detector and that of the Evaluation circuit assigned resonant circuit, z. B. through the coils of both resonant circuits. Is the electrical Oscillating circuit on the detector element as a parallel resonance circuit executed, the power supply for the electronics of the Detector from the high-frequency field of the evaluation circuit respectively. Data transmission from the detector to Evaluation circuit is carried out by a suitable modulation Method.
Werden die Daten zwischen den Detektoren und der Auswerteschaltung bzw. der speicherprogrammierbaren Steuerung via Hochfrequenzfeld übertragen, läßt sich neben einer drahtlosen Adressierung einzelner Detektorelemente zwischen dieser und der Auswerteschaltung bzw. der speicherprogrammierbaren Steuerung ein bidirektional gerichteter Datentransfer realisieren. Im Wege des bidirektionalen Datentransfers zwischen den beteiligten Komponenten lassen sich an den Detektorelementen z. B. Schaltungshysteresen einstellen, die je nach Anwendungsfall variierbar sind. Über die Wahl der Oszillatorfrequenz, der Spulenanordnung, sowie der Spulengeometrie kann das System für den jeweiligen Einsatzfall optimiert werden.Will the data between the detectors and the Evaluation circuit or the programmable logic controller Control via high-frequency field can be transferred alongside wireless addressing of individual detector elements between this and the evaluation circuit or the programmable logic controller a bidirectional Realize directed data transfer. By way of bidirectional data transfers between the involved parties Components can be attached to the detector elements e.g. B. Set circuit hysteresis depending on the application are variable. About the choice of the oscillator frequency, the Coil arrangement, as well as the coil geometry, the system be optimized for the respective application.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehenden detail erläutert.Based on the drawing, the invention will be as follows explained in detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Stellzylinders mit am Gehäuse angeordneten Detektoren und Auswerteschaltung und Fig. 1 is a perspective view of an actuating cylinder with detectors and evaluation circuit arranged on the housing and
Fig. 2 die Darstellung der Komponenten der Auswerteschaltung und der Komponenten eines als Zylinderschalter ausgebildeten Detektors. Fig. 2 shows the components of the evaluation circuit and the components of a detector designed as a cylinder switch.
In Fig. 1 ist die perspektivische Ansicht eines Stellzylinders mit am Gehäuse angeordneten Detektoren und am Zylindergehäuse angeordnete Auswerteschaltung wiedergegeben. In Fig. 1 is a perspective view of an actuator cylinder is shown by arranged on the housing and detectors arranged on the cylinder housing evaluation circuit.
Das eine Kolbenstange 3 umschließende Gehäuse 2 eines Stellzylinders 1 ist mit einer sich in Längsrichtung - parallel zur Erstreckung der Kolbenstange 3 - verlaufenden Nut 4 versehen. Auf dem Gehäuse 2 des Stellzylinders 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Auswerteschaltung 7 angeordnet, die einen Anschluß 8 zur speicherprogrammierbaren Steuerung 9 enthält. Entlang der Längsnut 4 sind Detektorelemente 5 und 6 angeordnet, die voneinander beabstandet zur Lageerkennung der Kolbenstange 3 dienen. Jedes der als Zylinderschalter ausgeführten Detektorelemente 5, 6 ist von einem Gehäuse 30 umschlossen. In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 1 sind am Gehäuse 2 des Stellzylinders 1 lediglich zwei Detektoren 5 und 6 angeordnet. Da zur Übertragung der Versorgungsspannung an die Detektoren 5 und 6 und zur Datenübertragung zwischen den Detektoren 5 und 6 und der Auswerteschaltung 7 ein Hochfrequenzfeld benutzt wird, können die Verkabelungen zwischen den Detektoren 5, 6 und der Auswerteschaltung 7 komplett entfallen. Anstelle von lediglich zwei Detektoren 5 und 6 lassen sich auch weitere Detektoren am Gehäuse 2 des Stellzylinders 1 vorsehen. Bei deren Anschluß an die Auswerteschaltung 7 entstehen mangels Verdrahtung keine zusätzlichen Kabelschlaufen - eine Erweiterung eines bestehenden Lageerkennungssystems mit HF-Daten- und Energieübertragung für einen Stellzylinder ist demnach problemlos möglich.The housing 2 of an actuating cylinder 1 enclosing a piston rod 3 is provided with a groove 4 extending in the longitudinal direction - parallel to the extension of the piston rod 3 . In the illustrated embodiment, an evaluation circuit 7 is arranged on the housing 2 of the actuating cylinder 1 , which contains a connection 8 to the programmable logic controller 9 . Detector elements 5 and 6 are arranged along the longitudinal groove 4 and are used at a distance from one another for position detection of the piston rod 3 . Each of the detector elements 5 , 6 designed as a cylinder switch is enclosed by a housing 30 . In the embodiment according to Fig. 1 of the control cylinder 1 only two detectors 5 and 6 are arranged on the housing 2. Since a high-frequency field is used to transmit the supply voltage to the detectors 5 and 6 and for data transmission between the detectors 5 and 6 and the evaluation circuit 7 , the cabling between the detectors 5 , 6 and the evaluation circuit 7 can be omitted completely. Instead of just two detectors 5 and 6 , further detectors can also be provided on the housing 2 of the actuating cylinder 1 . When they are connected to the evaluation circuit 7 , there are no additional cable loops due to the lack of wiring - an expansion of an existing position detection system with HF data and energy transmission for an actuating cylinder is therefore easily possible.
In Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante kann die Auswerteschaltung 7 auch abgesetzt vom Gehäuse 2 des Stellzylinders 1 aufgenommen sein; dadurch können die elektrischen Anschlußleitungen zum Stellzylinder 1 komplett entfallen. Wird die Auswerteschaltung 7 an zentraler Stelle untergebracht, so lassen sich mit ihr die Signale von Zylinderschaltern mehrerer Zylinder verarbeiten und auswerten. Schließlich ist es auch möglich, in die Auswerteschaltung 7 eine Feld-Bus-Elektronik zu integrieren. Auch ist die Aufnahme der Auswerteschaltung 7 in die speicherprogrammierbare Steuerung 9 möglich, wodurch sich eine besonders kompaktbauende Stellzylindereinheit 1 erzielen läßt, die außen lediglich Längsnut 4 und die dieser zugeordneten Zylinderschalter 5, 6 umfaßt.In a modification of the embodiment variant shown in FIG. 2, the evaluation circuit 7 can also be accommodated separately from the housing 2 of the actuating cylinder 1 ; this completely eliminates the electrical connection lines to the actuating cylinder 1 . If the evaluation circuit 7 is accommodated at a central point, the signals from cylinder switches of several cylinders can be processed and evaluated with it. Finally, it is also possible to integrate field bus electronics into the evaluation circuit 7 . It is also possible to include the evaluation circuit 7 in the programmable logic controller 9 , as a result of which a particularly compact actuating cylinder unit 1 can be achieved, which only comprises a longitudinal groove 4 on the outside and the cylinder switches 5 , 6 assigned to it.
Die Konfiguration der Auswerteschaltung 7 und die mit dieser kommunizierenden Detektoren 5, 6 und 29 sind in Fig. 2 dargestellt.The configuration of the evaluation circuit 7 and the detectors 5 , 6 and 29 communicating with it are shown in FIG. 2.
Neben den Schnittstellen Feldbus 10 und Datenübertragung 13 ist der Auswerteschaltung 7 ein elektrisches Bauelement 11 zugeordnet, hier beispielsweise ausgebildet als Spule L0, die in ihrer Längserstreckung in die Nut 4 an der Außenseite des Gehäuses 2 des Stellzylinders 1 eingelassen ist. Je nach Anwendungsfall kann die Windungsanzahl sowie die Windungsdichte und die Längserstreckung vorgewählt werden.In addition to the interfaces fieldbus 10 and data transmission 13 , the evaluation circuit 7 is assigned an electrical component 11 , here, for example, designed as a coil L 0 , which is recessed in its longitudinal extension into the groove 4 on the outside of the housing 2 of the actuating cylinder 1 . Depending on the application, the number of turns as well as the density and length of the turns can be selected.
