AT411801B - Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen - Google Patents

Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen Download PDF

Info

Publication number
AT411801B
AT411801B AT25499A AT25499A AT411801B AT 411801 B AT411801 B AT 411801B AT 25499 A AT25499 A AT 25499A AT 25499 A AT25499 A AT 25499A AT 411801 B AT411801 B AT 411801B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
plc
relay
timer
self
monitoring system
Prior art date
Application number
AT25499A
Other languages
English (en)
Other versions
ATA25499A (de
Original Assignee
Silberbauer Paul Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Silberbauer Paul Ing filed Critical Silberbauer Paul Ing
Priority to AT25499A priority Critical patent/AT411801B/de
Publication of ATA25499A publication Critical patent/ATA25499A/de
Application granted granted Critical
Publication of AT411801B publication Critical patent/AT411801B/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058Safety, monitoring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/14Plc safety
    • G05B2219/14021IN, direct link parallel to plc, AND, OUT
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/14Plc safety
    • G05B2219/14044Operating time test for over or under conditions
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/14Plc safety
    • G05B2219/14054Self test
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/14Plc safety
    • G05B2219/14077Detect difference in signal between identical channels, if plausible

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare Steuerungen (SPS), insbesondere in Dampfkesselanlagen mit Einrichtungen zum Betrieb ohne ständige Beauf- sichtigung (BOSB). BOSB-Einrichtungen bestehen im allgemeinen aus Druckbegrenzer, zwei Wasserstandsbegrenzern, Zeitüberwachungseinrichtung und Prüfeinrichtung in Relaissteuerung. 



  Die Relaistechnik wird bei in Verwendung befindlichen BOSB-Einrichtungen aufgrund allgemeiner Sicherheitsbestrebungen sowie wegen der TÜV-Bestimmungen nach wie vor konventionell ange- wendet. 



   Bekannt wurde eine Anordnung zur Erfassung und/oder Verarbeitung von Signalen elektrischer Bauteile, die sicherheitstechnische Zwecke oder Auflagen für Geräte oder Anlagen erfüllen (EP 770 942 A2). Die Bauteile (Signalgeber) sind für die Erfüllung bestimmter Sicherheitsauflagen vorgesehen. Bei diesen Bauteilen kann es sich um Not-Aus-Schalter, Stop-Schalter, Positions- Schalter und die Ansteuerung von Türzuhaltungen bei einer elektrischen Maschine, wie Presse usw. handeln. Jeder dieser Bauteile ist dabei mit mindestens zwei Modulen ausgerüstet. Die Modu- le sind Teilnehmer an je einem BUS, welcher zu je einem BUS-Steuermodul mit einem Vergleicher und von dort zu einem Ausgangsgerät führen. Es handelt sich daher im wesentlichen um eine zweikanalige Einrichtung mit BUS-Steuerung. 



   Durch die DE 43 12 305 A1 wurde eine sicherheitsgerichtete speicherprogrammierbare Steue- rung bekannt, in der an einem BUS spezielle sicherheitsgerichtete E/A-Geräte anschliessbar sind, welche intern zweikanalig aufgebaut sind und selbsttätig einen Vergleichstest zwischen ihren eigenen Kanälen sowie zusätzliche Eigentests durchführen. Die speicherprogrammierbare Steue- rung (SPS) wird durch sicherheitsgerichtete Programmmodule ergänzt. Solche Module können jedoch einen Ausfall, z.B. den Ausfall des Mikroprozessors der SPS, nicht erkennen, was trotz watch-dog durch massive EMV-Einflüsse vorkommen kann. 



