CN107864673B - 安全单元和包括多个安全单元的改进的安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可编程安全单元(10)，其用于监测和控制有害环境和与所述有害环境相关联的安全装备的安全功能，有害环境例如包括有害机器和/或过程和/或材料或类似物。可编程安全单元(10)适于外部装配，且它包括可编程安全模块部件(20)和连接部件(30)，所述可编程安全模块(20)和所述连接部件(30)可互连，从而允许装配/拆卸和更换所述可编程安全模块(20)和/或所述连接部件(30)。安全单元(10)还包括至少两个连接件(211，212，311，312)，其可编程成安全输入和/或输出，以直接连接到有害环境和例如机器和/或过程的至少多个安全功能或装备。

Description

安全单元和包括多个安全单元的改进的安全系统
技术领域
本发明涉及可编程安全单元，其用于在有害机器、过程或类似物中和/或周围提供、保持和确保安全，其具有本申请的特征。
本发明还涉及具有本申请的特征的安全系统。
本发明还涉及具有本申请的特征的可编程安全系统中的方法。
背景技术
为了防止机器和过程中及周围有意外，例如需要安全装置来检测人进入到有害空间中，人接近正在运行的机器，当机器投入运行时人处于有害区域中等。在发生事故之前但有时也在发生事故时，在人进入有害空间或处于机器附近的有害空间中之前，可安全地停止有害机器和过程也是必要的。
简单的安全系统可基于机器周围的围栏和联锁门。如果联锁门打开，则必须停止所有有害功能。联锁门具有安全传感器，其检测门是否打开且将信号提供给安全单元，安全单元使有害机器和过程停止。如果有人实际上可能进入门内部的空间且关闭，要求是在可允许机器重新启动之前，能够检验围栏内部没有人。这可借助于门外部的按钮实现，按钮布置成使得良好地观察有害空间。这个按钮称为复位。在门关闭之后，必须复位，这通常意味着压按和释放按钮。压按和释放由连接到按钮上的安全单元监督。有时难以从围栏外部看到围栏内部没有人。这可由围栏内部的额外的受监督的时间复位按钮解决，以便确保某人进去检测内部没有人。该内部复位会启动时钟，时钟具有预设时段，在预设时段过去之前必须离开空间、关上门以及压按其他复位。
有一种办法确保没有人留在围栏内部。
通常也在围栏外部提供紧急停止按钮。在这种情况下，停止和允许重新启动有害机器和过程的完整安全功能基于对以下安全装置的控制和监督：门上的传感器、围栏外部的复位按钮、围栏内部的时间复位按钮和紧急停止按钮。
控制和监督通常基于设在控制柜内部的一个或多个安全单元或模块。安全单元或模块可具有固定功能以及可编程功能。在市场上，安全模块例如被称为安全继电器、安全PLC(安全可编程逻辑控制器)、安全控制单元等。
为了安装这种安全系统，电缆必须从控制柜连接到传感器、复位按钮盒、时间复位按钮盒和紧急停止按钮盒和机器和过程。
通常，例如在生产内使用的安全系统另外需要其他安全功能，诸如额外受监督的门、用于检测材料以允许将其运送进入和离开有害空间的受监督的开口、用于设定生产过程和故障检修的安全装置。
具有安全单元或模块的控制柜需要图纸、线材、标示线材、用于安全模块的DIN(德国标准协会)轨道、用于电缆的终端、电缆衬垫，且需要手动装配和检查，以便确保根据规章和标准所提供和支持的安全。控制柜成本高且制作起来复杂，且安装和连接是耗时和复杂的，且对于生产线来说，控制柜往往是独特的，且常常涉及来自不同制造者的机器。
EP 1496411显示了一种适于装配在上面论述的控制柜中的DIN轨道上的安全控制器。
当可行时，公司使一些安全功能标准化，以便降低文档编制和检查的成本。然而，这意味着改变标准解决办法的成本高且复杂。
在全球和地方的安全标准中描述了安全功能的要求。在欧洲，要求写进了机器指示和EN安全标准中。全球安全标准在许多情况下与EN标准一致。在大量安全装置和安全模块可在欧洲和还有世界其他国家中使用之前，必须根据安全标准来认证它们。
如果要在控制柜内部组合安全装置，则也需要对其检验。所有文书工作和检查的成本可能是非常高的。
因而，总的来说，与如今使用的安全系统和安全单元相关联的若干缺陷，诸如关于专门的或定制的控制柜的要求、成本高且耗时的文档编制、计划和文书工作、认证和检查。其他重要的缺陷包括需要大量电缆，而且，另外，电缆内部的大量线材，这非常不利于安装和更换目的，出于实际原因而非故障检修的目的，还需要检验各个线材的连接。更进一步，安装是复杂且耗时的，维护成本高，且这种维护是复杂的。
另外，尤其是由于上面给出的原因，对这种已知安全系统执行修改、改编和更改是非常复杂和耗时的，这意味着在实践中，已知系统的灵活性有限。
发明内容
因此本发明的目标是提供一种开头提及的可编程安全单元，通过它可克服上面提到的一个或多个问题。
特别的目标是提供一种易于安装、使用和运行的可编程安全单元。
另一个特别的目标是提供一种易于维护且使得能够简单且直接地修改和改进安全功能的可编程安全单元。
还有一个目标是提供一种可编程安全单元，通过它可使文书工作、文档编制和检查便利和减少，且可降低与其相关联的成本。
还有一个目标是提供一种可编程安全单元，其使得能够以快速且可靠的方式安装、修改和升级且促进安装、修改和升级，且允许满足高级且可靠的安全功能。
特别的目标是提供一种可编程安全单元，通过它可减少电缆的数量和/或各个电缆中的线材的数量，同时提供任何需要的安全功能。
最特别的目标是提供一种可编程安全单元，就安全安装而言，其允许有高灵活性，这有利于检查和减少对手动检查的需要。
更进一步的目标是提供一种安全模块，通过该安全模块，与已知安全单元相比，关于各个特定有害环境的定制的要求减少。
因此提供开头提及的具有本申请的特性化特征的可编程安全单元。
更进一步的目标是提供一种开头提及的安全系统，通过它可解决上面提到的一个或多个问题。
因此提供开头提及的具有本申请的特性化特征的安全系统。
更进一步的目标是提供一种安全系统中的方法，通过它可解决上面提到一个或多个问题。
因此提供开头提及的具有本申请的特性化特征的可编程安全系统中的方法。
有利实施例由本申请给出。
附图说明
将在下面以非限制性方式且参照附图来进一步描述本发明，在附图中：
图1示意性地示出根据现有技术的安全系统，
