BRPI0911291B1

BRPI0911291B1 - Módulo de controle com dispositivos de conexão para conexão aos terminais de conexão de um alimentador de carga, bem como um alimentador de carga

Info

Publication number: BRPI0911291B1
Application number: BRPI0911291-0A
Authority: BR
Inventors: Stefan Beyer; Klaus Pfitzner; Wolfgang Schatz; Andreas Thomas
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2020-03-17
Also published as: DE102008018256B4; WO2009121729A1; EP2260497A1; KR101541208B1; CN101978456B; KR20100134632A; US8564420B2; BRPI0911291A2; US20110022772A1; CN101978456A; DE102008018256A1

Abstract

módulo de controle com dispositivos de conexão para conexão aos terminais de conexão de um alimentador de carga, bem como um alimentador de carga a presente invenção refere-se a um módulo de controle (3) com dispositivos de conexão para conexão aos terminais de conexão de um alimentador de carga (1), sendo que o alimentador de carga (1) com um módulo de controle (3) é conectado a um sistema de barramento. o módulo de controle (3) possui uma interface de aparelho (5), que é independente do sistema de barramento, para um meio de conexão (6), no qual um elemento de desconexão pode ser conectado, através do qual o alimentador de carga (1) pode ser desconectado independentemente do sistema de barramento. a presente invenção refere-se ainda a um alimentador de carga (1) para conexão e desconexão e/ou monitoramento de uma carga (4), possuindo primeiros dispositivos de conexão para conexão do alimentador de carga (1) a um sistema de barramento, segundos dispositivos de conexão para a conexão da carga (4) e um módulo de controle (3). o módulo de controle (3) é conectado aos terminais de conexão do alimentador de carga (1) para conexão ao alimentador de carga (1), e sendo que o módulo de controle (3) possui uma interface do aparelho (5), que é independente do sistema de barramento, para um meio de conexão (6), no qual um elemento desconexão pode ser conectado, através do qual o alimentador de carga (1) pode ser desconectado independentemente do sistema de barramento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÓDULO DE CONTROLE COM DISPOSITIVOS DE CONEXÃO PARA CONEXÃO AOS TERMINAIS DE CONEXÃO DE UM ALIMENTADOR DE CARGA, BEM COMO UM ALIMENTADOR DE CARGA".

Descrição [001] A presente invenção refere-se a um módulo de controle com dispositivos de conexão para conexão com terminais de conexão de um alimentador de carga, em que o alimentador de carga é conectado a um sistema de barramento. A invenção também se refere a um alimentador de carga para conexão, desconexão e/ou monitoramento de uma carga, possuindo o primeiro dispositivo de conexão para conexão do alimentador de carga para um sistema de barramento, segundo dispositivo de conexão para a conexão da carga, e um módulo de controle.

[002] Os alimentadores de carga são unidades de dispositivo de comutação que normalmente são dispostas em um quadro de aparelho de comutação em um trilho de perfil de cartola. Neste caso, uma pluralidade de alimentadores de carga é geralmente ligada ao longo do lado do outro do trilho de perfil de cartola. Os alimentadores de carga, que são dispostos em um quadro de aparelho de comutação são de projeto modular, a fim de cumprir com os requisitos apropriados. Os alimentadores de carga, tais como estes são destinados a controlar e comutar altas correntes e tensões em tecnologia de instalação industrial. Em particular, motores, tais como os motores polifásicos, são operados por alimentadores de carga. Neste caso, o alimentador de carga também é referido como um motor de arranque.

[003] As cargas, em particular os motores, que são conectados e desconectados por alimentadores de carga são, muitas vezes conectados a um sistema de controle superordenado através de um ”field-bus” (barramento de campo). No entanto, é frequentemente necessá- rio para estas cargas ou estes motores serem seletivamente e seguramente desconectados independentemente do sistema de controle superordenado. Estas exigências resultam da análise de segurança de uma máquina ou instalação, que são descritos, por exemplo, nos padrões internacionais IEC 61508 e IEC 62061.

[004] A desconexão segura de um alimentador de carga que é conectado através de um sistema de barramento por meio de um elemento de segurança de comutação, por exemplo, um comutador de limite, um cabo ou um botão de parada de emergência, pode agora ser iniciado somente através da fiação separada da tensão auxiliar através dos contatos quebra do elemento de comutação de segurança, vide figura 1. Neste caso, o elemento de comutação de segurança local, também referido como um elemento de desconexão, é conectado aos terminais de conexão externa 2 do alimentador de carga 1, caso no qual os terminais de conexão externos 2 devem ser conectados por um fio a um módulo de controle 3, e isso é complexo.

