專利名稱：用于可靠過程控制的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生和輸出一個(gè)控制信號(hào)的設(shè)備和方法，該設(shè)備具有一控制裝置，該控制裝置由一個(gè)輸入指令信號(hào)產(chǎn)生該控制信號(hào)；該設(shè)備具有一輸出裝置，該輸出裝置以一信號(hào)輸入端連接在所述控制裝置之后，它儲(chǔ)存該控制裝置的所述控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)傳遞到其信號(hào)輸出端以產(chǎn)生一個(gè)釋放信號(hào)；該設(shè)備具有一與該輸出裝置相連的檢驗(yàn)裝置，該檢驗(yàn)裝置讀出在所述輸出裝置的一個(gè)回讀接線上的儲(chǔ)存控制信號(hào)，并當(dāng)該回讀控制信號(hào)與所述輸入指令信號(hào)相吻合時(shí)產(chǎn)生所述釋放信號(hào)。
由歐洲專利文獻(xiàn)EP 0120 339 B2公知了這類設(shè)備。這類設(shè)備作為控制裝置在一DV設(shè)備中具有一微機(jī)，一輸出裝置接在該微機(jī)之后。一個(gè)由一個(gè)指令信號(hào)(過程控制指令)而形成在該微機(jī)中的控制信號(hào)(指令數(shù)據(jù))被儲(chǔ)存在該輸出裝置中。該輸出裝置經(jīng)過一回答通道與一檢驗(yàn)裝置(同樣由所述微機(jī)構(gòu)成)相連接。該微機(jī)作為檢驗(yàn)裝置讀出所述儲(chǔ)存在所述輸出裝置中的控制信號(hào)，并將該讀出控制信號(hào)與所生成的控制信號(hào)相比較。如果兩個(gè)控制信號(hào)相同，那么該檢驗(yàn)裝置就發(fā)出一個(gè)釋放信號(hào)。這一釋放信號(hào)到達(dá)一繼電器連接裝置，該連接裝置將該釋放信號(hào)接通至所述輸出裝置，并因此當(dāng)該控制信號(hào)的釋放由另一個(gè)微機(jī)完成時(shí)促成所述控制信號(hào)輸出在所述輸出裝置的一信號(hào)輸出端上。該另一微機(jī)的工作原理沒有進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
本發(fā)明的目的在于提供一種特別簡(jiǎn)單但卻十分可靠的工作設(shè)備，用來產(chǎn)生和輸出一個(gè)由一個(gè)輸入指令信號(hào)產(chǎn)生的控制信號(hào)。
本發(fā)明的目的在本文前言所述類型的設(shè)備中是這樣來實(shí)現(xiàn)的，即，所述輸出裝置具有一個(gè)繼電器，該繼電器一方面被施加有所產(chǎn)生的控制信號(hào)另一方面又被施加一個(gè)保持電壓，使得該繼電器在該控制信號(hào)出現(xiàn)時(shí)獲得一種狀態(tài)變化，且該新狀態(tài)在施加保持電壓存儲(chǔ)所產(chǎn)生的控制信號(hào)的情況下得以存儲(chǔ)。
本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)基本優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單并因此低成本的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闉榱藘?chǔ)存該控制信號(hào)僅需要一個(gè)繼電器。本發(fā)明設(shè)備的另一優(yōu)點(diǎn)是該設(shè)備特別可靠，因?yàn)樵趯⑺隹刂菩盘?hào)和保持電壓加到所述輸出裝置上之后，所述控制信號(hào)可被切斷，或所述控制裝置可與所述輸出裝置分開，因?yàn)楫?dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)的繼電器狀態(tài)或所儲(chǔ)存的控制信號(hào)保持不變。假若只有當(dāng)該控制信號(hào)被切斷時(shí)才回讀所儲(chǔ)存的控制信號(hào)，則總能確保所回讀的控制信號(hào)總與在釋放信號(hào)輸出后實(shí)際上被傳遞到所述輸出裝置的信號(hào)輸出端的信號(hào)相吻合。與本文前言所述類型的已在先公開的設(shè)備不同，在本發(fā)明的設(shè)備中無需通過回讀過程的不斷重復(fù)來更新所回讀的控制信號(hào)。因?yàn)闊o需不斷更新所回讀的控制信號(hào)且由于所儲(chǔ)存的信號(hào)的釋放只在所述控制信號(hào)的“正確性”得到確保后才被執(zhí)行，所以在本發(fā)明設(shè)備中也根本不存在對(duì)控制裝置或檢驗(yàn)裝置的工作速度要求(這是一個(gè)附加優(yōu)點(diǎn))。但在需要不斷更新所回讀的控制信號(hào)的設(shè)備中(例如在在先公開的設(shè)備中)，情況卻大相徑庭，因?yàn)樵谝粋€(gè)錯(cuò)誤控制信號(hào)輸出時(shí)必須借助于一個(gè)快速檢驗(yàn)裝置來十分迅速地識(shí)別一個(gè)錯(cuò)誤，以便將一個(gè)錯(cuò)誤控制信號(hào)輸出的后果保持在最小。