图2示意性地示出根据本发明的第一实施例的安全单元，
图3示意性地示出根据本发明的第二实施例的安全单元，
图4示意性地示出根据本发明的第三实施例的无线的安全单元，
图4A是无线安全单元的示意性框图，
图5A是包括螺钉的安全单元互连器件的示意图，
图5B是图5A中的螺钉从上面的视图，
图5C是包括螺钉的安全单元互连器件的另一个示意图，
图5D示出具有连接电缆且可选地可连接到另一个安全单元上的安全单元的实施例，
图5E是具有四个安全单元的实施例的透视图，安全单元具有装配在围栏上的连接电缆，
图5F是具有四个安全单元的图5E中显示的实施例的前视图，安全单元具有装配在围栏上的连接电缆，
图5G是显示了像图5E中那样的多个安全单元的透视图，
图6A是根据本发明的一个实施例的两个互连安全单元的截面的简化视图，
图6B是在装配之前的类似于图6A的视图，
图6C是图6A的两个互连安全单元的简化透视图，
图7是多个通信可编程安全单元的非常示意性的框图，
图8是无线地通信且具有通往机器、紧急停止等的硬接线连接的多个可编程安全单元的非常示意性的框图，
图9示意性地示出根据本发明的一个实施例的安全系统，
图10示意性地示出根据本发明的另一个实施例的安全系统，
图11示意性地示出根据本发明的又一个实施例的安全系统，
图12示意性地示出根据本发明的实施例的安全系统，其中安全单元经由Wi-Fi进一步连接到便携式无线装置上，
图13A示意性地示出根据本发明的一个实施例，从内部看的安全功能控制模块、安全单元的连接部件，
图13B示意性地示出从内部看的用于与图13A的连接部件互连的安全功能控制模块、安全单元的安全模块部件，
图14A是示出图13A、13B的互连安全功能模块部件的截面的示意图，以及
图14B更详细地显示图14A中指示的区段A。
具体实施方式
图1是显示根据现有技术的安全系统1010的示意性框图。图1示出有害机器和/或过程60、有害空间70、封闭件50、联锁门10和用于检测门的打开状态(即，打开还是关闭)的安全传感器410、420。还公开了具有紧急停止和复位和时间复位420的按钮盒20。如背景技术区段中论述的那样，提供包括多个安全模块和终端的控制柜80。如可在图1中看到的那样，所有单元、安全传感器、时间复位、有害机器、按钮盒等都经由电缆90连接到控制柜80。
图2显示安全单元10，也称为安全功能控制模块或安全盒10，其包括连接部件30和安全模块部件20。在显示的实施例中，安全模块部件20和连接部件30借助于终端21而电互连，从而提供所有连接。应当清楚的是，备选地，可使用线材而非终端，参见例如图3。安全模块部件20包括可编程模块，且这里还包括例如两个连接件211、212。连接部件30优选地包括例如用于安全装置、其他安全单元和机器和/或过程(图2中未显示)的多个其他连接可能311、312。连接部件30(和/或安全模块部件20)还可包括多个按钮301。
安全模块部件20和连接部件30装配在一起而形成安全单元10，从而满足安全功能的安全标准。优选地根据诸如例如EN(欧洲标准)ISO 13849-1性能水平d、第3类和MTTF高或低的安全标准来设计电路。这意味着在这种情况下，具有两个处理器的两个冗余安全电路。输入和输出设计成检测连接失效，诸如短路和错误连接。可选择一些或所有I/O(输入/输出)作为安全输入或安全输出，且用两个处理器控制它们。一些输出具有继电器接触。功率供应通常为9-30V的DC电压，或电池，这里功率供应给安全模块20；在其他实施例中，可在连接部件处提供功率供应，参见例如图3。在有利实施例中，同一个安全单元可用12V的DC以及24V的DC。
安全模块部件和连接部件例如借助于包括凸缘的互连布置，或借助于包括密封元件和突出元件或缘边(在其外部提供互连螺钉)的互连布置(参见例如图13A 、13B、14A、14B)来机械地互连或装配在一起，以形成封装式安全单元10，从而满足或超过关于保护免受灰尘和水的安装的封闭需求。通常在行业中需要IP(国际保护等级)54，但还可能需要更高的需求，诸如IP 67至69。上面提及的图13A、13B显示了包括密封布置的互连布置，其允许互连安全功能控制模块(安全单元)的安全模块部件和连接部件，从而允许满足有关封闭需求。在备选实施例中，可改为或另外使用凸缘，以确保满足适用的封闭需求。许多不同的实施例是可行的。
由于模块部件和连接部件的互连和所有连接和衬套适于满足适用的封闭需求，所以安全单元10可用于外部装配。所有信号都在安全单元中被处理，且在安全单元中提供所有电连接。
另外，根据本发明，门的完整的安全功能包括在安全单元10中。门和时间复位按钮的传感器用电缆连接到安全单元10上。复位和紧急停止按钮301直接装配在上面提到的安全单元10的连接部件30上。机器和/或过程直接连接到安全单元10上。这限制任何控制柜的现有技术系统中需要的所有额外的电缆，这因此不必要。在安全单元10中进行所有信号处理，这会减少电缆中的线材数量。根据本发明，为了应用提前认证安全功能且不需要额外描述。另外，根据本发明，关于安全功能的文档编制的文书工作可提前完成，且可用于机器文档编制。用户仅需要检验他将所有线材连接到正确的终端，或将正确的连接器放到正确的连接插头上。根据本发明，安全单元10，即，安全功能控制模块，可在市场上的具有用于机器、生产线或过程的安全停止输入的任何安全系统上使用。安全单元10不依赖于特殊的安全装置或安全装置的品牌。
如果例如需要比安全单元10上可获得的那些更多的停止输出，则仅仅需要对另一个安全单元10添加输出扩展功能。备选地或另外，如果要连接具有相同功能的更多输入，则仅仅需要借助于布置成使得满足所需封闭需求的互连手段来添加输入扩展安全单元。安全单元10(安全模块20)可由供应者编程，这意味着安全功能的数量原则上是无限的。经由计算机或通过安全模块20内部的存储器卡安装软件程序。
图3显示安全单元10A的备选实施例。
安全单元10A类似于图2的安全单元10，除了电压供应借助于9-30V的DC电压供应或电池来连接到安全模块20A上，且安全模块部件20A和连接部件30A之间没有用于连接的终端，而是多个线材21A。应当清楚的是，备选地可能有终端，或可对连接部件提供功率供应；在功率供应的特征之间不存在依赖，且不管对连接部件还是安全模块部件提供功率供应，以及不管提供终端还是线材连接。将不进一步描述安全单元10A，因为已经参照图2论述了其他特征和功能，且相似元件具有相同参照标号，只是提供了标志“A”。
