具有不中斷的供電單元的電設(shè)備制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種具有多個(gè)電消耗器(1，2，3，4)的電運(yùn)行設(shè)備(50)和所屬的方法。在基礎(chǔ)供電電壓(6)停止時(shí)電消耗器由緩沖電壓(7)供電。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)提出：供電單元(5)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)總線(8)與多個(gè)消耗器交換數(shù)據(jù)；消耗器分別具有用于經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信的軟件模塊(11，12，13，14)；一個(gè)消耗器(1)的一個(gè)軟件模塊(15)設(shè)計(jì)為主機(jī)(M)，并且其他消耗器的軟件模塊設(shè)計(jì)為從機(jī)(S)；供電單元作為主機(jī)(M)的通信伙伴控制調(diào)節(jié)地切斷消耗器(1，2，3，4)；供電單元(5)在基礎(chǔ)供電電壓(6)有故障時(shí)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)總線(8)通知主機(jī)(M)；消耗器(1，2，3，4)的主機(jī)(M)和軟件模塊在可配置的同步階段中執(zhí)行切斷過(guò)程。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有不中斷的供電單元的電設(shè)備
本專利技術(shù)涉及一種用于運(yùn)行具有多個(gè)電消耗器的電設(shè)備的方法，電消耗器與基礎(chǔ)供電電壓連接，并且在基礎(chǔ)供電電壓有故障時(shí)與緩沖電壓連接，以便在緩沖階段的持續(xù)時(shí)間中確保對(duì)電消耗器的供給，其中，借助于不中斷的供電單元提供緩沖電壓。此外，本專利技術(shù)涉及一種用于執(zhí)行該方法的電運(yùn)行設(shè)備。
技術(shù)介紹
在具有不中斷的供電單元的這種設(shè)備中，迄今為止通常在固定配置的時(shí)間之后，不中斷的供電單元切斷其功率輸出端。然而，在此出現(xiàn)以下的問(wèn)題：設(shè)備、設(shè)備部件或者參與者不能對(duì)該切斷做準(zhǔn)備。此外，并不考慮參與者彼此間重要的依賴性。不中斷的供電單元通過(guò)專門的功能模塊實(shí)現(xiàn)特別的切斷管理，這種不中斷的供電單元甚至不能完全解決參與者中的復(fù)雜的依賴性。在準(zhǔn)備前述的切斷時(shí)出現(xiàn)不一致和數(shù)據(jù)損失。此外在緩沖運(yùn)行中電壓恢復(fù)時(shí)，也不能夠無(wú)問(wèn)題地繼續(xù)運(yùn)行該設(shè)備。出現(xiàn)了故障時(shí)間。從EP1223656A1中已知了用于輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)的不中斷的供電，其中在供電電壓中有干擾時(shí)，能觸發(fā)控制序列，根據(jù)該控制序列，輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)能進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)定義的生產(chǎn)停止?fàn)顟B(tài)中。在根據(jù)EP1223656A1的電設(shè)備中僅有一個(gè)電消耗器、即輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)，其直接與不中斷的供電裝置連接。在具有多個(gè)電消耗器的電設(shè)備中，這些電消耗器能完全分散地布置在工業(yè)流程中，其缺點(diǎn)在于，在基礎(chǔ)供電電壓有故障時(shí)，各個(gè)電消耗器不能為前述的切斷做好準(zhǔn)備。因?yàn)橥ㄟ^(guò)不協(xié)調(diào)的切斷突然中斷了在運(yùn)行中的流程/子流程，由此面臨數(shù)據(jù)損失、未定義的設(shè)備狀態(tài)以及工件和設(shè)備的損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