[005] Uma alternativa adicional é representada pelos controladores de segurança e sistemas de barramento seguro, mas estes estão em uma categoria de preço muito elevado.

[006] A invenção tem o objetivo de desconectar uma carga, que é conectada a um alimentador de carga, a baixo custo, segurança e maneira de projeto de uma forma simples, por meio de um elemento de desconexão local.

[007] Este objeto é alcançado por um módulo de controle possuindo as características da invenção um alimentador de carga possuindo as características da invenção. Características e detalhes adicionais da invenção resultam da descrição e dos desenhos. As características e detalhes que são descritos em conjunto com o módulo de controle neste caso pode também aplicar, é claro, em conjunto com o alimentador de carga e, em cada caso, vice-versa.

[008] De acordo com o primeiro aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por um módulo de controle com os dispositivos de conexão para conexão aos terminais de conexão de um alimentador de carga, em que o alimentador de carga é conectado a um sistema de barra-mento, em que o módulo de controle tem uma interface de aparelho que é independente do sistema de barramento, para um meio de conexão, para o qual um elemento de desconexão pode ser conectado, através do qual o alimentador de carga pode ser desconectado de forma independente do sistema de barramento.

[009] A essência da invenção é que a fiação dos terminais externos de conexão nos quais o elemento de desconexão local é disposto para um módulo de controle, como é exigido separadamente para os alimentadores de carga conhecidos, agora está integrado em um módulo de controle. O módulo de controle é conectado aos terminais de conexão do alimentador de carga. O módulo de controle possui meios de conexão, em especial na tampa do módulo de controle, na qual um elemento de desconexão local, por exemplo, um cabo, um comutador de limite, um botão de início de emergência, etc., podem ser conectados. Os meios de conexão são dispostos separadamente na área frontal do módulo de controle, podendo ser conectado independentemente da fonte de tensão do alimentador de carga. As informações relativas ao estado do alimentador de carga neste caso são mantidas e, além disso, a informação do elemento de desconexão que está conectado através dos meios de conexão pode ser avaliada no módulo de controle.

[0010] A vantagem de um módulo de controle como este é que, por um lado, os terminais externos separados de conexão que anteriormente eram necessários para a conexão do elemento de conexão local não são mais necessários e, por outro lado, também não há necessidade para a fiação exigida para este efeito entre o módulo de controle e os terminais externos de conexão.

[0011] Além disso, uma grande vantagem do módulo de controle é a combinação da unidade para o alimentador de carga através de um sistema de barramento ou através de um barramento do campo de um sistema de barramento, e a unidade da desconexão de segurança local, através de uma interface separada do aparelho que é independente do barramento do campo. A desconexão de segurança também pode ser detectada quando o módulo de controle está no estado desco-nectado. O estado da desconexão de segurança, e da interface do aparelho, ou seja, do alimentador de carga, pode sempre ser monitorado.

[0012] Além disso, isso resulta em uma considerável economia de fiação, pois, apesar das exigências de segurança, a conexão pelo bar-ramento do campo pode ser concluída de forma convencional, e a desconexão de segurança pode ser alcançada pelo módulo de controle ou por um elemento de desconexão que é finalizado na interface do aparelho ou no meio de conexão.

[0013] O meio de conexão do módulo de controle de preferência tem uma pluralidade de saídas, cada saída formando uma opção de conexão específica. A desconexão por meio do elemento de desconexão atua apenas na produção para a qual o elemento de desconexão está conectado.

[0014] Além disso, um módulo de controle é o preferido no qual a interface do aparelho tem uma interface de comunicação para conexão de pelo menos um do meio de comunicação. As informações disponíveis sobre o alimentador de carga podem ser transmitidas continuamente a um meio de comunicação através da interface de comunicação.

[0015] A interface do aparelho, que é independente do sistema de barramento, pode ser disposta em lados diferentes do módulo de con- trole. No entanto, a interface do aparelho do módulo de controle é preferencialmente provida na tampa do módulo de controle. Em consequência, a interface do aparelho é de fácil acesso, após o módulo de controle ter sido colocado no alimentador de carga e o meio de conexão e/ou um elemento desconexão pode ser facilmente montado na interface do aparelho.

[0016] De acordo com o segundo aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por um alimentador de carga para conexão, desconexão e/ou monitoramento de uma carga, possuindo a primeiro dispositivo de conexão para conexão do alimentador de carga para um sistema de barramento, segundo dispositivo de conexão para a conexão de uma carga, e um módulo de controle, no qual o módulo de controle é conectado aos terminais de conexão do alimentador de carga para conexão ao alimentador de carga e em que o módulo de controle possui uma interface do aparelho, que é independente do sistema de barramento, para um meio de conexão, para o qual um elemento de desconexão pode ser conectado, através do qual o alimentador de carga pode ser desconectado independentemente do sistema de barramen-to.

