CN110024247A - 用于驱动调节器的安全装置 - Google Patents

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Abstract

用于驱动调节器(13)的安全装置(130)具有输入单元(132)，所述输入单元具有控制信号块(135)，用于准备经由驱动调节器(13)的安全输入接收的控制信号并作为输入信号提供，以及驱动信号块(136)，用于基于来自连接到所述驱动调节器(13)的电动机的第一反馈信息在至少一个第一通道上计算第一速度和/或第一位置并提供第一速度信号和/或第一位置信号。安全装置(130)的可编程逻辑单元(133)连接到所述控制信号块(135)和所述输入单元(132)的所述驱动信号块(136)，并具有逻辑组件(139)，基于所述输入信号和速度信号和/或位置信号实现安全功能，以提供关断信号。此外安全装置(130)包括输入单元(134)，以将关断信号输出到驱动调节器(13)的安全断开路径。

Description

用于驱动调节器的安全装置
技术领域
本发明涉及一种用于驱动调节器的安全装置、一种驱动调节器、一种驱动装置和一种驱动系统。
背景技术
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2016 122 259.3的优先权，其公开内容通过引用并入于此。
驱动装置通常由马达、功率电子器件和驱动调节器组成。功率电子器件为马达供应运动所需的电流。驱动调节器从马达处的编码器的信号中确定马达的速度和位置，并且通过功率电子器件的相应操控来执行速度和位置调节。通常在马达中设置的安全制动器还用于即使在无电流状态下也例如在断开机器之后保持马达的位置。
越来越多地在驱动调节器中还集成具有安全功能的安全装置，例如以插入卡的形式。对人身的主要威胁是在机器处由驱动装置的动态运动导致的。将具有安全功能的安全装置集成到驱动调节器中允许与外部安全控制器相比较短的反应时间。在驱动调节器中的具有安全功能的安全装置用于以无力矩的方式切换马达，并且监视速度和位置。此外，安全装置通常也控制马达中的安全制动器。
每个期望的安全功能被固定地存储在驱动调节器的安全装置中，并且可以通过参数化予以激活。因此，安全功能的作用范围是明确的。其结果是，安全功能被限制为安全装置在安装到驱动调节器中时的开发时刻。
此外，实现成本很高，因为安全装置中的每个安全功能都必须被完全编程。此外测试也是耗费时间的，因为必须利用很多不同的参数化来对安全功能进行全面的测试。
另外，通过用户来扩展安全功能是不可能的，安全功能的扩展只能通过制造商对安全装置进行软件改变来进行。此外，在驱动调节器中完成安全功能需要大量的时间，因为总是必须运行所提供的所有安全功能，即使它们目前没有被用户使用。
由DE 102 61 452 A1公开了一种用于驱动调节器的通用安全装置。DE 19 2009938060A1进一步公开了在驱动装置中对两个测量值进行可信性检查。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于驱动调节器的安全装置、一种驱动调节器、一种驱动装置和一种驱动系统，其允许简单地实现和扩展安全功能。
该任务是通过根据权利要求1所述的用于驱动调节器的安全装置、根据权利要求8所述的驱动调节器、根据权利要求9所述的驱动装置和根据权利要求10所述的驱动系统来解决的。优选扩展在从属权利要求中予以说明。
用于驱动调节器的安全装置包括输入单元，该输入单元包括与驱动调节器的安全输入连接的控制信号块，以用于制备经由安全输入接收的控制信号并将所述控制信号作为输入信号提供，以及与驱动调节器的评估单元连接的驱动信号块，以便在来自连接至驱动调节器的马达的第一反馈信息的基础上在至少一个第一通道上计算第一速度和/或第一位置并提供第一速度信号和/或第一位置信号。安全装置的可编程逻辑单元与控制信号块和输入单元的驱动信号块连接，并具有逻辑组件，所述逻辑组件在输入信号和速度信号和/或位置信号的基础上实现安全功能，以提供关断信号。此外，安全装置包括输出单元，该输出单元与逻辑单元连接并且与驱动调节器的安全的输出端连接，以便将关断信号输出到驱动调节器的安全关断路径上。