由此本專利技術(shù)的目的在于，如下地改善上述方法和用于執(zhí)行該方法的上述設(shè)備，即在基礎(chǔ)供電電壓有故障的情況下，多個(gè)機(jī)器、即多個(gè)電消耗器在考慮有限地提供不中斷的供電單元的存儲(chǔ)能量的情況下能夠進(jìn)入安全狀態(tài)中。對(duì)于開(kāi)頭所述的方法而言，由此實(shí)現(xiàn)的該目的，即不中斷的供電單元經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線與多個(gè)電消耗器連接用于交換數(shù)據(jù)，多個(gè)消耗器分別配有軟件模塊，軟件模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線集成在通信中，根據(jù)主從通信的意義，將至少一個(gè)消耗器的軟件模塊設(shè)計(jì)為主機(jī)，并且將其他的消耗器的軟件模塊設(shè)計(jì)為從機(jī)，將供電單元中的主機(jī)錄入作為用于執(zhí)行電消耗器的經(jīng)調(diào)節(jié)的切斷過(guò)程的通信伙伴，供電單元在供電電壓有故障的情況下經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線向主機(jī)通知故障，并且由此開(kāi)啟經(jīng)調(diào)節(jié)的切斷過(guò)程，切斷過(guò)程在能配置的同步階段中進(jìn)行，如果多個(gè)能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換是可能的并且是預(yù)設(shè)的，在其中應(yīng)該轉(zhuǎn)換能量狀態(tài)，那么對(duì)于每個(gè)同步階段，為了每個(gè)消耗器在其相應(yīng)的軟件模塊中存儲(chǔ)了消耗器是否應(yīng)該保持或者轉(zhuǎn)換其能量狀態(tài)，主機(jī)依次地將每個(gè)同步階段用信號(hào)傳遞給消耗器，對(duì)于相應(yīng)的同步階段完成存儲(chǔ)在軟件模塊中的消耗器的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并且在完成相應(yīng)的軟件模塊之后將其報(bào)告給主機(jī)。利用用于電設(shè)備的、經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線能通信的不中斷的供電單元，借助于局部安裝在電消耗器中的軟件模塊能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)調(diào)節(jié)的切斷過(guò)程。經(jīng)由這些通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線集成到通信中的軟件模塊，不中斷的供電單元能夠這樣以數(shù)據(jù)技術(shù)集成到電設(shè)備中，即電消耗器、例如控制組件、可存儲(chǔ)編程控制器或控制系統(tǒng)能夠及時(shí)地考慮到基礎(chǔ)供電電壓出現(xiàn)故障。如果不中斷的供電單元從正常運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換至其中提供了緩沖電壓的運(yùn)行模式中，那么不中斷的供電單元僅僅在緩沖階段的一定的持續(xù)時(shí)間中提供該緩沖電壓。利用在電消耗器中安裝的軟件模塊并且通過(guò)不中斷的供電單元將基礎(chǔ)供電電壓的故障信號(hào)化，基于不中斷的供電從正常運(yùn)行模式到緩沖運(yùn)行模式中的轉(zhuǎn)換，電消耗器能夠提前為即將到來(lái)的切斷做準(zhǔn)備。通過(guò)應(yīng)用具有同步階段的切斷管理，能夠解決/反應(yīng)在復(fù)雜的設(shè)備/設(shè)備部件中的依賴性以及在各個(gè)參與者或消耗器和其內(nèi)部的流程之間的復(fù)雜的依賴性，并且在為前述的切斷做準(zhǔn)備時(shí)考慮這些依賴性。不一致和數(shù)據(jù)損失被排除。在一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，由此改進(jìn)該方法，即主機(jī)提供參與者列表，并且將消耗器借助于其設(shè)置為從機(jī)的軟件模塊錄入到參與者列表中。有利地，主機(jī)提供一個(gè)空的參與者列表，所有被參數(shù)化為從機(jī)的軟件模塊將其重要的信息報(bào)告給主機(jī)，在此，給參與者列表填上關(guān)于地址、設(shè)備類型、能耗、持續(xù)時(shí)間等的信息。