CN113677484A - 处理安全的方法、控制系统以及工业系统 - Google Patents

Abstract

一种处理在工业系统(10)的工作区域(12)中安全的方法，其中至少一个机器(14)被布置为在工作区域(12)中操作，至少一个可手动操作安全输入设备(16)被设置在工作区域(12)中，并且至少一台机器(14)和至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个可移动到工作区域(12)中的不同位置，该方法包括连续或重复地确定至少一个机器(14)的一个或多个是否在至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个附近；在确定至少一个机器(14)中的一个或多个在至少一个安全输入设备(16)的一个或多个的附近时，将至少一个机器(14)与至少一个安全输入设备(16)相关联，以使得至少一个关联机器(14)可以借助于至少一个安全输入设备(16)被带入安全状态。

Description

处理安全的方法、控制系统以及工业系统

技术领域

本公开一般涉及处理在工业环境中的安全。特别地，提供了处理在工业系统的工作区域中的安全的方法、在工业系统的工作区域中的用于处理安全的控制系统、以及包含这样控制系统的工业系统。

背景技术

工业系统中机器的工作区域一般是固定的并且由围栏和相关的安全系统来守护以确保操作员的安全环境。工业的趋势是增加工业系统的机器的移动性。这样的工业系统的一个示例是在工厂中，其中一些AGV(自主引导车辆)在机器人之间移动部件，一些AGV在由机器人加工的部件所在的工作站之间可动机器人。工业系统的机器(例如AGV和机器人)的增加移动性结合一个或多个操作员的移动性导致了风险，该风险需要被解决来确保安全工作环境。

US2017100838A1描述了用于在人类/机器人环境中操作机器人动作器的方法和装置。安全控制器被配置为与一个或多个机器人行动者通信，安全控制器可以接收行动者信息，该行动者信息关于一个或多个机器人行动者的至少一个位置。该安全控制器可以产生输出，该输出包括控制特定机器人行动者的操作的命令。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种处理在工业系统的工作区域中的安全的方法，该方法为在动态工作区域中的操作员提供了更安全的环境，其中该动态工作区域具有至少一个可动机器和/或至少一个可动安全输入设备。

本发明的另一目的是提供一种处理在工业系统的工作区域中的安全的方法，该方法在动态工作区域中的操作员提供动态安全处理，其中该动态工作区域具有至少一个可动机器和/或至少一个可动安全输入设备。

本发明的再一目的是提供一种处理在工业系统的工作区域中的安全的方法，其中该方法提供了在工作区域中更加简单、更加灵活和/或更加可靠的安全处理。

本发明的再一目的是提供一种处理在工业系统的工作区域中的安全的方法，其中该方法组合地解决数个或全部前述目的。

本发明的再一目的是提供一种处理在工业系统的工作区域中的安全的控制系统，其中控制系统解决一个、数个或全部前述目的。

本发明的再一目的是提供一种工业系统，该工业系统包括至少一个机器和至少一个安全输入设备，其中工业系统解决一个、数个或全部前述目的。

根据一个方面，提供了一种处理在工业系统的工作区域中的安全的方法，其中至少一个机器被布置为在工作区域中操作，至少一个可手动操作的安全输入设备被设置在工作区域中，并且至少一个机器和至少一个安全输入设备中的一个或多个可移动到工作区域中的不同位置，该方法包括连续或重复地确定至少一个机器中的一个或多个是否在至少一个安全输入设备的一个或多个的附近；在确定至少一个机器中的一个或多个在至少一个安全输入设备的一个或多个的附近时，将至少一个机器和至少一个安全输入设备相关联，以使得至少一个相关联机器可以借助于至少一个安全输入设备被带入安全状态。

通过以这种方式将安全输入设备与在该安全输入装备附近的一一个或多个机器相关联，该安全输入设备将能够将不同机器集合带入它们相应的安全状态，其中机器集合依赖于安全输入设备和在动态工作区域中机器的当前位置布局。例如，持有可动安全输入设备的操作员可以走到移动机器的附近，以使得可动安全输入设备与可动机器相关联。然后，操作员可以走到正在移动的机器附近，并且具有随时将机器带入安全状态的可能性。