一個(gè)特別簡(jiǎn)單且因此優(yōu)點(diǎn)突出的輸出裝置的特征在于，所述繼電器以其繼電器輸入端與所述控制裝置的一個(gè)輸出端相連接、以一繼電器回讀接線與所述輸出裝置的回讀接線相連接、以其繼電器輸出端與所述輸出裝置的信號(hào)輸出端相連接；所述繼電器當(dāng)其被施加保持電壓時(shí)在切斷所產(chǎn)生的控制信號(hào)以后將保持其新狀態(tài)，并因此將所儲(chǔ)存的控制信號(hào)保留在其繼電器回讀接線和其繼電器輸出端中。
一個(gè)成本低廉且具有為本發(fā)明設(shè)備所需開關(guān)性能的繼電器具有一個(gè)線圈，該線圈以其一個(gè)接線與該繼電器輸入端相連接、并借助于一個(gè)由該線圈控制的常開接點(diǎn)與該繼電器的一個(gè)保持電壓輸入端相連接；該線圈在出現(xiàn)控制信號(hào)時(shí)閉合該常開接點(diǎn)。所以這樣一個(gè)繼電器以簡(jiǎn)單的方式確保，即，在施加一個(gè)控制信號(hào)和一個(gè)保持電壓之后，所述控制信號(hào)即便在所述控制信號(hào)被切斷時(shí)也保持儲(chǔ)存狀態(tài)；因?yàn)闉榱碎]合所述常開接點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)該線圈的另一次供電且進(jìn)而通過所述保持電壓實(shí)現(xiàn)該線圈的另一次激勵(lì)，用所述控制信號(hào)就足以產(chǎn)生線圈的一個(gè)短暫激勵(lì)。
按照本發(fā)明設(shè)備的另一改進(jìn)設(shè)計(jì)，建議，所述檢驗(yàn)裝置這樣來構(gòu)造，即它由所述回讀控制信號(hào)產(chǎn)生另一個(gè)指令信號(hào)；它將該另一指令信號(hào)與所述輸入指令信號(hào)相比較；當(dāng)所述兩個(gè)指令信號(hào)相同時(shí)它產(chǎn)生所述釋放信號(hào)。本發(fā)明設(shè)備的這一改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是其特別高的可靠性，因?yàn)闉榱水a(chǎn)生所述釋放信號(hào)，所輸入的指令信號(hào)與由所回讀的信號(hào)產(chǎn)生的另一指令信號(hào)相比較；由此確保唯有那個(gè)與輸入指令信號(hào)相吻合的控制信號(hào)才被實(shí)際上傳遞到所述輸出裝置的輸出端。
從本文前言所述類型的專利文獻(xiàn)中可獲知一種用于產(chǎn)生和輸出一個(gè)控制信號(hào)的方法，其中，在一控制裝置中由一輸入指令信號(hào)產(chǎn)生該控制信號(hào)；該控制信號(hào)被傳遞至一輸出裝置并被儲(chǔ)存在該裝置中；該儲(chǔ)存控制信號(hào)從所述輸出裝置中被讀出，并在考慮所輸入的指令信號(hào)的條件下采用所述回讀控制信號(hào)來產(chǎn)生一個(gè)釋放信號(hào)；該釋放信號(hào)被傳遞至所述輸出裝置，并因此促成所述控制信號(hào)輸出在所述輸出裝置的一信號(hào)輸出端。
為了確保在一個(gè)這樣的方法中只有那些與當(dāng)時(shí)輸入指令信號(hào)真正相吻合的控制信號(hào)才被輸出，根據(jù)本發(fā)明建議，在所儲(chǔ)存的控制信號(hào)從所述輸出裝置中被讀出之前，中斷所產(chǎn)生的控制信號(hào)至所述輸出裝置的傳遞。
本發(fā)明方法的基本優(yōu)點(diǎn)在于在讀出所儲(chǔ)存的控制信號(hào)之前可相互分開所述控制裝置和輸出裝置；如果只有當(dāng)該控制信號(hào)被切斷時(shí)才回讀所儲(chǔ)存的控制信號(hào)，那么(如已經(jīng)提及的那樣)總能確保所回讀的控制信號(hào)總與在釋放信號(hào)輸出后實(shí)際上被傳遞到所述輸出裝置的信號(hào)輸出端的信號(hào)相吻合。