Die Auswerteschaltung 7 - in Fig. 2 lediglich schematisch wiedergegeben - enthält eine Spannungsversorgung 12. Ferner umfaßt die Auswerteschaltung 7 einen Auswertebaustein 14 für die Parameterdaten, der mit Hilfe einer Modulationseinheit 15 die Parameterdaten über ein Hochfrequenzfeld zu den Detektoren 5, 6 überträgt. Ein ebenfalls in der Auswerteschaltung 7 vorgesehener Oszillator 17 erzeugt die Trägerfrequenz für die Daten- und Energieübertragung für die Detektoren 5, 6 oder 29. Das als Spule L0 ausgebildete elektrische Bauelement 11 bildet mit der Kapazität 21 den elektrischen Schwingkreis 22 der Auswerteschaltung 7. Die von der Elektronik der Detektoren 5, 6 oder 29 kodiert übertragenen Daten gelangen durch eine Modulation des Hochfrequenzfeldes über die Spule 25 L1 zum elektrischen Schwingkreises 22 der Auswerteschaltung 7. Zur Verarbeitung von der als Empfangsspule dienenden Spule 11 L0 aufgefangenen Signale werden die aus dem elektrischen Schwingkreis 22 austretenden Signale anschließend in dem Modulationsbaustein 20 demoduliert, anschließend durch einen Filter 19 geleitet, bevor sie in einen Datendecoder 18 gelangen. Der Datendecoder 18 kann mit drei Ports 18.1, 18.2 und 18.3 für die jeweils abzufragenden und anzusteuernden Detektoren 5, 6 oder 29 versehen sein, von dem aus die dekodierten Daten in die speicherprogrammierbare Steuerung 9 zur Weiterverarbeitung gelangen. Zur Übertragung der dekodierten Daten der Detektoren 5, 6 und 29 kann beispielsweise ein Feldbus 10 dienen, der Auswerteschaltung 7 und speicherprogrammierbare Steuerung 9 miteinander verbindet. Die zur Datenübertragung erforderlichen Dekodier- und Modulationsverfahren sind bekannt und stellen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar.The evaluation circuit 7 - shown only schematically in FIG. 2 - contains a voltage supply 12 . Furthermore, the evaluation circuit 7 comprises an evaluation module 14 for the parameter data, which uses a modulation unit 15 to transmit the parameter data to the detectors 5 , 6 via a high-frequency field. An oscillator 17 also provided in the evaluation circuit 7 generates the carrier frequency for the data and energy transmission for the detectors 5 , 6 or 29 . The electrical component 11 designed as a coil L 0 forms the electrical resonant circuit 22 of the evaluation circuit 7 with the capacitance 21 . The data transmitted coded by the electronics of the detectors 5 , 6 or 29 arrive at the electrical resonant circuit 22 of the evaluation circuit 7 by modulating the high-frequency field via the coil 25 L 1 . To process the signals collected as the receiving coil 11 L 0, the signals emerging from the electrical oscillating circuit 22 are then demodulated in the modulation module 20 , then passed through a filter 19 before they reach a data decoder 18 . The data decoder 18 can be provided with three ports 18.1 , 18.2 and 18.3 for the detectors 5 , 6 or 29 to be queried and controlled, from which the decoded data reaches the programmable logic controller 9 for further processing. A fieldbus 10 , for example, can be used to transmit the decoded data of the detectors 5 , 6 and 29 , which connects the evaluation circuit 7 and the programmable logic controller 9 to one another. The decoding and modulation methods required for data transmission are known and do not form part of the present invention.
Die hier als separate Einheit ausgeführte Auswerteschaltung 7 kann auch ohne weiteres funktional in die speicherprogrammierbare Steuerung 9 integriert werden; ferner läßt sich in die Auswerteschaltung 7 auch ein Industrie-Feldbus-System integrieren und/oder eine Mini-SPS, so daß sich eine extrem kompaktbauende Stellzylindereinheit 1 ergibt. The evaluation circuit 7 , embodied here as a separate unit, can also be functionally integrated into the programmable logic controller 9 without further notice; furthermore, an industrial fieldbus system and / or a mini-PLC can also be integrated into the evaluation circuit 7 , so that an extremely compact actuating cylinder unit 1 results.
Die Detektoren 6 und 29 sind hier lediglich schematisch kastenförmig wiedergegeben, wohingegen der als erster Detektor 5 dienender Zylinderschalter detaillierter dargestellt ist. Neben den Elektronikbausteinen Spannungsversorgung 32, dem lösch- und wieder beschreibbaren EEPROM 28 ist ein Modulationsbaustein 26 vorgesehen, der die Signale der Lageerkennungskomponenten 27 des Detektors 5 übermittelt. Für Zusatzfunktionen, oder für die Realisierung einer Ablaufsteuerung kann auch ein Micro-Controller vorhanden sein.The detectors 6 and 29 are shown here only schematically in box form, whereas the cylinder switch serving as the first detector 5 is shown in more detail. In addition to the electronic components power supply 32 , the erasable and rewritable EEPROM 28 , a modulation component 26 is provided, which transmits the signals of the position detection components 27 of the detector 5 . A micro controller can also be provided for additional functions or for implementing a sequential control system.