当前与安全输入设备相关联的一个或多个机器构成安全输入设备的控制范围。当安全输入设备和/或机器移动到工作区域中的不同位置时，另一设备可以与该安全输入设备相关联和/或该关联机器可以与安全输入设备解除关联，即安全输入设备的控制范围可以改变。由于该方法提供的动态的控制范围，可以向暴露于工业系统的操作员提供动态适应性保护配置。可以通过对该安全输入设备的单个人为动作，例如通过按下按钮来将与安全输入设备相关联的每个机器带入安全状态。

根据本公开的方法可以被用作对现有安全方法的补充。在任何现有安全方法失败的情况下或由于任何其他原因，安全输入设备可以被激活以将与安全输入设备相关联的机器带入安全状态。例如，如果AGV形式的机器在接近操作员时没有按预期减速，则操作员可以激活与AGV相关联的任何安全输入设备(例如手持式安全输入设备)，以减轻接近AGV的危险。

工业系统的每个安全输入装置可以被配置为覆盖机器的其它控制方案，如其他的安全功能，以将关联机器带入安全状态。备选地，每个安全输入装置可以被配置为被用作机器其他控制方案的补充，诸如其它安全功能。

为了确定一个或多个机器是否在一个或多个安全输入设备的附近，工业系统可以例如包括各种类型的传感器。这种传感器的示例包括扫描仪、诸如FLIR(前视红外)相机之类的相机、雷达、接近传感器、可见光传感器、光栅、光学传感器、激光传感器、红外传感器和/或GPS(全球定位系统)传感器。可以在一个或多个机器上和/或在一个或多个安全输入设备上提供一个或多个传感器。这种传感器可以称为耦合传感器。备选地或附加地，工业系统可以包括与一个或多个机器和一个或多个安全输入设备分开的一个或多个传感器。这种传感器可以被称为解耦传感器。在任何情况下，来自传感器的位置数据可以被转换成公共坐标系，以确定一个或多个机器是否在一个或多个安全输入设备的附近。该传感器也可以被用于确定在工作区域中一个或多个操作员的位置。然而，在采用可动安全输入设备的情况下，该操作员的位置可以靠近安全输入设备的位置，即，可以假定操作员握持移动安全设备，除非特定事件被触发(例如，如果一个紧急开关被激活，或者如果周期性测试脉冲在一定时间内没有被人启动)。

该方法可以例如包括确定在安全输入设备的附近的机器和安全输入设备之间距离是否低于一定的距离值。距离值可以是静态的或动态的。距离值可以基于每个机器的危险等级来被确定。在使用一个或多个动态距离值的情况下，距离值可以依赖于安全输入设备的类型、机器的类型和/或由该机器执行的操作的类型。例如，可以为固定安全输入设备设置比可动安全输入设备更大的距离。

备选地或附加地，确定机器是否在安全输入设备的附近，该确定包括或由以下构成，确定安全输入设备是否在机器的危险区域中。危险区域可以被定义为可能暴露于机器并且对于操作员来说需要减轻风险的区域。在采用可动机器的情况下，工作区域中将存在可移动的危险区域。附加地，任务区域可以被定义为围绕每个安全输入设备。在任务区域和风险区域之间存在重叠的情况下，则可以确定安全输入设备在机器的附近并且相应地可以将该安全输入设备与该机器相关联。

至少一个机器和至少一个安全输入设备中的一个或多个可移动到工作区域中的不同位置的定义，意味着至少一个机器和/或至少一个安全输入设备在工作区域中是可移动的。贯穿本公开，至少一个机器中的一个或多个可以是工业机器人。每个工业机器人可以包括在三个或更多轴上可编程的操纵器。根据本公开，机器的另一示例是AGV和传送带。

在一个示例中，工业系统包括多个机器和至少一个安全输入设备。在另一示例中，工业系统包括多个安全输入设备和至少一个机器。在另一示例中，工业系统包括多个机器和多个安全输入设备。该工作区域可以例如是工厂中的区域。

机器的各种安全状态类型是可能的。根据本公开的安全状态的示例可以通过停止机器、启动制动器以及移除末端致动器的电源来实现。根据本公开的备选安全状态可以通过限制机器的功率来实现。

该方法还可以包括估计至少一个机器中的一个或多个是否将在时限内靠近至少一个安全输入设备；以及把将在时限内靠近至少一个安全输入设备的至少一个机器与至少一个安全输入设备相关联，以使得至少一个关联机器将借助于至少一个安全输入设备被带入安全状态。例如，可以在该机器位于安全输入设备的限定附近之前，将靠近安全输入设备的一个或多个机器与安全输入设备相关联。

