CN103309230A - 检测以自动方式操作的装置的安全装置状态的传感器装置 - Google Patents
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Abstract
公开了检测以自动方式操作的装置(10)的安全装置状态的传感器装置,该传感器装置具有输入电路(60),该输入电路(60)设计成接收第一输入信号(66c)并且接收至少一个另外的输入信号(66a)。传感器装置还具有输出第一输出信号(76)和第二输出信号(78)的第一输出(68)和至少一个第二输出(70)和设计成在故障安全方式中评估第一输入信号(66c)并且基于此来生成在第一和第二输出(68、70)处的第一和第二输出信号(76、78)的评估单元(64)。评估单元(64)还设计成评估另外的输入信号(66a)并且基于此来生成在第一输出(68)处的第三输出信号(80)并且生成在第二输出(70)处的第四输出信号(82)。
Description
技术领域
本发明涉及检测以自动方式操作的装置的安全装置状态的传感器装置,该传感器装置包括设计成接收第一输入信号并且设计成接收至少一个另外的输入信号的输入电路,其中该第一输入信号依赖于待被检测的安全装置状态,并且其中该另外的输入信号依赖于另外的状态,该传感器装置包括输出第一输出信号和第二输出信号的第一输出和至少一个第二输出并且包括评估单元,该评估单元设计成在故障安全的方式中评估第一输入信号并且基于此生成在第一和第二输出处的第一和第二输出信号,其中,第一和第二输出信号形成冗余信号对,该冗余信号对组合起来示意安全装置状态。
背景技术
DE10337660A1公开了一种传感器装置。
DE10337660A1公开了具有输入电路的传感器装置,所述输入电路具有能够接收不同的输入信号的所谓接收头的形式。不同的输入信号来自多个应答器,每一应答器在其进入接收头附近时发射个体识别信号。评估单元可使用该识别信号来判定在特定的时间哪一个应答器在接收头的附近。
已知的传感器装置尤其用于检测可移动部件的不同操作位置。在一个示例中,应答器放置在滚动式门的横向边缘上。根据滚动式门的打开或闭合的位置,接收头接收另一应答器信号作为输入信号。评估单元可使用所接收的应答器信号来确定该滚动式门的打开或闭合的位置,并且可基于此生成用于打开或闭合该滚动式门的电动机控制单元的控制命令。
基于所检测的位置来控制滚动式门是移动机械部件的自动处理的典型示例。在许多情形中必须以特定的准确度来移动部件。因此必须确定瞬时位置和/或其他运动变量,例如运动速度。任何故障都可能扰乱所期望的操作过程。在产品的自动生产过程中,故障尤其可影响产品质量和/或生产率。
此外,存在可移动部件的操作位置与安全相关的情形,例如关闭对危险机器的访问的防护门的情形。在这样的情形中,必须保证在防护门被打开的情形下,机器不能被启动。这里,准确的位置确定就不起作用,只要可靠地检测闭合的防护门即可。另一方面,当防护门被打开时,传感器装置中的故障在任何情况下都不能导致机器能够被启动。
根据这些不同的需求,已经开发了用于自动装置的正常操作过程或用于防范危险机器的传感器装置和控制器。在实践中,通常对涉及自动装置的惯常操作过程的所谓标准应用和主要用于防止危险机器运动等的故障安全应用作出区分。由于故障安全应用中的故障可威胁人的健康或甚至生命,而标准应用的故障“仅”影响产品的质量和/或装置生产率,所以用于故障安全应用的组件和设备需要监管部门的特别批准,该批准只有在任何可设想到的故障情形下均可保证所期望的安全功能时才可给予。因此,与用于标准应用的组件和设备相比,用于故障安全应用的组件需要更多的设计工作量以获得所需的故障安全。此外,对用于故障安全应用的设备或组件的任何改变必须通过监管部门的再次测试,因为该改变可能是所需安全功能在发生故障时失效的原因。
考虑到对故障安全的更高要求,迄今已经对用于标准应用的设备和组件和用于故障安全应用的设备/组件作出了区分。然而,根据DE10337660A1(在开头提到的)的传感器装置可将安全功能(完全闭合的门的故障安全检测,例如作为防护门的用途)与标准应用(确定滚动式门的当前操作位置以控制运动)组合。然而为了获得标准应用和故障安全应用之间的区别,DE10337660A1提出了内部具有标准部件和分离的故障安全部件的评估单元。来自不同的应答器的输入信号以并行的方式被提供到这两个部件。然而,来自评估单元的输出信号对应于标准应用和故障安全应用而明显分离。