本发明描述了一种模块化概念，利用该模块化概念可以在驱动调节器中实现安全功能。在这种情况下，以硬件和/或软件实施的安全装置由三个逻辑部分组成，即输入单元、逻辑单元和输出单元。根据本发明，通过制造商来允许简单和通用地实现安全功能。在此情况下安全功能可以简单且灵活地由逻辑单元的逻辑组件组成。逻辑组件例如存在于编程环境中，于是用户可以从逻辑组件中组装其期望的安全功能并将所述安全功能加载到逻辑单元上。此外，安全功能的扩展可以通过用户执行，而无需通过制造商或负责的测试站进行事后认证。此外，安全装置还可以与任意的用户要求匹配。
所述安全装置的驱动信号块还可以具有第二信道，以便在来自连接至驱动调节器的马达的第二反馈信息的基础上计算第二速度和/或第二位置并提供第二速度信号和/或第二位置信号。用于安全装置的驱动信号块的第一反馈信息在此情况下可以是马达的编码器信号，而第二反馈信息可以是用于马达的操控信号。通过双通道地计算马达的速度和/或位置，可以通过对值进行比较简单地检查驱动调节器是否处于有效状态。
安全装置的双通道驱动信号块可以具有测试信号模块，该测试信号模块执行所计算的第一和第二速度和/或第一和第二位置的可信性检查，以便检查驱动调节器是否处于有效的状态。作为替代方案，安全装置的逻辑单元可以具有测试信号组件，该测试信号组件执行双通道驱动信号块的所计算的第一和第二速度和/或第一和第二位置的可信性检查，以便检查驱动调节器是否处于有效状态。
可由安全装置执行的安全功能可以是停止功能、速度功能、位置功能、加速度功能、转矩功能和/或旋转方向功能。在可实现的安全功能方面不存在限制或只有很少的限制。
驱动调节器可以配备有这种安全装置。安全装置在此情况下可以被构造为用于驱动调节器的插入卡。因此，驱动调节器可以以简单方式改装。
驱动装置可以是具有马达、功率电子器件和安全制动器的驱动系统的一部分。安全装置的输出单元可以具有用于安全制动器的输出端。驱动系统可以进一步经由数据传输介质与上级安全控制器连接，其中，用面向安全的协议来操作所述数据传输介质，以允许在驱动调节器中的安全装置的逻辑单元与上级安全控制器之间进行数据交换。于是安全设备的逻辑单元被设计为与上级安全控制器通信并经由面向安全的协议交换数据。因此，驱动调节器的安全装置可以通过简单的方式在生产和制造过程的范围内集成到设备控制器中而无需额外的布线。
附图说明
将根据附图更详细地解释本发明。
图1示意性地示出了具有驱动装置和上级安全控制器的驱动系统，该驱动装置具有马达和安全制动器；和
图2示出了具有安全装置的驱动调节器的原理框图。
具体实施方式
带有马达的驱动装置用于自动化技术，以使机器运动，例如在包装机、机床、成型机、运输系统或机器人的情况下。为了保证这种驱动装置的安全操作，必须可靠地防止表明安全风险的运动。安全风险可以是对操作人员或维修人员的危及或者是导致机器损坏的运动，例如在不制动地一直行驶到停止时就可能是这种情况下。
为了防止表明安全风险的运动，在驱动装置的控制器中实现安全功能。对于在驱动装置中的安全控制器设计，存在标准形式的规定。因此标准EN 61508例如包含用于评估电气、电子或程控系统的功能安全性的准则。标准EN ISO 13849规定用于机器控制装置的安全相关部分的设计指南。在标准EN 61800-5-2中定义对具有可调转速的电功率驱动系统的功能安全性的要求，所述电功率驱动系统例如为电动机。在标准EN 61800-5-2中还描述了用于安全操作这种驱动装置的安全功能，例如安全停止监视(SOS，Safe OperatingStop,安全操作停止)或驱动驱动装置的力矩的安全关断(STO，Safe Torque Off，安全力矩关闭)。
此外，在驱动装置中实现安全制动器，所述安全制动器在关断期间支持马达的停机，以阻止马达滑行。安全制动器还用于即使在机器关断之后的无电流状态中也保持马达的位置。
为了控制驱动装置，使用驱动调节器来控制产生马达操作所需的电压和电流的功率电子器件。为了能够对中央安全功能进行近似于驱动的控制，在驱动调节器中例如以插入卡的形式集成了具有安全功能的安全装置。在驱动调节器中具有安全功能的安全装置用于以无力矩的方式切换马达并监视速度和位置以及操控安全制动器。
根据本发明，具有安全功能的安全装置以模块化的方式实施在驱动调节器中。在这种情况下，被实施为硬件和/或软件的安全装置由三个逻辑部分组成，即，输入单元、逻辑单元和输出单元。
输入单元具有两个块。输入单元的控制信号块必要时提供现有的安全输入，例如在驱动调节器上的硬件输入，或提供来自逻辑单元的安全制动器的反馈信息。
驱动信号块在至少一个第一通道上基于例如马达处现有的编码器(Geber)的反馈信息来计算速度和/或位置。驱动信号块还可以附加地在第二通道上基于例如针对马达的操控信号的另外的反馈信息来计算速度和/或位置。所计算的值被转发到逻辑模块。
