CN113818756A - 安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全装置(8)，所述安全装置具有安全开关(7)和至少一个操纵器(9)，其中，在操纵器(9)布置在相对于所述安全开关(7)响应范围中的情况下，所述操纵器向所述安全开关(7)传递信号，由此开启所述安全开关(7)的功能。所述操纵器(9)附加地构造用于所述安全开关(7)的配置，在所述安全开关中，所述操纵器(9)能够向所述安全开关(7)传递配置信号。

Description

安全装置

技术领域

本发明涉及一种安全装置。

背景技术

这种安全装置包括安全开关和相对于所述安全装置可运动地布置的至少一个的操纵器

如此构造的安全装置通常在安全技术领域中使用。这种在安全技术领域中的使用的一个示例是通向危险区域的入口防护，其中，该入口能够借助保护门封闭。在这种情况下，操纵器典型地布置在保护门上，而安全开关布置在对入口进行限界的框架结构上。术语“保护门”包含门、翻板(Klappe)、罩、盖、枢转门和推拉门，以及相似的设备。

已知的安全开关具有RFID系统，该RFID系统具有集成在操纵器中的应答器和集成在安全开关中的读取单元。借助该RFID系统能够控制保护门的关闭位态(Schlieβstellung)。只有当门位于关闭位态中时，操纵器中的应答器才在空间上如此配属于安全开关中的读取单元，使得应答器的应答器信号被读取单元接收。

此外，借助安全装置能够将保护门固定在其关闭位态中。为此，安全开关典型地具有呈防护锁定栓形式的防护锁定元件，当保护门位于关闭位态中时，该防护锁定栓能够进入到操纵器中的容纳部、尤其是凹槽中，由此实现保护门的防护锁定(Zuhaltung)。

只有当在实现防护锁定的情况下通过检测应答器的信号在读取单元中还识别到操纵器的关闭位态时，安全开关才生成用于在危险区域中的设施的运行的准许信号(Freigabesignal)，否则，在安全开关中生成用于该设施的关断指令。

设施的开启(Freischalten)通常通过安全开关的安全输出端实现，所述安全输出端为此被接通。

在这种安全装置的情况下，通过安全开关的配置能够预给定不同的功能、尤其也能够预给定与安全相关的功能，以便如此能够匹配相应的应用。

为此，除了操纵器(安全开关的功能借助所述操纵器开启)之外，还能够使用配置操纵器，所述配置操纵器仅用于安全开关的配置。

在此的缺点是，由于作为安全装置的附加的单元的配置操纵器产生显著的额外开销，尤其是在生产、仓储管理和附加的物流开销方面。这一方面包括不同的安全装置的生产和存放，另一方面包括区分、支持和避免混淆。

借助配置操纵器的安全开关的配置是不可复查的，因为该配置在安全开关上是不可见的，这尤其在更换安全开关时含有被操控(Manipulationen)或者出现故障的危险。

另外，已知借助DIP开关来配置安全开关。在此的缺点是，为了操纵DIP开关需要打开安全开关，这不仅繁琐，还需要更高的制造成本和用于密封性的特殊措施。因为在不打开开关或者说不在前面放置开口或者观察窗的情况下，这些设定尤其是在更换已配置的安全开关时是不能够从外部识别的。

发明内容

本发明所基于的任务在于，提供开篇提到的类型的安全装置，借助该安全装置实现功能安全性的提高。

为了解决该任务，设置下述特征。有利的实施方式和符合目的的扩展方案在以下描述。

本发明涉及一种安全装置，该安全装置具有安全开关和至少一个操纵器，其中，在操纵器布置在相对于安全开关响应范围中的情况下，所述操纵器向安全开关传递信号，由此开启安全开关的功能。所述操纵器附加地构造用于安全开关的配置，在该安全开关中，操纵器能够向安全开关传递配置信号。

因此，本发明的基本思想在于，为安全装置的至少一个操纵器赋予双重功能。除了已知的开启安全开关的功能的功能之外，借助操纵器还能够执行安全开关的配置。

因此，对于安全开关的配置不需要附加的单元，例如单独的配置操纵器。在安全开关上也不必设置结构上的附加装置，例如DIP开关、开口、观察窗、配置输入端、串行接口或者相似物。

安全装置的工作原理优选是这样的：安全开关和操纵器具有数据传递机构，在操纵器布置在安全开关的响应范围中的情况下，借助所述数据传递机构在安全开关与操纵器之间无接触地传递数据。

