CN107636786A - 用于故障安全地断开电气负载的安全开关装置 - Google Patents

用于故障安全地断开电气负载的安全开关装置 Download PDF

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Abstract

一种用于故障安全地断开电气负载(26a、26b)的安全开关装置，其具有用于接收至少一个安全相关的输入信号的输入部分(44)，用于处理至少一个安全相关的输入信号的逻辑部分(50)以及输出部分(54)，该输出部分包括继电器线圈(56)以及第一继电器触点(60.1)、第二继电器触点(62.1)、第三继电器触点(60.2)和第四继电器触点(62.2)。第一和第二继电器触点(60.1、62.1)彼此电气串联地布置。第三和第四继电器触点(60.2、62.2)也彼此电气串联地布置。第一和第三继电器触点(60.1、60.2)彼此机械地耦接以形成第一组(60)的正向驱动的继电器触点。同样地，第二和第四继电器触点(62.1、62.2)彼此机械地耦接以形成第二组(62)的正向驱动的继电器触点。逻辑部分(50)冗余地控制第一组(60)和第二组(62)，以便根据至少一个安全相关的输入信号选择性地允许或者以故障安全的方式中断流向电气负载(26a、26b)的电流。继电器线圈(56)电磁耦接至第一组(60)和第二组(62)的正向驱动的继电器触点，使得逻辑部分(50)可以经由一个继电器线圈(56)一起控制继电器触点(60.1、62.1、60.2、62.2)。然而，第一组的继电器触点(60.1、60.2)可以与第二组的继电器触点(62.1、62.2)机械地分开移动。

Description

用于故障安全地断开电气负载的安全开关装置
本发明涉及用于故障安全地断开电气负载的安全开关装置，包括用于接收至少一个安全相关的输入信号的输入部分，包括用于处理至少一个安全相关的输入信号的逻辑部分以及包括输出部分，该输出部分包括继电器线圈以及第一继电器触点、第二继电器触点、第三继电器触点和第四继电器触点，其中，第一和第二继电器触点彼此电气串联地布置，其中，第三和第四继电器触点彼此电气串联地布置，其中，第一和第三继电器触点彼此机械地耦接以形成第一组的正向驱动的继电器触点，其中第二和第四继电器触点彼此机械地耦接以形成第二组的正向驱动的继电器触点，并且其中逻辑部分冗余地控制第一组的正向驱动的继电器触点和第二组的正向驱动的继电器触点，以便根据至少一个安全相关的输入信号选择性地允许或者以故障安全的方式中断流向电气负载的电流。
这样的安全开关装置例如被DE 10 2005 048 601 B3公开。
在本发明方面的安全开关装置通常用于故障安全地断开在操作期间可能对人的生命和肢体造成危险的自动技术系统，或者以任何其他方式使该自动技术系统进入安全的空闲状态。在这种背景下，“故障安全”意指即使在例如由于部件的故障或线缆的损坏导致在系统的安全相关部件(包括安全开关装置)中发生故障时，也必须确保危险系统的断开。因此，安全开关装置受特别是在机器安全的相关标准(ISO 13849、IEC61508等)中限定的特定要求的限制。由于这些标准根据风险的等级限定了不同的要求，因此根据本发明的安全开关装置在下文中主要是指这样的装置，其确保在电动机器的安全断开期间在根据IEC61508的SIL3和/或根据ISO 13849的PL e的含义内确保单一故障安全。
上述文献DE 10 2005 048 601 B3公开了这样的安全开关装置，其包括具有两个微控制器的逻辑部分。两个微控制器可以经由数据链路彼此通信，以便比较它们的数据并且彼此监测。两个微控制器处理输入信号，该输入信号相对于彼此是冗余的并且可以例如来自紧急停止按钮、防护门或光栅。在输出侧，每个微控制器控制机电安全继电器，该机电安全继电器包括多个机械耦接的并且因此是正向驱动的继电器触点。在每种情况下，一个继电器的一个常开触点与另一继电器的常开触点串联连接，因此冗余操作的微控制器可以以两种方式即以双通道方式断开电机的电力供给路径。此外，每个继电器具有正向驱动的常闭触点，由于正向驱动操作，当机械耦接的常开触点闭合时，该正向驱动的常闭触点总是断开的。两个安全继电器的常闭触点彼此串联布置并且形成电流路径，监测信号经由该电流路径被馈送回冗余的微控制器。微控制器可以基于监测信号检查常开触点中的断开的触点，以便在危险电机被接通之前的早期的某个时间点检测特别是常开触点的粘接、熔接等。
使用两个单独的机电安全继电器，其中机电安全继电器中的每一个具有多个机械耦接的常闭触点和常开触点，这已经是建立多年的用于实现在本发明方面的安全开关装置的惯常做法，例如如在作者是Eberhard Kirsch、Jürgen 和FriedrichPlappert的题目是“Sicherheitsrelas–Elementarrelais mit ywangeführten Kontaken；Besondere Eigenschaften und deren Nutzen”(Safety Relays–Elementary RelaysComprising Positively Driven Contacts；Particular Properties and TheirBenefits)的出版物中所描述的那样。该出版物由ZVEI–Zentralverband Elektrotechnik-und Elektronikindustrie e.V.(德国电子协会)，60528法兰克福，在URLwww.schaltrelais.de/download/sicherheitsrelais.pdf提供，并且如所记录的，该出版物最初在2006年由该引用来源提供。
在出版物“Von Europa in die Welt！Funktionale Sicherheit wird zumLeitgedanken”(“From Europe Out Into the World！Functional Safety Becomes aGuiding Principle”)中提供了对用于确保自动化系统的所谓的功能安全性的安全继电器的使用的进一步概述，该出版物由ZVEI在2014年发表并且也可在URLwww.schaltrelais.de中得到。
此外，将半导体开关元件而不是正向驱动(电磁)继电器用于电子负载的故障安全断开的安全开关装置已经存在了大约15年。在EP 1 262 021 B1中描述了这样的安全开关装置的一个示例。然而，使用机电安全继电器的安全开关装置在许多应用中具有优势，因为例如它们不需要与要断开的负载共享参考电势，因此在将来它们也将在许多应用中被需要。
使用两个机电安全继电器，其中机电安全继电器中的每一个包括彼此刚性地机械连接的多个常开触点和常闭触点，是现有技术的具有无源输出的安全开关装置中的大的成本因素。安全继电器的成本构成了安全开关装置的总的制造成本的很大部分。
针对该背景技术，本发明的目标是提供一种在开始提及的类型的安全开关装置，其可以降低制造成本。
根据本发明的第一方面，通过在开始提及的类型的安全开关装置来实现该目标，其中，继电器线圈电磁耦接至第一组的正向驱动继电器触点和第二组的正向驱动继电器触点，使得逻辑部分可以经由单个继电器线圈一起控制第一继电器触点、第二继电器触点、第三继电器触点和第四继电器触点，其中第一和第三继电器触点可以与第二和第四继电器触点分开移动。