通过参照图2、3所描述的安全单元，使得现有技术的装置的控制柜是多余的。另外，文书工作、文档编制和检查成本减少。还大大促进了对其中使用了根据本发明安全单元的安全系统执行修改和改进，这是非常有利的，且因此大大降低了成本。
通过这种安全单元，电缆的数量以及电缆中的线材数量也可有很大程度的减少，尤其是从安装角度看，从维护角度看，为了故障检修，这是非常有利，且还节省了许多成本。
特别的优点包括认证包括完整的安全功能的安全单元的可能性，即，可在制造之后提前进行认证。
另外，由于在外部盒中制成安全单元，以直接连接安全装置，所以可节省按钮、机器和过程成本和人力。且由于外部安全单元包括用于标准电缆的连接器，所以仅需要检验电缆连接在正确的连接器之间，而非检验电缆中每个单独的线材。这还降低了维护成本，因为安全单元易于互换。
图4显示安全单元10B的实施例。类似元件具有与图2、3中相同的参照标号，但具有标志“B”，且在本文不进一步论述它们。相同变化对于安全单元10B也是可行的。安全单元10B支持无线通信WL。
在行业内等的安全领域内，长期以来都需要安全无线控制，以便能够对装备、机器、过程等实现安全解决方案，且还对移动装备实现安全解决方案，以便有利于且至少在某种程度上消除对复杂且成本高的电缆图纸的需要，以及避免电缆磨损引起的生产停止和干扰。已知的是使用总线系统，经由无线链接来进行通信，但它们易受干扰的影响，且反应时间往往太长。一些已知系统使用可获得的标准化系统，诸如蓝牙，但反应时间往往也太长，尤其是因为待由蓝牙处理的多个应用。
在起重机行业内使用的已知系统中实施的无线控制和通信系统通常包括传输单元和接收单元。考虑到安全，对于紧急停止，500ms的反应时间是可接受的。在例如制造或生产行业内，其中安全距离往往较小，通常所需反应时间为100ms，在一些情况下，需要低到20ms的反应时间。
对于生产行业内的安全系统，往往必须设置它们，且它们涉及若干机器和/或过程，且多个安全布置需要在两个方向上通信。如果一个机器被安全装置或系统停止，则很有可能其他机器或过程也必须停止，且必须在两个方向上传送不同的安全测量。这可变得非常复杂，且因此往往使用可编程安全系统。还如上面提及的那样，这样的可编程系统对编程者和系统以及测试和检验有高要求。为了使生产系统获准投入运行，往往必须由认证实例来检查系统。
通过根据本发明的概念的安全单元，还如上面参照非无线安全单元所论述的那样，可提供经认证的安全功能，而不需要重新认证整个系统。
无线安全单元10B实施适于安全控制和通信的通信协议，且包括频率如需要的那样高的短消息，以便允许输送所需数量的消息。
在简单的实施例中，只有两个单元彼此通信，且它们可组合起来代替电缆。通信可为单向或双向的。
对于具有多个机器和/或过程和若干安全布置的生产系统，需要在两个方向上彼此通信的若干安全单元。需要将安全单元中的每一个编程成执行内部功能，即，监测连接到机器本身的停止功能的安全布置。为了避免在实施无线通信和控制时的干扰，需要协议，也如上面提及的那样，根据该协议，在短时间里进行传输，因为必须考虑到可能失去几次传输。基本思想是需要多个接受的包，以便确保安全控制。因此各个安全单元10B(图4仅显示了一个；关于安全系统，参见图9-11)传输关于包括在系统中的所有安全单元的I/O状态，参见例如图7。这表示各个单元的状态由其他单元重复。
传输的信息还包括关于传输时间的信息。然后传输时间还用于确定传输时间是否落在预定的最大时间间隔内，例如100ms，这进而指示单元所接受的状态信息消息的最小数量。如果接受的状态信息消息之间的时段超过预定的最大时间间隔，则来自单元的I/O设定成“0”。使用值为“0”的I/O的单元将使用该值把输出/多个输出设定成零“0”。从而满足安全电路的基本前提，这表示失去能量应引起安全位置。
安全单元10B包括至少两个电缆连接件，可对它们编程，以使它们充当安全输入和/或输出，且安全单元10B支持与至少一个其他单元进行无线通信。优选地，使用频率2.4GHz来进行无线通信。然而，应清楚的是，本发明的概念不局限于此具体频率，而是备选地还可使用其他更低以及更高的频率。对各个单元提供标识编号，且在一些实施例中，还提供节点编号；参见例如下面的图11。
上面提及的最大通信时间间隔优选地可设定成不同的值，且可改变和设定成例如在20ms和500ms之间的不同的值，且也可更大或更小。在有利实施例中，经由软件来完成对反应时间的设定。
优选地，在任何两个单元之间发送的消息由一个或多个其他单元重复，从而提供可靠的通信。
优选地，安全单元能够在20ms里传输几次。
在优选实施例中，安全单元是可自由编程的。
还如上面提及的那样，各个传输的消息包括可测量或检测到的时间指示，时间指示提供关于它何时传输的信息，以便使得能够确定是否在预定的可允许时间间隔内接收传输的消息。两个安全单元能够代替安全传感器和机器控制或类似物之间的电缆。
各个安全单元10B(还适用于上面论述的非无线安全单元以及若干或所有其他特征，除了与无线通信相关联的无线协议和特征)可包含可更换存储器卡，存储器卡包括程序、id数量，且可选地还包括节点数量，其可移动到另一个安全单元，如果例如需要更换安全单元的话。可装配包括一个或多个安全单元的系统的存储器卡，而不需要用户或操作者执行任何编程，即，这在存储器卡装配好时就自动完成，或只是通过压按按钮来手动完成，且对安全单元供应功率。
优选地，各个安全单元的封装至少满足关于保护免受微粒或灰尘和水进入的要求，例如IP 54，在有利实施例中，例如高达IP 69。
在有利实施例中，无线或非无线的两个或更多个安全单元可互连，使得满足封装级要求，参见例如下面的图5、6。这尤其意味着电缆/线材可在安全单元之间连接，而不需要特定的密封。
图4A是显示无线安全单元10B(未指示)的通信的基本设计的示意性框图，无线安全单元10B设有指示显示器303，指示显示器303具有用于指示目的的多个LED。安全输入通常包括双重输入、复位输入和监督输入以供接触。安全输出通常包括双重输出、继电器等。非安全I/O指的是例如用于信息和其他无害功能的非安全输入/输出。WL协议是用于与其他安全单元和/或信息单元或模块进行通信和/或用于安全通信的无线协议。