因此,已知的传感器装置可使用设计成接收不同的识别信号的单个传感器部件,其中,一个识别信号中是用于故障安全应用的安全相关的信号,而其他的信号是以与安全不相关的方式来控制操作过程的标准信号。
DE102004020997A1公开了专门用于故障安全应用的传感器装置。该已知的传感器装置还具有接收来自应答器的信号的输入电路。该传感器装置具有冗余设计并且具有监视彼此的两个微控制器。两个切换元件生成冗余的输出信号。该传感器装置可用于监视防护门的闭合位置,其中该冗余的输出信号仅共同示意防护门的安全闭合位置。
EP0968567B2公开了用于故障安全应用的类似的双通道传感器装置。
DE10334653A1还公开了在故障安全方式中监视防护门的另一传感器装置。在这种情形中,在接收来自应答器的信号的输入电路中布置有切换元件,该切换部件可选择性地用于抑制来自应答器的输入信号。因而该切换元件使得保证传感器的无故障操作的常规功能测试可行。
发明内容
在这样的背景下,本发明的目的是提供可用于标准应用和故障安全应用两者的替代的传感器装置。特别地,目的是提供可以符合成本效益的方式来实现并且具有小和紧凑的结构的传感器装置。
根据本发明的一个方面,借助于开头提到的传感器装置类型来实现这个目的,其中,评估单元还被设计来评估另外的输入信号并且基于此来生成在第一输出处的第三输出信号并且生成在第二输出处的第四输出信号,其中第三和第四输出信号形成不同于冗余信号对的非冗余信号对。
新型的传感器装置是设计成用于故障安全应用的故障安全传感器装置,因为其具有设计成在故障安全方式中评估第一输入信号并且基于此来生成冗余信号对的评估单元。在该背景下,“故障安全(fail-safe)”表示传感器装置满足根据相关标准EN954-1、IEC61508、ISO13849的类别3、安全完整性等级(safety integrity level,SIL)3或性能水平(performancelevel,PL)d或满足用于故障安全应用的类似标准。
冗余信号对包括第一输出处的第一输出信号和第二输出处的第二输出信号,这两个信号中的每一个携带相同的信息。因此,原则上,输出信号中的一个足以基于第一输入信号来向更高级的控制器示意安全状态。然而,输出信号中的一个通常可能因故障(诸如击穿的晶体管或电压电势的短路)而具有错误地示意安全状态的信号电平。因此,新型传感器装置具有第二输出,并且第一和第二输出信号仅共同示意安全装置状态。
此外,新型传感器装置的评估单元还被设计成评估另外的输入信号并且基于此来生成在第一输出处的第三输出信号并且生成在第二输出处的第四输出信号。第三和第四输出信号形成非冗余信号对,即第三和第四输出信号没有携带相同的信息。此外,由第三和第四输出信号形成的非冗余信号对不同于冗余信号对。因此更高级的控制器可区分在第一和第二输出处提供的信号对是否示意安全装置状态,即,评估单元是否生成在第一和第二输出处的第一和第二输出信号。然而,在最后提到的情形中,传感器装置可使用第三和第四输出信号来示意与安全无关的状态,例如,可移动部件的非安全相关的操作状态。冗余信号对和非冗余信号对两者在第一和第二输出处被提供。
换句话说,新型传感器装置的评估单元能够将第一和第二输出用于故障安全应用和标准应用两者。因此,新型传感器装置可用于故障安全应用和/或标准应用。特别地,可使用第一输出和冗余的第二输出作为各个非冗余输出。因此相比于已知的故障安全传感器装置,该新型传感器装置具有扩展的功能范围。该扩展的功能范围包括用作基于非安全相关的(另外的)输入信号的各个非安全输出的冗余输出。基于另外的输入信号,评估单元仅在冗余安全输出中的一个处生成携带第三输出信号的信息或携带的第四输出信号信息。各个其他安全输出由规定的输出信号所占据,所述规定的输出信号确保避免与组合起来示意安全装置状态的冗余信号相混淆。
由于故障安全应用所需的评估单元此时也用于标准应用,因此新型传感器装置可以符合成本效益的方式并且非常小的结构来实现。此外,新型传感器装置不需要用于标准信号的任何另外的输出。因此上述的目的被完全实现。
在优选的改进中,仅当输入电路仅接收第一输入信号时评估单元生成具有第一和第二输出信号的冗余信号对。
