DE4331555A1 - Adjustable inductive proximity switch - uses learning mode to determine required switch function in normal operating mode - Google Patents
Adjustable inductive proximity switch - uses learning mode to determine required switch function in normal operating modeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Näherungsschalter, insbesondere in duktive Näherungsschalter, die im fertigmontierten Zustand vergossen sind.The invention relates to proximity switches, in particular in ductive proximity switches in the fully assembled state are shed.
Induktive Näherungsschalter bestehen üblicherweise, wie im Blockschaltbild nach Fig. 4 dargestellt, aus einem aus einer Schwingkreisspule und einem Kondensator gebildeten Schwing kreis 4, der von einer Oszillatorschaltung 5 angeregt wird, einer Auswerteeinheit 6, einer Ausgangstreiberschaltung 7 und einem Lastschalter 8. Das Schwingkreissignal 10 wird der Auswerteeinheit 6 zugeführt, in der ein Schaltsignal erzeugt wird. Dieses hängt davon ab, ob sich im Feld der Schwingkreisspule ein metallischer Gegenstand befindet oder nicht. Über den Lastschalter 8 wird entsprechend dem Schalt signal eine Last 9 betätigt.Inductive proximity switches usually consist, as shown in the block diagram according to FIG. 4, of an oscillating circuit 4 formed from an oscillating circuit coil and a capacitor, which is excited by an oscillator circuit 5 , an evaluation unit 6 , an output driver circuit 7 and a load switch 8 . The resonant circuit signal 10 is fed to the evaluation unit 6 , in which a switching signal is generated. This depends on whether there is a metallic object in the field of the resonant circuit coil or not. A load 9 is actuated via the load switch 8 in accordance with the switching signal.
In der Auswerteeinheit 6 kann je nach Auswerte-Oszillator prinzip z. B. die Stromaufnahme der Oszillatorschaltung oder auch die Amplitude des Schwingkreissignals 10 zur Bewertung des Bedämpfungszustands herangezogen werden. Wenn sich ein Metallgegenstand dem Näherungsschalter nähert, werden durch das elektromagnetische Wechselfeld Wirbelströme in dem Metallgegenstand induziert und damit Verluste erzeugt, die die Oszillatorschaltung belasten, d. h. die Amplitude des Schwingkreissignals 10 geht zurück. Näherungsschalter wech seln üblicherweise bei einer bestimmten Entfernung einer Metallfahne ihren Schaltzustand. Diese Entfernung wird als Schaltabstand in der DIN Norm VDE 660 Teil 208 definiert und dessen Meßbedingungen angegeben. Der Schaltabstand ist abhängig von der Baugröße des Näherungsschalters. Unter schieden wird auch zwischen bündig bzw. nichtbündig im Me tall einbaubaren Näherungsschalter.In the evaluation unit 6 , depending on the evaluation oscillator, in principle, for. B. the current consumption of the oscillator circuit or the amplitude of the resonant circuit signal 10 can be used to evaluate the damping state. When a metal object approaches the proximity switch, eddy currents are induced in the metal object by the alternating electromagnetic field and thus losses are generated which strain the oscillator circuit, ie the amplitude of the resonant circuit signal 10 decreases. Proximity switches usually change their switching state at a certain distance from a metal flag. This distance is defined as the switching distance in the DIN standard VDE 660 part 208 and its measuring conditions are given. The switching distance depends on the size of the proximity switch. Differences are also between flush or non-flush in the metal built-in proximity switch.
Bei der Herstellung eines Näherungsschalters wird der Schaltabstand auf das genormte Maß abgeglichen. Bei einem induktiven Näherungsschalter mit Abrißoszillator wird z. B. die Verstärkung des rückgekoppelten Oszillators so einge stellt, daß die Schwingung gerade abreißt, wenn die Metall fahne den Normschaltabstand erreicht. Bei einem Näherungs schalter mit PLL-Oszillator 11 (Phase-locked-loop-Oszilla tor) kann vorteilhafterweise wie in Fig. 5 dargestellt über einen Demodulator 12 und einen Amplitudenkomparator 13 die Amplitude des Schwingkreissignals 10 abgefragt werden. Bei dem Schaltpunktabgleich wird hierbei die Komparatorschwel le entsprechend dem Normschaltabstand eingestellt.When producing a proximity switch, the switching distance is adjusted to the standardized dimension. In an inductive proximity switch with demolition oscillator z. B. the gain of the feedback oscillator is set so that the vibration just breaks off when the metal flag reaches the standard switching distance. In a proximity switch with a PLL oscillator 11 (phase-locked-loop oscillator), the amplitude of the resonant circuit signal 10 can advantageously be queried, as shown in FIG. 5, via a demodulator 12 and an amplitude comparator 13 . In the switching point adjustment, the comparator threshold is set according to the standard switching distance.