该估计可以基于至少一个机器和至少一个安全输入设备之间的相对速度。该方法因此还可以包括确定至少一个机器和至少一个安全输入设备之间的相对速度。相对速度可以被测量或估计。

该方法还可以包括：确定关联机器的至少一个是否不再靠近至少一个安全输入设备；以及在确定关联机器的至少一个不再靠近至少一个安全输入设备时，将至少一个关联机器和至少一个安全输入设备脱离关联，以使得脱离关联的至少一个机器借助于至少一个安全输入设备不再被带入安全状态。

该方法还可以包括确定在至少一个安全输入设备和至少一个机器中的一个或多个之间是否存在视线受阻；以及在确定在至少一个安全输入设备和至少一个机器中的一个或多个之间存在视线受阻时，将至少一个关联机器与至少一个安全输入设备脱离关联，或避免将至少一个关联机器与至少一个安全输入设备相关联，以使得脱离关联的至少一个机器借助于安全输入设备不能被带入安全状态。通过这种方式，只有在安全输入设备的操作员的视野中的机器将可能与安全输入设备相关联。安全设备和机器之间的视线例如可能会被壁或其他固定装置挡住。

根据一个变型，每个机器包括至少一个输出功能，该至少一个输出功能用于激活机器的安全状态，该工业系统包括至少一个逻辑设备和至少一个安全输入设备，该至少一个逻辑设备具有逻辑功能，该至少一个安全输入设备包括输入功能。在这种情况下，该方法还可以包括连续地或重复地确保每个输出功能属于逻辑序列，该逻辑序列包括逻辑功能和用于借助于逻辑功能激活输出功能的输入功能。根据该变型的方法解决了在移动环境中构建逻辑序列的问题，在该移动环境中一个或多个机器和/或一个或多个安全输入设备的位置随时间改变。逻辑设备可以例如是一个安全PLC(可编程逻辑控制器)。至少一个控制设备可以被提供在中央控制系统中、在一个或多个安全输入设备中和/或在一个或多个机器中。

由于至少一个机器和至少一个安全输入设备中的一个或多个可以在工作区域中移动，因此逻辑序列也变得依赖于时间。该方法确保时间依赖逻辑序列可以满足移动环境中识别的危险。借助于该方法，更新逻辑序列以处理工作区域中的动态。

该逻辑序列可以以多种方式来被创建。例如，该逻辑序列可以依赖于安全输入设备和机器之间的距离、工作区域的静态布局、一个或多个操作员的位置，以及工作区域的动态，例如安全输入设备、操作员、和机器的运动方向和速度。被包含在逻辑序列的安全输入设备(多个)和机器(多个)也可以依赖于工作区域中的各种风险评价。

紧急停止器是输入功能的一个示例。然而存在数个备选输入功能，该输入功能可以由操作员激活来将信息发送到逻辑功能，以及还发送到输出功能，目的是将机器带入安全状态。

该安全输入设备的一个或多个可以移动到工作区域中不同位置。在这种情况下，该方法还可以包括连续地或重复地确定至少一个输入设备在工作区域中的位置。在一些工作区域中，操作员可能难以访问固定的安全输入设备。借助于根据本公开的一个或多个可动安全输入设备，可以提供工作区域中的安全性。

该至少一个机器中的一个或多个可以移动到工作区域中不同位置。在这种情况下，该方法还可以包括连续地或重复地确定至少一个可动机器在工作区域中的位置。

该方法还可以包括将指示提供给在工作区域中的操作员，该指示指示至少一个机器中的哪一个当前与至少一个安全输入设备相关联。该指示可以例如是来自安全输入设备和与安全输入设备相关联的每个机器两者的相同类型的光指示。例如，特定颜色的光指示可以由安全输入设备和当前与安全输入设备相关联的每台机器来发出。

根据另一方面，提供了一种用于在工业系统的工作区域中处理安全的控制系统，其中至少一个机器被布置为在该工作区域中操作，至少一个可手动操作的安全输入装置被设置在该工作区域中，并且至少一个机器和至少一个安全输入设备中的一个或多个可以移动到工作区域中的不同位置，该控制系统包括数据处理设备和存储器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序包括程序代码，当由数据处理装置执行时，该程序代码使得数据处理设备执行确定步骤来确定至少一个机器的一个或多个是否在至少一个安全输入设备的一个或多个的附近；以及在确定至少一个机器的一个或多个在至少一个安全输入设备的一个或多个的附近时，将至少一个机器和至少一个安全输入设备相关联，以使得至少一个关联机器可以借助于至少一个安全输入设备被带入安全状态。

