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DE10143493A1 - Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung - Google Patents

Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung

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Publication number
DE10143493A1
DE10143493A1 DE2001143493 DE10143493A DE10143493A1 DE 10143493 A1 DE10143493 A1 DE 10143493A1 DE 2001143493 DE2001143493 DE 2001143493 DE 10143493 A DE10143493 A DE 10143493A DE 10143493 A1 DE10143493 A1 DE 10143493A1
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DE
Germany
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programmable logic
logic controller
power supply
network
voltage
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Ceased
Application number
DE2001143493
Other languages
English (en)
Inventor
Kai Laessig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE2001143493 priority Critical patent/DE10143493A1/de
Publication of DE10143493A1 publication Critical patent/DE10143493A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058Safety, monitoring
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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  • Business, Economics & Management (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung, mit einer Einrichtung zum Wandeln einer eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes in eine ausgangsseitige Gleichspannung zur Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung und einer Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung wenigstens eines Teils der speicherprogrammierbaren Steuerung bei Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz, wobei der Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung den Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz zur Anzeige bringend ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung.
  • Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) werden zur automatisierten Steuerung und/oder Regelung unterschiedlichster Anlagen eingesetzt. Um einen möglichst großen Einsatzbereich abzudecken werden speicherprogrammierbare Steuerungen in der Regel mit modular ergänzbaren und austauschbaren Baugruppen aufgebaut, welche unterschiedliche Funktionen realisieren, beispielsweise die Steuerung und/oder Regelung von Prozessen, die Energieversorgung, oder dergleichen.
  • Die bisher bekannten Baugruppen zur Stromversorgung von speicherprogrammierbaren Steuerungen ermöglichen bei Ausfall derselben keine automatisierte Erkennung des Ausfallgrundes der speicherprogrammierbaren Steuerung, da diese nicht mehr funktionsfähig ist. Insbesondere bei Fernwirkanlagen, bei denen die Steuerung zur Automatisierung über ein Telekommunikationsnetzwerk zur Wartung und/oder zur Meldung von Störungen seitens der Steuerung an eine Zentrale anbindbar ist, ist ein durch den Energieversorgungsausfall bedingter Ausfall der Steuerung nicht erkennbar, da die Steuerung nicht mehr funktionsfähig ist und damit auch keine Verbindung mit der Zentrale aufbauen kann. Insbesondere bei Fernwirkanlagen wie der Siemens Sinaut ST7, wo die Steuerung zur Automatisierung über eine Modemstrecke mit Wählverbindung an eine Zentrale angebunden ist und nur im Störungsfalle seitens der Steuerung Meldungen an die Zentrale übertragen werden, ist ein Ausfall der Steuerung bedingt durch den Energieversorgungsausfall nicht erkennbar, da die Steuerung über Sinaut ST7 nicht mehr arbeitet und somit auch keine Wählverbindung mit der Zentrale aufbauen kann. Eine hardwaremäßige Übertragung von Störungsmeldungen ist bei Fernwirkanlagen aus Entfernungsgründen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar.
  • Zur Aufrechterhaltung der Funktion einer speicherprogrammierbaren Steuerung ist es bisher erforderlich, diese über eine externe Ersatzstromversorgunganlage mit elektrischer Energie zu versorgen und so eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) zu gewährleisten. Insbesondere bei Fernwirkanlagen mit Wählverbindung, wie beispielsweise der Siemens Sinaut ST7, sind derartige Ersatzstromversorgungsanlagen erforderlich, um zumindest bei Ausfall der Energieversorgung über ein Verbundnetz eine entsprechende Störungsmeldung einer Zentrale übermitteln zu können, damit von dieser aus Abhilfemaßnahmen und dergleichen veranlaßt werden können. Von Nachteil bei diesen externen Ersatzstromversorgungsanlagen ist es, daß diese als weitere Baugruppe einer speicherprogrammierbaren Steuerung zusätzlichen Raumbedarf in Anspruch nehmen, der bei kleineren speicherprogrammierbaren Steuerungen, insbesondere bei Fernwirkanlagen, in der Regel nicht vorhanden ist.
  • Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung bereitzustellen, welche bei Ausfall der Energieversorgung seitens eines Verbundnetzes die Funktionsweise wenigstens eines Teils der speicherprogrammierbaren Steuerung für eine gewisse Zeit aufrecht erhält, so daß der Ausfall der Energieversorgung seitens des Verbundnetzes automatisiert erkennbar und anzeigbar ist, wobei auf den Einsatz einer zusätzlichen Raumbedarf in Anspruch nehmenden externen Ersatzstromversorgungsanlage verzichtet werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung, mit einer Einrichtung zum Wandeln einer eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes in eine ausgangsseitige Gleichspannung zur Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung und eine Einrichtung zur unterbrechnungsfreien Ersatzstromversorgung wenigstens eines Teils der speicherprogrammierbaren Steuerung bei Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz, wobei der Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung den Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz zur Anzeige bringt.
  • Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Einrichtung zum Wandeln einer eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes in eine ausgangsseitige Gleichspannung zur Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung mit einer Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung wenigstens eines Teils der speicherprogrammierbaren Steuerung bei Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz in einer Baugruppe ist der Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz erkennbar und anzeigbar. Erfindungsgemäß ist nur noch der Einsatz einer Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung notwendig. Der zusätzliche Einsatz von externen Ersatzstromversorgungsanlagen ist damit entbehrlich. Die ansonsten seitens speicherprogrammierbarer Steuerungen anfallenden Kosten für eine externe Ersatzstromversorgungsanlage können entfallen.
  • Vorteilhafterweise umfaßt die Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung wenigstens einen Akkumulator, welcher vorteilhafterweise während der Stromversorgung über das Verbundnetz ladbar ist. Die Einrichtung zur unterbrechungsfreien Stromversorgung stellt damit eine akkumulatorgestützte Pufferung bereit.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung baut der wenigstens eine Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung bei Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz selbständig über ein Telekommunikationsnetzwerk eine Verbindung zu einer Zentrale auf und bringt dort den Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz zur Anzeige. Die Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung ist hinsichtlich ihrer Ersatzstromversorgungszeit derart ausgebildet, daß eine Ersatzstromversorgung des Teils der speicherprogrammierbaren Steuerung von wenigstens 1 bis 5 Minuten gegeben ist.
  • Vorteilhafterweise ist der wenigstens eine Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung eine Fernwirkbaugruppe, welche eine Kommunikation zwischen einer Zentrale und der speicherpogrammierbaren Steuerung ermöglicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung zum Wandeln Schnittstellen zum Anschluß von Leitungen für die eingangsseitige Wechselspannung des Verbundnetzes und Schnittstellen zum Anschluß weiterer Baugruppen der speicherprogrammierbaren Steuerung an die ausgangsseitige Gleichspannung zur Laststromversorgung auf. Vorteilhafterweise ist die Schnittstelle zur Laststromversorgung als Normprofilschiene ausgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Baugruppe einen Netzspannungswahlschalter auf, welcher die Auswahl der anzuschließenden Wechselspannung des Verbundnetzes von AC120V oder AC230V ermöglicht. In einer weiteren Ausgestaltung weist die Baugruppe einen Gleichspannungsausgang für DC5V und/oder DC24V auf, welche vorteilhafterweise über Ein-/Ausschalter auswählbar sind.
  • Für Service- bzw. Diagnosezwecke weist die erfindungsgemäße Baugruppe Anzeigen, vorteilhafterweise Leuchtdioden, auf, welche interne Fehler, korrekte Ausgangsspannungen und korrekte Akkumulatorenspannung anzeigen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Baugruppe Mittel zur Überwachung der Funktionsweise der Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung auf.
  • Vorteilhafterweise ist die speicherprogrammierbare Steuerung eine speicherprogrammierbare Steuerung vom Typ Simatic der Firma Siemens.