Da Näherungsschalter für den Einsatz unter rauhen Umge bungsbedingungen im Industriebereich gedacht sind und des halb mindestens die Schutzart IP 65 erfüllen, werden die Schaltungen normalerweise in ein Gehäuse, z. B. in eine Metallhülse, eingebaut und mit Gießharz vergossen. Aus die sem Grund erfolgt der Schaltpunktabgleich normalerweise vor dem Einbau der Elektronik in das Gehäuse oder spätestens vor dem Verguß des Gerätes. Hierdurch wird der Schaltab stand festgelegt. Wenn ein Anwender bei einer bestimmten Baugröße des Näherungsschalters einen von der Norm abwei chenden Schaltabstand benötigt, wird ein Sonderabgleich er forderlich. Ebenso können anwenderspezifische Einbaubedin gungen eines Näherungsschalters bei einem vorab fest abge glichenen Gerät nicht berücksichtigt werden. So könnte z. B. auf eine Unterscheidung zwischen bündig und nichtbündig einbaubaren Näherungsschaltern verzichtet werden, wenn der Schaltabstandsabgleich am eingebauten Gerät erfolgen könnte. As a proximity switch for use under rough conditions conditions in the industrial sector and half at least meet protection class IP 65, the Circuits normally in a housing, e.g. B. in a Metal sleeve, installed and cast with casting resin. From the For this reason, the switching point adjustment normally takes place the installation of the electronics in the housing or at the latest before potting the device. As a result, the Schaltab stood set. When a user at a particular Size of the proximity switch deviates from the norm appropriate switching distance, a special adjustment is required conducive. Likewise, user-specific installation conditions conditions of a proximity switch on a fixed in advance same device are not taken into account. For example, B. a distinction between flush and non-flush built-in proximity switches can be dispensed with if the Switching distance adjustment could be done on the built-in device.
In der noch unveröffentlichten europäischen Patentanmel dung Nr. 91 109 720.2 ist eine Einrichtung und ein Verfah ren beschrieben, mit denen eine einfache Dateneingabe von Betriebsparametern in einen Mikroprozessor eines fertig zusammengebauten und vergossenen Näherungsschalters möglich ist, wenn dieser einen Freigabeeingang aufweist. Ausgegan gen wird dabei von einem Näherungsschalter, der neben dem Eingang, der hier wegen seiner Funktion als Freigabeein gang bezeichnet ist, eine Überstromüberwachungseinrichtung mit einem Mikroprozessor enthält, dem durch einen Impuls ein Überstrom am Schaltausgang signalisiert werden kann. Mit Hilfe der Überstromüberwachungseinrichtung wird ein derartiger Überstromzustand simuliert und der entsprechen de Impuls erzeugt, der eine Information eines Betriebspara meters in Form eines Bitmusters repräsentiert, mit der der Mikroprozessor geladen wird.In the as yet unpublished European patent application Application No. 91 109 720.2 is a facility and a procedure ren described with which a simple data entry of Operating parameters in a microprocessor one done assembled and encapsulated proximity switch possible is if it has a release input. Out gene is from a proximity switch, which next to the Input, which is here because of its function as a release gear is called, an overcurrent monitoring device with a microprocessor that contains a pulse an overcurrent can be signaled at the switching output. With the help of the overcurrent monitoring device such an overcurrent condition is simulated and corresponding de pulse that generates information of an operating pair meters in the form of a bit pattern with which the Microprocessor is loaded.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Näherungs schalter zu schaffen, bei dem wahlweise verschiedene Be triebsfunktionen im fertig vergossenen Zustand und gege benenfalls auch im Einbauzustand vor Ort festgelegt werden können. Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen nach An spruch 1. Die Festlegung der Betriebsfunktion besteht vor teilhafterweise in der Festlegung des Einstellwertes eines Abgleichelements.The invention has for its object an approximation to create switches in which different Be drive functions in the fully cast state and counter if necessary, can also be determined on site when installed can. The task is solved with the characteristics according to An saying 1. The definition of the operating function exists geous in determining the setting value of a Adjustment element.