因此，新颖的安全开关装置利用电磁继电器布置，在该电磁继电器布置中，借助于通过共享继电器线圈生成的共享磁场来控制冗余(彼此电气串联地布置)的触点，该冗余的触点用于至电气负载的电流路径的双通道中断。共享控制电流流过共享继电器线圈；逻辑部分可以接通或断开共享的控制电流和/或可以调节其电流水平。因此，逻辑部分可以(至少在优选实施方式中)使用单个控制电流来控制前述继电器触点。优选地，共享控制电流完全流过单个继电器线圈，并且生成公共磁场，借助于该公共磁场可以致动所有强制导向且冗余的继电器触点。单个继电器线圈包括具有两个连接的绕组组件，优选地包括用于提供和向外传导控制电流的恰好两个电气连接。然而，原则上，可以想到在继电器线圈上的一个另外的连接，例如中央分接头。
令人惊奇的是，已经表明，可以借助于通过由所有继电器触点共享的公共线圈生成的共享磁场来控制两个机械分离的并且单独可移动的触点组，其相对于彼此冗余地电气布置。原则上，可以借助于在继电器线圈中积累并生成共享磁场的多个控制电流来生成该共享磁场。
与现有技术的安全开关装置相比，新颖的开关装置仅需要单个继电器线圈，这降低了制造成本，因为制造继电器线圈相对昂贵。优选的是，单个继电器线圈包括多个匝，其全部围绕由特别是铁氧体制成的轭或共享的线圈芯。因此，当控制电流流过一个继电器线圈的匝时，该一个继电器线圈生成将所有所述继电器触点一起致动的磁场。然而，在这种情况下，一个磁场致动彼此机械地去耦并且因此相对于彼此可移动的两个触点组，因此，新颖的安全开关装置包括两个单独的断开路径，尽管有一个共享的继电器线圈。
在优选的示例性实施方式中，新颖的安全开关装置仅包括一个单个继电器部件，其提供了在共享的防尘罩下即在一个共享的部件壳体中的所有必要的继电器触点和一个继电器线圈。这一个继电器部件的制造成本具有与目前为止两个安全继电器之一所需的制造成本类似的数量级。然而，由于在优选的示例性实施方式中的新颖的安全开关装置中仅需要一个这样的继电器部件，因此与讨论中的类型的安全开关装置相比，可以显著地节省成本。此外，由于只有一个继电器部件必须安装在电路板上，因此也降低了用于组装新颖的安全开关装置的布线复杂性。
可以使用一个或更多个铃锤衔铁、旋转式衔铁等来实现一个继电器线圈与两个机械分离的触点组之间的电磁耦接，其中两个机械分离的触点组可相对于彼此移动。铃锤衔铁通常包括可枢转安装的摇臂，其借助弹簧预加载被预加载到静止位置并且通过由继电器线圈中的控制电流生成的磁场枢转到工作位置。铃锤衔铁可以被设计成包括滑动元件或者可以耦接至滑动元件，并且滑动元件对抗弹簧张力将所有耦接的(正向驱动的)继电器触点移动到其特定的工作位置。如果不存在控制电流并且因此不存在磁场，则继电器触点由于弹簧张力而回落至其静止位置。
用于新颖的安全开关装置的合适的继电器原则上可以包括用于两组正向驱动的继电器触点的共享的铃锤衔铁。共享的铃锤衔铁可以例如致动可相对于彼此移动的两个单独的滑动元件。然而，有利的是，在新颖的安全开关装置中的继电器布置包括两个衔铁，其中在每种情况下，一个衔铁致动一组正向驱动的继电器触点，因为这提供了两组继电器触点之间的更好的机械去耦。
旋转式衔铁继电器包括可旋转地安装在两个轭端之间并且可以经由继电器线圈的磁场旋转到工作位置的衔铁。在一些示例性实施方式中，新颖的开关装置可以包括旋转式衔铁继电器，其中可以通过一个旋转式衔铁一起控制彼此机械去耦的触点组。有利的是，新颖的安全开关装置包括具有两个旋转式衔铁的继电器，然而，在优选示例性实施方式中，该两个旋转式衔铁布置在公共旋转轴线上。在这种情况下，每个旋转式衔铁仅致动一个触点组，以便在这种情况下也实现触点组之间的更好的机械去耦。
在优选的示例性实施方式中，新颖的安全开关装置的继电器线圈是已经以一致的方式即以固定的间距缠绕到线圈芯上的线圈。在一些示例性实施方式中，继电器线圈可以包括在一个线圈芯上的两个或更多个间隔的匝截面(turn section)，其中在每种情况下，一个匝截面可以被指派给一组正向驱动的继电器触点，以便实现触点组的更好的去耦。在这种情况下，共享的控制电流有利地也流过一个继电器线圈。
总体地，新颖的安全开关装置因此包括继电器线圈，经由该继电器线圈来致动两个冗余的触点组，其中两个触点组中的每一个包括彼此正向驱动的至少两个继电器触点，并且其中在每种情况下，一个触点组的正向驱动的继电器触点之一与另一触点组的正向驱动的继电器触点之一电气串联地布置。一个继电器线圈中的控制电流生成磁场，借助于该磁场，可以一起致动彼此机械地去耦并且因此可以彼此分开移动的两个触点组。在这种情况下，第一触点组的一个继电器触点和第二触点组的另一继电器触点在每种情况下彼此串联布置，以便形成可以由逻辑部分经由一个继电器线圈以双通道方式中断的电流路径。
因此，新颖的安全开关装置与使用两个单独的安全继电器的现有技术的安全开关装置功能兼容和连接兼容。然而，由于只需要一个继电器线圈，所以制造成本降低。因此，完全实现了上述目标。
在优选改进中，安全开关装置包括第一和第二开关元件，该第一和第二开关元件与继电器线圈电气串联地布置，并且耦接至逻辑部分，使得逻辑部分可以使用该第一和/或第二开关元件中断通过继电器线圈的控制电流。在优选的示例性实施方式中，第一和第二开关元件是半导体开关元件，特别是场效应晶体管。然而，原则上，第一和/或第二开关元件可以是例如双极型晶体管的其他半导体开关元件，或者另外的继电器触点。
该改进以简单的方式提供了用于继电器触点的一个控制电流的双通道中断，并且因此以成本有效的方式提供了单一故障安全断开路径，尽管单个继电器线圈被用于致动冗余的继电器触点。由于安全开关装置的输出侧对于故障安全断开特别重要，因此省略在安全开关装置中的输出部分的完全双通道实现是安全开关装置的非常不寻常的措施。然而，令人惊奇的是，已经表明，借助安全开关装置的输出部分中的仅一个单个继电器线圈也可以实现所需的单一故障安全。利用与继电器线圈串联布置的两个开关元件对控制电流的双通道中断是特别简单和实际的实现。
在另一改进中，逻辑部分包括第一评估通道和第二评估通道，其中第一和第二评估通道每个冗余地控制第一和第二开关元件。
在该改进中，两个冗余开关元件中的每一个本身被冗余地控制——这是特别可靠和有利的实现，以便确保在新颖的安全开关装置中的期望的故障保护。
在另一改进中，第一开关元件位于继电器线圈的上游，并且第二开关元件位于继电器线圈的下游。
该改进是特别有利的，因为它在一个继电器线圈处提供了两个不同的断开路径。在一方面，在继电器线圈到安全开关装置的供给电压短路的情况下，可以经由第二下游开关元件断开连接。相反，当由于故障安全开关装置的接地电势直接存在于继电器线圈时，也可以经由第一开关元件中断通过继电器线圈的电流。因此，该实施方式以非常简单和成本有效的方式提供了特别高水平的故障保护。
在另一改进中，逻辑部分被配置成确定并且特别地测量通过继电器线圈的瞬时控制电流。优选地，逻辑部分能够借助至少一个A/D转换器来确定通过继电器线圈的控制电流，即逻辑部分检测表示通过继电器线圈的控制电流的至少一个数字数值。在优选的示例性实施方式中，逻辑部分被配置成以双通道或冗余的方式确定通过继电器线圈的控制电流。
该改进允许对通过继电器线圈的控制电流的实时监测，并且因此有利地有助于特别高水平的故障保护。借助两个A/D转换器对控制电流的冗余的双通道的确定也是有利的，因为以这种方式，还可以通过合理性比较来监测每个A/D转换器的适当的功能。
在另一改进中，安全开关装置包括位于第一和第二开关元件下游的分流电阻器。优选地，分流电阻器还位于继电器线圈的下游。
