Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur spannungspotentialgetriebenen An- Steuerung von Feldgeräten mit einer Steuerzentraleinheit, die zum Anlegen von Spannungspotentialen auf eine Potentialschaltleitung eines Steuer- und Versorgungsbusses so eingerichtet ist, dass Änderungen des Spannungspotentials Steuerinformationen beinhalten, und mit mindestens einer mit jeweils mindestens einem zugeordneten Feldgerät verbindbaren Schalteinheit, die an den Steuer- und Versorgungsbus mit einem zur Steuerzentraleinheit hin gerichteten Eingang und einem an zumindest eine nachgeordnete Schalteinheit führbaren Ausgang anschließbar ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur spannungspotentialgetriebenen An- steuerung von Feldgeräten über eine Potentialschaltleitung, wobei Änderungen des Spannungspotentials zur Übertragung von Steuerinformationen an eine mit mindestens einem anzusteuernden Feldgerät verbindbare Schalteinheit genutzt wird.

In der Steuer- und Regelungstechnik werden Feldgeräte in vielfältigster Form eingesetzt, die über einen Feldbus miteinander verbunden und über eine Steuerzentraleinheit angesteuert werden. Oftmals ist z.B. zur Ventilsteuerung eine möglichst preiswerte und einfache Lösung erwünscht, die auf Seiten der Feldgeräte eine möglichst einfache, robuste und preisgünstige Schaltlogik enthält.

In Verbindung mit dem so genannten Aktuator- Sensor-Interface ASI ist bekannt, die Informationen an die Feldgeräte über Spannungspotentiale einer Potentialleitung zu übertragen, wobei die zur Informationsübertragung genutzten Spannungspotentiale auch als Versorgungsspannung für die Feldgeräte genutzt werden.

Derartige ASI-Feldbussysteme sind beispielsweise in der DE 196 31 302 B4, DE 196 48 783 C2, DE 199 47 501 AI und DE 10 2005 055 428 AI beschrieben.

BESTÄTIGUNGSKOPIE DE 102 46 914 AI offenbart ein Verfahren zur Erkennung von auftretenden ereignisorientierten Signalen, insbesondere zur Fehlererkennung, in einem Master/ Slave- Bussystem mit mindestens einem Master und einer Mehrzahl von Slaves. Der Master sendet in zeitlichen Abständen Prüfsignalimpulse an den nachfolgenden Slave, der diese Prüfsignalimpulse einliest und an den nachfolgenden Slave weitergibt.

DE 195 02 499 AI offenbart ein Bussystem zur Steuerung und Aktivierung von miteinander vernetzten ASI-Slaves.

Beide Dokumente beschreiben eine Steuereinrichtung zur spannungspotentialgetriebe- nen Ansteuerung von Feldgeräten mit einer Steuerzentraleinheit, die zum Anlegen von Spannungspotentialen auf eine Potentialschaltleitung eines Steuer- und Versorgungsbusses so eingerichtet ist, dass Änderungen des Spannungspotentials Steuerinformatio- nen beinhalten.

JP 2007-235870 A beschreibt eine Steuereinrichtung zu Ansteuerung von Feldgeräten mit einer Steuerzentraleinheit, die zum Anlegen von Spannungspotentialen auf eine Potentialschaltleitung eines Steuer- und Versorgungsbusses eingerichtet ist, und mit mindestens einer mit jeweils mindestens einem zugeordneten Feldgerät verbindbaren Schalteinheit, die an den Steuer- und Versorgungsbus mit einem zur Steuerzentraleinheit hin gerichteten Eingang und einem an zumindest einer nachgeordneten Schalteinheit führbaren Ausgang anschließbar ist. Die mindestens eine Schalteinheit verbindet das Spannungspotential auf dem Steuer- und Versorgungsbus mit einem an die jeweili- ge Schalteinheit angeschlossenen Feldgerät und hat einen Schalter zum Verbinden oder Trennen des zu nachfolgenden Schalteinheiten führbaren Ausgangs der Potentialschaltleitung und eine Schaltsteuerung für diesen Schalter.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiter verbesserte Steuereinrichtung und ein verbessertes Verfahren zur spannungspotentialgetriebenen Ansteuerung von Feldgeräten zu schaffen, um die Realisierung ganz einfacher, robuster und preiswerter Schalteinheiten zu ermöglichen, mit denen die Feldgeräte angesteuert werden können. Die Aufgabe wird mit der Steuereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die mindestens eine Schalteinheit jeweils einen ersten Schalter zum Verbinden des Spannungspotentials auf dem Steuer- und Versorgungsbus mit einem an die jeweilige Schalteinheit angeschlossenen Feldgerät oder Trennen des Spannungspotentials von dem Feldgerät, einen zweiten Schalter zum Verbinden oder Trennen des zu nachfolgenden Schalteinheiten führbaren Ausgangs der Potentialschaltleitung und eine Schaltsteuerung für den ersten und zweiten Schalter hat, wobei die Schaltsteuerung zur Erkennung von Potentialänderungen des Spannungspotentials auf der Potentialschalt- leitung und zum Umschalten des ersten und/oder zweiten Schalters in Abhängigkeit der erkannten Potentialänderungen eingerichtet ist.

