專利名稱：用于運(yùn)行功能模塊化的、自動(dòng)化技術(shù)的、具有調(diào)節(jié)回路的裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行功能模塊化的自動(dòng)化技術(shù)的具有調(diào)節(jié)回 路的裝置的方法，該裝置具有一調(diào)節(jié)回路，該調(diào)節(jié)回路連接在一個(gè)功 率限定的饋電線上。
背景技術(shù)：
特別是但是不是專門限于，電工作裝置屬于上述的裝置，其直接 地且離散地設(shè)置在場區(qū)域內(nèi)并且由服務(wù)區(qū)域內(nèi)的中央裝置供電。
已知的工作裝置借助于一個(gè)連接線與一個(gè)中央裝置連接，其中每
個(gè)工作裝置經(jīng)由連接線供給用于其工作的電能并且必要時(shí)與一個(gè)中央 裝置交換數(shù)據(jù)。為了將工作裝置連接在一個(gè)工藝設(shè)備的有爆炸危險(xiǎn)的 區(qū)域內(nèi)，對電工作裝置提出特別的要求，以便排除可能的爆炸事故。 在工藝的設(shè)備中在安裝和運(yùn)行電技術(shù)的裝置和裝備以及維護(hù)電技術(shù)的 裝置和裝備時(shí)，所述設(shè)備由于其目的處于一個(gè)有爆炸危險(xiǎn)的氣氛內(nèi)，
需要注意相關(guān)的法律規(guī)定，如"Verordnung tiber elektrische Anlagen in explosionsgefahrdeten Bereichen - ElexV，，以及歐洲的安全火花防
爆(eigensicher)規(guī)定EN 50 014ff。
由于這些法律規(guī)定在安全火花防爆的電路內(nèi)(作為防爆方式"安 全火花防爆型"為EN 50 020的規(guī)定所決定)僅僅允許，在正在進(jìn)行 的工作期間無條件地關(guān)斷、接通、接地以及短路。
安全火花防爆的電路因此是功率限定的。在此所提供的饋電線總 是較小地滿足對工作裝置上升的要求。工作裝置的上升的功能范圍在 持續(xù)的連續(xù)的工作中由于所提供的饋電線不再能維持。
工作裝置可以是一個(gè)調(diào)節(jié)回路的規(guī)定部分或包括一個(gè)調(diào)節(jié)回路， 其額定值引自中心裝置。在此可以規(guī)定，將額定值經(jīng)由饋電線傳遞至 工作裝置。已知的是，通過高容量的能量存儲(chǔ)器例如所謂的金電容
(Goldcaps)補(bǔ)償能量需要的波動(dòng)。這種運(yùn)行方式然而僅僅在此情況 下是成功的，即僅僅需要消除一個(gè)超過可具有的額定平均消耗的、臨 時(shí)的消耗頂峰時(shí)。 一旦平均消耗超過所提供的額定供電功率時(shí)，那么 不再確保全方位地維持運(yùn)行。
由US 5305952已知，根據(jù)一個(gè)使用者的手動(dòng)操縱限制或者擴(kuò)寬一 個(gè)電工作裝置的功能范圍。然而在自動(dòng)化技術(shù)裝置中這是不可接受的。
由EP 1704435A1已知，通過負(fù)載的一個(gè)間歇的工作方式降低能 量消耗。此外在這個(gè)文獻(xiàn)中提及間歇性交替地激活多個(gè)同類型的負(fù)載 中的一個(gè)負(fù)載。在變化的波動(dòng)性的非間歇性的過程中，這種運(yùn)行方式 可能導(dǎo)致非一目了然的后果。
由US 5 375 247得知，延遲地關(guān)斷一個(gè)失效的負(fù)載。
在EP1 684 467 Al中公開了這樣的內(nèi)容，通過預(yù)先規(guī)定數(shù)量的調(diào) 用 一個(gè)預(yù)定的調(diào)用類型重新激活一個(gè)失效的負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，給出一種用于運(yùn)行功能模塊化的、自動(dòng)化技 術(shù)的裝置的方法，該方法在變化的波動(dòng)性的非間歇性的過程中導(dǎo)致降 低能量消耗。
根據(jù)本發(fā)明上述目的利用權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利 的構(gòu)造在各從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明從一個(gè)電工作裝置出發(fā)，該工作裝置至少具有一個(gè)調(diào)節(jié)回 路的規(guī)定部分并且功能模塊化構(gòu)成。在此工作裝置理解成一個(gè)功能模 塊結(jié)構(gòu)，其功能范圍包括多個(gè)單個(gè)功能，它們分別可自身激活和失效。 在此，失效的工作裝置的能量消耗小于其在激活狀態(tài)下的能量消耗。