根据另一方面，提供了一种工业系统，该工业系统包括工作区域；至少一个机器，该至少一个机器被布置为在工作区域中操作；至少一个安全输入设备，该至少一个安全输入设备被设置在工作区域中；以及根据本公开的控制系统；其中，至少一个机器和至少一个安全输入设备中的一个或多个可以移动到工作区域中的不同位置。根据本公开，工业系统可以是任何类型。

该工业系统可以包括至少一个逻辑设备，该至少一个逻辑设备具有逻辑功能；其中每台机器包括至少一个输出功能，该至少一个输出功能被用于激活机器安全状态；其中至少一个安全输入设备包括输入功能；并且其中该控制系统被配置为连续地或重复地确保每个输出功能属于逻辑序列，该逻辑序列包括逻辑功能和输入功能，该输入功能使得借助于输入功能来激活输出功能。所述至少一个逻辑装置可以在被提供控制系统，在一个或多个所述的机器，在一个或多个所述的安全的输入设备和/或其他地方的工业体系。

至少一个安全输入设备可以包括紧急停止器。备选地或附加地，工业系统还可以包括至少一个指示设备，该至少一个指示设备被配置输出指示，该指示指示至少一个机器中的哪一个当前与至少一个安全输入设备相关联。该至少一个指示设备可以设置在每个安全设备上和/或每个机器上。

附图说明

本公开的进一步细节、优点和方面将在以下结合附图的实施例中变得明显，其中：

图1示意性地表示工业系统处于第一状态的俯视图；以及

图2示意性地表示图1工业系统处于第二状态的俯视图。

具体实施方式

在下文中，将描述处理在工业系统的工作区域中的安全的方法、处理在工业系统的工作区域中的安全的控制系统、以及包含控制系统的工业系统。

图1示意性地表示工业系统10处于第一状态的俯视图。工业系统10包括工作区域12，在工作区域12中的多个机器14a-14l以及在工作区域12中的多个安全输入设备16a-16c(每个机器14a-14l也可以用附图标记“14”表示以及每个安全输入设备16a-16l也可以用附图标记“16”表示)。该机器14b、14c、14d、14e、14f、14i、和14k的示例为工业机器人，每个工业机器人具有在三个或更多个轴可编程的操纵器。该机器14a，14g，14h，和14j的示例为AGV。该机器14l的示例为传送带。

该机器14a、14g、14h、14i、14j、和14k为移动的，机器14b、14c、14d、14e、14f和14l为固定的。该机器14i由于被可动机器14h装载而是移动的，该机器14i由于被可动机器14j装载而是移动的。该机器14a向下运动，在图1中由箭头18所示；机器14g向上运动，在图1中由箭头20所示；机器14h和14i向左运动，在图1中由箭头22所示；以及机器14j和箭头14k向左运动，如箭头24所示。由于机器14a、14g、14h、14i、14j、和

可以在工作区域12周围运动，工业系统10可以被说成具有空间灵活性。所有机器14，移动和固定两者，都构成对靠近机器14的人的危险。

每个机器14包括安全功能，该安全功能以输出功能26a-26l的形式表示(输出功能26a-26l也可以使用附图标记“26”表示)。当机器14的输出功能26被激活时，机器14被带入安全状态，例如通过关闭马达的电源并且接合制动器。输出功能26可以覆盖机器14的现有安全功能或者可以作为机器14的现有安全功能的补充功能。

该安全输入设备16a和16b是移动的并且分别地由操作员28a和操作员28b来装载(每个操作员28a和28b也可以用附图标记“28”表示)。在图1中，操作员28b与安全输入装置16b向右下运动，在图1中如箭头30所示。该安全输入设备16c是固定的。

在该示例中，安全输入设备16a和16b是移动的紧急停止器，其被布置在相应的便携式示教器单元(TPU)，并且安全输入装置16c是一个固定的紧急停止器。每个安全输入设备16a、16b、和16c以输入功能32a、32b、32c形式来提供安全功能(输入功能32a、32b和32c可以用附图标记“32”表示)。

