DE102017114396B4

DE102017114396B4 - Control device and system for operating a machine, in particular a hoist or crane, and method therefor

Info

Publication number: DE102017114396B4
Application number: DE102017114396.3A
Authority: DE
Inventors: Giuliano Persico; Daniel Lorenzen
Original assignee: Konecranes Global Oy
Current assignee: Konecranes Global Oy
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: DE102017114396A1

Abstract

Steuereinrichtung (2) zum Bedienen einer Maschine umfassend eine Empfangseinheit (6), die mit einer Steuereinheit (8) der Maschine verbindbar ist, sowie eine Sendeeinheit (4), die mit mindestens einem Bedienelement (5, 50, 60) verbunden und zur Erzeugung und Übermittlung von Telegrammen (S, F) mit Steuer-Befehlen an die Empfangseinheit (6) eingerichtet ist, wobei durch eine Betätigung des Bedienelements (5, 50, 60) sowohl ein Steuer-Telegramm (S) mit einem Steuer-Befehl als auch ein Freigabe-Telegramm (F) mit demselben Steuer-Befehl erzeugbar und über einen gemeinsamen Übertragungskanal (K) an die Empfangseinheit (4) übermittelbar ist, die Sendeeinheit (4) dazu eingerichtet ist, das Freigabe-Telegramm (F) vor seiner Übermittlung um ein Kennzeichen zu ergänzen und zumindest den Steuer-Befehl sowie das Kennzeichen des Freigabe-Telegramms (F) zu verschlüsseln, und die Empfangseinheit (6) dazu eingerichtet ist, das jeweilige empfangene verschlüsselte Freigabe-Telegramm (F) zu entschlüsseln und einer Plausibilitätsprüfung zu unterziehen, wobei geprüft wird, ob das empfangene Freigabe-Telegramm (F) das Kennzeichen enthält und ob der in dem empfangenen Freigabe-Telegramm (F) enthaltene Steuer-Befehl mit dem in dem empfangenen Steuer-Telegramm (S) enthaltenen Steuer-Befehl übereinstimmt.Control device (2) for operating a machine, comprising a receiving unit (6) which can be connected to a control unit (8) of the machine, and a transmitter unit (4) which is connected to at least one operating element (5, 50, 60) and for generating and transmission of telegrams (S, F) with control commands to the receiving unit (6), wherein actuation of the operating element (5, 50, 60) generates both a control telegram (S) with a control command and an enabling telegram (F) can be generated with the same control command and can be transmitted to the receiving unit (4) via a common transmission channel (K), the transmitting unit (4) is set up to convert the enabling telegram (F) before it is transmitted to add an identifier and to encrypt at least the control command and the identifier of the release telegram (F), and the receiving unit (6) is set up to decrypt the respective received encrypted release telegram (F). and to undergo a plausibility check, it being checked whether the received release telegram (F) contains the identifier and whether the control command contained in the received release telegram (F) corresponds to the control command contained in the received control telegram (S). control command matches.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zum Bedienen einer Maschine aufweisend eine solche Steuereinrichtung sowie eine Maschine mit einer solchen Steuereinrichtung und/oder einem solchen System. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.The invention relates to a control device for operating a machine, in particular a hoist or crane, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a system for operating a machine having such a control device and a machine with such a control device and/or such a system . The invention also relates to a method for operating a machine, in particular a hoist or crane, according to the preamble of claim 11.

Die Bedienung von Maschinen erfolgt zumeist über wenigstens ein von der jeweiligen Bedienperson zu betätigendes Bedienelement, wie beispielsweise einen Hebel oder Taster. Je nach Art der Maschine kann das Bedienelement direkt in oder an dieser festgelegt sein. Alternative oder ergänzende Ausführungsformen hierzu sehen eine ausschließliche oder zusätzliche Möglichkeit zur Bedienung über ein von der Maschine entfernt angeordnetes oder dieser gegenüber zumindest begrenzt mobiles Bedienteil mit mindestens einem solchen Bedienelement vor. Das Bedienteil kann hierbei kabelgebunden, beispielsweise in Form eines Hängesteuerschalters, oder als kabellose beziehungsweise drahtlose Einrichtung im Sinne einer Fernbedienung ausgebildet sein. Derartige Bedienelemente werden eingesetzt, um durch ihre Betätigung Funktionen und insbesondere von Aktoren der Maschine bewirkte Bewegungen kontrolliert anzusteuern und auszulösen. Bei Hebezeugen oder Kranen wird in diesem Sinne beispielsweise ein Lastaufnahmemittel mit gegebenenfalls daran befestigter Last gehoben beziehungsweise gesenkt und/oder horizontal bewegt.Machines are usually operated via at least one operating element to be actuated by the respective operator, such as a lever or button. Depending on the type of machine, the control element can be fixed directly in or on this. Alternative or supplementary embodiments of this provide an exclusive or additional option for operation via an operating part which is arranged remotely from the machine or is at least mobile relative to it and has at least one such operating element. The control panel can be wired, for example in the form of a pendant control switch, or designed as a wireless or wireless device in the sense of a remote control. Such operating elements are used in order to actuate and trigger functions and in particular movements caused by actuators of the machine in a controlled manner by their actuation. In the case of hoists or cranes, for example, a load handling device with a load that may be attached to it is raised or lowered and/or moved horizontally in this sense.

Die DE 10 2013 212 071 A1 offenbart ein System zum Bedienen eines Krans mit einer Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung umfasst eine mit einer Steuereinheit des Krans verbindbare Empfangseinheit sowie eine mit mindestens einem Bedienelement verbundene Sendeeinheit. Die Sendeeinheit ist dazu eingerichtet, Steuer-Telegramme mit Steuer-Befehlen zu erzeugen und an die Empfangseinheit zu übermitteln.the DE 10 2013 212 071 A1 discloses a system for operating a crane with a controller. The control device includes a receiving unit that can be connected to a control unit of the crane and a transmitting unit that is connected to at least one operating element. The sending unit is set up to generate control telegrams with control commands and to transmit them to the receiving unit.

Vergleichbare Steuereinrichtungen und Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11 sind aus der DE 41 11 736 C1 und der US 2014 / 0 229 033 A1 bekannt. Weitere Steuereinrichtungen sind aus der EP 2 353 171 B1 , DE 10 2006 012 471 B4 und der DE 38 13 820 A1 bekannt.Comparable control devices and methods according to the preambles of claims 1 and 11 are from DE 41 11 736 C1 and the U.S. 2014/0 229 033 A1 known. Other control devices are from the EP 2 353 171 B1 , DE 10 2006 012 471 B4 and the DE 38 13 820 A1 known.

Durch die bekannten Steuereinrichtungen ist es möglich, die durch entsprechende Betätigung des Bedienelements gewünschte Funktion der Maschine auszulösen. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit ist jedoch sicherzustellen, dass die von der Empfangseinheit empfangenen Steuer-Telegramme die von der Bedienperson tatsächlich gewünschten Steuer-Befehle beinhalten. So kann im praktischen Betrieb bereits ein mechanisch defektes Bedienelement beziehungsweise dessen Schaltmittel plötzlich dazu führen, einen unerwünschten Steuer-Befehl beziehungsweise eine zugehörige unerwünschte Funktion der Maschine auszulösen.The known control devices make it possible to trigger the desired function of the machine by actuating the operating element accordingly. However, to ensure sufficient security, it must be ensured that the control telegrams received by the receiving unit contain the control commands actually desired by the operator. In practical operation, for example, a mechanically defective control element or its switching means can suddenly lead to an unwanted control command or an associated unwanted function of the machine being triggered.