特別是對(duì)于運(yùn)行與工業(yè)上自動(dòng)化的電設(shè)備相關(guān)聯(lián)的電設(shè)備而言，用作電消耗器的裝置由以下部件組構(gòu)成：可存儲(chǔ)編程控制器、操作和觀察系統(tǒng)、工業(yè)或個(gè)人計(jì)算機(jī)。開(kāi)頭所述的目的同樣由具有多個(gè)電消耗器的、用于執(zhí)行該方法的電運(yùn)行的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電消耗器與基礎(chǔ)供電電壓連接。在此，存在不中斷的供電單元，其設(shè)計(jì)用于在基礎(chǔ)供電電壓有故障時(shí)在電消耗器上接通緩沖電壓，以便確保在緩沖階段的持續(xù)時(shí)間中對(duì)電消耗器的供給，其中供電單元設(shè)計(jì)用于經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線與多個(gè)電消耗器交換數(shù)據(jù)，其中多個(gè)電消耗器分別具有軟件模塊，其設(shè)計(jì)用于經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線通信；其中根據(jù)主從通信的意義，至少一個(gè)消耗器的軟件模塊設(shè)計(jì)作為主機(jī)，并且其他的消耗器的軟件模塊設(shè)計(jì)作為從機(jī)。供電單元在此設(shè)計(jì)作為用于執(zhí)行電消耗器的經(jīng)調(diào)節(jié)的切斷過(guò)程的主機(jī)的通信伙伴。此外供電單元設(shè)計(jì)用于，在基礎(chǔ)供電電壓有故障的情況下將這個(gè)故障經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線通知主機(jī)。消耗器的主機(jī)和軟件模塊設(shè)計(jì)用于在能配置的同步階段中執(zhí)行切斷過(guò)程。如果多個(gè)能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換是可能的并且是預(yù)設(shè)的，在其中應(yīng)該轉(zhuǎn)換能量狀態(tài)，那么對(duì)于每個(gè)同步階段，為了每個(gè)消耗器在其相應(yīng)的軟件模塊中存儲(chǔ)了消耗器是否應(yīng)該保持或者轉(zhuǎn)換其能量狀態(tài)。此外，主機(jī)設(shè)計(jì)用于依次地將每個(gè)同步階段用信號(hào)傳遞給消耗器。消耗器設(shè)計(jì)用于，對(duì)于相應(yīng)的同步階段完成存儲(chǔ)在軟件模塊中的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并且軟件模塊設(shè)計(jì)用于在完成相應(yīng)的同步階段的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換之后將其報(bào)告給主機(jī)。為了考慮每個(gè)電消耗器的單獨(dú)的需求，主機(jī)具有參與者列表，并且消耗器設(shè)計(jì)用于借助于其設(shè)定為從機(jī)的軟件模塊錄入到參與者列表中。優(yōu)選地將關(guān)于地址、裝置類型、能耗、關(guān)機(jī)的持續(xù)時(shí)間等等的信息錄入到參與者列表中。為了簡(jiǎn)化調(diào)試工程師在電設(shè)備處的工作和配置，供電單元、電消耗器和軟件模塊設(shè)計(jì)為能經(jīng)由軟件工具參數(shù)化。附圖說(shuō)明附圖示出了實(shí)施例，在此示出圖1是具有電消耗器和不中斷的供電單元的電設(shè)備，其中電消耗器設(shè)置有軟件模塊，圖2是圖1中的電設(shè)備，其中電消耗器附加地具有設(shè)計(jì)為主機(jī)的軟件模塊，并且圖3示例性地示出在同步階段中的多個(gè)消耗器的切斷過(guò)程的流程。具體實(shí)施方式根據(jù)圖1示出了具有多個(gè)電消耗器1至4的電運(yùn)行的設(shè)備50。第一消耗器1設(shè)計(jì)作為具有過(guò)程控制軟件、檔案、許可模塊和Word程序的工業(yè)PC，第二消耗器2設(shè)計(jì)作為用于操作和觀察流程的工業(yè)HMI面板，第三消耗器3設(shè)計(jì)作為用于控制子流程的能存儲(chǔ)編程的控制器，并且第四消耗器4設(shè)計(jì)作為具有操作和觀察程序和軟件支持的能存儲(chǔ)編程的控制器的控制系統(tǒng)工業(yè)PC。