Es wird somit eine kaskadierbare Schalteinheit vorgeschlagen, die über einen ersten Schalter eine Versorgung der angeschlossenen Feldgeräte mit einer Versorgungsspan- nung ermöglicht und mit einem zweiten Schalter eine Kaskadierung der Schalteinheiten erlaubt, so dass das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung bei eingeschaltetem zweiten Schalter an eine nachfolgende Schalteinheit weitergeleitet wird.

Die Steuerung der Versorgung der Feldgeräte oder des Weiterleitens des Spannungspo- tentials auf eine nachfolgende Schalteinheit erfolgt dann über Potentialänderungen auf der Potentialschaltleitung, die zur Ansteuerung der ersten und zweiten Schalter ausgewertet werden.

Unter einem Umschalten des ersten und/oder zweiten Schalters ist zu verstehen, dass bei einer den Schaltvorgang auslösenden Potentialänderung ein jeweiliger Schalter vom momentanen Zustand in einen anderen Zustand überführt wird, d.h. vom offenen in den geschlossenen Zustand oder umgekehrt.

Diese erfindungsgemäße Steuereinrichtung hat den Vorteil, dass die Schalteinheiten sehr einfach über Potentialänderungen kaskadiert angesteuert werden können. Nachfolgende Schalteinheiten werden erst dann aktivierbar, d.h. ansteuerbar, wenn die zweiten Schalter der vorhergehenden Schalteinheiten eingeschaltet sind, um das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung zu den nachfolgenden Schalteinheiten zu leiten. Vorzugsweise weist der Steuer- und Versorgungsbus eine Bezugspotentialleitung für ein konstantes Bezugsspannungspotential für die Versorgungsspannung auf der Potentialschaltleitung auf. Diese Bezugspotentialleitung kann beispielsweise der Nullleiter einer Gleich- oder Wechselspannungsversorgung sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Steuer- und Versorgungsbus mindestens eine Rückmeldeleitung zur Übertragung von Informationen von Schalteinheiten zu der Steuerzentraleinheit hat. Die jeweilige Schaltsteuerung der mindestens einen Schalteinheit ist dann zur Übertragung von kodierter Information über die Rückmeldeleitung in Abhängigkeit von einer erkannten Potentialänderung eingerichtet. Auf diese Weise ist die RückÜbertragung von Informationen der Schalteinheiten oder deren angeschlossenen Feldgeräte in kodierter Form über Spannungspotentialpulse an die Steuerzentraleinheit möglich.

Die Schaltsteuerung kann weiterhin eingerichtet sein, um in Abhängigkeit von definierten Zeiten, in denen ein vorgegebenes Versorgungsspannungspotential nach Potentialänderung auf der Potentialschaltleitung anliegt, den ersten und/oder zweiten Schalter einzuschalten oder auszuschalten und/oder eine Information über die Rückmeldeleitung zu übertragen. Dies hat den Vorteil, dass die Zeitintervalle, in denen ein definiertes Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung anliegt, als Steuerinformation für die jeweils angesprochene Schalteinheit genutzt wird.