Hier bewirkt ein an sich bekannter zweikanaliger Aufbau bereits ein hohes Maß an Kommunikationssicherheit, da durch Betätigung des Bedienelements der die gewählte Funktion auslösende Steuer-Befehl doppelt erzeugt wird und jeder Steuer-Befehl über einen von zwei voneinander getrennten Kanälen zwischen zwei Sendeeinheiten und zwei Empfangseinheiten übermittelt wird. Bei einem derartigen redundanten Aufbau sind dem Bedienelement zwei physische Schaltmittel zugeordnet, die bei Betätigung des Bedienelements jeweils unabhängig voneinander den entsprechenden Steuer-Befehl erzeugen, der dann jeweils mit dem Steuer-Telegramm übermittelt wird. Ein Steuer-Befehl wird nur dann umgesetzt, wenn die Empfangseinheit zwei Steuer-Telegramme erhält, die jeweils den gleichlautenden Steuer-Befehl enthalten. Aufgrund der dann möglichen Auswertung und Plausibilitätsprüfung der Telegramme durch zwei voneinander unabhängige Systeme wird sichergestellt, dass beispielsweise ein möglicher Kurzschluss in nur einem der Schaltmittel des Bedienelements nicht zur Auslösung einer unerwünschten Maschinenfunktion führt. Allerdings ist ein derartiger zweikanaliger Aufbau wegen der hierfür doppelt notwendigen Bauteile mit entsprechend hohen Kosten verbunden. Daher bieten derartige Systeme sowie deren Steuereinrichtungen durchaus noch Raum für Verbesserungen.Here, a two-channel structure, which is known per se, already brings about a high degree of communication security, since the control command that triggers the selected function is generated twice by actuating the control element and each control command is transmitted via one of two separate channels between two transmitter units and two receiver units becomes. With such a redundant structure, the operating element is assigned two physical switching means which, when the operating element is actuated, generate the corresponding control command independently of one another, which is then transmitted in each case with the control telegram. A control command is only implemented if the receiving unit receives two control telegrams, each containing the same control command. Due to the then possible evaluation and plausibility check of the telegrams by two mutually independent systems, it is ensured that, for example, a possible short circuit in just one of the switching means of the control element does not trigger an undesired machine function. However, such a two-channel structure is associated with correspondingly high costs because of the components that are required twice for this purpose. Systems of this type and their control devices therefore still offer room for improvement.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steuereinrichtung, ein gattungsgemäßes System zum Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, und eine Maschine hiermit dahingehend weiterzuentwickeln, dass deren Sicherheit in Bezug auf ansonsten mögliche Fehlauslösungen durch einen besonders einfachen Aufbau gewährleistet ist. Weiterhin soll ein Verfahren aufgezeigt werden, durch welches ein in Bezug auf mögliche Fehlauslösungen verbessertes Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, ermöglicht wird.Against this background, the present invention is based on the object of further developing a generic control device, a generic system for operating a machine, in particular a hoist or crane, and a machine herewith to the effect that their safety with regard to otherwise possible false triggering is increased by a particularly simple structure is guaranteed. Furthermore, a method is to be presented, by means of which improved operation of a machine, in particular a hoist or crane, is made possible with regard to possible false triggering.

Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht in einem System mit den Merkmalen von Anspruch 9 und einer Maschine mit dem Merkmalen von Anspruch 10. Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils der Aufgabe besteht in einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a control device having the features of claim 1. A further solution to the problem consists in a system with the features of claim 9 and a machine with the features of claim 10. The solution of the procedural part of the on The object consists in a method having the features of claim 11. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird nun eine Steuereinrichtung zum Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, umfassend eine Empfangseinheit, die mit einer Steuereinheit der Maschine insbesondere über eine zumindest zweikanalige Verbindung verbindbar ist, sowie eine Sendeeinheit, die mit mindestens einem Bedienelement verbunden und zur Erzeugung und Übermittlung von Telegrammen mit Steuer-Befehlen an die Empfangseinheit eingerichtet ist, dadurch verbessert, dass durch eine Betätigung des Bedienelements sowohl ein Steuer-Telegramm mit einem Steuer-Befehl als auch ein Freigabe-Telegramm mit demselben Steuer-Befehl erzeugbar und über einen gemeinsamen Übertragungskanal an die Empfangseinheit übermittelbar ist. Dabei ist die Sendeeinheit dazu eingerichtet, das Freigabe-Telegramm vor seiner Übermittlung um ein Kennzeichen zu ergänzen und zumindest den Steuer-Befehl sowie das Kennzeichen des Freigabe-Telegramms zu verschlüsseln. Zudem ist die Empfangseinheit dazu eingerichtet, das jeweilige empfangene verschlüsselte Freigabe-Telegramm, insbesondere den zugehörigen Steuer-Befehl und das Kennzeichen, zu entschlüsseln und einer Plausibilitätsprüfung zu unterziehen. Bei der Plausibilitätsprüfung wird geprüft, ob das empfangene entschlüsselte Freigabe-Telegramm ein, insbesondere mit einem von der Empfangseinheit erwarteten Kennzeichen übereinstimmendes, Kennzeichen enthält und ob der in dem empfangenen Freigabe-Telegramm enthaltene entschlüsselte Steuer-Befehl mit dem in dem empfangenen Steuer-Telegramm enthaltenen Steuer-Befehl übereinstimmt. Es ist auch möglich, dass nicht nur das Kennzeichen und der Steuer-Befehl des Freigabe-Telegramms, sondern weitere Teile des Freigabe-Telegramms oder das gesamte Freigabe-Telegramm ver- und entschlüsselt werden.According to the invention, a control device for operating a machine, in particular a hoist or crane, comprising a receiving unit which can be connected to a control unit of the machine, in particular via an at least two-channel connection, and a transmitter unit which is connected to at least one operating element and is used for generating and transmitting of telegrams with control commands to the receiving unit is improved in that both a control telegram with a control command and a release telegram with the same control command can be generated by actuating the control element and sent via a common transmission channel to the Receiving unit can be transmitted. The transmission unit is set up to add an identifier to the release telegram before it is transmitted and to encrypt at least the control command and the identifier of the release telegram. In addition, the receiving unit is set up to decrypt the respective received encrypted release telegram, in particular the associated control command and the identifier, and to subject it to a plausibility check. The plausibility check checks whether the received decrypted release telegram contains an identifier, in particular one that matches an identifier expected by the receiving unit, and whether the decrypted control command contained in the received release telegram matches the one contained in the received control telegram control command matches. It is also possible that not only the identifier and the control command of the release telegram, but other parts of the release telegram or the entire release telegram are encrypted and decrypted.

Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt zunächst darin begründet, dass eine sichere virtuelle zweikanalige Verbindung erreicht wird und auf die bisher erforderliche Anordnung von jeweils zwei Sende- und Empfangseinheiten verzichtet werden kann. Durch die Erfindung reicht das Vorhandensein einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit mit einem einzigen gemeinsamen Übertragungskanal aus, da die Übertragung der beiden durch Betätigung des Bedienelements unabhängig voneinander erzeugten Steuer-Befehle beziehungsweise Telegramme zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit über den gemeinsamen Übertragungskanal erfolgt. Hierdurch kann die Sicherheit in Bezug auf mögliche Fehlauslösungen auf kostengünstigere Weise gewährleistet werden. Ein wesentlicher Erfindungsgedanke ist hierbei die vorherige Individualisierung des zusätzlich zu dem Steuer-Telegramm erzeugten und übermittelten Freigabe-Telegramms durch die Ergänzung des Kennzeichens sowie die anschließende Verschlüsselung. Auf diese Weise kann eine fehlerbedingte doppelte Absendung eines Telegramms beziehungsweise Steuer-Befehls durch die Sendeeinheit keine unerwünschte Maschinenfunktion auslösen, da die Empfangseinheit im Rahmen der Plausibilitätsprüfung ein unverschlüsseltes Steuer-Telegramm mit einem Steuer-Befehl sowie ein verschlüsseltes Freigabe-Telegramm mit demselben Steuer-Befehl sowie mit einem zur Individualisierung ergänzten Kennzeichen erwartet. Bleibt zumindest eins hiervon aus, ist das Ergebnis der Plausibilitätsprüfung negativ und es wird eine Befehlsweitergabe an die Steuereinheit der Maschine unterbunden, so dass eine Fehlansteuerung der Maschine und damit eine fehlerhafte Aktion beziehungsweise Bewegung eines Aktors der Maschine ausgeschlossen ist. Dann kann beispielsweise eine Information in Form eines Hinweises oder einer Warnung an die Bedienperson ausgegeben werden. Außerdem führt die Individualisierung des Freigabe-Telegramms vorteilhaft dazu, dass eine fehlerbedingte Wiederholung oder Imitierung eines Steuer-Befehls nicht fälschlicherweise im Sinne eines Bestätigungskommandos als Steuer-Befehl eines validen beziehungsweise authentischen Freigabe-Telegramms gewertet werden kann. Ursächlich hierfür ist, dass eine solche Wiederholung oder Imitierung für sich genommen, das heißt ohne ergänztes und insbesondere übereinstimmendes Kennzeichen beziehungsweise ohne Verschlüsselung, von der Empfangseinheit nicht als Bestätigungskommando für den Steuer-Befehl eines Steuer-Telegramms interpretiert beziehungsweise akzeptiert wird. Ein valides beziehungsweise authentisches und von der Empfangseinheit akzeptiertes Freigabe-Telegramm muss also von der Sendeeinheit durch Ergänzung eines entsprechenden Kennzeichens individualisiert und in einer von der Empfangseinheit entschlüsselbaren Weise verschlüsselt worden sein.The resulting advantage is first of all that a secure virtual two-channel connection is achieved and the previously required arrangement of two transmitter and receiver units can be dispensed with. The invention suffices for the presence of a transmitter unit and a receiver unit with a single common transmission channel, since the two control commands or telegrams generated independently of one another by actuating the control element are transmitted between the transmitter unit and the receiver unit via the common transmission channel. As a result, safety with regard to possible false triggering can be ensured in a more cost-effective manner. An essential idea of the invention here is the prior individualization of the release telegram generated and transmitted in addition to the control telegram by supplementing the identifier and the subsequent encryption. In this way, an error-related double transmission of a telegram or control command by the transmitting unit cannot trigger an undesirable machine function, since the receiving unit, as part of the plausibility check, sends an unencrypted control telegram with a control command and an encrypted release telegram with the same control command as well as with a license plate supplemented for individualization. If at least one of these fails, the result of the plausibility check is negative and command forwarding to the machine's control unit is prevented, so that incorrect activation of the machine and thus incorrect action or movement of an actuator of the machine is ruled out. Information in the form of a note or a warning can then be output to the operator, for example. In addition, the individualization of the release telegram advantageously means that an error-related repetition or imitation of a control command cannot be incorrectly evaluated in the sense of a confirmation command as a control command of a valid or authentic release telegram. The reason for this is that such a repetition or imitation taken by itself, i.e. without an added and in particular matching identifier or without encryption, is not interpreted or accepted by the receiving unit as a confirmation command for the control command of a control telegram. A valid or authentic release telegram accepted by the receiving unit must therefore have been individualized by the transmitting unit by adding a corresponding identifier and encrypted in a way that can be decrypted by the receiving unit.

