泵装置和控制装置间数据传输的方法及相应构造的泵系统的利记博彩app

专利名称：泵装置和控制装置间数据传输的方法及相应构造的泵系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种在泵装置和控制装置之间进行数据传输的方法，以及相 应构造的泵系统，所述泵系统具有泵装置和与泵装置空间分离设置的控制装置。
背景技术：
特别地，潜水泵系统通常是这样构成的，设置有放置在井眼或泵池槽中 的泵装置，而所属的控制装置却和泵装置空间分离地设置在井眼和泵池槽 外。因此，为了控制和监测，泵装置和控制装置之间的数据传输是必不可少的。此外，现今的泵装置通过变频器增加其转数并由此控制功率。对于潜水 泵来说，变频器通常设置在控制装置附近，也就是同样设置在与泵装置空间 分离的地方。此外，控制装置控制变频器，使得变频器产生供电电压所需要 的频率，以使泵能够以确定的转数运行。此外，还要考虑在泵装置中自身控 制的例如温度之类的指定数据。为了能将泵装置的这些数据传输到控制装 置，必须设置一根单独的数据线，其能控制整个泵系统却增加了安装费用。发明内容因此，本发明的目的在于提供一种通过变频器驱动泵装置时在泵装置和 控制装置之间进行数据传输的改进方法，所述的方法可以简化整个泵系统的结构。本发明的目的是通过具有权利要求1中所述特征的方法来实现的。优选 的实施方式由所属的从属权利要求给出。按照本发明所述的方法涉及一种在泵装置和与其空间分离设置的控制 装置之间的数据传输。例如，在潜水泵中就具备这种设置，在潜水泵中，泵 装置设置在泵池槽或井眼中，而控制装置设置在泵池槽外的地表上。此外，所述的方法还涉及用于这种泵系统的数据传输，在这种泵系统中，泵装置的 电能供应是通过变频器进行的，变频器和泵装置通过供电线连接在一起。此 外，由于尺寸的原因，变频器通常与潜入的泵装置空间分离地设置在控制装 置附近。按照本发明的用于数据传输的方法可以这样简化数据传输，B卩，数 据传输不是通过单独的数据线进行的，而是通过将泵装置和变频器连接在一 起的供电线进行的。在这种方式下可以避免使用多余的数据传输线，以此可 以降低泵系统的价格，并减少安装费用。当数据传输是在载波信号的低干扰范围内进行时(其中该供电线中该载 波信号上的数据将被传输)，才能对由泵装置或控制装置接收的数据传输信 号进行估值。载波信号由供电线中的供电电流或供电电压形成，即，在此载 波信号是由变频器产生的输出信号。特别地，当变频器的电功率开关开和关时，除了希望的供电电压的驱动 频率之外，变频器还会产生很多不确定的高次谐波和干扰频率。因此，按照 本发明，数据传输设定为只在没有这些干扰的范围内进行。相应地，在出现 干扰时，所有数据传输或仅有数据估值中断，只是为了能接收无缺陷且无干 扰的数据。此外，载波信号的低干扰范围可以是确定的频率范围，在该范围中没有 或仅有很小的干扰出现。或者，该范围在此也可以为载波信号的时间范围或 片断，在该范围中没有或仅有很小的干扰出现。特别地，载波信号的低干扰 范围是时间范围，在该时间范围中，没有变频器功率开关的操作过程。在变 频器功率开关的操作过程期间，相应地中断数据传输和/或数据估值，使得当 变频器功率开关未引起信号干扰时，数据才可以传输和/或接收。优选地，在载波信号出现干扰的时间内，接收的数据传输信号的数据传 输和/或估值中断，或者，数据传输信号的估值这样进行，即数据传输信号通 过信号分离与所出现的载波信号的干扰相分离。就数据传输信号估值的中断 或停止而言，所述方法可以设计为，按照传输数据的方向，可作为信号发送 器的控制装置或泵装置能识别干扰，并且在干扰出现的范围内，特别是在干 扰出现的时间内，不发送数据传输信号。