该改进允许以非常简单和成本有效的方式确定通过继电器线圈的瞬时控制电流。在一些优选示例性实施方式中，分流电阻器具有在1欧姆与10欧姆之间范围内的电阻，特别是3欧姆，最大值是100欧姆，因为低电阻值使用于电流测量而输入到安全开关装置中的热量最小化。
在另一改进中，逻辑部分被配置成将通过继电器线圈的控制电流维持在限定的电流值。
该改进对于包括继电器触点的安全开关装置的输出侧控制电流非常不寻常，因为原则上对于安全开关装置来说重要的是两个状态“负载是通电的”或者“负载是断开的”。在安全开关装置中的控制电流的闭环控制使得能够使安全开关装置的工作温度最小化，从而有助于更高水平的故障保护。
在一些示例性实施方式中，逻辑部分被配置成将通过继电器线圈的控制电流维持在继电器触点的保持电流的标称值。这具有以下优点：可以在例如大量生产机器具有大功率电机的情况下，当在技术系统的区域中的工作电压波动时，还可以确保在安全开关装置的最小工作温度下继电器触点的可靠闭合。在一些有利的实施方式中，逻辑部分被配置成借助脉冲宽度调制(PWM)来控制上述开关元件中的至少一个，以便将通过继电器线圈的电流维持在限定的电流值。优选的是，逻辑部分借助脉冲宽度调制来控制第二下游开关元件，当在第二下游开关元件的区域中测量通过继电器线圈的控制电流时，这是特别有利的。
在另一改进中，逻辑部分被配置成确定在继电器线圈处的瞬时电压，以便根据该瞬时电压中断通过继电器线圈的控制电流。
在该改进中，新颖的安全开关装置在继电器线圈处具有电压监测，特别是过电压监测。优选地，新颖的安全开关装置除了上述对控制电流的测量或调节以外还具有电压监测。两种监测的组合提供了特别高水平的故障保护，并且因一个继电器线圈而可以是成本有效的。
在另一改进中，继电器线圈和第一、第二、第三和第四继电器触点容纳在公共部件壳体中，该公共部件壳体被设计成安装在电路板上。在特别优选的示例性实施方式中，总共6、8或10个继电器触点位于公共部件壳体中，并且形成分别具有3、4或5个正向驱动的继电器触点的两个触点组。
在该改进中，一个继电器线圈和上述继电器触点是可以用于代替之前使用的两个安全继电器的继电器部件的部件。部件壳体包围继电器线圈、至少一个衔铁和继电器触点，并且在其外侧具有允许以常规安装工艺安装在电路板上的焊接触点和/或插塞触点。因此，继电器线圈和所示的继电器触点形成了新颖的类型的安全继电器，其使得能够特别成本有效地制造新颖的安全开关装置。
在另一改进中，第一和第二继电器触点每个被设计成常开触点，并且第三和第四继电器触点每个被设计成常闭触点。
在该改进中，安全开关装置在每个断开路径中包括至少一个正向驱动的常闭触点，其允许在电气负载被接通之前监测常开触点。在每个断开路径中的常开触点与常闭触点之间的正向驱动耦接使得能够以多年来已经证明有效并且与现有技术的安全开关装置兼容的方式来监测工作触点。因此，根据该改进的安全开关可以非常简单地用作较早的现有技术的安全开关装置的成本有效的替代装置。
在另一改进中，继电器线圈驱动机械地耦接至继电器触点的至少一个可移动的衔铁，并且输出部分包括光学检测器，特别是光栅，借助该光学检测器，逻辑部分可以检测至少一个可移动的衔铁的至少一个衔铁位置。在该改进的一些优选示例性实施方式中，第一、第二、第三和第四继电器触点每个是常开触点，并且在没有正向驱动的常闭触点的情况下输出部分起作用。
在该改进中，借助光学检测器而不是现有技术的安全开关装置使用的常闭触点来进行工作触点的监测。该改进允许较小的安装空间和用于监测常开触点的较低的检测电流。因此，根据该改进的安全开关装置可以被设计成更小并且更紧凑。此外，该改进降低了在负载电流的中断期间继电器触点的不期望的碰撞。光学检测器可以有利地监测至少一个可移动的衔铁或者机械地连接至可移动的衔铁的滑动元件。在安全开关装置包括用于每个触点组的单独的衔铁的示例性实施方式中，光学监测器有利地一起检测所有可移动的衔铁。在一些有利的示例性实施方式中，每个衔铁都具有通道，其中当触点组的常开触点断开时，衔铁中的通道彼此对准。在存在光栅的情况下，仅当衔铁中的通道彼此至少部分对准时，光就可以到达光接收器。
在另一改进中，逻辑部分被设计成用于根据至少一个衔铁位置来调节控制电流。
在该改进中，逻辑部分考虑瞬时衔铁位置来调节通过继电器线圈的控制电流，在一些示例性实施方式中，逻辑部分可以借助光学检测器来检测。在其他示例性实施方式中，逻辑部分被配置成根据测量的电流值和/或测量的电流值的时间变化来确定瞬时衔铁位置。有利的是，当检测到例如由于强烈的机械振动导致的常开触点的意外释放时，逻辑部分增加通过继电器线圈的控制电流。通过避免或者至少降低错误的断开，该改进使得能够以简单和成本有效的方式实现被监测的系统的更高的可用性。
在另一改进中，光学检测器包括位于继电器部件的共享的部件壳体的外部的光发射器和光接收器，并且光检测器还包括从光发射器和/或光接收器延伸至至少一个可移动的衔铁的光波导。
在该改进中，光发射器和光接收器位于部件壳体的外部，例如固定在继电器部件的底部的外部，因此免受由于触点燃烧而导致的污染和热。可以有利地增加新颖的安全继电器的使用寿命。
可以理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和以下描述的特征不仅可以以所描述的组合使用，而且可以以其他组合使用或者单独使用。
本发明的示例性实施方式在附图中示出，并且在以下描述中更详细地描述，在附图中：
图1示出了与机器人结合的新颖的安全开关装置的示例性实施方式的示意图，其中机器人的操作对人造成危险，
图2示出了根据优选示例性实施方式的来自图1的包括一些细节的安全开关装置，
图3示出了根据图2的安全开关装置的进一步的细节，以及
图4示出了容纳单个继电器线圈和正向驱动两个冗余的触点组的继电器部件的优选示例性实施方式，其中两个冗余的触点组中的每个是正向驱动的。
在图1中，包括新颖的安全开关装置的示例性实施方式的布置整体由附图标记10表示。
在这种情况下，布置10包括机器人12，机器人12的移动对位于机器人12的工作空间中的人造成危险。机器人12在此被示出为要被保护的技术系统的示例。新颖的安全开关装置还可以被用于保护除机器人12以外的系统，特别是属于欧盟指令2006/42/EC(机械指令)限定的系统。更一般地，新颖的安全开关装置被用于故障安全地断开电气负载，该电气负载可以是例如在这样的系统中的电气驱动器、接触器和/或电磁阀。
机器人12由包括保护门16的围栏14包围，以便防止人无意地进入机器人12的危险工作区域。保护门10设置有包括门部分20和框部分22的保护门开关。新颖的安全开关装置的示例性实施方式在这里由附图标记24表示，并且经由线连接至保护门开关18的框部分22。借助来自保护门开关18的信号，安全开关装置24可以监测保护门16是否关闭。在后一种情况下，使用安全开关装置24确保机器人12被关闭。
在这种情况下，安全开关装置24在输出侧驱动两个接触器26a、26b。接触器26a、26b每个包括布置在从电源28至机器人12的电力供给路径中的多个工作触点(通常是常开触点)。如果安全开关装置24借助保护门开关18检测到保护门16是打开的，则安全开关装置24驱动接触器26a、26b，使得机器人12从电源28断开。
在图1中以简化的方式示出了布置10。这样的装置10通常不仅包括具有保护门开关18的一个保护门，还包括多个所谓的信号单元和传感器，借助多个所谓的信号单元和传感器可以检测到自动化系统的多个状态。此外，布置10通常包括控制机器人12(更一般地：系统)的工作移动的操作控制器。在这种情况下，使用安全开关装置24作为操作控制器(在这里未示出)的补充，用于保护机器人12的操作以使得避免由于注意力不足、部件故障等而引起的事故。