Mit anderen Worten kann das Kennzeichen des Freigabe-Telegramms für eine Art Authentisierung im Sinne eines Identitätsnachweises gegenüber der Empfangseinheit genutzt werden und mittels der Empfangseinheit kann im Rahmen der Plausibilitätsprüfung anhand des Kennzeichens eine Art Authentifizierung im Sinne einer Prüfung der behaupteten Authentisierung erfolgen.In other words, the identifier of the release telegram can be used for a type of authentication in terms of proof of identity to the receiving unit, and the receiving unit can use the identifier as part of the plausibility check to carry out a type of authentication in terms of checking the asserted authentication.

Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens weist die Sendeeinheit der Steuereinrichtung einen Sende-Hauptcontroller sowie einen damit verbundenen Sende-Überwachungscontroller auf. Dabei ist der Sende-Hauptcontroller zur Übermittlung des Steuer-Telegramms sowie des Freigabe-Telegramms eingerichtet. Der Sende-Überwachungscontroller ist zur Ergänzung des Kennzeichens und zur Verschlüsselung zumindest des zu übermittelnden entsprechenden Steuer-Befehls sowie des ergänzten Kennzeichens des Freigabe-Telegramms eingerichtet bevor das verschlüsselte Freigabe-Telegramm dann an den Sende-Hauptcontroller weitergeleitet und von diesem an die Empfangseinheit übermittelt wird. Außerdem weist die Empfangseinheit der Steuereinrichtung einen Empfangs-Hauptcontroller sowie einen damit verbundenen Empfangs-Überwachungscontroller auf. Hierbei ist der Empfangs-Hauptcontroller zum Empfang der von der Sendeeinheit beziehungsweise deren Sende-Hauptcontroller übermittelten Steuer- und Freigabe-Telegramme und zur Übermittlung beziehungsweise Weiterleitung des verschlüsselten Freigabe-Telegramms an den Empfangs-Überwachungscontroller eingerichtet. Der Empfangs-Überwachungscontroller ist zur sich daran anschließenden Entschlüsselung des empfangenen und verschlüsselten Freigabe-Telegramms, insbesondere dessen Steuer-Befehls und Kennzeichens, und zur Plausibilitätsprüfung des empfangenen Freigabe-Telegramms eingerichtet. Sende-Überwachungscontroller und Empfangs-Überwachungscontroller werden auch als Secondary Controller bezeichnet, die ihrem jeweiligen auch als Primary Controller bezeichneten Sende-Hauptcontroller beziehungsweise Empfangs-Hauptcontroller zugeordnet sind. Die eigentliche Verbindung zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit entsteht durch den Übertragungskanal zwischen deren jeweiligen Hauptcontrollern beziehungsweise Primary Controllern. Hierzu sind der Sende-Hauptcontroller und der Empfangs-Hauptcontroller so eingerichtet, dass diese über den Übertragungskanal miteinander korrespondieren können. Mit anderen Worten nutzen die jeweiligen Überwachungscontroller beziehungsweise Secondary Controller die zugehörigen Hauptcontroller beziehungsweise Primary Controller zur Weiterleitung beziehungsweise Übermittlung des jeweiligen Freigabe-Telegramms.According to a particularly preferred development of the basic idea of the invention, the transmission unit of the control device has a main transmission controller and a transmission monitoring controller connected to it. The main transmission controller is responsible for transmitting the set up the control telegram and the release telegram. The transmission monitoring controller is set up to supplement the identifier and to encrypt at least the corresponding control command to be transmitted and the supplemented identifier of the release telegram before the encrypted release telegram is then forwarded to the main transmission controller and is transmitted by it to the receiving unit . In addition, the receiving unit of the control device has a main reception controller and a reception monitoring controller connected to it. In this case, the reception main controller is set up to receive the control and release telegrams transmitted by the transmission unit or its transmission main controller and to transmit or forward the encrypted release telegram to the reception monitoring controller. The reception monitoring controller is set up for the subsequent decryption of the received and encrypted release telegram, in particular its control command and identifier, and for the plausibility check of the received release telegram. Transmission monitoring controllers and reception monitoring controllers are also referred to as secondary controllers, which are assigned to their respective transmission main controller or reception main controller, also referred to as primary controller. The actual connection between the transmitting unit and the receiving unit is created by the transmission channel between their respective main controllers or primary controllers. For this purpose, the sending main controller and the receiving main controller are set up in such a way that they can correspond with one another via the transmission channel. In other words, the respective monitoring controllers or secondary controllers use the associated main controllers or primary controllers to forward or transmit the respective enable telegram.

Aufgrund des vorbeschriebenen Aufbaus ist sichergestellt, dass insbesondere das verschlüsselte Freigabe-Telegramm zwar von dem Empfangs-Hauptcontroller empfangen, allerdings - anders als das Steuer-Telegramm - nicht von diesem interpretiert werden kann. Hierzu ist nur der Empfangs-Überwachungscontroller in der Lage.Due to the structure described above, it is ensured that the encrypted release telegram in particular is indeed received by the receiving main controller, but—unlike the control telegram—cannot be interpreted by it. Only the reception supervisory controller can do this.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist sowohl in der Sendeeinheit als auch in der Empfangseinheit eine identische Bildungsvorschrift hinterlegt. Die Bildungsvorschrift ist seitens der Sendeeinheit vorzugsweise ausschließlich in deren Sende-Überwachungscontroller und seitens der Empfangseinheit vorzugsweise ausschließlich in deren Empfangs-Überwachungscontroller hinterlegt beziehungsweise integriert. Gemäß der Bildungsvorschrift kann in der Sendeeinheit das zu ergänzende Kennzeichen als eindeutiges Kennzeichen generiert werden und auch die Verschlüsselung erfolgen. In der Empfangseinheit kann dann gemäß derselben Bildungsvorschrift die Entschlüsselung erfolgen und zur Plausibilitätsprüfung des empfangenen Freigabe-Telegramms das von der Empfangseinheit, insbesondere von deren Empfangs-Überwachungscontroller, erwartete Kennzeichen generiert werden. Die Bildungsvorschrift kann hierbei bezüglich der Individualisierung einen Algorithmus zur Bildung von eindeutigen Transaktionsnummern - kurz: TAN - beinhalten, die als eindeutige Kennzeichen generiert werden und zusammen mit dem Steuer-Befehl des Freigabe-Telegramms der Verschlüsselung unterzogen werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass ein und dasselbe Kennzeichen in vorgegebenen Zeitintervallen, beispielsweise täglich, oder generell nur einmal nach Art eines Einmalkennworts verwendet wird und somit ein eindeutiges Kennzeichen beispielsweise in Form einer eindeutigen Transaktionsnummer ist. Auch kann die Bildungsvorschrift einen Kodierschlüssel oder einen als Kodierschlüssel dienenden Algorithmus beinhalten, um die Verschlüsselung beziehungsweise Entschlüsselung vorzunehmen. Hierbei kann die Verschlüsselung beispielsweise mittels AES128-Verschlüsselung erfolgen.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, an identical formation rule is stored both in the transmitting unit and in the receiving unit. On the part of the transmitting unit, the formation specification is preferably stored or integrated exclusively in its transmission monitoring controller and on the part of the receiving unit, preferably exclusively in its receiving monitoring controller. According to the formation regulation, the identifier to be supplemented can be generated as a unique identifier in the transmitter unit and the encryption can also take place. The decryption can then take place in the receiving unit according to the same formation specification and the identifier expected by the receiving unit, in particular by its receiving monitoring controller, can be generated for the plausibility check of the received release telegram. With regard to individualization, the formation specification can contain an algorithm for forming unique transaction numbers—abbreviated to TAN—which are generated as unique identifiers and are subjected to encryption together with the control command of the release telegram. It can be provided that one and the same identifier is used at predetermined time intervals, for example daily, or generally only once in the manner of a one-time password and is therefore a unique identifier, for example in the form of a unique transaction number. The formation specification can also contain a coding key or an algorithm serving as a coding key in order to carry out the encryption or decryption. In this case, the encryption can take place, for example, using AES128 encryption.