应当清楚的是，特征也适用于非无线安全单元的情况，在这种情况下实施硬接线通信而非无线通信。
图5A显示了根据一个实施例，用于互连两个安全单元的装配布置60。它包括第一部分61A，其在这里具有例如M6螺纹，且在这里具有近似16 mm的直径，第二区段61B具有12mm的直径，且第三区段61C具有20 mm的直径，第三区段61C形成外边缘，且优选地设有用于销或类似物的开口，以允许上紧螺钉。
图5B显示了螺钉60的头部，其中第三区段61C形成外边缘。螺钉60设有允许互连的安全单元之间的电缆穿过的内部通孔或开口66。
图5C是例如像图5A、5B中那样的显示螺纹64的螺钉60'的示意图；优选地，在头部或第三区段61C'附近没有螺纹，头部或第三区段61C'在这里被示为具有六角形形状，以有利于借助于例如转矩扳手来进行紧固/移除。当然图5A、5B的螺钉60的第三部分或头部也可具有这种形状，或任何其他适合装固/移除目的的形状。其他元件具有与图5A、5B中相同的参照标号，且因此将不对其进行进一步论述。优选地，在头部附近没有螺纹。螺钉装配到一个安全单元的短侧中，且通过其将装配到的其他安全单元的相邻连结短壁而装固。可通过安全模块的上部打开侧接近螺钉，其在那里将连接到连接部件上。当然可用类似的方式实现安全单元的互连，而非通过借助于螺钉60、60'将两个连接部件装配到彼此上。改为或另外通过使用上面论述的装配螺钉对应地装配连接部件和/或安全模块，沿安全单元的长侧，将安全单元装配到彼此上也是可行的。
图5D显示了安全单元10'，其包括安全模块部件20'和连接部件30'，其中连接电缆211A'和311A'分别设成对角或偏置，以便提供更多供连接电缆的空间。安全单元10'包括紧急按钮301A和启动按钮55、停止按钮56和复位按钮57。
图5E显示了如图5D中一样的安全单元10'和装配在围栏80上(在这里包括40 mm的Al轮廓)的另外三个安全单元10"、10"'、10""。
图5F是如图5E中一样的装配在围栏80(在这里包括40 mm的Al轮廓)上的安全单元10'、10"、10"'、10""的前视图。这里安全单元10"设有用于保护或安全装置或机器等的四个连接件，例如具有M12螺纹。
图5G显示了大致如图5D-5F中一样的处于未装配状态的三个示例性安全单元10'、10"、10"。
图6A非常示意性地示出了两个互连的安全单元10'、10'。安全单元可为任何合适的种类，例如对应于上面参照图2-3详细描述的安全单元，或任何其他合适种类的安全单元。
它们在这里借助于互连布置60互连，例如互连布置60包括由塑料材料制成的螺钉，如上面参照图5、5A所描述的那样。
安全单元这里借助于螺钉60互连，螺钉60通过设在相对地布置的侧壁63、63中的开口来连接安全单元，这里侧壁具有大约3 mm的壁厚度。螺钉60和壁开口在这里设有M16螺纹64。参照标号62意于指示允许在安全单元10'、10'的封装67、67之间布置密封件的空间。
图6B为了说明目的而显示了处于未装配状态的安全单元。
图6C是图6A的互连的安全单元10'、10'的透视图。在图6C中，连接部件30'、30'借助于螺钉35或以任何合适的方式连接到安全模块部件20'、20'上。为了简单起见，图6A-6C中未显示按钮等，这些图的目的仅仅是示出两个(或更多个)安全单元可如何借助于互连布置60互连。在这种情况下，底部部件(或安全模块部件)20'是彼此连接的。因此使待装配在一起的相邻部件的短侧(或短侧壁)彼此(以及与相应的部件的纵向侧)形成90°。可使用可移动的叉钳来制作这样的部件(短侧与长侧壁、底壁和上壁形成90°)，以便能够在制造期间从塑料成形工具移除部件。
有利实施例中的壳体具有40 mm的宽度，因为标准围栏通常具有40 mm的轮廓而作为柱。
还仅非常示意性地显示了电缆310'、310"，在此语境中参照图2-4，以及以上关于紧密封装的描述。也没有明确地示出功率供应，参照图2-4和描述中对应的区段。
图7是多个安全单元10A、10B、……、10I之间的通信的非常示意图示，也如上面更透彻地论述的那样。在一些实施例中，所有安全单元都直接或间接地与所有其他安全单元通信。在一些实施例中，不是所有安全单元都直接通信，而是经由一个或多个其他安全单元间接地通信。作为示例，如果十个安全单元装配成彼此相距相应的距离，则各个安全单元例如仅接收来自高达两个其他安全单元的消息，各个安全单元彼此相距一定距离，即，安全单元1仅接收来自安全单元2的消息或听取安全单元2，安全单元接收来自安全单元2的消息，且安全单元3接收来自安全单元4和2的消息等。这表示安全单元10经由安全单元9接收直接来自安全单元1的信息，安全单元9从安全单元8接收到该信息，安全单元8继而从安全单元7接收到该信息等。这继而意味着安全单元1的状态信息将传输了至少9次之久，但这是可接受的，只要在设定反应时间内接收它即可。
一个(或多个)安全单元例如可另外经由Wi-Fi通信，从而允许经由便携式通信装置或固定远程装置(例如计算机、膝上型计算机、I-pad、移动电话等)来进行远程监测。
图8也是多个安全单元10B'、10B"、10B"'…的示意图，其中在安全单元10B'和10B"之间实施无线通信，且其中在安全单元10B"和10B'"…之间实施硬接线通信。还实施硬接线连接以用于连接到机器、紧急停止、按钮上，从而在该实施例中启用装置和其他安全装置。
图9示意性地示出安全系统101，其安装成用于确保有害空间7内的有害机器和过程6的安全状况，且图9还以非常简化的方式示出了封闭件5和联锁门15。在封闭件5处或附近，提供安全单元10，其包括用于紧急停止和复位的连接件和按钮；参见例如图2、3中的安全单元10、10A。提供安全传感器布置41、42来检测门11的打开状态。安全单元10借助于硬接线连接与安全传感器布置42通信。安全单元10还借助于硬接线连接与时间复位43通信，且借助于其他硬接线连接与有害机器和过程6通信。
如例如参照图2(图9中未显示)所论述的那样对安全单元10供应功率，例如可选地12V或24V的DC中的任一者，且安全单元10包括电压转换器或变压器，以使电压(相应的电压)转换成构件的较低的电压，例如大约5V或更低。
非常有利的是，可使用12V以及24V。
