專利名稱：具有至少一個螺線管閥的流體動力閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有至少 一個螺線管閥的流體動力閥裝置，其閥螺線 管通過僅兩條控制線的方式或能夠通過僅兩條控制線的方式與電子 控制和/或通信設(shè)備連接。
背景技術(shù)：
為了在例如流體動力設(shè)備中識別構(gòu)件，常常給此類構(gòu)件提供規(guī)格 銘牌來識別它們。這對構(gòu)件的選擇和替換以及故障的維修和查找都是 很重要的。更具體的是，在超大型設(shè)備的情況下，規(guī)格銘牌的閱讀不 合理地昂貴而且不便。歐洲專利^^布EP1760642A2 7>開了閥識別裝置，在此情況下， 閥具有收發(fā)機，該收發(fā)機包含能夠用讀取設(shè)備讀取的用于各自閥的識 別數(shù)據(jù)。然而為此目的該閥必須配備編程的收發(fā)機，并且需要特殊類 型的讀取設(shè)備。專利公布WO03/017015A1公開了具有數(shù)據(jù)存儲器的傳動單元的 個體構(gòu)件，數(shù)據(jù)存儲器用于存々者可以以無線方式或經(jīng)過單獨的線傳輸 至中心單元的識別數(shù)據(jù)。在此情況下同樣又需要用于無線通信的附加 的構(gòu)件或者需要附加的線。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是以沒有必需的附加線的有線方式讀出螺線 管閥的識別數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，通過具有本發(fā)明一方面特征的流體動力閥裝置達到 了此目的。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計更特別地提供了如下優(yōu)點，另外地利用在任何情況下都存在的用來促動閥裝置的螺線管閥的兩條控制線，來將識別 數(shù)據(jù)從集成在螺線管閥中的存儲裝置傳輸?shù)皆撻y的控制設(shè)備或通信 設(shè)備。因此例如可能使用具有調(diào)制器裝置的螺線管閥來替代傳統(tǒng)的螺 線管閥，而不需要必須安裝用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母郊拥木€。附屬權(quán)利要求中陳述的特征表現(xiàn)了對本發(fā)明 一方面的閥裝置的 有利的進一 步開發(fā)和改進。調(diào)制器裝置優(yōu)選地包括連接微控制器或集成到微控制器中的調(diào) 制器，存儲裝置更具體地連接^微控制器或集成到其中。因此具有方便 的且可調(diào)整的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸形式，另外的或修改的功能可快速 而簡單地編程。在螺線管閥中有利地具有電源模塊，其自身由控制線供電，為了 將電力供給至調(diào)制器裝置，此模塊更具體地設(shè)計用于產(chǎn)生穩(wěn)定電壓。 此電源模塊也可設(shè)計為電能存儲裝置，以便即使在閥關(guān)閉時也允許數(shù) 據(jù)傳輸。用于識別數(shù)據(jù)的存儲裝置可另外地設(shè)計用于存儲螺線管閥的維 修數(shù)據(jù)，更具體地為開關(guān)周期數(shù)和/或關(guān)于螺線管閥的接通時間和開關(guān) 進程的信息。存儲裝置在此方面優(yōu)選地為電可擦除只讀存儲器(EEPROM)的形式。在數(shù)據(jù)傳輸過程中調(diào)制和解調(diào)優(yōu)選地基于負載調(diào)制、幅度調(diào)制、 相位調(diào)制或頻率調(diào)制的原理。解調(diào)裝置也優(yōu)選地為連接^:控制器或集成到微控制器中的解調(diào) 器的形式。更具體的是，當(dāng)螺線管閥或在其中存在的調(diào)制器裝置各自不具有 能量存儲裝置時，如果提供了由解調(diào)裝置的凝:控制器控制的開關(guān)，即 使在螺線管閥關(guān)閉時也可發(fā)生凄t據(jù)傳輸。在第一開關(guān)位置將用于閥螺 線管控制的控制信號供給到控制線上，并且在第二開關(guān)位置將電壓供 給到控制線上但還沒有促動閥螺線管閥。