如果采用一個(gè)繼電器將所述控制信號(hào)儲(chǔ)存在所述輸出裝置中，那就能特別容易地實(shí)施本發(fā)明方法。該繼電器一方面被施加有所述控制信號(hào)另一方面又被施加一個(gè)保持電壓，使得該繼電器在該控制信號(hào)出現(xiàn)時(shí)獲得一種狀態(tài)變化，而且該新狀態(tài)在施加保持電壓存儲(chǔ)所產(chǎn)生的控制信號(hào)的情況下得以保存。
本發(fā)明方法將特別可靠，如果由所述回讀控制信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)回讀指令信號(hào)，該回讀指令信號(hào)與所輸入的指令信號(hào)相比較；當(dāng)所述兩個(gè)指令信號(hào)相同時(shí)產(chǎn)生所述釋放信號(hào)。
下面借助附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，附圖中

圖1示出本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，該設(shè)備用來產(chǎn)生和輸出一個(gè)由一個(gè)輸入指令信號(hào)產(chǎn)生的控制信號(hào)；圖2示出用于圖1所示設(shè)備中的一繼電器的一個(gè)實(shí)施例。
圖1示出一控制裝置5，它由一個(gè)出現(xiàn)在該控制裝置5的一輸入端E5的指令信號(hào)SA產(chǎn)生一控制信號(hào)ST，并將該控制信號(hào)傳遞給其輸出端A5。一繼電器10形式的儲(chǔ)存裝置接在該控制裝置5之后；在此，該控制裝置5的一端出端A5與該繼電器10的一繼電器輸入端E10相連接；該控制裝置5的一保持電壓輸出端H5與該繼電器10的一保持電壓輸入端H10相連接。所述繼電器10具有一繼電器回讀接線R10，該接線與一回讀裝置15的一輸入端E15相連接。一比較器20的一輸入端E20A連接在該回讀裝置15的輸出端A15之后。該比較器20具有另一輸入端E20B，所述指令信號(hào)SA就施加在該輸入端。該比較器20以其輸出端A20與一接通裝置30的一接通輸入端E30A相連接。該接通裝置30以另一輸入端E30B與所述繼電器10的一繼電器輸出端A10相連接。該接通裝置30具有一信號(hào)輸出端A30。
該繼電器10和該接通裝置30構(gòu)成一輸出裝置40，該輸出裝置的回讀接線R40由該繼電器10的繼電器回讀接線R10構(gòu)成；該輸出裝置的信號(hào)輸出端A40由該導(dǎo)通裝置30的信號(hào)輸出端A30構(gòu)成；該輸出裝置的信號(hào)輸入端E40由該繼電器10的繼電器輸入端E10構(gòu)成。所述回讀裝置15和所述比較器20構(gòu)成一檢驗(yàn)裝置50。
圖1所示設(shè)備的運(yùn)作方式如下。所述指令信號(hào)SA在所述輸入端E5被輸入所述控制裝置5并在此處被轉(zhuǎn)換成一控制信號(hào)ST。該控制信號(hào)ST被傳遞至所述繼電器10并存儲(chǔ)在那兒。同時(shí)由所述控制裝置5將一保持電壓UH施加在所述繼電器10的保持電壓輸入端H10上。這導(dǎo)致這樣的情形，即，所述施加在所述繼電器10的繼電器輸入端E10上的控制信號(hào)ST被作為儲(chǔ)存控制信號(hào)ST′儲(chǔ)存在所述繼電器10里；該儲(chǔ)存控制信號(hào)ST′保留儲(chǔ)存狀態(tài)與所產(chǎn)生的控制信號(hào)ST隨后是否被切斷無關(guān)。
在施加所述保持電壓UH之后，所述控制信號(hào)ST被切斷。隨后所述施加在所述繼電器10的繼電器回讀接線R10上的儲(chǔ)存控制信號(hào)ST′由所述回讀裝置15逆轉(zhuǎn)回讀成回讀控制信號(hào)(ST′)，并在所述回讀裝置15中被轉(zhuǎn)換成一回讀指令信號(hào)SA′。該回讀指令信號(hào)SA′到達(dá)所述比較器20并在此處與原來輸入的指令信號(hào)SA作比較。如果兩個(gè)指令信號(hào)SA和SA′相一致，那么在比較器中就產(chǎn)生一釋放信號(hào)SF并被傳遞至接通裝置30。如果該釋放信號(hào)SF施加在該接通裝置30上，那么所述同樣施加在接通裝置30輸入側(cè)的儲(chǔ)存信號(hào)ST′就被接通到所述接通裝置的信號(hào)輸出端A30，并因此釋放在所述輸出裝置40的信號(hào)輸出端上。
