DE2462452B2 - Schaltungsanordnung zum Steuern von mehreren parallel laufenden Elektromotoren zum Antrieb in Fertigungs- und/oder Prüfstraßen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Steuern von mehreren parallel laufenden Elektromotoren zum Antrieb in Fertigungs- und/oder Prüfstraßen.

Wenn bei einer mehrere parallel laufende Motoren enthaltenden Anlage ein Motor ausfällt, komml es naturgemäß zu einer Störung in der Fertigungs- oder Prüfstraße, die sich zumindest darin äußert, daß die Fertigung oder die Prüfung gedrosselt werden muli Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von mehreren parallel laufenden Elektromotoren zu schaffen, welche einen einfachen komplikationslosen Wartungsbetrieb ermöglicht, ohne daß eine besondere Beeinträchtigung der Prüfung oder Fertigung stattfindet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine logische Schaltungsanordnung enthaltende Drehzahlsteuerung vorgesehen ist, welche alle Motoren mit einer vorgegebenen ersten Geschwindigkeit und bei Unterschreiten der ersten Geschwindigkeit durch einen oder mehrere Motoren die übrigen mit einer zweiten höheren Geschwindigkeit laufen läßt, daß jedem Motor ein handbetätigbarer Schalter zugeordnet ist, der am Ende einer, an einem elektrischen Potential liegenden Leitung liegt, der im Automatikbetrieb seines Motors eine erste Stellung einnimmt, und daß die Leitungen mit der logischen Schaltungsanordnung so verbunden sind, daß bei Verstellung des Schalters in die andere Stellung die anderen Motoren auf höhere Geschwindigkeit geschaltet werden.

Bei der Erfindung kann durch Betätigung eines einfachen Handschalters der zugehörige Motor stillgesetzt werden bzw. mit variabler Drehzahl betrieben werden, während die übrigen Motoren mit einer vorgegebenen höheren Drehzahl laufen, um den vorübergehenden Ausfall des ausgeschalteten Motors zu kompensieren. Die Bedienungsperson braucht nicht zu überlegen, was für Folgen mit einem Abschalten eines von mehreren Motoren verbunden sind. Eine Unterbrechung der Fertigung oder der Prüfung während der Wartung der Motoren ist nicht erforderlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung nach de>· Erfindung für drei parallel laufende Elektromotoren;

F i g. 2 Einzelheiten der Schaltungsanordnung nach der Erfindung, insbesondere eine logische Schaltungsanordnung für eine Drehzahlsteuerung.

In F i g. 1 sind in einer Anlage drei Elektromotoren 10, 11 bzw. 12 vorgesehen. Jedem Motor ist ein Wellenkodierer 14, 15, 16 zugeordnet, der einen Prozeßrechner steuert, der hier durch die Bezugszeichen 18,19 und 20 dargestellt ist, der jedoch eine Einheit bildet. Von dem Prozeßrechner wird über einen Servomotorantrieb 36,44,45, über einen handbetätigbaren Schalter 36,46,47, über ein Servopotentiometer 40, 48,49 und eine Motorsteuerung 42,50,51 der Motor 10, 11, 12 gesteuert. Dem Schalter 38, 46, 47 ist eine Handbetätigung 52, 53, 54 zugeordnet, mit der bei Wahleinstellung »Handbetrieb« die Steuerung des Motors von Hand vorgenommen werden kann. An den Prozeßrechner sind zwei Einstellungsglieder 22, 25, 28 bzw. 23, 26, 29 angeschlossen. Mit dem einen kann die Normalgeschwindigkeit, mit dem anderen die Notgeschwindigkeit, die bei Ausfall einer Maschine wirksam werden soll, eingestellt werden. Die Geschwindigkeit des Motors 10, 11, 12 wird über eine Anzeigevorrichtung 31, 32,33 angezeigt.

In F i g. 2 sind Teile des Prozeßrechners ausführlicher dargestellt, die allgemein mit 62 bezeichnet werden. Ein Eingang für den Prozeßrechner 62 ist durch die Leitung 210 dargestellt, welche ein Betriebszustandssignal, also