在这个改进中,当且仅当输入电路专门接收第一输入信号时,评估单元生成冗余信号对。如果接收到除第一输入信号以外的另外的输入信号,则即使还接收到了第一输入信号,该评估单元也不生成冗余信号对。这个改进保证仅当传感器装置运行作为纯故障安全应用时输出安全相关的冗余信号对。这个改进包括对第一输入信号和另外的输入信号不执行任何与操作的评估单元。冗余信号对仅依赖第一输入信号。这个改进具有以下优点:新型传感器装置的安全功能相比于已知的故障安全传感器装置不发生改变。阻止另外的输入信号影响安全功能。因此这个改进实现与用于故障安全应用的已知传感器装置的符合成本效益的兼容,但具有当前的扩展功能范围。
在另一改进中,第一和第二输出处的输出信号中的每一个是具有有源第一信号电平或无源第二信号电平的二进制信号,其中第一和第二输出信号中的每一个具有有源第一信号电平。
在这个改进中,共同形成冗余信号对的第一和第二输出信号的每一个至少暂时具有有源信号电平。该有源的信号电平需要工作电压和传感器装置的相应启动。相比于此,在一些例示性实施例中的无源信号电平可是与传感器装置关闭时在第一和第二输出处的信号电平对应的信号电平。然而,在其他的例示性实施例中,无源第二信号电平也可区别于“不存在的”输出信号。在一些例示性的实施例中,有源第一信号电平是与参考电势有关并且显著区别于参考电势的正电压,并且无源第二信号电平是几乎对应于参考电势的电压。在一些例示性的实施例中,第一和第二输出处的输出信号可是交替地采用有源第一信号电平或无源第二信号电平的钟控二进制信号。该改进具有仅当评估单元特定地生成第一和第二输出信号时可借助于第一和第二输出信号示意安全装置状态的优点。从而实现对于故障安全应用而言优选的、所谓的“静态电流原则”。
在另一改进中,第三输出信号或第四输出信号对应于无源第二信号电平。
在这个改进中,非冗余信号对的两个输出信号中的一个恒定地或至少很大程度上恒定地具有无源第二信号电平。换句话说,相应的输出实质上“被切断”。相比之下,在优选的例示性实施例中的第一和第二输出信号中的每一个具有有源第一信号电平。该改进对于将用于标准应用的输出信号与用于故障安全应用的安全相关的输出信号可靠地区别开来而言,可以是简单的和符合成本效益的。
在另一改进中,第一和第二输出信号具有规律地改变的信号电平。
在一些优选的例示性实施例中,第一和第二输出信号是具有规定的和优选的固定周期/频率的时钟信号。在一些例示性的实施例中,第一和第二输出信号中的每一个具有不同的时钟频率和/或相位角。这些改进使用动态的输出信号来示意安全装置状态。由于具有规定的周期持续时间/频率的动态信号不是“随机地”产生,所以这些改进提供增强的故障安全。如果时钟信号具有不同的频率和/或相位角,则可更容易检测传输第一和第二输出信号的信号线的短路。
在另一改进中,评估单元以时间上连续的间隔来生成冗余信号对和非冗余信号对。
在该改进中,新型传感器装置使得传输冗余信号对和非冗余信号对的时隙方法可行。例如,可基于第一输入信号,以与更高级的安全控制器的处理循环相适应的周期性时间间隔来生成冗余信号对。第三和第四输出信号可在用于传输冗余信号对的时间间隔之间传输。该改进还包括在已经删除冗余信号对之后生成的非冗余信号对,例如以便在已切断装置后向更高级的控制器发送标准控制命令。该改进利用在传感器装置和更高级的控制器之间的少量的线来实现用于标准应用和故障安全应用两者的新型传感器装置的组合使用。
在另一改进中,新型传感器装置具有布置有输入电路和评估单元的第一设备外壳和在空间上与第一设备外壳分离并且生成输入信号中的一个的至少一个致动器。该致动器优选地生成第一输入信号。
该改进可实现设计成检测移动部件的操作位置的非常鲁棒的传感器装置。这样的传感器装置需要被用于标准应用和故障安全应用两者。该改进的传感器装置特别适于检测对于标准应用和对于故障安全应用都很重要的操作位置。因此该改进使得对于这样的应用的特别符合成本效益的实施可行。
在另一改进中,致动器具有个体识别码,该个体识别码经由至少一个输入信号传输到评估单元。
在这个改进中,致动器包括应答器,特别是射频识别(radio frequencyidentification,RFID)应答器。输入电路包含用于读取识别码的读出头。该改进提供对于操作的增强的安全性和可靠性以及使不同的输入信号之间容易区分。
