AT517931A2 - Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen - Google Patents

Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen Download PDF

Info

Publication number
AT517931A2
AT517931A2 ATA50915/2015A AT509152015A AT517931A2 AT 517931 A2 AT517931 A2 AT 517931A2 AT 509152015 A AT509152015 A AT 509152015A AT 517931 A2 AT517931 A2 AT 517931A2
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
connecting element
connection
control system
safety
machine
Prior art date
Application number
ATA50915/2015A
Other languages
English (en)
Other versions
AT517931A3 (de
Inventor
Lehner Bernhard
Ing Dr Hans-Georg Reiter Dipl
Original Assignee
Keba Ag
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 Keba Ag filed Critical Keba Ag
Priority to ATA50915/2015A priority Critical patent/AT517931A3/de
Priority to PCT/EP2016/075960 priority patent/WO2017072246A1/de
Publication of AT517931A2 publication Critical patent/AT517931A2/de
Publication of AT517931A3 publication Critical patent/AT517931A3/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06Safety devices
    • 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
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428Safety, monitoring
    • 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
    • G05B19/048Monitoring; Safety
    • 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
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • 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
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric
    • 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
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • 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
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33228Detection of line failure, breakage of transmission, failure of receiver
    • 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
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36162Pendant control box
    • 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
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37292Eddy current
    • 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
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39443Portable, adapted to handpalm, with joystick, function keys, display
    • 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
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50198Emergency stop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für die sichere Steuerung einer Maschine. Das Steuerungssystem umfasst ein mobiles Handbediengerät sowie eine Anschlussvorrichtung zum bedarfsweisen Aufbauen und Aufheben einer elektrischen Verbindung zwischen dem mobilen Handbediengerät und einer elektronischen Auswertevorrichtung. Dem Handbediengerät ist ein Kabel mit einem Verbindungselement zugeordnet ist, welches zum wahlweisen Verbinden mit und Ablösen von einem Anschlusselement ausgebildet ist. Das Steuerungssystem umfasst zumindest einen ersten, durch Betätigen eines Sicherheitsschaltelements am Handbediengerät aktivierbaren Sicherheitsschaltkreis. Hierbei ist der Anschlussvorrichtung zumindest eine berührungslos erfassende Sensorvorrichtung zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselements an dem Anschlusselement zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen.
In der industriellen Praxis ist es üblich Maschinen, insbesondere Maschinen mit verstell- bzw. verfahrbaren Maschinenkomponenten mithilfe von transportablen Handbediengeräten zu bedienen. Ein wesentlicher Vorteil derartiger, mobiler Handbediengeräte ist die Möglichkeit zum Positionswechsel eines jeweiligen Benutzers. Eine Bedienperson kann eine jeweils günstige Beobachtungsposition einnehmen, was in vielen Fällen eine effizientere Bedienung von Maschinen erlaubt, als dies mit ortsfest angebrachten Eingabegeräten möglich ist. Insbesondere erlaubt ein mobiles Handbediengerät eine unmittelbare Beobachtung einer Reaktion auf eine Befehlseingabe.
Eine jeweils von der Bedienperson durchgeführte Befehlseingabe am Handbediengerät wird dabei zur Umsetzung an eine Steuerung für die Maschine übermittelt, welche sodann die entsprechende Funktion an der Maschine auslöst. Je nach Ausführung weisen solche Handbediengeräte Eingabemöglichkeiten für Bedienfunktionen verschiedenster Art auf. In den allermeisten Fällen ist auch zumindest ein manuell betätigbares Sicherheitsschaltelement vorhanden, mittels welchem bei Betätigung ein umgehendes Verbringen der Maschine oder von Maschinenkomponenten in einen sicheren Zustand ausgelöst bzw. angewiesen werden kann. Ein übliches und weitläufig bekanntes Beispiel für ein solches Sicherheitsschaltelement ist ein Nothalt- bzw. Notausschalterschalter, üblicherweise farblich rot und gelb gekennzeichnet, oder ein technisch vergleichbar wirkender, aber aus normativen Gründen visuell abweichend ausgestalteter Maschinenstoppschalter.
In der industriellen Praxis wird der Betrieb von Maschinen die meiste Zeit über automatisiert von einer oder mehreren entsprechend programmierten Steuerungen ausgeführt bzw. gesteuert. Eine menschliche Bedienperson ist lediglich in Spezial- bzw. Ausnahmefällen erforderlich. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn außerordentliche Maschinenoperationen ausgeführt werden müssen, welche die Steuerungen(n) der Maschinen nicht ohne menschliche Anweisung ausführen können. Beispiele dafür sind Bedienhandlungen bei der Behebung von Betriebsstörungen, der Vornahme von Wartungsarbeiten, beim Einrichten nach einem Werkzeugwechsel oder beim Teachen von Robotern oder dem Einstellen neuer Fertigungsprozesse.
In industriellen Betriebsumgebungen in denen oftmals eine Mehrzahl gleichartiger und normalerweise vollautomatisch laufender Maschinen betrieben werden ist es daher aus Kostengründen vorteilhaft bzw. wünschenswert, wenn nur vergleichsweise wenige Handbediengeräte, beispielsweise eines je Servicetechniker, wechselweise und nur im jeweiligen Bedarfsfall mit der oder den Steuerungsvorrich-tung(en) der Maschine(n) gekoppelt und verwendet werden können.
Hierzu muss das Steuerungssystem für die jeweilige Maschine eine Anschlussvorrichtung zum zeitweiligen Verbinden des Handbediengerätes mit wenigstens einer Steuerungs- bzw. Auswertevorrichtung der jeweiligen Maschine aufweisen. Ist eine manuelle Bedienung der Maschine nicht erforderlich, kann das Handbediengerät sodann wiederum von der Anschlussvorrichtung der Maschine gelöst werden, und beispielsweise für die manuelle Bedienung einer anderen Maschine verwendet werden. Damit durch ein An- oder Abkoppeln eines Handbediengerätes ein laufender Betrieb einer Maschine nicht unzulässig gestört wird und auf ein zeitaufwendiges Abstellen der Maschine während eines Koppelvorganges verzichten zu können, müssen die Koppelstelle und das Handbediengerät speziell für ein jederzeitiges An- oder Abkoppeln bereit und technisch dafür geeignet sein. Man spricht dabei auch von hotplug-Fähigkeit.
Im Zusammenhang mit einem am Handbediengerät befindlichen Sicherheitsschaltelement in der Art eines Notausschalters ergeben sich hierbei eine Reihe ganz besonderer Anforderungen. Ein solcher Notausschalter weist in der Regel zwei redundante, zwangsöffnende Kontakte auf, welche in einen von einer Sicherheitsüberwachungseinrichtung der Maschine überwachten und ebenfalls zweifach redundanten Stromkreis (den sogenannten Sicherheitskreis) eingebunden sind, also zwei überwachte Stromkreise mit je einem Öffnerkontakt des Notausschalters. In Serie zu diesen Öffnerkontakten des Notausschalters können weitere solcher Öffnerkontakte anderer Sicherheitsschaltelemente angeordnet sein, wie beispielsweise von Endlagenschaltern zur Überwachung geschlossener Schutztüren oder dergleichen. Sobald einer der Stromkreise geöffnet wird, also beispielsweise wenn der Notausschalter betätigt wird, wird dies von der Sicherheitsüberwachungseinrichtung der Maschine registriert, welche Sicherheitsüberwachungseinrichtung darauf hin unverzüglich die Maschine in einen sicheren Zustand überführt, in der Regel also umgehend stillsetzt. Ein solches Stillsetzen einer Maschine ist in einem echten Gefahrenfall notwendig, um Gefahr für Leben und Gesundheit von Menschen abzuwenden, stellt aber für den Betriebsablauf mitunter eine ganz erhebliche Beeinträchtigung dar, weil es dadurch zu oft langwierigen Wiederanlaufprozessen der Maschinen und in manchen Fällen zu Problemen bei der Serienstabilität bzw. der Fertigungsqualität kommen kann, bis alle Betriebsparameter wieder ihren optimalen Wert erreicht haben. Wird nun ein Handbediengerät von einer Maschine abgekoppelt und werden damit die Stromkreise überden Notausschalter an der Steckstelleunterbrochen, so muss der Sicherheitskreis umgehend ersatzweise in der Anschlussstelle gebrückt werden beziehungsweise die Sicherheitsüberwachungseinrichtung in Bezug auf den einen abgekoppelten Notausschalter deaktiviert werden, um ein unerwünschtes Stillsetzen der Maschine zu verhindern.
In der DE 10 2014 002 982 A1 wird ein Steuerungssystem mit einer Verbindungszustandsüberwachungseinheit offenbart, welche den elektrischen oder signaltechnischen Verbindungszustand zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung überwacht und beim Abkoppeln eines Handbediengerätes den abgekoppelten Notausschalter signaltechnisch äquivalent durch eine Schaltung in der Anschlussstelle nachbildet und in den Sicherheitskreis der Maschine einkoppelt. Jedoch kann durch eine Verbindungszustandsüberwachung alleine nicht zwischen einem von der Bedienperson gewollten Trennen des Handbediengerätes an der vorgesehenen Koppelstelle und einem etwaigen Durchtrennen des Kabels in der Folge eines Störfalles unterscheiden. Beim gewollten Lösen des Handbediengerätes muss daher entweder eine zusätzliche Maßnahme von der Bedienperson gesetzt werden um technisch eine Plausibilisierung des gewollten Verbindungsabbruchs zu ermöglichen und ein Auslösen des oder der Sicherheitsschaltkreise(s) zu vermeiden, und/oder müssen für eine solche Plausibilisierung nach dem Lösen des Handbediengerätes an dessen Stelle Überbrückungselemente eingesetzt werden und gleichzeitig das dauerhafte Vorliegen eines nur halb gesteckten Zustandes ausgeschlossen werden.
Andere Lösungen aus dem Stand der Technik sehen eine oder mehrere Brückenkontakte im kabelseitigen Teil einer Steckverbindung vor, um das Lösen oder Herstellen der Kopplung signaltechnisch zu erfassen und ein Außerkraftsetzen der Wirkung des Notausschalters im abgekoppelten Zustand zu ermöglichen. Die JPH0765908 A zeigt eine solche Lösung mit elektrisch voreilend trennenden Brückenkontakten. Solche Lösungen vereinfachen zwar die Handhabung beim Ab-und Ankoppeln eines Handbediengerätes, indem keine zusätzliche plausibilisie-rende Bedienhandlung zu setzen ist, allerdings verbleibt hier das Problem, dass sich die Steckverbindung auch in einem Undefinierten, halb gesteckten Zustand befinden kann, d.h. ein Zustand, in dem zwar eine Steckvorrichtung mechanisch in der korrespondierenden Aufnahme gehalten wird, jedoch zumindest nicht alle Kontakte ordnungsgemäß kontaktieren. In einem solchen Fall könnte eine Bedienperson annehmen, dass aufgrund der augenscheinlich bestehenden Kopplung des Handbediengerätes zur Maschine bzw. Steuerungsvorrichtung(en) der Maschine auch die Funktion des Notausschalters gegeben sei und in einer überraschend eintretenden Notsituation diesen Notausschalter vergeblich betätigen. Erst durch die ausbleibende Wirkung wäre die Person veranlasst, nach weiteren, fix eingebauten Notausschaltern im Bereich der Maschine Ausschau zu halten und diese zu betätigen, wodurch wertvolle Zeit verloren ginge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, diese Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein verbessertes Steuerungssystem für die sichere Steuerung bzw. Bedienung von Maschinen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuerungssystem gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das vorgeschlagene Steuerungssystem dient der sicheren Steuerung einer Maschine, und umfasst ein mobiles Handbediengerät für die Bedienung der Maschine durch eine Bedienperson, aufweisend wenigstens ein manuell betätigbares Sicherheitsschaltelement, sowie eine Anschlussvorrichtung zum bedarfsweisen Aufbauen und Aufheben einer elektrischen Verbindung zwischen dem mobilen Handbediengerät und einer elektronischen Auswertevorrichtung.
