DE1178134B

DE1178134B - Self-locking sequential circuit for electromotive or electromagnetic drives

Info

Publication number: DE1178134B
Application number: DE1958R0023161
Authority: DE
Inventors: Werner Schmitz
Original assignee: RHEINISCHE ELEKTRO MASCHINENFA
Current assignee: RHEINISCHE ELEKTRO MASCHINENFA
Priority date: 1958-04-18
Filing date: 1958-04-18
Publication date: 1964-09-17

Description

Sich selbsttätig verriegelnde Folgeschaltung für elektromotorische oder elektromagnetische Antriebe Folgeschaltungen für elektromotorische oder elektromagnetische Antriebe, die insbesondere bei Fördereinrichtungen Anwendung finden, müssen zur Vermeidung von Fehlschaltungen mit Verriegelungen versehen sein. Es ist bekannt, elektrische Verriegelungen mit vielseitigen Verriegelungsmöglichkeiten mittels Wahlschalter zu schalten. Die gewünschte Schaltfolge, z. B. für einen Förderweg, wird vor Einschaltung der Anlage durch die Wahl-bzw. Vorwahlschalter eingestellt. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß der Bedienende bei einer Vielzahl von Schaltfolgen bzw. Förderwegen leicht die Übersicht verliert. Ein Elevator, z. B. mit der Fördermöglichkeit auf fünfzehn verschiedene Abgänge, benötigt einen fünfzehnstelligen Wahlschalter; jeder einzelne Abgang müßte wieder einen Wahlschalter erhalten, dessen Stellungszahl der Zahl seiner Abgänge entspricht usw. Hier erfordert allein das richtige Einstellen der Wahlschalter das Vorhandensein eines Fachmannes.Self-locking sequential circuit for electromotive or electromagnetic drives, sequential circuits for electromotive or electromagnetic drives Drives, which are used in particular in conveyor systems, have to To avoid incorrect switching, be provided with interlocks. It is known, electrical interlocks with versatile interlocking options using a selector switch to switch. The desired switching sequence, e.g. B. for a conveying path, is before switching the system through the choice or. Preselection switch set. This circuit has the disadvantage that the operator with a large number of switching sequences or conveying paths easily loses track of things. An elevator, e.g. B. with the funding opportunity fifteen different outlets, requires a fifteen-digit selector switch; everyone individual exit would have to get a selector switch again, the number of which is the The number of its outflows corresponds, etc. All that is required here is the correct setting the selector switch indicates the presence of a specialist.

Weiterhin sind Folgeschaltungen. bekannt, bei welchen die Schaltfolge der Einzelantriebe durch eine Wählerscheibe vorgewählt wird. Der hierbei erforderliche Aufwand an Relais und Schrittschaltwerken ist jedoch erheblich, so daß diese Steuerung schon wegen der hohen Kosten abgelehnt wird. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß der Bedienende sich leicht verwählen kann, da er ja nur nach Motornummern wählt.There are also sequential circuits. known in which the switching sequence the individual drives is preselected by a selector disc. The here required However, the cost of relays and stepping mechanisms is considerable, so that this control is rejected because of the high costs. Another disadvantage is that that the operator can easily make mistakes, since he only dials according to the engine number.

Bekannt sind außerdem Folgeschaltungen, bei welchen die Verriegelung durch Steckverbindungen vorgesteckt werden. Diese Art der Wahl der Schaltfolge bedingt zwar keinen großen technischen Aufwand; für moderne Anlagen mit rationellem Betrieb kommt sie aber nicht in Betracht.Sequential circuits are also known in which the locking be plugged in by plug connections. This type of selection of the switching sequence is conditional no great technical effort; for modern systems with efficient operation but it is out of the question.