在另一改进中,至少一个致动器包含具有个体识别码的第一致动器和具有另外的个体识别码的至少一个另外的致动器,其中评估单元基于第一个体识别码和另外的个体识别码来将第一输入信号与另外的输入信号中区分开来。
在该改进中,第一输入信号和另外的输入信号中的每一个是基本上仅通过其个体识别码来区分的信号。在优选的例示性实施例中,传感器装置包括第一致动器中的第一应答器和在另外的致动器中的另外的应答器,其中评估单元使用识别码来检测是否包含第一输入信号或另外的输入信号。该改进可将第一致动器用于故障安全应用,但将另外的致动器用于标准应用。在该改进中,传感器装置适于不同的应用是非常简单和符合成本效益的。
在另一改进中,评估单元在至少一个输出信号中整合个体识别码。
在该改进中,个体识别码包含在至少一个输出信号中。以这种方式,新型传感器装置可为更高级的控制单元提供个体识别码。结合二进制信号,该改进具有以下优点:个体识别码的整合将产生动态的输出信号,这对于故障安全应用是有利的。
在另一改进中,输入电路具有用于提供另外的输入信号的线缆连接。
在该改进中,新型传感器装置具有可用于例如按钮的连接,所述按钮可由操作者使用来生成更高级的控制器的非安全相关的应答信号。因此,在该改进中的传感器装置可以符合成本效益的方式将简单的示意设备连接到更高级的控制器,其中,故障安全传感器装置的冗余输出被“转换成另一用途”,即传输标准信号。
不言而喻,上面提到的特征和下面将要说明的特征不仅可用在相应的已陈述的组合中,还可在不脱离本发明的范围的情形下用在其他的组合中或单独使用。
附图说明
本发明的例示性实施例示出在附图中,并且将在以下的说明中更详细地进行说明,在附图中:
图1示出了具有新型传感器装置的例示性实施例的自动装置的简化示图,以及
图2示出了在根据图1的装置中的传感器装置的例示性实施例。
具体实施方式
在图1中,具有新型传感器装置的多个例示性实施例的装置全部由附图标记10表示。在这种情形中,装置10包括将工件(此处未示出)放入运输支架14的自动机器12。该运输支架14可沿箭头16的方向移动,例如以便将工件提供到另外的自动机器(此处未示出)。装置10在这里仅以示例的方式示出并且仅示出了新型传感器装置的许多应用中的一个。
附图标记18’用于表示新型传感器装置的例示性实施例。传感器装置18’具有传感器部件20’和在空间上与传感器部件20’分离的多个致动器22a、22b。在这里示出的示例中,在运输支架14上的不同位置处放置致动器22a、22b。当相应的致动器进入到传感器部件20’的邻近时,传感器部件20’能够检测致动器22a、22b的存在。如果致动器22a和传感器部件20’之间的距离过大,则传感器部件20’可能不能检测致动器,这适用于图1示出的情形中的致动器22a。传感器部件20’可使用致动器22a、22b来以规定的时间检测运输支架14的哪一端在传感器部件20’的范围中。这样的信息对于控制装置10的操作过程,即,使用传感器装置18’来确定运输支架14的位置的标准应用是重要的。
自动机器12的运动通常很快,以至于其对于在自动机器12的操作区域中的人是危险的。因此,通常使用保护围栏和防护门来保护自动机器的操作区域。防护门允许对自动机器12的操作区域进行访问以排除故障。然而在正常的操作期间,防护门必须关闭以避免危及人。
附图标记24表示这样的防护门,这里使用另外的传感器装置18”来监视防护门的闭合位置。在防护门24上布置有另外的致动器22c。仅当防护门24被关闭,由此致动器22c处于传感器部件20”的邻近时,传感器装置18”的传感器部件20”才可检测致动器22c所生成的信号(这里未示出)。
在这里示出的例示性实施例中,传感器装置18”包括另外的致动器22d,这里致动器22d由操作者26所持有。致动器22d可用于例如,通过传感器装置18”将非安全相关的信号传输到更高级的控制器28。然而在其他的例示性实施例中,传感器装置18”仅用于监视防护门24的闭合位置,即在这些情况下无需致动器22d。
控制器28在这里以具有多个冗余信号处理通道30a、30b的安全控制器的形式示出。因此,控制器28具有至少两个冗余切换元件32a、32b。信号处理通道30a、30b处理控制器28的输入信号并且基于该输入信号来产生用于驱动装置10中的致动器的控制信号。这里,这些致动器包括两个接触器34a、34b,其常开触点串联地布置在电源36和自动机器12的电驱动之间。在故障安全方式中,控制器28可使用接触器34a、34b来中断自动机器12的电力供应。
