DE10059797A1 - Anordnung aus mehreren, in einem Netzwerk arbeitenden Schmierstoffgebern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus mehreren, in einem Netzwerk arbeitenden Schmierstoffgebern (1), die jeweils einen Schmierstoffbehälter mit Schmierstoffvorrat, eine elektromechanische Austragseinrichtung zur Abgabe kleiner Schmierstoffmengen und eine elektronische Steuerung für die Austragseinrichtung aufweisen. Die Austragseinrichtungen der Schmierstoffgeber (1) weisen jeweils einen Antriebsmotor auf, der von der elektronischen Steuerung Start- und Stromimpulse erhält. Die elektronischen Steuerungen der Schmierstoffgeber (1) sind mit einem Mikrocontroller ausgerüstet und an ein Bussystem angeschlossen. Das die Steuerungen der Schmierstoffgeber (1) untereinander verbindende Bussystem ist erfindungsgemäß als Feldbus (2) mit dezentraler Buszuteilung oder zufälligem Buszugriff der Teilnehmer ausgebildet. Das Netzwerk (3) ist dabei von einem Rechner (4) konfiguriert, der nach erfolgter Netzwerkkonfiguration von dem Feldbus trennbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus mehreren, in einem Netzwerk arbeitenden Schmierstoffgebern, die jeweils einen Schmierstoffbehälter mit Schmierstoffvorrat, eine elektromechanische Austragseinrichtung zur Abgabe kleiner Schmierstoffmengen und eine elektronische Steuerung für die Austragseinrichtung aufweisen, wobei die Austragsein­ richtung einen Antriebsmotor umfasst, der von der elek­ tronischen Steuerung Start- und Stoppimpulse erhält, und wobei die elektronischen Steuerungen der Schmierstoffgeber jeweils einen Microcontroller aufweisen und an ein Bus­ system angeschlossen sind.

Bei der aus EP-A 0 926 426 bekannten Anordnung, von der die Erfindung ausgeht, ist ein Zentralrechner vorgesehen, der über ein Bussystem mit den Steuereinrichtungen mehrerer Schmierstoffgeber verbunden ist. Betriebszustandsdaten der Schmierstoffgeber werden dem Rechner zugeführt. Es erfolgt ein Signalaustausch zwischen Rechner und den elektronischen Steuerungen der Schmierstoffgeber in beiden Richtungen. Die Anordnung ist, da sie das Vorhandensein eines Rechners erfordert, aufwendig und aus Kostengründen nur für große Netzwerke geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung aus mehreren, in einem Netzwerk arbeitenden Schmierstoff­ gebern anzugeben, die ohne Zentralrechner funktionsfähig ist, flexibel konfiguriert werden kann und Erweiterungen durch den Anschluss von Sensoren oder Zusatzeinrichtungen zulässt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass das die Steuerungen der Schmierstoffgeber untereinander verbindende Bussystem als Feldbus mit dezentraler Buszuteilung oder zufälligem Buszugriff der Teilnehmer ausgebildet ist und dass das Netzwerk von einem Rechner konfiguriert ist, der nach erfolgter Netzwerkkonfiguration von dem Feldbus trennbar ist. Der Rechner wird lediglich zur Konfiguration des Netzwerkes gebraucht und ist über einen Stecker an den Feldbus anschließbar. Nach der Konfiguration des Netzwerkes kann der Rechner anderweitig eingesetzt werden. Erfindungs­ gemäß wird ausgenutzt, dass die im Netzwerk betriebenen Schmierstoffgeber jeweils eine intelligente elektronische Steuerung mit Microcontroller aufweisen. Innerhalb des Netzwerkes sind die Schmierstoffgeber gleichberechtigte Teilnehmer, wobei die. Dauer der Schmierimpulse, die Schmierintervalle, etwaige maschinenabhängige Steuerungen der Schmierstoffgeber und dergleichen durch die Konfi­ guration festgelegt wird. Für die Konfiguration wird ein Rechner mit einem Standardbetriebssystem sowie einem Steuerungsprogramm, das auf die Anwendung eines Schmier­ gebernetzwerkes zugeschnitten ist, verwendet.

Die Schmierstoffgeber werden in vorgegebenen oder maschinenabhängig gesteuerten Intervallen kurzzeitig in Betrieb gesetzt, wobei jeweils nur eine kleine Schmier­ stoffmenge abgegeben wird. Beim Inbetriebsetzen der Schmierstoffgeber treten hohe elektrische Anlaufströme auf. Wenn die Schmierstoffgeber an ein gemeinsames Stromnetz angeschlossen sind ist es daher zweckmäßig, das Netzwerk so zu konfigurieren, dass stets nur die Austragseinrichtung eines Schmierstoffgebers oder allenfalls einer festgelegten Anzahl von Schmierstoffgebern, die kleiner ist als die Gesamtzahl der das Netzwerk bildenden Schmierstoffgeber, gleichzeitig in Betrieb ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist durch Zusatzeinrich­ tungen erweiterbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an den Feldbus ein Modul für eine Signal­ übertragung zwischen dem Feldbus und einer speicher­ programmierbaren Steuerung angeschlossen. Über den Modul erfolgt ein Datenaustausch, durch den das Netzwerk in Abhängigkeit der Betriebsdaten einer zu schmierenden Maschine steuerbar ist.