Durch die Erfindung werden diese Mängel vermieden. Sie betrifft eine sich selbsttätig verriegelnde Folgeschaltung für elektromotorische oder elektromagnetische Antriebe, insbesondere für Fördereinrichtungen. Die Erfindung besteht darin, daß die Steuerstromkreise der verriegelbaren Einzelantriebe je über eine Kaltkathodenröhre geführt sind, der jeweils eine weitere Röhre für die Steuerstromkreise derjenigen Einzelantriebe parallel geschaltet ist, die bei Einschaltung der Antriebe einer gewählten Folge, z. B. für einen Förderweg, gegen Einschalten in diese Folge zu verriegeln sind und daß die Verriegelung in der Weise erfolgt, daß den parallel geschalteten Röhren zwei so bemessene Widerstände vorgeschaltet bzw. nachgeschaltet sind, daß nach dem Zünden der Röhre des jeweils ausgewählten und über ein Relais eingeschalteten Einzelantriebes die Spannung unter ihre Zündspannung abfällt. Der Umstand, daß die Zündspannung einer Kaltkathodenröhre wesentlich höher ist als ihre Brennspannung, wird also für die Verriegelung ausgenutzt, die somit selbsttätig eintritt, sobald die Röhre eines eingeschalteten Einzelantriebes Strom führt. In diesem Augenblick wird durch die vorgeschalteten Widerstände die Spannung so weit herabgesetzt, daß die mit ihr verbundenen Röhren nicht mehr zünden können, d. h. die diesen Röhren über Relais zugeordneten Antriebe sind gesperrt.The invention avoids these deficiencies. It affects you self-locking sequential circuit for electromotive or electromagnetic Drives, in particular for conveyor systems. The invention consists in that the control circuits of the lockable individual drives each via a cold cathode tube are performed, each of a further tube for the control circuits of those Individual drives are connected in parallel, which when the drives are switched on a selected sequence, e.g. B. for a conveying path, against switching on in this sequence are lock and that the locking takes place in such a way that the parallel connected tubes with two resistors dimensioned in this way upstream or downstream are that after the ignition of the tube of the selected and via a relay activated individual drive, the voltage drops below its ignition voltage. Of the The fact that the ignition voltage of a cold cathode tube is much higher than yours Burning voltage, is therefore used for the locking, which is thus automatically occurs as soon as the tube of an activated individual drive carries current. In At this moment the voltage becomes so high through the upstream resistors reduced so that the tubes connected to it can no longer ignite, d. H. the drives assigned to these tubes via relays are blocked.

Damit die selbsttätige Verriegelung in beiden Richtungen einer Schaltfolge bzw. eines Förderweges wirksam ist, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Röhren für die einem Antrieb vorangehenden und zu verriegelnden Antriebe parallel zur Anode und die Röhren für die nachfolgenden und zu verriegelnden Antriebe parallel zur Kathode der im Steuerkreis des Antriebes liegenden Röhre geschaltet. Jeder der parallel geschalteten Röhrengruppe ist ein Widerstand vorgeschaltet. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Schaltung der Röhren möglich.So that the automatic locking in both directions of a switching sequence or a conveying path is effective, are according to a further feature of the invention the tubes for the drives preceding a drive and to be locked in parallel parallel to the anode and the tubes for the subsequent drives that are to be locked connected to the cathode of the tube in the control circuit of the drive. Everyone who A resistor is connected upstream of the tube group connected in parallel. Of course it is also possible to switch the tubes in reverse.

Durch die erfindungsgemäße Schaltung erübrigen sich Wahlschalter, Wählerscheiben oder ähnliche Schaltgeräte. Der Bedienende braucht nur die Antriebe in der gewünschten Reihenfolge entgegen der Förderrichtung einzuschalten. Damit sind die Antriebe selbsttätig in dieser Folge verriegelt.The circuit according to the invention eliminates the need for selector switches, Voting discs or similar switching devices. The operator only needs the drives to be switched on in the desired sequence against the conveying direction. In order to the drives are automatically locked in this sequence.