   Eine Sicherheitsschaltung zu einer SPS-Funktionssteuerung wurde aus der DE 42 13 171 A1 bekannt. Den Funktionen sind einzelne Kanäle zugeordnet, die jeweils eine eigene Logik aufwei- sen, welche ihrerseits mit der Logik der SPS in Verbindung stehen und dadurch fehlerrelevante Steuerungsfunktionen beeinflussen können. Die eigene Logik weist eine zur SPS diversitäre Funk- tion auf, sodass eine fehlersichere Funktionseinheit je Logik entsteht. Es handelt sich daher um Zusatzschaltungen (diversitäre Redundanz), welche einzelne SPS-Steuerbefehle beeinflussen. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, über das Selbstüberwachungssystem der SPS, deren Funktion in periodischen Zeitabständen selbsttätig zu überprüfen und bei Fehlfunktion die nachgeschaltete (zu steuernde) Anlage abzuschalten und zu verriegeln, womit der allgemeinen technischen Entwick- lung Rechnung tragend, ein Weg geschaffen wird, Steuerungen in BOSB Einrichtungen auch über die freiprogrammierbaren elektronischen Steuerungen (SPS) ablaufen zu lassen. 



   Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst, wenn bei einem Selbstüberwachungssystem der ein- gangs genannten Art, gemäss der Erfindung sich zwei Zeitglieder gegenseitig überwachen, wobei eines dieser Zeitglieder von der SPS ausgelöst wird und das andere ein externes Zeitglied ist, dessen Laufzeit mit jener des von der SPS ausgelösten Zeitgliedes übereinstimmt und wenn jedes Zeitglied je über ein Relais einen Schaltkontakt betätigt, die in Serie, insbesondere als Wechsel- schaltung im Steuerkreis eines Sicherheitsrelais liegen, das parallel zu einem Kondensator ge- schaltet ist, dessen Entladezeit wesentlich geringer als die Laufzeit, z. B. 30 sec, jedes der beiden Zeitglieder ist, sodass bei Differenzen in der Umschaltzeit der Schaltkontakte, das Sicherheitsrelais abfällt und eine gesicherte Störabschaltung bewirkt.

   Durch die Erfindung kann auf einfache Weise erreicht werden, dass eine Fehlfunktion der SPS, die zu einem falschen SPS-internen Zeitlauf führt, eine Störabschaltung bewirkt, wobei die SPS selbst durch ein zusätzliches, steuerungsunabhängi- ges Glied (Timer mit Kondensator) von aussen überwacht wird. 



   Das erfindungsgemässe Selbstüberwachungssystem kann in einer weiteren Ausgestaltung eine als fehlersichere Zeitfunktion ausgebildet, frei programmierbare Steuerung (SPS) aufweisen. 



   Nachstehend wird die Erfindung anhand eines vereinfachten Schaltbildes beispielsweise näher erläutert. 



   In der Zeichnung ist mit 1 die frei programmierbare Steuerung (SPS) bezeichnet. Besonderes Einsatzgebiet derartiger Steuerungen sollen Dampfkesselanlagen zum Betrieb ohne ständige Beaufsichtigung (BOSB) sein. Das   Selbstüberwachungssystem   für die SPS weist zwei Zeitglieder 11, 3 auf, die sich gegenseitig überwachen. Das Zeitglied 11 ist dabei ein internes, der SPS 1 zugeordnetes Zeitglied und wird demgemäss von der SPS 1 ausgelöst. Das zweite Zeitglied 3 ist 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 ein externes, sohin von der SPS 1 unabhängig arbeitendes Zeitglied. Die Zeitglieder 3 und 11sind auf gleiche Laufzeit eingestellt.

   Das Zeitglied 11betätigt über ein Relais 2 einen Schaltkontakt 13, der in Serie mit einem weiteren Schaltkontakt 14 geschaltet ist und vom Zeitglied 3 über ein im Ausführungsbeispiel zeitgliedinternes Relais, das ebenfalls mit 3 bezeichnet ist, betätigbar ist. Die in Serie angeordneten Schaltkontakte 13,14 - im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer Wechselschaltung - liegen im Steuerkreis eines Sicherheitsrelais 4 (RSTÖ), das seinerseits parallel zu einem Kondensator 5 (C1) geschaltet ist. Die Entladezeit (Haltezeit) des Kondensators 5 (C1) ist wesentlich geringer als die, beispielsweise 30 sec betragende, für beide Zeitglieder 11und 3 gleiche Laufzeit. Die Entladezeit des Kondensators 5 kann hiebei etwa 2 sec. betragen.

