Anordnung zur dauerhaft betriebssicheren Anschaltung eines Kontaktsatzes einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur dauerhaft betriebssicheren Anschaltung eines Kontaktsatzes einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung an einen Eingang einer leistungsaufnahmebegrenzten Auswerteschaltung für binäre Informationen. Dazu wird vorgeschlagen, eine Stromquelle (5) in Reihe zu dem Kontaktsatz der elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung (4) und zwischen den Eingang (11) der Auswerteschaltung (1) und einem zweiten Betriebsspannungsanschluß (3) zu schalten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur dauerhaft betriebssicheren Anschaltung eines Kontaktsatzes einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung an einen Eingang einer leistungsaufnahmebegrenzten Auswerteschaltung für binäre Informationen.

[0002] Derartige Kontaktsätze von elektromechanischen Schaltkontakteinrichtungen gehören systematisch der Gruppe der binäre Sensoren an. Zur Vernetzung derartiger binärer Sensoren in der Feldebene ist aus dem Beitrag

Binäre Sensoren am Bus - Mit ASI eine durchgängige Datenübertragung bis zum einfachen Sensor" in Elektronik Nr. 12/1994, Seiten 64 bis 68, bekannt, über das sogenannte Aktuator-Sensor-Interface, kurz ASI genannt, binäre Informationen auszutauschen. Dabei wird der Sensor oder Aktuator direkt an eine als anwenderspezifische integrierte Schaltung, sogenanntes ASIC (applicant specific integrated circuit), die in einem SMD-Gehäuse (surface mounted device) untergebracht ist, ausgeführte Verarbeitungseinrichtung, die für Sensoren eine Auswerteschaltung und für Aktuatoren eine Treiberschaltung aufweist, angeschlossen.

[0003] Aufgrund der geringen Oberfläche des SMD-Gehäuses ist aus thermischen Gründen, wie aus dem Technischen Gerätepaß für das ASI-Moduloberteil 3RG9001-0AG00 der Firma Siemens bekannt, die Stromversorgung für jeden angeschlossenen Aktuator/Sensor auf 5 mA begrenzt.

[0004] Die begrenzte Stromstärke hat zur Folge, daß insbesondere bei den als Sensor wirkenden Kontaktsätzen von elektromechanischen Schaltkontakteinrichtungen, wie sie beispielsweise als robuste Endlagenschalter in Einrichtungen des Maschinenbaus eingesetzt werden, in Ermangelung ausreichender Stromstärke der Selbstreinigungseffekt ausbleibt, so daß bereits nach kurzer Betriebsdauer der Kontaktübertragungswiderstand zwischen den Kontakten eines Kontaktsatzes so weit steigt, daß eine eindeutige Identifizierung, ob die Kontakte geöffnet oder geschlossen sind, nicht mehr möglich ist.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einem als Sensor wirkenden Kontaktsatz einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung an einer ASI-Auswerteschaltung so zu verbessern, daß eine dauerhafte Betriebssicherheit gewährleistet ist.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Patentanspruch 2 beschrieben.

[0007] Das Wesen der Erfindung besteht darin, dem Kontaktsatz der elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung einen von der ASI-Auswerteschaltung unabhängigen Strom aufzuprägen, der an die speziellen Eigenschaften der Schaltkontakteinrichtung anpaßbar ist. Vorteilhafterweise ist dadurch eine vorbekannte, verfügbare ASI-Auswerteschaltung mit vorgegebener Strombegrenzung auch in Zusammenschaltung mit Schaltkontakteinrichtungen, die zur Selbstreinigung einer Mindeststromstärke bedürfen, die oberhalb der Strombegrenzung der ASI-Auswerteschaltung liegt, verwendbar.