Dabei ist dem Handbediengerät ein Kabel mit einem Verbindungselement zugeordnet, welches Verbindungselement zum wahlweisen Verbinden mit und Ablösen von einem Anschlusselement der Anschlussvorrichtung ausgebildet ist.
Weiters umfasst das Steuerungssystem zumindest einen ersten Sicherheitsschaltkreis, welcher bei Vorliegen einer ordnungsgemäßen, elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Anschlusselement durch Betätigen des wenigstens einen Sicherheitsschaltelements aktivierbar ist.
Wesentlich ist dabei, dass der Anschlussvorrichtung zumindest eine berührungslos erfassende Sensorvorrichtung zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselements an dem Anschlusselement zugeordnet ist, welche zumindest eine Sensorvorrichtung mit der Auswertevorrichtung über eine signaltechnische Verbindung verbunden ist.
Die Auswertevorrichtung ist hierbei zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes oder zur Signalisierung eines unkritischen Zustandes gegenüber zumindest einem Maschinensicherheitsschaltkreis unter Einbeziehung bzw. in Abhängigkeit von einer detektierten Anwesenheit oder einer detektierten Abwesenheit des Verbindungselementes ausgebildet.
Selbstverständlich berücksichtigt die Auswertevorrichtung bei der Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes oder eines unkritischen Zustandes auch den aktuellen Zustand bzw. Schaltzustand des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises, also ob der zumindest eine, erste Sicherheitsschaltkreis geöffnet bzw. aktiviert ist, oder geschlossen bzw. nicht aktiviert ist.
Im Rahmen dieses Dokuments können das angeführte Verbindungselement und das Anschlusselement beispielsweise im Sinne einer Steckverbindung als Stecker und Steckbuchse ausgebildet sein bzw. Zusammenwirken. Zum Beispiel kann ein Verbindungselement in Form eines Steckers am dem vom Handbediengerät abgewandten Ende des Kabels angeordnet sein. Alternativ ist natürlich auch das Anordnen einer Steckbuchse am Ende des Kabels möglich.
Durch die Herstellung einer ordnungsgemäßen, elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung, beispielsweise durch vollständiges Einstecken eines als Stecker ausgebildeten Verbindungselements in ein als Steckbuchse ausgestaltetes Anschlusselement, wird zumindest ein durch ein Sicherheitsschaltelement am Handbediengerät aktivierbarer, erster Sicherheitsschaltkreis gebildet. Selbstverständlich können auch noch weitere Sicherheitsschaltkreise vorhanden sein, welche zum Beispiel mittels weiterer Sicherheitsschaltelemente an dem Handbediengerät aktivierbar sein können. Derartige Sicherheitsschaltkreise sind in der industriellen Praxis normgerecht wenigstens zweifach redundant, also zweikreisig ausgebildet, wobei ein jeweiliges Sicherheitsschaltelement über Öffnerkontakte bzw. Öffnerschaltelemente in einen Sicherheitsschaltkreis eingebunden ist. Sicherheitstechnisch normgerecht bedeutet ein geschlossener Zustand des oder der Sicherheitsschaltkreise(s) einen ordnungsgemäßen Zustand, wohingegen ein Öffnen eines Sicherheitsschaltkreises, beispielsweise durch Öffnen von Schaltkontakten oder einen Kabelbruch, eine Aktivierung eines Sicherheitsschaltkreises bewirkt, und somit einen sicherheitskritischen Zustand der Maschine darstellt bzw. signalisiert.
Ein Öffnen eines Sicherheitsschaltkreises kann mittels eines manuell betätigbaren Sicherheitsschaltelements am Handbediengerät bewirkt werden, zum Beispiel mittels eines Nothaltschalters. Ein Öffnen des oder der Sicherheitsschaltkreise(s) zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung kann aber beispielsweise auch durch andere Umstände, beispielsweise durch einen Kabelbruch der Ka belverbindung zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung verursacht bzw. hervorgerufen werden. Ein schaltungstechnisches Öffnen des oder der Sicherheitsschaltkreise(s) wird grundsätzlich auch durch ein Lösen des Verbindungselementes vom Anschlusselement herbeigeführt, ein Sicherheitsschaltkreis also durch das Lösen des Verbindungselements von dem Anschlusselement aktiviert.
Unter einem Sicherheitsschaltelement wird in diesem Dokument jedwedes manuell betätigbares Schaltelement verstanden, mittels welchem Maschine oder einzelne Maschinenkomponenten bei potentiell gefährlichen Betriebszuständen umgehend in einen sicheren Zustand versetzt werden können. Dabei kann es sich zum Beispiel um Nothalt- bzw. Notausschalter oder Maschinenstoppschalter handeln.
Der Begriff „Nothalt-“ ist im Rahmen dieses Dokuments synonym mit „Notaus-“, „Notstopp-“ oder „Maschinenstopp-“ zu verstehen. Ein „Notaus“, „Notstopp“, „Nothalt“ bzw. „Maschinenstopp“ einer Maschine kann dabei in Abhängigkeit von der Ausbildung der jeweiligen Maschine unterschiedliche Maßnahmen umfassen. Zum Beispiel kann ein „Notaus“, „Notstopp“ bzw. „Nothalt“ eine umgehende Stilllegung aller Maschinenkomponenten, beispielsweise durch Unterbrechung der Stromzufuhr umfassen. Je nach Maschinenart kann ein aktivierter bzw. ausgelöster „Notaus“, „Notstopp“ bzw. „Nothalt“ auch ein Auslösen von Sicherungsbewegungen umfassen, durch welche verstellbare Maschinenkomponenten in eine sichere Position verbracht werden können, etc..
An dieser Stelle sei ergänzend erwähnt, dass die Signalisierung eines unkritischen Zustandes durch die Auswertevorrichtung gegenüber wenigstens einem Maschinensicherheitskreis selbstverständlich keine generelle Deaktivierung der Sicherheitsfunktionen der Maschine bedingt. Das Auslösen von Sicherheitsfunktionen durch weitere Überwachungsmittel, betätigte Nothaltschalter und Dergleichen ist selbstverständlich unabhängig von einer Signalisierung eines unkritischen Zustandes durch die Auswertevorrichtung möglich. Mit anderen Worten ausgedrückt signalisiert die Auswertevorrichtung lediglich einen unkritischen Zustand in ihrem Auswertbereich, und können weitere bzw. zusätzliche im Bereich der Maschine angeordnete Sicherheitsvorrichtungen, Maschinensteuerungen, etc. unabhängig von der Signalisierung der Auswertevorrichtung Sicherheitsmaßnahmen auslösen.
Grundsätzlich ist die Ausgestaltung von Sicherheitsschaltkreisen und Sicherheitsschaltelementen durch mehrere einschlägige Normen definiert, und im Rahmen dieses Dokuments der Inhalt dieser Normen als dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt vorausgesetzt.
Durch die vorgeschlagenen Merkmale des Steuerungssystems kann vorteilhafterweise die Anwesenheit des Verbindungselementes am Anschlusselement unabhängig vom tatsächlichen, elektrischen Verbindungszustand zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung detektiert werden. Dadurch kann die Auswertevorrichtung grundsätzlich zwischen einem gewollten Trennen der Verbindung zwischen Handbedienterminal und der Anschlussvorrichtung durch vollständiges Lösen des Verbindungselementes vom Anschlusselement, und einem Auslösen bzw. Öffnen des oder der Sicherheitsschaltkreise(s), etwa durch einen Bruch des Kabels oder einem bloß unvollständigen Lösen oder Lockern des Verbindungselementes unterscheiden.
Vorteilhaft ist außerdem, dass berührungslos erfassende Sensoren verschleißfrei, und damit langfristig zuverlässig sind. Des Weiteren ermöglicht eine berührungslose Erfassung eine Detektion des Verbindungselementes auf Distanz, und somit eine Detektion schon bevor eine ordnungsgemäße Verbindung des Verbindungselements dem Anschlusselement zustande kommt.
Auf diese Weise können auch Verbindungszustände erfasst werden, bei welchen für eine Bedienperson zwar eine Verbindung zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung augenscheinlich bzw. optische wahrnehmbar ist, jedoch in der Realität keine ordnungsgemäße Verbindung zwischen Verbindungselement und dem Anschlusselement besteht. Dies betrifft zum Beispiel sogenannte halbgesteckte Zustände, bei welchen ein Stecker zwar in einer Steckbuchse gehalten ist, jedoch kein elektrischer Kontakt zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung besteht. Dies ist deswegen sicherheitsrelevant, da ansonsten die Bedienperson aufgrund des für ihn augenscheinlichen Vorliegens einer Kabelverbin- dung zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung fälschlicherweise davon ausgehen könnte, dass alle vorhandenen Sicherheitsschaltelemente am Handbediengerät funktionieren, obwohl dem nicht so ist. Daher kann durch die angegebenen Merkmale des Steuerungssystems die Sicherheit, insbesondere bei der Handbedienung von Maschinen im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbessert werden. Sicherheitstechnisch folgt die Lösung hierbei dem Grundsatz, dass ein bloß augenscheinliches Vorliegen einer Verbindung technisch bereits als gesteckter Zustand behandelt und damit in der Folge die Signalisierung eines unkritischen Zustandes zugunsten der Sicherheit aufgehoben werden muss, auch wenn dies im Falle einer unvollständigen Ankopplung zu einer ungewollten Stillsetzung der Anlage führen sollte.
Mittels des vorgeschlagenen Steuerungssystems mit unabhängiger, berührungsloser, sensorischer Erfassung der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselementes kann auch ein gewollter Lösevorgang zum Trennen der Verbindung zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung klar und automatisiert erkannt und insbesondere von einer durch einen Störfall verursachten Durchtrennung des Kabels unterschieden werden. Aufgrund dessen können für ein Ablösen des Handbediengerätes ansonsten erforderliche Zusatzmaßnahmen, wie etwa ein manuelles Betätigen eines Ablösebereitschaftsschalters erübrigt werden. Auf diese Weise kann auch das Fehlbedienungsrisiko minimiert werden. Beispielsweise kann eine ungewollte Stillsetzung bzw. ein Nothalt der Maschine aufgrund einer unterlassenen Zusatzhandlung durch die Bedienperson im Zuge eines Lösevorganges des Verbindungselementes von dem Anschlusselement vermieden werden, da die An- und Abwesenheit des Verbindungselements an dem Anschlusselement sensorisch automatisiert überwacht werden kann. Dies bringt für eine Bedienperson wesentliche Verbesserungen hinsichtlich der Anfälligkeit für menschliche Bedienfehler, aber auch eine deutliche Verbesserung des Bedienkomforts mit sich.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Anschlussvorrichtung wenigstens zwei Sensorvorrichtungen zur Detektion der An- und/oder Abwesen heit des Verbindungselements an dem Anschlusselement zugeordnet sind, welche mit der Auswertevorrichtung signaltechnisch leitungsverbunden sind.
Dadurch kann einerseits eine Redundanz für die Detektierung der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselements an dem Anschlusselement geschaffen werden und die Detektion einfehlersicher erfolgen. Eine vollständige Abkopplung des Verbindungselements samt nachfolgender Signalisierung eines unkritischen Zustandes erfolgt technisch nur dann, wenn beide Sensorvorrichtungen die Abwesenheit des Verbindungselements signalisieren und damit eine auch augenscheinlich eindeutige Abkopplung erfolgt ist.