或者，所述方法也可以设计为，数 据传输信号可从信号发送器连续发送，并且按照数据传输方向作为信号接收 器的泵装置或控制装置，能识别出现干扰的范围，特别是时间周期，在该时间内不进行数据传输信号的估值，并且当干扰过去后数据传输信号的估值继 续进行。或者，所述方法也可以设计为，通过合适的过滤作用将干扰从数据 传输信号中分离出去，使得数据传输信号在出现干扰的范围依然可以正确地 估值。干扰和数据传输信号之间的信号分离例如可以这样进行，即，使得传 输信号可以进行较长时段的观察，在此时段内尽管存在干扰，优选的数字数 据传输信号也可根据其位模进行识别。在发生信号分离的情况下，通过信号分离使数据传输信号与载波信号中 出现的干扰分离的优选方式为在对数据传输的信号估值时忽略持续的时间 比数据传输中要传输的最小信息单元的持续时间短的干扰。数据传输优选数 字的方式，其中，1比特优选以周期数或振荡数表示。例如，1比特为256 个周期。通常出现的干扰在时间上明显较短，也就是说出现的干扰持续的周 期数较少，因此，在此可以区分干扰和传输的比特数。控制装置和供电线之间的数据传输优选地通过电感或电容耦合来进行。 以此方式，在不必通过控制装置输送电功率的情况下(该电功率在供电线中 传输，用于驱动泵装置)，可以实现简单的信号输入和/或输出耦合。优选地，在变频器功率开关开和关的时刻，中断数据传输信号的数据传 输和/或估值。在所述变频器功率开关开和关的时刻，在变频器的输出信号中 出现高次谐波和干扰。为了排除干扰对数据传输的破坏，中断数据传输信号 的数据传输或估值。该时间点既可由控制变频器的功率开关的控制装置预先 给定，或也可由载波信号(即变频器的输出信号)的估值来产生。首先，当 从控制装置到泵装置的数据传输应中断时，适合的是，该时间点可以通过控 制装置开关该功率开关来预先给定。当中断数据传输的时间点是直接从变频 器输出信号的频率响应曲线中获得时，数据传输可以和各自的变频器无关。 其优点在于，泵装置可以和任意变频器组合。优选地，出现载波信号干扰的时间可以按这种方式自动进行识别，在该 时间内，中断数据传输信号的数据传输和估值。这种措施的优点在于，为了 在希望的时间点中断数据传输，数据传输装置不必直接地与操作变频器功率 开关的控制装置共同作用。基于载波信号的估值，可以多次独立地进行数据 传输。对此，出现载波信号干扰的时间进一步优选地通过分析电量，尤其是通过对供电线中传输信号的频率分析或相位检测(Phasendetektion)，来进行 识别。信号分析可以不同方式来进行，例如可以通过频率分析来进行。所述 的频率分析可以检测出振幅的符号变换和周期时间，并且出现的干扰可以这 样识别，S卩，在频率响应曲线中，将由干扰决定的变化和基于信号传输的变 化区分开来。例如，出现干扰的周期时间比由待传输的数据信号产生的周期 时间要短，即，数据传输的频率小于出现干扰的频率。或者，相位检测可以 这样进行，即，参考信号以及形成数据传输信号的调制信号，可以彼此比较 或相互叠加。由干扰产生的相移可以和由传输信号产生的相移区别开来，从 而可以通过相应的过滤器将其彼此分开。为了获得用于估值或分析所需要的参考信号和调制信号，优选地，参考 信号和调制信号都通过三线制供电线来传输。以此方式，所述两种信号的估 值或分析可以十分简单地进行。或者，调制信号可以在两线制供电线中传输， 而参考信号则通过计算从调制信号中求得。按照另一优选的实施方式，数据传输可以在载波信号的低干扰频率范围 内进行，其中，优选地，通过在变频器和泵装置之间设置的电子过滤器可以 实现干扰最小化。这意味着，在变频器后要设置用于抑制干扰性的高次谐波 的过滤器。然后，优选地，在干扰性的高次谐波受到强烈抑制的频率范围内 进行信号传输，也就是说，在该频率范围内，干扰将进一步消除或至少尽量 减小到最低程度。对于这种实施方式有利的是，在应用变频器的同时总是经 常使用所述过滤器，从而不会使马达加载有由变频器产生的干扰性的高次谐 波。