專利名稱：自動(dòng)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化裝置，其具有多個(gè)模塊，其中設(shè)有至少一個(gè)給其它模塊供給電功率的第一模塊和一個(gè)用于測(cè)定自動(dòng)化裝置的總功率需求的第二模塊，其中第二模塊根據(jù)在其它模塊中存儲(chǔ)的、關(guān)于相應(yīng)的模塊的功率需求的信息來測(cè)定總功率需求，和將功率需求與閾值進(jìn)行比較，并取決于比較結(jié)果執(zhí)行用于減少至少一個(gè)其它模塊的功率需求的措施。
背景技術(shù)：
源自西門子-產(chǎn)品目錄ST PCS 7，第六章，2010年2月的版本，已知了一種具有多個(gè)模塊的自動(dòng)化裝置，這些模塊以布置在支架上的組件的形式來實(shí)現(xiàn)，它們?cè)跉んw封裝部之內(nèi)分別具有一個(gè)配有電的或電子的部件的電路板。這些部件的散熱基本上通過對(duì)流以這樣的方式和方法來實(shí)現(xiàn)，即空氣流過部件上的殼體封裝部的下側(cè)上的開口，并且最后流過殼體封裝部的上側(cè)上的開口，其中經(jīng)過殼體流出的空氣抽走部件的熱量。只有當(dāng)支架水平地且組件垂直地布置在支架上時(shí)，才能基于這種構(gòu)造的組件實(shí)現(xiàn)充分的散熱。為了在自動(dòng)化裝置中改進(jìn)對(duì)流，在EP 2 073 618 Al中提出，通過能導(dǎo)熱的接觸裝置將分別在組件中產(chǎn)生的熱量輸送至支架的背面上的、彎折90°的部分。在支架的總長(zhǎng)度上延伸的這個(gè)彎折的部分設(shè)計(jì)為冷卻體，在該冷卻體上布置了由非儲(chǔ)熱材料制成的、帶有正方形橫截面的空氣通道，由此在空氣通道中實(shí)現(xiàn)了基本上是薄片狀的空氣流，避免了空氣通道中的漩渦和湍流，并且使空氣通道中有很高的空氣通過量和達(dá)到非常好的散熱效果。也只有當(dāng)支架例如在開關(guān)柜中水平地布置時(shí)，才能在這種構(gòu)造的自動(dòng)化裝置中實(shí)現(xiàn)足夠的散熱。用戶通常在這種自動(dòng)化裝置的規(guī)劃的范疇中決定，哪些供電組件適合用于對(duì)于解決自動(dòng)化任務(wù)所需的組件，因此這些組件，例如以CPU-，通信-，輸入-/輸出-或其它的適用于自動(dòng)化裝置的組件為形式，在全負(fù)荷的情況下也可以被充足地供給相應(yīng)的電功率。此外規(guī)劃軟件借助組件特殊的信息檢驗(yàn)，在所需組件數(shù)量和由此所需的能量需求的數(shù)量方面，和在垂直裝入的組件的相應(yīng)的功率消耗以及在裝配地點(diǎn)的最大允許的環(huán)境溫度方面， 自動(dòng)化裝置的所需的結(jié)構(gòu)是否是被允許的。對(duì)于這種情況，即該結(jié)構(gòu)是被允許的，則在功率平衡方面完成規(guī)劃。在規(guī)劃的自動(dòng)化裝置的開始運(yùn)轉(zhuǎn)的范疇中和在規(guī)劃的硬件配置的改變的范疇中， 在用于完成自動(dòng)化任務(wù)的自身的控制運(yùn)行之前首先檢驗(yàn)，可以由規(guī)劃的供電組件在全負(fù)荷的情況下提供的最大的電功率是否實(shí)際上也足以對(duì)組件進(jìn)行足夠的供電。為此，CPU-組件讀出了存儲(chǔ)在組件中的、關(guān)于組件的相應(yīng)的功率需求和相應(yīng)的功率消耗的信息并且從該信息中計(jì)算出自動(dòng)化裝置的總功率需求。此外，CPU-組件讀出了存儲(chǔ)在供電組件中的、關(guān)于最大電流輸出和關(guān)于可以由它來提供的最大功率的信息，并且將該功率與自動(dòng)化裝置的總功率需求進(jìn)行比較。