   Treten Differenzen in der Umschaltzeit der in Serie liegenden Schaltkontakte 13 bzw. 14 auf, so fällt das Sicherheitsrelais 4 ab, wodurch es zu einer Störabschaltung der über die SPS 1 gesteuerten Anlage kommt. Die SPS 1 kann als fehlersichere Zeitfunktion ausgebildet sein. 



   Zur Inbetriebnahme des Selbstüberwachungssystems ist eine Quittiertaste 9 (auch QT be- zeichnet) vorgesehen, bei deren Betätigung sowohl das der SPS 1 zugeordnete Zeitglied 11als auch das externe Zeitglied 3 rückgesetzt und neu gestartet werden. Die den mit SPS/OUT 00 bzw. 



  SPS/OUT 01 bezeichneten Ausgängen der SPS 1 zugeordneten Schaltkontakte 11 und 12 öffnen    bzw. schliessen, wodurch der Schaltkontakt 13 (auch RPM/1 bezeichnet) angezogen wird ; mit   dem Schaltkontakt 13 in Serie liegende Schaltkontakt 14 (auch TIM/1 bezeichnet) noch abgefallen bleibt, sodass das Sicherheitsrelais (auch RSTÖ bezeichnet) anzieht. Der dem Sicherheitsrelais 4 zugeordnete Kontakt 6 (auch RSTÖ/2) schaltet die Brenner-Sicherheitskette. Das interne Zeitglied 11und das externe Zeitglied 3 können auf eine Laufzeit von 25 sec eingestellt werden. 



   Sobald das SPS-interne Zeitglied 11abläuft, öffnet der dem Ausgangskontakt SPS/OUT 00 zugeordnete Kontakt des Zeitgliedes 11, wodurch das Relais 2 abfällt. Gleichzeitig mit dem SPS- internen Zeitglied 11läuft das externe Zeitglied 3 ab und über dessen internes Relais wird der Schaltkontakt 14 betätigt und schaltet um, sodass das Sicherheitsrelais 4 weiter an Spannung liegt. 



  Es ist ersichtlich, dass während des Umschaltvorganges, bei dem einer der beiden in Serie liegen- den Schaltkontakte 13,14 die Versorgung des Sicherheitsrelais 4 mit Spannung unterbricht, der Kondensator 5 das Sicherheitsrelais 4 hält (mit Spannung versorgt). 



   Der Umschaltvorgang der in Serie liegenden Schaltkontakte 13 und 14, der zuvor beschrieben wurde, bewirkt die Aktivierung des SPS-Einganges 15 (auch SPS/IN 00 bezeichnet) durch das Umschalten eines externen Überwachungstimerkontaktes 7 (auch TIM/2 bezeichnet) und die Aktivierung des SPS-Einganges 16 (auch SPS/IN 04) durch den abgefallenen Relaiskontakt 8 (auch RPM/2 bezeichnet). Die Aktivierung der beiden SPS-Eingänge 15 und 16 führt zum Ablauf von zwei weiteren SPS-internen Zeitgliedern (nicht dargestellt) mit einer Laufzeit von je 5 sec und zum Rücksetzen zweier Zeitglieder, von welchen nur das Zeitglied 3 dargestellt ist. Durch eine SPS-interne Relaisfunktion wird der Kontakt des Zeitgliedes 11 geschlossen und der SPS- Ausgangskontakt 12 zum kurzen Öffnen gebracht. Die programmierbare Steuerung 1 ist für die vorstehend beschriebene Funktion programmiert.

   Damit zieht das Relais 2 an und das externe Zeitglied 3 wird neu gestartet. 



   Das Überwachungsprinzip beruht darauf, dass bei Reagieren auch von nur einem der beiden Zeitglieder 11bzw. 3 das Sicherheitsrelais 4 nach der Haltezeit des Kondensators 5 abfällt, die ca. 