Dabei ist vorzugsweise nur die letzte Schalteinheit einer Folge von Schalteinheiten ak- tiv, deren zweiter Schalter geöffnet ist, während die zweiten Schalter der vorhergehenden Schalteinheiten geschlossen sind. Aktivierte Schalteinheiten sind somit nur diejenigen, deren zweiter Schalter geöffnet ist und an denen ein Spannungspotential an der Potentialschaltleitung anliegt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die jeweilige Schaltsteuerung einer Schalteinheit eingerichtet ist, um bei einem Übergang des erkannten Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung vom Bezugsspannungspotential auf ein erstes Spannungspotential in einen Zustand der Schaltbereitschaft überzugehen. Bei einem Übergang vom ers- ten definierten Spannungspotential auf das zweite zur Versorgung der Feldgeräte vorgesehene Spannungspotential wird dann der erste Schalter geschlossen und das Spannungspotential zur Versorgung des angeschlossenen Feldgerätes an dieses angeschlossene Feldgerät gelegt. Beim Übergang vom zweiten Spannungspotential auf das erste Spannungspotential wird der erste Schalter wieder geöffnet und der zweite Schalter geschlossen, um das erste Spannungspotential auf den Eingang einer nachfolgenden Schalteinheit zu legen und die bislang aktivierte Schalteinheit zu deaktivieren und die nachfolgende Schalteinheit zu aktivieren. Bei einem Rücksprung des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung auf das Bezugsspannungspotential werden der erste und zweite Schalter wieder geöffnet und es wird sozusagen ein Rücksetzen der Schalteinheit verursacht.

Die Aufgabe wird weiterhin durch das Verfahren der eingangs genannten Art gelöst durch die Schritte:

Einschalten eines ersten Schalters der Schalteinheit, der mit der Potentialschaltleitung und einem Spannungsversorgungsanschluss für ein anschließbares Feldgerät verbunden ist, wenn das Spannungspotential auf der Potentialleitung mindestens auf die Höhe eines zweiten definierten Spannungspotentials angestiegen ist, so dass ein angeschlossenes Feldgerät mit dem zweiten Spannungspotential über den ersten Schalter versorgt wird,

Ausschalten des ersten Schalters, wenn sich das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung vom zweiten Spannungspotential auf ein niedrigeres Spannungspotential verringert,

Einschalten eines zweiten Schalters der Schalteinheit, der mit der Potentialschaltleitung verbunden und zur Verbindung mit einem Potentialleitungseingang einer nachfolgenden Schalteinheit vorgesehen ist, wenn sich das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung vom zweiten Spannungspotential auf ein niedrigeres erstes Spannungspotential, das größer als das Bezugsspannungspotential ist, verringert und

Deaktivieren des ersten Schalters der Schalteinheit bei eingeschaltetem zweitem

Schalter. Auf diese Weise werden die Schalteinheiten kaskadiert angesteuert und es ist möglich, eine Reihe von Feldgeräten, die hintereinander an nachfolgende Schalteinheiten angeschlossen sind, der Reihe nach mit Versorgungsspannung zu versorgen und Aktionen der Feldgeräte nacheinander auszulösen. So kann beispielsweise eine Ventilsteuerung durchgeführt werden, bei der Ventile zeitlich nacheinander jeweils für von der Steuerzentraleinheit festgelegte Zeitdauern eingeschaltet werden.

In den jeweiligen Schalteinheiten muss lediglich ein einfacher Zustandsautomat sowie eine spannungsfähige Änderungserkennung sowie Relais, Schütze oder Halbleiterbau- elemente für die ersten und zweiten Schalter implementiert werden.

Besonders vorteilhaft ist ein Überführen der Schalteinheit in einen Empfangsmodus, in dem Spannungspotentialänderungen zur Ansteuerung des ersten und zweiten Schalters erkannt werden, wenn die Schalteinheit einen Anstieg des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung vom Bezugsspannungspotential auf das erste Spannungspotential erkennt. Mit Hilfe dieses Übergangs vom Bezugsspannungspotential auf das erste definierte Spannungspotential von beispielsweise 12V wird die letzte Schalteinheit einer Folge von Schalteinheiten, deren Eingang das Spannungspotential an der Potentialschaltleitung erfassen kann und deren Ausgang mit Hilfe des zweiten Schalters zum Abschalten der nachfolgenden Schalteinheiten geöffnet ist, in einen aktiven Zustand überführt, in dem weitere Spannungspotentialänderungen an der Potentialschaltleitung zur Ansteuerung der ersten und zweiten Schalter ausgewertet werden.

Vorzugsweise erfolgt ein Einschalten des ersten Schalters einer aktivierten Schaltein- heit, wenn die Schalteinheit einen Anstieg des Spannungspotentials maximal vom ersten Spannungspotential bis mindestens auf das zweite Spannungspotential für eine Mindestdauer einer definierten Schaltzeit erkennt. Der erste Schalter wird dann ausgeschaltet, wenn die Schalteinheit einen Abfall des Spannungspotentials vom zweiten Spannungspotential mindestens auf das erste Spannungspotential erkennt.