ein Drehzahisignal für den Motor 10 führt. Wenn der Motor 10 in gewünschter Weise arbeitet, führt die Leitung 210 eine logische Eins. Entsprechend führen die Leitungen 262 und 264 die Betriebszustardssignale der Motoren 11 bzw. 12. Der Kern der gezeigten Schaltungsanordnung 62 besteht aus drei NAND-Gliedern 266, 267, 268. Das NAND-Glied 266 gehört zum Motor 10, das NAND-Glied 267 zum Motor 11 und das NAND-Glied 268 zum Motor 12. Ein Eingang des NAND-Gliedes 266 ist mit der Leitung 266 über eine Abzweigleitung 270 und eine zweite Abzweigleitung 271 verbunden. Ein zweiter Eingang des NAND-Gliedes 266 ist mit der Leitung 264 über Abzweigleitungen 274 und 275 verbunden. Unter normalen Arbeitsbedingungen sind die vom den Leitungen 271 und 275 an das NAND-Glied 266 herangeführten Signale logisch Eins. Die Leitung 210 ist über die Zweigleitung 278 an das NAND-Glied 268 angeschlossen. Eine weitere Zweigleitung 279 von der Leitung 278 dient zur Verbindung der Leitung 210 mit einem Eingang des NAND-Glieds 267. Eine mit der Leitung 274 verbundene Leitung 282 legt das Signal auf der Leitung 264 an das NAND-Glied 267. Die Leitung 262 ist mit einem Eingang des NAND-Gliedes 268 verbunden. Somit haben alle drei NAND-Glieder 266 bis 268 einen Eingang von jedem der anderen beiden Motoren. Daher erzeugen die NAND-Glieder 266 bis 268, sobald einer der anderen beiden Motoren ausfällt, einen Ausgangsimpuls, der zur Umschaltung der Motordrehzahl dient. Zum Beispiel sind bei dem NAND-Glied 266 die normalen Signale auf den Leitungen 271 und 275 logisch Eins. Daher liegt der Ausgang des NAND-Gliedes 266 auf der Leitung 220 auf logisch Null, falls die anderen Eingangssignale am NAND-Glied 266 ebenfalls logisch Eins sind. Ein Inverter 286 wandelt dieses Nullsignal in eine Eins um, die ein Signal darstellt für den Zustand, in welchem der betreffende Motor 10 mit normaler Geschwindigkeit läuft. In ähnlicher Weise hat das NAND-Glied 277 eine Ausgangsleitung 288 mit einem in diese Leitung geschalteten Inverter 289 und das NAND-Glied 268 eine Ausgangsleitung 290 mit einem in dieser Leitung geschalteten Inverter 291. Weiterhin sind ein viertes, fünftes und sechstes NAND-Glied 294, 295 und 2% vorgesehen. Ein Eingang zu dem vierten NAND-Glied 294 wird von der Leitung 210 über eine Abzweigungsleitung 298 gebildet. Ein Inverter 299 in Leitung 298 invertiert das normalerweise logische Signal Eins, das von der Leitung 210 geführt wird, in eine logische Null für den Eingang in das vierte NAND-Glied 294. Ein Eingang zu dem fünften NAND-Glied 295 ist durch die Zweigleitung 270, die an die Leitung 272 angeschlossen ist, gebildet. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Inverter 300 hinter dem Punkt, an welchem die Leitung 271 mit der Leitung 270 verbunden ist. in die Leitung 270 eingesetzt ist, um wiederum das Signal auf der Leitung 262 in eine logische Null für den Eingang in das fünfte NAND-Glied 295 umzukehren. Ein Eingang zu dem sechsten NAND-Glied 29S wird von der Zweigleitung 274 gebildet, die an die Leitung 264 angeschlossen ist. Ein Inverter 302 ist hinter dem Punkt, an dem die Leitungen 275 und 282 mit der Leitung 274 verbunden sind, in die Leitung 274 eingesetzt. Somit ist das Ausgangssignal des vierten NAND-Gliedes 294 abhängig zum einen vom Betriebszustand des Motors 10, das fünfte NAND-Glied 295 vom Betriebszustand des b5 Motors 11 und das sechste NAND-Glied 296 vom Betriebszustand des Motors 12. Ein zweiter Eingang zu dem vierten NAND-Glied 294 bildet eine Leitung 304, die an einen