在布置10中仅需要几个安全功能例如比如保护门的监测也可能是紧急停止按钮的情况下，在实践中通常使用具有大部分预定义的固定功能范围的安全开关装置例如比如用于监测保护门开关18。然后通过多个安全开关装置的组合来实现多个安全功能。所谓的安全控制器已经被证明对于复杂的装置有效，然而，可以通过编程和/或配置预定义的功能模块以高灵活性的方式来建立其功能范围。可编程的和/或可配置的安全控制器通常包括用于控制接触器26和/或其他安全相关致动器的半导体元件。以下描述的继电器技术目前主要用于具有大部分预定义的功能范围的相对简单的安全开关装置中。然而，本发明不限于该类型的简单的安全开关装置，并且可以在复杂的安全控制器和/或可以经由总线系统与复杂的安全控制器互连的所谓的I/O组件中类似地应用。因此，按照本发明的术语“安全开关装置”包括安全控制器和安全控制器的模块化部件，其被用于按照上述定义故障安全地断开电气负载。然而，为了简单起见，以下将紧凑的安全开关装置描述为本发明的优选示例性实施方式。
根据图2，在这种情况下，安全开关装置24具有装置壳体34，该装置壳体34包括以本身已知的方式位于装置壳体34的外侧的多个连接端子36、38、40、42，以便允许安全相关的信号单元/传感器与安全相关的致动器的连接。在优选的示例性实施方式中，连接端子是弹簧加载的端子或螺钉类型的端子，其允许连接线缆的可拆卸紧固。
安全开关装置24具有输入部分44，输入信号从安全相关信号单元/传感器馈送至该输入部分44。例如，电气信号从保护门开关18经由相应的连接端子36路由至输入部分44。除了保护门开关18之外，这里还示出了紧急关停按钮46和故障安全速度传感器48。
输入部分44接收来自信号单元/传感器18、46、48的输入信号，并且使输入信号对于用于逻辑处理的安全开关装置24的逻辑部分50可用。输入部分44可以包括例如滤波器电路和/或电平适配器。输入部分44预处理来自信号单元/传感器的电气信号使得该电气信号可以由逻辑部分50逻辑地处理。
在这种情况下，逻辑部分50包括相对于彼此冗余地处理输入信号并且可以彼此监测的两个微控制器52a、52b，在这里借助双箭头象征性地示出。冗余微控制器52a、52b表示安全开关装置24的优选示例性实施方式的典型实现。代替微控制器，可以使用具有相关联的外设的微处理器、FPGA、ASICS和/或其他合适的逻辑部件。为了实现输入信号的故障安全处理，还可以想到不同逻辑部件的组合。此外，原则上可以例如借助所谓的3-接触器电路利用分立部件来实现输入部分44和/或逻辑部分50。
安全开关装置24包括输出部分54，该输出部分54包括在这种情况下被两个微控制器52a、52b冗余地控制的继电器线圈56。在优选的示例性实施方式中，继电器线圈56是安全继电器的部件，其作为紧凑部件形成安全开关装置24的输出部分54。因此，附图标记54在下面也用于安全继电器。
在该示例性实施方式中，安全继电器54包括各自电磁耦接至一个继电器线圈56的两个衔铁58a、58b，因此通过继电器线圈56的控制电流可以致动衔铁58a以及衔铁58b。衔铁58a机械地耦接至第一组60的继电器触点60.1、60.2。第二衔铁58b机械地耦接至第二组62的继电器触点62.1、62.2。以已知的方式设计机械耦接，使得衔铁58a可以一起致动仅第一组60的所有继电器触点60.1、60.2。衔铁58b以相同的方式耦接至第二组62的继电器触点62.1、62.2，使得仅第二组的所有继电器触点62.1、62.2可以一起被致动。然而，第一组60的继电器触点和第二组62的继电器触点彼此机械地去耦，因此它们通常可以彼此分开地移动。在安全开关装置24的优选示例性实施方式中，实现所有继电器触点60.1、60.2、62.1、62.2的共同的致动，简单地说，通过一个继电器线圈56的单个控制电流生成致动第一衔铁58a以及第二衔铁58b的磁场。
衔铁58a、58b可以是在这里以简化方式示出的类型的铃锤衔铁，并且例如在开始提到的出版物“Sicherheitsrelas–Elementarrelais mit ywangeführten Kontaken；Besondere Eigenschaften und deren Nutzen”(Safety Relays–Elementary RelaysComprising Positively Driven Contacts；Particular Properties and TheirBenefits)中描述。可替选地或者另外，衔铁58a、58b可以是已知类型的旋转式衔铁，如例如来自Panasonic Electric Works Europa股份公司的安全继电器。在偏离图2中的表示的情况下，原则上可以使用单个衔铁58来实现安全开关装置24的其他示例性实施方式，其中在这种情况下第一组60的继电器触点和第二组62的继电器触点分别耦接至一个衔铁。
在图2的图示中明显的是，在每种情况下，第一组60的一个继电器触点与第二组62的一个继电器触点串联布置。彼此串联布置的特定的继电器触点形成电流路径，该电流路径可以以双通道方式被逻辑部分50中断，以便在保护门16的打开期间断开接触器26a、26b。
如在图2中进一步示出的，在一些示例性实施方式中，安全开关装置24包括第一组60的继电器触点和第二组62的继电器触点，其中每组包括至少一个常开触点60.1、62.1和至少一个常闭触点60.2、62.2。彼此串联布置的常开触点60.1、62.1形成到电气负载(在这种情况下是接触器26a)的电流路径，该电流路径可以借助安全开关装置24以双通道方式中断。彼此串联布置的常闭触点60.2、62.2形成监测电流路径，经由该监测电流路径，监测信号可以馈送回输入部分44和/或逻辑部分50。监测信号64使得逻辑部分50能够监测在负载电流路径闭合之前常开触点60.1、62.1是否断开，因此即使在常开触点60.1、62.1熔接或粘接的情况下，在负载下连接和断开期间，断开仍是可能的(断开期间的单个故障安全)。在其他示例性实施方式中，如以下参照图3描述的，安全开关装置24可以包括被设计成仅作为常开触点的第一组60的继电器触点和第二组62的继电器触点。在这种情况下，相同的附图标记表示与之前相同的元件。
如图3所示，继电器线圈56、衔铁58a、58b和继电器触点一起容纳在部件壳体66中，焊接触点和/或插塞触点68位于该部件壳体66的外侧。在优选示例性实施方式中，安全开关装置24包括单个安全继电器，该单个安全继电器作为紧凑机电部件经由触点68被紧固在电路板(在这里未示出)上。安全开关装置24的另外的电气部件例如比如微控制器52a、52b然后经由电路板上的传导迹线(在这里未示出)连接至继电器线圈56。