对于本发明的这种变型重要的是，确定过滤器产生最大阻抑作用的频率 范围。对此，优选地，根据使用的过滤器，在控制装置和/或泵装置上设置进 行数据传输的频率范围。即，必须在控制装置和/或泵装置上根据使用的过滤 器进行基本设置，以此方式，过滤器对干扰具有最强烈阻抑作用的频率范围， 可作为数据传输的传输频率在控制装置和/或泵装置上进行设置。或者，控制 装置和/或泵装置可以自动确定与所使用的过滤器相关联的、用于数据传输的 频率范围。该自动确定例如可以这样来实现，用于数据传输的泵装置和/或控 制装置初始时可对多个频率范围进行测试，并确定在哪一个范围内数据可以 没有问题地传输。或者，可以设置这样一个组件，其可以分析载波信号的频谱，并确定出现很少干扰的频率范围，随后，对控制装置和泵装置的通信模 块进行设置，使得数据传输可以精确地在所述的频率范围内进行。另外，本发明还涉及了用于实施先前介绍的方法的泵系统，所述的方法 可用于泵装置和与泵装置空间分离设置的控制装置之间的数据传输。因此， 泵系统具有泵装置和与泵装置空间分离设置的控制装置，如此，泵装置例如 可作为潜水泵潜入在泵池槽或井眼中，而控制装置可设置在地面上。泵装置 具有供电线，以供应电能，该供电线设置为与变频器连接。通过变频器，泵 的转数通过调整供电线中供电电压的频率来进行控制。按照本发明所述，泵 装置和控制装置还具有通信模块，其能使泵装置和控制装置之间进行单向或 双向数据传输，即，从泵装置到控制装置和/或从控制装置到泵装置。所述的 通信模块配置成，使得数据传输可以通过供电线进行，即，通信模块通过用 于数据传输的供电线而彼此连接在一起。这样可以避免使用单独的数据线。数据传输信号被调制为供电线中的载波信号，即，变频器的输出信号。 此外，该数据传输这样进行，只在供电电流或供电电压形成的载波信号的低 干扰范围内对由通信模块接收的数据传输信号进行估值。此外，数据传输自 身，即信号发送还可以这样进行，即，只在载波信号的低干扰范围内发送数 据，然后相应地，只在该低干扰范围内进行估值。或者，数据传输或数据发 送可以连续进行，只是数据传输的估值仅在载波信号是无干扰或低干扰的范 围内完成。如前面根据所述方法说明的一样，可以通过这种方式使干扰与传 输的数据之间分离。此外，无干扰或低干扰范围可以是载波信号的时间范围 或频率范围。因此，按照第一优选实施方式，泵系统设置成，在出现载波信号干扰的 时间内，中断数据传输信号的通信和/或估值。即，在干扰出现的持续时间内， 或者不发送数据，或者使发送的数据传输信号的接收或估值中断。以这种方 式可以确保传输数据的接收无误。优选地，至少一个通信模块包括信号分析器，特别是用于识别载波信号 干扰的频率分析器或相位检测器。以此方式，可以自动识别载波信号中的干 扰和自动进行数据传输的相应调整或中断，从而可以无误地接收数据。因为 通讯模块可以自动识别出现的干扰，这样，通信模块可以不依赖于使用的变 频器而进行工作。例如，可以通过叠加参考信号和模制信号，检测由于干扰产生的相移。根据另一个优选的实施方式，通信模块可以这样形成，即，通信模块之 间的通信，亦即数据传输，可在这样的频率范围内进行，在该频率范围内， 由供电电流形成的载波信号的高次谐波被抑制。就是说，在供电线中对载波 信号进行调制的数据传输信号位于这样的频率范围内，在该频率范围内，载 波信号的高次谐波被大量抑制。优选地，在变频器和控制装置之间设置电子 过滤器来抑制高次谐波。如前面已经说明的一样，这种过滤器总是伴随着变 频器的使用而使用，以抑制干扰的高次谐波。以此方式，可以获得低干扰并 能用于数据传输的频率范围。因此，所选择的频率范围内的数据传输与所使 用的过滤器之间相适应是非常必要的，以使数据传输发生在过滤器能对干扰 形成最大抑制作用的频率范围内。