Auf diese Weise kann der erste Schalter der aktivierten Schalteinheit mehrfach nacheinander durch Anheben des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung vom ersten Spannungspotential auf das zweite Spannungspotential für einen die Mindest- dauer der definierten Schaltzeit überschreitenden Zeitraum eingeschaltet werden. Eine aktivierte Schalteinheit kann somit auch mehrfach nacheinander das mindestens eine angeschlossene Feldgerät mit Versorgungsspannung(spulsen) versorgen. Das Deaktivieren der jeweils aktivierten Schalteinheit und die Aktivierung einer nachfolgenden Schalteinheit erfolgt dann durch Einschalten des zweiten Schalters einer aktivierten Schalteinheit, wenn die Schalteinheit einen Anstieg des Spannungspotentials maximal vom ersten Spannungspotential bis mindestens auf das zweite Spannungspotential für eine maximale Dauer einer definierten Steuerzeit oder einer definierten Schaltzeit erkennt. Wenn der Steuerungspotentialanstieg auf der Potentialschaltleitung vom ersten auf das zweite Spannungspotential somit nur für eine definierte Steuerzeit anhält, die kürzer als die definierte Schaltzeit für den ersten Schalter ist, wird der zweite Schalter betätigt. Ein Deaktivieren der Schalteinheiten erfolgt vorzugsweise bei einem Spannungspotentialabfall auf der Potentialschaltleitung auf ein festgelegtes Bezugsspannungspotential. Sobald das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung somit auf das Bezugspotential abfällt, können sämtliche angeschlossene Schalteinheiten gleichzeitig wieder deaktiviert werden, so dass die Schalteinheiten den ersten und zweiten Schalter jeweils öffnen und in einen Ruhemodus übergehen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Information von der Schalteinheit über eine Rückmeldeleitung zu übertragen, wenn eine aktivierte Schalteinheit einen Anstieg des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung mindestens auf das erste Spannungspo- tential erkennt, wobei die Funktion der Informationsübertragung durch eine Schalteinheit zumindest dann deaktiviert ist, wenn der zweite Schalter der Schalteinheit zur Weiterleitung des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung an mindestens eine weitere nachfolgende Schalteinheit eingeschaltet ist. Auf diese Weise wird nur die letzte aktivierte Schalteinheit einer Folge von Schalteinheiten, deren zweiter Schalter geöffnet ist und die über die Potentialschaltleitung durch die vorhergehende Schalteinheit mit geschlossenem zweiten Schalter ein Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung erkennt, angesteuert. Die Informationsübertragung wird dann durch eine Potentialänderung auf der Potentialschaltleitung ausgelöst. Denkbar ist auch hierbei, dass die Informationsauslösung von einer minimalen oder maximalen Zeitdauer abhängig gemacht wird, in der das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung auf ein höheres Spannungspotential übergeht. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - Blockdiagramm einer Steuereinrichtung zur spannungspotentialgetriebe- nen Ansteuerung von Feldgeräten;

Figur 2 - Zustandsdiagramm einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zur spannungspotentialgetriebenen Ansteuerung von Feldgeräten;

Figur 3 - Zustandsdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur spannungspotentialgetriebenen Ansteuerung von Feldgeräten;

Figur 4 - Zustandsdiagramm einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zur spannungspotentialgetriebenen Ansteuerung von Feldgeräten. Figur 1 lässt ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung 1 zur spannungspotentialgetriebenen Ansteuerung einer Anzahl von 1 , 2, 3, n Feldgeräten 2a, 2b erkennen. Die Steuereinrichtung 1 hat eine Steuerzentraleinheit 3 mit einer Spannungsversorgungseinheit 4. Die Spannungsversorgungseinheit 4 ist über eine Potentialschaltleitung 5 und eine Bezugspotentialleitung 6 an nachfolgende Schalteinheiten 7a, 7b und gegebenen- falls weitere Schalteinheiten 7n geschaltet. Über die Schalteinheiten 7a, 7b, ... 7n werden die an diese Schalteinheiten 7a, 7b, ...,7n angeschlossenen Feldgeräte 2a, 2b, 2n mit einer Versorgungsspannung versorgt. Auf diese Weise können z.B. Magnetventile als Feldgeräte über eine zwischen der Potentialschaltleitung 5 und der Bezugspotentialleitung 6 anliegende Versorgungsspannung aktiviert bzw. im ausgeschalteten Zustand deaktiviert werden.