可选地，双通道驱动信号块可以具有测试信号模块，该测试信号模块执行驱动信号块的两个通道的值的可信性检查。利用值的可信性来检查：驱动调节器是否处于有效状态。如果这种可信性检查被激活，则除了驱动信号块的两个通道的值之外，还从驱动信号块的测试信号模块向逻辑单元传送关于“可信性检查的评估是否成功”的信息。
安全装置的逻辑单元具有可自由编程的逻辑组件，所述逻辑组件可以经由安全编辑器编辑并加载到逻辑单元上。借助于所提供的逻辑组件，用户可以基于诸如IEC 61508或DIN EN 61800-5-2的安全标准来实现安全功能，并使所述安全功能与用户的要求匹配。可由安全装置实施的安全功能可以是停止功能、速度函数、位置功能、加速度功能和/或旋转方向功能。关于可实现的安全功能不存在限制或只有很少的限制。各个安全功能在此情况下可以简单地由大量简单的逻辑组件来组装并加载到逻辑单元。逻辑组件例如存在于编程环境中，于是用户可以从逻辑组件建立其期望的安全功能并将所述安全功能实现在逻辑单元中。
从而例如可以在逻辑单元中实现重启锁定或还可以实现断开斜坡的监视。如果在驱动信号块中没有经由测试信号模块对驱动信号块的两个通道的值已经进行可信性检查，则在具有测试信号组件的逻辑单元内实现该可信性检查。此外，重启锁定以及例如断开斜坡的监视都实现在逻辑单元中。
可选地，逻辑单元可以与上级安全控制器通信并经由面向安全的协议交换数据。替代地，逻辑单元也可以作为独立系统工作，并且例如读取安全输入并直接从中设置安全输出。
安全装置的输出单元操作并测试驱动调节器的安全断开路径。此外，在输出单元上还设置例如针对安全制动器的输出端。然后，输出单元从逻辑单元获得关于“是应当接通还是关断”的信息。
根据本发明，使得制造商能够简单且通用地实现安全功能。此外，用户可以执行安全功能的可扩展性，而无需制造商或负责的测试中心进行事后认证。安全装置还可以与任何用户要求匹配。
下面将基于图1解释驱动系统的实施方式以及基于图2解释具有安全装置的驱动调节器的实施方式。
图1示出了具有驱动装置10的驱动系统，驱动装置10包括马达、功率电子器件12和驱动调节器13。在所示的实施方式中，马达是具有驱动绕组系统101的电动机11，驱动绕组系统101经由电驱动线路束121由功率电子器件12施加驱动信号、例如经调节的电压或电流信号。
驱动绕组系统101可以例如布置在电动机11的定子上。驱动信号在驱动绕组系统101中产生磁场，该磁场通过与电动机11的磁性元件(例如永磁体或具有线圈的激励器系统)相互作用而使电动机11运动。如果驱动绕组系统101布置在电动机11的定子上，则磁性元件可以例如布置在电动机11的可运动转子上。替代地，驱动绕组系统101在转子上的布置和磁性元件在定子上的布置也是可能的。
电动机11可以是旋转场和行移场电机。特别地，如图1中所示，电动机11可以是三相电动机。然而，电动机11也可以是直线电机。替代地，电动机11可以构造为电流换向电机或者说换向器电机。
电动机11的控制通过驱动调节器13进行，驱动调节器13经由功率电子器件控制线路22连接到功率电子器件12。驱动调节器13可以例如借助于控制信号在功率电子器件12中执行驱动信号的脉宽调制。在这种情况下，改变周期性矩形脉冲信号的脉冲占空比以改变电动机11的速度和转矩。如果电动机11是三相电动机，则调制在驱动绕组上施加的驱动信号，使得时间上平均地产生驱动电动机11所需的旋转场。
在电动机11处布置有编码器102，该编码器102检测电动机11的运动并且将代表所述运动的编码器信号经由编码器线路23发送到驱动调节器13。电动机11的运动到驱动调节器13的反馈允许经由闭环调节回路来调节电动机11的运动。
根据马达类型和应用情况来选择编码器102。在电动机11的情况下一般设置旋转编码器(Drehgeber)，旋转编码器可以实施为例如解析器、增量编码器或绝对式编码器。驱动调节器13将编码器102的信号与预定的位置和/或速度额定值进行比较。如果存在偏差，则重新调节转矩和/或速度。编码器102还可以包括多个传感器，以检测电动机11处的不同量，并以信号的形式将它们反馈给驱动调节器13。
电动机11具有辅助绕组系统141作为安全制动器14的一部分，该辅助绕组系统与驱动绕组系统101磁耦合。辅助绕组系统141经由电制动线路束142连接到安全制动单元143，安全制动单元143同样是安全制动器14的一部分。安全制动器14由驱动调节器13控制，驱动调节器13经由安全制动控制线路24连接到安全制动器14。