根據(jù)本發(fā)明由調(diào)節(jié)偏差導(dǎo)出用于將工作裝置的功能模塊激活或失 效的標(biāo)準(zhǔn)。
在調(diào)節(jié)器波動(dòng)的狀態(tài)下理想的調(diào)節(jié)偏差等于零。在這個(gè)狀態(tài)下工 作裝置處于相對停止，其特征在于維持實(shí)時(shí)的工作點(diǎn)并且其中動(dòng)態(tài)特 征的單個(gè)功能由于此時(shí)缺少的消耗是可失效的。一旦通過額定值的改變或者通過不期望的實(shí)際值改變引起一個(gè)不 等于零的調(diào)節(jié)偏差，那么工作裝置離開相對停止的狀態(tài)。為此失效的 單個(gè)功能(其需要用來重新建立波動(dòng)狀態(tài))被激活且按照規(guī)定地置于 工作中。有利地，調(diào)節(jié)偏差的標(biāo)準(zhǔn)作為用于操作需要的標(biāo)記，而與其原因 無關(guān)。不僅每個(gè)由狀況引起的額定值改變，而且每個(gè)不期望的實(shí)際值 改變都引起調(diào)節(jié)偏差的改變。標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控足以探測與期望的狀態(tài)的兩 個(gè)不同偏差。此外有利的是，工作裝置的工作持續(xù)時(shí)間與一個(gè)實(shí)際需要相協(xié)調(diào)。 該單元的失效。此外調(diào)節(jié)偏差有利地是一個(gè)存在的大小，其總歸是可供使用的并 且處于連續(xù)的監(jiān)控下。而后用于提供這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的費(fèi)用是非常低的。此 外在新型的調(diào)節(jié)器中(其大多基于微控制器)，材料成本非常低，因?yàn)?方法可以以軟件實(shí)施。這種方法特別是適合用于這樣的裝置，其具有連續(xù)的用于小的動(dòng) 態(tài)變化的過程的調(diào)節(jié)器或具有雙點(diǎn)調(diào)節(jié)器。此外這種方法可以用作一個(gè)上級(jí)的電力管理系統(tǒng)中的組成部分。


下面以一個(gè)壓力介質(zhì)驅(qū)動(dòng)的伺服裝置的例子詳細(xì)闡述本發(fā)明。附圖表示圖1具有工藝閥( Prozessventil )的壓力介質(zhì)驅(qū)動(dòng)的伺服裝置的原 理示意圖；圖2位置調(diào)節(jié)器的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
在一個(gè)未進(jìn)一步示出的工藝設(shè)備的分段示出的管路1中安裝一個(gè) 工藝閥2。工藝閥2在其內(nèi)部具有一個(gè)與閥座3共同作用的關(guān)閉體4， 用于控制流過的工藝介質(zhì)5的量。關(guān)閉體4被一個(gè)伺服裝置6經(jīng)由一 個(gè)行程杠桿7線性操作。伺服裝置6經(jīng)由一個(gè)軛8與工藝閥2連接。在軛8上安裝一個(gè)位置調(diào)節(jié)器9。經(jīng)由位置傳感器10將行程杠桿7的 行程報(bào)告到位置調(diào)節(jié)器9內(nèi)。將測定的行程與調(diào)節(jié)單元18內(nèi)的經(jīng)由通 信接口 11輸入的額定值比較并且根據(jù)所測定的調(diào)節(jié)偏差控制伺服裝 置6。位置調(diào)節(jié)器9的調(diào)節(jié)單元18具有一個(gè)I/P轉(zhuǎn)換器用于將電調(diào)節(jié) 偏差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制壓力。調(diào)節(jié)單元18的1/P轉(zhuǎn)換器經(jīng)由壓力介質(zhì) 輸送裝置19與伺服裝置6連接。在圖2中示出本發(fā)明所涉及的位置調(diào)節(jié)器9的原理結(jié)構(gòu)構(gòu)造。位 置調(diào)節(jié)器9包括一個(gè)調(diào)節(jié)單元18，其在結(jié)構(gòu)上由一個(gè)累加器和一個(gè)調(diào) 節(jié)放大器構(gòu)成。由代表額定值的給定參數(shù)w和代表實(shí)際值的調(diào)節(jié)參數(shù) x利用累加器確定調(diào)節(jié)偏差xw，其輸送給調(diào)節(jié)放大器的入口。由調(diào)節(jié) 放大器的出口輸出伺服參數(shù)y至伺服裝置6 ，其是調(diào)節(jié)參數(shù)x的源頭。