In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, wenn die Auswertevorrichtung nach Ablauf eines Toleranzzeitintervalls zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes ausgebildet ist, wenn eine der Sensorvorrichtungen die Anwesenheit des Verbindungselementes detektiert, und eine andere der Sensorvorrichtungen die Abwesenheit des Verbindungselementes detektiert.
Durch dieses Merkmal kann grundsätzlich sichergestellt werden, dass eine Beschädigung oder eine Störung einer der Sensorvorrichtungen rechtzeitig erkannt wird, und Gegenmaßnahmen, wie etwa eine Reparatur, eine Neujustierung oder ein Austausch einer fehlerhaften Sensorvorrichtung erfolgt, bevor eine Gefährdung eintritt. In der Folge kann wieder eine sichere Bedienung bzw. Steuerung der Maschine mittels dem Handbediengerät ermöglicht werden. Es wird insbesondere eine Fehleranhäufung mit einem Sicherheitsverlust verhindert, indem das Vorliegen eines ersten Fehlers bereits erkannt und die Anlage bis zur Fehlerbehebung außer Betrieb gesetzt wird. Die Auswertevorrichtung ist bei Erhalt von unterschiedlichen Informationen über Anwesenheit bzw. Abwesenheit des Verbindungselementes von den Sensorvorrichtungen zurzeitverzögerten Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes nach Ablauf des Toleranzzeitintervalls ausgebildet, so dass bloß kurzfristige, transiente Inkonsistenzen der Sensorsignale im Zuge eines An- oder Abkoppelvorganges nicht zu einer ungewollten Stillsetzung führen.
Im Zuge eines Verbindungs- oder Lösevorgangs des Verbindungselementes kann es grundsätzlich Vorkommen, dass kurzfristig eine Sensorvorrichtung die Anwesenheit des Verbindungselementes detektiert, und eine andere Sensorvorrichtung die Abwesenheit des Verbindungselementes detektiert. Solche unterschiedlichen Erfassungszustände können beispielsweise aufgrund von unterschiedlichen Reak-tions- bzw. Ansprechzeiten der Sensorvorrichtungen, aber beispielsweise auch durch eine zeitlich versetzte, aufeinanderfolgende Einzelabfrage von mehreren Sensorvorrichtungen durch die Auswertevorrichtung resultieren. Durch das Toleranzzeitintervall kann eine sofortige, ungewollte Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes zum Beispiel im Zuge eines Verbindungs- oder Lösevorgangs des Verbindungselementes hintangehalten, und somit beispielsweise eine ungewollte Stillsetzung einer Maschine hintangehalten werden. Das Toleranzzeitintervall kann hierbei beispielsweise eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 0,1 s und 10 s aufweisen. Bevorzugt weist das Toleranzzeitintervall eine Zeitdauer zwischen 0,2 s und 5 s auf.
In diesem Zusammenhang kann es auch zweckmäßig sein, dass ein Signalelement vorgesehen ist, und die Auswertevorrichtung bei unterschiedlicher Detektion der An- bzw. Abwesenheit des Verbindungselementes durch verschiedene Sensorvorrichtungen zur Anzeige dieses inkonsistenten Erfassungs- bzw. Detektionszustandes via das Signalelement ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ein solcher inkonsistenter Erfassungszustand durch verschiedene Sensorvorrichtungen unmittelbar angezeigt werden und der Bedienperson einen möglicherweise unvollständig durchgeführten Ankoppelvorgang erkennbar machen.
In weiterer Folge kann es auch von Vorteil sein, dass der Anschlussvorrichtung wenigstens zwei Sensorvorrichtungen mit unterschiedlichen physikalischen Detektionsprinzipien zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselementes zugeordnet sind.
Durch dieses Merkmal kann die Sicherheit für das Steuerungssystem nochmalig weiter verbessert werden. Insbesondere können Ausfallsicherheit, Fehleranfälligkeit, aber auch Manipulationssicherheit verbessert werden, da die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Sensorvorrichtungen mit verschiedenen technischen Mess- bzw. Detektionsprinzipien durch einen bestimmten äußeren Einflussfaktor gleichzeitig und in gleicher Weise beeinflusst werden, gering ist. Derartige äußere Einflussfaktoren können beispielsweise durch störende elektromagnetische Felder, Lichtquellen, Verschmutzung etc. gebildet sein.
Als Beispiele für grundsätzlich für das Steuerungssystem geeignete Sensorvorrichtungen, seien optische, magnetische oder induktive Sensorvorrichtungen, etwa Wirbelstromsensoren genannt. Derartige Sensorvorrichtungen eignen sich insbesondere für die Detektion von metallisch ausgeführten Verbindungselementen, etwa Steckern oder Buchsen mit Metallgehäusen. Grundsätzlich geeignet sind auch kapazitive Sensorvorrichtung oder mechanische Schaltelemente, wobei bei derartigen Sensorvorrichtungen eine höhere Störempfindlichkeit im Vergleich zu beispielsweise optischen Sensorvorrichtungen zu berücksichtigen ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante des Steuerungssystems kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Sensorvorrichtung durch eine optische Sen-sorvorrichtung gebildet ist.
Derartige, optische Sensorvorrichtungen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Zuverlässigkeit und kurze Reaktionszeiten aus. In Frage kommen diverse Lichtschrankenausführungen bzw. Näherungssensoren, Reflexionssensorvorrichtungen, aber beispielsweise auch Farberkennungssensoren oder Bilderfassungssensoren. Im Prinzip ist jedwede optische Sensorvorrichtung, welche zwischen Anwesenheit und Abwesenheit des Verbindungselementes grundsätzlich unterscheiden kann, zur Anwendung für das vorgeschlagene Steuerungssystem geeignet. Mittels bildgebender Sensoren kann im Prinzip auch ein jeweils vorliegender Zustand mit dem Referenzzustand eines unbelegten Anschlusselementes verglichen werden und nur beim zweifelsfreien Vorliegen eines völlig unbelegten Anschlusselementes ein abgekoppelter Zustand des Verbindungselementes detek-tiert bzw. signalisiert werden, und in der Folge zum Beispiel eine Schaltung zur Auswertung des Betätigungszustandes des Notausschalters des Handbediengerätes deaktiviert werden. Auch zusätzliche Stufen des Bedienablaufs wie das bloße Fassen des Verbindungselementes durch eine Bedienperson noch vor dem eigentlichen Abkoppeln sind mittels solcher bildgebenden Sensorvorrichtungen grundsätzlich erfassbar und zur technischen Plausibilisierung eines ordnungsgemäßen Bedienablaufs sowie zur Erhöhung der Zuverlässigkeit gegen etwaigen unbeabsichtigte Abschaltungen grundsätzlich heranziehbar. Selbstverständlich ist hierbei auch die Anordnung mehrerer optischer Sensorvorrichtungen an dem Anschlusselement möglich, mit denen eine redundante Erfassung eines Koppel- bzw. Verbindungszustandes oder eine abgestufte Erfassung unterschiedlicher Koppelzustände ermöglicht sind.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung zur zeitlich versetzten, aufeinanderfolgenden Einzelabfrage der Sensorvorrichtungen ausgebildet ist.
Durch dieses Ausgestaltungsmerkmal können mehrere Sensorvorrichtungen über gemeinsame Mess- bzw. Abfrageschaltungen mit der Auswertevorrichtung verbunden sein. Weiters kann dadurch eine gegenseitige Beeinflussung etwa bei Reflexionslichtschranken durch die den jeweiligen Lichtschranken zugeordneten Lichtquellen oder auch ganz generell eine gegenseitige Störung der verwendeten Sensoren unterbunden werden.
Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn jede Sensorvorrichtung über eine jeweils separate, signaltechnische Verbindung mit der Auswertevorrichtung verbunden ist.
Auf diese Weise ist eine besonders störungsunempfindliche, sichere und zuverlässige Signal- bzw. Informationsübertragung von den Sensorvorrichtungen zur Auswertevorrichtung ermöglicht.
Bei einerweiteren Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass an oder in dem Verbindungselement wenigstens eine Positionsmarkierung angeordnet bzw. ausgebildet ist.
Durch dieses Merkmal kann die Genauigkeit und Sicherheit der Erfassung der Anwesenheit des Verbindungselementes weiter verbessert werden, da in jedem Falle eine für die Detektion optimale geeignete, bzw. auf eine jeweilige Sensorvorrichtung abgestimmte Positionsmarkierung ausgewählt werden kann. Zusätzlich kann durch eine derartige Positionsmarkierung die Bedienperson beispielsweise auch die korrekte Einführposition bzw. -richtung für das Verbindungselement in das Anschlusselement angezeigt werden. Die wenigstens eine Positionsmarkierung kann hierbei bevorzugt derart ausgestaltet bzw. optimiert sein, sodass sie durch die wenigstens eine Sensorvorrichtung möglichst gut erkennbar bzw. erfassbar ist.
Grundsätzlich ist auch denkbar, dass an oder in dem Verbindungselement mehrere Positionsmarkierungen angeordnet sind, beispielsweise parallel zur Bewegungsrichtung bei einem Verbindungs- oder Lösevorgang für das Verbindungselement. Auf diese Weise kann beispielsweise ein vollständiger Verbindungsvorgang plausibilisiert werden. Es kann so aber auch ein Lösevorgang des Verbindungselementes von dem Anschlusselement von der Auswertevorrichtung erkannt werden. Insbesondere kann via eine entsprechend an dem Verbindungselement angeordnete Positionsmarkierung ein potentiell sicherheitskritischer, nicht ordnungsgemäßer bzw. unvollständiger Verbindungszustand zwischen dem Verbindungselement und dem Anschlusselement erkannt, und von der Auswertevorrichtung signalisiert werden. Insbesondere kann die Auswertevorrichtung bei Detektion eines unvollständigen Verbindungszustandes, beispielsweise via Erfassung einer Positionsmarkierung, zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes gegenüber einem Maschinensicherheitsschaltkreis ausgebildet sein. Grundsätzlich können auf diese Weise Verbindungserkennungen bzw. unterschiedliche Steckzustände erfasst werden, und die Relativposition des Verbindungselementes in Relation zu dem Anschlusselement der Anschlussvorrichtung bereits sensorisch erfasst bzw. erkannt werden.
Die Auswertevorrichtung kann in weiterer Folge bei Detektion einer Ansteck- oder Lösebewegung des Verbindungselementes oder bei Erfassen eines unvollständig verbundenen Verbindungselements beispielsweise zur Ausgabe bzw. Signalisierung einer diesbezüglichen Statusmeldung ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise durch Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Signals am Handbediengerät oder an einer anderen Stelle, zum Beispiel an der Anschlussvorrichtung erfolgen.
Dabei kann es zweckmäßig sein, dass die wenigstens eine Positionsmarkierung mittels einer optischen Sensorvorrichtung detektierbar ist.
Dies erlaubt einen effizienten Einsatz optischer Sensorvorrichtungen zur Detektion des Verbindungselements, und kann die Zuverlässigkeit bzw. die Betriebssicherheit des Steuerungssystems nochmalig weiter verbessert werden. Außerdem können mögliche Fehlerquellen, beispielsweise aufgrund der Kontur oder der Beschaffenheit der Oberfläche(n) des Verbindungselementes hintangehalten werden. Als mögliche Fehlerursachen seien in diesem Zusammenhang als Beispiele Licht streuende oder absorbierende Oberflächen genannt. In Abhängigkeit von bzw. in Abstimmung mit einer jeweiligen optischen Sensorvorrichtung können beispielsweise farbliche Markierungen, Licht reflektierende oder absorbierende Positionsmarkierungen am Verbindungselement angeordnet sein.