Da nur die beiden Secondary Controller, das heißt der Sende-Überwachungscontroller und der Empfangs-Überwachungscontroller, Kenntnis von der Bildungsvorschrift zur Ver- und Entschlüsselung sowie zur Individualisierung mittels eines entsprechenden eindeutigen Kennzeichens, insbesondere Transaktionsnummer, und deren Überprüfung haben, können die Freigabe-Telegramme insbesondere von keinem der Primary Controller beziehungsweise Hauptcontroller interpretiert oder imitiert werden. Insbesondere dadurch, dass die Kennzeichen als eindeutige Kennzeichen generiert werden können, wird in diesem Zusammenhang erreicht, dass ein und derselbe Steuer-Befehl, beispielsweise „Senken“ oder „Heben“, in jedem verschlüsselten Freigabe-Telegramm für die Hauptcontroller unterschiedlich und somit innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls oder generell nie identisch aussieht, obwohl der eigentliche Befehlsinhalt identisch ist. Die Freigabe-Telegramme werden also insbesondere durch das ergänzte eindeutige Kennzeichen in einer für die Hauptcontroller nicht nachvollziehbaren Weise umcodiert und stellen für diese lediglich nicht interpretierbare Binärdaten zum Routen dar. Hierdurch ist die Gefahr eines sogenannten „Single Point of Failure“ ausgeschlossen, durch welchen beispielsweise aufgrund eines systematischen Fehlers in der Software des Hauptcontrollers, beispielsweise durch einen Queue Verwaltungsfehler, unbeabsichtigt und somit fehlerhaft Freigabe-Telegramme mit Steuer-Befehlen imitiert werden könnten. Dies würde das durch Betätigung des Bedienelements voneinander unabhängige Erzeugen von Telegrammen mit demselben Steuer-Befehl aushebeln, das für eine zweikanalige beziehungsweise virtuelle zweikanalige Sicherheitsarchitektur erforderlich ist.Since only the two secondary controllers, i.e. the sending monitoring controller and the receiving monitoring controller, are aware of the formation rule for encryption and decryption and for individualization by means of a corresponding unique identifier, in particular transaction number, and their verification, the release telegrams in particular not interpreted or imitated by any of the primary controllers or main controllers. In particular, because the identifiers can be generated as unique identifiers, it is achieved in this context that one and the same control command, for example "lower" or "raise", is used differently in each encrypted release telegram for the main controller and thus within the specified time interval or generally never looks identical, although the actual command content is identical. The release telegrams are therefore recoded in particular by the added unique identifier in a way that the main controller cannot understand and only represent binary data for routing that cannot be interpreted by them unintentional due to a systematic error in the software of the main controller, for example due to a queue management error and thus incorrect release telegrams with control commands could be imitated. This would eliminate the mutually independent generation of telegrams with the same control command by actuating the control element, which is required for a two-channel or virtual two-channel security architecture.

In vorteilhafter Weise ist außerdem vorgesehen, dass die Empfangseinheit eingerichtet ist, um auf Basis der Plausibilitätsprüfung des jeweiligen empfangenen Freigabe-Telegramms ein Signal an die Steuereinheit der Maschine auszugeben, das die durch Betätigung des Bedienelements gewünschte Funktion der Maschine, insbesondere Bewegung eines Aktors der Maschine, auslöst, sofern der in dem von der Empfangseinheit empfangenen Steuer-Telegramm enthaltene Steuer-Befehl und der in dem von der Empfangseinheit empfangenen Freigabe-Telegramm enthaltene entschlüsselte Steuer-Befehl sowie das von der Empfangseinheit empfangene entschlüsselte Kennzeichen und das von der Empfangseinheit erwartete Kennzeichen übereinstimmen. Bei einem negativen Ergebnis der Plausibilitätsprüfung, das heißt insbesondere wenn die beiden Steuer-Befehle nicht identisch sind oder das empfangene entschlüsselte Kennzeichen nicht dem erwarteten Kennzeichen entspricht, erfolgt kein Auslösen einer Funktion der Maschine. Auch das Signal an die Steuereinheit wird von der Empfangseinheit vorzugsweise redundant übermittelt, wofür die zumindest zweikanalige Verbindung zwischen der Empfangseinheit und der Steuereinheit vorgesehen ist. Dadurch kann in besonders sicherer Weise eine durchgehende Zweikanaligkeit zwischen dem Bedienelement und der hierüber angesteuerten Steuereinheit realisiert werden, wobei die Zweikanaligkeit zwischen dem Bedienelement und der Empfangseinheit wie oben beschrieben zumindest teilweise virtuell ausgebildet ist und zwischen der Empfangseinheit und der Steuereinheit physisch beispielsweise durch eine mehradrige Kabelverbindung ausgebildet sein kann.Advantageously, it is also provided that the receiving unit is set up to output a signal to the control unit of the machine on the basis of the plausibility check of the respective received release telegram, which signal the machine function desired by actuating the operating element, in particular movement of an actuator of the machine , triggers if the control command contained in the control telegram received by the receiving unit and the decrypted control command contained in the release telegram received by the receiving unit and the decrypted identifier received by the receiving unit and the identifier expected by the receiving unit match . If the result of the plausibility check is negative, that is to say in particular if the two control commands are not identical or the decrypted identifier received does not correspond to the expected identifier, no function of the machine is triggered. The signal to the control unit is also preferably transmitted redundantly by the receiving unit, for which purpose the at least two-channel connection between the receiving unit and the control unit is provided. As a result, a continuous two-channel system between the operating element and the control unit actuated by it can be implemented in a particularly reliable manner, with the two-channel system between the operating element and the receiving unit being at least partially virtual, as described above, and physically between the receiving unit and the control unit, for example by means of a multi-wire cable connection can be trained.

Als besonders vorteilhaft sieht die Erfindung die Nutzung einer drahtlosen Übertragung der Telegramme an, insbesondere mittels Funk. Hierzu können die Sendeeinheit und die Empfangseinheit in bevorzugter Weise für eine drahtlose Übermittlung der Steuer-Telegramme und der Freigabe-Telegramme über den Übertragungskanal ausgebildet sein. Insbesondere bei der drahtlosen Datenübertragung treten die Vorteile der Erfindung auch in Bezug auf etwaige drahtlose Fremdsignale in Erscheinung. Mangels entsprechender Verschlüsselung und Kennzeichen nehmen derartige Fremdsignale keinen Einfluss auf die Empfangseinheit und werden entsprechend ignoriert.The invention considers the use of wireless transmission of the telegrams, in particular by radio, to be particularly advantageous. For this purpose, the transmission unit and the reception unit can preferably be designed for wireless transmission of the control telegrams and the release telegrams via the transmission channel. Particularly in the case of wireless data transmission, the advantages of the invention also appear in relation to any wireless external signals. In the absence of appropriate encryption and identifiers, such external signals have no effect on the receiving unit and are accordingly ignored.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement zwei durch Betätigung des Bedienelements manipulierbare Schaltmittel besitzt. Die hierdurch erfolgende Manipulation der beiden Schaltmittel können zeitgleich oder nacheinander das Steuer-Telegramm und das Freigabe-Telegramm erzeugt werden. Ein möglicher Defekt eines dieser Schaltmittel bewirkt keinerlei Auslösen einer Maschinenfunktion, da es dann entweder an der Übermittlung eines Steuer-Telegramms oder eines zugehörigen Freigabe-Telegramms mangelt. Auch ein Telegramm, das aufgrund des Defektes eines Schaltmittels übermittelt wird, wird entsprechend ignoriert, da es kein passendes Steuer- oder Freigabe-Telegramm gibt, welches von der Empfangseinheit empfangen werden könnte. Hiernach wäre der Empfang eines einzelnen Telegramms nicht plausibel und könnte, beispielsweise in Form eines Hinweises oder Signals an die Bedienperson, als Defekt und/oder Fehler eingestuft werden. In jedem Fall würde eine Befehlsweiterleitung an die Steuereinheit der Maschine dann unterbunden.In addition, it is proposed that the control element has two switching means that can be manipulated by actuating the control element. The resulting manipulation of the two switching means can generate the control telegram and the release telegram at the same time or one after the other. A possible defect in one of these switching means does not cause any machine function to be triggered, since either a control telegram or an associated release telegram is then not transmitted. A telegram that is transmitted due to a defect in a switching means is correspondingly ignored, since there is no suitable control or release telegram that could be received by the receiving unit. According to this, the receipt of an individual telegram would not be plausible and could be classified as a defect and/or error, for example in the form of a notice or signal to the operator. In any case, command forwarding to the machine's control unit would then be prevented.

