DE10143493A1

DE10143493A1 - Power supply back up for a programmable controller has a battery charged over network

Info

Publication number: DE10143493A1
Application number: DE2001143493
Authority: DE
Inventors: Kai Laessig
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-07-17

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.The present invention relates to an assembly for the power supply of a programmable logic controller, with a device for converting an input-side alternating voltage of a network into an output-side direct voltage for supplying power to the programmable logic controller and a device for uninterrupted backup power supply for at least part of the programmable logic controller in the event of a power failure via the network , wherein the part of the programmable controller is designed to display the failure of the power supply via the network.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Stromversorgung einer speicherprogrammierbaren Steuerung. The present invention relates to an assembly for Power supply for a programmable logic controller.

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. Programmable logic controllers (PLCs) become automated control and / or regulation of various Systems used. To have the largest possible area of application Programmable logic controllers are covered in the Usually with modularly expandable and interchangeable assemblies built up which implement different functions, for example the control and / or regulation of processes, the power supply, or the like.

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. The previously known modules for the power supply of programmable logic controllers allow in the event of failure the same no automated detection of the reason for the failure programmable logic controller, since this is no longer is functional. Especially for telecontrol systems where the controller for automation via one Telecommunications network for maintenance and / or for reporting malfunctions The controller can be connected to a control center is a failure of the due to the power supply failure Control not recognizable because the control is no longer is functional and therefore not connected to the Headquarters can build. Especially with telecontrol systems like that Siemens Sinaut ST7, where the controller for automation over a modem link with a dial-up connection to a central office is connected and only in the event of a fault on the part of the controller Messages sent to the head office are a failure the control due to the power failure not recognizable, since control via Sinaut ST7 is no longer possible works and therefore no dial-up connection with the control center can build up. A hardware transfer of Fault reporting is for telecontrol systems for reasons of distance not feasible from an economic point of view.

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. To maintain the function of a So far, it has been necessary to use a programmable logic controller external backup power supply system with electrical energy to supply and thus an uninterruptible power supply (UPS) guarantee. Especially with telecontrol systems Dial-up connection, such as the Siemens Sinaut ST7, such backup power supply systems are required to at least if the power supply fails via a Network a corresponding malfunction report from a control center to be able to transmit remedial measures and the like can be caused. A disadvantage of these external battery backup systems is that these as Another module of a programmable logic controller take up additional space, that of smaller ones programmable logic controllers, especially for Telecontrol systems, as a rule, do not exist.

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. The invention is in view of this prior art based on the task of an assembly for Power supply for a programmable logic controller to provide, which in the event of power supply failure on the part the functioning of at least one part of a network the programmable logic controller for a certain time maintains so that the failure of the power supply Automatically recognizable on the part of the network and is displayable, with the use of an additional space requirement claiming external backup power supply system can be dispensed with.

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. The object is achieved by a Module for the power supply of a programmable logic controller Control, with a device for converting a input AC voltage of a network in a output DC voltage to power the programmable logic controller and a device for uninterruptible backup power supply at least one Part of the programmable logic controller if the Power supply via the network, the part of the programmable logic controller the failure of the Displays power supply via the network.

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. The combination of a device for Convert an AC voltage on the input side Network into a DC voltage on the output side Power supply for the programmable logic controller with one Device for uninterruptible backup power supply at least part of the programmable logic controller in the event of a power failure via the network in one The module is the failure of the power supply via the Network can be recognized and displayed. According to the invention is only nor the use of an assembly to power a programmable logic control necessary. The additional Use of external battery backup systems is therefore dispensable. The otherwise programmable by the user Controls incurred costs for an external Backup power supply systems can be omitted.

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. Advantageously, the device for uninterruptible backup power supply at least one accumulator, which advantageously during the power supply over the network can be loaded. The facility for uninterruptible power supply is a battery-backed buffering ready.

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. In a further advantageous embodiment of the invention builds at least part of the programmable logic controller Control in case of power failure via the Verbundnetz independently via a telecommunications network Connection to a central office and there brings the failure the power supply via the network for display. The Device for uninterruptible backup power supply is like this in terms of their backup power supply time trained that a backup power supply of the part of programmable logic controller of at least 1 to 5 minutes given is.

Vorteilhafterweise ist der wenigstens eine Teil der speicherprogrammierbaren Steuerung eine Fernwirkbaugruppe, welche eine Kommunikation zwischen einer Zentrale und der speicherpogrammierbaren Steuerung ermöglicht. Advantageously, the at least part of the programmable logic controller a telecontrol module, which communication between a head office and the programmable logic control enables.

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. In a further advantageous embodiment of the invention the device for converting interfaces for connection of cables for the input AC voltage of the Network and interfaces for connecting further Components of the programmable logic controller to the DC voltage on the output side for load power supply. The interface to the load power supply is advantageous designed as a standard profile rail. In another The assembly according to the invention has one configuration Mains voltage selector switch on, which the selection of AC network voltage of AC120V or AC230V to be connected allows. In a further embodiment, the Module a DC voltage output for DC5V and / or DC24V on which advantageously via on / off switch are selectable.

Für Service- bzw. Diagnosezwecke weist die erfindungsgemäße Baugruppe Anzeigen, vorteilhafterweise Leuchtdioden, auf, welche interne Fehler, korrekte Ausgangsspannungen und korrekte Akkumulatorenspannung anzeigen. For service or diagnostic purposes, the invention shows Display group, advantageously LEDs, on, what internal errors, correct output voltages and Show correct accumulator voltage.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Baugruppe Mittel zur Überwachung der Funktionsweise der Einrichtung zur unterbrechungsfreien Ersatzstromversorgung auf. In a further advantageous embodiment of the invention the assembly has means for monitoring the functioning the facility for uninterrupted Backup power supply on.

Vorteilhafterweise ist die speicherprogrammierbare Steuerung eine speicherprogrammierbare Steuerung vom Typ Simatic der Firma Siemens. The programmable logic controller is advantageous a programmable logic controller of the Simatic type Siemens company.

Claims

1. Module for powering one programmable logic controller, with a device for converting a input AC voltage of a network in a output DC voltage to power the programmable logic controller and a device for uninterruptible backup power supply at least one Part of the programmable logic controller if the Power supply via the network, the part of the programmable logic controller the failure of the Power supply via the interconnected network designed to display is.

2. Module according to claim 1, characterized in that the Device for uninterruptible backup power supply comprises at least one accumulator.

3. Assembly according to claim 1 or claim 2, characterized characterized in that the part of the programmable logic controller in the event of a power failure via the network a connection independently via a telecommunications network is built up with a central office.

4. Assembly according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the programmable controller is a programmable logic controller of the Simatic type from the company Siemens is.

5. Assembly according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the part of the programmable Control a module to provide a Communication link between the programmable logic controller and a central control center via a Telecommunications network is, preferably a Sinaut ST7 from Siemens.

6. Module according to one of the preceding claims, characterized characterized in that these interfaces for connecting Lines of an AC voltage on the input side Network has.

7. Module according to one of the preceding claims, characterized characterized in that these interfaces for connecting Components of the programmable logic controller to the has DC voltage on the output side for power supply.

8. An assembly according to claim 7, characterized in that the Interface is designed as a standard profile rail.

9. Module according to one of the preceding claims, characterized characterized in that this a DC voltage on the output side of 5 V and / or 24 V to power the programmable logic controller.

10. Module according to one of the preceding claims, characterized in that the means for converting a input AC voltage of a network in a output DC voltage to power the programmable logic controller Mains voltage selector switch for selecting the input side to be connected AC voltage of a network of 120 V or 230 V has.