  2 sec. beträgt. So bewirkt einen Abfall des Sicherheitsrelais, a) eine verlängerte oder verkürzte Zeiteinstellung des Zeitgliedes 3, b) eine verlängerte oder verkürzte Zeiteinstellung des SPS- internen Zeitgliedes 11, c) ein Blockieren des Zeitgliedschaltkontaktes 11, das dem SPS-Ausgang SPS/OUT 00 zugeordnet ist, in angezogener oder abgefallener Stellung und d) ein Blockieren des dem Ausgang SPS/OUT 01 der SPS zugeordneten Schaltkontaktes 12 in angezogener oder abge- fallener Stellung. Sohin werden beide SPS-Ausgangskontakte lückenlos überwacht. 



   Das Abfallen des Sicherheitsrelais 4 wird in der gesamten BOSB-Steuerung zusätzlich alle 72 Stunden im Zuge der händisch einzuleitenden Prüfung funktionell getestet. 



   Die 6 Stunden-Prüfung (6 H-Prüfung) als Beispiel kann in der BOSB-Gesamtsteuerung folgen- dermassen ausgeführt werden: Über einen SPS-Ausgang (z. B. den nicht dargestellten SPS/OUT 02) erfolgt nach 6 Stunden der Befehl zur automatischen BOSB-Prüfung. Diese meldet den ord- nungsgemässen Prüfablauf an einen SPS-Eingang (z. B. den nicht dargestellten Eingang SPS/IN 05). Kommt diese Meldung nicht in der hiefür vorgesehenen Zeit, wird der den Zeitglied- schaltkontakt 11enthaltende Überwachungskreis unterbrochen, was den Abfall des Sicherheits- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 relais 4 verursacht. Auf diese Weise werden der vorstehend genannte Ausgang (SPS/OUT 02) und der ebenfalls genannte Eingang (SPS/IN 05) mit überwacht. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare Steuerungen (SPS), insbesondere in 
Dampfkesselanlagen mit Einrichtungen zum Betrieb ohne ständige Beaufsichtigung (BOSB), dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei Zeitglieder (11,3) gegenseitig überwa- chen, wobei eines (11) dieser Zeitglieder (11,3) von der SPS (1) ausgelöst wird und das andere ein externes Zeitglied (3) ist, dessen Laufzeit mit jener des von der SPS (1 ) ausge- lösten Zeitgliedes (11) übereinstimmt und dass jedes Zeitglied (11,3) je über ein Relais (2 bzw. 3) einen Schaltkontakt (13 bzw. 14) betätigt, die in Serie, insbesondere als Wechsel- schaltung im Steuerkreis eines Sicherheitsrelais (4) liegen, das parallel zu einem Konden- sator (5) geschaltet ist, dessen Entladezeit wesentlich geringer als die Laufzeit, z.B. 



   30 sec, jedes der beiden Zeitglieder (11, 3) ist, sodass bei Differenzen in der Umschaltzeit der Schaltkontakte (13 bzw. 14), das Sicherheitsrelais (4) abfällt und eine gesicherte Stör- abschaltung bewirkt.

Claims (1)

  1. 2. Selbstüberwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die frei pro- grammierbare Steuerung (SPS) als fehlersichere Zeitfunktion ausgebildet ist.
AT25499A 1999-02-17 1999-02-17 Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen AT411801B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT25499A AT411801B (de) 1999-02-17 1999-02-17 Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT25499A AT411801B (de) 1999-02-17 1999-02-17 Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA25499A ATA25499A (de) 2003-10-15
AT411801B true AT411801B (de) 2004-05-25

Family

ID=28679290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT25499A AT411801B (de) 1999-02-17 1999-02-17 Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT411801B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3001297A1 (fr) * 2013-01-23 2014-07-25 Schneider Electric Ind Sas Procede et dispositifs pour l'autodiagnostic d'equipements electriques