Die Schalteinheiten 7a, 7b, 7n haben jeweils einen ersten Schalter 8, der mit Hilfe einer Schaltsteuerung 9 der jeweiligen Schalteinheit 7a, 7b, 7n angesteuert wird. Mit Hilfe der ersten Schalter 8 kann das zwischen der Potentialschaltleitung 5 und der Bezugspotentialleitung 6 anliegende Versorgungsspannungspotential an mindestens ein an die jeweilige Schalteinheit 7a, 7b, 7n angeschlossenes Feldgerät 2a, 2b, 2n gelegt werden oder das Feldgerät 2a, 2b, 2n von der Versorgungsspannung getrennt werden.

Weiterhin hat jede Schalteinheit 7a, 7b, 7n einen zweiten Schalter 10, der jeweils durch die Schaltsteuerung 9 der zugehörigen Schalteinheit 7a, 7b, 7n angesteuert wird. Mit Hilfe des zweiten Schalters 10 wird mindestens die Potentialschaltleitung 5 so geschaltet, dass im eingeschalteten Zustand des zweiten Schalters 10 das Versorgungsspannungspotential auf der Potential schaltleitung 5 an den Potentialschaltlei- tungsausgang des Feldgerätes 7a und den Potentialschaltleitungseingang des nachfolgenden Feldgerätes 7b gelegt wird. Die Bezugspotentialleitung 6 kann entweder ständig durchgeschaltet oder aber auch wie dargestellt mit Hilfe des zweiten Schalters 10 ge- schlössen oder getrennt werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine optionale Rückmeldeleitung 1 1 vorgesehen, die es einer aktivierten Schalteinheit 7a ermöglicht, Informationen beispielsweise mit Hilfe codierter Spannungspulse über die Rückmeldeleitung 11 an eine Aus- werteeinheit 12 der Steuerzentraleinheit 3 zu leiten. Denkbar ist aber auch, dass die weiteren angeschlossenen Schalteinheiten 7b, 7n die Information von der aktivierten Schalteinheit 7a auf der Rückmeldeleitung 1 1 empfangen und auswerten.

Die Schaltsteuerung 9 der Schalteinheiten 7a, 7b, 7n sind z.B. mit Hilfe geeigneter Flankendetektoren und Komparatoren zur Bestimmung von definierten Versorgungs- spannungspotentialen bzw. Spannungspegeln eingerichtet, um die ersten und zweiten Schalter 8, 10 der jeweiligen Schalteinheit 7a, 7b, 7n in Abhängigkeit von Potentialänderungen auf der Potentialschaltleitung 5 zu betätigen. Unter Betätigung wird ein Umschalten des jeweiligen ersten oder zweiten Schalter 8, 10 vom offenen Zustand in den geschlossenen Zustand oder umgekehrt verstanden.

Figur 2 lässt ein Zustandsdiagramm einer ersten Ausführungsform eines von den Schalteinheiten 7a, 7b, 7n ausgeführten Verfahrens zur Spannungspotentialgetriebe- nen Ansteuerung von Feldgeräten 2a, 2b, 2n erkennen.

Wenn das Spannungspotential am Eingang einer Schalteinheit 7a, 7b, 7n für die Potentialschaltleitung 5 auf dem Bezugsspannungspotential der Bezugsspannungspo- tentialleitung 6 liegt und bevorzugt OV beträgt, befinden sich die Schalteinheiten 7a, 7b, 7n jeweils im ausgeschalteten Zustand A. Bei einem Anstieg des Spannungspotentials von OV auf 12V, d.h. auf ein erstes definiertes Versorgungsspannungspotential von beispielsweise 12V, wird die letzte über geschlossene zweite Schalter 10 ansprechbare Schalteinheit 7x einer Folge von Schalteinheiten 7a, 7b, 7n in den Be- reitschaftsmodus B versetzt. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Schalteinheiten 7a, 7b, 7n hintereinander an die Potentialschaltleitung 5 und die Bezugspotentialleitung 6 angeschlossen und über die zweiten Schalter 10 der vorhergehenden Schalteinheit jeweils entweder bei geschlossenem zweiten Schalter 10 mit der Potentialschaltleitung 5 verbunden oder bei getrenntem Zustand des zweiten Schalters 10 von dieser ge- trennt sind.

Im dargestellten Beispiel wird nur die erste Schalteinheit 7a eine Änderung des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung 5 erkennen, da die nachfolgende Schalteinheit 7b durch den geöffneten zweiten Schalter 10 von der Potentialschaltleitung 5 getrennt ist.

Demnach wird bei einem Spannungspotentialanstieg von 0V auf 12V die erste Schalteinheit erst einmal in den Bereitschaftsmodus B versetzt werden, während die nachfolgenden Schalteinheiten 7b, 7n im ausgeschalteten Zustand bleiben.