然而，电安全制动器14也可以以其他方式集成在电动机11或功率电子器件12中。替代地，安全制动器14也可以实现为机械的操作和保持制动器，其在功率电子器件12断开之后对电动机11减速和保持。
驱动调节器13包括控制驱动调节器13的功能的安全装置130，所述功能与驱动系统的功能安全性相关。这可以是例如借助于编码器102监视电动机11的运动。当出现安全相关的故障时，安全装置130可以截止功率电子器件13并因此无力矩地切换电动机11。此外，驱动调节器13的安全装置130可以触发安全制动器14。
此外，驱动系统经由数据传输线路21连接到上级安全控制器20。上级安全控制器20可以经由驱动调节器13中的安全装置130在驱动系统中执行另外的安全相关的控制功能。为此，上级安全控制器20可以包括专用的安全硬件和软件，其例如冗余地实施。除了安全相关的控制功能之外，上级安全控制器20还可以执行普通的控制功能。
经由数据传输线路21，上级安全控制器20可以与驱动调节器13或驱动调节器13中的安全装置130交换通信数据。通信数据可以包括用于执行安全相关或普通的控制功能所需的控制指令以及测量值、状态通知。数据传输线路21可以是网络电缆，例如以太网电缆。例如，通信可以基于EtherCAT标准。
作为安全数据传输协议，例如可以采用“通过EtherCAT的安全性”(通过EtherCAT的故障防护，FSoE)，如在标准IEC 61784-3-12中所述。采用FSoE数据传输协议使得可以安全地传输通信数据，所述通信数据单单基于数据传输协议本身的安全特征(例如校验和或序列计数器)，而不基于物理层上的数据传输线路防护。
图2以原理电路图的形式示出了具有安全控制器130的驱动调节器13。安全电路130在此情况下可以实施为插入卡，插入卡可以插入驱动调节器13内的对应缝隙中。但是，安全控制器130也可以实施为驱动调节器13本身内的硬件，例如以专用集成电路的形式。然而，安全装置130也可以以软件的形式集成在驱动调节器13中的处理器上。
在图2中，作为驱动调节器13的组件除了安全装置130之外还示出包含连接到驱动调节器13的马达的马达模型的评估单元131。此外示出了驱动调节器13中的安全装置130所需的输入和输出。然而，驱动调节器13包括另外的器件或电路以及用于调节驱动装置或用于与为简化图示而未示出的其他所连接的装置通信的输入和输出。
安全装置130由输入单元132、逻辑单元133和输出单元134组成。这些单元可以分别再次实施为单独的硬件单元或集成电路的组成部分。此外，每个单元也可以以软件的形式实现在处理器上。
输入单元132具有控制信号块135和驱动信号块136。控制信号块135连接到驱动调节器13的安全输入137，以便检测经由来自驱动调节器13的安全输入接收的控制信号。在图2中，在控制器13处示出了两个安全输入137。但是，可以设置另外的安全输入。
控制信号块135还经由驱动调节器13处的相应连接端连接到数据传输线路21，以便能够与上级安全控制器20交换通信数据。控制信号块135准备经由安全输入137接收的控制信号以及来自上级安全控制器20的通信数据，并将它们提供来作为逻辑单元133的输入，所述控制信号可以是例如安全制动器的反馈信息。
驱动调节器13的评估单元131连接到马达的反馈装置，以便接收和评估反馈信息。在图2所示的设计的情况下，示出了两个反馈输入。一个反馈输入在此情况下连接到编码器线路23以接收编码器信号。另一个反馈输入连接到功率电子器件控制线路22，以接收针对马达的操控信号。
两个反馈信息由评估单元131馈送到安全装置130内的输入单元132的驱动信号块136中。驱动信号块136基于两个反馈信息分别计算马达的速度和/或位置。两个计算的速度值和/或位置值从驱动信号块136转发到逻辑单元133。
驱动信号块136还包括测试信号模块138，该测试信号模块附加地对经由驱动信号块中的第一和第二计算通道确定的两个速度值和/或位置值执行可信性检查，以便检查：驱动调节器13是否处于有效状态。除了两个速度值和/或位置值之外，该有效性信号也被传送到逻辑单元133。
然而，替代地，也可以首先在逻辑单元133中执行可信性检查。然后，逻辑单元具有测试信号组件(未示出)，其接收并比较两个速度信号和/或位置信号以确定有效性信号。
除了这种可能的测试信号组件之外，逻辑单元133还具有另外的可自由编程逻辑组件139，这些逻辑组件定义安全功能。安全功能可以是例如停止功能、速度功能、位置功能、加速度功能、转矩功能和/或旋转方向功能。