In dem Zusammenhang kann eine Weiterbildung vorteilhaft sein, bei welcher die wenigstens eine Positionsmarkierung Informationen überdas Handbediengerät umfasst, welche mittels einer bilderfassenden, optischen Sensorvorrichtung lesbar sind.
Dadurch können bei Anwendung einer bilderfassenden, optischen Sensorvorrichtung zusätzliche Informationen an die Auswertevorrichtung übertragen werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, bei Verbinden des Handbediengeräts über die Anschlussvorrichtung, zusätzlich zur Detektion des Verbindungselementes Informationen überden Typ des Handbediengerätes zu erfassen. In weiterer Folge kann die Auswertevorrichtung oder eine andere direkt oder indirekt mit dem Handbediengerät kommunikationsverbundene Steuerungsvorrichtung beispielsweise bestimmte Befehlskommandos am Handbediengerät freigeben oder sperren. In umgekehrter Richtung können auf diese Weise Informationen über die nach Herstellung der Verbindung des Handbediengerätes zur Anschlussvorrichtung durchzuführenden Operationen übermittelt werden.
Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung bei einer Detektion eines Wechsels von einer Anwesenheit zu einer Abwesenheit des Verbindungselementes zur Beibehaltung der Signalisierung des jeweils vor der
Detektion der Abwesenheit signalisierten Zustandes gegenüber dem wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreis ausgebildet ist.
Hierfür kann vorgesehen sein, dass der jeweils signalisierte Zustand von der Auswertevorrichtung in einem Speicherelement, insbesondere einem nichtflüchtigen Speicher abgespeichert wird. Auf diese Weise kann von der Auswertevorrichtung bei Detektion der Abwesenheit des Verbindungselementes weiterhin ein sicherheitskritischer Zustand signalisiert bzw. die Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes beibehalten werden, wenn vorder Detektion der Abwesenheit des Verbindungselementes in dem Speicher ein sicherheitskritischer Zustand, beispielsweise aufgrund einer Betätigung des Sicherheitsschaltelementes an dem Handbediengerät, abgespeichert ist.
Andererseits kann von der Auswertevorrichtung bei Detektion der Abwesenheit des Verbindungselementes weiterhin ein unkritischer Zustand signalisiert bzw. die Signalisierung eines unkritischen Zustandes beibehalten werden, wenn vorder Detektion der Abwesenheit des Verbindungselementes in dem Speicher ein unkritischer Zustand abgespeichert ist. Wie bereits erläutert, wird ein jeweils zwischen dem Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung gebildeter Sicherheitsschaltkreis auch durch ein Lösen des Verbindungselements vom Anschlusselement geöffnet, also grundsätzlich zwangsweise aktiviert. Durch die Signalisierung eines unkritischen Zustandes bei Detektion der Abwesenheit des Verbindungselements, ist bei einem gewollten Lösevorgang zum Lösen des Verbindungselementes von dem Anschlusselement, dennoch ein ununterbrochenerWeiterbetrieb der Maschine ermöglicht, bzw. kann so eine ungewollte Überführung der Maschine in einen sicheren Zustand, zum Beispiel eine Stillsetzung hintangehalten werden. Grundsätzlich kann die Beibehaltung der Signalisierung des jeweils abgespeicherten Zustandes, also entweder sicherheitskritischer Zustand oder unkritischer Zustand, von der Auswertevorrichtung bis zu einem Verbindungs- bzw. Ansteckvorgang zum erneuten Verbinden des Verbindungselementes mit dem Anschlusselement beibehalten werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung bei einer Detektion eines Wechsels von einer Abwesenheit zu einer Anwesenheit des Verbin dungselements innerhalb eines ersten Zeitintervalls ab der Detektion der Anwesenheit zur Beibehaltung der Signalisierung des vor der Detektion der Anwesenheit signalisierten Zustandes gegenüber dem Maschinensicherheitsschaltkreis ausgebildet ist.
Dies ermöglicht ein einfaches und für die Bedienperson komfortables und vollständiges Verbinden des Handbediengeräts über die Anschlussvorrichtung, so dass der erste Sicherheitsschaltkreis zuverlässig den tatsächlichen Betätigungszustand des Notausschalters des Handbediengerätes signalisiert, bevor dieses Signal erstmalig informationsäquivalent in einen Maschinensicherheitskreis eingekoppelt bzw. von der Auswertevorrichtung gegenüber einem Maschinensicherheitsschaltkreis signalisiert wird. Seitens der Bedienperson sind keine Handlungen außer dem simplen Verbinden des Verbindungselementes mit dem Anschlusselement der Anschlussvorrichtung, beispielsweise durch Einstecken eines Steckers in eine Steckbuchse, erforderlich. Daher können Fehl- und/oder unterlassene Bedienhandlungen hintangehalten, und eine sichere Bedienung der Maschine gewährleistet werden. Andererseits kann aber auch sichergestellt werden, dass bei Vorliegen einer fehlerhaften, nicht ordnungsgemäßen Verbindung zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung, nach Ablauf des ersten Zeitintervalls umgehend ein sicherheitskritischer Zustand signalisiert wird. Dadurch können sicherheitstechnische Anforderungen wirksam und effizient erfüllt werden.
Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn das erste Zeitintervall eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 1 s und 30 s aufweist.
Bei Auswahl der Zeitdauer für das erste Zeitintervall aus dem angegebenen Bereich, ist für eine Bedienperson ausreichend Zeit zum vollständigen Verbinden des Handbediengerätes über die Anschlussvorrichtung bereitgestellt. Im Besonderen kann die Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes hintangehalten werden, bis eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung hergestellt wurde. Bevorzugt weist das erste Zeitintervall eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 2 s und 10 s auf.
In weiterer Folge ist es auch vorstellbar, dass die Auswertevorrichtung nach Ablauf des ersten Zeitintervalls zur weiteren Beibehaltung der Signalisierung des vor der Detektion der Anwesenheit des Verbindungelementes signalisierten Zustandes während eines auf das erste Zeitintervall folgenden Zeitintervalls ausgebildet ist, wobei gleichzeitig während der Dauer des weiteren, auf das erste Zeitintervall folgenden Zeitintervalls die Auswertevorrichtung zur Signalisierung bzw. Ausgabe einer Warnung bzw. eines Alarmes ausgebildet ist. Dadurch kann die Bedienperson angezeigt werden, dass die Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes zufolge des Ankoppelvorganges unmittelbar bevorsteht, und kann die Bedienperson dementsprechend einen Verbindungsvorgang durch Entfernen des Verbindungselementes aus dem Erfassungs- bzw. Detektionsbereich der Sensorvorrich-tung(en) unterbrechen. Auf diese Weise kann beispielsweise das unbeabsichtigte Auslösen einer Stillsetzung der Maschine hintangehalten werden, und kann die Bedienperson sodann einen neuerlichen Verbindungsvorgang einleiten. Die Dauer des weiteren, auf das erste Zeitintervall folgenden Zeitintervalls kann beispielsweise zwischen 2 s und 5 s betragen.
Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Steuerungssystems kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung bei einer Aktivierung des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises und bei einer nachfolgenden Detektion der Anwesenheit des Verbindungselements nach Ablauf eines zweiten, ab der Aktivierung des ersten Sicherheitsschaltkreises startenden Zeitintervalls zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes gegenüber dem Maschinensicherheitsschaltkreis ausgebildet ist.
Von Vorteil ist hierbei, dass ein Lösen des Verbindungselementes ohne erforderliche, zusätzliche Bedienhandlungen der Bedienperson, wie etwa ein manuelles Betätigen eines Ablösebereitschaftsschalters ermöglicht ist. Die gewollte Auftrennung und damit einhergehende Aktivierung des Sicherheitskreises wird gegenüber einer Aktivierung zufolge einer Betätigung des Sicherheitsschaltelementes oder einer Durchtrennung der Kabelverbindung zufolge eines Störfalles durch die unmittelbar anschließende sensorische Erfassung der Abwesenheit des Verbindungselements automatisch plausibilisiert. Durch menschliche Bedienfehler aus gelöste Stillsetzungen der Maschine bzw. Anhaltungen von Prozessen können somit hintangehalten werden, da ein Trennen der Verbindung zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung durch einfaches Lösen des Verbindungselements vom Anschlusselement bewerkstelligt werden kann. Im Besonderen kann ein Lösen der Verbindung zwischen Verbindungselement und dem Anschlusselement der Anschlussvorrichtung vorgenommen werden, ohne dass sofort ein sicherheitskritischer Zustand von der Auswertevorrichtung gegenüber dem oder den Maschinensicherheitsschaltkreis(en) signalisiert wird, und kann hierdurch ununterbrochener, reibungsloser Betrieb der Maschine bzw. Ablauf von Prozessen bereitgestellt werden.
Andererseits kann die Auswertevorrichtung im Falle einer Betätigung des wenigstens einen Sicherheitsschaltelements, und/oder weiterer am Handbediengerät vorhandener Sicherheitsschaltelemente, und der damit einhergehenden Aktivierung des zumindest einen ersten Sicherheitsschaltkreises oder weiterer vorhandener Sicherheitsschaltkreise, ausreichend schnell einen sicherheitskritischen Zustand gegenüber dem oder den Maschinensicherheitsschaltkreis(en) signalisieren. Selbiges gilt selbstverständlich auch bei Aktivierung des oder der Sicherheitsschaltkreiseis) durch andere Einflüsse, etwa durch einen Bruch bzw. eine Beschädigung der Kabelverbindung bzw. des Kabels zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung.
Dabei kann es von Vorteil sein, wenn das zweite Zeitintervall eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 10 ms und 500 ms aufweist. Hierdurch ist für eine Bedienperson einerseits eine ausreichende Zeitspanne bereitgestellt um ein vollständiges Lösen des Verbindungselementes vom Anschlusselement zu bewerkstelligen, bevor von der Auswertevorrichtung ein sicherheitskritischer Zustand signalisiert wird. Andererseits kann von der Auswertevorrichtung bei einer Aktivierung des zumindest einen ersten oder der Sicherheitsschaltkreise(s) ausreichend schnell ein sicherheitskritischer Zustand signalisiert werden, wenn die Anwesenheit des Verbindungselements am Anschlusselement detektiert wurde. Bevorzugt weist das zweite Zeitintervall eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 20 ms und 100 ms auf.
Es kann auch vorgesehen sein, dass dem Verbindungselement zur Unterstützung eines beabsichtigten Lösevorgangs vom Anschlusselement ein manuell auslösbares Schnelllösehilfsmittel zugeordnet ist.
Durch ein solches Schnelllösehilfsmittel kann sichergestellt werden, dass bei einem beabsichtigten Trennen der Verbindung zwischen Handbediengerät und der Anschlussvorrichtung das Entfernen des Verbindungselementes aus dem Erfassungsbereich der Sensorvorrichtung(en) ausreichend schnell erfolgt, insbesondere das Verbindungselement innerhalb der Zeitdauer des zweiten Zeitintervalls aus dem Erfassungsbereich der Sensorvorrichtung(en) entfernbar ist. Ein solches Schnelllösehilfsmittel kann beispielsweise durch eine mechanische Blockiereinrichtung gebildet sein, die erst bei Anwendung einer bestimmten Mindestbetätigungskraft gelöst wird und durch diesen plötzlichen Wegfall der Haltekraft ein rasches, ruckartiges Abziehen des Verbindungelementes unterstützt.