Anschluß des Schalters 38 angeschlossen ist, der andere Anschluß des Schalters ist geerdet. In ähnlicher Weise sind an einer der Eingangsklemmen des fünften und sechsten NAND-Gliedes 295 bzw. 296 Leitungen 306 und 308 angeschlossen, deren jeweils, gegenüberliegendes Ende an die Klemmen der Schalter 46 und 47 angeschlossen sind. Die anderen Klemmen der Schalter 46 und 47 sind ebenfalls geerdet. Die Schalter 38,46 und 47 können Mehrfachpolschalter sein. An die Leitung 308 ist ein positives Potential V+ über einen Widerstand 310 angeschlossen. Das positive Potential V+ ist ebenso über einen Widerstand 312 an die Leitung 306 und über einen Widerstand 314 an die Leitung 308 angeschlossen. Der Sinn der Verbindung des positiven Potentials V+ mit dem vierten, fünften und sechsten NAND-Glied 294, 295 und 296 besteht darin, daß an den einen Eingang der NAND-Glieder 294 bis 296 eine logische Eins gelegt wird, solange die Schalter 38, 46 und 47 offen sind, das heißt sich in der Stellung für automatischen Betrieb befinden. Somit befinden sich an den Eingängen jedes der NAND-Glieder 294 bis 296 normalerweise zwei Signale, und zwar ein logischer Wert Eins von dem positiven Potential V+ und ein logischer Wert Null von der Motordrehzahl. Dadurch ist das normale Ausgangssignai der NAND-Glieder 294 bis 296 logisch Eins. Der Ausgang der NAND-Glieder 294 bis 2% wird über die Leitungen 315, 316, 317 auf die Eingänge eines siebten NAND-Gliedes 320 übertragen. Solange das Ausgangssignal von drei NAND-Gliedern 294 bis 2% bei allen eine logische Eins ist, ist der Ausgang des siebenten NAND-Gliedes 320 Null. Dies stellt die normalen Bedingungen dar. Sollte jedoch einer der Motoren 10 bis 12 ausfallen, wird eines der Eingangssignale zu dem siebten NAND-Glied 320 logisch Null, was zu einem Ausgangssignal logisch Eins von dem siebten NAND-Glied 320 führt. Dieses wird auf eine Ausgangsleitung 322 auf eine Warnleuchte 324 übertragen. Die Warnleuchte 324 wird in diesem Fall ausgeschaltet, um das Bedienungspersonal auf den Ausfall einer der Motoren hinzuweisen. Falls einer der Schalter 38, 46 oder 47 geschlossen sein sollte, ist es erwünscht, nicht die Leuchte 324 anzuschalten. Es wird in einem solchen Fall angenommen, daß das Bedienungspersonal den Schalter geschlossen hat und den Motor wartet, und daher die durch die Leuchte 324 gegebene Warnung nicht benötigt wird. Wird zum Beispiel der Schalter 38 geschlossen, ist das positive Potential V+ durch den Schalter 38 geerdet. Dies führt dann eine logische Null zum Eingang des vierten NAND-Gliedes 294. Dadurch wird die Leuchte 324 nicht eingeschaltet, da das einzige Eingangswertepaar für das NAND-Glied 294, welches ein Einschalten der Leuchte 324 verursachen kann, dasjenige ist, das auftritt, wenn beide Eingänge den logischen Wert Eins haben. Dieser Fall kann nur dann eintreten, wenn sich der Schalter 38 in der Stellung für automatischen Betrieb befindet und das durch die Leitung 210 gelieferte Signal bei Umkehrung durch den Inverter 299 eine logische Null auf der Leitung 210 ist, was den Ausfall des Motors 10 anzeigt. Die Logik für die NAND-Glieder 295 und 296 ist analog. Stets dann, wenn einer der Prüfmotoren von automatischem Betrieb auf Handbetrieb umgeschaltet wird, wird angenommen, daß die anderen Motoren schneller laufen sollen. Daher ist die Leitung 304 über eine elektrische Leitung 326 mit dem NAND-Glied 268 und über eine Zweigleitung 327 von einer Leitung 326 mit dem NAND-Glied 267 verbunden. Somit wird, solange der Schalter 38 sich in der Stellung