Die Kaltkathodenröhren stellen praktisch trägheitslose elektronische Schalter mit hoher Lebensdauer dar, welche die Verwendung mechanischer Schaltgeräte und eine verwickelte Schaltung überflüssig machen. Als weiterer Vorzug ist zu erwähnen, daß Kaltkathodenröhren keine Vorheizzeit erfordern. An eine aus mehreren Förderwegen bestehende Fördereinrichtung wird allgemein die Forderung gestellt, daß jeder Förderweg unabhängig von allen anderen in Betrieb genommen und wieder stillgesetzt werden kann. Dabei muß gewährleistet sein, daß ein einem bestimmten Förderweg zugeordneter Antrieb nicht versehentlich in einen anderen noch nicht in Betrieb oder bereits in Betrieb befindlichen Förderweg eingeschaltet wird und daß bei Ausfall irgendeines Antriebes alle im Förderweg vorangehenden Antriebe gleichfalls automatisch stillgesetzt werden, da sonst Störungen unvermeidlich sind. Diese Forderungen können durch die erfindungsgemäße Schaltung, ohne eine komplizierte Schaltung vorsehen zu müssen, erfüllt werden.The cold cathode tubes represent practically inertia-free electronic Long service life switches that involve the use of mechanical switching devices and eliminate the need for a complicated circuit. Another advantage to be mentioned is that cold cathode tubes do not require any preheating time. To one off There is a general requirement for a conveyor system that exists on several routes that each conveying route is put into operation and again independently of all others can be shut down. It must be guaranteed that a certain The drive assigned to the conveying path has not accidentally moved into another not yet in Operation or already in operation conveying path is switched on and that in the event of failure of any drive, all drives in the conveying path will likewise automatically shut down, otherwise malfunctions are inevitable. These demands can be provided by the circuit according to the invention without a complicated circuit to have to be met.

Es können Kaltkathodenröhren für Gleichstrom-oder Wechselstrombetrieb verwendet werden. Die Wechselstromröhren haben jedoch den Nachteil eines größeren Streubereiches der Zünd- und Brennspannung. Man wird daher vorzugsweise Gleichstromröhren anwenden. Die Steuerspannung ist so hoch zu wählen, daß die Zündspannung der Röhren mit Sicherheit überschritten wird. Andererseits muß nach Zünden einer im Steuerstromkreis liegenden Röhre der durch die vorgeschalteten Widerstände entstehende Spannungsabfall so groß sein, daß die mit ihr verbundenen Röhren nicht gezündet werden können. Der sich aus der Beziehung ergebende Wert muß kleiner als die Zündspannung sein.Cold cathode tubes for direct current or alternating current operation can be used. However, the AC tubes have the disadvantage of a larger scatter range of the ignition and operating voltage. It is therefore preferable to use direct current tubes. The control voltage should be selected so high that the ignition voltage of the tubes is definitely exceeded. On the other hand, after a tube in the control circuit has been ignited, the voltage drop caused by the upstream resistors must be so great that the tubes connected to it cannot be ignited. The result of the relationship The resulting value must be less than the ignition voltage.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird ein bewußt einfaches Ausführungsbeispiel gewählt, obwohl die Vorteile der Schaltung erst bei umfangreichen Anlagen besonders zur Geltung kommen. A b b. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Fördereinrichtung. Sie besteht aus den Behältern 1 und 2, den Transportbändern TB 1, TB 2, TB 3 und TB 4 sowie den Waagen 1 und 2. Das Transportband TB 1 wird von dem Motor M3, das Band TB 2 von dem Motor M4, das Band TB 3 von dem Motor M2 und das Band TB 4 von dem Motor M1 angetrieben. Der Inhalt des Behälters l kann wahlweise vom Band TB 1 über das Band TB 3 in die Waage 2 oder über das Band TB 4 in die Waage 1 befördert werden. Das gleiche gilt für den Behälter 2. Es ergeben sich somit vier Fördermöglichkeiten. A b b. 2 läßt die verschiedenen Förderwege durch die mit I, I1, III und IV bezeichneten Pfeile erkennen. Die Folgeschaltung muß, wie allgemein bekannt, entgegen der Förderrichtung erfolgen, d. h. der letzte Motor eines vorgesehenen Förderweges muß zuerst laufen, danach erst darf der jeweils nächste Motor eingeschaltet werden. Des weiteren wird gefordert, daß bei Ausfall eines Motors alle im Förderweg vor diesem Motor liegenden Motoren ebenfalls selbsttätig abzuschalten sind, während die im Förderweg hinter dem ausgefallenen Motor liegenden Motoren weiterlaufen. Der Schaltplan gemäß A b b. 3 zeigt, wie diese Forderungen durch die erfindungsgemäße Schaltung mit einfachen Mitteln. erfüllt werden.To further explain the invention, a deliberately simple embodiment is chosen, although the advantages of the circuit only come into their own with extensive systems. A b b. 1 shows a schematic representation of a conveyor device. It consists of the containers 1 and 2, the conveyor belts TB 1, TB 2, TB 3 and TB 4 and the scales 1 and 2. The conveyor belt TB 1 is driven by the motor M3, the belt TB 2 by the motor M4, the belt TB 3 is driven by the motor M2 and the belt TB 4 is driven by the motor M1. The contents of the container 1 can optionally be conveyed from belt TB 1 via belt TB 3 to weighing machine 2 or via belt TB 4 to weighing machine 1. The same applies to the container 2. There are thus four funding options. A b b. 2 shows the different conveying routes by the arrows labeled I, I1, III and IV. As is well known, the sequential switching must take place against the conveying direction, ie the last motor of a planned conveying path must run first, then the next motor may be switched on. Furthermore, it is required that in the event of a motor failure, all motors located in the conveying path in front of this motor must also be switched off automatically, while the motors located in the conveying path behind the failed motor continue to run. The circuit diagram according to A b b. 3 shows how these requirements are met by the circuit according to the invention with simple means. to be fulfilled.