例如，可以这样完成上述要求，使用于通信的频率范围在控制装置和/ 或泵装置上是可调节的。即，使用者可以观察，在供电线中使用了何种过滤 器，接着通过诸如在控制装置和/或泵装置上安装的开关之类的调节装置，对 所需要的用于数据传输的频率范围进行手动调节。或者，可在控制装置或泵 装置中构造至少一个通信模块来自动确定用于通信的频率范围。例如可以这 样实现上述要求， 一个通信模块，例如泵装置的通信模块，以用于将数据传 输到控制装置的不同的频率范围先后连续进行试验，并等待来自另一个通信 模块，例如控制装置的通信模块的应答信号，接着设置能接收该应答信号的 频率范围。或者，通信模块也可以包括用于载波信号的信号估值的信号估值 装置，并通过信号估值来确定以高次谐波形式出现的干扰最少的频率范围。该控制装置优选在控制装置的供电线和通信模块之间设置一个用于电感或电容信号传输的信号变压器(Signaltransformator)。按照这种方式，可 以很容易地在供电线中相对载波信号调制将要传输的数据信号，否则，就必 须由控制装置的电子器件对供电总导线进行传输。可以优选在泵装置中进行 信号的相应的电感或电容耦合。因为在此描述的泵系统可以实现先前已描述的方法，对此需理解的是， 仅根据所述方法描述的特征也可以应用在泵系统中，并且，仅和泵系统一起 说明的相应的方法步骤，通常也可以应用在所描述的方法中。


下面，本发明将根据附图举例进行说明。其中图l:为按照本发明的泵系统的总图；图2:为在图1中示出的过滤器的功能示意图；图3:为按照本发明的数据传输参照频率响应曲线的功能示意图;图4:为调制原理示意图；图5:为无干扰的信号估值示意图；以及图6:为带干扰的信号估值示意图。
具体实施方式
下面根据图l对按照本发明的泵系统的总体结构进行说明。泵系统具有潜水泵2，其以公知方式设置在泵池槽4中。此外，压力管6从泵池槽4中 伸出至地面。另外，泵系统具有用于控制泵装置2的控制装置8，其同样也 设置在泵池槽4外，目卩，和泵装置2空间分离地进行布置。由于控制装置8 和泵装置2是空间分离布置的，所以在两者之间需要进行数据传输，以将在 泵装置2中获取的状态数据，例如压力、温度等传输到控制装置8。按照本 发明，对所述的泵系统来说，在泵装置2和控制装置8之间或反之从控制装 置8到泵装置2，没有单独设置用于数据传输的数据线。更确切地说，控制 装置8和泵装置2之间的通信是通过供电线10借助数据或信号传输来进行 的。供电线10给泵装置2提供电能。泵装置2的电能供给是源自于电源12 并通过变频器14来实现的。变频器14的输出侧布置有通向泵装置2的供电 线IO，其中，按照示例，在供电线10中还设置有用于抑制不希望出现的高 次谐波的过滤器16。干扰频率或高次谐波是通过开关变频器14的功率开关 而产生的。然而，所述的干扰频率对泵装置2的运行是不利的，因为所述干 扰频率只会导致电机绕组的温升。控制装置8通过一个信号变压器与供电线10连接，控制装置8的信号 可以通过信号变压器在供电线10中输入和输出耦合。在此，可以是电感偶 合，或者也可以是电容耦合。即，供电线10在控制装置8中没有终止，而 是在此穿过电感或电容耦合装置。另外，控制装置8通过控制线18和变频器14进行连接以对变频器14 进行控制。这样，控制装置8可以对变频器14进行预先设定，选择供电电 压或供电电流应该是哪种频率，以使泵装置2以一定转数或功率运行。根据图2，将对过滤器16的工作原理进行进一步说明。在图2的上方， 又一次示意性地示出了过滤器16。图表a、 b和c对过滤特性进行了说明。 在图表中，示意性地示出了振幅A与频率f的关系。如在a中示出的一样， 过滤器通常作为低通滤波器来工作的，即，超过临界频率fl的所有频率都将 被抑制，而较低的频率则可以通过。所述的较低频率就是泵装置2的马达的 工作频率。