在示出的示例性实施方式中，安全开关装置24包括第一开关元件70和第二开关元件72，其中的每一个与继电器线圈56电气串联地布置。在这种情况下，第一开关元件70位于继电器线圈56的上游，并且第二开关元件72位于继电器线圈56的下游。两个开关元件70、72与继电器线圈56之间的串联连接位于工作电压74与地之间。在示出的示例性实施方式中，另外，分流电阻器76也位于第二开关元件72的下游，当开关元件70、72闭合时，与流过继电器线圈56的控制电流实际上相同的控制电流78流过该分流电阻器。在这种情况下，开关元件70、72是场效应晶体管，尽管它们可以可替选地是其他开关元件，优选地基于半导体技术。在优选的示例性实施方式中，每个微控制器52a、52b(更一般的：逻辑部分50的每个评估通道)控制两个开关元件70、72中的每一个。为此，安全开关装置24在这里包括第一驱动器电路80和第二驱动器电路82。驱动器电路80、82通过逻辑“与”运算将两个微控制器52a、52b的输出信号合并，从而生成控制信号，借助该控制信号，开关元件70、72可以选择性地导通或者阻断。因此，在这种情况下，每个微控制器52a、52b可以阻断两个开关元件70、72中的每一个，以便中断通过继电器线圈56的控制电流78。
在该示例性实施方式中，续流二极管84与继电器线圈56并联布置，以便在电气负载断开期间使得由控制电流78引起的磁场能够更快速地减小。在该示例性实施方式中，第一分接头86设置在二极管84的阴极侧，在这种情况下，该第一分接头86馈送至两个微控制器52a、52b中的每一个的A/D转换器。微控制器52a、52b中的每一个可以经由A/D转换器和分接头86来测量继电器线圈56处的瞬时电压。此外，微控制器52a、52b可以借助分接头86来检查开关元件是否正确开闭。
另一分接头88在这里设置在第二开关元件70与分流电阻器76之间。在这种情况下，分接头88也馈送至两个微控制器52a、52b中的每一个的A/D转换器。微控制器52a、52b可以经由分接头88测量分流电阻器76两端的电压，其表示流过继电器线圈56的控制电流78。
因此，作为上述的开关元件70的监测的替选或者补充，可以通过微控制器52a和52b经由另外的分接头88间接地测量电流来监测开关元件70、72的开关功能。在优选的示例性实施方式中，微控制器52a、52b还被设计成基于电流测量来检测开关元件70、72中的漂移误差。
在另一示例性实施方式(在这里未示出)中，开关元件70、72可以都位于一个继电器线圈56的上游。此外，在一些示例性实施方式中，一个微控制器可以确定电流并且另外的微控制器可以确定继电器线圈56处的电压。当开关元件70、72都位于一个继电器线圈56的上游时，后一种变型是特别有利的。
在优选的示例性实施方式中，微控制器52a、52b中的至少一个被设计为用于将通过继电器线圈56的电流78维持在继电器54的标称保持电流。特别有利的是当相应的微控制器为此借助脉冲宽度调制控制第二开关元件72，以便将平均电流调节至继电器54的标称保持电流的水平时。
如图3所示，在一些示例性实施方式中，继电器54包括常开触点60.1、62.1。代替在图2中示出的正向驱动的常闭触点60.2、62.2，相应的安全开关装置包括光学检测器，在这种情况下该光学检测器被设计成叉形光栅。光学检测器包括例如发光二极管形式的光发射器90以及光接收器92。在一些有利的示例性实施方式中，光发射器90和光接收器92被布置在继电器54的壳体66的外部。光纤94位于继电器壳体66的内部，该光纤94将来自光发射器90的光特定地传送至衔铁58a、58b所在的位置或由衔铁致动的每个都包括通道96的滑动元件所在的位置，该通道96被定位成使得仅当在都断开的两个路径中的常开触点都断开时，光98才可以到达光接收器92。由于要维持的绝缘间隙和给定相同数量的常开触点，因此包括光学检测器的安全继电器54可以以比包括正向驱动的常闭触点的类似的安全继电器的情况更紧凑的方式实现。
在一些有利的示例性实施方式中，逻辑部分50被设计成用于特别是当在常开触点被操作地闭合时当光接收器92上的光强降低时增加通过继电器线圈56的控制电流78，以便防止继电器触点的意外的释放，例如在强振动的情况下。可替选地或者另外，在一些示例性实施方式中，逻辑部分被设计成用于基于控制电流(特别是基于控制电流的特定瞬时值和瞬时值的时间变化)来确定衔铁位置，并且取决于此，用于特别地增加通过继电器线圈56的控制电流78，以便防止继电器触点的非期望的释放。
为了断开电气负载，逻辑部分50将通过继电器线圈56的控制电流78降低至低于标称保持电流的值就足够了。优选地，逻辑部分50完全中断控制电流78。在这种情况下，由于固有弹簧预加载，安全继电器54的常开触点断开。由于两组正向驱动的继电器触点机械地去耦并且可以彼此分开移动，所以即使当常开触点之一由于熔接、粘接等被粘住时，至电气负载的电流路径也可以被断开。由于借助正向驱动的常闭触点(图2)或者借助光学检测器90、92监测常开触点，因此逻辑部分50可以在电气负载被重新接通之前检测这样的部件故障。
此外，逻辑部分50被优选地设计为用于执行开关元件70、72的短暂的断开测试，以便在安全开关装置24的持续操作期间重复测试开关元件70、72的断开能力。断开测试的持续时间，即控制电流78的中断的持续时间有利地被选择为短于继电器54的释放时间，因此至负载的电流路径在断开测试期间由于继电器54的惯性也不会中断。由于通过继电器线圈的控制电流在开关元件70、72的断开期间必须降低至接近零的值，因此可以借助分流电阻器76和分接头88有利地检查开关元件70、72的断开能力。由于A/D转换器的测量误差和/或通过半导体开关元件70、72的反向电流，当开关元件70、72正确工作时，测量值也可以稍微大于零。
在优选的示例性实施方式中，逻辑部分50还确定当开关元件70、72导通时控制电流78的水平。因此，逻辑部分50还可以检查A/D转换器的正常性能，因为在这种情况下，与控制电流78被断开的情况相比，A/D转换器必须传送其他的测量值。
图4示出了包括部件壳体66的继电器部件的优选示例性实施方式，该部件壳体66容纳了公共继电器线圈56和两个冗余的触点组60和62。这里明显的是，继电器线圈56在空间上布置在两个触点组60和62之间。优选地，尽管不是必须的，但继电器线圈56和两个触点组60和62的继电器触点位于公共平面。在这种情况下，继电器线圈56致动两个衔铁58a、58b，其中衔铁58a、58b可以相对于彼此倾斜并且位于继电器线圈56的相对端。在图4的示出中，衔铁58a使第一触点组60的继电器触点沿第一方向(在该情况下向上)移位，衔铁58b使第二触点组62的继电器触点沿第二方向(在该情况下向下)移位。优选的是，第一方向相对于第二方向旋转180°。这样的空间布置高度紧凑，并且还具有以下优点：两个冗余的触点组的继电器触点沿相反的方向移动，这避免了由于振动导致的电流路径的无意的闭合。
根据图4的继电器部件包括总共8个触点，其被分成两个触点组60、62。在另外的优选示例性实施方式中，继电器部件10包括被分成两组的触点，每组5个触点。在这种情况下，每个触点组60、62分别包括三个正向驱动的常开触点60.1和62.1并且分别包括一个正向驱动的常闭触点60.2和62.2。在图4中明显的是，从常闭触点60.2到相邻的常开触点60.1的横向距离d1大于两个相邻常开触点之间的横向距离d2。这是有利的，使得可以经由常开触点来比经由一组常闭触点切换更高的电流和电压，而不会使继电器部件的故障保护受到关于借助于常闭触点对触点位置的回读的不利影响。有利地，每个触点还位于单独的腔100中，以便进一步增加触点路径之间的绝缘。
此外，在这种情况下，有利的是，每个串联布置的常开触点60.1、62.1之间的电气连接和串联布置的两个常闭触点60.2、62.2之间的电气连接在部件壳体内实现，因此用于每个切换的电流路径的继电器部件仅包括两个连接102、104。在优选的示例性实施方式中，两个冗余触点60.1、62.1之间的串联连接借助于导电的金属部件106实现。