例如，逻辑组件存在于编程环境中，于是用户可以从逻辑组件组装其期望的安全功能并将它们加载到逻辑模块上。
安全功能可以经由在图2中示意性示出的安全编辑器25予以编辑，并且可以存储在逻辑单元133的可编程逻辑组件139中。在此情况下，安全编辑器25也可以例如是上级安全控制器20的一部分。然后可以经由数据传输线路21将编程的安全功能加载到逻辑单元133的逻辑组件139中。
然后，逻辑单元133使用所计算的速度信号值和/或位置信号值来执行编程到逻辑组件139中的安全功能。这可以是例如监视马达的加速度、位置、速度、转矩和/或旋转方向。此外，逻辑单元133评估可信性检查的有效性信号。
然后，逻辑单元133产生用于马达处的安全装置(如安全制动器14)的控制信号，或者也用于功率电子器件12的控制信号。控制信号从逻辑单元133传输到安全装置130的输出单元134。驱动调节器的安全断开路径26连接到输出单元134。在图2中，示出了四个安全断开路径26，它们由安全装置130的输出单元134测试并且被施加有逻辑单元133的控制信号。
此外，输出单元134连接到安全制动器控制线路24，以基于逻辑单元133的相应控制信号响应安全制动器14。输出单元134可以连接到驱动调节器13的另外的安全输出(未示出)，以便输出安全装置130的逻辑单元133的控制信号。
利用本发明实现了用于驱动调节器13中的安全功能的模块化概念，其使得制造商能够简单且通用地实现安全功能。安全功能可以由用户简单地扩展并与相应的驱动装置匹配。

Claims (11)

1.一种用于驱动调节器(13)的安全装置(130)，具有
输入单元(132)，所述输入单元具有：控制信号块(135)，该控制信号块连接到所述驱动调节器(13)的安全输入(137)，用于准备经由所述安全输入(137)接收的控制信号并将其提供作为输入信号；以及与所述驱动调节器(13)的评估单元(131)连接的驱动信号块(136)，用于基于来自连接到所述驱动调节器(13)的马达的第一反馈信息在至少一个第一通道上计算第一速度和/或第一位置并提供第一速度信号和/或第一位置信号，
可编程逻辑单元(133)，其连接到所述输入单元(132)的所述控制信号块(135)和所述驱动信号块(136)，并基于所述输入信号和速度信号和/或位置信号实现安全功能，以提供断开信号，和
输出单元(134)，其连接到所述逻辑单元(133)并且连接到所述驱动调节器(13)的安全输出(24,26)，以将断开信号输出到所述驱动调节器(13)的安全断开路径上，
其特征在于，
所述可编程逻辑单元(133)具有逻辑组件(139)，其经由安全编辑器(25)予以编辑并加载到所述逻辑单元上，其中各个安全功能分别由逻辑组件组装，并且所述安全功能是停止功能、速度功能、位置功能、加速度功能和/或旋转方向功能。
2.根据权利要求1所述的安全装置(130)，其中，所述驱动信号块(136)具有第二通道，用于基于来自连接到所述驱动调节器(13)的马达的第二反馈信息来计算第二速度和/或第二位置，并且提供第二速度信号和/或第二位置信号。
3.根据权利要求2所述的安全装置(130)，其中，所述第一反馈信息是来自所述马达的编码器信号，并且所述第二反馈信息是用于所述马达的操控信号。
4.根据权利要求2或3所述的安全装置，其中，双通道的所述驱动信号块(136)具有测试信号模块(138)，所述测试信号模块对所计算的第一和第二速度和/或第一和第二位置执行可信性检查，以检查所述驱动调节器(13)是否处于有效状态。
5.根据权利要求2或3所述的安全装置(130)，其中，所述逻辑单元(133)具有测试信号组件，所述测试信号组件对双通道的所述驱动信号块(136)的所计算的第一和第二速度和/或第一和第二位置进行可信性检查，以检查所述驱动调节器(13)是否处于有效状态。
6.根据权利要求1至5之一所述的安全装置(130)，其中，所述逻辑单元(133)被设计为与上级安全控制器(20)通信并且经由面向安全的协议来交换数据。
7.根据权利要求1至6之一所述的安全装置(130)，其中，所述输出单元(134)具有用于安全制动器(14)的输出(24)。
8.根据权利要求1至7之一所述的安全装置(130)，其被构造为用于所述驱动调节器(13)的插入卡。
9.一种驱动调节器(13)，其具有根据权利要求1至8之一所述的安全装置(130)。