所有不希望的高于临界频率fl的较高频率都会被抑制。然而，如在图表b中示出的一样，过滤器同时具有副效应，超过第二个 临界频率f2的较高频率也可以通过或仅受到较小强度的抑制。所以，过滤器 总体具有在图表c中示出的过滤特性。从图表c中可以认识到，在处于频率 fi时，该过滤器具有最强的抑制作用。该精确的频率范围就是适合于通过供 电线IO进行数据传输的范围，因为在所述范围内干扰频率能进一步消除。 由此，按照本发明，根据本发明的第一方案，数据传输就在频率fi的范围内 进行，在该范围内过滤器具有最强的过滤作用。控制装置8以及泵装置2必 须由此相应地设置，以便在这个理想的该频率范围内进行通信。所述范围可 以通过手动调节来完成。为此，可在泵装置2和/或控制装置8上设置用于选 择一定频率范围的开关。或者，可以自动确定所述的频率范围。例如，泵装 置2或泵装置2的通信模块在开始时可以用多种频率进行测试，将信号送到 控制装置8。当控制装置8接收某个信号时，控制装置8或其通信模块就能 以同样的频率向泵装置2发送确认信号，因此在泵装置2中，可以通过电子 器件来确保无干扰的数据传输可在所述的频率范围内进行。即，预先设定的 多个频率将先后进行测试。或者，也可以设置电子频率分析器，其可以确定 干扰最少的范围，并以此范围对传输频率进行自动调节。因此，根据图2描述的数据传输方法是基于数据传输可在某个频率范围 发生的理论之上的，在所述的频率范围内仅有尽可能少的干扰出现。因此其 优点在于，基于通常使用的过滤器以及出现最小干扰的频率范围，使得数据 传输必须仅在所述的频率范围内进行。可结合前面介绍的方法来应用的按照本发明数据传输的第二个方案是，数据传输是在一时间段内发生的，在该时间段内没有干扰频率出现。下面将 根据图3至图6对此进行说明。首先，在图3的上方，又一次示意性地示出了控制装置8和泵装置2之 间通过供电线IO进行连接。图3的下方示出的是不同的频率响应曲线，在 行a中示出的是在供电线中的总频率响应曲线，即，示出了变频器14的输 出信号。在行b中再次放大地示出了总频率响应曲线的一部分。在该图表中 示出了电压响应曲线和时间的关系。该泵装置2基本上是采用正弦波电压20 来驱动的。通过选择频率，设定泵装置2的转数和泵装置2的输出功率。为 了能够改变频率，使变频器14以公知的方式执行许多切换操作 (Schaltvorgang)，通过切换操作产生功率传输信号22。通过该功率传输信 号22或通过功率传输信号22自身变化的周期时间，使电压信号20作为平 均值接近设定泵装置2的马达的工作频率的正弦波响应曲线。用作载波信号的功率传输信号22的数据传输，可以总是只在接通阶段 作为叠加的数据传输信号24来进行，其中，载波信号，即功率传输信号22 的符号通过功率开关的开和关而总在变化。在图3中的行c示出了所提取的 与载波信号的符号无关的数据传输信号24。行d同样示出了数据传输信号24的一部分。在此可以获悉的是，在精 确地处于功率开关的开关点时，g卩，当功率传输信号22改变其符号时，干 扰26出现在数据传输信号24的频率响应曲线中。在该精确的范围内应该中 断或停止数据传输。线条(Balken) 28显示的是可以进行数据传输的时间段， 而线条30显示的是中断数据传输的时间段。或者这种中断能够通过以下方 式发生当干扰的位置被识别处于前期，例如控制装置，就已经中断在该范 围的数据发送。然而，特别优选的是，接收装置，即按照数据传输的方向要 么是泵装置2中的电子器件要么是控制装置8，能识别干扰，并且使传输的 数据传输信号24的接收或估值中断。将根据图4进一步说明数据传输的方式和方法。优选地，数据传输按照 编码调制原理通过相移(phase shift keying, PSK)来进行。