在该示例中，输入功能32因此包括相应安全输入设备16的紧急停止器的激活。然而，备选的或附加的输入功能32是可能的。例如，可动安全输入设备16a和16b的输入功能32a和32b也可以包括紧急开关的触发，或者如果操作员16a和16b没有响应于周期性测试脉冲则发送警告信号。

该工业系统还包括控制系统34。控制系统34可以控制机器14和安全输入设备16的一些或更多个操作。控制系统34包括数据处理设备和存储器38。计算机程序被存储在存储器38中。计算机程序包括程序代码，当由数据处理设备36执行时，该程序代码使数据处理设备36来执行或命令执行本文描述的步骤中的至少一些步骤。控制系统34可以是远离工作区域12，例如，被设置在远程服务器房间。控制系统35可以与相应的机器14以及相应的安全输入设备16来无线通信。

工业系统10还包括多个传感器40a-40c(该传感器40a-40c也可以用附图标记“40”表示)。在本示例中，该传感器40a和40b是用于监视整个工作区域12的固定相机。工作区域12从而构成监督区域，在该监督区域中至少可动机器14和可动安全输入设备16被监视。该传感器40c是FLIR相机，该FLIR相机被设置在可动机器14h上。控制系统34被配置为确定机器14、操作员28和安全输入设备16的位置和运动速度，例如基于从传感器40a、40b和40c接收的图像。传感器40a、40b和40c因此可以与控制系统信号通信

图1中的工业系统10还包括固定台42和多个壁44。工业系统10被布置为借助于机器14来处理对象46。在图1的示例中，安全输入装置16b、机器14h、机器14i的每一个被示出包括指示设备48。工业系统的每个机器14和每个安全输入设备16可以被设置有指示设备48。备选地或附加地，一个或多个指示设备48固定地设置在工作区域12中。

工业系统10被配置为连续地或重复地确定一个或多个机器14是否在任何安全输入设备16的附近。可以基于在机器14和安全输入设备16之间的距离来确定机器14是否在安全输入设备16的附近。然而，该距离可以以各种方式变化。例如，针对固定安全输入设备16c可以使用较大的距离以及针对可动安全输入设备16a和16b可以使用较小的距离。因此在图1中，可以确定在工作区域12中的全部机器14都在安全输入设备16c的附近，而只有机器14b、14c、14d、和14l在安全输入设备16a的附近，以及只有机器14c、14d、14e在安全输入设备16b的附近。基于这些附近确定，可以将机器14a-14b与安全输入设备16c相关联，以使得每个机器14a-14l可以借助于安全输入设备16c被带入安全状态，机器14b、14c、14d、和14l与安全输入设备16a相关联以使得每个机器14b、14c、14d、和14l可以借助于安全输入设备16a被带入安全状态，机器14c、14d、14e与安全输入设备16b相关联以使得每个机器14c、14d、14e可以借助于安全输入设备16b被带入安全状态。

在图1的例子中，固定安全输入设备16c与工作区域12中的可动机器14a、14g、14h、14i、14j、和14k相关联，这与根据现有技术的大量固定紧急停止器相反。尽管机器14a可以被确定在安全输入设备16a的附近，但在机器14a和安全输入设备16a之间存在壁44。因为在安全输入设备16a和机器14a之间由于壁44的存在而阻碍视线，所以可以不将安全输入设备16a与机器14a相关联。在工作区域12中的壁44的部分可以例如由控制系统34基于来自传感器40a和40b的图像数据来确定。

工业系统10还包括至少一个逻辑功能50。在该示例中，工业系统10包括多个逻辑功能50。逻辑功能50可以例如被设置在一个或多个机器14上，例如在机器上的安全PLC中、在控制系统34中和/或中央服务器中。

在图1中，机器14b-14d包括相应的逻辑功能50b-50d，机器14f包括逻辑功能50f，机器14h包括逻辑功能50h，机器14j包括逻辑功能50j，机器14l包括逻辑功能50l以及控制系统34包括逻辑功能50m(逻辑功能50b-50d、50f、50h、50j、50l和50m也可以用附图标记“50”表示)。例如机器14b-14d以及14f的每个包括相应逻辑功能50b-50d和50f但机器14e没有相应逻辑功能，可能的原因是机器14b-14d以及14f相比于机器14e来自不同的提供者。因此，机器14b-14d以及14f可以利用逻辑功能50b-50d以及50f来输送，该逻辑功能50b-50d以及50f由相应的输出功能26b-26d以及26f来分组。