優(yōu)選調(diào)節(jié)單元18構(gòu)成為微控制器，在該微控制器內(nèi)根據(jù)規(guī)定的算 法計(jì)算調(diào)節(jié)偏差xw和調(diào)節(jié)參數(shù)y。為此調(diào)節(jié)參數(shù)x在位置傳感器10 上利用 一個(gè)未示出的模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化表示。位置調(diào)節(jié)器9此外包括一個(gè)開關(guān)裝置20用于數(shù)量評價(jià)調(diào)節(jié)偏差 Xw并且用于激活所需要的功能模塊21且使得臨時(shí)不需要的功能模塊 21失效。特別是位置傳感器10的模數(shù)轉(zhuǎn)換器屬于這種可激活的功能 模塊21，但是不限于這種位置傳感器。這種類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)所 實(shí)現(xiàn)的量化方法屬于這樣的負(fù)載，其在功率限定的供電時(shí)使得自動(dòng)化 技術(shù)的裝置的能量預(yù)算負(fù)擔(dān)過重。用于將模擬的位置參數(shù)轉(zhuǎn)換成等量的數(shù)字參數(shù)的需求然而僅僅存 在于位置改變時(shí)。 一旦伺服裝置6處于停止?fàn)顟B(tài)，那么位置不發(fā)生改 變并且最后的位置參數(shù)是繼續(xù)有效的。在這個(gè)停止階段模數(shù)轉(zhuǎn)換器失 效。在出現(xiàn)與零不同的調(diào)節(jié)偏差Xw時(shí)，用于轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行的位置改變 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器被重新激活。此外診斷裝置屬于可被臨時(shí)失效的功能模塊21,其被指定給工藝 動(dòng)態(tài)( prozessdynamische )的數(shù)據(jù)。在伺服裝置6的停止階段沒有產(chǎn)生 任何工藝動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，從而診斷裝置可被無信息損失地失效。在離開停止階段時(shí)診斷裝置被重新激活。
在本發(fā)明的其它構(gòu)造中可以規(guī)定，在達(dá)到與零不同的調(diào)節(jié)偏差時(shí)
可以使得功能模塊21時(shí)間延遲地失效。由此避免直接相鄰的激活和失 效。
附圖標(biāo)記清單
1管路 2處理閥 3閥座 4關(guān)閉體 5工藝介質(zhì) 6伺服裝置 7閥桿 8輒
9位置調(diào)節(jié)器
10位置傳感器
11通信接口
18調(diào)節(jié)單元
19壓力介質(zhì)輸送裝置
20開關(guān)裝置
21功能模塊
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行功能模塊化的、自動(dòng)化技術(shù)的裝置的方法，該裝置具有一調(diào)節(jié)回路，該調(diào)節(jié)回路連接在一個(gè)功率限定的饋電線上，其特征在于，由調(diào)節(jié)偏差(xw)導(dǎo)出用于將所述裝置的功能模塊(21)激活或失效的標(biāo)準(zhǔn)。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)偏差(xw)不 等于零時(shí)將功能模塊(21)激活。
3. 如上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)偏差 (xw)不等于零時(shí)使功能模塊(21)時(shí)間延遲地失效。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行功能模塊化的、自動(dòng)化技術(shù)的裝置的方法，具有一個(gè)調(diào)節(jié)回路，該調(diào)節(jié)回路連接在一個(gè)功率限定的饋電線上建議由調(diào)節(jié)偏差(x_w)導(dǎo)出用于將所述裝置的功能模塊(21)激活或失效的標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)F16K31/00GK101295167SQ20081009530
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者F·馬克斯 申請人:Abb股份公司