尤其无线电信号适用于数据传递，但是原则上磁信号或者光学信号和类似物也适用。

在此，数据能够存储在安全开关中。

特别有利地，操纵器具有应答器，安全开关具有RFID读取单元。

只要应答器位于RFID读取单元的响应范围中，则存储在应答器中的数据能够借助RFID读取单元来读取。

存储在应答器中的数据以数据代码、例如能够传递给RFID读取单元的比特序列的形式存在。数据代码通常包含辨识数据以及关于能够在操纵器上开启的功能和配置的数据。

根据本发明，数据代码的定义的属性(例如比特序列的比特，或者哈希值)形成配置信号，当数据代码被读入到安全开关中时，借助该配置信号能够确定和定义安全开关的确定的配置。

在此，操纵器借助数据代码有利地如此构造，使得通过该数据代码预给定安全开关的准确的配置。通过该唯一明确性，即使在干扰条件下也安全地避免安全开关的错误配置。一个配置尤其也能够包括安全开关的多个功能。

在最简单的情况下，比特序列的一个比特形成所述配置信号。

通常也能够是必需或者符合目的的是，多个比特形成一个配置信号并且如此定义一个配置。

根据本发明的一种有利的实施方式，安全开关配属有多个操纵器。

有利地，在此安全开关配属有如下操纵器：在所述操纵器中存储有用于预给定各种配置的不同的配置信号。

因此，通过适合地选择操纵器，能够将安全开关配置成期望的配置。这是以不同的方式配置安全开关的一个非常简单的可能性。

可能的是，在借助操纵器配置安全开关时，相应的配置保存在安全开关中。这能够有助于防止安全开关出现故障和被操控。

特别有利地，在借助第一操纵器配置安全开关之后，所有具有与此不同的配置的其他的操纵器失效。

对于某些应用来说可能是符合目的的是，多个操纵器可供使用，以便能够在工作运行中开启安全开关的功能。这能够是有意义的，以便安全地识别卷帘门的、旋转台的或者相似的移动对象的不同位置。为此，在每个待识别的位置上分别安装一个安全开关。

在这种情况下，安全开关符合目的地配属有多个相同的操纵器。

所述多个操纵器具有同一配置信号，因此实现同一配置。如果安全开关已配置有该配置，则因此所有这种操纵器在工作运行中都能够用于相应的功能的开启。

特别有利地，安全开关的配置在配置模式中实现，该配置模式与安全开关的工作运行分离，在工作运行中，只要操纵器位于安全开关的响应范围中，则借助至少一个操纵器执行功能的开启。

有利地，在通电时、也就是说在接通时，或者说在开始运转时，安全开关自动地切换到配置模式中。在此，安全开关优选对于预给定的持续时间切换到配置模式中。然后，用户能够利用该时间段，以便借助操纵器配置安全开关。

有利地，安全开关的配置、尤其是重新配置能够通过下述方式实现：执行安全开关的恢复出厂设置，随后能够有利地进行用于学习相应的操纵器的数据代码的学习过程，然而这不是强制性的。

如果例如在开始运转时借助第一操纵器将安全开关配置成相应的第一配置，并且随后在安全开关的工作运行中应该改变该相应的第一配置，则能够通过恢复出厂设置中断工作运行并且安全开关切换到配置模式中，在该配置模式中，能够借助其他操纵器来重新配置安全开关。

根据一种有利的构型，安全开关具有安全输出端的布置，其中，安全开关的功能的开启在于(bestehen in)安全输出端的接通。

通过安全输出端的接通，例如能够准许带来危险的设施的运行。

然后，安全装置能够在该设施上用于通向危险区域的入口防护。典型地，通向危险区域的入口通过至少一个保护门(例如翻板、罩、盖、枢转门和推拉门或者相似的设备)来实现，该至少一个保护门借助安全装置来监控。

根据第一构型，安全装置具有安全开关，该安全开关具有闭锁(Verriegelung)，也就是说，借助安全开关来控制保护门是否位于其关闭位态中。只有在保护门位于其关闭位态中的情况下，才通过接通安全开关的安全输出端来准许设施的运行。

根据第二构型，安全装置具有安全开关，该安全开关具有防护锁定。在这种情况下，只有当借助安全开关的防护锁定元件实现保护门在其关闭位态中的防护锁定时，才通过安全开关的安全输出端实现设施的运行的准许。