调制信号34从 具有恒定频率和振幅的参考信号32中产生，其中，在从一个传输比特到下 -一个比特进行符号变化的每个点，BP,在一个比特的起始点36和终止点38 发生半个波长的相移。亦即，进行了一次数字数据传输，其中通过多个周期，优选地通过256个振动来限定各比特。数据传输过程中的估值仅仅通过获取 过零点来进行，如在图4的行b中示出的一样。在此可以获悉的是，当在调 制信号34中出现相移时，在时间点36和38各有具有相同符号的一个较长 的半周期。所述较长的半周期或相移标志着一个比特40的符号变换。因此 在示例中可以识别出，在时间点36比特40的符号从0变化到1，或在时间 点38比特40的符号从1变化到0。另外， 一个比特的长度只是由先前确认 的周期数或过零点来设定。即，当具有相同符号的两个比特彼此接连出现的 话，在调制信号34中将不出现如在时间点36和38处所示出的相移。根据图5进一步说明所述的信号传输的估值，在图5的上方，参考信号 32和调制信号34仅以过零点的形式示出。图5下方示出的是有效参考信号 32'以及有效调制信号34'。所述信号在信号32或34的恒定持续周期内各具 有固定值，在有效调制信号34'中，仅相移的时间点36和38具有一个脉冲 (Ausschlag)。通过参考信号32以及调制信号34的叠加或相减可以产生相 位检测信号42，其表示参考信号32以及调制信号34间的相移。在此可以获 悉的是，与时间点36前或时间点38后的区域相比，在时间点36和38之间 的相移为半个波长。所述的相移表示出比特40的符号变化，比特40的长度 通过在时间点36和38之间设定的周期数来预先给定。随后在图5中示出的是过滤信号44，从其可以获悉的是，相位检测信号 42中的少量相移可被过滤掉，同样在频率响应曲线中通过在时间点36和38 相移产生的干扰也可以被过滤掉。在图5的最下方最终示出的是解调的比特 序列46，其在时间点36和时间点38之间能识别出比特40的符号变化，其 中，由于估值和过滤的原因在这里存在时间偏差。在时间点36和38没有进 行估值。根据图5说明的估值是在载波信号中未出现干扰频率的情况下进行的。 根据图6说明在考虑干扰频率的情况下的估值。干扰26在图6上方的第一 行中示出。其下的几行再次示出了参考信号32以及调制信号34和有效参考 信号32'以及有效调制信号34'。在此需要识别，由于载波信号中靠近时间点 36和38的相移的干扰26所产生的、在参考信号32和调制信号34中的相位 干扰48。这种相位干扰48也需要在有效信号32'和34'的响应曲线中进行识 别。按照本发明，数据传输信号34估值的方式为，到载波信号的干扰26出 现的时间点48，数据传输或数据传输信号34的估值以在此检测到比特的符 号接下来没有变化的方式中断。该方式具体为，在无干扰范围具有一条正常 的(不变的)响应曲线的有效参考信号32'处，能够识别出现干扰26的时间 范围。该有效参考信号只有在因干扰26的出现所产生的非正常频率响应曲 线的那些位置才具有符号变化。在该范围48中，数据传输的估值中断，艮口， 在此期间，不对能够显示比特符号变化的调制信号34的相移进行估值。因 此，有效调制信号34'的相移范围50不作为比特的符号变化进行估值，其原 因是，该范围50落入了范围48中，在范围48中基于参考信号32的相位响 应曲线确定存在干扰。另外，三线制的优点是，不仅参考信号32，而且调制 信号34都能够通过供电线10向泵装置2传输，这样，两种信号都可用于信 号估值。另外，由调制信号34计算参考信号32也是可能的。在有干扰的范围48中，数据传输估值中断的方式为在该时间范围， 如在发生相移的范围或时间点36和38内，相位检测信号42的过零点记数 中断， 一旦所述时间范围结束，又继续对基于相位检测信号42的相移的脉 冲进行记数，以便在经过一定数目的过零点后来确定一个比特的末端，并检 査此时该比特的符号是否发生变化。