Die die Transportbänder antreibenden Drehstrommotoren M 1 bis M 4 werden über die Schütze S 1 bis S4 an das Netz RST angeschlossen. Die Gleichspannung für die Kaltkathodenröhren K 3-1, K3-2, K4-2, K4-1 liefert der an den Transformator T angeschlossene Gleichrichter G, dessen positive und negative Leitungen mit P bzw. N bezeichnet sind. In Reihe mit den Röhren sind die Vorwiderstände W3, W 4 und die für die Steuerung der Antriebe erforderlichen Schaltgeräte geschaltet. Da die zuerst anlaufenden Motoren M1 und M2 nicht verriegelt zu werden brauchen, sind in den betreffenden Steuerstromkreisen keine Röhren vorgesehen.The three-phase motors M 1 to M 4 driving the conveyor belts are connected to the network RST via the contactors S 1 to S4. The DC voltage for the cold cathode tubes K 3-1, K3-2, K4-2, K4-1 is supplied by the rectifier G connected to the transformer T, the positive and negative lines of which are labeled P and N, respectively. The series resistors W3, W 4 and the switching devices required for controlling the drives are connected in series with the tubes. Since the motors M1 and M2 which start up first do not need to be locked, no tubes are provided in the relevant control circuits.

Es sei angenommen, daß der Inhalt des Behälters 1 nach der Waage 1 zu befördern ist. Der Motor M 1 muß also zuerst eingeschaltet werden. Dies geschieht durch Betätigung der Einschalttaste El. Das Relais R 1 spricht an und hält sich über seinem Selbsthaltekontakt r 1 a. Der Hilfskontakt r 1 b des Relais legt die Spule Sp 1 des Schützes S 1 an Spannung; das Schütz S1 schaltet den Motor M1 ein, der das Band TB 4 in Bewegung setzt. Mit dem Schütz S 1 ist ein Hilfskontakt s 1 verbunden, der die Röhre K3-1 und die ihr kathodenseitig parallel geschaltete Röhre K4-1 mit der negativen Leitung N verbindet. Es können nun wahlweise die Motoren M3 oder M4 eingeschaltet werden. Da das Fördergut von dem Behälter l in die Waage l befördert werden soll, ist also der Motor M 3 einzuschalten. Durch die entsprechende Einschalttaste E3 erhält die Röhre K3-1 die positive Spannung, so daß an ihr die volle Steuerspannung ansteht. Die Röhre K3-1 zündet, und das mit ihr in Reihe geschaltete Relais R 3 spricht an. Es schließt den Selbsthaltekontakt r3a und den Hilfskontakt r36, der die Einschaltung des Schützes S3 bewirkt, so daß nunmehr der Motor M3 anläuft. Sobald die Röhre K3-1 Strom führt, entsteht durch den in Reihe mit ihr liegenden Widerstand W3 ein Spannungsabfall, der die an ihr und ihr kathodenseitig parallel geschalteten Röhre K4-1 anliegende negative Spannung unter die Zündspannung herabsetzt. Die Spule des Relais 3 ist so bemessen, daß sie den gleichen Widerstandswert hat wie der Widerstand W3. Auf diese Weise wird auch die an der Röhre K3-1 und der ihr anodenseitig parallel geschalteten Röhre K3-2 liegende positive Steuerspannung auf einen unter der Zündspannung liegenden Wert begrenzt. Der Motor M4 ist dadurch so verriegelt, daß er in den jetzt laufenden Transportweg nicht eingeschaltet werden kann. Würde z. B. die Einschalttaste E4 gedrückt werden, so liegt an der kathodenseitig parallel geschalteten Röhre K4-1 eine verminderte Spannung, dasselbe trifft für die anodenseitig parallel geschaltete Röhre K3-2 