DE2940598C2

DE2940598C2 - Störungserkennungseinrichtung

Info

Publication number: DE2940598C2
Application number: DE19792940598
Authority: DE
Inventors: Jakob Dipl.-Ing. 8047 Karlsfeld Schillinger
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1979-10-06
Filing date: 1979-10-06
Publication date: 1984-12-20
Also published as: DE2940598A1

Description

eine Steuerleitung 9 bzw. 10 zurück zum Prozeßsystem. Den Spannungskomparatoren 7 und 8 sind Abgleichwiderstände 11, 12 und 13 vorgeschaltet

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt.

Das Prozeßsystem gibt Daten aus auf einem hohen und einem niedrigen Spannungspegel H bzw. L Diese beiden Spannungspegel werden in der steuerbaren Konsstantstromquelle 6 in einen oberen und einen unteren Strompegel umgesetzt Jeder Strompegel bewirkt an dem festen Widerstand 5 der Steuerleitung 1 und den Anschlüssen des Optokopplers 3, d. h., zwischen A und B, einen bestimmten Spannungsabfall Uab·

Bei Kurzschluß in der Steuerleitung 1 fällt die Spannung Uab auf einen Wert unterhalb des dem unteren Strompegel zugeordneten Spannungsabfalls Uabl ab, da der Widerstand vermindert ist In diesem Fall gibt der auf eine untere Grenze abgestimmte Spannungskomparator 7 ein Signal ab, das über die Störsignalleitung 9 dem Prozeßsystem zugeführt wird.

Bei einer Unterbrechung der Steuerleitung 1 wird der dem oberen Strompegel zugeordnete Spannungsabfall UABH überschritten, da die Konstantstromquelle in einen unendlichen Widerstand eingespeist wird. Hier gibt dann der auf die obere Grenze abgestimmte Spannungskomparator 8 ein Signal ab, das über die Störsignalleitung 10 zurück an das Prozeßsystem gemeldet wird.

Als Konsequenz auf diese Signale werden bestimmte Maßnahmen eingeleitet, wie z. B. Abschaltung des Peripheriegerätes.

Die Arbeitsweise der Störungserkennungseinrichtung wird nochmals durch die nachstehende Tabelle verdeutlicht

	TTL-Logik	Konstantstrom	Hierzu	Spannungsabfall	Schwellen	I
			an Leitung Uab		0,5<t/„fl<2.5V I o.K.
				Uabh>2£ V — Unterbrechung	!
				u. Uabl	0< Uabl<0$ V - Kurzschluß
High	5V	z. B. 25 mA	2,5 V

Low	OV	z.B. 5mA	O^V

		1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Erkennen einer Störung, die den Widerstand einer auf zwei verschiedenen Signalpegeln Daten von einem Steuersystem zu einem Empfangssystem abertragenden Steuerleitung verändert, mit

wenigstens zwei Schwellenwertschaltern, die jeweils beim Oberschreiten bzw. Unterschreiten von zwei Signalzuständen auf der Steuerleitung Störsignale erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (1) an eine, die beiden Signalpegel in einen oberen und einen unteren Strompegel umsetzende Konstantstromquelle (6) angeschlossen ist und daß die Konstantstromquelle (6) mit zwei als Spannungslomparatoren ausgebildeten Schwellenwertschaltern (7,8) verbunden ist von denen der eine (8) bei Überschreitung eines definierten, dem oberen Strompegel zugeordneten Spannungsabfalles in der Steuerleitung (1) und der andere (7) bei Unterschreitung eines definierten, dem unteren Strompegel zugeordneten Spannungsabfalles in der Steuerleitung (1) jeweils das Störsignal erzeugt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannungskomparator (7, 8) Ober jeweils eine Störsignalleitung (9, 10) mit dem Steuersystem (2) verbunden ist, so daß das von ihnen im

Störungsfalle erzeugte Signal zum Steuersystem (2) zurückführbar ist

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erkennen einer Störung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Steuer-/Empfangssystem kann z. B. eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine sein, wobei die Störungen Kurzschlüsse oder Unterbrechungen an der die Signalpegel übertragenden Steuerleitung sein können.

Bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen ist ein Steuerungssystem beispielsweise einem Motor zugeordnet, der seinerseits die eigentliche Werkzeugmaschine antreibt, welche das Werkzeug bearbeitet Zwischen dem Steuerungssystem und dem Motor befindet sich eine Steuerleitung. Tritt im Betrieb eine Störung in der Steuerleitung auf, & h. wird die Steuerleitung unterbrochen, oder tritt ein Kurzschluß in der Steuerleitung auf, so kann es passieren, daß das durch die Werkzeugmaschine bearbeitete Werkstück in nicht zufriedenstellender Weise gefertigt oder insgesamt zerstört wird, beispielsweise dadurch, daß der Werkzeugvorschub nicht ordnungsgemäß beendet wird. In der bisherigen Praxis behilft man sich mit den Werkzeugvorschub beendenden Endschaltern, die oft unzuverlässig sind. In vielen Fällen wird der Schaden eines Ausschußwerkstückes erst dann festgestellt wenn beispidsweist das Werkzeug sichtlich zerstört oder im Vergleich zu anderen sichtlich verändert ist. Gelegentlich bleiben. Schäden geringen Ausmaßes bei der Endkontrolle unentdeckt oder es liegen die Veränderungen des Werkstücks gerade noch innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs, Veränderungen, die dennoch nicht in jedem Fall hingenommen werden können.

Aus der DE-OS 20 51 793 ist eine Schaltungsanordnung zur Leitungsüberwachung bekannt bei der die Steuerleitung, die zwei verschiedene Strompegel aufweisen kann, durch in Reihe geschaltete Stromdetektoren auf Ober- oder Unterschreitung dieser Strompegel überwacht wird und bei der im Störu".gsfalle optische Signale abgegeben werden.

Die Überwachung der Strompegel erfolgt bei der bekannten Anordnung im Empfangssystem. so daß zur Auslösung einer Sicherheitsmaßnahme im Steuersystem zusätzliche Leitungen notwendig wären.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung, die das Erkennen einer Störung in der Steuerleitung auf der Steuerungsseite ermöglicht, so daß entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können, um Schäden zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Die Erfindung geht davon aus, daß die Steuerleitung nach der Installation einen bestimmten, gleichbleibenden Widerstand hat. Durch einen Kurzschluß oder eine Unterbrechung wird dieser Widerstand geändert, und auf diese Änderung spricht die erfindungsgemäße Einrichtung an, indem ein Signal erzeugt wird, so daß entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden am zu fertigenden Werkstück oder in der Anlage vermieden so werden.

Die Anordnung ist im Steuersystem der Steuerleitung vorschaltbar, so daß eine direkte Übertragung von Störungssignalen ohne zusätzliche Leitungen zwischen Empfangs- und Steuersystem an das Steuersystem möglich ist.

Vorzugsweise ist jeder Spannungskomparator über jeweils eine Störsignalleitung mit dem Steuersystem verbunden, so daß das von ihnen im Störungsfall erzeugte Signal zum Steuersystem zurückführbar ist.

Eine solche Rückführung ermöglicht die Auslösung einer Konsequenz im Steuersystem, wie z. B. Stromabschaltung des Gesamtsystems, Aktivierung einer zusätzlichen redundanten Steuerleitung, Umschalten auf Handbetrieb oder Alarmanzeige.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nicht auf numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen beschränkt, sondern sie kann ganz allgemein dort eingesetzt werden, wo ein Peripheriegerät unter Zwischenschaltung eines Befehlsempfangssystems von einem Steuersystem, z. B. einem Prozeßrechner gesteuert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Form eines Blockschaltbildes in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Eine Steuerleitung 1 führt von einem Prozeßsystem 2 zu einem Empfänger 3, der mit einem Peripheriegerät 4 verbunden ist, das z. B. eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine sein kann. Der Widerstand der Steuerleitung 1 ist bei 5 symbolisch angegeben. Zwischen dem Prozeßsystem 2 und dem Empfänger 3, der z. B. ein Optokoppler ist, ist eine Störungserkennungsschaltung 15 mit einer steuerbaren Konstantstromqucllc 6 und zwei Spannungskomparatoren 7 und 8 zwischcngeschaliel. Von jedem Spannungskomparator 7 bzw. 8 führt