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213171A1 (de) * 1992-04-22 1993-10-28 Jossi Hans Praezisionsmechanik Sicherheitsschaltung
DE4312305A1 (de) * 1993-04-15 1994-10-27 Abb Patent Gmbh Sicherheitsgerichtete speichergrogrammierbare Steuerung
EP0770942A2 (de) * 1995-10-27 1997-05-02 Elan Schaltelemente GmbH Anordnung zur Erfassung und/oder Verarbeitung von Signalen elektrischer Bauteile, die sicherheitstechnische Zwecke oder Auflagen für Geräte oder Anlagen erfüllen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213171A1 (de) * 1992-04-22 1993-10-28 Jossi Hans Praezisionsmechanik Sicherheitsschaltung
DE4312305A1 (de) * 1993-04-15 1994-10-27 Abb Patent Gmbh Sicherheitsgerichtete speichergrogrammierbare Steuerung
EP0770942A2 (de) * 1995-10-27 1997-05-02 Elan Schaltelemente GmbH Anordnung zur Erfassung und/oder Verarbeitung von Signalen elektrischer Bauteile, die sicherheitstechnische Zwecke oder Auflagen für Geräte oder Anlagen erfüllen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3001297A1 (fr) * 2013-01-23 2014-07-25 Schneider Electric Ind Sas Procede et dispositifs pour l'autodiagnostic d'equipements electriques

Also Published As

Publication number Publication date
ATA25499A (de) 2003-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1861860B1 (de) Sicherheitsschaltvorrichtung zum sicheren abschalten eines elektrischen verbrauchers
EP1738382B1 (de) Sicherheitsschalteinrichtung für eine sicherheitsschaltung
EP1493064B1 (de) Vorrichtung zum fehlersicheren abschalten eines elektrischen verbrauchers, insbesondere in industriellen produktionsanlagen
EP2834826B1 (de) Sicherheitsschaltvorrichtung mit schaltelement im hilfskontaktstrompfad
DE102005014122A1 (de) Sicherheitsschaltvorrichtung zum sicheren Abschalten eines elektrischen Verbrauchers
EP1748299B1 (de) Elektronische Schaltung, System mit einer elektronischen Schaltung und Verfahren zum Testen einer elektronischen Schaltung
DE2316433A1 (de) Programmierbarer universal-logikmodul
EP0524330B1 (de) Verfahren zur Fehlererkennung und -lokalisierung von redundanten Signalgebern einer Automatisierungsanlage
DE3522220C2 (de) Schaltungsanordnung zur sicheren Ansteuerung von Stellelementen eines Prozesses
DE4134396A1 (de) Automatisierungssystem
CH342861A (fr) Hélice à pas variable
EP0996060A2 (de) Einzelprozessorsystem
AT411801B (de) Selbstüberwachungssystem für frei programmierbare steuerungen
EP2416339B1 (de) Selbstüberwachende Tasterschaltung und zugehöriges Überwachungsverfahren
EP1307894B1 (de) Sicherheitsschaltgerät zum sicheren abschalten eines elektrischen verbrauchers, insbesondere einer elektrisch angetriebenen maschine
DE102006030911B3 (de) Schaltungsanordnung für eigenüberwachte Relaisfunktionseinheit
DE102004033359A1 (de) Vorrichtung zum fehlersicheren Abschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Maschine
DE3919558C2 (de)
DE10033073A1 (de) Verfahren zur Fehleraufdeckung an sicherheitsgerichteten Sensoren
DE3739227C2 (de)
DE3440025A1 (de) Speicherprogrammierbare steuerung mit einer ueberwachungseinrichtung der melde- und/oder stellglieder
DE2318072C3 (de) System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen
DE19715013A1 (de) Schaltung zum Start einer Maschine oder dergleichen und Verfahren zur Steuerung eines Starts einer Maschine
CH565407A5 (en) Monitoring system for control data processor - needs only one failsafe element for dynamic functional control
DE2002353B2 (de) Einrichtung zum erkennen und unterscheiden von fehlersignalen

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20111015