通常借助于针对故障安全应用而特别设计的安全控制器来实现对于诸如这里的自动机器12等危险机器的防护,而借助于分离的、非故障安全操作的控制器来控制操作过程,即标准应用。然而,还存在以下情形:除故障安全应用之外,安全控制器还执行标准应用。相配的控制器是例如来自德国,奥斯特菲尔登的皮尔磁股份有限公司(Pilz GmbH&Co.KG,Ostfildern,Germany)的故障安全控制器4000。
控制器28具有接口部件38,输入信号可被提供到该接口部件38并且接口部件38(还)可提供输出信号。用于驱动冗余接触器34a、34b的切换元件32a、32b的输出通常也是接口部件38的一部分,这里出于清楚的原因选择该示例。
在所示出的例示性实施例中,传感器装置18”的传感器部件20”通过第一线40和第二线42连接到控制器28的接口部件38。传感器部件20”通过线40、42来提供被供给到控制器28的两个输出信号,作为(安全相关的)传感器信号。
传感器装置18’的传感器部件20’通过另外的两根线44、46连接到控制器28的接口部件38。通过该线44、46,传感器部件20’为控制器28提供两个输出信号,该输出信号代表运输支架14的操作位置。
装置10的操作方法如下:控制器28通过线44、46以规定的周期性时间间隔从传感器装置18’读入输出信号,并且借助于已读入的信号来确定运输支架14的当前操作位置。基于此并且基于另外的输入信号(这里未示出),控制器28生成关于用于移动自动机器12和运输支架14的致动器的控制信号以执行所期望的操作过程。该控制电路执行标准应用。
控制器28还可以规定的周期性时间间隔从传感器装置18”读入输出信号,该输出信号由传感器装置18”经由线40、42提供。如这里所示,控制器28可以例如借助于紧急停止按钮48来从其他传感器读入另外的输入信号。冗余信号处理通道30a、30b评估来自传感器装置18”和来自紧急停止按钮48的输出信号并且基于此而驱动切换元件32a、32b。仅当防护门24闭合并且未启动紧急停止按钮48时,自动机器12才经由接触器34a、34b连接到电源36。
图2示出了新型传感器装置18’、18”的例示性实施例。在优选的例示性实施例中,传感器装置18’、18”的传感器部件20’、20”是相同的,从而常用备件库存能够保持使传感器装置18’(标准应用)和传感器装置18”(故障安全应用)可获得。因此,在下面的描述中不再区分传感器装置18’、18”。
传感器装置18具有设备外壳54,在设备外壳54中布置有传感器部件20。在一些例示性实施例中,设备外壳54被铸造或通过另一方法,以防水的方式而闭合。在设备外壳54上布置有可使传感器装置18电连接的连接引脚。在示出的例示性实施例中,连接引脚56用于提供工作电压并且连接引脚58用于提供与工作电压相关的工作地。附图标记60用于表示接收输入信号的输入电路。在优选的例示性实施例中,输入电路60包括读取应答器的读出头。致动器22a、22c中的每一个包括具有个体识别码的应答器,所述识别码以简化的方式示出在附图2中的附图标记62a、62c处。每一应答器生成包含各自的识别码的信号。输入电路60接收应答器信号作为输入信号并且向两个微控制器64a、64b提供相应的识别码。微控制器64a、64b共同形成评估单元,在故障安全方式中该评估单元评估来自致动器22a、22c的相应的输入信号66a、66c并且基于此来在连接引脚68、70处提供输出信号。连接引脚68、70经由线40、42或44、46连接到更高级的控制器28(参见附图1)。
替代微控制器,新型传感器装置18可具有例如FPGA、ASIC等形式的其他信号处理电路。也可以设计如文章开头提到的DE10334653A1中描述的、仅具有一个信号处理通道的故障安全方式下的评估单元。该文档通过引用被包含在这里。
在优选的例示性实施例中,传感器装置18还具有至少一个另外的连接引脚72,该连接引脚72可用于将外部的使能信号提供到评估单元64a、64b。如在开头提到的并且同样通过引用被包含在这里的DE102004020997A1中描述的,这样的使能信号可有利地使传感器串联地关连。