對(duì)于這種情況，即總功率需求超過最大功率，則CPU-組件防止了，即自動(dòng)化裝置“高速運(yùn)轉(zhuǎn)”并開始進(jìn)行控制運(yùn)行(運(yùn)行狀態(tài)“RUN” )，或解除至少一個(gè)由此不參與控制運(yùn)行的組件。對(duì)于這種情況，即自動(dòng)化裝置具有多個(gè)供電組件，則CPU-組件當(dāng)然從每個(gè)供電組件中存儲(chǔ)的關(guān)于相應(yīng)的供電組件的最大功率輸出的信息中測(cè)定最大可能的總功率輸出。在全負(fù)荷的情況下，規(guī)劃的自動(dòng)化裝置的無干擾的運(yùn)行-如已經(jīng)提及的-僅僅當(dāng)確保了足夠的散熱時(shí)才得以確保。這意味著，由于已知的自動(dòng)化裝置的設(shè)計(jì)的構(gòu)造，支架必須水平地或組件垂直地安裝在開關(guān)柜中，或必須定位或者說布置在特別合適的安裝地點(diǎn)處。對(duì)于這種情況，即用戶在開關(guān)柜中水平地布置該組件，則不再確保足夠的散熱，由此組件可能在全負(fù)荷的情況下過度加熱并且停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由EP 2 149 956 Al中已知了一種開頭所述類型的自動(dòng)化裝置。在那里，以電源模塊為形式的供電模塊和以沉降模塊為形式的其它模塊用標(biāo)識(shí)工具標(biāo)出，其代表考慮到電源模塊的相應(yīng)的功率容量或功率輸出，和考慮到沉降模塊的相應(yīng)的功率需求。基于這種標(biāo)識(shí)工具，既可在發(fā)出電流的模塊或者說組件又可在吸收電流的模塊或者說組件上實(shí)現(xiàn)功率平衡。未設(shè)置用于防止由于例如在開關(guān)柜中的不符合規(guī)定的并且不恰當(dāng)?shù)陌惭b而引起的過載并且用于防止由此引起的減少的空氣對(duì)流的措施。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種開頭所述類型的自動(dòng)化裝置，該自動(dòng)化裝置避免了這種缺點(diǎn)。該目的由此實(shí)現(xiàn)，即自動(dòng)化裝置配有位置傳感器，該位置傳感器在自動(dòng)化裝置的裝配地點(diǎn)或安裝地點(diǎn)處檢測(cè)其位置，其中第二模塊取決于自動(dòng)化裝置的位置來預(yù)定或者說確定閾值。本發(fā)明從這樣的思想出發(fā)，即能夠?qū)崿F(xiàn)“與位置相關(guān)的”的功率平衡。與自動(dòng)化裝置的裝配位置無關(guān)，例如與以下因素?zé)o關(guān)，即自動(dòng)化裝置水平地或垂直地裝配或安裝，確保了，如果達(dá)到或超過閾值或者說允許的功率輸出，則阻止例如自動(dòng)化裝置的或自動(dòng)化裝置的模塊中的至少一個(gè)模塊的運(yùn)行。例如在開關(guān)柜中水平地裝配自動(dòng)化裝置的支架的情況下和在支架上垂直地裝配已知的組件的情況下，相應(yīng)于最大功率來選擇閾值，供電組件可以在全負(fù)荷時(shí)提供該最大功率；在這個(gè)裝配位置上，基于組件的結(jié)構(gòu)而確保了良好的空氣對(duì)流和散熱，所以可以由此出發(fā)，即在組件的全負(fù)荷運(yùn)行中避免過度加熱。如果相反地垂直地裝配支架，也就是說，組件水平地布置，則因此在該裝配位置上不再有良好的空氣對(duì)流和散熱。所以在這種情況下由此出發(fā)，即在全負(fù)荷運(yùn)行中，當(dāng)相應(yīng)于最大功率選擇閾值且該最大功率可以在全負(fù)荷的情況下由供電組件提供時(shí)，則組件被過度加熱。為了避免這種情況，在這個(gè)裝配位置上選擇的閾值較小，例如CPU-組件相應(yīng)于最大功率的0. 6倍來設(shè)定閾值或者說允許的功率輸出，且該最大功率可以在全負(fù)荷的情況下由供電組件提供。如果CPU-單元測(cè)定了組件的總功率需求，且總功率需求高于這個(gè)閾值，則因此CPU-單元為自動(dòng)化裝置的至少一個(gè)組件執(zhí)行用于減少功率需求的措施。閾值這樣選擇，即盡管在散熱減少的情況下也確保了自動(dòng)化裝置的無干擾的運(yùn)行，以及組件不過度加熱。對(duì)于這種情況，即剩余組件的功率需求總是高于這個(gè)閾值，則CPU-單元再次關(guān)閉其它的組件之一，其中可能出現(xiàn)的是， 由于CPU-組件將自動(dòng)化裝置切換到運(yùn)行狀態(tài)“ST0PP”中，因此自動(dòng)化裝置不開始進(jìn)行控制運(yùn)行。
在本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中提出，顯示出達(dá)到或超過閾值，由此用戶可以執(zhí)行合適的措施，目的是根據(jù)裝配位置防止全負(fù)荷。本發(fā)明的其它的實(shí)施方案在其它的從屬權(quán)利要求中給出。


根據(jù)附圖形象說明本發(fā)明的實(shí)施例，在下側(cè)進(jìn)一步闡述本發(fā)明、本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案以及優(yōu)點(diǎn)。圖中示出圖I示出裝配有自動(dòng)化裝置的開關(guān)柜的簡(jiǎn)圖，和圖2示出自動(dòng)化裝置的一個(gè)自身已知的組件。
具體實(shí)施例方式在圖I中開關(guān)柜用I表示，在開關(guān)柜中安裝了第一和第二自動(dòng)化裝置2，3和另外的電的和電子的構(gòu)件4。自動(dòng)化裝置2，3具有多個(gè)模塊，這些模塊在當(dāng)前的實(shí)施例中設(shè)計(jì)為組件。該組件彼此相鄰地在支架5，6上，例如在匯流排的形式的支架上向上擺動(dòng)或在向上擺動(dòng)之后借助這里未示出的螺栓連接部緊固在這些支架5，6上。支架5，6分別具有四個(gè)穿孔，在穿孔中同樣引入了在這里未示出的螺栓連接部，以用于將支架5，6固定或安裝在開關(guān)柜I中。每個(gè)自動(dòng)化裝置2，3具有一個(gè)供電組件8，9、一個(gè)CPU-組件10，11以及另外的對(duì)于自動(dòng)化裝置2，3的運(yùn)行所需要的外圍-，功能-以及通信組件12，13，其中組件通過總線或通過其它適合的連接來交換信息。當(dāng)然，兩個(gè)自動(dòng)化裝置2，3同樣通過通信線路彼此連接，或兩個(gè)支架5，6僅僅配有自動(dòng)化裝置的組件，其中在最后所述的情況中，每個(gè)支架5， 6具有一個(gè)所謂的連接組件，該連接組件通過適合的通信連接部彼此連接。每個(gè)供電組件8，9具有一個(gè)存儲(chǔ)器14，15，在該存儲(chǔ)器中，分別存儲(chǔ)了相應(yīng)的供電組件8，9的最大電流輸出和功率輸出。自動(dòng)裝置2，3的其它組件，也就是說CPU-組件10， 11和外圍_，功能-以及通信組件12，13同樣配有存儲(chǔ)器16，17，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)了相應(yīng)的組件的電流-和功率需求，在組件的全負(fù)荷運(yùn)行期間需要這些電流-和功率需求。電流供給裝置8，9和其它組件10，11，12，13在殼體封裝部的下側(cè)和上側(cè)上具有用于對(duì)其部件進(jìn)行散熱的開口。對(duì)此在下面的圖2中指出，其中示出了布置在支架18上的、 自身已知的組件19。散熱主要是通過對(duì)流以這樣的方式和方法，即空氣流過殼體封裝部20 的下側(cè)上的開口，經(jīng)過組件電的和電子的部件，并且最后流過殼體封裝部20的上側(cè)上的開口 21，其中流過殼體的空氣抽走部件的熱量。基于組件19的這種結(jié)構(gòu)，僅僅當(dāng)支架18水平地布置在開關(guān)柜中且組件19垂直地布置在支架18上時(shí)，才能在控制運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)足夠的散熱。在接通自動(dòng)化裝置2，3(圖I)之后或在改變自動(dòng)化裝置2，3的硬件配置之后，在這個(gè)范疇中添加一個(gè)新的組件或更換一個(gè)組件，自動(dòng)化裝置2，3的相應(yīng)的CPU-組件10，11 首先實(shí)現(xiàn)“與位置相關(guān)”的功率平衡，CPU-組件10，11在自身的控制運(yùn)行之前實(shí)現(xiàn)這種功率平衡。CPU-組件10讀取所有組件8，10，12的存儲(chǔ)器14，16，并且借助存儲(chǔ)在那里的信息，考慮到供電組件8的最大功率輸出和相應(yīng)的組件8，10，12的功率需求，以及考慮到支架5和組件8，10，12的裝配位置，檢驗(yàn)供電組件8的被允許的功率輸出是否足夠滿足這些組件8，10，12的總功率需求。由于CPU-組件10的位置傳感器22傳輸支架5的裝配位置和 CPU-組件10的組件8，10，12的裝配位置，并由此認(rèn)識(shí)到，即支架5水平地安裝，并且組件 8，10，12安裝在垂直的裝配位置上，則CPU-組件10確定供電組件8的最大功率輸出作為閾值，也就是說，作為允許的功率輸出。CPU-組件10將該最大功率輸出與自動(dòng)化裝置2的總功率需求進(jìn)行比較，其中對(duì)于這種情況，即該總功率需求超過最大功率輸出，則CPU-組件10 執(zhí)行功率限制的措施，也就是說執(zhí)行用于減少功率需求的措施，用于至少一個(gè)組件12。例如 CPU-組件10斷開組件12之一，或者將該組件和所有的組件切換到運(yùn)行狀態(tài)“ST0PP”，其中在所有的情況下都不開始進(jìn)行控制運(yùn)行。對(duì)于這種情況，即不超過最大的功率輸出，這通常由符合規(guī)定的水平安裝的自動(dòng)化裝置2，和組件8，10，12相關(guān)于散熱(圖2)的設(shè)計(jì)措施得出，自動(dòng)化裝置2的CPU-組件 10轉(zhuǎn)換到在控制運(yùn)行中。以相應(yīng)的方式和方法，CPU-組件11實(shí)現(xiàn)相關(guān)于自動(dòng)化裝置3在開始進(jìn)行控制運(yùn)行之前“和位置相關(guān)”的功率平衡。CPU-組件11讀取所有組件9，11，13的存儲(chǔ)器15，17并檢驗(yàn)-如所述地-供電組件9的最大功率輸出是否足夠滿足組件9，11，13的總功率需求。與自動(dòng)化裝置2不同的是，自動(dòng)化裝置3的CPU-組件11根據(jù)位置傳感器23的信號(hào)識(shí)別出， 即支架5垂直地安裝，并且組件9，11，13安裝在一個(gè)水平的安裝位置上。這種安裝位置和組件9，11，13在散熱方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意味著，當(dāng)為了滿足組件9，11，13的總功率需求，供電組件9可能輸出其最大功率時(shí)，組件9，11，13可能出現(xiàn)過度加熱。因此CPU-組件11作為閾值，也就是說作為允許的功率輸出預(yù)定了供電組件8的最大功率輸出的0.6倍，其中這樣選擇該閾值，即組件9，11，13在水平的安裝位置上可以在環(huán)境氣溫為65°C的條件下運(yùn)行， 而不會(huì)過度加熱組件9，11，13。對(duì)于這種情況，即組件9，11，13的總功率需求超過允許的功率輸出，-如所述地-CPU-組件11執(zhí)行功率限制的措施，用于至少一個(gè)組件13。對(duì)于這種情況，即沒有超過允許的功率輸出，則自動(dòng)化裝置3的CPU-組件11變換到控制運(yùn)行中。位置傳感器22，23自然不需要安裝在支架5，6上，而是也可以作為組件之一的組成部分，優(yōu)選是CPU-或供電組件的構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)化裝置，所述自動(dòng)化裝置具有多個(gè)模塊(8，10，12 ;9，11，13)，其中設(shè)有至少一個(gè)給其它所述模塊(10,12 ；11,13)供給電功率的第一模塊(8 ；9)和一個(gè)用于測(cè)定所述自動(dòng)化裝置的總功率需求的第二模塊(10 ;11)，其中所述第二模塊(10 ；11)-根據(jù)在其它所述模塊(10，12 ;11，13)中存儲(chǔ)的、關(guān)于相應(yīng)的所述模塊的功率需求的信息來測(cè)定總功率需求，和-將總功率需求與閾值進(jìn)行比較，并取決于比較結(jié)果執(zhí)行用于減少至少一個(gè)其它所述模塊(10，12;11，13)的功率需求的措施，其特征在于，所述自動(dòng)化裝置配有位置傳感器 (22 ；23)，所述位置傳感器在所述自動(dòng)化裝置的裝配地點(diǎn)或安裝地點(diǎn)處檢測(cè)所述自動(dòng)化裝置的位置，其中所述第二模塊(10;11)取決于所述自動(dòng)化裝置的所述位置來預(yù)定或者說確定所述閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)化裝置，其特征在于，所述第二模塊(10；11)在第一位置上預(yù)定或者說確定第一閾值，并且在第二位置上預(yù)定或者說確定比所述第一閾值更小的第二閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)化裝置，其特征在于，所述第一閾值相應(yīng)于所述第一模塊(8 ；9)的最大功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動(dòng)化裝置，其特征在于，所述第二模塊(10;11)顯示出達(dá)到或超過所述第一或第二閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)化裝置，其特征在于，所述模塊(8，10，12； 9，11，13)是布置在支架(5 ；6)上的組件(8，10，12 ;9，11，13)，其中所述支架(5 ；6)或所述組件(8，10，12 ;9，11，13)中的一個(gè)配有所述位置傳感器(22 ；23)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)化裝置，其特征在于，所述自動(dòng)化裝置具有多個(gè)配有組件的組件支架，其中每個(gè)組件支架或每個(gè)組件支架的一個(gè)組件配有一個(gè)位置傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化裝置，具有多個(gè)模塊(8，10，12；9，11，13)，其中設(shè)有至少一個(gè)給其它模塊(10，12；11，13)供給電功率的第一模塊(8；9)和一個(gè)用于測(cè)定自動(dòng)化裝置的總功率需求的第二模塊(10；11)，其中第二模塊(10；11)根據(jù)在其它模塊(10，12；11，13)中存儲(chǔ)的、關(guān)于相應(yīng)的模塊的功率需求的信息來測(cè)定總功率需求，和將總功率需求與閾值進(jìn)行比較，并取決于比較結(jié)果執(zhí)行用于減少至少一個(gè)其它模塊(10，12；11，13)的功率需求的措施。提出了措施，這些措施防止了由于例如將自動(dòng)化裝置不符合規(guī)定地或者說不恰當(dāng)?shù)匕惭b在開關(guān)柜中和由此引起的減少的空氣對(duì)流而導(dǎo)致的過載。
文檔編號(hào)H02J1/14GK102611098SQ20121001793
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者瓦倫丁·科爾特, 米夏埃爾·西龍, 米夏埃爾·阿貝特, 阿諾德·克拉姆 申請(qǐng)人:西門子公司