还如下面更详细地论述的那样，利用本文公开的安全单元10、安全系统101，可免除任何控制柜，且任何控制柜都是多余的。
在特别有利的实施例中，在安全单元之间提供无线通信，其中各个安全单元在安全单元的系统中分派有独特的编号。所有安全单元都接收和传输来自系统中的其他安全单元的I/O数据。信息可包括例如在安全单元中用来连接LED的信息，LED提供状态信息，诸如特定安全单元上的紧急停止按钮被压按，或特定的门打开等。
信息可转换成连接到安全单元上的计算机中的信息。信息也可转换到例如Wi-Fi的其他无线系统，且在连接到Wi-Fi的单元中被读取，从而允许远程监测和控制，这是非常有利的。
信息也可通过连接到安全单元上的I/O模块或网关而转换到PLC系统。
因而无线地传送关于安全系统的状态的信息或安全系统中的信息。
图10示意性地示出了安全系统1011的备选实施例，其安装成用于确保有害空间7内的有害机器和过程6的安全状况，且图10还以非常简化的方式示出了封闭件5和联锁门151。在封闭件5处或附近，提供安全单元10A，其包括用于紧急停止和复位的连接件和按钮；参见例如安全单元10A。提供安全传感器布置411、421来检测门111的打开状态。安全单元10A借助于硬接线连接与安全传感器布置421通信。安全单元10A还借助于硬接线连接与时间复位431通信，且借助于另一硬接线连接与有害机器和过程6通信。在该实施例中，安全单元10A支持在无线通信网络111上与信息面板121进行无线通信，如在本申请前面论述的那样，信息面板121例如包括多个LED，其指示例如紧急停止被压按、打开的门等。在图10中，信息面板121也与另一个安全单元(未显示)进行无线通信112。
如例如参照图2、3或4所论述的那样对安全单元10A供应功率(图10中未显示)，例如12或24V的DC。
图11示意性地示出了安全系统1012的备选实施例，其安装成用于确保有害空间7内的有害机器和过程6的安全状况，且图11还以非常简化的方式示出了封闭件5和联锁门152。在封闭件5处或附近，提供安全单元10B，其包括用于紧急停止和复位的连接件和按钮；参见例如图4中的安全单元10B(或图2、3的安全单元10、10A)。提供安全传感器布置412、422来检测门112的打开状态。安全单元10B借助于硬接线连接与安全传感器布置422通信。在该实施例中，安全单元10B支持与时间复位432进行无线通信1141，从而在这里也形成安全单元，且安全单元10B还支持与有害机器和过程6进行无线通信，从而在这里包括或形成安全单元，通信1141是无线的。在该实施例中，安全单元10B、432、6、121还支持在无线通信网络1111上与信息面板121进行无线通信，也如参照图10所论述的那样，信息面板121例如包括多个LED，其指示例如紧急停止被压按、打开的门等。在图11中，信息面板121本身形成安全单元，且也与另一个安全单元(未显示)处于无线通信1121。信息面板还可包括或备选地包括Wi-Fi单元，安全单元10B因此除了经由专有协议与其他安全单元进行无线通信之外，也支持经由Wi-Fi通信。
如例如参照图2、3或4所论述的那样对安全单元10B供应功率(图11中未显示)，例如12或24V的DC。
在有利实施例中，在若干安全单元之间提供安全无线通信。将对各个安全单元分派独特的数量和节点id。在这种情况下，可提供不同的系统。两个安全单元对于电缆可互换使用。安全单元可在两个方向上交换安全数据。这在电缆安装困难或非常昂贵时是特别有利的。对于移动机器，极大地促进了安全装置的安装和可靠的安全状况的提供。当若干安全单元彼此无线地连接时，当紧急停止按钮被压按时，或当门对具有移动机器的区域打开时，停止可动机器是容易的。这不仅使得更容易，而且它另外使得能够引入新的安全布置和新的机器应用。
为了降低无线通信的成本，优选地使用无线通信的标准频率。然而，这会提高通信干扰的风险。因此对短时通信和快速检测有关数据包制订协议，如本文前面论述的那样。在各个安全单元处具有两个通信频率也是可行的。可取决于环境而自动或手动地选择通信通道。为了能够对需要短的反应时间的安全应用使用无线通信，使各个安全单元的通信包较短，以便能够达到短的反应时间，优选地低至20ms。对于一些应用，反应时间可长得多，例如当门已经打开之后需要几秒钟达到机器时，对于机器来说高达例如几秒。
在彼此之间交换I/O状态的安全单元的数量将受到限制，这取决于所需反应时间和环境。然而，可在相同环境中使用多于一个具有安全单元的系统。对于它们之间的通信，可使用相同或不同的通道，这取决于针对通信所选择的逻辑和所需反应时间。
对于失去安全系统和功率供应恢复，不应引起有害状况。失去无线通信也不应引起有害状况。如果例如所描述的门安全功能失去功率供应，则机器和过程将停止。重新启动将需要通过进行复位程序来确保没有人在围栏内部。
如果失去无线通信的时段超过安装在门处的安全单元和安装在机器中的安全单元之间的最大允许反应时间(例如400ms)，则这将导致机器停止。在这种情况下，门需要相同复位程序，因为失去了功率供应。
如果安全单元例如用于具有挡光板的安全功能，则最大允许反应时间将更短，在许多情况下例如为20ms。可比门更加快速地经过挡光板，且因此对无线通信的要求将高得多。交换安全信号的安全单元之间失去通信超过20ms将导致例如机器停止。在其中无线通信在短的反应时间内不可靠的环境中，这可通过例如使用安全单元、挡光板和机器之间的直接连接来解决。用于此的安全功能不依赖于无线通信，因为这在一个安全单元内进行，且如果某人经过挡光板，安全单元本身将处理20ms之内的停止。如果安全单元还具有通过无线网络连接到其他安全单元上的紧急停止，则对失去通信的最大反应时间可设定为500ms。
因此，在这样的实施例中，在安全单元之间、安全单元和机器和过程之间的安全通信也是无线的。
可借助于根据本发明的安全单元或安全系统来提供和促进多个其他不同安全功能，其几个示例包括提供用于有或没有电缆的便携式双手装置的连接盒、用于有或没有电缆的便携式启用装置的连接盒、用于有或没有电缆的便携式两手装置的连接盒，提供用于处理进入和离开有害空间的材料的挡光板和光束的旁路连接系统，提供用于加载和卸载有或没有线材的机器的安全节段，提供用于输入、启动、停止、紧急停止和监督机器或过程中的内部接触器的连接盒。