消耗器1至4經(jīng)由供電線路9與不中斷的供電單元5連接。不中斷的供電單元5經(jīng)由24V饋電線獲得基礎(chǔ)供電電壓6。這個(gè)基礎(chǔ)供電電壓6在正常運(yùn)行模式中經(jīng)由轉(zhuǎn)換裝置7a與電消耗器1至4連接。對(duì)于基礎(chǔ)供電電壓6有故障的情況，不中斷的供電單元5設(shè)計(jì)用于，借助于轉(zhuǎn)換裝置7a轉(zhuǎn)換至具有緩沖電壓7的電池模塊上，并且經(jīng)由供電線路9給電消耗器1至4供給緩沖電壓7。相應(yīng)地，在基礎(chǔ)供電電壓6有故障時(shí)，電消耗器1至4接通緩沖電壓7，以便確保在緩沖階段的持續(xù)時(shí)間中的電消耗器的供給。取決于不中斷的供電單元5的電池模塊電容和電消耗器的消耗數(shù)值，橋接持續(xù)時(shí)間20能持續(xù)地處于20秒至幾分鐘的范圍中。也就是說(shuō)，盡管是在本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于運(yùn)行具有多個(gè)電的消耗器(1，2，3，4)的電設(shè)備(50)的方法，所述電消耗器與基礎(chǔ)供電電壓(6)連接，并且在所述基礎(chǔ)供電電壓(6)有故障時(shí)與緩沖電壓(7)連接，以便確保在緩沖階段的持續(xù)時(shí)間中對(duì)于電的所述消耗器(1，2，3，4)的供給，其中借助于不中斷的供電單元(5)來(lái)提供所述緩沖電壓(7)，其特征在于，用于經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線(8)交換數(shù)據(jù)的所述供電單元(5)與多個(gè)電的所述消耗器(1，2，3，4)連接，多個(gè)電的所述消耗器(1，2，3，4)分別配有軟件模塊(11，12，13，14，15)，所述軟件模塊通過(guò)所述現(xiàn)場(chǎng)總線(8)集成在通信中，根據(jù)主從通信的意義，將至少一個(gè)消耗器(1)的所述軟件模塊(15)設(shè)定為主機(jī)(M)，并且將其他的所述消耗器(2，3，4)的所述軟件模塊(11，12，13，14)設(shè)定為從機(jī)(S)，將所述供電單元(5)中的所述主機(jī)(M)錄入作為用于執(zhí)行所述電消耗器(1，2，3，4)的經(jīng)調(diào)節(jié)的切斷過(guò)程的通信伙伴，所述供電單元(5)在所述供電電壓(6)有故障時(shí)經(jīng)由所述現(xiàn)場(chǎng)總線(8)向所述主機(jī)(M)通知所述故障，并且由此開(kāi)啟經(jīng)調(diào)節(jié)的所述切斷過(guò)程，所述切斷過(guò)程在能配置的同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)中進(jìn)行，如果多個(gè)能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換(ZXX)是可能的并且是預(yù)設(shè)的，在所述能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換中應(yīng)該轉(zhuǎn)換能量狀態(tài)，那么對(duì)于所述同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)中的每個(gè)同步階段，為了每個(gè)消耗器(1，2，3，4)在所述消耗器的相應(yīng)的所述軟件模塊(11，12，13，14)中存儲(chǔ)了所述消耗器是否應(yīng)該保持或者轉(zhuǎn)換所述消耗器的能量狀態(tài)，所述主機(jī)(M)依次地將所述同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)中的每個(gè)用信號(hào)傳遞給所述消耗器(1，2，3，4)，對(duì)于相應(yīng)的所述同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)完成存儲(chǔ)在所述軟件模塊(11，12，13，14)中的所述消耗器(1，2，3，4)的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換(ZXX)，并且在完成相應(yīng)的所述軟件模塊(11，12，13，14)之后向所述主機(jī)(M)報(bào)告完成情況。...