Das Bedienelement kann selbst als Schaltmittel ausgebildet sein und/oder wenigstens ein solches Schaltmittel enthalten. Bei den Schaltmitteln kann es sich grundsätzlich um konventionelle, mechanisch zu betätigende physische Schaltmittel handeln, wie etwa federnd gelagerte Taster beziehungsweise Drucktaster, Dreh- oder Schieberegler und einrastende oder nicht einrastende Schalter. Vermehrt werden auch Bedienelemente in Form von Bedienfeldern eingesetzt, die mindestens eine berührungssensitive Oberfläche aufweisen, wie beispielsweise einen Touchscreen, dessen Berührung dann die Erzeugung und Übermittlung entsprechender Telegramme bewirken kann.The control element itself can be designed as a switching means and/or contain at least one such switching means. In principle, the switching means can be conventional, mechanically actuated physical switching means, such as spring-loaded buttons or pushbuttons, rotary or sliding controls and latching or non-latching switches. Operating elements in the form of control panels are also being used to an increasing extent, which have at least one touch-sensitive surface, such as a touch screen, which can then be touched to generate and transmit corresponding telegrams.

Besonders bevorzugt können das erste und zweite Schaltmittel jeweils mechanische Schalter sein, insbesondere Taster. Alternativ hierzu kann es sich bei dem zweiten Schaltmittel um einen, insbesondere analogen, Näherungssensor handeln. Bei dem Näherungssensor kann es sich beispielsweise um einen bevorzugten Hall Sensor handeln, der mit einem beispielsweise an einem Stößel des Bedienelements angeordneten Magneten korrespondieren kann. Anders als bei Schaltern oder Tastern erzeugt der Näherungssensor ein mit zunehmender Verlagerung des Bedienelements proportional zunehmendes beziehungsweise ansteigendes, insbesondere linear ansteigendes, Analogsignal. Weitere Alternativen werden in solchen Schaltmitteln gesehen, deren Betrieb eine Krafterfassung oder optische Messung der Lichtstärke vorsehen.Particularly preferably, the first and second switching means can each be mechanical switches, in particular buttons. As an alternative to this, the second switching means can be a proximity sensor, in particular an analog one. The proximity sensor can be a preferred Hall sensor, for example, which can correspond to a magnet arranged, for example, on a plunger of the operating element. In contrast to switches or buttons, the proximity sensor generates an analog signal that increases or rises proportionally with increasing displacement of the operating element, in particular linearly rising. Further alternatives are seen in such switching means, the operation of which provides for force detection or optical measurement of the light intensity.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung kann wenigstens einer der Hauptcontroller beziehungsweise Primary Controller, das heißt der Sende- beziehungsweise Empfangs-Hauptcontroller, über mindestens eine serielle Schnittstelle mit dem zugehörigen Überwachungscontroller beziehungsweise Secondary Controller, das heißt mit dem Sende- beziehungsweise Empfangs-Überwachungscontroller, verbunden sein. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung sowie Trennung der korrespondierenden Haupt- und Überwachungscontroller.According to a preferred development of the control device according to the invention, at least one of the main controllers or primary controllers, ie the transmission relationship wise reception main controller, via at least one serial interface with the associated monitoring controller or secondary controller, that is connected to the transmission or reception monitoring controller. This allows easy connection and disconnection of the corresponding main and supervisory controllers.

Weiterhin ist die Erfindung auf ein System zum Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, gerichtet. Das erfindungsgemäße System umfasst eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung sowie ein Bedienteil, das die Sendeeinheit und deren Bedienelement umfasst. Die bereits zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung erläuterten Vorteile gelten für das erfindungsgemäße System entsprechend.Furthermore, the invention is aimed at a system for operating a machine, in particular a hoist or crane. The system according to the invention includes a control device according to the invention as well as an operating part, which includes the transmitter unit and its operating element. The advantages already explained above in connection with the control device according to the invention apply correspondingly to the system according to the invention.

Weiterhin ist die Erfindung auf eine Maschine gerichtet, insbesondere ein Hebezeug oder einen Kran, die mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und/oder einem erfindungsgemäßen Systems zum, insbesondere drahtlosen, Bedienen der Maschine versehen ist. Die oben genannten Vorteile gelten für eine derartige Maschine entsprechend.Furthermore, the invention is aimed at a machine, in particular a hoist or a crane, which is provided with a control device according to the invention and/or a system according to the invention for operating the machine, in particular wirelessly. The advantages mentioned above apply accordingly to such a machine.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren zum Bedienen einer Maschine, insbesondere eines Hebezeugs oder Krans, mit einer Steuereinrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Empfangseinheit, die mit einer Steuereinheit der Maschine verbunden ist, sowie eine Sendeeinheit aufweist, die mit mindestens einem Bedienelement verbunden und zur Erzeugung und Übermittlung von Telegrammen mit Steuer-Befehlen an die Empfangseinheit eingerichtet ist, dadurch verbessert, dass durch eine Betätigung des Bedienelements sowohl ein Steuer-Telegramm mit einem Steuer-Befehl als auch ein Freigabe-Telegramm mit demselben Steuer-Befehl erzeugt und über einen gemeinsamen Übertragungskanal von der Sendeeinheit an die Empfangseinheit übermittelt wird, das Freigabe-Telegramm vor seiner Übermittlung mittels der Sendeeinheit um ein Kennzeichen ergänzt wird sowie zumindest der Steuer-Befehl und das Kennzeichen des Freigabe-Telegramms verschlüsselt werden und mittels der Empfangseinheit das jeweilige empfangene verschlüsselte Freigabe-Telegramm entschlüsselt und einer Plausibilitätsprüfung unterzogen wird, wobei geprüft wird, ob das empfangene Freigabe-Telegramm ein, insbesondere mit einem von der Empfangseinheit erwarteten Kennzeichen übereinstimmendes, Kennzeichen enthält und ob der in dem empfangenen Freigabe-Telegramm enthaltene Steuer-Befehl mit dem in dem empfangenen Steuer-Telegramm enthaltenen Steuer-Befehl übereinstimmt.According to the invention, there is also a method for operating a machine, in particular a hoist or crane, with a control device, in particular according to one of the preceding claims, which has a receiving unit which is connected to a control unit of the machine and a transmitting unit which is connected to at least one operating element is connected and set up for generating and transmitting telegrams with control commands to the receiving unit, improved in that both a control telegram with a control command and a release telegram with the same control command are generated by actuating the control element and is transmitted from the transmitter unit to the receiver unit via a common transmission channel, the release telegram is supplemented by an identifier before it is transmitted by the transmitter unit, and at least the control command and the identifier of the release telegram are encrypted and sent by the receiver unit t the respective received encrypted release telegram is decrypted and subjected to a plausibility check, it being checked whether the received release telegram contains an identifier, in particular one that corresponds to an identifier expected by the receiving unit, and whether the control contained in the received release telegram -Command matches the control command contained in the received control telegram.