Die Signale des Modulators 26 beaufschlagen einen elektrischen Schwingkreis 23, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Parallelresonanzkreis ausgeführt ist, dessen Spule L1 - Bezugszeichen 25 - eine lose Kopplung mit der Spule L0 - Bezugszeichen 11 - des elektrischen Schwingkreises 22 der Auswerteschaltung 7 darstellt. Die Spannungsversorgung (Block 32) erfolgt über eine Diode 31, der Parallelresonanzkreis 23 enthält weiterhin einen parallel zur Spule 25 geschalteten Kondensator C1, mit Bezugszeichen 24 bezeichnet.The signals of the modulator 26 act on an electrical resonant circuit 23 , which in the exemplary embodiment shown is designed as a parallel resonant circuit, the coil L 1 - reference number 25 - of a loose coupling with the coil L 0 - reference number 11 - of the electrical resonant circuit 22 of the evaluation circuit 7 . The voltage supply (block 32 ) takes place via a diode 31 , the parallel resonance circuit 23 also contains a capacitor C 1 connected in parallel with the coil 25 , designated by reference numeral 24 .
Mittels der drahtlosen, losen Kopplungen zwischen der Empfangsspule L0 und der Sendespule L1' bzw. den Spulen 11 und 29 der beiden elektrischen Schwingkreise, läßt sich eine Datenübertragung realisieren, die beispielsweise zur automatischen Adressvergabe für die Detektoren 5, 6 und 29 genutzt werden kann oder auch weitere Einstellung wie z. B. einer vorwählbaren Schalthysterese an individuellen Detektoren 5, 6 und 29 zuläßt. Das Hochfrequenzfeld kann über eine Änderung der Frequenz an die Spulengeometrie und den Abstand zwischen den Spulen der Detektoren und der Auswerteschaltung angepaßt werden, so daß individuellen Anforderungen an das Hochfrequenzfeld durch entsprechende Auslegung Rechnung getragen werden kann.By means of the wireless, loose couplings between the receiving coil L 0 and the transmitting coil L 1 ' or the coils 11 and 29 of the two electrical resonant circuits, data transmission can be implemented, which are used, for example, for automatic address assignment for the detectors 5 , 6 and 29 can or other setting such. B. a preselectable switching hysteresis on individual detectors 5 , 6 and 29 allows. The high-frequency field can be adapted to the coil geometry and the distance between the coils of the detectors and the evaluation circuit by changing the frequency, so that individual requirements for the high-frequency field can be taken into account by appropriate design.
Auslegungs- und Dimensionierungsparameter sind beispielsweise die Oszillatorfrequenz um die Charakteristik des zu erzeugenden Hochfrequenzfeldes einzustellen. Daneben läßt sich die Anzahl der Spulenwindungen, der Abstand der Wicklungen voneinander sowie die räumliche Form der Wicklung der Spulen 11 und 25 anwendungsspezifisch auswählen.Design and dimensioning parameters are, for example, the oscillator frequency in order to set the characteristic of the high-frequency field to be generated. In addition, the number of coil turns, the spacing of the windings from one another and the spatial shape of the winding of the coils 11 and 25 can be selected in an application-specific manner.
Bei einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betriebenen Zylindereinheit 1 läßt sich durch die drahtlose Kopplung der elektrischen Schwingkreise 22 und 23 miteinander eine Datenübertragung zur Zuteilung von Adressen an die zur Lageerkennung dienenden Detektoren 5, 6 und 29 erreichen; ein bidirektionaler Austausch von Daten zwischen den elektrischen Schwingkreisen 22 und 23 erfolgt durch die Kodierung der Daten, die sich anschließende Modulation des Hochfrequenzfeldes zur Übertragung der Daten und anschließender Dekodierung der Daten in der Auswerteschaltung 7 oder gegebenenfalls direkt in der speicherprogrammierbaren Steuerung 9. Es läßt sich ein einfacher Ausbau von solcherart beschaffenen Datenübertragungs- und Spannungsversorgungssystemen erzielen, wobei dank des Verzichts auf Kabelverbindungen eine einfache Modifikation und Erweiterung bestehender Zylinder/Auswerteschaltungskonfigurationen gegeben ist. In the case of a cylinder unit 1 operated by means of the method according to the invention, the wireless coupling of the electrical oscillating circuits 22 and 23 enables data transmission for the allocation of addresses to the detectors 5 , 6 and 29 used for position detection; A bidirectional exchange of data between the electrical resonant circuits 22 and 23 takes place through the coding of the data, the subsequent modulation of the high-frequency field for the transmission of the data and subsequent decoding of the data in the evaluation circuit 7 or, if appropriate, directly in the programmable logic controller 9 . A simple expansion of data transmission and voltage supply systems of this type can be achieved, and thanks to the omission of cable connections, simple modification and extension of existing cylinder / evaluation circuit configurations is given.