基于输入信号66a或66c并且可基于在连接引脚72处的一个或更多个使能信号,评估单元64a、64b驱动两个冗余切换元件74a、74b。评估单元64a、64b使用切换元件74a、74b来生成在连接引脚68、70处的输出信号。
如果评估单元64a、64b从防护门24上的致动器22c接收输入信号66c,则评估单元64a、64b生成第一输出信号76和第二输出信号78。第一输出信号76和第二输出信号78共同形成冗余信号对,该冗余信号对示意安全装置状态“闭合的防护门”。如在附图2中以简化的方式示出的,在优选例示性实施例中的输出信号76、78中的每一个具有近似对应于工作电压的电压电平。如在图1中的附图标记84处以简化方式示出的,在另外的例示性实施例中,第一和第二输出信号76、78可具有规定频率下的交变信号电平。在这些情形中,第一和第二输出信号优选地具有不同的频率和/或相位角,以便能够使更高级的控制器28执行短路测试。
相比之下,如果评估单元64a、64b接收来自致动器22a的输入信号66a,则其借助于切换元件74a、74b在连接引脚68、70处生成第三输出信号80和第四输出信号84。第三和第四输出信号80、82形成不同于冗余信号对76、78的非冗余信号对。例如,评估单元64a、64b生成具有近似对应于工作电压的高电平的第三输出信号80,而第四输出信号82恒定地具有近似对应于连接引脚58处的接地电平的信号电平。
在一个优选例示性实施例中,传感器装置18能够使用相应的输入信号66来检测三个不同的致动器并且基于此来生成在连接引脚68、70处的不同信号对。在一个例示性实施例中,传感器装置实现下面的逻辑表:
在这种情形中,E1表示第一输入信号,该第一输入信号示意安全相关的装置状态,例如闭合的防护门24。E2和E3是表示另外的状态(例如运输支架14的操作位置)的非安全相关的输入信号或借助于致动器22d所生成的操作者信号。利用上面的表格可以看出,当仅接收到第一输入信号E1时传感器装置18唯一地生成具有两个有源信号电平的冗余信号对。当接收到多于一个的输入信号时,评估单元仅生成在连接引脚68、70处的无源信号电平,在表格中无源信号电平由“0”表示。如果仅接收第二输入信号E2,则传感器装置18借助于第一切换元件74a生成在连接引脚68处的有源信号电平,但生成在连接引脚70处的无源信号电平。以这种方式,传感器装置可通知更高级的控制器28已检测到另外的输入信号E2。例如,该输入信号E2可来自致动器22a。
仅当已检测到来自例如致动器22b的第三输入信号时传感器装置18以相应的方式生成在连接引脚68处的无源信号电平并且生成在连接引脚70处的有源信号电平。
总之,由此新型传感器装置18可以生成在连接引脚68、70处的安全相关的、冗余信号对,替代地生成两个非冗余信号对。基于第一输入信号或另外的输入信号,新型传感器装置相应地在冗余输出线40、42或44、46上提供不同的信号对。因此传感器装置18的传感器部件20可用作监视防护门24的安全传感器或用作确定可移动部件的操作位置的标准传感器,在每一情形中使用相同的连接引脚68、70。在一个优选的例示性实施例中,传感器装置18具有整合有所需的所有连接引脚的连接插塞(插头或插座)。在一些例示性实施例中,连接插塞是6极或8极的插塞,即,传感器装置最多具有8个连接引脚。新型传感器装置的所有例示性实施例优选地具有规定数量的连接引脚,连接引脚的数量基于设备外壳54的尺寸和/或基于通用连接插塞的尺寸而限制。特别地,在优选的例示性实施例中新型传感器装置可以输出信号的连接引脚的数目正好是两个。
在附图1示出的例示性实施例的一个变型中,操作者26可在其已经打开防护门24之后使用致动器22d来将标准控制信号传输到控制器28。例如,操作者可使用致动器22d来将控制命令经由安全线40、42传输到控制器28,控制器28基于标准控制命令产生自动机器12的规定操作位置,这便利于维护操作。相比于以前的装置,操作者26可以在传感器装置18”已经预先删除冗余信号对76、78并且控制器28已经相应地中断了对自动机器12的电力供应36之后,经由安全相关的传感器装置18”将标准控制命令传输到控制器28。因此传感器装置18以时间上连续的间隔来传输非冗余信号对和冗余信号对。在另一例示性实施例中,连接引脚72可用于提供另外的输入信号,即,在这种情形中,评估单元64a、64b设计成当其经由连接引脚72接收相应的输入信号时生成非冗余信号对80、82。