Nach einer bevorzugten Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass gemäß einer Bildungsvorschrift das zu ergänzende Kennzeichen als eindeutiges Kennzeichen generiert wird und die Verschlüsselung erfolgt, und dass gemäß derselben Bildungsvorschrift die Entschlüsselung erfolgt und zur Plausibilitätsprüfung des empfangenen Freigabe-Telegramms das insbesondere von der Empfangseinheit erwartete Kennzeichen generiert wird. Die Bildungsvorschrift ist hierbei vorzugsweise sowohl in der Sendeeinheit als auch in der Empfangseinheit und hierbei insbesondere in deren jeweiligem Überwachungscontroller beziehungsweise Secondary Controller hinterlegt.According to a preferred further development of the method according to the invention, it is provided that, according to a formation rule, the identifier to be supplemented is generated as a unique identifier and the encryption takes place, and that according to the same formation rule, the decryption takes place and, for the plausibility check of the received release telegram, that which is expected in particular from the receiving unit indicator is generated. In this case, the formation specification is preferably stored both in the transmission unit and in the reception unit and in this case in particular in their respective monitoring controller or secondary controller.

Vorteilhaft kann außerdem vorgesehen sein, dass von der Empfangseinheit auf Basis der Plausibilitätsprüfung des jeweiligen empfangenen Freigabe-Telegramms ein Signal an die Steuereinheit der Maschine ausgegeben wird, das die durch Betätigung des Bedienelements gewünschte Funktion der Maschine auslöst, sofern der in dem empfangenen Steuer-Telegramm enthaltene Steuer-Befehl und der in dem empfangenen Freigabe-Telegramm enthaltene entschlüsselte Steuer-Befehl sowie das empfangene entschlüsselte Kennzeichen und das erwartete Kennzeichen übereinstimmen. Wie oben bereits erwähnt, wird bei negativem Ergebnis der Plausibilitätsprüfung keine Funktion der Maschine ausgelöst.Provision can also advantageously be made for the receiving unit to output a signal to the control unit of the machine on the basis of the plausibility check of the respective release telegram received, which signal triggers the machine function desired by actuating the operating element, provided that the signal in the received control telegram contained control command and contained in the received release message decrypted control command and the received decrypted identifier and the expected identifier match. As already mentioned above, no function of the machine is triggered if the result of the plausibility check is negative.

Besonders bevorzugt können die Steuer-Telegramme sowie die individualisierten und verschlüsselten Freigabe-Telegramme drahtlos über den Übertragungskanal übermittelt werden, insbesondere mittels Funk.The control telegrams and the individualized and encrypted release telegrams can particularly preferably be transmitted wirelessly via the transmission channel, in particular by radio.

Im Übrigen ergeben sich die oben genannten Vorteile entsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren.Otherwise, the advantages mentioned above also result correspondingly for the method according to the invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zum Bedienen einer Maschine und
2 eine schematische Darstellung des Systems aus 1 in einer alternativen Ausgestaltung.

An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the following description. Show it:

1 a schematic representation of a system according to the invention for operating a machine and
2 a schematic representation of the system 1 in an alternative configuration.

Die 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen Systems 1 zum Bedienen einer hier nicht näher gezeigten Maschine in einer schematischen Darstellung. Bei der Maschine kann es sich insbesondere um ein Hebezeug, beispielsweise einen Seilzug oder einen Kettenzug, oder um einen Kran mit einem entsprechenden Hebezeug handeln. Das System 1 weist eine Steuereinrichtung 2 sowie ein Bedienteil 3 auf. Das Bedienteil 3 umfasst eine Sendeeinheit 4 sowie ein mit der Sendeeinheit 4 verbundenes Bedienelement 5, bei denen es sich um Teile der Steuereinrichtung 2 handelt. Vorliegend ist das Bedienelement 5 als Taster ausgeführt, welcher einen teilweise redundanten Aufbau mit zwei durch manuelle Betätigung des Bedienelements 5 manipulierbaren Schaltmitteln 5a, 5b besitzt. Weiterhin umfasst die Steuereinrichtung 2 des Steuerungssystems 1 eine Empfangseinheit 6, die über eine schematisch dargestellte zumindest zweikanalige Verbindung 7, beispielsweise in Form einer mehradrigen Kabelverbindung, mit einer Steuereinheit 8 der Maschine zweikanalig verbunden ist. Durch Betätigung des Bedienelements 5 kann dann mittels der Steuereinheit 8 ein Aktor der Maschine, im Falle eines Hebezeugs oder Krans beispielsweise dessen Hubwerk und/oder Kranfahrwerke, und angesteuert und deren entsprechende Bewegung ausgelöst werden.the 1 shows an exemplary structure of a system 1 according to the invention for operating a machine not shown here in a schematic representation. The machine can in particular be a hoist, for example a cable hoist or a chain hoist, or a crane with a corresponding hoist. The system 1 has a control device 2 and a control panel 3. The operating part 3 comprises a transmission unit 4 and a control element 5 connected to the transmission unit 4 , which are parts of the control device 2 . In the present case, the control element 5 is designed as a button, which has a partially redundant structure with two switching means 5a, 5b that can be manipulated by manually actuating the control element 5. Furthermore, the control device 2 of the control system 1 comprises a receiving unit 6, which is connected in two channels to a control unit 8 of the machine via a diagrammatically illustrated at least two-channel connection 7, for example in the form of a multi-wire cable connection. By actuating the operating element 5, an actuator of the machine, in the case of a hoist or crane, for example, its hoist and/or crane carriage, can then be activated by means of the control unit 8 and the corresponding movement can be triggered.

Bei dem mit Bezug auf die Darstellung in 1 links gelegenen ersten Schaltmittel 5a und beim demgegenüber rechts gelegenen zweiten Schaltmittel 5b handelt es sich vorliegend um jeweils einen mechanischen Schalter. Erkennbar sind beide Schaltmittel 5a, 5b vorliegend über ein mechanisches Verbindungsmittel 5c miteinander gekoppelt. Hierdurch ist es möglich, diese mittels einer einzelnen auf einen Betätigungsteil 5d des Bedienelements 5 ausübbaren Kraft F gleichzeitig oder nacheinander manuell zu betätigen.In the case of the representation in 1 The first switching means 5a on the left and the second switching means 5b on the right, on the other hand, are each a mechanical switch in the present case. It can be seen that both switching means 5a, 5b are coupled to one another in the present case via a mechanical connecting means 5c. This makes it possible to manually actuate these simultaneously or sequentially by means of a single force F that can be exerted on an actuating part 5d of the operating element 5 .

Die Sendeeinheit 4 besitzt zwei Mikrocontroller in Form eines Sende-Hauptcontrollers 4a und eines Sende-Überwachungscontrollers 4b, die über eine serielle Schnittstelle 4c miteinander verbunden sind. Auch die Empfangseinheit 6 umfasst zwei Mikrocontroller, die als Empfangs-Hauptcontrollers 6a und Empfangs-Überwachungscontrollers 6b über eine weitere ebenfalls serielle Schnittstelle 6c miteinander verbunden sind. Die beiden Hauptcontroller 4a, 6a sind über einen hier beispielhaft drahtlosen Übertragungskanal K miteinander verbindbar. Auf diese Weise kann die Sendeeinheit 4 über ihren Sende-Hauptcontroller 4a über Funk mit dem Empfangs-Hauptcontroller 6a der Empfangseinheit 6 korrespondieren. Alternativ kann der Übertragungskanal K auch als Kabelverbindung ausgebildet sein.The transmission unit 4 has two microcontrollers in the form of a main transmission controller 4a and a transmission monitoring controller 4b, which are connected to one another via a serial interface 4c. The receiving unit 6 also includes two microcontrollers, which are connected to one another as the main receiving controller 6a and the receiving monitoring controller 6b via a further, likewise serial interface 6c. The two main controllers 4a, 6a can be connected to one another via a wireless transmission channel K, which is used here as an example. In this way, the transmission unit 4 can communicate with the reception main controller 6a of the reception unit 6 via its transmission main controller 4a by radio. Alternatively, the transmission channel K can also be designed as a cable connection.