在操作员28a激活安全输入设备16a的输入功能32a情况下，输入命令将被发送到逻辑序列中的具有与输入功能32a相关联的输出功能26的全部逻辑功能50。在图1中，输入命令可以被发送到机器14b-14以及14l的相应的逻辑功能50b-50d以及50l，每个机器14b-14d以及14l从而将被带入安全状态。逻辑序列的一个示例因此包括：激活输入功能32a(即当操作员28a按下在安全输入设备16a上的紧急按钮时)，将与输入功能32a激活相关的信息发送到逻辑功能50b-50d以及50l；以及通过逻辑功能50b-50d以及50l而激活输出功能26b-26d以及26l，以将机器14b-14d以及14l带入它们相应的安全状态。

在操作员28b激活安全输入设备16b的输入功能32b的情况下，输入命令将被发送到逻辑序列中的具有与输入功能32b相关联的输出功能26的全部逻辑功能50上。在图1中，将输入命令发送到机器14c和14d的相应逻辑功能50c和50d以及发送到控制系统34的逻辑功能50m。因为逻辑功能50c属于包含输出功能26d的逻辑序列，逻辑功能50d属于包含输出功能26d的逻辑序列，逻辑功能50m属于包含输出功能26e的逻辑序列，从而每个机器14c-14e将被带入安全状态。

在操作员28激活固定安全输入设备16c的输入功能32c的情况下，输入命令将被发送到逻辑序列中的具有与输入功能32c相关联的输出功能26的全部逻辑功能50。因此，在工作区域12的全部机器14将被带入安全状态。因为例如机器14a没有包括“机载”的逻辑功能，输入功能32c可以由控制系统34的逻辑功能50m来处理，逻辑功能50接着可以激活机器14a的输出功能26a以将机器14a带入安全状态。因此，并非全部输入指令都需要在工作区域12中处理。

控制系统34可以常规地诊断传感器40a和40b的功能性。传感器40c可以例如由机器14h的逻辑功能50h来诊断。

可以说图1的工业系统10包括多个安全系统。每个安全系统可以被细分为三个安全功能，其包括输入功能32、逻辑功能50以及输出功能26。当输入功能32被激活时，信息被传递到逻辑功能50。逻辑功能50然后将信息传送到一个或多个输出功能26。结果是，减少了识别的危险。因此，输入功能32、逻辑功能50以及输出功能26的逻辑序列将机器14带入安全状态。逻辑功能50的数量和位置可以改变，只要每个输出功能26属于逻辑序列，该逻辑序列包括逻辑功能50以及输入功能32，该输入功能32使得借助于该逻辑功能50来激活输出功能26。图1类型的工作区域(构成移动环境)的挑战为，当输入功能32的一个或多个位置和/或输出功能26的一个或多个位置随时间变化时，构建合适的逻辑序列。

形成最小安全系统的三个安全功能(输入功能32、逻辑功能50和输出功能26)可以被编组在一起或独立。例如，输入功能32可以与逻辑功能50和/或输出功能26编组在一起，该逻辑功能50可以与输出功能26和/或输入功能32编组在一起，该逻辑功能50和输出功能26可以被编组在一起。可能需要考虑输入功能32、逻辑功能50以及输出功能26之间的关系，以便提供安全工作区域13。在工业系统10的工作区域12中，其中没有为机器14设置围栏或类似的限制措施并且操作员28和机器14可以相对于彼此移动，设置包含输入功能32、逻辑功能50以及输出功能26的静态逻辑序列是不可行的。

针对一个或多个机器14，最低安全系统通常有很多实例。因此，对于包括多个机器14的工业系统10，可能存在大量要处理的最低安全系统。例如，输入功能32a和输出功能26a可以属于不同的逻辑序列。该输入功能32可以属于包含逻辑功能50b-50d以及50l和输出功能26b-26d以及26l的逻辑序列。机器14a的输出功能26a可以属于包含安全输入设备16c的输出功能32c和控制系统34的逻辑功能50m的逻辑序列。该逻辑序列被连续地或重复地更新，以包括或排除各种安全输入设备16和机器14，以便处理工业系统10中的动态性。