此外，在该有利的示例性实施方式中的继电器部件的所有连接在部件壳体66的一侧向外引出，因此继电器部件可以容易地安装和焊接在安全开关装置24中。

Claims (15)

1.一种用于故障安全地断开电气负载(26)的安全开关装置，包括用于接收至少一个安全相关的输入信号的输入部分(44)，包括用于处理所述至少一个安全相关的输入信号的逻辑部分(50)以及包括输出部分(54)，所述输出部分(54)包括继电器线圈(56)以及第一继电器触点(60.1)、第二继电器触点(62.1)、第三继电器触点(60.2)和第四继电器触点(62.2)，其中，所述第一继电器触点和所述第二继电器触点(60.1、62.1)彼此电气串联地布置，其中，所述第三继电器触点和所述第四继电器触点(60.2、62.2)彼此电气串联地布置，其中，所述第一继电器触点和所述第三继电器触点(60.1、60.2)彼此机械地耦接以形成第一组(60)的正向驱动的继电器触点，其中，所述第二和所述第四继电器触点(62.1、62.2)彼此机械地耦接以形成第二组(62)的正向驱动继电器触点，并且其中，所述逻辑部分(50)冗余地控制所述第一组(60)的正向驱动的继电器触点和所述第二组(62)的正向驱动的继电器触点，以根据所述至少一个安全相关的输入信号选择性地允许或以故障安全的方式中断到所述电气负载(24)的电流流动，其特征在于，所述继电器线圈(56)电磁耦合至所述第一组(60)的正向驱动的继电器触点和所述第二组(62)的正向驱动的继电器触点，使得所述逻辑部分(50)能够经由单个继电器线圈(56)一起控制所述第一继电器触点(60.1)、所述第二继电器触点(62.1)、所述第三继电器触点(60.2)和所述第四继电器触点(62.2)，其中，所述第一继电器触点和所述第三继电器触点(60.1、60.2)能够与所述第二继电器触点和所述第四继电器触点(62.1、62.2)分开地机械移动。
2.根据权利要求1所述的安全开关装置，其特征在于第一开关元件和第二开关元件(70、72)，所述第一开关元件和所述第二开关元件(70、72)与所述继电器线圈(56)电气串联地布置并且耦接至所述逻辑部分(50)，使得所述逻辑部分(50)能够使用所述第一开关元件和/或所述第二开关元件(70、72)中断通过所述继电器线圈(56)的控制电流(78)。
3.根据权利要求2所述的安全开关装置，其特征在于，所述逻辑部分(50)包括第一评估通道(52a)和第二评估通道(52b)，其中，所述第一评估通道和所述第二评估通道(52a、52b)各自冗余地控制所述第一开关元件和所述第二开关元件(70、72)。
4.根据权利要求2或3所述的安全开关装置，其特征在于，所述第一开关元件(70)位于所述继电器线圈(56)的上游，并且所述第二开关元件(72)位于所述继电器线圈(56)的下游。
5.根据权利要求2至4中的一项所述的安全开关装置，其特征在于分流电阻器(76)，所述分流电阻器(76)位于所述第一开关元件和所述第二开关元件(70、72)的下游。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述逻辑部分(50)被配置成确定通过所述继电器线圈(56)的瞬时控制电流(78)。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述逻辑部分(50)被配置成将通过所述继电器线圈(56)的控制电流(78)维持在限定的电流值。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述逻辑部分(50)被配置成确定在所述继电器线圈(56)处的瞬时电压，以根据所述瞬时电压中断通过所述继电器线圈(56)的控制电流(78)。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述继电器线圈(56)和所述第一继电器触点、第二继电器触点、第三继电器触点和第四继电器触点(60.1、60.2、62.1、62.2)被容纳在公共部件壳体(66)中，其中所述公共部件壳体(66)被设计成安装在电路板上。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述第一继电器触点和所述第二继电器触点(60.1、62.1)每个被设计成常开触点，并且所述第三继电器触点和所述第四继电器触点(60.2、62.2)每个被设计成常闭触点。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述继电器线圈(56)驱动耦接至所述继电器触点(60.1、62.1、60.2、62.2)的至少一个可移动衔铁(58)，并且所述输出部分(54)包括光学检测器(90、92)，特别是光栅，借助于所述光学检测器(90、92)，所述逻辑部分(50)能够检测所述至少一个可移动衔铁(58)的至少一个衔铁位置。
12.根据权利要求11所述的安全开关装置，其特征在于，所述光学检测器包括位于所述公共部件壳体(66)外部的光发射器(90)和光接收器(92)，并且所述光学检测器还包括光波导(94)，所述光波导(94)从所述光发射器(90)和/或所述光接收器(92)延伸至所述至少一个可移动衔铁(58)。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述继电器线圈(56)驱动耦接至所述继电器触点(60.1、62.1、60.2、62.2)的至少一个可移动衔铁(58)，并且所述逻辑部分(50)被配置成根据所述至少一个衔铁位置调节通过所述继电器线圈(56)的控制电流(78)。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的安全开关装置，其特征在于，所述继电器线圈(56)在空间上位于所述第一组(60)的正向驱动的继电器触点(60.1、60.2)与所述第二组(62)的正向驱动的继电器触点(62.1、62.2)之间。
15.一种用于根据权利要求1至14中的一项所述的安全开关装置的继电器部件，包括继电器线圈(56)以及第一继电器触点(60.1)、第二继电器触点(62.1)、第三继电器触点(60.2)和第四继电器触点(62.2)，以及包括容纳所述继电器线圈(56)和所述继电器触点(60.1、60.2、62.1、62.2)的部件壳体(66)，其中，所述第一继电器触点和所述第二继电器触点(60.1、62.1)彼此电气串联地布置，其中，所述第三继电器触点和所述第四继电器触点(60.2、62.2)彼此电气串联地布置，其中，所述第一继电器触点和所述第三继电器触点(60.1、60.2)彼此机械地耦接以形成第一组(60)的正向驱动的继电器触点，其中，所述第二继电器触点和所述第四继电器触点(62.1、62.2)彼此机械地耦接以形成第二组(62)的正向驱动的继电器触点，并且其中，所述继电器线圈(56)电磁耦合至所述第一组(60)的正向驱动的继电器触点和所述第二组(62)的正向驱动的继电器触点，使得所述继电器线圈(56)中的控制电流能够一起控制所述第一继电器触点(60.1)、所述第二继电器触点(62.1)、所述第三继电器触点(60.2)和所述第四继电器触点(62.2)，其中，所述第一继电器触点和所述第三继电器触点(60.1、60.2)能够与所述第二继电器触点和所述第四继电器触点(62.1、62.2)分开地机械移动。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454622A (zh) * 2018-06-20 2018-08-28 广东嘉腾机器人自动化有限公司 Agv安全控制系统及安全型agv