因此，取决于安全开关是设置成具有闭锁还是具有防护锁定，通过操纵器能够以不同的配置信号配置闭锁的或者防护锁定的不同的功能。

在具有闭锁的安全开关的情况下，例如能够配置不同的闭锁位置。

在具有防护锁定的安全开关的情况下，例如能够配置功能“人员保护”和“过程保护”，其中，在第一种情况下，只有当对于在其关闭位态中的保护门而言防护锁定激活时，才进行安全开关的安全输出端的接通，进而进行设施的运行的准许。相比之下，在第二种情况下，当保护门关闭时，就已经进行安全输出端的接通。

附图说明

下面根据附图阐述本发明。附图示出：

图1：示出用于危险区域防护的安全装置的示意图。

图2：示出具有安全开关和配属的操纵器的安全装置的示意图，该安全开关具有闭锁。

图3：示出具有安全开关和配属的操纵器的安全装置的示意图，该安全开关具有防护锁定。

具体实施方式

图1示意性示出用于安全地运行设施2的安全系统1。危险、尤其对于人员的危险可能来自设施2。因此，借助围栏4来防护围绕设施2的危险区域3。在围栏4中设置有保护门5，人员能够通过该保护门获得通向危险区域3的入口(Zugang zum Gefahrenbereich 3erhalten)。

安全系统1包括安全控制装置6，该安全控制装置控制设施2的运行。另外设置有安全开关7，借助该安全开关来监控保护门5是否是关闭的或者防护锁定的。安全控制装置6根据由安全开关7生成的信号来控制设施2的运行。

安全开关7为此具有安全输出端的布置，通过所述安全输出端向安全控制装置6输出信号。在此，安全开关7如此生成信号，使得只有当保护门5在其关闭位态中关闭时(过程保护)、或者关闭且防护锁定时(人员保护)，才准许设施2的运行。

根据本发明的安全装置8尤其设置用于如图1所示的安全系统1，其中，图2和图3示出该安全装置8的示例。

图2示意性示出具有安全开关7的安全装置8，该安全开关具有闭锁，该安全开关配属有一个或者优选多个具有相同结构形状的操纵器9。为了简单起见，在图2中仅示出一个这种操纵器9。

例如，借助安全装置8来控制如图1所示的保护门5的关闭位态，其中，为此操纵器9能够布置在保护门5上。

当操纵器9进入到安全开关7的响应范围中时，到达该关闭位态，其中，在图2的实施方式的情况下，当操纵器9进入到安全开关7的凹槽10中时是这种情况。

然后，操纵器9中的应答器11位于安全开关7的RFID读取单元12的响应范围中，使得存储在应答器11中的数据被RFID读取单元12读取并且在安全开关7中、优选在计算单元的存储器单元中处理。

在安全开关7的工作运行中，仅当以这种方式探测到保护门5的关闭位置时，进行安全输出端的接通，进而进行设施2的运行的准许。

图3示出安全装置8的另一种实施方式，该安全装置同样包括安全开关7和优选多个结构相同的操纵器9，仅示出所述操纵器中的一个操纵器。

借助在图3中示出的安全装置8，实现并且控制保护门5在其关闭位态中的防护锁定。

图3示出当该保护门位于其关闭位态中时操纵器9在保护门5上的位置。然后，同样地，操纵器9的应答器11位于安全开关7的RFID读取单元12的响应范围中，使得借助该RFID读取单元读取来自于应答器11的数据。所述数据同样存储在安全开关7中。

此外，安全开关7具有在关闭位态与打开位态之间可运动的防护锁定元件13，该防护锁定元件能够由可移动的防护锁定栓形成。防护锁定栓的移动能够例如借助电磁铁实现。图3示出在关闭位态中的防护锁定栓，在该关闭位态中，防护锁定元件13进入到操纵器9的凹陷部(Aussparung)14中，由此实现保护门5的防护锁定。

数据以数据代码的形式存储在图2和图3的安全装置8的每个操纵器9中，也就是说在每个操纵器的应答器11中。在此，辨识数据和关于操纵器9的功能的数据存储在数据代码的属性(Eigenschaft)中。根据本发明，在每个操纵器9的情况下，配置信号编码在数据代码的属性中，该配置信号定义用于安全开关7的配置。在最简单的情况下，为此只设置一个比特。通常为此也能够设置多个比特。数据代码的属性也能够由哈希值和类似物构成。