在其他的例示性实施例中,传感器装置18可在连接引脚68、70处的输出信号中整合各自的识别码62a、62c,特别是以具有连续比特位的二进制码的形式来整合。
Claims (11)
1.一种检测以自动方式操作的装置(10)的安全装置状态的传感器装置,该传感器装置包括:
输入电路(60),该输入电路(60)设计成接收第一输入信号(66c)并且设计成接收至少一个另外的输入信号(66a),其中所述第一输入信号(66c)依赖于待检测的安全装置状态,并且其中所述另外的输入信号(66a)依赖于另外的状态,
用于输出第一输出信号(76)和第二输出信号(78)的第一输出(68)和至少一个第二输出(70),以及
评估单元(64),该评估单元(64)设计成在故障安全的方式中评估所述第一输入信号(66c)并且基于所述第一输入信号(66c)来生成在所述第一输出(68)和所述第二输出(70)处的第一输出信号(76)和第二输出信号(78),其中所述第一输出信号(76)和所述第二输出信号(78)形成冗余信号对,所述冗余信号对组合起来示意安全装置状态,
特征在于所述评估单元(64)还被设计成评估另外的输入信号(66a)并且基于所述另外的输入信号(66a)来生成在第一输出(68)处的第三输出信号(80)并且生成在第二输出(70)处的第四输出信号(82),其中所述第三输出信号(80)和所述第四输出信号(82)形成不同于所述冗余信号对的非冗余信号对。
2.根据权利要求1所述的传感器装置,特征在于仅当所述输入电路(60)仅接收所述第一输入信号(66c)时,所述评估单元(64)生成具有所述第一输出信号(76)和所述第二输出信号(78)的冗余信号对。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置,特征在于所述第一输出(68)和所述第二输出(70)处的输出信号(76、78、80、82)中的每一个是具有有源第一信号电平或无源第二信号电平的二进制信号,其中所述第一输出信号(76)和第二输出信号(78)中的每一个具有所述有源第一信号电平。
4.根据权利要求3所述的传感器装置,特征在于所述第三输出信号(80)或所述第四输出信号(82)对应于所述无源第二信号电平。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的传感器装置,特征在于所述第一输出信号(76)和所述第二输出信号(78)中的每一个具有规律地改变的信号电平(84)。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的传感器装置,特征在于所述评估单元(64)以时间上连续的间隔来生成所述冗余信号对和所述非冗余信号对。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的传感器装置,特征在于第一设备外壳(54),在所述第一设备外壳(54)中布置有所述输入电路(60)和所述评估单元(64),并且特征在于至少一个致动器(22c),所述至少一个致动器(22c)在空间上与所述第一设备外壳(54)分离并且生成一个所述输入信号(66c)。
8.根据权利要求7所述的传感器装置,特征在于所述致动器(22c)具有个体识别码(62c),所述个体识别码(62c)经由一个所述输入信号(66c)传输到所述评估单元(64)。
9.根据权利要求7或8所述的传感器装置,特征在于所述至少一个致动器包括具有个体识别码(62c)的第一致动器(22c)和具有另外的个体识别码(62a)的至少一个另外的致动器(22a),其中所述评估单元(64)基于所述第一个体识别码(62c)和所述另外的个体识别码(62a)来将所述第一输入信号(66c)与所述另外的输入信号(66a)中区分开。
10.根据权利要求8或9所述的传感器装置,特征在于所述评估单元(64)将所述个体识别码(62)整合在所述输出信号(76、78、80、82)中的至少一个中。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的传感器装置,特征在于用于提供所述另外的输入信号的线缆连接(72)。
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