Die Sendeeinheit 4 ist dazu eingerichtet, einzelne Telegramme S, F zu erzeugen und über den gemeinsamen Übertragungskanal K an die Empfangseinheit 6 zu übermitteln. Die Telegramme S, F umfassen jeweils einen Steuer-Befehl gleicher Bedeutung, der durch Betätigen des Bedienelements 5 ausgelöst wird. Mögliche Steuer-Befehle sind beispielsweise „Heben“, „Senken“, „Kranfahrt rechts“, „Kranfahrt links“, „Katzfahrt rechts“ oder „Katzfahrt links“. Aufgrund des redundanten Aufbaus des Bedienelements 5 steuert dabei das linke Schaltmittel 5a den Sende-Hauptcontroller 4a über eine, beispielsweise kabelgebundene, Verbindung 9a an, woraufhin dieser ein Steuer-Telegramm S mit einem entsprechenden Steuer-Befehl erzeugt. Gleichzeitig oder anschließend steuert das rechte Schaltmittel 5b den Sende-Überwachungscontroller 4b über eine weitere, beispielsweise kabelgebundene, Verbindung 9b an, der daraufhin ein Freigabe-Telegramm F mit demselben Steuer-Befehl erzeugt.The sending unit 4 is set up to generate individual telegrams S, F and to transmit them to the receiving unit 6 via the common transmission channel K. The telegrams S, F each include a control command with the same meaning, which is triggered by actuating the operating element 5 . Possible control commands are, for example, "lift", "lower", "crane travel right", "crane travel left", "trolley travel right" or "trolley travel left". Due to the redundant structure of the operating element 5, the left-hand switching means 5a controls the main transmission controller 4a via a connection 9a, for example a wired one, whereupon the latter generates a control telegram S with a corresponding control command. At the same time or subsequently, the right switching means 5b controls the transmission monitoring controller 4b via a further, for example wired, connection 9b, which then generates a release telegram F with the same control command.

Im Gegensatz zu dem Steuer-Telegramm S wird das durch den Sende Überwachungscontroller 4b erzeugte und über die serielle Schnittstelle 4c an den Sende-Hauptcontroller 4a weitergeleitete Freigabe-Telegramm F vor seiner Übermittlung an die Empfangseinheit 6 zunächst durch Ergänzung eines Kennzeichens individualisiert und anschließend verschlüsselt. Hierzu ist eine geeignete feste Bildungsvorschrift B in dem Sende-Überwachungscontroller 4b integriert, um auf deren Basis das Freigabe-Telegramm F mit einer eindeutigen Transaktionsnummer im Sinne einer Ist-TAN auszustatten und diese dann gemeinsam mit dem Steuer-Befehl des Freigabe-Telegramms F mit einem gemäß der Bildungsvorschrift B gebildeten Kodierschlüssel zu verschlüsseln. Besagte Bildungsvorschrift B ist auch seitens der Empfangseinheit 6 vorhanden, wo sie ausschließlich in dem Empfangs-Überwachungscontrollers 6b integriert ist.In contrast to the control telegram S, the release telegram F generated by the transmission monitoring controller 4b and forwarded to the main transmission controller 4a via the serial interface 4c is first individualized by adding an identifier and then encrypted before it is transmitted to the receiving unit 6. For this purpose, a suitable fixed formation rule B is integrated in the transmission monitoring controller 4b in order to provide the release telegram F with a unique transaction number in the sense of an actual TAN on the basis of this and then together with the control command of the release telegram F to encrypt a coding key formed in accordance with formation rule B. Said formation regulation B is also present on the part of the reception unit 6, where it is exclusively integrated in the reception monitoring controller 6b.

Im Ergebnis wird das individualisierte und anschließend verschlüsselte und Freigabe-Telegramm F zwar von dem Empfangs-Hauptcontroller 6a der Empfangseinheit 6 empfangen, allerdings nicht interpretiert und sodann über die serielle Schnittstelle 6c an den Empfangs Überwachungscontroller 6b weitergeleitet. Hier erst wird das Freigabe-Telegramm F mit Hilfe des gemäß der dort hinterlegten Bildungsvorschrift B gebildeten Kodierschlüssels entschlüsselt und einer Plausibilitätsprüfung unterzogen. Im Rahmen der Plausibilitätsprüfung wird das im Freigabe-Telegramm F jeweils enthaltene eindeutige Kennzeichen, vorliegend also die Transaktionsnummer beziehungsweise Ist TAN, mit einem gemäß der Bildungsvorschrift B generierten erwarteten Kennzeichen, vorliegend also mit einer erwarteten Transaktionsnummer im Sinne einer Soll-TAN, verglichen wird. Stimmen die empfangene Transaktionsnummer beziehungsweise Ist-TAN und die erwartete Transaktionsnummer beziehungsweise Soll-TAN überein, wird das Freigabe-Telegramm F als eindeutig und insofern authentisch eingestuft. Sofern außerdem die in dem Steuer-Telegramm S und dem entschlüsselten Freigabe-Telegramm F enthaltenen Steuer-Befehle übereinstimmen, wird ein Signal an die Steuereinheit 8 der Maschine auszugeben, das die durch Betätigung des Bedienelements 5 gewünschte Funktion der Maschine, insbesondere Bewegung eines Aktors der Maschine, auslöst.As a result, the individualized and then encrypted and release telegram F is received by the main reception controller 6a of the reception unit 6, but is not interpreted and then forwarded to the reception monitoring controller 6b via the serial interface 6c. Only here is the release telegram F decrypted using the coding key formed according to the formation rule B stored there and subjected to a plausibility check. As part of the plausibility check, the unique identifier contained in the release telegram F, in this case the transaction number or actual TAN, is compared with an expected identifier generated in accordance with formation rule B, in this case with an expected transaction number in the sense of a target TAN. If the received transaction number or actual TAN and the expected transaction number or desired TAN match, the release telegram F is classified as unique and to this extent authentic. If, in addition, the control commands contained in the control telegram S and the decrypted release telegram F match, a signal is output to the control unit 8 of the machine, which is desired by actuating the operating element 5 Function of the machine, in particular movement of an actuator of the machine triggers.

2 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Systems 1 aus 1 in einer weiteren schematischen Darstellung. Hierin weist das Bedienteil 3 insgesamt zwei Bedienelemente 50, 60 auf, von denen ein erstes Bedienelemente 50 beispielsweise einen Steuer-Befehl für die Funktion „Heben“ und ein zweites Bedienelemente 60 beispielsweise einen Steuer-Befehl für die Funktion „Senken“ einer ein Hebezeug umfassenden Maschine bewirkt. Der jeweils redundante Aufbau der Bedienelemente 50, 60 sieht vor, dass jedes Bedienelemente 50, 60 ein mechanisches Schaltmittel 50a, 60a sowie ein berührungsloses Schaltmittel 50b, 60b umfasst. Die berührungslosen Schaltmittel 50b, 60b weisen jeweils einen Näherungssensor 51a, 61a auf, der mit einem zugehörigen Magnetelement 51b, 61b korrespondiert. 2 shows an alternative embodiment of the system 1 from 1 in another schematic representation. Here, the operating part 3 has a total of two operating elements 50, 60, of which a first operating element 50, for example, a control command for the “lift” function and a second operating element 60, for example, a control command for the “lowering” function of a hoist machine causes. The respective redundant structure of the operating elements 50, 60 provides that each operating element 50, 60 includes a mechanical switching means 50a, 60a and a non-contact switching means 50b, 60b. The non-contact switching means 50b, 60b each have a proximity sensor 51a, 61a, which corresponds to an associated magnetic element 51b, 61b.

Mittels einer auf das Betätigungsteil 50d des ersten Bedienelements 50 ausübbaren Kraft F1 steuert dessen mechanisches Schaltmittel 50a über die Verbindung 90a den Sende-Hauptcontroller 4a an. Gleichzeitig oder anschließend steuert das berührungslose Schaltmittel 50b den Sende-Überwachungscontroller 4b an. Ursächlich hierfür ist das mit dem Betätigungsteil 50d gekoppelte Magnetelement 51b, welches dabei in Richtung des zugehörigen Näherungssensor 51a verlagert wird. Sobald das mit zunehmender Annäherung des Magnetelements 51b an den Näherungssensor 51a in seiner Stärke ansteigende Sensorsignal einen festgelegten Schwellenwert erreicht oder übersteigt, wird ein entsprechendes Signal zur Ansteuerung des Sende-Überwachungscontrollers 4b über die Verbindung 90b an den Sende Überwachungscontroller 4b übermittelt. Das Steuer-Telegramm S und das Freigabe-Telegramm F werden so in der bereits bezüglich der 1 beschriebenen Weise von der Sendeeinheit 4 erzeugt und an die Empfangseinheit 6 übermittelt, wo sie nach der Entschlüsselung und positiver Plausibilitätsprüfung die gewünschte Funktion auslösen, beispielsweise das „Heben“ des Krans.By means of a force F1 that can be exerted on the actuating part 50d of the first operating element 50, its mechanical switching means 50a controls the main transmission controller 4a via the connection 90a. At the same time or subsequently, the contactless switching means 50b controls the transmission monitoring controller 4b. The reason for this is the magnetic element 51b coupled to the actuating part 50d, which is displaced in the direction of the associated proximity sensor 51a. As soon as the sensor signal, which increases in strength as magnetic element 51b approaches proximity sensor 51a, reaches or exceeds a specified threshold value, a corresponding signal for actuating transmission monitoring controller 4b is transmitted via connection 90b to transmission monitoring controller 4b. The control telegram S and the release telegram F are already in relation to the 1 generated in the manner described by the transmitter unit 4 and transmitted to the receiver unit 6, where, after decryption and a positive plausibility check, they trigger the desired function, for example the "lifting" of the crane.

