專(zhuān)利名稱(chēng)：用于提供電流的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供電流的設(shè)備，其具有多個(gè)電流源組件。
背景技術(shù)：
電流源通常作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行。它們一般具有簡(jiǎn)單的報(bào)警接點(diǎn)。由此可以示出當(dāng)前電流源的狀態(tài)是沒(méi)有干擾的還是有干擾的。
典型地，電流源將輸入側(cè)的例如為230V或400V交變電壓的高電壓電平轉(zhuǎn)換為例如為24V直流電壓的低電壓電平。由此可以用合適的電壓來(lái)運(yùn)行如傳感器、電控制器、閥和泵的耗電器，而不必為每個(gè)耗電器配備單獨(dú)的電流源。這樣的電流源例如廣泛地應(yīng)用于制造技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)中。
在DE 10355613.3中描述了一種用于電流源的診斷單元和一種具有診斷單元的電流源。診斷單元監(jiān)控電流源輸出側(cè)的至少一個(gè)被監(jiān)控參數(shù)與比較值之間是否存在不允許的偏差。在與比較值之間有不允許的偏差的情況下，診斷單元在一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)采集不允許偏差的時(shí)間范圍內(nèi)電流源輸入側(cè)的測(cè)量值。然后診斷單元將所屬的測(cè)量值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。由此可以沒(méi)有疑問(wèn)地記載由電網(wǎng)側(cè)干擾引起的被監(jiān)控參數(shù)的偏差，如低于輸出電壓。以這種方式電流源的運(yùn)營(yíng)者可以指出不是電流源，而是在上層的電網(wǎng)未滿足運(yùn)行該電流源的特殊要求。對(duì)于輸入和輸出側(cè)電網(wǎng)故障以及電流源側(cè)的設(shè)備故障可以很小的開(kāi)銷(xiāo)毫無(wú)問(wèn)題并及時(shí)地進(jìn)行采集、查詢和分析。在一種實(shí)施方式中，診斷單元具有用于讀取存儲(chǔ)器的通信接口。通過(guò)該接口可以從存儲(chǔ)器中讀取測(cè)量值并例如在連接的個(gè)人計(jì)算機(jī)上用適當(dāng)?shù)能浖M(jìn)行分析。通過(guò)診斷單元的通信接口還可以進(jìn)行遙控。在此可以向連接的個(gè)人計(jì)算機(jī)傳輸在線測(cè)量值并對(duì)其進(jìn)行分析。此外還可以將用于被監(jiān)控參數(shù)的新固件或新值加載到診斷單元的控制單元中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，改進(jìn)公知電流源的工作方式。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的電流源來(lái)解決。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式和擴(kuò)展由從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過(guò)電流源所有組件的可通信性可以對(duì)電流源的所有內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行分析、記錄、調(diào)節(jié)和控制。由此可以實(shí)現(xiàn)電流源管理，其中考慮電流源的所有內(nèi)部參數(shù)。
如果電流源組件通過(guò)集線器與公共分析和控制單元連接，則可以有利的方式以與電流源組件和集線器之間的連接不同的方式實(shí)現(xiàn)集線器與分析和控制單元之間的通信連接。例如電流源組件和集線器之間的連接可以是采用電纜實(shí)現(xiàn)的總線，而集線器與分析和控制單元?jiǎng)t可以通過(guò)無(wú)線通信信道連接，如無(wú)線傳輸段。
優(yōu)選分析和控制單元具有存儲(chǔ)器，用于持久存儲(chǔ)或記錄涉及電流源組件的狀態(tài)消息。所存儲(chǔ)的值用于過(guò)后對(duì)電流源設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，如在運(yùn)行故障情況下的分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，各電流源組件分別具有存儲(chǔ)器。這些可以環(huán)形存儲(chǔ)器形式實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)器用于在特定的時(shí)間窗期間存儲(chǔ)涉及各電流源組件的參數(shù)，并在分析和控制單元調(diào)用時(shí)提供這些參數(shù)。


以下借助附圖舉例說(shuō)明本發(fā)明的其他具有優(yōu)點(diǎn)的特性。圖中示出圖1示出用于提供電流的設(shè)備的第一實(shí)施方式的框圖；圖2示出用于提供電流的設(shè)備的第二實(shí)施方式的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出用于提供電流的設(shè)備的第一實(shí)施方式的框圖。所示設(shè)備具有包含多個(gè)電流源組件2、3、4、5、6的電流源1。這些電流源組件是基本裝置2、緩沖器模塊3、無(wú)間斷電流源模塊4、冗余模塊5和診斷模塊6?；狙b置2連接到交流電網(wǎng)，并在輸出端提供經(jīng)調(diào)節(jié)的24V直流供電電壓。緩沖器模塊3用于橋接短時(shí)電網(wǎng)中斷。無(wú)間斷電流源模塊4用于橋接長(zhǎng)時(shí)間電網(wǎng)中斷。冗余模塊5例如在基本裝置2發(fā)生故障時(shí)或者也可以在電流源高負(fù)載的情況下被啟動(dòng)。診斷模塊6用于在輸出側(cè)監(jiān)控電流源1的被監(jiān)控參數(shù)是否與比較值之間存在不允許的偏差。