11
Zylinder
cylinder
22
Zylindergehäuse
Cylinder housing
33rd
Kolbenstange
Piston rod
44
Längsnut
Longitudinal groove
55
erster Detektor
first detector
66
zweiter Detektor
second detector
77
Auswerteschaltung
Evaluation circuit
88th
Anschluß SPS
PLC connection
99
speicherprogrammierbare Steuerung
programmable logic controller
1010th
Feldbus
Fieldbus
1111
Empfangsspule L0
Receive coil L 0
1212th
Spannungsversorgungsteil
Power supply part
1313
Datenübertragung
Data transmission
1414
Dateneingang
Data input
1515
Modulationseinheit
Modulation unit
1616
Spulentreiber
Coil driver
1717th
Oszillator
oscillator
1818th
Datendecoder
Data decoder
18.118.1
Port Detektor Port detector
55
18.218.2
Port Detektor Port detector
66
18.318.3
Port Detektor Port detector
2929
1919th
Filter
filter
2020th
Demodulator
Demodulator
2121
Kapazität C0
Capacity C 0
2222
Schwingkreis Auswerteschaltung
Oscillating circuit evaluation circuit
2323
Parallelresonanzkreis
Parallel resonance circuit
2424th
Kapazität C1
Capacity C 1
2525th
Spule L1
Coil L 1
2626
Modulator
modulator
2727
Lagedetektor
Location detector
2828
EEPROM
EEPROM
2929
weiterer Detektor
another detector
3030th
Gehäuse
casing
3131
Diode
diode
3232
Spannungsversorgung
Power supply
Claims (11)
- - dem Zuteilen von Adressen an die zur Lageerkennung von Stellelementen (3) vorgesehenen Detektoren (5, 6, 29),
- - dem drahtlosen Verkoppeln von Elementen (11, 25) von elektrischen Schwingkreisen (22, 23) an Detektoren (5, 6, 29) und der Auswerteschaltung (7) durch Modulation eines Hochfrequenzfeldes und dem bidirektionalen Übertragen von kodierten Daten zwischen Detektoren (5, 6, 29) und Auswerteschaltung (7) bzw. speicherprogrammierbarer Steuerung (9).
- - the allocation of addresses to the detectors ( 5 , 6 , 29 ) provided for position detection of control elements ( 3 ),
- - The wireless coupling of elements ( 11 , 25 ) of electrical resonant circuits ( 22 , 23 ) to detectors ( 5 , 6 , 29 ) and the evaluation circuit ( 7 ) by modulating a high-frequency field and the bidirectional transmission of coded data between detectors ( 5 , 6 , 29 ) and evaluation circuit ( 7 ) or programmable logic controller ( 9 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10007206A DE10007206A1 (en) | 2000-01-12 | 2000-02-17 | Positioning cylinder; has piston rod, detectors on cylinder casing and evaluation circuit and uses high frequency field to transmit data and supply energy between detectors and evaluation circuit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10000912 | 2000-01-12 | ||
| DE10007206A DE10007206A1 (en) | 2000-01-12 | 2000-02-17 | Positioning cylinder; has piston rod, detectors on cylinder casing and evaluation circuit and uses high frequency field to transmit data and supply energy between detectors and evaluation circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10007206A1 true DE10007206A1 (en) | 2001-07-19 |
Family
ID=7627241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10007206A Ceased DE10007206A1 (en) | 2000-01-12 | 2000-02-17 | Positioning cylinder; has piston rod, detectors on cylinder casing and evaluation circuit and uses high frequency field to transmit data and supply energy between detectors and evaluation circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10007206A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828782B2 (en) | 2001-09-03 | 2004-12-07 | Smc Kabushiki Kaisha | Sensor attachment structure for attaching a flexible sensor by sticking to an actuator body |
| FR2871625A1 (en) * | 2004-05-29 | 2005-12-16 | Sauer Danfoss Aps | GRIP ARRANGEMENT |
| ITRM20100119A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-18 | Etatron D S Spa | "PISTON STROKE CONTROL DEVICE FOR A DOSING PUMP FOR AUTOMATIC HIGH-PERFORMANCE FLOW RATE ADJUSTMENT" |