zu, wenn der Hilfsschalter s 2 des Schützes S 2 geschlossen wäre. Dagegen könnten die Motoren M2 und M4 für die Beförderung des Inhalts des Behälters 2 nach der Waage 2 eingeschaltet werden, da dieser Förderweg den bereits in Betrieb befindlichen nicht stört. Der Ablauf der Schaltung für den zweiten Förderweg geht in der gleichen Weise vor sich wie bereits beschrieben. Nach Einschaltung des Motors Al 2 schließt sich der Hilfskontakt s2 des zugehörigen Schützes S2. Bei Betätigung der Einschalttaste E4 liegt an der Röhre K4-2 die volle Steuerspannung. Die Röhre wird also zünden, so daß das Relais R 4 und das Schütz S4 anziehen.It is assumed that the contents of the container 1 are to be conveyed to the scale 1. The motor M 1 must therefore be switched on first. This is done by pressing the switch-on button El. The relay R 1 responds and holds on to its self-holding contact r 1 a. The auxiliary contact r 1 b of the relay applies voltage to the coil Sp 1 of the contactor S 1; the contactor S1 switches on the motor M1, which sets the belt TB 4 in motion. An auxiliary contact s 1 is connected to the contactor S 1 and connects the tube K3-1 and the tube K4-1, which is connected in parallel on the cathode side, to the negative line N. The motors M3 or M4 can now be switched on. Since the material to be conveyed is to be conveyed from the container l into the scales l, the motor M 3 must be switched on. By pressing the corresponding switch-on button E3, the tube K3-1 receives the positive voltage, so that the full control voltage is applied to it. The tube K3-1 ignites and the relay R 3 connected in series with it responds. It closes the self-holding contact r3a and the auxiliary contact r36, which switches on the contactor S3, so that the motor M3 starts up. As soon as the tube K3-1 conducts current, the resistor W3 in series with it creates a voltage drop which lowers the negative voltage applied to it and its cathode side in parallel below the ignition voltage. The coil of the relay 3 is dimensioned so that it has the same resistance value as the resistor W3. In this way, the positive control voltage applied to the tube K3-1 and the tube K3-2 connected in parallel on the anode side is also limited to a value below the ignition voltage. The motor M4 is locked in such a way that it cannot be switched on in the current transport route. Would z. If, for example, the power button E4 is pressed, the voltage at the tube K4-1, which is connected in parallel on the cathode side, is reduced; the same applies to the tube K3-2, which is connected in parallel on the anode side, if the auxiliary switch s 2 of the contactor S 2 were closed. On the other hand, the motors M2 and M4 for conveying the contents of the container 2 to the scales 2 could be switched on, since this conveying path does not disturb the one that is already in operation. The sequence of the circuit for the second conveying path proceeds in the same way as already described. After switching on the motor Al 2, the auxiliary contact s2 of the associated contactor S2 closes. When the switch-on button E4 is pressed, the full control voltage is applied to the K4-2 tube. The tube will ignite so that the relay R 4 and the contactor S4 pick up.