für automatischen Betrieb befindet, an die NAND-Glieder 267 und 268 logisches Signal Eins von dem positiven Potential V+ herangeführt. Sollte jedoch der Schalter 38 geschlossen und somit der Motor 10 auf Handsteuerung umgeschaltet werden, fällt dieses Signal ab und veranlaßt die NAND-Glieder 267 und 268 die von Ihnen gesteuerten Motoren 11 und 12 auf erhöhte Drehzahl zu schalten.

Auf ähnliche Weise ist die Leitung 306 über eine Leitung 330 mit dem NAND-Glied 268 und über eine Zweigleitung 331 mit dem NAND-Glied 262 verbunden. Ebenso ist die Leitung 308 über eine Zweigleitung 334 mit dem NAND-Glied 267 und über eine Zweigleitung 235 mit dem NAND-Glied 266 verbunden.

Bei Erhöhung der Mo!ordreh7ahlen ist es manchmal erforderlich, die Drehzahl eines einzigen Motors zu ändern. Diese Funktion wird durch ein achtes NAND-Glied 348 überwacht. Die Eingangssignale zu dem NAND-Glied 348 kommen von der Ausgangsleitung 220 über eine Leitung 350, zwischen NAND-Glied 348 und der Leitung 220, wobei eine Leitung 351 einen Eingang des NAND-Gliedes 348 mit der Leitung 288 verbindet, und eine Leitung 352 die Leitung 290 mit einem Eingang des NAND-Gliedes 348 verbindet. Diese drei Leitungen 350 bis 352 liefern normalerweise eine logische Eins für das NAND-Glied 348. Dies ist die normale Betriebsbedingung für die drei Motoren. Ein vierter Eingang zu dem achten NAND-Glied 348 kommt von einem geerdeten Prüfschalter 354 für eine zu steuernde Fördergeschwindigkeit. Dieser Schaltci 354 ist über eine Leitung 355 an einen Eingang de; achten NAND-Gliedes 348 angeschlossen. Das positive Potential V+ ist über einen Widerstand 356 an dii

ί Leitung 355 angeschlossen. Das Ergebnis diesel Verbindung besteht darin, daß solange der Schalter 354 geöffnet ist, an das achte NAND-Glied 348 ein logische; Signal Eins herangeführt wird. Somit empfängt untei normalen Betriebsbedingungen das achte NAND-Gliec

in 348 vier logische Eingangssignale und erzeugt infolge dessen auf einer an die Steuerschaltung 82 für die Rirdergeschwindigkeil angeschlossenen Ausgangslei Hing 358 einen logischen Ausgangswert Null. Wem irgendeiner der vier Eingangssignale für das achte

is NAND-Glied 348 ein logischer Wert Null isl, dann wire das Aiisgangssignal des NAND-Gliedes 348 für die Fördersteuerschaltung 82 logisch Eins und verursach! somit eine Umschaltung der Fördergeschwindigkeit vor der normalen Ausgangsdrehzahl auf die erhöhte Drehzahl. Der Prüfschalter 354 für die Fördergeschwindigkeit gestaltet es dem Bedienungspersonal, die erhöhte Drehzahl zu prüfen, um sicherzustellen, daß sie den richtigen Wert hat. Durch das Schließen des Schalters 354 wird an dem Eingangschluß für das

2^r> NAND-Glied 348 von Hand eine logische Null erzeugt was den Förderer veranlaßt, bei erhöhter Geschwindigkeit zu arbeiten. Dieses ermöglicht eine Beobachtung der Geschwindigkeit und eine Einstellung derselben falls erforderlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Steuern von mehreren parallel laufenden Elektromotoren zum Antrieb in Fertigungs- und/oder Prüfstraßen, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine logische Schaltungsanordnung (266, 267, 268) enthaltende Drehzahlsteuerung vorgesehen ist, welche alle Motoren (10, 11,12) mit einer vorgegebenen ersten Geschwindigkeit und bei Unterschreiten der ersten Geschwindigkeit durch einen oder mehrere Motoren die übrigen mit einer zweiten höheren Geschwindigkeit laufen läßt, daß jedem Motor (10, 11, 12) ein handbetätigbarer Schalter (38, 46, 47) zugeordnet ist, der am Ende einer, an einem elektrischen Potential (V+) liegenden Leitung (304, 306, 308) liegt, der im Automatikbetrieb seines Motors eine erste Stellung einnimmt, und daß die Leitungen (304, 306, 308) mit der logischen Schaltungsanordnung (266, 267, 268) so verbunden sind, daß bei Verstellung des Schalters (38,46,47) in die andere Stellung die anderen Motoren auf höhere Geschwindigkeit geschaltet werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltungsanordnung drei NAND-Glieder aufweist, wobei jedem Motor ein NAND-Glied (266, 267, 268) zugeordnet ist, jedes NAND-Glied mit den zu den anderen Motoren gehörenden Leitungen verbunden isl und mit den den Betriebszustand der anderen Motoren entsprechenden Signalen beaufschlagt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (304,306,308) an positivem Potential liegen, während die andere Klemme der Schalter (38,46,47) an Masse liegt.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (.304,306,308) jeweils mit dem Eingang je eines weiteren zu einer Anzeigevorrichtung gehörenden NAND-Gliedes (294, 295, 295) verbunden sind und jeweils ein zweiter Eingang dieser NAND-Glieder (294, 295, 296) mit einem dem Betriebszustand entsprechenden Signal des zugehörigen Motors beaufschlagt ist, und daß die Ausgänge dieser NAND-Glieder (294, 295, 296) über ein NAND-Glied (320) an eine Anzeigevorrichtung (324) angeschlossen sind.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Etetriebszustandssignal führende Leitung (210, :i62, 264) unmittelbar mit den NAND-Gliedern der logischen Schaltungsanordnung (266, 267, 268) und über einen Inverter (299, 300, 302) mit den NAND-Gliedern (294,295, 296) der Anzeigevorrichtung verbunden ist.