【技術(shù)特征摘要】
2013.11.22 EP 13194042.11.一種用于運(yùn)行具有多個(gè)電消耗器(1，2，3，4)的電運(yùn)行設(shè)備(50)的方法，所述電消耗器與基礎(chǔ)供電電壓(6)連接，并且在所述基礎(chǔ)供電電壓(6)有故障時(shí)與緩沖電壓(7)連接，以便確保在緩沖階段的持續(xù)時(shí)間中對(duì)于所述電消耗器(1，2，3，4)的供給，其中借助于不中斷的供電單元(5)來(lái)提供所述緩沖電壓(7)，其特征在于，用于經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線(8)交換數(shù)據(jù)的所述供電單元(5)與多個(gè)所述電消耗器(1，2，3，4)連接，多個(gè)所述電消耗器(1，2，3，4)分別配有軟件模塊(11，12，13，14，15)，所述軟件模塊通過(guò)所述現(xiàn)場(chǎng)總線(8)集成在通信中，根據(jù)主從通信的意義，將至少一個(gè)電消耗器的所述軟件模塊(15)設(shè)定為主機(jī)(M)，并且將其他的所述電消耗器的所述軟件模塊(11，12，13，14)設(shè)定為從機(jī)(S)，將所述供電單元(5)設(shè)計(jì)為主機(jī)(M)的通信伙伴，用于執(zhí)行所述電消耗器(1，2，3，4)的經(jīng)調(diào)節(jié)的切斷過(guò)程，所述供電單元(5)在所述供電電壓(6)有故障時(shí)經(jīng)由所述現(xiàn)場(chǎng)總線(8)向所述主機(jī)(M)通知所述故障，并且由此開(kāi)啟經(jīng)調(diào)節(jié)的所述切斷過(guò)程，所述切斷過(guò)程在能配置的同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)中進(jìn)行，如果多個(gè)能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換(ZXX)是可能的并且是預(yù)設(shè)的，在所述能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換中應(yīng)該轉(zhuǎn)換能量狀態(tài)，那么對(duì)于所述同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)中的每個(gè)同步階段，為了每個(gè)電消耗器(1，2，3，4)在所述電消耗器的相應(yīng)的作為從機(jī)的所述軟件模塊(11，12，13，14)中存儲(chǔ)了所述電消耗器是否應(yīng)該保持或者轉(zhuǎn)換所述電消耗器的能量狀態(tài)，所述主機(jī)(M)依次地將所述同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)中的每個(gè)同步階段用信號(hào)傳遞給所述電消耗器(1，2，3，4)，對(duì)于相應(yīng)的所述同步階段(S1，S2，S3，S4，S5…)完成存儲(chǔ)在作為從機(jī)的所述軟件模塊(11，12，13，14)中的所述電消耗器(1，2，3，4)的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換(ZXX)，并且在執(zhí)行完相應(yīng)的作為從機(jī)的所述軟件模塊(11，12，13，14)之后向所述主機(jī)(M)報(bào)告完成情況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在先前的所述同步階段(S1，S2，S3，S4或S5)的持續(xù)時(shí)間(T1，T2，T3，T4，T5)結(jié)束之后，或者在全部電消耗器(1，2，3，4)將狀態(tài)轉(zhuǎn)換的完成報(bào)告給所述主機(jī)(M)用于應(yīng)答之后，由所述主機(jī)(M)用信號(hào)傳遞相應(yīng)的下一個(gè)所述同步階段(S2，S3，S4或S5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主機(jī)(M)提供參與者列表(10)，并且將所述電消耗器(1，2，3，4)借助于所述電消耗器的、設(shè)定為從機(jī)(S)的軟件模塊(11，12，13，14)錄入到所述參...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：格爾德·阿拉胡特，漢斯克勞斯·施密特，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE