专利名称：具有至少一个螺线管阀的流体动力阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有至少 一个螺线管阀的流体动力阀装置，其阀螺线 管通过仅两条控制线的方式或能够通过仅两条控制线的方式与电子 控制和/或通信设备连接。
背景技术：
为了在例如流体动力设备中识別构件，常常给此类构件提供规格 铭牌来识别它们。这对构件的选择和替换以及故障的维修和查找都是 很重要的。更具体的是，在超大型设备的情况下，规格铭牌的阅读不 合理地昂贵而且不便。欧洲专利^^布EP1760642A2 7>开了阀识别装置，在此情况下， 阀具有收发机，该收发机包含能够用读取设备读取的用于各自阀的识 别数据。然而为此目的该阀必须配备编程的收发机，并且需要特殊类 型的读取设备。专利公布WO03/017015A1公开了具有数据存储器的传动单元的 个体构件，数据存储器用于存々者可以以无线方式或经过单独的线传输 至中心单元的识别数据。在此情况下同样又需要用于无线通信的附加 的构件或者需要附加的线。发明内容本发明的一个目的是以没有必需的附加线的有线方式读出螺线 管阀的识别数据。根据本发明，通过具有本发明一方面特征的流体动力阀装置达到 了此目的。根据本发明的设计更特别地提供了如下优点，另外地利用在任何情况下都存在的用来促动阀装置的螺线管阀的两条控制线，来将识别 数据从集成在螺线管阀中的存储装置传输到该阀的控制设备或通信 设备。因此例如可能使用具有调制器装置的螺线管阀来替代传统的螺 线管阀，而不需要必须安装用于数据传输的附加的线。附属权利要求中陈述的特征表现了对本发明 一方面的阀装置的 有利的进一 步开发和改进。调制器装置优选地包括连接微控制器或集成到微控制器中的调 制器，存储装置更具体地连接^微控制器或集成到其中。因此具有方便 的且可调整的数据存储和数据传输形式，另外的或修改的功能可快速 而简单地编程。在螺线管阀中有利地具有电源模块，其自身由控制线供电，为了 将电力供给至调制器装置，此模块更具体地设计用于产生稳定电压。 此电源模块也可设计为电能存储装置，以便即使在阀关闭时也允许数 据传输。用于识别数据的存储装置可另外地设计用于存储螺线管阀的维 修数据，更具体地为开关周期数和/或关于螺线管阀的接通时间和开关 进程的信息。存储装置在此方面优选地为电可擦除只读存储器(EEPROM)的形式。在数据传输过程中调制和解调优选地基于负载调制、幅度调制、 相位调制或频率调制的原理。解调装置也优选地为连接^:控制器或集成到微控制器中的解调 器的形式。更具体的是，当螺线管阀或在其中存在的调制器装置各自不具有 能量存储装置时，如果提供了由解调装置的凝:控制器控制的开关，即 使在螺线管阀关闭时也可发生凄t据传输。在第一开关位置将用于阀螺 线管控制的控制信号供给到控制线上，并且在第二开关位置将电压供 给到控制线上但还没有促动阀螺线管阀。此电压然后可用于调制器装 置的运行并因此用于数据传输。解调器装置以及尤其其中包括的微控制器，优选地设计用于将解 调信号转换并转发为串行总线信号。因此信息能够被传输到远程控制 中心。这原则上也可以无线方式进行。调制器装置和解调器装置最好地设计用于单向或双向的数据传输。
在附图中描绘了本发明的 一 个实施例，并将在下列描述中详细解 释。单独的附图显示了具有集成的调制器装置的螺线管阀的电路方块 图，该集成的调制器装置通过两条线连接包含解调器装置的控制和/ 或通信设备。
具体实施方式
图中描述的流体动力阀装置的工作示例具有螺线管阀或电磁阀10，其通过两条控制线11和12连接控制和/或通信设备13。螺线管阀IO以传统方式具有用于促动阀元件的螺线管14,为了 简化附图而没有示出该岡元件。两条控制线11和12连接螺线管阀10 的输入15和16，输入15和16例如可为输入终端的形式。集成在螺 线管阀10中的调制器装置17包括与孩t控制器18连接的调制器19。 调制器19连接两个输入15和16用于输入数据。微控制器18包括电 子存储器20或存储设备，其例如可为EEPROM的形式。此存储设备 20也可自然地与微控制器18分开布置。为了给调制器装置17供电， 在螺线管阀10中集成了电源模块21。此电源模块21产生已调整电压， 且优选地产生稳定的电压。两条控制线11和12通过输出22和23连接控制和/或通信设备 13,该输出22和23例如可以为输出终端的形式。该控制和/或通信i殳 备13包括解调器装置24，该解调器装置24包括与微控制器25连接 的解调器26。解调器26的一部分与两个输出22和23连接。《敖控制器25控制例如也可为电子开关形式的电气开关27。在第一开关设置 中(未示出)此开关连接第 一供电连接28与 一条控制线11,而第二供电 连接29不断开地与第二控制线12连接。在此开关位置(未示出)，促 动螺线管阀IO且将所应用的电压供给在螺线管阀10中的电源模块21 并通过电源模块21供给调制器装置17。在如所示的开关27的第二开关位置，第一控制线11连接电源装 置30，选择电源装置30的电压4吏得螺线管阀IO不响应，但对于螺线 管阀10中的电源模块21仍然有足够的供给电压。电源装置30自身 连接供电终端28和29用于其自身的供给。借助电源装置30，控制和/或通信设备13与开关27协作，能够 保证即使在螺线管阀IO关闭时仍为调制器装置17供电，在备选设计 中能够省略电源装置30，而电源模块21具有能量存储装置或能够连 接能量存储装置，例如电池或电容形式的装置。而该能量存储装置在 螺线管阀IO运行的任何情况下充电，并在螺线管阀IO关闭时为调制 器装置17供电。两个供电连接28和29可连接远程控制装置或控制中心。然而微 控制器25也可能部分或完全地实施控制螺线管阀IO的功能。能够以 外部控制设备或控制中心的方式进行连接，然后能够通过串行信号的 方式发生数据交换。微控制器25在这种情况下连接现场总线节点， 或者个别地，可包含现场总线站(field bus station)或类似装置。在螺线管阀10的电子储存装置20中存储了螺线管阀10的标识 数据，例如制造商详细资料、型号详细资料、生产日期、序列号等。 而且，能够对额外的维修数据，或个别地可对诊断数据(这些数据在螺 线管阀的运行过程中不断地需要)进行存储，可更新或个别地补充。在 此类数据的情况下，例如开关周期数、关于接通时间和和开关操作的 开关进程的信息等是一个问题。此类数据可协助设备的操作员来更换 磨损部件作为预防。这些存储的数据以调制的形式根据请求或例如每1至2秒周期性地发送至控制和/或通信设备13。为此目的，它们以负载调制、幅度 调制、相位调制或频率调制信号传输至具有调制作用的控制线11和 12。例如在根据IEC61158-2的现场总线技术中描述了到直流动力信号 上的交变信号的调制。在这种情况下数据在存储装置20中例如存储 为包括校验和的完整字符串。使用微控制器25的计时器产生载波频 率(例如500KHz)并施加到输出22和23上。存储装置的内容被加载到 移位寄存器中并串行化。取决于需要的协议，这可以以带有或不带有 单独的起始位和结束位或各自奇偶校验位的状态发生。即使在生产时 间期间，校验和也能确保数据的完整性，此和置于存储装置20中。 二进制数据流调制载波频率，负载调制情况下的信号将螺线管阀10 的控制信号作为负载调制进行调制。在解调器26中，调制后的数据信号例如使用电容(未示出)输出耦 合并放大。例如经过二极管发生解调，并且对传统数字电路的信号电 平存在适应。以这种方式解调的信号在微控制器25中转换为串行输 出信号并供给至可代表总线连接的通信接口 31。如果数据不是周期性地传i^,数据请求也可能由控制和/或通信设 备13中的微控制器25传输至螺线管阀10，并且仅在这样的请求之后 然后发生数据传输。在此情况下螺线管阀10中的调制器19以及控制 和/或通信设备13中的解调器26都可设计成组合调制/解调器的形式。在如示出并描述的工作示例中，阀装置仅包括一个螺线管阀。然 而自然地，控制和/或通信设备将可能具有与其连接的若干螺线管阀， 例如所谓的阀群(valve cluster)。在此方面大体上每个此类螺线管阀均 可具有其自身的控制和/或通信i殳备。
权利要求