Zur Ausschaltung der Antriebe dienen die Ausschalttasten A 1 bis A 4. Fällt der in der Förderrichtung zuletzt liegende Motor aus, also im Ausführungsbeispiel Ml oder M2, so werden die vorangehenden Antriebe selbsttätig abgeschaltet, und zwar durch öffnung der Hilfskontakte s 1 bzw. s 2. Es sei noch bemerkt, daß auch die Spulen der Relais R 1, R 2 und R 4 den gleichen Widerstandswert aufweisen wie die Widerstände W 1, W 2 und W 4. The switch-off buttons A 1 to A 4 are used to switch off the drives. If the last motor in the conveying direction fails, i.e. in the exemplary embodiment M1 or M2, the preceding drives are switched off automatically by opening the auxiliary contacts s 1 or s 2 It should also be noted that the coils of the relays R 1, R 2 and R 4 also have the same resistance value as the resistors W 1, W 2 and W 4.

Sinngemäß läßt sich die Erfindung bei Folgeschaltungen mit einer Vielzahl von möglichen Schaltfolgen bzw. Förderwegen anwenden.The invention can be used analogously in the case of sequential circuits with a large number of possible switching sequences or conveying routes.

Verschiedene Typen von Kaltkathodenröhren sind so ausgebildet, daß die gezündeten Rohre wie eine Signallampe leuchten. Diese Eigenschaft kann zur optischen Anzeige der eingeschalteten Antriebe bzw. des Förderweges ausgenutzt werden und ermöglicht somit ohne zusätzliche Hilfsmittel die gewählte Folge eine Folgeschaltung, z. B. in einem Betriebsdiagramm, optisch anzuzeigen.Various types of cold cathode tubes are designed so that the ignited pipes shine like a signal lamp. This property can add to the optical Display of the activated drives or the conveying path are used and thus enables the selected sequence to be switched in sequence without additional tools, z. B. in an operating diagram, to be displayed visually.

Claims

Claims: 1. Self-locking sequential circuit for electromotive or electromagnetic drives, especially for conveyor systems, characterized in that the control circuits of the lockable individual drives (M3, M4) are each guided over a cold cathode tube (K3-1, K4-2), each of which is one further tubes (K3-2, K4-1) for the control circuits of those individual drives in parallel is switched, which when switching on the drives of a selected sequence, z. B. for a conveying path to be locked against switching on in this sequence and that the Locking takes place in such a way that the tubes connected in parallel have two so rated resistances (R 3, W 3 or R4, W4) are connected upstream or downstream, that after the ignition of the tube of the selected and switched on via a relay Single drive the voltage drops below its ignition voltage.

2. Sequential switching according to claim 1, characterized in that the cold cathode tubes (K3-2) for the a drive preceding and to be locked drives parallel to the anode and the tubes (K4-1) for the following drives to be locked parallel to the Cathode of the one in the control circuit of the selected individual drive (K3-1 or K4-2) tubes are switched, or vice versa.

3. Sequential circuit according to the claims 1 and 2, characterized in that the tubes are used simultaneously for visual display the activated drives or the conveying path. Considered publications: R. Kretzmann, "Handbook of Industrial Electronics", Berlin, 3rd edition, p. 96.