An den Feldbus sind ferner Sensoren für eine Zustandser­ fassung von bewegten Maschinenteilen, denen ein Schmier­ stoffgeber des Netzwerkes zugeordnet ist, anschließbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind an den Feldbus Messeinrichtungen zur Erfassung des Lagerzu­ standes von Wälzlagern, die durch zugeordnete und dem Netzwerk angehörende Schmierstoffgeber mit Schmierstoffen versorgt werden, angeschlossen. Als Messeinrichtungen kommen beispielsweise Temperatursensoren, Einrichtungen zur Messung der Laufruhe des Wälzlagers sowie Messeinrich­ tungen, die einen Stoßimpulsaufnehmer und einen Sensor zur Messung der Wellendrehzahlen aufweisen, in Betracht. Das Netzwerk kann erfindungsgemäß so konfiguriert werden, dass die Spendezeitpunkte und/oder die Dauer der Spende­ intervalle automatisch verändert werden, wenn die Mess­ einrichtung einen beginnenden Lagerdefekt oder einen Mangelschmierungszustand anzeigt. Durch die damit einsetzende Zusatzschmierung kann der Mangelschmierungszustand beseitigt oder ein einsetzender Schadensverlauf verzögert werden, so dass ein. Lagerwechsel im Rahmen langfristig geplanter Instandhaltungsarbeiten durchgeführt werden kann.

Im Rahmen der. Erfindung liegt es auch, dass an den Feldbus eine Ein/Ausgabeeinheit mit einer Prozessperipherieschnitt­ stelle für den Anschluss einer zusätzlichen Zentralschmier­ anlage angeschlossen ist. Insofern umfasst das erfindungs­ gemäße Netzwerk nicht für dezentral angeordnete Schmier­ stoffgeber, die einen Schmierstoffbehälter mit Schmier­ stoffvorrat sowie eine elektromechanische Austragsein­ richtung zur Abgabe kleinerer Schmierstoffmengen aufweisen, sondern auch Kombinationen einer solchen Anordnung mit einer Zentralschmieranlage, die eine Förderpumpe aufweist und z. B. Schmieröle über Leitungen verschiedenen Schmier­ stellen zuführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an den Feldbus ferner eine Ein/Ausgabeeinheit mit Schnittstellen zur Kommunikation mit Netzwerken, z. B. LANs, WANs, Intranet, Ethernet, Internet und dergleichen angeschlossen. Es kann ferner eine Ein/Ausgabeeinheit mit einer GSM-Schnittstelle vorgesehen sein. Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, an den Feldbus einen Rechner zur Netzwerkkontrolle anzuschließen, der Schnittstellen zur Kommunikation mit externen Netzwerken aufweist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Anordnung aus mehreren, in einem Netzwerk arbeitenden Schmierstoff­ gebern 1, die jeweils einen Schmierstoffbehälter mit Schmierstoffvorrat, eine elektromechanische Austragsein­ richtung zur Abgabe kleiner Schmierstoffmengen und eine elektronische Steuerung für die Austragseinrichtung auf­ weisen. Die Austragseinrichtung umfasst einen Antriebs­ motor, der von der elektronischen Steuerung Start- und Stoppimpulse erhält. Die elektronischen Steuerungen der Schmierstoffgeber weisen jeweils einen Microcontroller auf und sind untereinander durch ein Bussystem verbunden, das als Feldbus 2 mit dezentraler Buszuteilung oder zufälligem Buszugriff der Teilnehmer ausgebildet ist. Das Netzwerk 3 ist von einem Rechner 4 konfiguriert, der nach erfolgter Netzwerkkonfiguration von dem Feldbus 2 trennbar ist.

Der Feldbus ist ein serielles Datenübertragungssystem, das im Zeitmultiplexverfahren arbeitet. Mit der dezentralen Buszuteilung sind alle Teilnehmer gleichberechtigt. Die dezentrale kontrollierte Buszuteilung ist beispielsweise nach dem Prinzip des Token-Bus-Protokolls realisierbar. Dabei wird von allen Teilnehmern zunächst eine Nachricht, der "Token" weitergegeben. Diese beinhaltet das Recht auf Buszugriff. Nur wer im Besitz des "Token" ist, darf auf den Bus zugreifen. Jeder Teilnehmer gibt den Token an einen genau festgelegten Nachfolger weiter, wodurch ein logischer Ring entsteht, in dem das Senderecht zirkuliert. Bei einem zufälligen Buszugriff, was im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre ebenfalls möglich ist, ist vor Beginn einer Übertragung der Teilnehmer, der als nächster den Bus belegen will, nicht bekannt. Der Buszugriff kann nach dem CSMA (Carrier Sends Multiple Access)-verfahren oder dem CSMA/CD (Carrier Sends Multiple Access/Collision Detection)-Verfahren erfolgen. Beim CSMA-Verfahren hört der sendewillige Teilnehmer den Bus ab, ob bereits eine Übertragung durchgeführt wird. Findet er den Bus ohne Übertragung vor, beginnt er den Bus zu belegen. Stellt er fest, dass bereits eine Datenübertragung stattfindet, so stellt er seinen Sendewunsch zurück. Das CSMA/CD-Verfahren ist mit einer frühzeitigen Kollisionserkennung erweitert. Zur Konfiguration des Netzwerkes wird der Rechner 4, z. B. ein Laptop, über Stecker an den Feldbus 2 angeschlossen. Nach erfolgter Konfiguration kann der Rechner 4 wieder entfernt und anderweitig genutzt werden.