10.一种驱动装置(10)，其具有马达、功率电子器件(12)、安全制动器(14)和根据权利要求1至9之一所述的驱动调节器(13)。
11.一种驱动系统，其具有根据权利要求1至10之一所述的驱动装置(10)和上级安全控制器(20)，其中具有面向安全的协议的数据传输介质(21)将所述驱动调节器(13)与所述上级安全控制器(20)连接，以使得能够在所述驱动调节器(13)中的安全装置(130)的逻辑单元(133)与所述上级安全控制器(20)之间进行数据交换。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017105809A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-21 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Messanordnung
DE102018206109B4 (de) * 2018-04-20 2021-01-07 Lenze Automation Gmbh Elektrisches Steuergerät und Steuergerätesystem
DE102019212012A1 (de) * 2019-08-09 2021-02-11 Lenze Drives Gmbh Verfahren zum Überwachen des Betriebs eines Frequenzumrichters und Frequenzumrichter
CN114428484B (zh) * 2021-12-24 2024-03-08 科德数控股份有限公司 一种车铣复合五轴加工中心八通道控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261452A1 (de) * 2002-12-31 2004-09-16 Danfoss Drives A/S Motorsteuerung mit einer Steuereinrichtung und einer Sicherheitsvorrichtung zum sicheren Abschalten eines Motors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650078B1 (en) * 2002-04-24 2003-11-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and system for controlling mechanical systems exhibiting discontinuity in inertial loading
DE102007015205A1 (de) 2007-03-27 2008-10-09 Abb Ag Automatisierungssystem mit lokaler Verarbeitung
DE102008059841A1 (de) * 2008-12-01 2010-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Programmieren einer sichheitsgerichteten Speicherprogrammierbaren Steuerung und Vermittler-Funktionsbaustein
DE102009038060A1 (de) * 2009-08-19 2011-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Überwachung einer Drehzahl durchziehender Lasten

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261452A1 (de) * 2002-12-31 2004-09-16 Danfoss Drives A/S Motorsteuerung mit einer Steuereinrichtung und einer Sicherheitsvorrichtung zum sicheren Abschalten eines Motors

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