由于操作员28沿箭头30方向移动，机器

和14i沿箭头22方向移动，操作员28b和机器14h和14i之间的距离将会减少，操作员28b最终将会在机器14h和14i确定的附近。例如，借助于控制系统34中运行的风险分析，机器14h和14i可以被评价为对于操作员28b来说是潜在危险。识别危害的减轻会把运动机器14h和14i带入安全状态，例如运动机器14h和14i运动机器的完全停止。

在图1中，可以确定的是安全输入设备16b将会在确定的时限内出现在机器14h和14i的附近，并且可选地，在安全输入设备16b在机器14h和14i的附近之前，安全输入设备设备16b与机器14h和14i相关联。类似的“提前关联”，即安全输入设备16b在机器14h和14i的附近之前，可以基于安全输入设备16b和机器14h和14i之间的相对速度做出。

图2示意性地表示图1中的工业系统10在采用第二状态时的俯视图，即在采用图1中的第一状态之后的某个时限。在图2中，操作员28b已经离开机器14c-14e的危险区域。因为操作员28b不再在机器14c-14e的附近，安全输入设备16b与机器14c-14e脱离关联。然而，操作员28b现在在机器14h和14i的附近，并且安全输入设备16b现在与机器14h和14i相关联。因此，基于安全输入设备16b和机器14的相对位置，不同机器14集合可以借助于安全输入设备16b被带入它们相应的安全输入状态。也就是，安全输入设备16的控制范围在工作区域12中动态变化。

此外，在图2中工业系统10的状态下，机器14j和14k已经离开工作区域12。机器14j和14k因此已经与安全输入设备16c脱离关联并且相反地与在邻近工作区域(未示出)中的一个或多个安全输入设备相关联。

在图2中，安全输入设备16b的输入功能32b与包含逻辑功能50c、50d以及50m和输出功能26c-26e的逻辑序列断开连接，现在与包含逻辑功能50h和输出功能26h和26i的逻辑序列连接。输出功能26c-26e仍然属于至少一个逻辑序列。也就是，输出功能26c-26e属于包含输入功能32c的逻辑序列，输出功能26c和26d属于包含输入功能32a的逻辑序列。

当安全输入设备16b与机器14h和14i关联时，安全输入设备16b和机器14h和14i的每个指示设备48发出指示52。在图2中，指示52被例示为相同颜色的闪烁灯，例如非红色。操作员从而可以清楚看到两个机器14h和14i当前正与安全输入设备16b相关联并且因此将会知道每个机器14h和14i可以通过激活安全输入设备16b被带入安全状态。

握持可动安全输入设备16b的操作员28b可以走入运动机器14h和14i的附近，使得可动安全输入设备16b与运动机器14h和14i相关联。然后操作员28b可以走到靠近可动机器14h和14i，并且具有在任何时间将机器14h和14i带入安全状态的可能性。当操作员28b(握持安全输入设备16b)离开运动机器14h和14i时，安全输入设备16b与机器14h和14i脱离关联。

虽然已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本发明不限于上面已经描述的内容。例如，应当认识到，如所需要可以改变部件的尺寸。

Claims (15)

1.一种处理工业系统(10)的工作区域(12)中的安全的方法，其中至少一个机器(14)被布置为在所述工作区域(12)中操作，可手动操作的至少一个安全输入设备(16)被设置在所述工作区域(12)中，并且所述至少一个机器(14)和所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个能够移动到所述工作区域(12)中的不同位置，所述方法包括：

连续或重复地确定所述至少一个机器(14)中的一个或多个是否在所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个的附近；

在确定所述至少一个机器中的一个或多个在所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个的附近时，将所述至少一个机器(14)与所述至少一个安全输入设备(16)相关联，以使得关联的所述至少一个机器(14)能够借助于所述至少一个安全输入设备(16)被带入安全状态。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

估计所述至少一个机器(14)中的一个或多个是否将在时限内在所述至少一个安全输入设备(16)的附近；以及

将在所述时限内将会在所述至少一个安全输入设备(16)附近的所述至少一个机器(14)与所述至少一个安全输入设备(16)相关联，以使得关联的所述至少一个机器(14)能够借助于所述至少一个安全输入设备(16)被带入安全状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述估计是基于所述至少一个机器(14)和所述至少一个安全输入设备(16)之间的相对速度。