In der Praxis ist es besonders nützlich, wenn der Schalt punktabgleich eines induktiven Näherungsschalters vor Ort vorgenommen werden kann. Daher erweist es sich als vorteil haft, wenn das Abgleichelement zum Schaltabstandsabgleich dient.In practice, it is particularly useful if the circuit point adjustment of an inductive proximity switch on site can be made. Therefore, it proves to be an advantage holds when the adjustment element for switching distance adjustment serves.
Hiermit ist ein nachträglicher Abgleich eines fertig ver gossenen Näherungsschalters z. B. durch den Anwender mög lich. Auch wenn der Näherungsschalter vor Ort eingebaut ist, kann vom Anwender der gewünschte Bedämpfungszustand erzeugt werden, bei dem der Schalter seinen Schaltzustand gerade wechseln soll. Soll z. B. ein metallischer Gegenstand erfaßt werden, der an dem Näherungsschalter vorbei geführt wird, wird der Gegenstand an die Position gebracht, wo der Näherungsschalter ansprechen soll.This is a subsequent adjustment of a finished ver cast proximity switch z. B. possible by the user Lich. Even if the proximity switch is installed on site the desired damping state are generated in which the switch is in its switching state is about to change. Should z. B. a metallic object be detected, which led past the proximity switch the item is brought to the position where the Proximity switch should respond.
Umfassen die Mittel zur Festlegung von Betriebsfunktionen im Lernmodus einen Zähler, eine Steuerlogik und einen Digi tal-Analog-Wandler, so läßt sich hiermit ein besonders ein facher Schaltungsaufbau realisieren, mit dem z. B. das Ab gleichelement für den Schaltabstand leicht einstellbar ist.Include the means to define operational functions in learning mode a counter, control logic and a digi tal-to-analog converter, so this can be a particularly Realize a simple circuit structure with which e.g. B. the Ab same element for the switching distance is easily adjustable.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht in der Festlegung der Funktion des Näherungsschalters als Öffner oder Schließer. Auch hierfür besteht seitens der Anwender der Wunsch nachträglich, d. h. vor Ort nach Bedarf die Funk tion des Näherungsschalters als Öffner oder Schließer fest zulegen. Für die Realisierung dieser Aufgabe hat es sich als einfach und zweckdienlich erwiesen, wenn ein Transistor vorgesehen ist, dessen Schaltzustand entsprechend der je weils vorgegebenen Funktion als Öffner oder Schließer über eine Steuerlogik im Lehrmodus festlegbar ist.Another advantageous embodiment consists in the Definition of the function of the proximity switch as a break contact or normally open. The user also provides this the wish afterwards, d. H. the radio on site as required tion of the proximity switch as opener or closer increase. For the realization of this task it was proven to be simple and convenient when a transistor is provided, the switching state according to each because given function as opener or closer control logic can be defined in teaching mode.
Eine weitere, von den Anwendern oftmals gewünschte Funktion ist die wahlweise Zu- und Abschaltung eines Kurzschluß schutzes gemäß Anspruch 7. Dies läßt sich mit wenig Auf wand realisieren, in dem ein den Laststrom führender Wider stand als Kurzschlußfühler zur Zu- und Abschaltung des Kurzschlußschutzes durch einen elektronischen Schalter überbrückbar ist, dessen Schaltzustand gemäß der Vorgabe Zu- oder Abschaltung über eine Steuerlogik im Lernmodus festlegbar ist. Another function that is often requested by users is the optional connection and disconnection of a short circuit protection according to claim 7. This can be done with little realizing the wall in which a load carrying the resistor stood as a short circuit sensor for switching the Short circuit protection by an electronic switch can be bridged, its switching state according to the specification Activation or deactivation via control logic in learning mode is definable.
Üblicherweise sind Näherungsschalter zur Schaltzustandsan zeige mit einer Leuchtdiode ausgestattet. Bei 4-Leiter- Näherungsschaltern mit antivalenten Ausgängen kann diese Leuchtdiode entweder bei aktivierten Öffner- oder Schlie ßerausgang je nach Ausführung leuchten. Um dies auch im vergossenen Zustand des Näherungsschalters vorgeben zu können, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung zweckmäßig, wenn die Festlegung der Betriebsfunktion in der Zu- und Ab schaltung einer Leuchtdiode bei aktiviertem Öffner- oder Schließerausgang mit Hilfe eines elektronischen Schalters besteht, dessen Schaltzustand dementsprechend nach einer Vorgabe durch eine Steuerlogik steuerbar ist.Proximity switches are usually switched on for the switching state show equipped with a light emitting diode. With 4-wire Proximity switches with equivalent outputs can do this Light-emitting diode either when the opening or closing is activated The external output lights up depending on the version. To do this in specify the potted state of the proximity switch , it is expedient according to the present invention if the definition of the operating function in the zu- and ab switching of a light emitting diode with activated NC or NO contact with the help of an electronic switch exists, the switching state accordingly after a Specification is controllable by a control logic.
Sollte der Näherungsschalter über den erforderlichen zu sätzlichen Anschluß zur Eingabe von Impulsen in die Steuer logik nicht mehr verfügen, so ist eine Ausführungsform von Vorteil, bei der zur Umschaltung zwischen dem normalen Be triebsmodus und dem Lernmodus sowie zur Programmierung der vorgegebenen Betriebsfunktion im Lernmodus neben einer Steuerlogik im Näherungsschalter ein Sensor vorgesehen ist zum Empfang nicht drahtgebundener Steuersignale für die Steuerlogik.Should the proximity switch be over the required too additional connection for entering impulses into the tax logic no longer have an embodiment of Advantage when switching between the normal loading drive mode and the learning mode as well as for programming the predetermined operating function in learning mode next to a Control logic in the proximity switch a sensor is provided for receiving non-wired control signals for the Control logic.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Schaltung eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, Fig. 1 shows a circuit of an inductive proximity switch of the invention,
Fig. 2 einen induktiven Näherungsschalter mit der Möglich keit zur Programmierung ob dieser als Öffner oder Schließer, ob kurzschlußfest oder nicht kurzschluß fest betrieben werden soll, FIG. 2 is an inductive proximity switch with the possible ness for programming whether it as opener or closer, to be operated securely if short circuit or not short-circuit,
Fig. 3 zeigt einen induktiven Näherungsschalter mit der Pro grammiermöglichkeit, die Leuchtdiode bei aktiviertem Öffner- oder Schließerausgang leuchten zu lassen, Fig. 3 shows an inductive proximity switch with the Pro programming possibility, the light emitting diode with activated NC or NO output light to let
Fig. 4 das Blockschaltbild eines induktiven Näherungsschal ters, Fig. 4 shows the block diagram of an inductive proximity scarf ters,
Fig. 5 die wichtigsten Elemente eines induktiven Näherungs schalters nach dem Stand der Technik mit PLL-Oszilla tor und Amplitudenkomparator. Fig. 5 shows the most important elements of an inductive proximity switch according to the prior art with PLL oscillator and amplitude comparator.
Vorangehend wurde bereits der Stand der Technik anhand der Fig. 4 und 5, von dem die Erfindung ausgeht, erläutert. Im einzelnen wird an dieser Stelle zum Schaltungsaufbau und zur Funktion des Näherungsschalters gemäß Fig. 5 Stel lung genommen, um die darauf basierenden erfindungsgemäßen Verbesserungen besser verständlich zu machen.The prior art has already been explained above with reference to FIGS. 4 and 5, from which the invention is based. In detail, the circuit structure and the function of the proximity switch according to FIG. 5 are taken at this point in order to make the improvements according to the invention based thereon more understandable.
Der induktive Näherungsschalter nach Fig. 5 weist einen aus einer Schwingkreisspule und einem Kondensator gebildeten Schwingkreis 4 auf, an den ein PLL-Oszillator 11 (Phase locked-loop-Oszillator) über eine Kapazität angekoppelt ist. Ein von dem Schwingkreis 4 ausgehendes Schwingkreis signal 10 wird über einen Demodulator 12 einem Amplituden komparator 13 zugeführt. Ein an der Versorgungsspannung UB liegender Spannungsregler 15 ist mit einem Spannungsteiler 14 verbunden, der drei Anschlußpunkte 1, 2, 3 aufweist, von denen der mittlere Anschlußpunkt 2 mit dem Amplitudenkompa rator 13 verbunden ist. Der Anschlußpunkt 3 liegt gemeinsam mit dem Schwingkreis 4 auf Bezugspotential. Über den Span nungsteiler 14 ist die Schwelle des Amplitudenkomparators 13 festgelegt, bei dem dieser umschaltet wenn das demodu lierte Schwingkreissignal 10 diese Schwelle überschreitet. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Spannungsteiler durch einstellbare ohmsche Widerstände zusammengesetzt, die einen Schaltpunktabgleich im unvergossenen Zustand des Näherungs schalters ermöglichen.The inductive proximity switch according to Fig. 5 has an oscillation circuit 4 consists of a resonant circuit coil and a capacitor formed to which a PLL oscillator 11 (phase locked loop oscillator) is coupled via a capacitance. An outgoing from the resonant circuit 4 resonant circuit signal 10 is fed via a demodulator 12 to an amplitude comparator 13 . A voltage regulator 15 connected to the supply voltage UB is connected to a voltage divider 14 which has three connection points 1 , 2 , 3 , of which the middle connection point 2 is connected to the amplitude comparator 13 . The connection point 3 lies together with the resonant circuit 4 at reference potential. About the voltage divider 14 , the threshold of the amplitude comparator 13 is fixed, at which it switches when the demodu lated oscillating circuit signal 10 exceeds this threshold. As shown in Fig. 5, the voltage divider is composed by adjustable ohmic resistors which enable a switching point adjustment in the non-potted state of the proximity switch.
Erfindungsgemäß wird anstelle des Spannungsteilers 14 mit den Anschlüssen 1, 2, 3 eine Schaltung nach Fig. 1 mit ent sprechenden Anschlußpunkten im Näherungsschalter integriert. Die Schaltung besteht aus einem Zähler 16 und in Reihe da zu einer Steuerlogik 17, sowie einem Digital-Analog-Wand ler 18 mit den Anschlüssen 2 und 3 am Ausgang. Ein Fest wertspeicher 19 ist an die Steuerlogik 17 gekoppelt, die neben dem Anschluß 1 am Eingang einen zur Rückkopplung des Näherungsschalter-Ausgangssignals dienenden Anschluß 20 so wie einen als Steuereingang dienenden Anschluß 21 besitzt. Bei einem mit dieser Schaltung versehenen Näherungsschalter kann im Einbauzustand vor Ort der Anwender den Schaltzu standswechsel für einen gewünschten Bedämpfungszustand be stimmen. Über den zusätzlichen Steuereingang 21 wird mit einem definierten Potential eine Umschaltung vom normalen Betriebsmodus in einen Lernmodus vorgenommen und damit der Zähler 16 gestartet. Das Zählersignal wird im Digital-Ana log-Wandler 18 in ein stetig ansteigendes analoges Signal umgewandelt. Dieses Signal gelangt über den Ausgang 2 ent sprechend der elektrischen Verbindung nach Fig. 5 zum Ampli tudenkomparator 13 und stellt für diesen eine kontinuier lich anwachsende Komparatorschwelle dar. Erreicht die Am plitude des Wandlersignals den Amplitudenwert des Schwing kreissignals für ein vorgegeben beabstandetes und in be stimmter Position befindliches Metallteil, schaltet der Ausgang des Näherungsschalters um. Das Ausgangssignal des Näherungsschalters wird auf die Steuerlogik 17 über den Anschluß 20 zurückgeführt und dadurch der Zähler 16 ge stoppt. Der momentane Zählerstand wird ausgelesen und in dem Festwertspeicher 19 abgelegt. Bei offenem Steuereingang 21 befindet sich der Näherungsschalter wieder im normalen Betriebsmodus, in dem nun der im Festwertspeicher 19 abge legte digitale Zahlenwert über den Digital-Analog-Wandler 18 als feste Komparatorschwelle benutzt wird.According to the invention, instead of the voltage divider 14 with the connections 1 , 2 , 3, a circuit according to FIG. 1 is integrated with appropriate connection points in the proximity switch. The circuit consists of a counter 16 and in series there to a control logic 17 , and a digital-to-analog converter 18 with connections 2 and 3 at the output. A fixed value memory 19 is coupled to the control logic 17 which, in addition to the connection 1 at the input, has a connection 20 for feedback of the proximity switch output signal and a connection 21 serving as a control input. With a proximity switch provided with this circuit, the user can determine the switching status change for a desired damping state in the installed state on site. The additional control input 21 is used to switch from a normal operating mode to a learning mode with a defined potential, and the counter 16 is thus started. The counter signal is converted in the digital-analog converter 18 into a continuously increasing analog signal. This signal passes through the output 2 accordingly the electrical connection according to FIG. 5 to the amplitude comparator 13 and represents a continuously increasing comparator threshold for it. The amplitude of the transducer signal reaches the amplitude value of the oscillating circuit signal for a predetermined spaced apart and in certain Position, the output of the proximity switch switches. The output signal of the proximity switch is fed back to the control logic 17 via the connection 20 and thereby the counter 16 stops ge. The current counter reading is read out and stored in the read-only memory 19 . When the control input 21 is open, the proximity switch is again in the normal operating mode, in which the digital numerical value stored in the read-only memory 19 is now used as a fixed comparator threshold via the digital-to-analog converter 18 .
In ähnlicher Weise kann der Schaltpunktabgleich eines Nähe rungsschalters mit Abrißoszillator gemäß Fig. 2 realisiert werden. Wie hier skizziert ist bei herkömmlicher Bauart von Näherungsschaltern die wesentliche Schaltung in einem inte grierten Schaltkreis 27 integriert bis auf wenige Schal tungselemente die für nachträgliche Anpassungen und Abstim mungen zugänglich sein müssen wie z. B. der zum Schaltpunkt abgleich vorgesehene verstellbare Widerstand 34 zwischen den Anschlußpunkten 1 und 3. Mit diesem Widerstand 34 wird die Rückkopplung des im integrierten Schaltkreis befindli chen Oszillators so eingestellt, daß die Schwingung des Oszillators abreißt, wenn die genormte Metallfahne den ge wünschten Schaltabstand erreicht. Dieser ohmsche Widerstand 34 wird durch einen steuerbaren Widerstand, z. B. einem FET, bzw. durch ein geeignetes Widerstandsnetzwerk mit einem steuerbaren Widerstand ersetzt. Der hier nicht dargestellte steuerbare Widerstand wird erfindungsgemäß unter Verwendung der Schaltung nach Fig. 1 über den Digital-Analog-Wandler 18 in der Weise angesteuert, daß der Widerstand im Grundzu stand niederohmig ist. Zum Abgleich wird wiederum wie zuvor beschrieben, über den Zähler 16 die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers 18 kontinuierlich gesteigert und damit auch der Widerstandswert des steuerbaren Widerstan des, bis der Ausgang des Näherungsschalters seinen Schalt zustand wechselt. Der entsprechende digitale Wert wird wie der in den Festwertspeicher 19 abgelegt. Die Steuerung des Abgleichvorgangs erfolgt in zuvor beschriebener Weise über die Steuerlogik 17.In a similar manner, the switching point adjustment of a proximity switch with a tear-off oscillator according to FIG. 2 can be implemented. As outlined here, the essential circuit in a conventional design of proximity switches is integrated in an integrated circuit 27 except for a few circuit elements which must be accessible for subsequent adjustments and tuning such as e.g. B. the adjustment to the switching point provided adjustable resistor 34 between the connection points 1 and 3rd With this resistor 34 , the feedback of the oscillator in the integrated circuit is set such that the oscillation of the oscillator breaks off when the standardized metal flag reaches the desired switching distance. This ohmic resistor 34 is controlled by a controllable resistor, for. B. a FET, or replaced by a suitable resistor network with a controllable resistor. The controllable resistor, not shown here, is controlled according to the invention using the circuit according to FIG. 1 via the digital-to-analog converter 18 in such a way that the resistance in the basic state is low. For comparison, as described above, the output voltage of the digital-to-analog converter 18 is continuously increased via the counter 16 and thus also the resistance value of the controllable resistor until the output of the proximity switch changes its switching state. The corresponding digital value is stored like that in the read-only memory 19 . The adjustment process is controlled in the manner described above via the control logic 17 .
In einer weiteren Ausführungsform des Näherungsschalters können zusätzlich die Öffner/Schließer-Programmierung und die Programmierung der Kurzschlußüberwachungsfunktion am fertig vergossenen Näherungsschalter vorgenommen werden. Die Öffner/Schließer-Programmierung ist über einen Eingang des integrierten Schaltkreises gemäß Fig. 2 möglich, in dem der entsprechende IC-Pin durch einen Schalter 22 auf Be zugspotential gelegt wird oder unbeschaltet bleibt. Her kömmlicherweise wird die Öffner/Schließer-Programmierung an der unvergossenen Elektronik oder aber über externe Steckbrücken am vergossenen Näherungsschalter vorgenommen. Erfindungsgemäß läßt sich diese Verbindung jedoch auch mit einem Transistor realisieren, dessen Schaltzustand am ver gossenen Gerät mit einer erweiterten Steuerlogik 17 vom Anwender programmiert wird.In a further embodiment of the proximity switch, the NC / NO programming and the programming of the short-circuit monitoring function can also be carried out on the fully molded proximity switch. The NC / NO programming is possible via an input of the integrated circuit according to FIG. 2, in which the corresponding IC pin is connected to potential by a switch 22 or remains unconnected. Traditionally, the NC / NO programming is carried out on the non-encapsulated electronics or via external jumpers on the encapsulated proximity switch. According to the invention, however, this connection can also be realized with a transistor, the switching state of which is programmed on the cast device with an advanced control logic 17 by the user.
Auch die Wahlmöglichkeit der Kurzschlußüberwachungsfunktion am fertig vergossenen Näherungsschalter ist mit den erfin dungsgemäßen Mitteln gegeben. Üblicherweise wird bei kurz schlußfesten Näherungsschaltern über einen weiteren Eingang des integrierten Schaltkreises 27 eine Überwachung des Last stroms durchgeführt. Die Kurzschlußstromabfrage wird über den Spannungsfall an einem im Laststromkreis liegenden ohm schen Widerstand 24 durchgeführt. Übersteigt der Spannungs fall in Folge des Ausgangsstroms eine bestimmte Schwelle, wird der Ausgangstransistor 23 solange abgeschaltet, wie der Kurzschluß-Überlastfall bestehen bleibt. Hierbei ist der Kurzschlußfühleranschluß 25 des integrierten Schalt kreises 27 gemäß Fig. 4 an den ohmschen Widerstand 24 im Lastkreis geführt. Durch direkte Anbindung des Kurzschluß fühleranschlusses 25 an das Bezugspotential über einen Schalter 26 läßt sich der nicht-kurzschlußfeste Zustand des Näherungsschalters erreichen. Der Schalter 26 kann wiederum durch einen hier nicht dargestellten Transistor ersetzt wer den, dessen Schaltzustand auch im vergossenen Zustand noch über die Steuerlogik in zuvor beschriebener Weise festge legt und verändert werden kann.The option of the short-circuit monitoring function on the molded proximity switch is given with the inventive means. Usually, the load current is monitored in the case of short-circuit-proof proximity switches via a further input of the integrated circuit 27 . The short-circuit current query is carried out via the voltage drop across an ohmic resistor 24 located in the load circuit. If the voltage drop as a result of the output current exceeds a certain threshold, the output transistor 23 is switched off as long as the short-circuit overload case remains. Here, the short-circuit sensor connection 25 of the integrated circuit 27 according to FIG. 4 is guided to the ohmic resistor 24 in the load circuit. By connecting the short-circuit sensor connection 25 directly to the reference potential via a switch 26 , the non-short-circuit-proof state of the proximity switch can be achieved. The switch 26 can in turn be replaced by a transistor, not shown here, the switching state of which, even in the potted state, can be determined and changed via the control logic in the manner described above.
In Fig. 3 ist ein 4-Leiter-Näherungsschalter mit antivalen ten Ausgängen dargestellt, bei dem die als Schaltzustands anzeige üblicherweise eingebaute Leuchtdiode entweder bei aktiviertem Öffner- oder Schließerausgang je nach Ausfüh rung leuchtet. Dies ist realisiert durch einen integrier ten Schaltkreis 27, der die beiden Ausgangstransistoren 28 bzw. 29 ansteuert, die mit einem Öffner 30 bzw. Schlie ßerkontakt 31 ausgangsseitig verbunden sind. Eine Leucht diode 32 kann wahlweise über einen Wechsler 33 an einen der beiden Kontakte 30 bzw. 31 angeschlossen werden. Die mechanischen Verknüpfungen mit dem Wechsler 33 lassen sich jedoch auch mit Halbleiterschaltern realisieren, so daß dann die gewünschte Funktion wie oben beschrieben mit ei ner Steuerlogik auch am vergossenen Näherungsschalter pro grammiert werden kann.In Fig. 3, a 4-wire proximity switch with antivalen th outputs is shown, in which the LED normally installed as a switching status indicator lights up either when the NC or NO output is activated, depending on the version. This is realized by an integrated circuit 27 which controls the two output transistors 28 and 29 , which are connected on the output side to an opener 30 and a closer contact 31 . A light-emitting diode 32 can optionally be connected to one of the two contacts 30 or 31 via a changer 33 . The mechanical links with the changer 33 can, however, also be implemented with semiconductor switches, so that the desired function can then be programmed as described above with egg ner control logic on the encapsulated proximity switch.