Bei einerweiteren, bevorzugten Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung über wenigstens einen ansteuerbaren elektromagnetischen oder elektronischen Schaltkontakt zum direkten Einwirken auf wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreis ausgebildet ist, welcher Maschinensicherheitsschaltkreis durch unmittelbares Öffnen des wenigstens einen Schaltkontaktes bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes von der Auswertevorrichtung aktivierbar ist, und mittels welchem Maschinensicherheitsschaltkreis bei dessen Aktivierung die Maschine oder sicherheitsrelevante Maschinenkomponenten unmittelbar in einen sicheren Zustand überführbar sind.
Dies stellt eine besonders sichere Variante des Steuerungssystems für die sichere Steuerung bzw. Handbedienung von Maschinen dar, da die Auswertevorrichtung bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes unmittelbarauf den wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreis via des oder der ansteuerbaren Schaltkontakte(s) einwirken kann. Die Auswertevorrichtung ist dabei zum unmittelbaren Öffnen des oder der Schaltkontakte(s) bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes ausgebildet, wodurch der wenigstens eine Maschineschaltkreis aktivierbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann eine Maschine oder Maschinenkomponenten durch die Signalisierung eines sicherheitskritischen
Zustandes von der Auswertevorrichtung unmittelbar in einen sicheren Zustand überführt werden, beispielsweise eine Stillsetzung der Maschine ausgelöst werden. Die Auswertevorrichtung kann hierbei zusätzlich zur permanenten Überwachung des ersten Sicherheitsschaltkreises ausgebildet sein.
Bei einer Weiterbildung kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine Sensorvorrichtung durch eine bewegungssensitive Sensorvorrichtung gebildet ist.
Dies eröffnet weitere Erfassungsmöglichkeiten für das Verbindungselement, wie etwa das direkte Erkennen eines Verbindungs- oder Lösevorgangs durch Bewegen des Verbindungselementes. Dadurch können auch Zustände erfasst werden, welche potentiell zu sicherheitsrelevanten Zuständen führen könnten. Beispielsweise ist vorstellbar, dass sich eine Bedienperson mit dem Handbediengerät unbewusst zu weit von der Anschlussvorrichtung entfernt, oder die Kabelverbindung zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung durch andere Umstände in Gefahr kommt unterbrochen zu werden, was ein ungewolltes Lösen der Verbindung zwischen Handbediengerät und Anschlussvorrichtung zur Folge haben kann. Die Auswertevorrichtung kann bei Detektion einer Ansteck- oder Lösebewegung des Verbindungselementes beispielsweise zur Ausgabe bzw. Signalisierung einer diesbezüglichen Statusmeldung ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise durch Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Signals am Handbediengerät oder an anderer Stelle erfolgen.
Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn die zumindest eine Sensorvorrichtung wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung und eine Bilderfassungsvorrichtung umfasst.
Derartige Sensorvorrichtung erlauben grundsätzlich präzise Bewegungsmessungen bei verhältnismäßig geringem Platzbedarf.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch dadurch gelöst, dass eine Anschlusseinheit zur Einkopplung in ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem bereitgestellt wird. Die Anschlusseinheit umfasst hierbei wenigstens das Anschlusselement, die Auswertevorrichtung und die wenigstens eine Sensorvorrichtung des
Steuerungssystems. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Anschlusseinheit eine sichere, bauliche Komplettlösung zur Einkopplung bzw. zur Verbindung des Handbediengerätes bereitgestellt ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Anschlusselement, die Auswertevorrichtung und die wenigstens eine Sensorvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Hierdurch kann insbesondere eine baulich kompakte Lösung bereitgestellt werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung für ein Ausführungsbeispiel des Steuerungssystems;
Fig. 2 eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für das Steuerungssystems, ausschnittsweise in perspektivischer Ansicht;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein Schnelllösehilfsmittel;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Verbindungselement;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Sensorvorrichtung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Steuerungssystem 1 schematisch dargestellt. Das dargestellte Steuerungssystem 1 ist für die sichere Steuerung, insbesondere die sichere Handbedienung von Maschinen vorgesehen.
Hierzu umfasst das dargestellte Steuerungssystem 1 ein mobiles Handbediengerät 2, welches zur Bedienung von Maschinen durch eine menschliche Bedienperson vorgesehen ist. In bekannter Art und Weise kann ein solches Handbediengerät 2 Eingabeelemente 3 zur Eingabe von Steuerungsbefehlen, sowie Ausgabeelemente 4, beispielsweise zur Anzeige von Maschinenzuständen, Meldungen und Dergleichen aufweisen. Des Weiteren weist das Handbediengerät 2 wenigstens ein manuell betätigbares Sicherheitsschaltelement 5 auf, durch welches bei Betätigung durch eine menschliche Bedienperson beispielsweise eine Stillsetzung der Maschine bzw. eine Überführung von Maschinenkomponenten in einen sicheren Zustand ausgelöst werden kann, wie nachstehend noch näher erläutert wird.
Das Steuerungssystem 1 umfasst weiters eine Anschlussvorrichtung 6, welche für das Anschließen bzw. Verbinden des Handbediengerätes 2 vorgesehen ist. Dem Handbediengerät 2 ist hierzu ein Kabel 7 zugeordnet. An dem vom Handbediengerät 2 abgewandten Ende des Kabels 7 ist ein Verbindungselement 8 an dem Kabel 7 angeordnet bzw. angebracht. Dieses Verbindungselement 8 ist zum wahlweisen Verbinden mit und Ablösen von einem Anschlusselement 9 der Anschlussvorrichtung 6 ausgebildet.
Das Verbindungselement 8 kann zum Beispiel durch einen Stecker 10 gebildet sein, welcher zum Verbinden des Handbediengerätes 2 über die Anschlussvorrichtung 6 in ein als Buchse 11 für den Stecker 10 ausgebildetes Anschlusselement 9 eingesteckt werden kann. Durch Verbinden des Verbindungselementes 8 mit dem Anschlusselement 9, bzw. dem Einstecken des Steckers 10 in die Buchse 11, können das Handbediengerät 2 und die Anschlussvorrichtung 6 über das Kabel 7 elektrisch leitend verbunden werden. In der Fig. 1 ist das Verbindungselement 8 mit dem Anschlusselement 9 verbunden dargestellt.
Das Steuerungssystem 1 umfasst zumindest einen ersten Sicherheitsschaltkreis 31, welcher bei Vorliegen einer ordnungsgemäßen, elektrisch leitenden Verbin- dung zwischen Verbindungselement 8 und Anschlusselement 9 über das Kabel 7 durch Betätigen des wenigstens einen Sicherheitsschaltelements 5 am Handbediengerät 2 geöffnet, und damit ausgelöst bzw. aktiviert werden kann. Überdas Kabel 7 können bedarfsabhängig weitere elektrische bzw. signal- bzw. datentechnische Leitungen geführt sein, beispielsweise Datenübertragungsleitungen oder eine Stromversorgungsleitung für das Handbediengerät 2. Insbesondere können selbstverständlich weitere Sicherheitsschaltkreise ausgebildet sein, welche zum Beispiel über weitere Sicherheitsschaltelemente (nicht dargestellt) an dem Handbediengerät 2 aktiviert werden können. Über die Anschlussvorrichtung 6 kann bedarfsweise zumindest eine elektrische Verbindung zwischen dem Handbediengerät 2 und einer elektronischen Auswertevorrichtung 13 aufgebaut oder aufgehoben werden. Abhängig von Art und Anzahl der überdas Kabel 7 geführten Leitungen, können auch weitere, kommunika-tions- bzw. signaltechnische Verbindungen 12 beispielsweise für die Übertragung von Bedienkommandos und von Visualisierungsdaten sowie Leitungen für die Stromversorgung des Handbediengerätes zwischen der Anschlussvorrichtung 6 bzw. dem Anschlusselement 9 und der Auswertevorrichtung 13 ausgebildet sein, welche beispielsweise über zusätzliche Adern im Kabel 7 geführt sein können.
Grundsätzlich können signaltechnischen Verbindungen 12 zwischen dem Anschlusselement 9 der Anschlussvorrichtung 6 und der Auswertevorrichtung 13 durch Funkverbindungen und/oder durch kabelgebundene Verbindungen, aber auch durch Leiterbahnen auf Leiterplatten bzw. PCBs und/oder Direktkontakte realisiert sein. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 baulich separat von der Anschlussvorrichtung 6 bzw. dem Anschlusselement 9 angeordnet ist. Bevorzugt sind das Anschlusselement 9 der Anschlussvorrichtung 6 und die Auswertevorrichtung 13 in einem gemeinsamen Gehäuse 14 integriert, wie dies schematisch in der Fig. 1 dargestellt ist.
Wesentlich beim Steuerungssystem 1 ist, dass der Anschlussvorrichtung 6 im Bereich des Anschlusselements 9 zumindest eine berührungslos erfassende Sensorvorrichtung 15 zugeordnet ist. Diese zumindest eine Sensorvorrichtung 15 ist dabei zum Detektieren bzw. zur Detektion der Anwesenheit und/oder der Abwesen heit des Verbindungselementes 8 an dem Anschlusselement 9 der Anschlussvorrichtung 6 vorgesehen. Grundsätzlich kann die zumindest eine Sensorvorrichtung 15 hierbei baulich separiert ausgestaltet im Bereich des Anschlusselements 9 der Anschlussvorrichtung 6 angeordnet bzw. montiert sein. Bevorzugt sind die zumindest eine Sensorvorrichtung 15 und die elektronische Auswertevorrichtung 13 im selben Gehäuse 14 angeordnet, insbesondere um die Abschirmung von äußeren Einflüssen zu verbessern, und damit die Sicherheit zu erhöhen, wie dies auch in der Fig. 1 schematisch veranschaulicht ist. Im Betrieb des Maschine ist die wenigstens eine Sensorvorrichtung 15 selbstverständlich zweckmäßigerweise ortsfest, und zur Erfassung des Verbindungselementes 8 an dem Anschlusselement 9 ausgerichtet angeordnet.
Wie ebenfalls in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist, kann die zumindest eine Sensorvorrichtung 15 über eine signaltechnische Verbindung 12 direkt mit der Auswertevorrichtung 13 verbunden sein. Auf diese Weise können Informationen über die detektierte Abwesenheit oder die detektierte Anwesenheit des Verbindungselements 8 an dem Anschlusselement 9 von der zumindest einen Sensorvorrichtung 15 übertragungssicher an die Auswertevorrichtung 13 übermittelt bzw. übertragen werden. Auf umgekehrten Wege können von der Auswertevorrichtung 13 Anfragen bzw. Anfragecodes zur Übermittlung von Informationen an die zumindest eine Sensorvorrichtung 15 übermittelt werden. Auch in diesem Fall kann die signaltechnische Verbindung 12 zwischen der zumindest einen Sensorvorrichtung 15 und der elektronischen Auswertevorrichtung 13 prinzipiell sowohl durch Funk- und/oder Kabelverbindung(en), und/oder Leiterbahnen etc. realisiert sein.
Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 ist das Verbindungselement 8 mit dem Anschlusselement 9 verbunden dargestellt, weshalb in diesem Fall von der zumindest einen Sensorvorrichtung 15 die Anwesenheit des Verbindungselements 8 detektiert wird, und eine entsprechende Information an die Auswertevorrichtung 13 übertragen wird.