因此可以得到如此结论，如在图6中解 调的比特序列46所示出的，比特40符号变化的识别在经历一段时间延迟后， 仍然可以无误地进行识别，因为可以忽略在载波信号22中出现的干扰26。 图6中的曲线44再次示出了过滤信号，在此可以获悉的是，在时间范围36、 38和48内出现的调制信号34和参考信号32之间的相移变化可以不予考虑。如根据图4所说明的，可以通过参考信号32和调制信号34之间的相移 变化来编码。相应地，同样也可根据调制信号34和参考信号32之间相移的 估值来进行干扰的识别。此外，有效参考信号32'以及有效调制信号34'的估 值也可这样进行。在所述两种信号不具有正常值的范围内，信号估值中断。 所述的范围是调制信号34以及参考信号32不具有正常的相位响应曲线的范 围，在该范围中相位响应曲线在时间点36和38通过干扰26或编码发生变 化或干扰。如从图6中过滤信号44看到的一样，在时间点36、 38和48，相 位检测信号42的估值中断，g卩，信号的振动或周期的计数以及符号识别在 所述点中断。从图6中可以获悉的是，可选择地，干扰可通过全程观察相位检测信号42的信号响应曲线来发现，所述的相位检测信号42表示调制信号34和参考 信号32的叠加。可以获悉的是，在范围48中的相移变化明显比在时间点36 和38之间标识一个比特的时间短。由此，通过合适的估值同时基于在持续 时间上的差异，与比特40的持续时间相比相对较短的干扰26可以消除。附图标记一览表
2潜水泵
4泵池槽
6压力管
8控制装置
10供电线
12电源
14变频器
16过滤器
18控制线
20电压信号
22功率传输信号、载波信号
24数据传输信号
26干扰
28、30 线条
32参考信号
32'有效参考信号
34调制信号、数据传输信号
34'有效调制信号
36、38时间点、比特符号变换
40比特
42相位检测信号
44过滤信号
46解调的比特序列
48干扰范围
50相移范围
权利要求
1、在泵装置(2)和控制装置(8)之间进行数据传输的方法，其中，该泵装置(2)和一变频器(14)通过至少一根供电线(10)连接在一起，以供应电能，其特征在于，通过所述供电线(10)进行数据传输，并且只在供电电压形成的载波信号(22)的低干扰范围内，对该泵装置(2)或该控制装置(8)接收的数据传输信号(34)进行估值。
2、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，该载波信号(22)的低 干扰范围是确定的频率范围或时间范围。
3、 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在该载波信号(22) 的干扰(26)出现的时间内，中断所接收的数据传输信号(34)的数据传输 和/或估值，或者这样进行估值，即，该数据传输信号(34)通过信号分离与 出现的载波信号(22)的干扰(26)分离。
4、 按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，该控制装置(8) 和该供电线(10)之间的数据传输是通过电感或电容耦合来进行的。
5、 按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当该变频器(14) 的功率开关处于开和关的时刻，中断该数据传输信号(34)的数据传输和/ 或估值。
6、 按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，自动识别该载波 信号(22)的干扰(28)出现的时间，并且，在该时间内，中断该数据传输 信号(34)的数据传输和/或估值。