此電壓然后可用于調(diào)制器裝 置的運行并因此用于數(shù)據(jù)傳輸。解調(diào)器裝置以及尤其其中包括的微控制器，優(yōu)選地設(shè)計用于將解 調(diào)信號轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)發(fā)為串行總線信號。因此信息能夠被傳輸?shù)竭h程控制 中心。這原則上也可以無線方式進行。調(diào)制器裝置和解調(diào)器裝置最好地設(shè)計用于單向或雙向的數(shù)據(jù)傳輸。


在附圖中描繪了本發(fā)明的 一 個實施例，并將在下列描述中詳細解 釋。單獨的附圖顯示了具有集成的調(diào)制器裝置的螺線管閥的電路方塊 圖，該集成的調(diào)制器裝置通過兩條線連接包含解調(diào)器裝置的控制和/ 或通信設(shè)備。
具體實施方式
圖中描述的流體動力閥裝置的工作示例具有螺線管閥或電磁閥10，其通過兩條控制線11和12連接控制和/或通信設(shè)備13。螺線管閥IO以傳統(tǒng)方式具有用于促動閥元件的螺線管14,為了 簡化附圖而沒有示出該岡元件。兩條控制線11和12連接螺線管閥10 的輸入15和16，輸入15和16例如可為輸入終端的形式。集成在螺 線管閥10中的調(diào)制器裝置17包括與孩t控制器18連接的調(diào)制器19。 調(diào)制器19連接兩個輸入15和16用于輸入數(shù)據(jù)。微控制器18包括電 子存儲器20或存儲設(shè)備，其例如可為EEPROM的形式。此存儲設(shè)備 20也可自然地與微控制器18分開布置。為了給調(diào)制器裝置17供電， 在螺線管閥10中集成了電源模塊21。此電源模塊21產(chǎn)生已調(diào)整電壓， 且優(yōu)選地產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓。兩條控制線11和12通過輸出22和23連接控制和/或通信設(shè)備 13,該輸出22和23例如可以為輸出終端的形式。該控制和/或通信i殳 備13包括解調(diào)器裝置24，該解調(diào)器裝置24包括與微控制器25連接 的解調(diào)器26。解調(diào)器26的一部分與兩個輸出22和23連接?！栋娇刂破?5控制例如也可為電子開關(guān)形式的電氣開關(guān)27。在第一開關(guān)設(shè)置 中(未示出)此開關(guān)連接第 一供電連接28與 一條控制線11,而第二供電 連接29不斷開地與第二控制線12連接。在此開關(guān)位置(未示出)，促 動螺線管閥IO且將所應(yīng)用的電壓供給在螺線管閥10中的電源模塊21 并通過電源模塊21供給調(diào)制器裝置17。在如所示的開關(guān)27的第二開關(guān)位置，第一控制線11連接電源裝 置30，選擇電源裝置30的電壓4吏得螺線管閥IO不響應(yīng)，但對于螺線 管閥10中的電源模塊21仍然有足夠的供給電壓。電源裝置30自身 連接供電終端28和29用于其自身的供給。借助電源裝置30，控制和/或通信設(shè)備13與開關(guān)27協(xié)作，能夠 保證即使在螺線管閥IO關(guān)閉時仍為調(diào)制器裝置17供電，在備選設(shè)計 中能夠省略電源裝置30，而電源模塊21具有能量存儲裝置或能夠連 接能量存儲裝置，例如電池或電容形式的裝置。而該能量存儲裝置在 螺線管閥IO運行的任何情況下充電，并在螺線管閥IO關(guān)閉時為調(diào)制 器裝置17供電。兩個供電連接28和29可連接遠程控制裝置或控制中心。然而微 控制器25也可能部分或完全地實施控制螺線管閥IO的功能。能夠以 外部控制設(shè)備或控制中心的方式進行連接，然后能夠通過串行信號的 方式發(fā)生數(shù)據(jù)交換。微控制器25在這種情況下連接現(xiàn)場總線節(jié)點， 或者個別地，可包含現(xiàn)場總線站(field bus station)或類似裝置。在螺線管閥10的電子儲存裝置20中存儲了螺線管閥10的標識 數(shù)據(jù)，例如制造商詳細資料、型號詳細資料、生產(chǎn)日期、序列號等。 