基本裝置2具有存儲(chǔ)器2a。緩沖器模塊3具有存儲(chǔ)器3a。存儲(chǔ)器4a屬于無(wú)間斷電流源模塊4。冗余模塊5具有存儲(chǔ)器5a。診斷模塊6包括存儲(chǔ)器6a。存儲(chǔ)器2a、3a、4a、5a和6a分別實(shí)現(xiàn)為環(huán)形存儲(chǔ)器并在預(yù)定時(shí)間窗期間存儲(chǔ)描述各組件狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
然后在預(yù)定時(shí)間間隔過(guò)后或在通過(guò)外部分析和控制單元7調(diào)用時(shí)，這些數(shù)據(jù)被循環(huán)地輸出給各組件的接口S并提供給總線10。
該總線可以是以太網(wǎng)、Profibus、IEC總線或CAN總線。替代地，接口S還可以是至因特網(wǎng)的接口、GSM接口、UMTS接口、USB接口、無(wú)線接口或紅外線接口。
外部分析和控制單元7優(yōu)選是個(gè)人計(jì)算機(jī)。其具有鍵盤(pán)7a、處理器7b、存儲(chǔ)器7c和顯示器7d。分析和控制單元7接收并分析通過(guò)總線10傳輸?shù)碾娏髟?的各電流源組件2、3、4、5、6的數(shù)據(jù)。因此分析和控制單元7總是了解電流源1的所有內(nèi)部參數(shù)，并因此能夠?qū)嵤╇娏髟垂芾怼Ｔ诖?，分析和控制單?發(fā)出命令信號(hào)或控制信號(hào)或控制程序，它們通過(guò)總線10傳輸給電流源1的各組件2、3、4、5或6并影響各組件的工作方式。此外，處理器7b負(fù)責(zé)將相應(yīng)于電流源1內(nèi)部參數(shù)的數(shù)據(jù)持久存儲(chǔ)或記錄在存儲(chǔ)器7c的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)，以便在需要時(shí)用于過(guò)后的分析。此外處理器7b還負(fù)責(zé)在作為電流源監(jiān)視器的顯示器7d上以字母數(shù)字的方式和/或以圖形的方式顯示為各裝置的維護(hù)人員提供關(guān)于各電流源組件的狀態(tài)的信息的圖或表格。
由各電流源組件通過(guò)總線10向分析和控制單元7傳輸?shù)臓顟B(tài)消息例如是基本裝置2向分析和控制單元7報(bào)告測(cè)得的輸出電流和測(cè)得的輸出電壓、關(guān)于該基本裝置的狀態(tài)是受干擾的還是未受干擾的信息、關(guān)于是否存在短路情況的信息、關(guān)于是否存在過(guò)載情況的信息、關(guān)于該基本裝置內(nèi)部環(huán)境參數(shù)(如那里的主導(dǎo)溫度和濕度)的信息，以及關(guān)于其它閾值和實(shí)際值的信息。
緩沖器模塊3向分析和控制單元7報(bào)告當(dāng)前充電狀況、關(guān)于該緩沖器模塊的狀態(tài)是受干擾的還是未受干擾的信息、關(guān)于該緩沖器模塊當(dāng)前是活躍的、不活躍的或處于待機(jī)狀態(tài)的信息，以及關(guān)于其它閾值和實(shí)際值的信息。
無(wú)間斷電流源模塊4向分析和控制單元7報(bào)告緩沖是受干擾的還是未受干擾的、該模塊處于使用中還是待機(jī)運(yùn)行，蓄電池的充電狀況如何、蓄電池是否可更換、剩余的緩沖時(shí)間、涉及電池保護(hù)的信號(hào)(過(guò)度放電保護(hù)、斷線、變換極性)以及緩沖時(shí)間的持續(xù)長(zhǎng)度。
冗余模塊5向分析和控制單元7報(bào)告電流源是受干擾的還是未受干擾的、是否存在短路情況、是否存在過(guò)載情況以及是否存在會(huì)使冗余運(yùn)行不可能的過(guò)高的總電流。
診斷模塊6也向分析和控制單元7提供涉及診斷模塊6的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和作用能力的消息信號(hào)。
分析和控制單元7通過(guò)總線6向各組件例如回送下列控制信號(hào)-調(diào)節(jié)基本裝置2的輸出電壓的控制信號(hào)，-調(diào)節(jié)基本裝置2的電流邊界值的控制信號(hào)，-調(diào)節(jié)基本裝置2的過(guò)載特性的控制信號(hào)，-引起特征曲線轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)，-涉及無(wú)間斷電流源4的蓄電池充電的控制信號(hào)，-涉及無(wú)間斷電流源4在緩沖運(yùn)行和充電運(yùn)行之間轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)，-涉及緩沖運(yùn)行下的電流邊界值的控制信號(hào)，-涉及蓄電池測(cè)試參數(shù)的控制信號(hào)，等等。
圖2示出用于提供電流的設(shè)備的第二實(shí)施方式的框圖。圖2所示設(shè)備與圖1所示設(shè)備的不同之處僅在于，在電流源1的電流源組件2、3、4、5、6與分析和控制單元7之間設(shè)置了集線器8。該集線器8通過(guò)總線10與所述電流源組件2、3、4、5、6連接。集線器8還通過(guò)通信信道9與外部分析和控制單元7連接。
該第二實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)尤其在于電流源組件和集線器8之間的連接可與集線器8和分析和控制單元7之間的連接9不同地實(shí)現(xiàn)。例如電流源組件2、3、4、5、6和集線器8之間的連接可以是有線的總線導(dǎo)線，而集線器8與分析和控制單元7之間的通信信道9例如可以是無(wú)線傳輸段或因特網(wǎng)。這使得分析和控制單元7可以遠(yuǎn)離集線器8，并由此還可以遠(yuǎn)離電流源1。
因此按照本發(fā)明的用于提供電流的設(shè)備具有多個(gè)電流源組件，這些電流源組件分別具有一個(gè)通信接口。這些電流源組件通過(guò)這些通信接口直接或通過(guò)集線器與外部分析和控制單元連接。分析和控制單元在在線運(yùn)行的意義下監(jiān)控電流源的所有參數(shù)，并在識(shí)別出故障情況時(shí)例如改變電流源的運(yùn)行方式。分析和控制單元例如控制冗余運(yùn)行、緊急運(yùn)行或負(fù)載分配。在在線運(yùn)行中報(bào)告的電流源各組件的參數(shù)被記錄在分析和控制單元的存儲(chǔ)器中并在需要時(shí)用于過(guò)后對(duì)電流源的詳細(xì)分析。根據(jù)本發(fā)明的電流源管理提高了整個(gè)電流源系統(tǒng)的可用性和可靠性，并由此也提高了使用該電流源系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)或制造系統(tǒng)的可用性和可靠性。