| CN104374309A (en) * | 2014-11-04 | 2015-02-25 | 朱志明 | Wireless crack scaling gauge |
| DE202015006675U1 (en) | 2015-09-25 | 2015-11-09 | Aventics Gmbh | Auxiliary device for adjusting the end position damping of pneumatic cylinders |
-
2000
- 2000-02-17 DE DE10007206A patent/DE10007206A1/en not_active Ceased
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828782B2 (en) | 2001-09-03 | 2004-12-07 | Smc Kabushiki Kaisha | Sensor attachment structure for attaching a flexible sensor by sticking to an actuator body |
| DE10240976B4 (en) * | 2001-09-03 | 2005-07-07 | Smc K.K. | Sensor attachment for actuator body |
| FR2871625A1 (en) * | 2004-05-29 | 2005-12-16 | Sauer Danfoss Aps | GRIP ARRANGEMENT |
| ITRM20100119A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-18 | Etatron D S Spa | "PISTON STROKE CONTROL DEVICE FOR A DOSING PUMP FOR AUTOMATIC HIGH-PERFORMANCE FLOW RATE ADJUSTMENT" |
| CN104374309A (en) * | 2014-11-04 | 2015-02-25 | 朱志明 | Wireless crack scaling gauge |
| DE202015006675U1 (en) | 2015-09-25 | 2015-11-09 | Aventics Gmbh | Auxiliary device for adjusting the end position damping of pneumatic cylinders |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3127192B1 (en) | Modular plug connector | |
| EP1174781B1 (en) | Signal transmission apparatus | |
| EP0594144B1 (en) | Bussystem | |
| EP1168271A2 (en) | Field bus coupling system for actuators or sensors | |
| DE19646219A1 (en) | Circuit for the communication of external devices with a central / decentralized data processing system via a bus | |
| WO2013139556A1 (en) | Method for the wireless operation of a field device | |
| DE102019105171B4 (en) | IO-Link master and procedures for controlling an IO-Link system | |
| DE102014006148B4 (en) | Terminal for an automation system, terminal arrangement and method for operating a terminal for an automation system | |
| DE19922123A1 (en) | Bus interface implemented as integrated circuit | |
| DE10007206A1 (en) | Positioning cylinder; has piston rod, detectors on cylinder casing and evaluation circuit and uses high frequency field to transmit data and supply energy between detectors and evaluation circuit | |
| EP3479180A1 (en) | System of automation components and method for operating the same | |
| DE19722115A1 (en) | Addressing apparatus for network units in e.g. motor vehicle radio system | |
| EP0941894B1 (en) | Circuit arrangement for communication and diagnostic of a plurality of electrical components | |
| EP3114771B1 (en) | Device for the transmission of signals | |
| EP2789210B1 (en) | Method for controlling a multiple colour signal assembly and multiple colour signal assembly | |
| DE10032864B4 (en) | Proximity sensor adapter | |
| EP3097751B1 (en) | Control technology connection adapter system | |
| EP1840684A1 (en) | Automation device and system with components communicating connectionless (radio frequency) using detachable radio module FM | |
| WO1997049017A1 (en) | Circuit enabling external devices to communicate with central/decentralised data processing system by means of a bus | |
| DE19947501A1 (en) | Actuator-sensor interface slave for e.g. shaft encoder includes series transformer and capacitor provided between interface conductor, and actuator and sensor | |
| WO1998011504A1 (en) | Passive transponder | |
| EP2196670B1 (en) | Device which can be connected with a vacuum component | |
| DE19639212C2 (en) | Sensor-actuator interface module | |
| DE19626502A1 (en) | Sensor-actuator bus system e.g. for SPS | |
| EP2208120A1 (en) | Automation system comprising several automation components forming an assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |