DE19636264A1

DE19636264A1 - Diagnosis module for monitoring electric drives

Info

Publication number: DE19636264A1
Application number: DE1996136264
Authority: DE
Inventors: Harald-Peter Dipl Ing Benke; Robert Dipl Ing Horbach; Heinz Kutzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-12

Abstract

A diagnosis module for monitoring an electric drive (2) which is connectable to a pluggable unit (4) associated with the drive (2) for making electrical contact with the tapping points of the drive, and where the electrical supply lines of the drive extend through the pluggable unit (4) and voltage (8) and current-taps (10) are arranged at the pluggable unit, at which voltage and current can be tapped off. A measurement device (14) is contained in a housing (12) and is provided with terminals (16) for taps for detecting the voltage and current, together with a data store (18) for recording the ascertained measured values as well as for storing stipulated threshold values.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Diagnosemodul zur Überwa chung eines elektrischen Antriebs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a diagnostic module for monitoring Chung an electric drive according to the preamble of Claim 1.

Die Überwachung von elektrischen Antrieben, insbesondere von Stell- und Regelantrieben, von durchlaufenden Antrieben, wie Mahl-, Förder- und Pumpantriebe, und von elektrischen Magnet antrieben mit Gleich- oder Wechselstromversorgung, ist zur rechtzeitigen Erkennung von Veränderungen oder Störungen im betrieblichen Verhalten erforderlich. Durch die Behebung ei ner solchen Störung können Schäden vermieden werden, deren Auftreten insbesondere in Anlagen mit hohen Sicherheits- oder Verfügbarkeitsanforderungen, wie zum Beispiel kerntechnische Anlagen, unterbunden werden muß.The monitoring of electric drives, especially of Actuators and control drives, of continuous drives, such as Grinding, conveying and pump drives, and of electric magnet drives with direct or alternating current supply timely detection of changes or faults in the operational behavior required. By fixing egg Damage such as this can be avoided Occur particularly in systems with high security or Availability requirements, such as nuclear Attachments that must be prevented.

Aus der EP 0 609 261 B1 ist eine Einrichtung zur Überprüfung eines elektrischen Antriebs bekannt, bei der ein Diagnose stecker zum Abgreifen von Spannung und Strom der Versorgungs leitungen des Antriebs auf einen diesem Antrieb zugeordneten Einschub einer Schaltanlage aufsteckbar ist. Dabei ist der Diagnosestecker mit einer Meß- und Auswerteeinheit etwa über ein Kabel verbunden. Die ständige Verbindung des Diagnose steckers mit der Meß- und Auswerteeinheit bringt jedoch eine umständliche Handhabung der bekannten Einrichtung mit sich. Dieser Nachteil äußert sich vor allem bei nacheinander erfol gender Überprüfung mehrerer elektrischer Antriebe in einer eingeschränkten Bewegungsfreiheit beim Umstecken des Diagno sesteckers.EP 0 609 261 B1 describes a device for checking of an electric drive known for making a diagnosis connector for tapping the voltage and current of the supply lines of the drive to an associated with this drive A switchgear can be plugged in. Here is the Diagnostic connector with a measuring and evaluation unit about a cable connected. The constant connection of the diagnosis plug with the measuring and evaluation unit, however, brings one cumbersome handling of the known device. This disadvantage manifests itself particularly when successively Checking multiple electric drives in one restricted freedom of movement when changing the diagnosis connector.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Diagnosemodul zur Überwachung eines elektrischen Antriebs gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1 zu schaffen, das während des Meßvorganges nicht mit einer Auswerteeinheit verbunden sein muß.The invention is based on this prior art based on the task of a diagnostic module for monitoring a electric drive according to the preamble of the patent Proverb 1 to create that not during the measurement process must be connected to an evaluation unit.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk malen. Durch die Verwendung eines Gehäuses, in dem eine Meßeinrichtung mit Anschlüssen für Spannungs- und Stromab griffe und ein Datenspeicher enthalten sind, können Spannung und Strom einer Versorgungsleitung eines elektrischen An triebs erfaßt und die erfaßten Meßwerte aufgezeichnet werden. Entsprechend dem Fassungsvermögen des Datenspeichers können die Meßwerte auch mehrerer, nacheinander gemessener Antriebe aufgezeichnet werden. Dadurch müssen die abgegriffenen Meß werte nicht unmittelbar nach ihrer Erfassung einer Auswerte einheit zugeführt werden. Darüber hinaus dient der Datenspei cher auch zur Speicherung vorgebbarer Grenzwerte, die zu ei nem Vergleich mit den gemessenen Werten für Spannung und Strom herangezogen werden können. Zur Aufzeichnung der Meß werte auf den Datenspeicher ist in der Meßeinrichtung eine Vorrichtung enthalten, die die analogen Meßsignale in digi tale umwandelt.The stated object is achieved according to the invention with the characterizing part of claim 1 specified note to paint. By using a housing in which a Measuring device with connections for voltage and current handles and a data storage device can contain tension and current of an electrical supply line drive detected and the recorded measured values are recorded. According to the capacity of the data storage can the measured values of several drives measured in succession to be recorded. As a result, the tapped measurement do not immediately evaluate an evaluation unit are fed. The data storage also serves cher also for storing predefinable limit values that lead to ei Comparison with the measured values for voltage and Electricity can be used. To record the measurement values on the data memory is a in the measuring device Contain device that the analog measurement signals in digi tale converts.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Diagnosemoduls nach der Erfindung ist das Gehäuse mit den Anschlüssen der Meßein richtung als Stecker ausgebildet, der zur Verbindung der Ab griffe des Einschubs mit der Meßeinrichtung auf den Einschub aufsteckbar ist. Dies gewährleistet ein einfaches und schnel les Schließen und Lösen der Verbindung zwischen Einschub und Diagnosemodul, was die Handhabung eines erfindungsgemäßen Diagnosemoduls weiter erleichtert.In an advantageous embodiment of the diagnostic module according to the invention is the housing with the connections of the Messein direction designed as a connector to connect the Ab grips the insert with the measuring device on the insert is attachable. This ensures an easy and quick les closing and loosening the connection between the insert and Diagnostic module, which is the handling of an inventive Diagnostic module further facilitated.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Diagnosemoduls nach der Erfindung, bei der ein Einschub einen Kodierungsabgriff aufweist, an dem eine Kodierungsschaltung anliegt, welche den Antrieb, dem der Einschub zugeordnet ist, kennzeichnet, ist bei Verbindung mit dem Einschub ein Kodierungssignal der Ko dierungsschaltung an die Meßeinrichtung weiterleitbar. Die Kodierung hat den Vorteil, daß jeder Antrieb über seinen zu geordneten Einschub der Schaltanlage identifizierbar ist. Das Kodierungssignal läßt sich als Speicheradresse verwenden, un ter der die erfaßten Meßwerte für Spannung und Strom im Da tenspeicher abgelegt werden. Dadurch ist für eine spätere Auswertung eine eindeutige Zuordnung von aufgezeichneten Meß werten und dem jeweils zugehörigen Antrieb möglich.In a preferred embodiment of the diagnostic module according to of the invention, in which an insert has a coding tap has, to which a coding circuit is present, which the Drive to which the drawer is assigned is when connected to the insert, a coding signal from Ko dation circuit forwardable to the measuring device. The Coding has the advantage that each drive has its own orderly insertion of the switchgear is identifiable. The Coding signal can be used as a memory address, un ter der the measured values for voltage and current in the Da memory can be stored. This is for a later one Evaluation a clear assignment of recorded measurements values and the associated drive possible.

Das Gehäuse eines erfindungsgemäßen Diagnosemoduls weist vor zugsweise eine Datenverarbeitungseinheit auf, die zu einer Datenübertragung mit dem Datenspeicher verbunden ist. Die Da tenverarbeitungseinheit dient zur Ausführung von Datenverar beitungsprogrammen für einfache Rechen- und Vergleichsopera tionen. Durch Berechnung der Wirkleistung als Maß für den Zu stand eines Antriebs aus den gemessenen Werten für Spannung und Strom kann der Platzbedarf im Datenspeicher vermindert werden. Durch einen Größenvergleich von Meßwerten mit vorge gebenen, im Datenspeicher aufgezeichneten Grenzwerten kann unmittelbar nach einer Messung eine eventuelle Überschreitung des Grenzwertes ermittelt werden.The housing of a diagnostic module according to the invention has preferably a data processing unit that leads to a Data transmission is connected to the data storage. The Da ten processing unit is used to execute data processing processing programs for simple arithmetic and comparison operas ions. By calculating the active power as a measure of the zu of a drive from the measured values for voltage and electricity can reduce the space required in the data storage will. By a size comparison of measured values with pre limit values recorded in the data memory can a possible exceedance immediately after a measurement of the limit value can be determined.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Diagnose moduls nach der Erfindung sind der Datenspeicher und die Da tenverarbeitungseinheit zur Datenübertragung mit einer Aus werteeinheit verbindbar. Dies kann wahlweise durch eine Steckverbindung oder durch eine Datenleitung erfolgen. Nach Beendigung der Erfassung aller antriebstypischen elektrischen Meßdaten können diese vom Datenspeicher auf eine Auswerteein heit übertragen werden, um ausführlich ausgewertet und in ein Betriebsprotokoll des jeweiligen Antriebs aufgenommen zu wer den.In a further advantageous embodiment of the diagnosis module according to the invention are the data storage and the Da ten processing unit for data transmission with an off unit of value connectable. This can optionally be done by a Plug connection or through a data line. After Completion of the recording of all typical electrical drives Measurement data can be transferred from the data memory to an evaluation unit to be extensively evaluated and incorporated into one Operating log of the respective drive added to who the.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Diagnosemo duls nach der Erfindung ist die Datenverarbeitungseinheit mit einer Meldevorrichtung verbunden, die von außerhalb des Ge häuses wahrnehmbar ist. Überschreitet ein Meßwert einen vor gegebenen Grenzwert derart, daß auf eine mögliche Störung des Antriebs geschlossen werden kann, spricht unmittelbar nach dem Vergleich die Meldevorrichtung an und teilt dies dem Be nutzer des Diagnosemoduls mit.In a further preferred embodiment of the diagnostic memo duls according to the invention is the data processing unit with a reporting device connected from outside the Ge is perceptible. If a measured value exceeds one given limit such that a possible disturbance of the Drive can be closed immediately afterwards the comparison to the reporting device and shares this with the Be user of the diagnostic module with.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf ein Ausfüh rungsbeispiel in der Zeichnung verwiesen, in derenTo further explain the invention, an embodiment Example in the drawing referenced in the

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Diagnosemodul, aufgesteckt auf einen einem Antrieb zugeordneten Einschub, durch eine schema tische Darstellung veranschaulicht ist. Fig. 1 shows a diagnostic module according to the invention, plugged onto an insert associated with a drive, is illustrated by a schematic representation.

Gemäß Fig. 1 ist einem zu überwachenden elektrischen Antrieb 2 ein Einschub 4 einer Schaltanlage zugeordnet, durch den Ver sorgungsleitungen 6 zur elektrischen Energieversorgung des Antriebs 2 verlaufen. Am Einschub 4 sind Spannungsabgriffe 8, Stromabgriffe 10 und Kodierungsabgriffe 20 angeordnet. Das Diagnosemodul besteht aus einem Gehäuse 12, in dem eine Meßeinrichtung 14 mit Anschlüssen 16 für die Abgriffe, ein Datenspeicher 18 sowie eine Datenverarbeitungseinheit 22 ent halten sind. In die Meßeinrichtung 14 ist auch ein nicht ge sondert dargestellter Analog/Digital-Wandler für die Meßsi gnale integriert. Das Gehäuse 12 ist mit den Anschlüssen 16 als Stecker ausgebildet und zur Kontaktherstellung mit den Abgriffen auf den Einschub 4 aufgesteckt. Als Meldevorrich tung 26 bei Überschreitung eines Grenzwertes ist an der Au ßenseite des Gehäuses 12 ein Leuchtmelder positioniert. Zur Auswertung der im Datenspeicher 18 aufgezeichneten Meßwerte ist das Diagnosemodul zur Datenübertragung auf eine Auswerte einheit 24 aufsteckbar.Referring to FIG. 1 a to be monitored electrical drive 2 a chassis 4 is assigned to a switchgear, supply lines by the Ver 6 for supplying electrical power run of the drive 2. Voltage taps 8 , current taps 10 and coding taps 20 are arranged on the insert 4 . The diagnostic module consists of a housing 12 in which a measuring device 14 with connections 16 for the taps, a data memory 18 and a data processing unit 22 are kept ent. In the measuring device 14 , an analog / digital converter, not shown separately, is also integrated for the measuring signals. The housing 12 is designed with the connections 16 as a plug and plugged onto the insert 4 for making contact with the taps. As Meldevorrich device 26 when a limit value is exceeded, an indicator light is positioned on the outside of the housing 12 . To evaluate the measured values recorded in the data memory 18 , the diagnostic module for data transmission can be plugged onto an evaluation unit 24 .

Claims

1. Diagnostic module for monitoring an electric drive ( 2 ), which can be connected to an electrical contact with handles from a drive ( 2 ) associated slide ( 4 ) egg ner switchgear with this slide ( 4 ), where at through the slide ( 4th ) electrical supply lines ( 6 ) of the drive ( 2 ) run and voltage taps ( 8 ) and current taps ( 10 ) are arranged on the insert ( 4 ), at which voltage and current of the supply lines ( 6 ) of the drive ( 2 ) can be tapped, characterized in that in a Ge housing ( 12 ) a measuring device ( 14 ) with connections ( 16 ) for taps for detecting voltage and current and a data memory ( 18 ) for recording the recorded measured values and for storing predetermined limit values are contained.

2. Diagnostic module according to claim 1, characterized in that the housing ( 12 ) with the connections ( 16 ) of the measuring device ( 14 ) is designed as a connector for connecting the taps of the insert ( 4 ) with the measuring device ( 14 ) on Insert ( 4 ) can be plugged on.

3. Diagnostic module according to claim 1 or 2, wherein the insert ( 4 ) has a coding tap ( 20 ) on which there is a coding circuit which identifies the drive ( 2 ) to which the insert ( 4 ) is assigned, characterized in that when connec tion with the insert ( 4 ) a coding signal of the coding circuit to the measuring device ( 14 ) can be forwarded.

4. Diagnostic module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing ( 12 ) has a data processing unit ( 22 ) which is connected to a data transmission with the data memory ( 18 ).

5. Diagnostic module according to one of claims 1 to 4, characterized in that the data memory ( 18 ) and the data processing unit ( 22 ) for data transmission can be connected to an evaluation unit ( 24 ).

6. Diagnostic module according to one of claims 1 to 5, characterized in that the data processing unit ( 22 ) with a signaling device ( 26 ) is connected, which is perceptible from outside the housing ( 12 ).