Bei einem Spannungspotentialanstieg von dem Bezugsspannungspotential oder dem ersten definierten Spannungsversorgungspotential von 12V auf ein zweites definiertes Spannungsversorgungspotential von 24V über eine definierte Schaltzeit T2 hinaus wird über dem Übergangsmodus des Zustands C der Einschaltzustand D erreicht, in dem der erste Schalter 8 geschlossen wird. Dabei wird das zwischen der Potentialschaltleitung 5 und der Bezugspotentialleitung 6 anliegende Spannungspotential zur Versorgung des mindestens einen angeschlossenen Feldgerätes 2a an dieses Feldgerät 2a gelegt. Das Feldgerät 2a ist auf diese Weise aktiviert. Bei einem Spannungsversorgungsabfall auf der Potentialschaltleitung 5 von dem zweiten definierten Spannungspotential von 24V auf das erste definierte Spannungspotential von 12V wird im Ausschaltzustand E der erste Schalter 8 wieder ausgeschaltet, so dass das angeschlossene Feldgerät 2a nicht mehr mit Spannung versorgt wird. Die Schalteinheit 7a geht dann direkt in einen Bypass-Modus F über und wird bei einem weiteren Spannungsabfall auf der Potentialschaltleitung 5 von dem ersten definierten Versorgungsspannungspotential von 12V auf das Bezugsspannungspotential von 0V in einen Ruhezustand G (Standby) versetzt. Im Bypass-Modus F wird der zweite Schalter 10 geschlossen, so dass damit eine nachfolgende Schalteinheit ansprechbar wird. Durch einen Spannungspotentialanstieg auf der Potentialschaltleitung 5 von dem Bezugsspannungspotential von 0V auf das erste definierte Versorgungsspannungspotential von 12V wird die Schalteinheit 7a wieder in den Bereitschaftsmodus B versetzt. Optional ist denkbar, dass z.B. in dem Übergangsmodus C beim Anstieg des Spannungspotentials auf das zweite definierte Spannungspotential entweder über die definierte Schaltzeit T2 hinaus oder auch bei einem Spannungspotentialanstieg, der kürzer als die Schaltzeit T2 ist (T < T2), eine Information von der Schalteinheit 7a auf die Rückmeldeleitung 11 gelegt wird (Rückmeldemodus H). Dies kann durch eine binär codierte Folge von Spannungspulsen oder durch definierte, Informationen tragende Spannungspotentiale erfolgen. Denkbar ist aber auch jegliche andere Informationscodierung.

Dieser Rückmeldemodus H kann solange beibehalten werden, bis die Schalteinheit 7a wieder in den Bypass-Modus F geht. Denkbar ist aber auch, dass nur eine Information im Übergangsmodus C abgegeben wird. Entscheidend ist jedoch, dass spätestens im Bypass-Modus F die Rückmeldeleitung 11 von der aktiven Schalteinheit 7a freigegeben und für nachfolgende Schalteinheiten verfügbar gemacht wird. Figur 3 lässt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens zur spannungspotentialge- triebenen Ansteuerung von Feldgeräten 2a, 2b, 2n erkennen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform in der Definition einer Steuerzeit Tl in der Schaltzeit T2, die länger als die Steuerzeit Tl ist. Bei einem Übergang vom Bereitschaftsmodus B über den Übergangsmodus sind verschiedene Zustandsänderungen denkbar.

Wenn eine Spannungspotentialänderung auf der Potentialschaltleitung 5 auf das zweite definierte Versorgungsspannungspotential von z.B. 24V auftritt und dieses zweite definierte Versorgungsspannungspotential nicht länger als die definierte Steuerzeit Tl anhält, geht die Schalteinheit 7a in einen ersten Bypass-Modus Fl über, bei dem der zweite Schalter 10 der Schalteinheit 7a geschlossen wird. Damit wird die Potentialschaltleitung 5 auf die nachfolgende Schalteinheit 7b weitergeleitet und die aktuelle Schalteinheit 7a wird bei einem solchen Übergang lediglich durchgeschaltet, ohne dass angeschlossene Feldgerät 2a zu aktivieren.

Bei einem Anstieg des Spannungspotentials auf das zweite definierte Versorgungsspannungspotential und das Beibehalten dieses Versorgungsspannungspotentials für eine Zeitdauer, die zwischen der Steuerzeit Tl und der Schaltzeit T2 liegt, geht die Schalteinheit 7a in einen zweiten Bypass-Modus F2 über, bei dem wiederum der zweite Schalter 10 geschlossen wird. Im Unterschied zum ersten Bypass-Modus Fl wird im zweiten Bypass-Modus F2 zusätzlich noch eine Information der Schalteinheit auf die Rückmeldeleitung 1 1 im Rückmeldemodus H gegeben.

Wenn das Spannungspotential auf der Potentialschaltleitung 5 auf das zweite definierte Versorgungsspannungspotential von z.B. 24V ansteigt und dort länger als die definierte Schaltzeit T2 anliegt, wird unter Offenhaltung des zweiten Schalters 10 der erste Schalter 8 geschlossen, um im Einschaltzustand D das angeschlossene Feldgerät 2a mit einer Versorgungsspannung zu versorgen.

Optional kann bei Übergang in den Einschaltzustand D auch mindestens eine Information von dem aktivierten Feldgerät 2a auf die Rückmeldeleitung 1 1 im Rückmeldemodus H gelegt werden.

Der Übergang vom Einschaltmodus D in den Ausschaltmodus E für den ersten Schalter 8 erfolgt wiederum wie in Verbindung mit Figur 2 beschrieben bei einem Spannungsabfall des Spannungspotentials vom zweiten definierten Versorgungsspannungspotenti- al von z.B. 24V auf das erste definierte Spannungsversorgungspotential von 12V. Von dem Einschaltmodus E erfolgt dann automatisch wieder ein Rücksprung entweder in den ersten Bypass-Modus Fl oder optional in den zweiten Bypass-Modus F2. Dies kann beliebig vordefiniert werden. In diesem Bypass-Modus Fl , F2 wird dann der zweite Schalter 10 geschlossen und damit die aktuelle Schalteinheit 7a für weitere Schaltvorgänge erst einmal deaktiviert und die nachfolgende Schalteinheit 7b aktivierbar gemacht.

Wenn vorstehend von einem Übergang auf ein erstes bzw. zweites Spannungsversor- gungspotential die Rede gewesen ist, so bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass das Spannungspotential genau auf das definierte erste oder zweite Versorgungsspannungs- potential ansteigen muss. Entscheidend ist nur, dass das Spannungsversorgungspotential einen definierten Schwellwert überschreitet und in Bezug auf das erste Versorgungs- spannungspotential das zweite, größere Spannungsversorgungspotential gleichzeitig nicht überschreitet. Dies kann durch Komparatoren auf einfache und preiswerte Weise festgestellt werden.

Figur 4 lässt ein Zustandsdiagramm einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zur spannungspotentialgetriebenen Ansteuerung von Feldgeräten 2a, 2b erkennen, bei dem die Rückmeldeleitung 11 bidirektional betrieben werden kann. Damit können Nachrichten nicht nur von den Schalteinheiten 7a, 7b zur Steuerzentraleinheit 3 gesendet werden, sondern auch Nachrichten von der Steuerzentraleinheit 3 zu den Schalteinheiten 7a, 7b zurück sowie Nachrichten zwischen den Schalteinheiten 7a, 7b untereinander ausgetauscht werden.

Die Rückmeldeleitung wird bidirektional benutzt, um an die Schalteinheiten 7a, 7b spannungscodierte Informationen zu übertragen. Hierzu wird die Rückmeldeleitung 11 für eine Zeit t von der Steuerzentraleinheit 3 aktiv getrieben. In der übrigen Zeit ist die Rückmeldeleitung 11 als Eingang der Steuerzentraleinheit 3 geschaltet und wertet die Informationen der Schalteinheiten 7a, 7b aus.

Es sind wiederum drei Spannungspegel auf der Rückmeldeleitung 1 1 vorgesehen, nämlich 0V, 12V und 24V. Wenn der Pegel auf der Rückmeldeleitung 1 1 auf dem Ruhepe- gel von 12V liegt, so arbeitet das System wie oben in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen beschrieben.

Die Schalteinheiten 7a, 7b sind zur Prüfung des Zustands der Rückmeldeleitung 1 1 eingerichtet, wenn ein Wechsel des Spannungspotentials auf der Potentialschaltleitung 5 von 12V auf 24V erkannt wird. Erkennt die jeweilige Schalteinheit 7a, 7b dann einen Pegel von 0V auf der Rückmeldeleitung 1 1, so gilt diese Schalteinheit 7a, 7b von nun an als„markiert". Ist gleichzeitig der Impuls auf der Potentialschaltleitung 5 kleiner als die Zeit Tl , so schaltet die jeweilige Schalteinheit 7x das Feldgerät 2x nicht ein, son- dern schaltet über den Schalter 10 die Potentialschaltleitung 5 an die nachfolgende Schalteinheit 7x+l durch.