[0017] Um alimentador de carga como este torna possível desco-nectar uma carga que é conectada ao alimentador de carga de forma rentável, segura e com um design simples, por meio de um elemento de desconexão local.

[0018] O alimentador de carga tem um primeiro dispositivo de conexão para conexão do alimentador de carga a um sistema de barra-mento, e um segundo dispositivo de conexão para a conexão da carga. O módulo de controle do alimentador de carga é conectado aos terminais de conexão do alimentador de carga. A essência do alimen-tador de carga é o módulo de controle especialmente projetado. O módulo de controle possui uma interface do aparelho, que é indepen- dente do sistema de barramento, para um meio de conexão. Um elemento de desconexão, através do qual o alimentador de carga pode ser desconectado independentemente do sistema de barramento, pode ser conectado ao meio de conexão. A título de exemplo, um cabo, um comutador de limite ou um botão de parada de emergência pode ser fornecido como o elemento de desconexão.

[0019] O alimentador de carga não possui terminais externos de conexão em que o elemento de desconexão local teria de ser disposto. Isso significa que os terminais externos separados de conexão que foram anteriormente necessários para a conexão do elemento de conexão local não são exigidos, e também não há necessidade para a fiação que foi necessária para este efeito entre o módulo de controle e os terminais externos de conexão. A conexão indireta de um elemento de desconexão local para o módulo de controle pode ser implementada de forma considerável muito mais facilmente e rapidamente.

[0020] A fiação separada de outra forma para o alimentador de carga é integrada no módulo de controle, que pode ser conectado nos terminais de conexão de alimentador de carga. O módulo de controle possui um meio de conexão, preferencialmente na tampa, para a qual um elemento de desconexão local pode ser conectado. Os meios de conexão que se destinam à desconexão de segurança e de cada saída, que oferece uma opção de conexão dedicada, são organizados separadamente na área frontal do módulo de controle, e podem ser conectados independentemente da tensão da fonte. Neste caso, a desconexão atua apenas na respectiva saída. As informações sobre o estado do alimentador de carga são mantidas pelo elemento de desconexão após a desconexão da carga, e as informações do elemento de desconexão podem ainda ser avaliadas no módulo de controle. A informação disponível pode ser transmitida continuamente através dos meios de comunicação que são conectados ao aparelho da interface do módulo de controle.

[0021] O alimentador de carga permite a desconexão de segurança local de uma carga através da interface do aparelho separado, que é independente do “fielbus” (barramento de campo), no alimentador de carga.

[0022] A principal vantagem do alimentador de carga é a capacidade de combinar a unidade através do sistema de barramento ou através de um “fieldbus” (barramento de campo) e na unidade da desconexão de segurança local, através de uma interface separada do aparelho, que é independente do “fieldbus” (barramento de campo). [0023] Além disso, isso resulta em uma considerável economia de fiação, uma vez que, apesar das exigências de segurança, a conexão do “f ieldbus” (barramento de campo) pode ser concluída de maneira normal, e a desconexão de segurança pode ser implementada pelo módulo de controle ou por um elemento de desconexão que é finalizado na interface do aparelho ou no meio de conexão.

[0024] Um alimentador de carga é preferido que se caracterize pelo fato de o módulo de controle ser projetado de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0025] Este elemento de conexão do alimentador de carga pode ser um cabo, um comutador de limite ou um comutador de parada de emergência.

[0026] Além disso, um alimentador de carga é o preferido no qual os meios de conexão são conectados ao controlador, independentemente da tensão da fonte para o alimentador de carga.

[0027] Além disso, um alimentador de carga é preferido, no qual o alimentador de carga tem uma unidade de comutação para conexão e desconexão da carga, e/ou uma segunda unidade de comutação com uma funcionalidade de curto-circuito e/ou com uma funcionalidade de sobrecarga. A título de exemplo, o alimentador de carga pode, assim, ter um interruptor para comutar a carga, em particular em um motor. Além disso, o alimentador de carga pode prover um disjuntor que tem uma funcionalidade de curto-circuito e uma funcionalidade de sobrecarga.

[0028] A invenção será agora explicada em mais detalhes usando as modalidades exemplares, que não são exclusivas, e com referência aos desenhos em anexo, no qual: [0029] a figura 1 mostra um alimentador de carga conhecido com terminais externos de conexão para a conexão de um elemento de desconexão local;

[0030] a figura 2 mostra um alimentador de carga com um módulo de controle para conexão de um elemento de desconexão local; e [0031] a figura 3 mostra um módulo de controle com uma interface de aparelho e meios de conexão.

[0032] A figura 1 mostra dois alimentadores de carga conhecidos, com terminais externos de conexão 2 para a conexão de um elemento de desconexão local. Os terminais externos de conexão 2 são conectados por fios ao módulo de controle 3 de uma forma complexa.

[0033] A figura 2 mostra dois alimentadores de carga 1, cada um possuindo um módulo de controle 3 para o qual um elemento de desconexão local pode ser conectado através dos meios de conexão 6, que não são ilustrados, a fim de seletivamente e com segurança desconectar as cargas 4 que estão conectadas aos alimentadores de carga 1, isso significa que a tensão ou interrupção da bobina é agora possível, diretamente no módulo de controle 3.

[0034] A figura 3 mostra um módulo de controle 3. O módulo de controle 3 possui, em especial na tampa do módulo de controle 3, uma interface do aparelho 5, que é independente do sistema de barramento para o qual o alimentador está conectado. Os meios de conexão 6, com uma ou mais saídas podem ser conectados à interface do apare- Iho 5. Um elemento desconexão local pode ser conectado a uma das saídas dos meios de conexão 6, a fim de desconectar a carga de 4, que está conectada a essa saída.

[0035] Um alimentador de carga 1, como descrito acima, representa um alimentador de carga com tecnologia integrada de segurança. [0036] Um alimentador de carga 1 para o qual um motor está conectado combina as funções de um motor de arranque com os de um circuito de desligamento de emergência. A título de exemplo, o motor é protegido contra sobrecargas e curtos-circuitos por um disjuntor, e o operador é protegido pela funcionalidade de desligamento de emergência do elemento desconexão local.

[0037] Também, é possível utilizar uma pluralidade de alimentado-res de carga projetados desta forma, em conjunto. Estes podem então ser operados sob a forma de um circuito de grupo por um elemento de desconexão, ou seja, um comutador de desligamento de emergência. O sinal de desconexão é então repassado a partir do primeiro alimentador de carga para o próximo alimentador de carga. A complexidade de fiação é evitada pela fiação integrada no módulo de controle, levando à economia de tempo e custo.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Módulo de controle (3) com dispositivos de conexão para conexão aos terminais de conexão de um alimentador de carga (1), sendo que o alimentador de carga (1) com um módulo de controle (3) é conectado a um sistema de barramento, caracterizado pelo fato de que o módulo de controle (3) possui uma interface de aparelho (5), que é independente do sistema de barramento, para um meio de conexão (6), no qual um elemento de desconexão pode ser conectado, através do qual o alimentador de carga (1) pode ser desconectado independentemente do sistema de barramento.

2. Módulo de controle, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios de conexão (6) possuem uma pluralidade de saídas, cada saída formando uma opção de conexão específica.

3. Módulo de controle, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a interface do aparelho (5) possui uma interface de comunicação para conexão de pelo menos um meio de comunicação.

4. Módulo de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a interface do aparelho (5) é provida na tampa (7) do módulo de controle (3).

5. Alimentador de carga (1) para conexão e desconexão e/ou monitoramento de uma carga (4), possuindo primeiros dispositivos de conexão para conexão do alimentador de carga (1) a um sistema de barramento, segundos dispositivos de conexão para a conexão da carga (4) e um módulo de controle (3), sendo que o módulo de controle (3) é conectado aos terminais de conexão do alimentador de carga (1) para conexão ao alimentador de carga (1), caracterizado pelo fato de que o módulo de controle (3) possui uma interface do aparelho (5), que é independente do sistema de barramento, para um meio de conexão (6), no qual um elemento desconexão pode ser conectado, através do qual o alimentador de carga (1) pode ser desconectado independentemente do sistema de barramento.

6. Alimentador de carga, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o elemento de desconexão é um cabo, um comutador de limite ou um comutador parador de emergência.

7. Alimentador de carga, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que os meios de conexão (6) são conectados ao módulo de controle (3), independentemente da fonte de tensão para o alimentador de carga (1).

8. Alimentador de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o alimentador de carga (1) possui uma unidade de comutação para conexão e desconexão da carga (4), e/ou uma segunda unidade de comutação com uma funcionalidade de curto-circuito e/ou com uma funcionalidade de sobrecarga.

9. Alimentador de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que a carga (4) é um motor.