而且，能夠?qū)︻~外的維修數(shù)據(jù)，或個別地可對診斷數(shù)據(jù)(這些數(shù)據(jù)在螺 線管閥的運行過程中不斷地需要)進行存儲，可更新或個別地補充。在 此類數(shù)據(jù)的情況下，例如開關(guān)周期數(shù)、關(guān)于接通時間和和開關(guān)操作的 開關(guān)進程的信息等是一個問題。此類數(shù)據(jù)可協(xié)助設(shè)備的操作員來更換 磨損部件作為預(yù)防。這些存儲的數(shù)據(jù)以調(diào)制的形式根據(jù)請求或例如每1至2秒周期性地發(fā)送至控制和/或通信設(shè)備13。為此目的，它們以負載調(diào)制、幅度 調(diào)制、相位調(diào)制或頻率調(diào)制信號傳輸至具有調(diào)制作用的控制線11和 12。例如在根據(jù)IEC61158-2的現(xiàn)場總線技術(shù)中描述了到直流動力信號 上的交變信號的調(diào)制。在這種情況下數(shù)據(jù)在存儲裝置20中例如存儲 為包括校驗和的完整字符串。使用微控制器25的計時器產(chǎn)生載波頻 率(例如500KHz)并施加到輸出22和23上。存儲裝置的內(nèi)容被加載到 移位寄存器中并串行化。取決于需要的協(xié)議，這可以以帶有或不帶有 單獨的起始位和結(jié)束位或各自奇偶校驗位的狀態(tài)發(fā)生。即使在生產(chǎn)時 間期間，校驗和也能確保數(shù)據(jù)的完整性，此和置于存儲裝置20中。 二進制數(shù)據(jù)流調(diào)制載波頻率，負載調(diào)制情況下的信號將螺線管閥10 的控制信號作為負載調(diào)制進行調(diào)制。在解調(diào)器26中，調(diào)制后的數(shù)據(jù)信號例如使用電容(未示出)輸出耦 合并放大。例如經(jīng)過二極管發(fā)生解調(diào)，并且對傳統(tǒng)數(shù)字電路的信號電 平存在適應(yīng)。以這種方式解調(diào)的信號在微控制器25中轉(zhuǎn)換為串行輸 出信號并供給至可代表總線連接的通信接口 31。如果數(shù)據(jù)不是周期性地傳i^,數(shù)據(jù)請求也可能由控制和/或通信設(shè) 備13中的微控制器25傳輸至螺線管閥10，并且僅在這樣的請求之后 然后發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸。在此情況下螺線管閥10中的調(diào)制器19以及控制 和/或通信設(shè)備13中的解調(diào)器26都可設(shè)計成組合調(diào)制/解調(diào)器的形式。在如示出并描述的工作示例中，閥裝置僅包括一個螺線管閥。然 而自然地，控制和/或通信設(shè)備將可能具有與其連接的若干螺線管閥， 例如所謂的閥群(valve cluster)。在此方面大體上每個此類螺線管閥均 可具有其自身的控制和/或通信i殳備。
權(quán)利要求
1.一種具有至少一個螺線管閥(10)的流體動力閥裝置，其螺線管(14)通過僅兩條控制線(11和12)的方式或能夠通過上述方式與電子控制和/或通信設(shè)備(13)連接，其特征在于，所述螺線管閥(10)具有集成到其中的非易失的存儲裝置(20)，所述存儲裝置(20)包含所述螺線管閥(10)的識別數(shù)據(jù)，并且所述螺線管閥(10)此外還具有在所述兩條供電線(11和12)中用于所述螺線管閥(10)的調(diào)制數(shù)據(jù)的調(diào)制器裝置(17)，所述控制和/或通信設(shè)備(13)具有用于解調(diào)所述調(diào)制數(shù)據(jù)的解調(diào)器裝置(24)。
2. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的閥裝置，其特征在于，所述調(diào)制器裝置 (17)包括與所述微控制器(18)連接或集成到所述微控制器(18)中的調(diào) 制器(19)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥裝置，其特征在于，所述存儲裝置(20) 與所述微控制器(l 8)連接或集成到所述^鼓控制器(l 8)中。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的閥裝置，其特征在于，經(jīng)由 所述控制線(ll和12)供電的電源模塊(21)集成在所述螺線管閥(10)中， 用于向所述調(diào)制器裝置(17)供電，此類模塊更特別地設(shè)計用于產(chǎn)生穩(wěn) 定的電壓。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的閥裝置，其特征在于，所述 存儲裝置(20)也適于存儲所述螺線管閥(10)的維修數(shù)據(jù)，更具體地是開 關(guān)周期數(shù)和/或關(guān)于接通時間以及開關(guān)進程的信息。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的閥裝置，其特征在于，所述 存儲裝置(20)為電可擦除只讀存儲器(EEPROM)的形式。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的閥裝置，其特征在于，所述 調(diào)制和解調(diào)基于負載調(diào)制、幅度調(diào)制、相位調(diào)制或頻率調(diào)制的原理。
8. 才艮據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的閥裝置，其特征在于，所述 解調(diào)裝置(24)包括與所述微控制器(25)連接或集成到所述微控制器(25)中的解調(diào)器(26)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥裝置，其特征在于，開關(guān)(17)的供應(yīng) 能夠由所述解調(diào)裝置的所述微—檢制器(2》控制，在第一開關(guān)位置此類 開關(guān)將用來控制所述螺線管(14)的控制信號供給至所述控制線(U和 12),并且在第二開關(guān)位置將電壓供給至所述控制線(ll和12)而仍然 不運行所述螺線管(14)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的閥裝置，其特征在于，所述控制和/ 或通信設(shè)備(13)包括電源裝置(30),所述電源裝置(30)用于供給電壓而 仍然不運行所述螺線管(14)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一項所述的閥裝置，其特征在于， 所述解調(diào)裝置(24)以及尤其包括在其中的所述微控制器(25)，其設(shè)計用 于將解調(diào)信號轉(zhuǎn)化并傳輸為串4亍總線信號。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的閥裝置，其特征在于，所 述調(diào)制器裝置(17)和所述解調(diào)器裝置(24)設(shè)計用于單向的數(shù)據(jù)傳輸或 雙向的數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有至少一個螺線管閥的流體動力閥裝置，具體而言，涉及具有至少一個螺線管閥(10)的流體動力閥裝置(10)，其螺線管(14)通過僅兩條控制線(11和12)的方式或能夠通過上述方式與電氣控制和/或通信設(shè)備(13)連接。該螺線管閥(10)具有集成到其中的非易失的存儲裝置(20)，該存儲裝置(20)包含該螺線管閥(10)的識別數(shù)據(jù)，此外還有在兩條供電線(11和12)中用于該螺線管閥(10)的調(diào)制數(shù)據(jù)的調(diào)制器裝置(17)。該控制和/或通信設(shè)備(13)具有用于解調(diào)調(diào)制數(shù)據(jù)的解調(diào)器裝置(24)。
文檔編號G05B19/418GK101566842SQ200810175028
公開日2009年10月28日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者H·戴徹特, M·格爾克 申請人:費斯托股份有限兩合公司