Die Ausführungen zu dem ersten Bedienelement 50 gelten für das zweite Bedienelement 60 entsprechend, bei dem durch eine auf das Betätigungsteil 60d ausübbare Kraft F2 dessen mechanisches Schaltmittel 60a in gleicher Weise über die Verbindung 91a den Sende Hauptcontroller 4a ansteuert. Durch die Verlagerung des mit dem Betätigungsteil 60d gekoppelten Magnetelements 61b in Richtung des zugehörigen Näherungssensors 61a wird gleichzeitig oder im Anschluss über die Verbindung 91b der Sende-Überwachungscontroller 4b angesteuert.The explanations for the first operating element 50 apply correspondingly to the second operating element 60, in which the mechanical switching means 60a of the actuating part 60d is actuated by a force F2 that can be exerted on the actuating part 60d in the same way via the connection 91a to the main transmit controller 4a. By shifting the magnetic element 61b coupled to the actuating part 60d in the direction of the associated proximity sensor 61a, the transmission monitoring controller 4b is controlled at the same time or subsequently via the connection 91b.

Im Übrigen gelten die Ausführungen zu 1 für die in 2 dargestellte Ausführungsform entsprechend.Otherwise, the statements apply 1 for the inside 2 embodiment shown accordingly.

BezugszeichenlisteReference List

11: Systemsystem
22: Steuereinrichtungcontrol device
33: Bedienteilcontrol panel
44: Sendeeinheittransmitter unit
4a4a: Sende HauptcontrollerSend main controller
4b4b: Sende ÜberwachungscontrollerSend monitoring controller
4c4c: serielle Schnittstelleserial interface
55: Bedienelementcontrol element
5a5a: erstes Schaltmittel, mechanischfirst switching means, mechanical
5b5b: zweites Schaltmittel, mechanischsecond switching means, mechanical
5c5c: mechanisches Verbindungsmittelmechanical fastener
5d5d: Betätigungsteiloperating part
66: Empfangseinheitreceiving unit
6a6a: Empfangs HauptcontrollerReceive main controller
6b6b: Empfangs ÜberwachungscontrollerReception monitoring controller
6c6c: serielle Schnittstelleserial interface
77: Kabelverbindungcable connection
88th: Steuereinheitcontrol unit
9a9a: Verbindungconnection
9b9b: Verbindungconnection
5050: erstes Bedienelementfirst control
50a50a: erstes Schaltmittel, mechanischfirst switching means, mechanical
50b50b: zweites Schaltmittel, berührungslossecond switching means, non-contact
50d50d: Betätigungsteiloperating part
51a51a: Näherungssensorproximity sensor
51b51b: Magnetelementmagnetic element
6060: zweites Bedienelementsecond control
60a60a: erstes Schaltmittel, mechanischfirst switching means, mechanical
60b60b: zweites Schaltmittel, berührungslossecond switching means, non-contact
60d60d: Betätigungsteiloperating part
61a61a: Näherungssensorproximity sensor
61b61b: Magnetelementmagnetic element
90a90a: Verbindungconnection
90b90b: Verbindungconnection
91a91a: Verbindungconnection
91b91b: Verbindung connection
BB: Bildungsvorschrifteducational regulation
Ff: Freigabe-Telegrammrelease telegram
Ff: Kraftpower
F1F1: Kraftpower
F2F2: Kraftpower
SS: Steuer-Telegrammcontrol telegram
KK: Übertragungskanaltransmission channel

Claims

Control device (2) for operating a machine, comprising a receiving unit (6) which can be connected to a control unit (8) of the machine, and a transmitter unit (4) which is connected to at least one operating element (5, 50, 60) and for generating and transmission of telegrams (S, F) with control commands to the receiving unit (6), wherein actuation of the operating element (5, 50, 60) generates both a control telegram (S) with a control command and an enabling telegram (F) can be generated with the same control command and can be transmitted to the receiving unit (4) via a common transmission channel (K), the transmitting unit (4) is set up to convert the enabling telegram (F) before it is transmitted to add an identifier and to encrypt at least the control command and the identifier of the release telegram (F), and the receiving unit (6) is set up to decrypt the respective received encrypted release telegram (F). and to undergo a plausibility check, it being checked whether the received release telegram (F) contains the identifier and whether the control command contained in the received release telegram (F) corresponds to the control command contained in the received control telegram (S). control command matches.

Control device (2) after claim 1 , characterized in that the transmission unit (4) has a transmission main controller (4a) and the reception unit (6) has a reception main controller (6a) which can correspond to the transmission channel (K) with the transmission main controller (4a). , the transmission main controller (4a) is connected to a transmission monitoring controller (4b), which is set up to supplement the identifier and to encrypt the control command and identifier of the release telegram (F) to be transmitted, and the reception main controller (6a) is connected to a reception monitoring controller (6b) which is set up to decrypt the release telegram (F) received in encrypted form and to check the received release telegram (F) for plausibility.

Control device (2) after claim 1 or 2 , characterized in that a formation rule is stored in the transmitting unit (4), according to which the identifier to be supplemented can be generated as a unique identifier and according to which the encryption can take place, and that the formation rule is stored in the receiving unit (6), according to the decryption can take place and according to the plausibility check of the received release telegram (F), the expected indicator can be generated.

Control device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit (6) is set up to output a signal to the control unit (8) of the machine on the basis of the plausibility check of the respective release telegram (F) received, which by actuating the operating element (5, 50, 60) triggers the desired function of the machine, provided that the control command contained in the received control telegram (S) and the decrypted control command contained in the received release telegram (F) as well as the received decrypted identifier and the expected identifier match.

Control device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter unit (4) and the receiver unit (6) for wireless transmission of the control telegrams (S) and the release telegrams (F) via the transmission channel (K) are trained.

Control device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the operating element (5, 50, 60) has two switching means (5a, 5b; 50a, 50b; 60a, 60b) which can be manipulated by its actuation.

Control device (2) according to the preceding claim, characterized in that a first switching means (5a, 50a, 60a) is a mechanical switch and a second switching means (5b, 50b, 60b) is either a mechanical switch or a proximity sensor.

Control device (2) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the main controllers (4a, 6a) is connected to the associated monitoring controller (4b, 6b) via at least one serial interface (4c, 6c).

System (1) for operating a machine having a control device (2) according to one of the preceding claims and an operating part (3) which comprises the transmitter unit (4) and its operating element (5, 50, 60).

Machine with a control device (2) according to one of Claims 1 until 8th and/or a system (1) according to the preceding claim for operating the machine.

Method for operating a machine with a control device (2) which has a receiving unit (6) which is connected to a control unit (8) of the machine and a transmitter unit (4) which is equipped with at least one operating element (5, 50, 60 ) and is set up to generate and transmit telegrams (S, F) with control commands to the receiving unit (6), with actuation of the control element (5, 50, 60) both a control telegram (S) with a control command and a release telegram (F) is generated with the same control command and transmitted from the transmitting unit (4) to the receiving unit (6) via a common transmission channel (K), the release telegram (F) before it is transmitted an identifier is added by means of the transmitting unit (4) and at least the control command and the identifier of the release telegram (F) are encrypted and the respective encrypted release telegram (F) received by means of the receiving unit (6) ent encodes and is subjected to a plausibility check, it being checked whether the received release telegram (F) contains the identifier and whether the control command contained in the received release telegram (F) corresponds to the received control telegram (S) contained control command matches.

procedure after claim 11 , characterized in that according to a training rule to be supplemented identifier is generated as a unique identifier and the encryption takes place, and that according to the same formation rule, the decryption takes place and the plausibility check of the received release telegram (F) the expected identifier is generated.

procedure after claim 11 or 12 , characterized in that the receiving unit (6), on the basis of the plausibility check of the respective release telegram (F) received, outputs a signal to the control unit (8) of the machine which, by actuating the operating element (5, 50, 60) triggers the desired function of the machine if the control command contained in the received control telegram (S) and the decrypted control command contained in the received release telegram (F) and the received decrypted identifier and the expected identifier match.

Procedure according to one of Claims 11 until 13 , characterized in that the control telegrams (S) and the release telegrams (F) are transmitted wirelessly via the transmission channel (K).