CN110618378A (zh) * 2018-06-20 2019-12-27 皮尔茨有限及两合公司 用于切换电负载的电路设备和用于检查电路设备的安全输出端的状态的方法
CN110716422A (zh) * 2018-07-11 2020-01-21 兰州大成铁路信号有限公司 电子执行单元、包括其的电子执行系统以及切换方法
CN111203889A (zh) * 2020-02-27 2020-05-29 成都卡诺普自动化控制技术有限公司 一种协作机器人驱动控制系统
CN112585711A (zh) * 2018-08-15 2021-03-30 蒂科能源解决方案股份有限公司 用于快速并且低噪声继电器开关操作的系统和方法
CN114614316A (zh) * 2020-12-09 2022-06-10 李尔公司 电气轨道组件

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170052095A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 현대자동차주식회사 배터리 제어 시스템 및 릴레이 융착 검출 방법
US10886086B2 (en) * 2015-12-18 2021-01-05 Pepperl+Fuchs Se Methods and apparatuses for monitoring the functionality of redundantly interconnected contacts
DE102016125031A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-21 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltanordnung zum fehlersicheren Abschalten einer elektrisch angetriebenen Anlage
US10475612B2 (en) 2017-04-27 2019-11-12 Rockwell Automation Asia Pacific Business Center, Pte. Ltd. Electrical relay system with failure detection
DE102018115243A1 (de) * 2018-06-25 2020-01-02 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltgerät mit versenkten Einstellbauelementen
EP3779699B1 (en) * 2019-08-16 2024-06-05 Aptiv Technologies AG Method for checking program execution of a microcontroller, external device, system and non-transitory computer readable medium
CN111681341A (zh) * 2020-05-22 2020-09-18 深圳市多度科技有限公司 门禁锁的控制方法以及门禁锁控制电路
US11114842B1 (en) * 2020-05-27 2021-09-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Dual PWM relay driver with diagnostics for functional safety system
CN114336515B (zh) * 2021-11-30 2023-09-01 河南嘉晨智能控制股份有限公司 一种车辆急停开关断开时过压保护策略
DE102022122527A1 (de) * 2022-09-06 2024-03-07 Pilz Gmbh & Co. Kg Relaisvorrichtung und Sicherheitsschaltgerät mit mindestens einer Relaisvorrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101305287A (zh) * 2005-10-06 2008-11-12 皮尔茨公司 位置编码器、特别是电位计的故障安全评估方法和布置
CN101578678A (zh) * 2006-11-10 2009-11-11 塞德斯股份公司 安全开关装置
CN101640143A (zh) * 2009-08-14 2010-02-03 郁晓亮 双h型衔铁组件的磁保持线圈磁路系统
CN101900790A (zh) * 2009-05-28 2010-12-01 株式会社山武 继电器异常检测装置
DE102013101932A1 (de) * 2013-02-27 2014-08-28 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltvorrichtung zum Ein- und fehlersicheren Ausschalten einer technischen Anlage

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE269040C (zh)
DE3304513C2 (de) * 1983-02-10 1984-11-29 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Schütze zur Steuerung von Elektromotoren
US4682133A (en) 1985-08-14 1987-07-21 Siemens Aktiengesellschaft Electro-magnetic relay having two armatures
DE8524258U1 (de) 1985-08-22 1988-03-17 Paul & Siedler Gmbh & Co Kg, 1000 Berlin Elektromagnetisches Relais
DE3541338A1 (de) * 1985-11-22 1987-05-27 Pepperl & Fuchs Schaltung mit selbstueberwachung
DD269040A1 (de) * 1985-12-23 1989-06-14 Zittau Ing Hochschule Anordnung zur ermittlung der schaltstellung elektrischer schaltgeraete
JPS6394527A (ja) 1986-10-08 1988-04-25 オムロン株式会社 電磁リレ−
DE3706003A1 (de) 1987-02-25 1988-09-08 Hengstler Bauelemente Relais
DE3705918A1 (de) 1987-02-25 1988-09-08 Hengstler Bauelemente Relais