Auf diese Weise ist es möglich, sequentiell eine beliebige Anzahl n an Schalteinheiten 7x zu markieren und diese anschließend gleichzeitig einzuschalten.

Das Einschalten von mehr als einer Schalteinheit 7x geschieht dadurch, dass die Steuerzentraleinheit 3 auf der Rückmeldeleitung 11 einen Pegel von 24V generiert, wenn auf der Potentialschaltleitung 5 der Spannungspegel von 12V auf 24V geändert wird. Durch diese Bedingung schalten alle zuvor markierten Schalteinheiten 7x über den Schalter 8 die jeweiligen Feldgeräte 2x ein.

Ein Rücksetzen der Schalteinheiten 7a, 7b, 7n erfolgt, wie bereits in Verbindung mit den anderen Ausführungsbeispielen oben beschrieben, durch einen Spannungspegel von 0V auf der Potentialschaltleitung 5.

Auf diese Weise lassen sich Anwendungen realisieren, bei denen mehr als ein Feldgerät 2a, 2b, 2n zur gleichen Zeit eingeschaltet werden soll.

Von der Initialisierung INIT ausgehend wird eine Schalteinheit 7x in den ausgeschalte- ten Zustand I versetzt, indem die Spannung aus ist. Durch eine Spannungspotentialänderung auf 12V auf der Potentialschaltleitung 5 wird die Schalteinheit 7x in den Bereitschaftsmodus J versetzt. Bei einem weiteren Anheben des Spannungspegels auf 24V auf der Potentialschaltleitung 5 überprüft die Schalteinheit 7x sodann im Zustand K das Spannungspotential auf der Rückmeldeleitung 1 1. Für den Fall, dass das Spannungspotential dann zu diesem Zeitpunkt auf 12V auf der Rückmeldeleitung 1 1 liegt, wird eine Zeitschaltuhr gestartet (Zustand L). Wenn innerhalb der durch die Zeitschaltuhr definierten maximalen Zeit Tmax der Spannungspegel auf der Potentialschaltleitung 5 auf 12V geht, wird die Schalteinheit 7x in den Bypass-Modus M versetzt, bei dem der zweite Schalter 10 geschlossen wird, um die Potentialschaltleitung 5 auf die nachfolgende Schalteinheit weiterzuleiten.

Für den Fall, dass innerhalb der maximalen Schaltzeit Tmax keine Potentialänderung erkannt wird, aktiviert die Schalteinheit 7x im Zustand O den Feldbusausgang durch Schließen des ersten Schalters 8, so dass mindestens das eine angeschlossene Feldgerät 2x mit Versorgungsspannung versorgt wird. Bei einer Spannungspotentialänderung auf 12V auf der Potentialschaltleitung 5 geht die Schalteinheit 7x vom Zustand O in den Zustand N über, bei dem der Feldbusausgang durch Öffnen des ersten Schalters 8 deak- tiviert wird. Anschließend geht die Schalteinheit 7x bedingungslos in den Bypass- Modus M über, indem der zweite Schalter 10 geschlossen ist.

Für den Fall, dass im Überprüfungszustand K das Spannungspotential auf der Rückmeldeleitung 11 auf 0V liegt, wird die Schalteinheit 7x„markiert", d.h., zum Schalten des Feldgeräteausganges vorbereitet (Zustand P). Bei einer Potentialänderung auf 12V auf der Potentialschaltleitung 5 geht die Schalteinheit 7x in einen Bypass- .und Wartezustand über, indem der zweite Schalter 10 geschlossen wird und damit die nachfolgende Schalteinheit 7x+l ansteuerbar ist. In dem Wartezustand Q beobachtet die jeweilige Schalteinheit 7x das Spannungspotential auf sowohl der Potentialschaltleitung 5 als auch auf der Rückmeldeleitung 1 1. Sobald eine Spannungspotentialänderung auf der Potentialschaltleitung 5 und auf der Rückmeldeleitung 11 jeweils auf 24V erkannt wird, geht die„markierte" Schalteinheit 7x in den Zustand R, indem der vorbereitete Feldgeräteausgang durch Einschalten des ersten Schalters 8 aktiviert wird. Die angeschlossenen Feldgeräte 2 werden auf diese Weise mit Versorgungsspannung versorgt. Bei einer Spannungspotentialänderung auf der Potentialschaltleitung 5 auf 0V geht die Schalteinheit 7x dann wieder in den Zustand E über.