Claims (10)

1. Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung, mit einer Einrichtung zum Wandeln einer eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes in eine ausgangsseitige Gleichspannung zur Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung und einer Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung wenigstens eines Teils der speicherprogrammierbaren Steuerung bei Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz, wobei der Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung den Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz zur Anzeige bringend ausgebildet ist.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung wenigstens einen Akkumulator umfaßt.
3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung bei Ausfall der Stromversorgung über das Verbundnetz selbständig über ein Telekommunikationsnetzwerk eine Verbindung mit einer Zentrale aufbauend ausgebildet ist.
4. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die speicherprogrammierbare Steuerung eine speicherprogrammierbare Steuerung vom Typ Simatic der Firma Siemens ist.
5. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung eine Baugruppe zum bereitstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen der speicherprogrammierbaren Steuerung und einer zentralen Leitstelle über ein Telekommunikationsnetzwerk ist, vorzugsweise eine Sinaut ST7 der Firma Siemens.
6. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schnittstellen zum Anschluß von Leitungen einer eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes aufweist.
7. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schnittstellen zum Anschluß von Baugruppen der speicherprogrammierbaren Steuerung an die ausgangsseitige Gleichspannung zur Stromversorgung aufweist.
8. Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle als Normprofilschiene ausgebildet ist.
9. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese ausgangsseitig eine Gleichspannung von 5 V und/oder 24 V zur Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung bereitstellt.
10. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Wandeln einer eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes in eine ausgangsseitige Gleichspannung zur Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung einen Netzspannungswahlschalter zur Auswahl der anzuschließenden eingangsseitigen Wechselspannung eines Verbundnetzes von 120 V oder 230 V aufweist.
DE2001143493 2001-09-05 2001-09-05 Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung Ceased DE10143493A1 (de)

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