4.根据前述任一权利要求所述的方法，还包括：

确定关联的所述至少一个机器(14)不再在所述至少一个安全输入设备(16)的附近；以及

在确定关联的所述至少一个机器(14)不再在所述至少一个安全输入设备(16)的附近时，将关联的所述至少一个机器(14)与所述至少一个安全输入设备(16)脱离关联，以使得脱离关联的所述至少一个机器(14)能够不再借助于所述至少一个安全输入设备(16)被带入安全状态。

5.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括：

确定在所述至少一个安全输入设备(16)和所述至少一个机器(14)的一个或多个之间是否存在视线阻碍；

在确定在所述至少一个安全输入设备(16)和所述至少一个机器(14)的一个或多个之间存在视线阻碍时，将关联的至少一个机器(14)与所述至少一个安全输入设备(16)脱离关联，或者避免将关联的至少一个机器(14)与所述至少一个安全输入设备(16)相关联，以使得脱离关联的所述至少一个机器(14)不能借助于所述至少一个安全输入设备(16)被带入安全状态。

6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中每个机器(14)包括用于激活所述机器(14)的安全状态的至少一个输出功能(26)，所述工业系统包括具有逻辑功能(50)的至少一个逻辑设备，以及所述至少一个安全输入设备(16)包括输入功能(32)；并且其中所述方法还包括：

连续地或重复地确保每个输出功能(26)属于逻辑序列，所述逻辑序列包括逻辑功能(50)和输入功能(32)，所述输入功能(32)借助于所述逻辑功能(50)来激活所述输出功能(26)。

7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个能够移动到所述工作区域(12)中的不同位置。

8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述至少一个机器(14)中的一个或多个能够移动到所述工作区域(12)中的不同位置。

9.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括将指示(52)提供给在所述工作区域(12)中的操作员(28)，所述指示(52)指示所述至少一个机器(14)中的哪一个当前正与所述至少一个安全输入设备(16)相关联。

10.一种用于处理工业系统(10)的工作区域(12)中的安全的控制系统(34)，其中至少一个机器(14)被布置为在所述工作区域(12)中操作，可手动操作的至少一个安全输入设备(16)被设置在所述工作区域(12)中，所述至少一个机器(14)和所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个能够移动到所述工作区域(12)中的不同位置，所述控制系统(34)包括数据处理设备(36)和存储器(38)，所述存储器其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，当由所述数据处理设备(36)执行时，所述程序代码使所述数据处理设备(36)来执行以下步骤：

确定所述至少一个机器(14)中的一个或多个是否在所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个的附近；以及

在确定所述至少一个机器(14)中的一个或多个在所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个的附近时，将至少一个机器(14)与至少一个安全输入设备(16)相关联，以使得关联的所述至少一个机器(14)能够借助于所述至少一个安全输入设备(16)被带入安全状态。

11.一种工业系统(10)，包括：

工作区域(12)；

至少一个机器(14)，被布置为在所述工作区域(12)中操作；

至少一个安全输入设备(16)，被设置在所述工作区域(12)中；

根据权利要求10的控制系统(34)；

其中所述至少一个机器(14)和所述至少一个安全输入设备(16)中的一个或多个能够移动到所述工作区域(12)中的不同位置。

12.根据权利要求11所述的工业系统(10)，其中所述工业系统(10)包括具有逻辑功能(50)的至少一个逻辑设备；其中每个机器(14)包括用于激活所述机器(14)的安全状态的至少一个输出功能(26)；其中所述至少一个安全输入设备(16)包括输入功能(32)；其中所述控制系统(34)被配置为连续地或重复地确保每个输出功能(26)属于逻辑序列，所述逻辑序列(50)包括逻辑功能(50)和输入功能(32)，用于借助于所述输入功能(32)来激活所述输出功能(26)。

13.根据权利要求11或12所述的工业系统(10)，其中所述至少一个安全输入设备(16)包括紧急停止器。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的工业系统(10)，还包括至少一个指示设备(48)，所述至少一个指示设备(48)被配置为输出指示(52)，所述指示关于所述至少一个机器(14)中的哪一个当前正与所述至少一个安全输入设备(16)相关联。

15.根据权利要求14所述的工业系统(10)，其中所述至少一个指示设备(48)被设置在每个所述安全输入设备(16)上和/或每个所述机器(14)上。

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