[0008] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dazu ist in Figur 1 ein Prinzipschaltbild mit den erfindungswesentlichen Schaltmitteln dargestellt. Eine Auswerteschaltung 1 ist an einen ersten Betriebsspannungsanschluß 2 und einen zweiten Betriebsspannungsanschluß 3 angeschlossen und weist einen Eingang 11 und einen Ausgang 12 auf. An den ersten und den zweiten Betriebsspannungsanschluß 2 und 3 ist eine nicht dargestellte Betriebsspannungsquelle angeschlossen. Weiterhin ist eine Schaltkontakteinrichtung 4 dargestellt, die einen schaltbaren Kontaktsatz aufweist, dessen Schaltzustand zu überwachen ist. Der Zustand des Kontaktsatzes der Schaltkontakteinrichtung 4 ist als logischer Pegel am Ausgang 12 der Auswerteschaltung 1 abgreifbar. Diese Schaltkontakteinrichtung ist als Endlagenschalter in Einrichtungen des Maschinenbaus ausgeführt. Der zu überwachende Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 ist zwischen den ersten Betriebsspannungsanschluß 2 und den Eingang 11 der Auswerteschaltung 1 geschaltet.

[0009] Erfindungsgemäß ist darüber hinaus eine Stromquelle 5 vorgesehen, die in Reihe mit dem Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 zwischen den ersten Betriebsspannungsanschluß 2 und den zweiten Betriebsspannungsanschluß 3 geschaltet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Stromquelle zwischen den Eingang 11 der Auswerteschaltung 1 und den zweiten Betriebsspannungsanschluß 3 geschaltet.

[0010] Bei geschlossenem Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 wird der Kontaktsatz von einem Strom durchflossen, der sich additiv aus dem Eingangsstrom der Auswerteschaltung 1 am Eingang 11 und dem Strom durch die Stromquelle 5 zusammensetzt. Der Eingangsstrom der Auswerteschaltung 1 am Eingang 11 ist systembedingt vorgegeben begrenzt. Der Quellenstrom der Stromquelle 5 ist so einstellbar, daß der Summenstrom durch den Kontaktsatz der Schaltkontakteinrichtung 4 im geschlossenen Zustand den für den speziell eingesetzten Schaltkontakt erforderlichen und bekannten Strom zur Erzielung des Selbstreinigungseffektes mindestens erreicht. Durch Realisierung des für sich bekannten Selbstreinigungseffektes der Kontakte des Kontaktsatzes auch für Schaltkontakteinrichtungen 4, bei denen der zur Selbstreinigung erforderliche Mindeststrom größer als der vorgegebene, maximale Strom der Auswerteschaltung 1 ist, wird auch für diese Spezies von Schaltkontakteinrichtungen 4 eine dauerhafte Betriebssicherheit an ASI-Auswerteschaltungen darstellbar.

[0011] Im geöffneten Zustand des Kontaktsatzes der Schaltkontakteinrichtung 4 ist das Potential am Eingang 11 der Auswerteschaltung 1 im wesentlichen gleich dem Potential am zweiten Betriebsspannungsanschluß 3, so daß die Stromquelle 5 gegenüber der Auswerteschaltung 1 wirkungslos ist.

[0012] Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß die aufwendige Gestaltung einer besonderen Auswerteschaltung 1 für das Aktuator-Sensor-Interface ASI für spezielle Eigenschaften von Schaltkontakteinrichtungen 4 vermieden wird.

Ansprüche

1. Anordnung zur dauerhaft betriebssicheren Anschaltung eines Kontaktsatzes einer elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung an eine leistungsaufnahmebegrenzte Auswerteschaltung für binäre Informationen nach dem Aktuator-Sensor-Interface ASI, wobei die Schaltkontakteinrichtung zwischen einen ersten Betriebsspannungsanschluß und den Eingang der Auswerteschaltung geschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stromquelle (5) in Reihe zu dem Kontaktsatz der elektromechanischen Schaltkontakteinrichtung (4) und zwischen den Eingang (11) der Auswerteschaltung (1) und einem zweiten Betriebsspannungsanschluß (3) geschaltet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromquelle (5) durch einen ohmschen Widerstand gebildet ist.

Zeichnung