7、 按照权利要求6所述的方法，其特征在于，通过电量分析，优选地， 通过对在该供电线(10)中传输的信号进行频率分析或相位检测，来识别该 载波信号(22)的干扰(26)出现的时间。
8、 按照权利要求7所述的方法，其特征在于，为了实施该分析，通过 三线制供电线(10)传输参考信号(32)以及调制信号(34)。
9、 按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在该载波信号(22) 的低干扰频率范围(f3)内进行数据传输，其中，优选地，通过在该变频器(14)和该泵装置(2)之间设置电子过滤器(16)使干扰最小。
10、 按照权利要求9所述的方法，其特征在于，进行数据传输的该频率范围(f3)可根据所使用的过滤器(16)在该控制装置(8)和/或该泵装置 (2)上进行调节，或者，该控制装置(8)和/或该泵装置(2)能够自动确 定与所使用的过滤器(16)相关联的用于数据传输的频率范围(f3)。
11、 按照权利要求3至10之一所述的方法，其特征在于，该信号分离 这样进行，即，在对该数据传输信号(34)进行估值时，忽略持续时间比数 据传输中待传输的最小信息单元(40)的持续时间短的干扰(26)。
12、 泵系统，具有泵装置(2)和与该泵装置(2)空间分离设置的控制 装置(8)，其中，该泵装置(2)包括至少一根用于与变频器(14)连接的 供电线(10)，其特征在于，该泵装置(2)和该控制装置(8)具有通信模 块，所述通信模块通过所述供电线(10)彼此保持通信连接，以用于数据传 输，并且构成为，只在由供电电压形成的载波信号(22)的低干扰范围内对 所述通信模块接收的数据传输信号(34)进行估值。
13、 按照权利要求12所述的泵系统，其特征在于，该泵系统设置为， 在该载波信号(22)的干扰(26)出现的时间内，中断该数据传输信号(34) 的通信和/或估值。
14、 按照权利要求12或13所述的泵系统，其特征在于，所述通信模块 具有信号中断装置，在该载波信号(22)的干扰(26)出现的时间内，所述 信号中断装置中断该数据传输信号(34)的通信和/或估值。
15、 按照权利要求12至14之一所述的泵系统，其特征在于，至少一个 通信模块包括信号分析器，所述信号分析器优选为用于识别该载波信号(22) 的干扰(26)的频率分析器或相位检测器。
16、 按照权利要求12至15之一所述的泵系统，其特征在于，所述通信 模块这样构成，S卩，在一频率范围(f3)内进行所述通信模块之间的通信， 其中在所述频率范围(f3)内，由供电电流形成的载波信号的高次谐波受到 抑制，优选地，在该变频器(14)和该控制装置(8)之间设置电子过滤器(16)，以用于抑制高次谐波。
17、 按照权利要求16所述的泵系统，其特征在于，用于通信的该频率 范围(f3)在该控制装置(8)和/或该泵装置(2)上是可调节的，和/或至少 一个通信模块构造成能够自动确定用于通信的该频率范围(f3)。
18、 按照权利要求12至17之一所述的泵系统，其特征在于，在该控制装置(8)中，在该控制装置(8)的通信模块和该供电线(10)之间设置有 信号变压器，用于传输电感或电容信号。
全文摘要
本发明涉及一种泵装置(2)和控制装置(8)之间数据传输的方法，以及为实施这种方法而构造的泵系统。在所述方法中，泵装置(2)和变频器(14)通过至少一根供电线(10)连接在一起，以供应电能，其中，通过供电线(10)进行数据传输，并且只在供电电流形成的载波信号(22)的低干扰范围内对从泵装置(2)或控制装置(8)接收的数据传输信号(34)进行估值。
文档编号F04B49/00GK101238646SQ200680027954
公开日2008年8月6日 申请日期2006年7月15日 优先权日2005年7月29日
发明者延森·约恩, 彼得·容克拉斯·尼博 申请人:格伦德福斯管理联合股份公司