Die elektromechanischen Austragseinrichtungen der Schmier­ stoffgeber 1 werden in vorgegebenen oder maschinenabhängig gesteuerten Intervallen kurzzeitig in Betrieb gesetzt und geben dabei kleine Schmierstoffmengen ab. Das Inbetrieb­ setzen der Austragseinrichtungen ist mit einem hohen Anlaufstrom des Antriebsmotors verbunden. Als Antriebs­ motoren sind vorzugsweise Gleichstrommotoren eingesetzt, deren Drehzahl spannungsabhängig ist. Um hohe Anlaufströme und einen damit verbundenen, störenden Spannungsabfall zu vermeiden, wenn die Schmierstoffgeber 1 an ein gemeinsames Stromnetz angeschlossen sind, ist das Netzwerk 3 zweckmäßig so konfiguriert, dass stets nur die Austragseinrichtung eines Schmierstoffgebers in Betrieb ist und ein gleichzeitiger Betrieb mehrerer Schmierstoffgeber in wechselnder Anzahl ausgeschlossen ist.

An den Feldbus sind Zusatzeinrichtungen anschließbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an den Feldbus ein Modul 5 für eine Signalübertragung zwischen dem Feldbus 2 und einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) angeschlossen. Ferner sind an den Feldbus 2 Sensoren 6 für die Erfassung des Lagerzustandes geschmierter Wälzlager angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist an den Feldbus 2 ferner ein Rechner 7 zur Netzwerkkontrolle angeschlossen, der Schnittstellen zur Kommunikation mit externen Netzwerken, z. B. LANs, WANs, Intranet, Ethernet, Internet aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist eine Verbindung zu einem externen Firmennetz 8 angedeutet.

Claims (8)

1. Anordnung aus mehreren, in einem Netzwerk arbeitenden Schmierstoffgebern (1), die jeweils einen Schmierstoffbe­ hälter mit Schmierstoffvorrat, eine elektromechanische Austragseinrichtung zur Abgabe kleiner Schmierstoffmengen und eine elektronische Steuerung für die Austragsein­ richtung aufweisen, wobei die Austragseinrichtung einen Antriebsmotor umfasst, der von der elektronischen Steuerung Start- und Stoppimpulse erhält, und wobei die elektro­ nischen Steuerungen der Schmierstoffgeber (1) jeweils einen Microcontroller aufweisen und an ein Bussystem angeschlossen sind, dadurch gekennzeich­ net, dass das die Steuerungen der Schmierstoffgeber untereinander verbindende Bussystem als Feldbus (2) mit dezentraler Buszuteilung oder zufälligem Buszugriff der Teilnehmer ausgebildet ist und dass das Netzwerk (3) von einem Rechner (4) konfiguriert ist, der nach erfolgter Netzwerkkonfiguration von dem Feldbus (2) trennbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffgeber (1) an ein gemeinsames Stromnetz angeschlossen sind und dass das Netzwerk (3) so konfiguriert ist, dass stets nur die Austragseinrichtung eines Schmierstoffgebers (1) oder einer festgelegten Anzahl von Schmierstoffgebern, die kleiner ist als die Gesamtzahl der das Netzwerk (3) bildenden Schmierstoffgeber, gleich­ zeitig in Betrieb ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an den Feldbus (2) ein Modul (5) für eine Signalübertragung zwischen dem Feldbus (2) und einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) angeschlossen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Feldbus (2) Sensoren (6) für eine Zustandserfassung von bewegten Maschinenteilen, denen ein Schmierstoffgeber (1) des Netzwerkes (3) zugeordnet ist, angeschlossen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Feldbus (2) eine Ein/Ausgabe­ einheit mit einer Prozessperipherieschnittstelle für den Anschluss einer zusätzlichen Zentralschmieranlage ange­ schlossen ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Feldbus (2) eine Ein/Ausgabe­ einheit mit Schnittstellen zur Kommunikation mit Netz­ werken (8), z. B. LANs, WANs, Intranet, Ethernet, Internet, angeschlossen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Feldbus (2) eine Ein/Ausgabe­ einheit mit einer GSM-Schnittstelle angeschlossen ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Feldbus (2) ein Rechner (7) zur Netzwerkkontrolle angeschlossen ist, der Schnittstellen zur Kommunikation mit externen Netzwerken (8) aufweist.