图12显示示例性安全系统1013，其包括多个安全单元10A'、10B'、10C'、10D'、10E'，以对五个有害机器6A'、6B'、6C'、6D'、6E'进行安全控制，五个有害机器借助于封闭件5A'、……、5E'来封闭，从而封闭设有门15A'、……、15E'的相应的有害区域7，借助于安全传感器(图12中未明确示出)来检测状态(打开/关闭)，如参照图9-11更详尽地论述的那样。这里假定借助于线材来互连安全单元、安全传感器、机器和时间复位4A'、……、4E'。在备选实施方式中，可完全借助于无线网络来提供互连，如上面参照例如图11所论述的那样。在显示的实施例中，安全单元10A'另外支持Wi-Fi连接，例如从而允许例如经由诸如I-pad、移动电话、膝上型计算机等移动装置进行远程监测和控制。由于所有安全单元都是互连的，无线地互连或经由电缆互连，所以提供关于整个系统的所有当前安全状况的信息，这是非常有利的。
参照图13A和图13B，分别显示了大致类似于图5D、5G中显示的安全单元的安全单元10D的连接部件30D和模块部件20D。图13A和13B显示了使用互连布置来互连或装配连接部件30D和模块部件20D的一种有利方式，使得如上面论述的那样满足封闭需求。图13A显示了连接部件30D的内侧，这里是上部部分。沿外边缘，在外壁区段或外边缘71D和内壁区段72D之间提供凹槽。沿各个较长侧区段，这里在三个不同位置处，凹槽布置成形成大致半圆形或U形的弯曲部或任何其他合适形状，或朝相对的长侧向内凸出，以便在凹槽和连接部件30D的外边缘或缘边之间在用于螺钉孔35D的这样的位置处留下空间。密封部件70D例如包括橡胶，例如Gore-Tex™，密封部件70D引入到凹槽中，因此密封部件70D沿连接部件30D的外边缘布置，除了从连接部件30D的上侧接收螺钉以便与模块部件20D互连的地方。为了说明或例证目的，非常示意性地指示连接件58D、59D。在备选实施例中，也可在密封部件的外部为孔留下空间，从而允许借助于螺钉装配到壁或类似物上。
图13B是模块部件20D的内部视图，模块部件20D设有突出缘边或唇缘，其具有与相对于连接部件30D的外部边缘的凹槽(或密封件)相同的形状和相对于模块部件20D的外部边缘81D的对应的位置，从而为(这里)六个螺纹螺钉孔36D留下用于接收引入到连接部件30D的螺钉孔35D中的装配螺钉的空间。因而，当借助于旋到位于密封部件70D外部且接收在模块部件20D中的螺纹螺钉孔36D中的孔35D中的装配螺钉来装配连接部件30D和模块部件20D时，缘边80D将压在密封部件70D上，从而确保紧密封闭。200D示意性地指示用于PCB和构件的空间。
图14A是通过安全单元得到的放大比例示意性截面视图，安全单元包括处于互连位置的如图13A和13B中那样的连接部件30D和模块部件20D(安全单元的示例为例如图5G中显示的那样)。可看到位于凹槽中的密封部件70D将如何推到突出边缘80D上，这在图14B中甚至更大比例显示，其显示了图14A中指示的区段A。
根据本发明，安全单元因此被机械封装，且也如之前论述的那样，若干单元可互连，使得满足有关封装要求，从而允许有不同的扩展可能性，以及提供例如适于在外部装配在围栏或轮廓上的模块化系统，且之前由控制柜处理的功能已经移动到安全单元，且可由安全单元处理。所有连接都在安全单元内处理，且所有衬套都是密封的。
本发明当然不局限于满足上面提到的标准或要求的单元或系统，而是额外或单独地同样适用于其他标准，或同样适用于这些标准中的仅一些，这取决于具体环境和具体需要。
还应当清楚的是，本发明不局限于所显示的实施例，而是可在所附权利要求的范围内自由改变。
应当进一步清楚的是，本发明的其他方面也可以以许多不同的方式改变。尤其是不局限于针对任何组成元件或部件或功能所论述的任何给定尺寸或数量。它们可更小以及更大。也不局限于系统中的或机械互连的任何特定数量的安全单元。形成安全单元的模块部件和连接部件可由塑料制成，且优选地使用橡胶密封。在备选实施例中，凸缘用于确保封装。
特别的优点是分别提供易于制造、安装、灵活、控制、修改且尤其是满足高的安全标准或要求的安全单元和安全系统。
还有一个优点是提供一种安全单元，其包括有利于用于不同种类的现有装置且允许互连安全装置，且还用于扩展目的的连接布置。
本发明的优点是不需要使用特殊的定制的控制柜，这大大有利于安装，使得安全系统的空间需求没有不那么高且节省许多安装、修改时间，且还意味着可大大降低安全系统的成本。还有一个优点是可大大减少与文书工作、文档编制和检查相关联的时间和成本。
又一个重要优点是可非常容易且灵活地改进和修改安全系统。另外的优点是可减少电缆的数量，以及另外可减少各个电缆内部的线材的数量。

Claims (19)

1.一种可编程安全单元(10；10A；10B，432，6，121；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其用于监测和控制有害环境(7)和与所述有害环境相关联的安全装备(41，42，43；411，421，431；412，422，432)的安全功能，其特征在于，
所述可编程安全单元适于外部装配，且满足或超过安装的封闭需求，所述可编程安全单元包括可编程安全模块部件(20；20A；20B；20')和连接部件(30；30A；30B；30')，所述可编程安全模块部件(20；20A；20B；20')和所述连接部件(30；30A；30B；30')可借助于互连布置(70D，80D，35D，36D)而互连，所述互连布置适于使得能够互连，使得提供封装和互连，从而满足所述安装的安装和封装要求，进一步允许装配/拆卸和更换所述可编程安全模块部件(20；20A；20B；20')和/或所述连接部件(30；30A；30B；30')，所述安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')还包括至少两个连接件(211，212，311，312；211A，211B，311A，311B；310'，310")，所述至少两个连接件也连接到所述安全单元上，使得满足所述封装要求，且所述至少两个连接件可编程成安全输入和/或输出，以直接连接到所述有害环境和有害机器和/或过程(6；6A'-6E'；5)的至少多个安全功能和/或安全装备(41，42，43；411，421，431；412，422，432)，且所有信号处理在所述安全单元(10；10A；10B，432，6，121；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')中完成。