1.一种具有至少一个螺线管阀(10)的流体动力阀装置，其螺线管(14)通过仅两条控制线(11和12)的方式或能够通过上述方式与电子控制和/或通信设备(13)连接，其特征在于，所述螺线管阀(10)具有集成到其中的非易失的存储装置(20)，所述存储装置(20)包含所述螺线管阀(10)的识别数据，并且所述螺线管阀(10)此外还具有在所述两条供电线(11和12)中用于所述螺线管阀(10)的调制数据的调制器装置(17)，所述控制和/或通信设备(13)具有用于解调所述调制数据的解调器装置(24)。
2. 才艮据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述调制器装置 (17)包括与所述微控制器(18)连接或集成到所述微控制器(18)中的调 制器(19)。
3. 根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述存储装置(20) 与所述微控制器(l 8)连接或集成到所述^鼓控制器(l 8)中。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，经由 所述控制线(ll和12)供电的电源模块(21)集成在所述螺线管阀(10)中， 用于向所述调制器装置(17)供电，此类模块更特别地设计用于产生稳 定的电压。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述 存储装置(20)也适于存储所述螺线管阀(10)的维修数据，更具体地是开 关周期数和/或关于接通时间以及开关进程的信息。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述 存储装置(20)为电可擦除只读存储器(EEPROM)的形式。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述 调制和解调基于负载调制、幅度调制、相位调制或频率调制的原理。
8. 才艮据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所述 解调装置(24)包括与所述微控制器(25)连接或集成到所述微控制器(25)中的解调器(26)。
9. 根据权利要求8所述的阀装置，其特征在于，开关(17)的供应 能够由所述解调装置的所述微—检制器(2》控制，在第一开关位置此类 开关将用来控制所述螺线管(14)的控制信号供给至所述控制线(U和 12),并且在第二开关位置将电压供给至所述控制线(ll和12)而仍然 不运行所述螺线管(14)。
10. 根据权利要求9所述的阀装置，其特征在于，所述控制和/ 或通信设备(13)包括电源装置(30),所述电源装置(30)用于供给电压而 仍然不运行所述螺线管(14)。
11. 根据权利要求8到10中任一项所述的阀装置，其特征在于， 所述解调装置(24)以及尤其包括在其中的所述微控制器(25)，其设计用 于将解调信号转化并传输为串4亍总线信号。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的阀装置，其特征在于，所 述调制器装置(17)和所述解调器装置(24)设计用于单向的数据传输或 双向的数据传输。
全文摘要
本发明涉及具有至少一个螺线管阀的流体动力阀装置，具体而言，涉及具有至少一个螺线管阀(10)的流体动力阀装置(10)，其螺线管(14)通过仅两条控制线(11和12)的方式或能够通过上述方式与电气控制和/或通信设备(13)连接。该螺线管阀(10)具有集成到其中的非易失的存储装置(20)，该存储装置(20)包含该螺线管阀(10)的识别数据，此外还有在两条供电线(11和12)中用于该螺线管阀(10)的调制数据的调制器装置(17)。该控制和/或通信设备(13)具有用于解调调制数据的解调器装置(24)。
文档编号G05B19/418GK101566842SQ200810175028
公开日2009年10月28日 申请日期2008年10月23日 优先权日2007年10月24日
发明者H·戴彻特, M·格尔克 申请人:费斯托股份有限两合公司