Die an die Auswertevorrichtung 13 übertragenden Informationen über die detektierte Anwesenheit oder die detektierte Abwesenheit des Verbindungselementes 8 können auf diese Weise von der Auswertevorrichtung 13 erfasst werden. Die elektronische Auswertevorrichtung 13 ist in weiterer Folge zur Signalisierung eines sicherheitskritischen oder zur Signalisierung eines unkritischen Zustandes gegenüber zumindest einem Maschinensicherheitsschaltkreis 21 ausgebildet, und zwar unter Einbeziehung bzw. in Abhängigkeit von einer detektierten Anwesenheit oder einer detektierten Abwesenheit des Verbindungselementes 8 an dem Anschlusselement 9 und dem Signalzustand des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises 31, wie anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert wird. Hierbei ist die Auswertevorrichtung 13 zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes oder zur Signalisierung eines unkritischen Zustandes gegenüber zumindest einem Maschinensicherheitsschaltkreis 21 ausgebildet.
Hierzu kann die Auswertevorrichtung 13 mit einem oder mehreren Steuerungsvor-richtung(en) 18 für die Maschine kommunikationsverbunden sein, wie dies in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Hierbei kann eine jeweilige Kommunikationsverbindung 19 beispielsweise wiederum durch Kabel- und/oder Funkverbindungen realisiert sein. Die Steuerungsvorrichtung(en) 18 können ihrerseits wiederum elektrisch leitend und/oder über weitere Schalt- und/oder Kommunikationsverbindungen mit Schaltkomponenten, Aggregaten, Aktuatoren und/oder anderen ansteuerbaren Maschinenkomponenten leitungsverbunden sein. Derartige, ansteuerbare Elemente einer Maschine sind in der Fig. 1 und den folgenden Figuren nicht näher dargestellt. Außerdem kann wenigstens eine Steuerungsvorrichtung 18 zur Einwirkung auf wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreis 21 ausgebildet sein, sodass eine Signalisierung durch die Auswertevorrichtung 13 gegenüber diesem wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreis über diese wenigstens eine Steuerungsvorrichtung 18 erfolgen kann. Selbstverständlich kann auch das Handbediengerät 2 mit einer oder mehreren Steuerungsvorrichtung(en) 18 über entsprechende Kommunikationsverbindungen 19 verbunden sein. Dabei kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass das Handbediengerät 2 über eine separat ausgebildete Kommunikationsverbindung 19 mit einer Steuerungsvorrichtung 18 verbunden ist, wie dies in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine entsprechende Kommunikationsverbindung über das Kabel 7 ausgeführt ist, wobei hierbei die Kommunikationsverbindung an der
Auswertevorrichtung 13 vorbeigeleitet, und direkt zu einer Steuerungsvorrichtung 18 geführt sein kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 über eine sichere Busverbindung 32 mit einer Sicherheitssteuerung 33 der Maschine verbunden ist, welche Sicherheitssteuerung 33 wiederum mit zumindest einem Maschinensicherheitsschaltkreis 21 verbunden sein kann, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist. Die sichere Busverbindung 32 kann hierbei ein gemäß der gültigen Vorschriften bzw. Normen ausgestaltetes, abgesichertes Übertragungsprotokoll aufweisen. Auf diese Weise kann ein sicherheitskritischer Zustand von der Auswertevorrichtung 13 via die sichere Busverbindung 32 an die Sicherheitssteuerung 33 signalisiert werden. Die Sicherheitssteuerung 33 kann in der Folge bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes durch die Auswertevorrichtung 13 oder durch den mit der Sicherheitssteuerung verbundenen Maschinensicherheitsschaltkreis 21 beispielsweise durch Einwirken auf in der Fig. 1 nicht dargestellte Steuerungsleitungen zu ansteuerbaren Maschinenkomponenten, etwa Aktuatoren oder andere elektrisch ansteuerbare Maschinenkomponenten, eine umgehende Überführung der Maschine in einen sicheren Zustand steuerungstechnisch bewirken.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswertevorrichtung 13 über wenigstens einen ansteuerbaren, elektromechanischen oder elektronischen Schaltkontakt 20 zum direkten Einwirken auf wenigstens einen direkt verdrahteten Maschinensicherheitsschaltkreis 21 ausgebildet, wie dies auch im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dargestellt ist. Um in der industriellen Praxis die entsprechenden Sicherheitsnormen zu erfüllen, ist der Maschinensicherheitsschaltkreis 21 wenigstens zweikreisig auszuführen, wie dies schematisch auch in der Fig. 1 angedeutet ist. Dementsprechend sind im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 jeweils wenigstens zwei ansteuerbare Schaltkontakte 20 vorzusehen, über welche die Auswertevorrichtung 13 zum Einwirken auf den zweikreisig ausgeführten Maschinensicherheitsschaltkreis 21 verbunden ist. Alternativ hierzu wäre auch eine datentechnische Ankopplung an einen Sicherheitsbus mit entsprechend abgesichertem Übertragungsprotokoll denkbar.
Diese Schaltkontakte 20, zum Beispiel ansteuerbare Relais oder elektronische Schaltkontakte, können von der Auswertevorrichtung 13 bei Feststellung bzw. bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes geöffnet werden, und damit der oder die Maschinensicherheitsschaltkreis(e) 21 umgehend aktiviert werden. Das Öffnen der Öffner- bzw. Schaltkontakte 20 in dem oder den Maschinensicher-heitsschaltkreis(en) 21 bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes von der Auswertevorrichtung 13 kann in der Folge eine umgehende Überführung der Maschine oder von Maschinenkomponenten in einen sicheren Zustand bewirken bzw. auslösen. Abhängig von einer jeweiligen Ausführung kann die Aktivierung des wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreises 21 via die Schaltkontakte 20 dabei beispielsweise das Stoppen einer Verfahr- bzw. Verstellbewegung einer Maschinenkomponente, das aktive Verstellen von Maschinenkomponenten in jeweils sichere Positionen, das Aktivieren mechanischer Bremsen oder Blockiereinrichtungen oder aber auch ein spannungsfrei Schalten einer Maschine bewirken. Zur spezifischen Ausgestaltung derartiger Maschinensicherheitsschaltkreise wird in diesem Zusammenhang auf die einschlägigen Normen diesbezüglich verwiesen.
In der Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Steuerungssystems 1 dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
In der Fig. 2 ist eine mögliche Ausführungsform eines Steuerungssystem 1 ausschnittsweise in perspektivischer Ansicht gezeigt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 sind der Anschlussvorrichtung 6 wenigstens zwei Sensorvorrichtungen 15,16 zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselements 8 an dem Anschlusselement 9 zugeordnet, welche Sensorvorrichtungen 15, 16 wiederum mit der Auswertevorrichtung 13 über signaltechnische Verbindungen 12 verbunden sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein als Stecker 10 ausgestaltetes Verbindungselement 8 nicht mit dem als Buchse 11 ausgestalteten Anschlusselement 9 verbunden dargestellt.
Wie schematisch in der Fig. 2 angedeutet ist, kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Sensorvorrichtungen 15,16 über eine jeweils separate, signaltechnische Verbindung 12 mit der Auswertevorrichtung 13 verbunden sind. In einer alternativen Ausgestaltungsform kann aber auch vorgesehen sein, dass mehrere Sensorvorrichtungen über eine gemeinsame, signaltechnische Verbindung mit der Auswertevorrichtung verbunden sind. Insbesondere in solchen Fällen kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 zur zeitlich versetzten, aufeinanderfolgenden Einzelabfrage der Sensorvorrichtungen 15,16 ausgebildet ist. Unabhängig davon kann eine Stromversorgung der Sensorvorrichtungen 15, 16 über die signaltechnischen Verbindungen 12, oder natürlich auch über separate Stromversorgungsleitungen erfolgen.
Grundsätzlich sind alle Typen von Sensorvorrichtungen 15 ,16, welche die An-und/oder Abwesenheit des Verbindungselements 8 erfassen können zur Verwendung für das Steuerungssystem 1 geeignet. Dabei können geeignete Sensorvorrichtung zur aktiven Detektion sowohl der Anwesenheit als auch der Abwesenheit des Verbindungselements 8 ausgebildet sein. Zum Beispiel kann eine aktive Erfassung der Anwesenheit erfolgen, und die Abwesenheit durch Fehlen der aktiven Erfassung der Anwesenheit gegeben sein. Beispiele für geeignete Sensorvorrichtungen 15, 16 wurden bereits weiter obenstehend in diesem Dokument angeführt.
Der Anschlussvorrichtung 6 können bei einer zweckmäßigen Ausgestaltungsvariante des Steuerungssystems 1 wenigstens zwei Sensorvorrichtungen 15, 16 mit unterschiedlichen Detektionsprinzipien zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselementes 8 an dem Anschlusselement 9 zugeordnet sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass mehrere Sensorvorrichtungen 15,16 vom selben Typ bzw. mit gleichem Detektionsprinzip angeordnet sind. Letzteres kann Vorteile hinsichtlich einer einfacheren und effizienteren Datenauswertung bringen.
Unabhängig davon kann es sinnvoll sein, wenn zumindest eine der der Anschlussvorrichtung 6 zugeordneten Sensorvorrichtungen 15, 16 durch eine optische Sensorvorrichtung 17 gebildet ist. Im Falle des in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels sind beide dargestellten Sensorvorrichtungen 15 ,16 durch optische Sensorvorrichtungen 17 gebildet. Unter anderem ist hierbei vorteilhaft, dass die geometrische Anordnung bzw. Ausrichtung derartiger, optischer Sensorvorrichtungen 17 im Bereich des Anschlusselementes 9 der Anschlussvorrichtung 6 nur wenigen Einschränkungen unterliegt. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 sind die beiden dargestellten optischen Sensorvorrichtungen 17 im selben Gehäuse 14 angeordnet wie das Anschlusselement 9 und die Auswertevorrichtung 13. Beispiele für geeignete, optische Sensorvorrichtungen 17 wurden bereits beschrieben.
Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt insbesondere eine besonders kompakte und sichere Ausführungsform, bei welcher viele bauliche Elemente und Vorrichtungen 9, 13,15,16,17 in einem Gehäuse 14 im Sinne einer Anschlusseinheit 35 bzw. einer Anschlussbox zusammengefasst bzw. integriert sind. Das Gehäuse 14 kann dabei je nach Anforderung verschiedenartig ausgeführt sein. Üblich in der industriellen Praxis sind beispielsweise spritzwassersichere und schlagfeste Ausführungsformen. Zusätzlich ist beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 am Gehäuse 14 bzw. an der Anschlussbox ebenfalls zumindest ein weiteres, fix verdrahtetes und damit permanent verfügbares Sicherheitsschaltelement 5 angeordnet dargestellt, welches entweder mittelbar über eine Verbindung zur Auswerteschaltung 13 oder auch unmittelbar durch Serienschaltung mit den Kontakten 20 zur Signalisierung in den bzw. gegenüber dem Maschinensicherheitsschaltkreis 21 ausgebildet ist.
Unabhängig von dem Typ der verwendeten Sensorvorrichtungen 15, 16 kann die Auswertevorrichtung 13 bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante mit zwei optischen Sensorvorrichtungen 17, aber auch bei Ausführungsformen mit mehr als zwei Sensorvorrichtungen, nach Ablauf eines Toleranzzeitintervalls zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes ausgebildet sein, wenn eine der Sensorvorrichtungen 15,16 die Anwesenheit des Verbindungselementes 8 detektiert, und eine andere der Sensorvorrichtungen 15,16 die Abwesenheit des Verbindungselementes 8 detektiert und dieser inkonsistente Zustand über das bestimmte bzw. festlegbare Toleranzzeitintervall hinaus anhält. Nach Ablauf des Toleranzzeitintervalls muss von wenigstens einer fehlerhaften, beispielsweise beschädigten Sensorvorrichtung 15,16 ausgegangen werden, was einem nicht ordnungsgemäßen Zustand des Steuerungssystems 1 entspricht. Das Toleranzzeitintervall kann hierbei eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 0,1 s und 10 s, insbesondere ausgewählt aus einem Bereich zwischen 0,2 s und 5 s, aufweisen.
Wie bereits beschrieben, ist die Auswertevorrichtung 13 grundsätzlich zur Signalisierung eines sicherheitskritischen oder zur Signalisierung eines unkritischen Zustandes unter Einbeziehung einer jeweils detektierten Anwesenheit oder einer de-tektierten Abwesenheit des Verbindungselementes 8 am Anschlusselement 9, sowie unter Berücksichtigung des Schaltzustandes des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises 31 ausgebildet. Wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben wurde, kann es hierbei vorteilhaft sein, wenn die Auswertevorrichtung 13 bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes zum direkten Einwirken auf einen Maschinensicherheitsschaltkreis 21 ausgebildet ist, wie dies auch in der Fig. 2 stark vereinfacht und schematisch veranschaulicht ist.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 bei einer Detektion eines Wechsels von einer Anwesenheit zu einer Abwesenheit des Verbindungselementes 8 durch die Sensorvorrichtung(en) 15,16 zur Beibehaltung der Signalisierung des vor der Detektion der Abwesenheit signalisierten Zustandes ausgebildet ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass der jeweils aktuell signalisierte Zustand von der Auswertevorrichtung 13 fortlaufend in einem Speicherelement 34 abgespeichert wird. Grundsätzlich kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 zur Speicherung des jeweils aktuell signalisierten Zustandes lediglich bei einer Detektion eines Wechsels von Anwesenheit zu Abwesenheit des Verbindungselementes 8 bzw. bei einer Detektion eines Wechsels von Abwesenheit zu Anwesenheit des Verbindungselementes 8 ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Speicherelement 34 durch einen nichtflüchtigen Speicher gebildet.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 bei einer Detektion eines Wechsels von einer Abwesenheit zu einer Anwesenheit des Verbindungselements 8 innerhalb eines ersten, ab der Detektion der Anwesenheit startenden Zeitintervalls zur Beibehaltung der Signalisierung des vor der Detektion der Abwesenheit signalisiertenZustandes ausgebildet ist. Bei Detektion eines Wechsels von einer Abwesenheit zu einer Anwesenheit des Verbindungselements 8 und Signalisierung eines unkritischen Zustandes ist so ein einfaches und für die Bedienperson komfortables Verbinden des Handbediengeräts durch Verbinden des Verbindungselements 8 mit dem Anschlusselement 9 der Anschlussvorrichtung 6 ermöglicht. Eine Zeitdauer des ersten Zeitintervalls, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 1 Sekunde und 30 Sekunden kann hierfür zweckmäßig sein, sodass erst nach Ablauf des ersten Zeitintervalls der Schalt- bzw. Signalzustand des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises 31 von der Auswertevorrichtung 13 zur Berücksichtigung einer Signalisierung eines sicherheitskritischen oder eines unkritischen Zustandes herangezogen wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung 13 bei einer Aktivierung des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises 31 und bei einer nachfolgenden Detektion der Anwesenheit des Verbindungselements 8 nach Ablauf eines zweiten, ab der Aktivierung des ersten Sicherheitsschaltkreises 31 startenden Zeitintervalls zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes ausgebildet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein Lösen des Verbindungselementes ohne erforderliche, zusätzliche Bedienhandlungen der Bedienperson, wie etwa ein manuelles Betätigen eines Ablösebereitschaftsschalters grundsätzlich ermöglicht ist, solange das Verbindungselement 8 innerhalb des zweiten Zeitintervalls vollständig aus dem Erfassungsbereich der Sensorvorrichtung(en) 15,16 entfernt wird. Eine Zeitdauer des zweiten Zeitintervalls, welche ausgewählt ist aus einem Bereich zwischen 10 Millisekunden und 500 Millisekunden kann hierfür zweckmäßig sein.
In diesem Zusammenhang kann es von Vorteil sein, wenn dem Verbindungselement 8 zur Unterstützung eines beabsichtigten Lösevorgangs vom Anschlusselement 9 ein manuell auslösbares Schnelllösehilfsmittel zugeordnet ist. Solche Schnelllösehilfsmittel können durch verschiedenste, beispielsweise mechanisch oder magnetisch wechselwirksame Elemente gebildet sein. Eine beispielhafte, mögliche Ausgestaltung für ein derartiges Schnelllösehilfsmittel 22 ist in der Fig. 3 stark vereinfacht und schematisch veranschaulicht. Es werden in der Fig. 3 für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 - 2 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1-2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Wie in der Detailansicht in Fig. 3 dargestellt ist, kann zur Bildung des Schnelllö-sehilfsmittels 22 zum Beispiel ein Arretierungsmechanismus 23 zwischen dem Verbindungselement 8 und dem Anschlusselement 9 ausgestaltet ist, welcher Arretierungsmechanismus 23 zum Abschließen eines Verbindungsvorgangs zwischen Verbindungselement 8 und Anschlusselement 9 verriegelt werden kann. Bei einem beabsichtigten Lösen des Verbindungselementes 8 vom Anschlusselement 9 muss dieser Arretierungsmechanismus 23 wiederum unter Aufwendung einer Zugkraft auf das Verbindungselement 8 von einer menschlichen Bedienperson entriegelt werden. Zum Entriegeln des Arretierungsmechanismus 23 könnte beispielsweise ein am Verbindungselement 8 angeordneter Schieber 24 vorgesehen sein, über welchen durch Aufwendung einer Zugkraft ein Entriegeln des Arretierungsmechanismus 23 zu bewerkstelligen ist. Durch die bereits zum Entriegeln des Arretierungsmechanismus aufzuwendende Zugkraft auf das Verbindungselement 8 wird in einem solchen, beispielhaften Fall das Verbindungselement 8 mit hoher Beschleunigung bzw. ruckartig vom Anschlusselement 9 gelöst und entfernt. Zusätzlich hierzu kann beispielsweise das Anschlusselement 9 wenigstens ein Federelement 25 umfassen, durch welches bei Entriegelung des Arretierungsmechanismus 23 eine zusätzliche, abstoßende Kraft auf das Verbindungselement 8 wirksam ausgeübt wird.
In der Fig. 4 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform von Komponenten des Steuerungssystems gezeigt. Es werden wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 - 3 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 -3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Grundsätzlich kann es zweckmäßig sein, an oder in dem Verbindungselement 8 wenigstens eine Positionsmarkierung 26, 27 anzubringen. Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind an bzw. in dem Verbindungselement 8 zwei Positionsmarkierungen 26, 27 an unterschiedlichen Stellen ausgebildet bzw. angeordnet, welche von der Sensorvorrichtung 15 erfassbar sind. Bei Ausbildung der Sensorvorrichtung als optische Sensorvorrichtung 17 können die Positionsmarkierung 26, 27 je nach Erfassungsprinzip der optischen Sensorvorrichtung 17 beispielsweise als Färb- Reflexions- oder Absorptionsmarkierungen ausgestaltet sein, sodass die jeweilige Positionsmarkierung 26, 27 von der optischen Sensorvorrichtung 15, 17 detektierbar ist.
Wie anhand des Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 4 ersichtlich ist, kann die eine Positionsmarkierung 26 beispielsweise an einer Stelle des Verbindungselements 8 angeordnet sein, welche bei Erfassung durch die Sensorvorrichtung 15, 17 eine unvollständige bzw. nicht ordnungsgemäße Verbindung zwischen Verbindungselement 8 und dem Anschlusselement 9 definiert. Dadurch kann durch die Sensorvorrichtung 15,17 ein .halbgesteckter' Zustand erfasst werden, bei welchem das Verbindungselement 8 zwar von dem Anschlusselement gehalten wird, jedoch noch keine elektrische Verbindung zwischen dem Handbediengerät und der Auswertevorrichtung etabliert ist.
Die andere, in der Fig. 4 dargestellte Positionsmarkierung 27 kann beispielsweise an einer Stelle des Verbindungselements 8 angeordnet sein, welche bei Erfassung durch die Sensorvorrichtung 15,17 eine vollständige, also ordnungsgemäße Verbindung zwischen Verbindungselement 8 und dem Anschlusselement 9 definiert. Dadurch kann durch die Sensorvorrichtung 15, 17 ein vollständig verbundener Zustand erfasst werden, bei welchem ordnungsgemäß wenigstens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Handbediengerät und der Auswertevorrichtung etabliert ist. Durch die Möglichkeit beide der Positionsmarkierungen 26, 27 sensorisch mittel der Sensorvorrichtung 15, 17 zu erfassen, ist im Zuge eines Verbindungsvorgangs zum Verbinden des Verbindungselementes 8 mit dem Anschlus- selement 9, und umgekehrt bei einem Lösevorgang auch eine Erfassung des jeweiligen Steckweges im Sinne einer inkrementeilen Distanzerfassung ermöglicht., wie dies durch den Doppelpfeil in Fig. 4 angedeutet ist.
Bei einer weiteren, möglichen Ausgestaltungsvariante können eine oder beide der in der Fig. 4 dargestellten Positionsmarkierungen 26, 27 Informationen über das Flandbediengerät umfassen, welche mittels einer bilderfassenden, optischen Sensorvorrichtung 15,17 lesbar sind. Derartige mittels optischer Sensorvorrichtungen lesbare Positionsmarkierungen können beispielsweise durch ein- oder zweidimensionale Barcodes oder anderweitig kodierte Marker, oder durch simple Farbcodie-rungen und Ähnlichem gebildet sein.
In der Fig. 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform von Komponenten des Steuerungssystems gezeigt. Es werden wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 - 4 verwendet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 -4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zumindest eine Sensorvorrichtung 15 durch eine bewegungssensitive Sensorvorrichtung 28 gebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine bewegungssensitive Sensorvorrichtung 28 wenigstens eine Sendevorrichtung, insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung 29, und eine korrespondierende Empfangsvorrichtung, insbesondere eine Bilderfassungsvorrichtung 30 umfasst. Derartige bewegungssensitive, optische Sensorvorrichtungen 28 kommen beispielsweise auch in PC-Mäusen zur Anwendung, und zeichnen sich neben der Möglichkeit, Bewegungen bilderfassungstechnisch zu erfassen und zu verfolgen, auch durch eine sehr kompakte Bauweise aus. Mittels derartiger Sensoren ist es grundsätzlich möglich, Bewegungen des Verbindungselementes 8 im Erfassungsbereich der Sensorvorrichtung 15, 28 an dem Anschlusselement 9 zu erfassen, und zu verfolgen. Auf diese Weise können Verbindungs- und Lösevorgänge prinzipiell sensorisch erfasst werden. Diese Informationen über Bewegungen des Verbindungselementes 8 können schließlich von der Auswertevorrichtung ausgewertet, und beispielsweise zur
Plausibilisierung eines gewollten Verbindungsvorgangs oder Lösevorgangs, oder zu rein informativen Zwecken verwendet werden.