2.根据权利要求1所述的可编程安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述可编程安全单元包括允许直接装配复位按钮和停止按钮(301；301A；301B)中的一个或多个的连接器件，且使得满足所述封闭或封装需求。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的可编程安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述安全模块部件(20；20A；20B；20')可由安全模块供应者编程。
4.根据权利要求1所述的可编程安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述可编程安全模块部件(20；20A；20B；20')包括经由计算机或可更换存储器卡安装的软件程序，且所述可编程安全模块部件为了安全和冗余的原因而包括至少两个处理器。
5.根据权利要求1所述的可编程安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述可编程安全单元包括用于标准电缆的连接件(211，212，311，312；211A，211B，311A，311B；310'，310")的连接器，其借助于密封器件布置和连接成使得满足所述封闭或封装需求，使得仅仅需要检验所述电缆连接在正确连接器之间，且所述可编程安全单元适于借助于DC电压供应和/或电池来供应功率。
6.根据权利要求1所述的可编程安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
用于互连所述安全模块部件(20；20A；20；20')和所述连接部件(30；30A；30B；30')的封装或互连布置(70D，80D，35D，36D)适于提供互连，使得对于所述安全单元满足至少IP 54标准安装要求。
7.根据权利要求1所述的可编程安全单元(10；10A；10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述可编程安全单元适于在保持所述封闭需求的同时可连接/可装配到至少一个其他这种安全单元上，使得在不需要密封的情况下允许电缆连接在所述安全单元之间，所述安全单元包括垂直于所述安全单元的纵向延伸的外壁，和底壁，且可借助于互连元件(60；60')互连。
8.根据权利要求1所述的可编程安全单元，其特征在于，
所述安全单元适于处理与连接到所述有害机器和/或过程(6；6A'-6E')和/或材料或类似物(5)和所述有害环境的安全装备(41，42，43；411，421，431；412，422，432)上或与它们通信的安全功能相关联的安全和/或信息信号。
9.根据权利要求1所述的可编程安全单元(10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述安全单元(10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')的安全模块部件(20B；20')适于与至少一个其他安全单元(10B；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')和/或与安全功能、安全装备、有害机器和/或过程进行无线通信(111，112；1111，1121)。
10.根据权利要求9所述的可编程安全单元(10B，432，6，121；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述可编程安全单元适于使用适于短时间通信和快速检测有关数据包的专有协议来无线地通信，且使用用于无线通信的标准频率。
11.根据权利要求10所述的可编程安全单元(10B，432，6，121；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述数据包短到允许反应时间缩短为大约20ms。
12.根据权利要求11所述的可编程安全单元(10B，432，6，121；10'；10C-10E；10B'，10B"，10B"'；10A'-10E')，其特征在于，
所述反应时间是可设定的，且所述反应时间适于允许检测失去通信，即，检测从与其处于无线通信的任何其他安全单元或安全装备、机器或类似物接收的数据包不存在，在设定反应时间期间，由所述安全单元或与其通信的安全单元监测的所有有害机器、过程、门都停止或锁定。
13.一种可编程安全系统(101；1011；1012；1013)，其特征在于，
所述可编程安全系统包括如权利要求1至权利要求12中任一项中的多个安全单元，各自连接到多个有害机器和/或过程、安全装备上。
14.根据权利要求13所述的可编程安全系统(101；1011；1012；1013)，其特征在于，
所述可编程安全系统包括如权利要求9至权利要求12中任一项中的至少两个安全单元，且所述安全模块部件适于经由用于安全和/或信息通信的专有无线协议来通信。
15.根据权利要求13至权利要求14中任一项所述的可编程安全系统(101；1011；1012；1013)，其特征在于，
所述安全单元中的至少一个适于使用Wi-Fi与外部单元进行无线通信，因此允许从外部单元进行远程监测和控制。
16.根据权利要求13所述的可编程安全系统(101；1011；1012；1013)，其特征在于，
所述系统的所有安全单元都适于直接将输入/输出状态信息和传输的状态信息的传输时间，传输或提供给所有其他安全单元，或经由一个或多个其他安全单元间接地传输或提供给所有其他安全单元，使得所述系统的各个安全单元的状态由所述系统的所有其他安全单元重复，且如果安全单元的状态信息不在预设时间间隔内接收，即，安全装置的相继状态消息之间的时段超过所述预设时间间隔，或如果在所述预设时间间隔内未接收状态消息或预定数量的状态消息，则启用由所述系统的所有安全单元监测和控制的所有安全功能。