與借助附圖描述的實(shí)施方式不同地，還可以用編程設(shè)備、存儲(chǔ)可編程控制器或遙控單元取代個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)作為分析和控制單元7。
按照本發(fā)明的設(shè)備可以具有優(yōu)點(diǎn)的方式使分析和控制單元7產(chǎn)生控制信號(hào)，根據(jù)該控制信號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)換電流源1的工作方式或改變對(duì)其的編程，例如從電流源運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換到充電設(shè)備運(yùn)行方式。這種轉(zhuǎn)換可以純由軟件實(shí)現(xiàn)或采用設(shè)置在各電流源組件中的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，這些開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)操作由分析和控制單元7控制。這樣的開(kāi)關(guān)在圖1和2中用虛線示出，并標(biāo)以附圖標(biāo)記2b。
權(quán)利要求
1.一種用于提供電流的設(shè)備，其具有多個(gè)電流源組件，其特征在于，這些電流源組件(2，3，4，5，6)分別具有一個(gè)通信接口(S)，并通過(guò)這些通信接口和通信信道(10，9)與一公共分析和控制單元(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電流源組件通過(guò)集線器(8)和通信信道(9)與所述公共分析和控制單元(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，通過(guò)通信信道(10，9)向所述分析和控制單元(7)傳送包含各電流源組件(2，3，4，5，6)的狀態(tài)消息的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，由所述分析和控制單元(7)向所述電流源組件(2，3，4，5，6)傳送影響各電流源組件的運(yùn)行狀態(tài)的控制信號(hào)和/或控制程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述分析和控制單元(7)具有存儲(chǔ)器(7c)，用于存儲(chǔ)電流源組件的狀態(tài)消息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述電流源組件分別具有存儲(chǔ)器(2a，3a，4a，5a，6a)，用于存儲(chǔ)各電流源組件的狀態(tài)消息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述電流源組件的存儲(chǔ)器分別是環(huán)形存儲(chǔ)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述分析和控制單元(7)控制電流源組件的負(fù)載管理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述分析和控制單元(7)是個(gè)人計(jì)算機(jī)、編程裝置、存儲(chǔ)可編程控制裝置或遙控單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述分析和控制單元(7)向電流源(1)傳送控制信號(hào)，根據(jù)該控制信號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)換該電流源的工作方式或改變對(duì)該工作方式的編程。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述分析和控制單元(7)向電流源(1)傳送控制信號(hào)，根據(jù)該控制信號(hào)將該電流源(1)的工作方式從電流源運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換為充電裝置運(yùn)行方式。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于，至少有一個(gè)所述電流源組件具有開(kāi)關(guān)，其開(kāi)關(guān)操作由所述分析和控制單元(7)控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，在所述開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)所述電流源組件從第一運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換到第二運(yùn)行方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于提供電流的設(shè)備，其具有多個(gè)電流源組件。這些電流源組件分別設(shè)置有通信接口，并通過(guò)這些通信接口和通信信道與一公共分析和控制單元連接。該分析和控制單元對(duì)電流源組件的負(fù)載管理進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H02J4/00GK1950983SQ200580013846
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者迪特爾·休布里茨, 哈拉爾德·莫勒 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司