Die Informationen Öffner bzw. Schließer, kurzschlußfest bzw. nicht-kurzschlußfest und Aufleuchten der Leuchtdiode beim aktivierten Öffner bzw. Schließer werden ebenfalls im Festwertspeicher 19 gemäß Fig. 1 abgelegt und im Be triebsmodus über die Steuerlogik 17 abgefragt.The information normally closed or normally open, short circuit and non-short circuit and lighting of the light emitting diode when activated openers or closers are also in the ROM 19 of FIG. 1 and operation mode stored in the loading of the control logic 17 queried.
Die Umschaltung vom Betriebs- in den Programmiermodus und die Programmierung können im einfachsten Fall über einen zusätzlichen elektrischen Anschluß an den Näherungsschal ter erfolgen, wie er in Fig. 1 als Steuereingang 21 bezeich net ist. Bei 4-Leiter-Näherungsschaltern sind aber Stecker ausführungen üblicherweise nur 4-Stecker-Stifte vorhanden, so daß andere Verfahren erforderlich sind, um mit den vor handenen Anschlüssen des Näherungsschalters auszukommen. The switch from the operating mode to the programming mode and the programming can be carried out in the simplest case via an additional electrical connection to the proximity switch, as it is referred to in FIG. 1 as the control input 21 . In 4-wire proximity switches but connector versions are usually only 4-pin, so that other methods are required to get by with the existing connections of the proximity switch.
Hierzu bestehen folgende Möglichkeiten:The following options are available:
- - Beeinflussung eines vorhandenen Anschlusses, z. B. des Ausgangsanschlusses, über den mit Hilfe der Kurzschluß stromüberwachungseinrichtung Signale an einen Mikropro zessor im Näherungsschalter eingegeben werden wie es in der einleitend erwähnten europäischen Patentanmeldung Nr. 91 10 9720.2 beschrieben ist,- Influencing an existing connection, e.g. B. of Output connection, via which by means of the short circuit current monitoring device signals to a micropro processor can be entered in the proximity switch as it is in European Patent Application No. 91 10 9720.2 is described,
- - magnetische Einkopplung über einen im Näherungsschalter befindlichen Sensor,- Magnetic coupling via a in the proximity switch located sensor,
- - magnetische Einkopplung in eine innerhalb des Näherungs schalters angeordnete besondere Empfängerspule,- Magnetic coupling into one within the approximation special receiver coil arranged on the switch,
- - optische Einkopplung auf ein im Näherungsschalter ange ordnetes, optoelektronisches Empfangselement,- Optical coupling to a in the proximity switch orderly, optoelectronic receiving element,
- - optische Einkopplung auf die im Näherungsschalter als Schaltzustandsanzeige vorhandene Leuchtdiode,- Optical coupling to the in the proximity switch Switching status display of existing LED,
- - durch Körperschallübertragung.- by structure-borne noise transmission.
Darüber hinaus ist es auch möglich, die einprogrammierten Parameter zur Bestimmung der Art des vorliegenden Näherungs schalters und seines Betriebs auch wieder aus dem Festwert speicher auszulesen. Hierzu können dieselben Verfahren wie zur Programmierung eingesetzt werden.In addition, it is also possible to use the programmed Parameters to determine the type of approximation switch and its operation from the fixed value read out memory. The same procedures can be used for this be used for programming.
Im Fall einer Betriebsstörung oder eines Defekts im Nähe rungsschalter kann hierbei auch Art und Grund der Störung ausgelesen werden, soweit diese Informationen im Näherungs schalter in geeigneter Weise gewonnen und im Festwertspei cher abgelegt worden sind.In the event of a malfunction or a defect nearby The circuit breaker can also determine the type and cause of the fault be read out as far as this information is approximate switch obtained in a suitable manner and in the fixed value memory have been filed.
Die Programmierung und das Auslesen können auch über ein Bussystem erfolgen.Programming and reading can also be done via a Bus system.
Die erfindungsgemäßen Funktionen lassen sich in einer mono lithisch integrierten Schaltung gemeinsam mit der eigent lichen Näherungsschalterfunktion realisieren. Ebenso ist aber auch ein getrennter Aufbau der Näherungsschalter- und Programmierfunktionen möglich.The functions according to the invention can be mono lithically integrated circuit together with the actual Realize proximity switch function. Likewise but also a separate structure of the proximity switch and Programming functions possible.
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