圖1所示設(shè)備的功能特性這樣來檢測(cè)在產(chǎn)生和輸出一控制信號(hào)前，所述繼電器10被接到一確定的基準(zhǔn)位置，而且通過該繼電器10的繼電器回讀接線R10來監(jiān)視這一基準(zhǔn)位置是否到達(dá)；例如，通過切斷控制信號(hào)和保持電壓來使所述繼電器10去激活，從而可檢測(cè)在所述輸出裝置40的繼電器10和所述檢驗(yàn)裝置50之間的電連接；所述回讀轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)ST′那就必須引入電壓。如果不是這一情形，那么在所述繼電器10和所述檢驗(yàn)裝置50之間就出現(xiàn)了某種電纜斷裂。
圖2示出圖1所示設(shè)備中的一個(gè)繼電器10的實(shí)施例。人們識(shí)別退耦二極管80，它連接在所述繼電器10的繼電器輸入端E10和一繼電器線圈95的一接線90之間。該繼電器線圈95的接線90通過一常開接點(diǎn)100與所述繼電器10的保持電壓輸入端H10相連接。為了避免受控制的裝置承受過電壓(在切斷時(shí)的繼電器線圈的感應(yīng)電壓)，平行于所述線圈95連接一個(gè)二極管105，平行于該二極管連接一帶有一串聯(lián)電阻且用于狀態(tài)指示的發(fā)光二極管110。該繼電器線圈95以電磁方式作用于一常閉接點(diǎn)120，該接點(diǎn)以其一接線與一感應(yīng)電壓U0相連接，以其另一接線與所述繼電器10的繼電器回讀接線R10相連接。所述繼電器回讀接線R10通過一串聯(lián)電阻130與接地地線相連接；在此，該接地電位也可為一負(fù)直流電壓電位，例如一-U0的電位。
此外，所述線圈95還作用在一常開接點(diǎn)135和一常閉接點(diǎn)140上。這兩個(gè)接點(diǎn)分別以一接線與另一供應(yīng)電壓U0′相連接；分別以另一接線與所述繼電器10的一輸出端相連接。在此，所述常開接點(diǎn)135與所述繼電器10的繼電器輸出端A10相連接。
所述繼電器10的工作原理已結(jié)合圖1得到了詳細(xì)說明。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生和輸出一個(gè)控制信號(hào)(ST)的設(shè)備，其具有-一控制裝置(5)，它由一個(gè)輸入指令信號(hào)(SA)產(chǎn)生該控制信號(hào)(ST)；-一輸出裝置(40)，該輸出裝置以一信號(hào)輸入端(E40)連接在控制裝置(5)之后，它-儲(chǔ)存該控制裝置(5)的控制信號(hào)(ST)；-根據(jù)一個(gè)釋放信號(hào)(SF)將該控制信號(hào)傳遞到其信號(hào)輸出端(A40)；-一與該輸出裝置(40)相連的檢驗(yàn)裝置(50)，它-讀出在所述輸出裝置(40)的一個(gè)回讀接線(R40)上的儲(chǔ)存控制信號(hào)(ST′)；-當(dāng)該回讀控制信號(hào)(ST′)與所述輸入指令信號(hào)(SA)相對(duì)應(yīng)時(shí)產(chǎn)生所述釋放信號(hào)(SF)，其特征在于-該輸出裝置(40)具有一個(gè)繼電器(10)，該繼電器一方面被施加有所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST)另一方面又被施加一個(gè)保持電壓(UH)，使得該繼電器(10)在該控制信號(hào)(ST)出現(xiàn)時(shí)獲得一種狀態(tài)變化，而且該新狀態(tài)在施加保持電壓(UH)存儲(chǔ)所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST)的情況下得以保存。
2.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于-所述繼電器(10)以其繼電器輸入端(E10)與所述控制裝置(5)的一個(gè)輸出端(A5)相連接；以一繼電器回讀接線(R10)與所述輸出裝置(40)的回讀接線(R40)相接通；以其繼電器輸出端(A10)與所述輸出裝置(40)的信號(hào)輸出端(A40)相連接；-所述繼電器(10)當(dāng)其被施有所述保持電壓(UH)時(shí)在所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST)被切斷以后保持其新狀態(tài)，并因此將所述儲(chǔ)存控制信號(hào)(ST′)保留在其繼電器回讀接線(R10)和其繼電器輸出端(A10)中。