Das Handbediengerät 2 und die Auswertevorrichtung 13 wurden aus Gründen der besseren Ersichtlichkeit der jeweiligen Ausführungsbeispiele in den Fig. 3, 4 und 5 nicht dargestellt, und wird hinsichtlich dieser und weiterer Komponenten des Steuerungssystems 1 auf die Fig. 1 und Fig. 2, sowie auf die Beschreibung verwiesen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Steuerungssystems, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenliste 1 Steuerungssystem 30 Bilderfassungsvorrichtung 2 Handbediengerät 31 Sicherheitsschaltkreis 3 Eingabeelement 32 Busverbindung 4 Ausgabeelement 33 Sicherheitssteuerung 5 Sicherheitsschaltelement 34 Speicherelement 6 Anschlussvorrichtung 35 Anschlusseinheit 7 Kabel 8 Verbindungselement 9 Anschlusselement 10 Stecker 11 Buchse 12 Verbindung 13 Auswertevorrichtung 14 Gehäuse 15 Sensorvorrichtung 16 Sensorvorrichtung 17 Sensorvorrichtung 18 Steuerungsvorrichtung 19 Kommunikationsverbindung 20 Schaltkontakt 21 Maschinensicherheitsschaltkreis 22 Schnelllösehilfsmittel 23 Arretierungsmechanismus 24 Schieber 25 Federelement 26 Positionsmarkierung 27 Positionsmarkierung 28 Sensorvorrichtung 29 Beleuchtungsvorrichtung

Claims (21)

  1. Patentansprüche
    1. Steuernngssystem (1) für die sichere Steuerung einer Maschine, um fassend ein mobiles Handbediengerät (2) für die Bedienung der Maschine durch eine Bedienperson, aufweisend wenigstens ein manuell betätigbares Sicherheitsschaltelement (5), eine Anschlussvorrichtung (6) zum bedarfsweisen Aufbauen und Aufheben einer elektrischen Verbindung zwischen dem mobilen Handbediengerät und einer elektronischen Auswertevorrichtung (13), wobei dem Handbediengerät (2) ein Kabel (7) mit einem Verbindungselement (8) zugeordnet ist, welches Verbindungselement (8) zum wahlweisen Verbinden mit und Ablösen von einem korrespondierenden Anschlusselement (9) der Anschlussvorrichtung (6) ausgebildet ist, und zumindest einen ersten Sicherheitsschaltkreis (31), welcher bei Vorliegen einer ordnungsgemäßen, elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Verbindungselement (8) und dem Anschlusselement (9) durch Betätigen des wenigstens einen Sicherheitsschaltelements (5) aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussvorrichtung (6) zumindest eine berührungslos erfassende Sensorvorrichtung (15, 16) zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselements (8) an dem Anschlusselement (9) zugeordnet ist, welche zumindest eine Sensorvorrichtung (15) mit der Auswertevorrichtung (13) über eine signaltechnische Verbindung (12) verbunden ist, wobei die Auswertevorrichtung (13) zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes oder zur Signalisierung eines unkritischen Zustandes gegenüber zumindest einem Maschinensicherheitsschaltkreis (21) unter Einbeziehung einer detektierten Anwesenheit oder einer detektierten Abwesenheit des Verbindungselementes (8) ausgebildet ist.
  2. 2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussvorrichtung (6) wenigstens zwei Sensorvorrichtungen (15,16) zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselements (8) an dem Anschlusselement (9) zugeordnet sind, welche Sensorvorrichtungen (15,16) mit der Auswertevorrichtung (13) signaltechnisch verbunden sind.
  3. 3. Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (13) nach Ablauf eines Toleranzzeitintervalls zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes ausgebildet ist, wenn eine der Sensorvorrichtungen (15,16) die Anwesenheit des Verbindungselementes (8) detektiert, und eine andere der Sensorvorrichtungen (15,16) die Abwesenheit des Verbindungselementes (8) detektiert.
  4. 4. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussvorrichtung (6) wenigstens zwei Sensorvorrichtungen (15,16) mit unterschiedlichen physikalischen Detektionsprinzipien zur Detektion der An- und/oder Abwesenheit des Verbindungselementes (8) zugeordnet sind.
  5. 5. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sensorvorrichtung (15, 16) durch eine optische Sensorvorrichtung (17) gebildet ist.
  6. 6. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (13) zur zeitlich versetz- ten, aufeinanderfolgenden Einzelabfrage der Sensorvorrichtungen (15, 16) ausgebildet ist.
  7. 7. Steuernngssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sensorvorrichtung (15, 16) übereine jeweils separate, signaltechnische Verbindung (12) mit der Auswertevorrichtung (13) verbunden ist.
  8. 8. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Verbindungselement (8) wenigstens eine Positionsmarkierung (26, 27) ausgebildet ist.
  9. 9. Steuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Positionsmarkierung (26, 27) mittels einer optischen Sensorvorrichtung (17) detektierbar ist.
  10. 10. Steuerungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Positionsmarkierung (26, 27) Informationen überdas Handbediengerät (2) umfasst, welche mittels einer bilderfassenden, optischen Sensorvorrichtung (17) lesbar sind.
  11. 11. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (13) bei einer Detektion eines Wechsels von einer Anwesenheit zu einer Abwesenheit des Verbindungselementes (8) zur Beibehaltung der Signalisierung des vor der Detektion der Abwesenheit signalisierten Zustandes gegenüber dem Maschinensicherheitsschaltkreis (21) ausgebildet ist.
  12. 12. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (13) bei einer Detektion eines Wechsels von einer Abwesenheit zu einer Anwesenheit des Ver- bindungselements (8) innerhalb eines ersten, ab der Detektion der Anwesenheit startenden Zeitintervalls zur Beibehaltung der Signalisierung des vor der Detektion der Anwesenheit signalisierten Zustandes gegenüber dem Maschinensicherheitsschaltkreis (21) ausgebildet ist.
  13. 13. Steuerungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 1 s und 30 s aufweist.
  14. 14. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (13) bei einer Aktivierung des zumindest einen, ersten Sicherheitsschaltkreises (31) und bei einer nachfolgenden Detektion der Anwesenheit des Verbindungselements (8) nach Ablaufeines zweiten, ab der Aktivierung des ersten Sicherheitsschaltkreises (31) startenden Zeitintervalls zur Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes gegenüber dem Maschinensicherheitsschaltkreis (21) ausgebildet ist.
  15. 15. Steuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zeitintervall eine Zeitdauer, ausgewählt aus einem Bereich zwischen 10 ms und 500 ms aufweist.
  16. 16. Steuerungssystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verbindungselement (8) zur Unterstützung eines beabsichtigten Lösevorgangs vom Anschlusselement (9) ein manuell auslösbares Schnelllö-sehilfsmittel (22) zugeordnet ist.
  17. 17. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (13) über wenigstens einen ansteuerbaren, elektromechanischen oder elektronischen Schaltkontakt (20) zum direkten Einwirken auf wenigstens einen Maschinensicherheitsschaltkreis (21) ausgebildet ist, welcher Maschinensicherheitsschaltkreis (21) durch unmittelbares Öffnen des wenigstens einen Schaltkontaktes (20) bei Signalisierung eines sicherheitskritischen Zustandes von der Auswertevorrichtung (13) aktivierbar ist, und mittels welchem Maschinensicherheitsschaltkreis (21) bei dessen Aktivierung die Maschine oder sicherheitsrelevante Maschinenkomponenten unmittelbar in einen sicheren Zustand überführbar sind.
  18. 18. Steuerungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sensorvorrichtung (15, 16) durch eine bewegungssensitive Sensorvorrichtung (28) gebildet ist.
  19. 19. Steuerungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bewegungssensitive Sensorvorrichtung (28) wenigstens eine Sendevorrichtung, insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung (29), und eine korrespondierende Empfangsvorrichtung, insbesondere eine Bilderfassungsvorrichtung (30) umfasst.
  20. 20. Anschlusseinheit zur Einkopplung eines Handbediengerätes in ein Steuerungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinheit wenigstens das Anschlusselement (9), die Auswertevorrichtung (13) und die wenigstens eine Sensorvorrichtung (15,16) umfasst.
  21. 21. Anschlusseinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (9), die Auswertevorrichtung (13) und die wenigstens eine Sensorvorrichtung (15,16) in einem gemeinsamen Gehäuse (14) angeordnet sind.
ATA50915/2015A 2015-10-28 2015-10-28 Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen AT517931A3 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50915/2015A AT517931A3 (de) 2015-10-28 2015-10-28 Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen
PCT/EP2016/075960 WO2017072246A1 (de) 2015-10-28 2016-10-27 Steuerungssystem für die sichere steuerung von maschinen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50915/2015A AT517931A3 (de) 2015-10-28 2015-10-28 Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT517931A2 true AT517931A2 (de) 2017-05-15
AT517931A3 AT517931A3 (de) 2018-09-15

Family

ID=57249786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50915/2015A AT517931A3 (de) 2015-10-28 2015-10-28 Steuerungssystem für die sichere Steuerung von Maschinen

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT517931A3 (de)
WO (1) WO2017072246A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT518665B1 (de) * 2016-05-06 2017-12-15 Keba Ag Steuerungssystem für elektrisch gesteuerte Anlagen
CN109397260B (zh) * 2018-10-16 2023-06-30 珠海格力电器股份有限公司 示教器热插拔装置、工业机器人及其示教器热插拔方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006000571A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Abb Ab Industrial robot system with a portable operator control device
US7605558B2 (en) * 2005-01-26 2009-10-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot system
WO2007025928A1 (en) * 2005-08-29 2007-03-08 Abb Research Ltd. A portable operating device for an industrial robot
JP2014167681A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Fanuc Ltd 着脱可能な操作盤を備えた制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017072246A1 (de) 2017-05-04
AT517931A3 (de) 2018-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2742561B1 (de) Modulare steuervorrichtung
EP2637067B1 (de) Sensoranordnung zum Detektieren eines sicheren Anlagenzustandes einer automatisiert betriebenen Anlage
EP3192091B1 (de) Überwachter adaptierbarer notausschalter
EP2586051B1 (de) Sicherheitsschaltungsanordnung zum fehlersicheren ein- oder ausschalten einer gefährlichen anlage
EP1589386B1 (de) Prozesssteuerung
EP2742390B1 (de) Modulare steuerungsvorrichtung
EP3491787B1 (de) Reihenmodul, funktionsmodulanordnung und modular ausgebildete steuerungsanordnung
WO2018039692A1 (de) Verfahren zum betreiben eines industriellen steuerungssystems sowie entsprechendes steuerungssystem
EP3371663B1 (de) Steuerungssystem für elektrisch gesteuerte anlagen
EP2671690B1 (de) Auswerteeinheit für ein Sicherheitsschaltgerät und Sicherheitsschaltgerät
WO2020087101A1 (de) Verfahren zum betreiben eines maschinensteuerungssystems sowie entsprechendes maschinensteuerungssystem
WO2017072246A1 (de) Steuerungssystem für die sichere steuerung von maschinen
EP3137948B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum fehlersicheren überwachen eines beweglichen maschinenteils
EP3452876B1 (de) Steuerungssystem für elektrisch gesteuerte anlagen
DE102018003422B4 (de) System und Verbinder
EP3133447A1 (de) Sicherheitsschalter
DE102012107717B3 (de) Berührungslos arbeitender Sicherheitsschalter
EP3951120A1 (de) Schutztürüberwachungsmodul
DE102012107715B3 (de) Berührungslos arbeitender Sicherheitsschalter
DE102017119275B4 (de) Lichtvorhang
EP2156723B1 (de) Elektrisches und/oder elektronisches Sicherheitssystem
BE1028613B1 (de) Baugruppeneinheit mit darin beherbergter und mit einem übergeordneten Schaltsystem elektrisch verbindbaren Schaltungseinheit sowie Verfahren zum Trennen einer solchen Schaltungseinheit von einem solchen Schaltsystem
DE202019103188U1 (de) Sicherheitsschaltelement für Maschinen oder Roboter
EP2093845B1 (de) Modulare Sicherheitssteuerung
DE102006006133A1 (de) Lichtschranke mit separaten Ausgangssignalen

Legal Events

Date Code Title Description
REJ Rejection

Effective date: 20240615