DE3707491A1 (de) 1987-03-09 1988-09-22 Hengstler Bauelemente Heizungsrelais
JP2527480Y2 (ja) * 1990-05-14 1997-02-26 日本信号株式会社 フェール・セーフ構造の電磁継電器
DE4201577A1 (de) * 1992-01-22 1993-07-29 Bosch Gmbh Robert Elektronisches steuersystem fuer ein elektromagnetisches stellmittel in einem kraftfahrzeug mit einem steuergeraet
AT408325B (de) 1998-03-13 2001-10-25 Keba Gmbh & Co Sicherheitsschalteinrichtung für ein handbediengerät zur steuerung von maschinen
DE19915234A1 (de) * 1999-04-03 2000-10-05 Moeller Gmbh Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion
DE10011211B4 (de) * 2000-03-08 2004-08-05 Pilz Gmbh & Co. Sicherheitsschaltgerät und Sicherheitsschaltgeräte-System
DE10022722C5 (de) 2000-05-10 2008-07-10 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltgerät zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers
DE10127233C1 (de) * 2001-05-22 2002-11-28 Pilz Gmbh & Co Sicherheitsschaltmodul und Verfahren zur Prüfung des Abschaltvermögens eines Schaltelements in einem Sicherheitsschaltmodul
JP4274881B2 (ja) * 2003-09-11 2009-06-10 富士通コンポーネント株式会社 電磁継電器
DE10351873B4 (de) 2003-11-06 2012-07-26 Pilz Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum fehlersicheren Abschalten eines induktiven Verbrauchers
DE102005014125A1 (de) 2005-03-22 2006-09-28 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltvorrichtung zum sicheren Abschalten eines elektrischen Verbrauchers
DE102006007264C5 (de) * 2006-02-10 2014-06-18 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltvorrichtung und Verfahren zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers
WO2012116824A1 (de) * 2011-03-02 2012-09-07 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Elektromagnetisches relais mit überwachter schaltstellung
DE102012207589B3 (de) 2012-05-08 2013-10-02 Gruner Ag Relais mit Doppelunterbrechung
JP6139130B2 (ja) * 2012-12-27 2017-05-31 矢崎総業株式会社 電磁誘導負荷の制御装置
DK2782112T3 (en) * 2013-03-22 2018-09-03 Alstom Transp Tech Monitoring and control system comprising a security switch and method for managing a security switch

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101305287A (zh) * 2005-10-06 2008-11-12 皮尔茨公司 位置编码器、特别是电位计的故障安全评估方法和布置
CN101578678A (zh) * 2006-11-10 2009-11-11 塞德斯股份公司 安全开关装置
CN101900790A (zh) * 2009-05-28 2010-12-01 株式会社山武 继电器异常检测装置
CN101640143A (zh) * 2009-08-14 2010-02-03 郁晓亮 双h型衔铁组件的磁保持线圈磁路系统
DE102013101932A1 (de) * 2013-02-27 2014-08-28 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitsschaltvorrichtung zum Ein- und fehlersicheren Ausschalten einer technischen Anlage

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454622A (zh) * 2018-06-20 2018-08-28 广东嘉腾机器人自动化有限公司 Agv安全控制系统及安全型agv
CN110618378A (zh) * 2018-06-20 2019-12-27 皮尔茨有限及两合公司 用于切换电负载的电路设备和用于检查电路设备的安全输出端的状态的方法
CN110716422A (zh) * 2018-07-11 2020-01-21 兰州大成铁路信号有限公司 电子执行单元、包括其的电子执行系统以及切换方法
CN112585711A (zh) * 2018-08-15 2021-03-30 蒂科能源解决方案股份有限公司 用于快速并且低噪声继电器开关操作的系统和方法
CN111203889A (zh) * 2020-02-27 2020-05-29 成都卡诺普自动化控制技术有限公司 一种协作机器人驱动控制系统
CN114614316A (zh) * 2020-12-09 2022-06-10 李尔公司 电气轨道组件
CN114614316B (zh) * 2020-12-09 2024-06-25 李尔公司 电气轨道组件

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