3.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于-該繼電器(10)具有一個(gè)線圈(95)，該線圈-以其一個(gè)接線(90)與該繼電器輸入端(E10)相連接，并借助于一個(gè)由該線圈(95)控制的常開接點(diǎn)(100)與該繼電器(10)的一個(gè)保持電壓輸入端(H10)相接通；-當(dāng)控制信號(hào)(ST)出現(xiàn)時(shí)該常開接點(diǎn)(100)就閉合。
4.按上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于-所述檢驗(yàn)裝置(50)這樣來構(gòu)造，即它-由所述回讀控制信號(hào)(ST′)產(chǎn)生一個(gè)回讀指令信號(hào)(SA′)；-將該回讀指令信號(hào)(SA′)與所述輸入指令信號(hào)(SA)相比較；-當(dāng)所述兩個(gè)指令信號(hào)(SA、SA′)相同時(shí)產(chǎn)生所述釋放信號(hào)(SF)。
5.一種用于產(chǎn)生和輸出一個(gè)控制信號(hào)(ST)的方法，其中，-在一控制裝置(5)中由一輸入指令信號(hào)(SA)產(chǎn)生該控制信號(hào)(ST)；-該控制信號(hào)(ST)被傳遞至一輸出裝置(40)并被儲(chǔ)存在該裝置中；-該儲(chǔ)存控制裝置(ST′)在所述輸出裝置(40)的一個(gè)回讀接線(R40)上被讀出；-當(dāng)該回讀控制信號(hào)(ST′)與所述輸入指令信號(hào)(SA)相對(duì)應(yīng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)釋放信號(hào)(SF)；-該釋放信號(hào)(SF)被傳遞至所述輸出裝置(40)，并因此促成所述儲(chǔ)存控制信號(hào)(ST′)輸出在該輸出裝置(40)的一個(gè)信號(hào)輸出端(A40)上；其特征在于-在從所述輸出裝置(40)讀出所述儲(chǔ)存控制信號(hào)(ST′)之前，所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST)至所述輸出裝置(40)的傳遞被中斷。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于-采用一個(gè)繼電器(10)來將所述控制信號(hào)(ST)儲(chǔ)存在所述輸出裝置(40)中，該繼電器-一方面被施加有所述控制信號(hào)(ST)，另一方面又被施加一個(gè)保持電壓(UH)，使得該繼電器(10)在該控制信號(hào)(ST)出現(xiàn)時(shí)獲得一種狀態(tài)變化，而且該新狀態(tài)在施加保持電壓(UH)存儲(chǔ)所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST)的情況下得以保存。
7.按權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于-由所述回讀控制信號(hào)(ST′)產(chǎn)生一個(gè)回讀指令信號(hào)(SA′)；-該回讀指令信號(hào)(SA′)與所述輸入指令信號(hào)(SA)相比較；-當(dāng)所述兩個(gè)指令信號(hào)(SA、SA′)相同時(shí)產(chǎn)生所述釋放信號(hào)(SF)。
全文摘要
一種產(chǎn)生和輸出一個(gè)控制信號(hào)的設(shè)備和方法,該設(shè)備具有一控制裝置(5),一輸出裝置(40),以及一與該輸出裝置(40)相連的檢驗(yàn)裝置(50),為了創(chuàng)造一種特別簡(jiǎn)單但卻十分可靠的設(shè)備,用來輸出和產(chǎn)生一個(gè)由一個(gè)輸入指令信號(hào)產(chǎn)生的控制信號(hào),本發(fā)明建議:該輸出裝置(40)具有一個(gè)繼電器(10),該繼電器一方面被施加有所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST),另一方面又被施加一個(gè)保持電壓(UH),使得該繼電器(10)在該控制信號(hào)(ST)出現(xiàn)時(shí)獲得一種狀態(tài)變化,而且該新狀態(tài)在施加保持電壓(UH)存儲(chǔ)所產(chǎn)生的控制信號(hào)(ST)的情況下得以保存。
文檔編號(hào)G05B9/02GK1243974SQ9911030
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1999年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月30日
發(fā)明者于爾根·雷默 申請(qǐng)人:西門子公司