17.根据权利要求13所述的可编程安全系统(101；1011；1012；1013)，其特征在于，
所有安全单元都分派有独特的标识编号和节点编号。
18.根据权利要求13所述的可编程安全系统(101；1011；1012；1013)，其特征在于，
各个安全单元适于与所述安全功能、有害机器和/或过程、安全传感器通信，各个安全单元通过电缆或使用专有协议无线地，或针对一些安全功能通过电缆且针对一个或多个其他安全功能无线地，独立地针对各个安全单元和各个安全功能，监测或控制所述安全功能、有害机器和/或过程、安全传感器。
19.一种在如权利要求13至权利要求18中任一项中的可编程安全系统中的方法，其特征在于，
所述方法包括以下步骤：
-对所述系统的各个安全单元分派至少独特的标识；
-在所述系统的所有安全单元之间交换状态信息消息，以及
信息，还包括关于所述状态消息的传输时间的信息，使得各个安全单元接收关于或来自所述系统的所有其他安全单元的信息；
-在各个安全单元中，监测所有其他安全单元的后面状态信息消息之间的时段；以及如果所述系统的其他安全单元中的任何一个的后面状态信息消息之间的时段超过预设时间间隔，或如果未直接或间接地接收或获得预定数量的状态，则所述方法还包括以下步骤：
-停止或阻挡由所述系统的安全单元中的任何一个监测和控制的所有有害机器和/或过程、有害空间，且/或启用所有安全功能。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017135884A1 (en) 2016-02-05 2017-08-10 Sentient Sweden Ekonomisk Förening Method for the control of vehicle steering and vehicle behaviour
WO2017184064A1 (en) 2016-04-18 2017-10-26 Sentient Sweden Ekonomisk Förening Method for the control of vehicle steering
DE102019208813A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsmodul für einen sicheren Betrieb einer Automatisierungssystembaugruppe
IT201900011697A1 (it) * 2019-07-12 2021-01-12 Pizzato Elettrica Srl Interruttore di sicurezza con pulsantiera
DE102020115307A1 (de) 2020-06-09 2021-12-09 Sick Ag Bedienvorrichtung für eine Sicherheitszuhaltung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1942994A (zh) * 2004-04-19 2007-04-04 皮尔茨公司 用于安全电路的安全开关

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8315825U1 (de) * 1983-05-30 1983-08-25 Otte, Karl Heinz, 3079 Diepenau Bausatz zur Herstellung von miteinander verbundenen Gehäusen
US7216191B2 (en) * 2001-02-14 2007-05-08 Berkeley Process Control, Inc. System for programmed control of signal input and output to and from cable conductors
FR2821698B1 (fr) * 2001-03-02 2004-01-16 Orientation Production Boitier de commutation electrique etanche
US7610119B2 (en) 2003-07-08 2009-10-27 Omron Corporation Safety controller and system using same
DE102006054124B4 (de) * 2006-11-15 2009-05-28 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren und System zur sicheren Datenübertragung
CN101271332B (zh) * 2008-05-09 2011-08-24 北京方天长久科技有限公司 紧凑型一体化冗余控制器及其控制方法
DE102012101933B4 (de) * 2012-03-07 2013-12-05 Pilz Gmbh & Co. Kg Sensoranordnung zum Detektieren eines sicheren Anlagenzustandes einer automatisiert betriebenen Anlage
DE102012008922A1 (de) * 2012-05-03 2013-11-07 Saurer Germany Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Erzeugung eines anspinnfähigen Garnendes an einer Offenend-Spinnvorrichtung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1942994A (zh) * 2004-04-19 2007-04-04 皮尔茨公司 用于安全电路的安全开关

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