对于图2和图3的每个安全装置8，在当前情况下，安全装置7配属有多个操纵器9。在此，在各个操纵器9的应答器11中存储有用于预给定不同的配置的不同的配置信号。原则上，在此也能够设置多个分别具有相同的配置信号的操纵器9。

有利的是，在安全开关7的工作运行期间，当操纵器9的应答器11位于RFID读取单元12的响应范围中时，借助操纵器9仅实现功能的开启，例如安全输出端的接通。相比之下，在配置模式中，借助操纵器9预给定安全开关7的配置。

通常也可能的是，在安全开关7的工作运行期间预给定配置。

在安全开关7开始运转时或者在安全开关7通电(接通)之后，该安全开关有利地对于预给定的持续时间过渡到配置模式中，使得安全开关能够借助操纵器9来配置。另外，安全开关7能够通过恢复出厂设置来置于配置模式中。这种恢复出厂设置能够尤其用于借助另外的操纵器9进行的重新配置。

特别有利地，在配置模式中如此进行配置：当操纵器9与其应答器11一起被带入到安全开关7的RFID读取单元的响应范围中时，将该操纵器9的配置信号读入到安全开关7中并且存储在那里。然后，安全开关7采用相应于配置信号的配置用于随后的工作运行。然后，所有具有其他配置信号的其他的操纵器9自动失效。

然后，安全开关7的配置一直保持不变，直到重新配置该安全开关。该重新配置有利地通过恢复出厂设置来引入。

在根据图2的具有闭锁的安全开关7的情况下，例如能够实现保护门5的不同的门位态的位置识别，其中，通过配置能够设置这种位置。

在根据图3的具有防护锁定的安全开关7的情况下，例如能够配置功能“人员保护”和“过程保护”，其中，在第一种情况下，只有当对于在其关闭位态中的保护门5而言防护锁定激活时，才进行安全开关7的安全输出端的接通，进而进行设施2的运行的准许。相比之下，在第二种情况下，当保护门5关闭时，就已经进行安全输出端的接通。

附图标记列表

(1)安全系统

(2)设施

(3)危险区域

(4)围栏

(5)保护门

(6)安全控制装置

(7)安全开关

(8)安全装置

(9)操纵器

(10)凹槽

(11)应答器

(12)RFID读取单元

(13)防护锁定元件

(14)凹陷部

Claims (14)

1.一种安全装置(8)，所述安全装置具有安全开关(7)和至少一个操纵器(9)，其中，在操纵器(9)布置在相对于所述安全开关(7)的响应范围中的情况下，由所述操纵器向所述安全开关(7)传递信号，由此开启所述安全开关(7)的功能，其特征在于，所述操纵器(9)附加地构造用于所述安全开关(7)的配置，在所述安全开关中，由所述操纵器(9)能够向所述安全开关(7)传递配置信号。

2.根据权利要求1所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)和所述操纵器(9)具有数据传递机构，在操纵器(9)布置在所述安全开关(7)的响应范围中的情况下，借助所述数据传递机构在所述安全开关与所述操纵器之间无接触地传递数据。

3.根据权利要求1或者2中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，所述操纵器(9)具有应答器(11)，且所述安全开关(7)具有RFID读取单元(12)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，由所述操纵器(9)向所述安全开关(7)发送数据代码，其中，所述数据代码的预给定的属性形成所述配置信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)配属有多个操纵器(9)。

6.根据权利要求5所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)配属有多个相同的操纵器(9)。

7.根据权利要求5所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)配属有如下操纵器(9)：在所述操纵器中存储有不同的配置信号，所述不同的配置信号用于预给定不同的配置。

8.根据权利要求7所述的安全装置(8)，其特征在于，在借助第一操纵器(9)配置所述安全开关(7)之后，所有具有与此不同的配置的其他的操纵器(9)失效。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，在所述安全开关(7)的工作运行中，借助操纵器(9)仅能够实现功能的开启。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，在所述安全开关(7)的配置模式中，借助操纵器(9)能够配置所述安全开关。

11.根据权利要求10所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)在恢复出厂设置之后、在开始运转时或者在接通过程之后切换到所述配置模式中。

12.根据权利要求11所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)对于预给定的持续时间切换到所述配置模式中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，所述安全开关(7)具有安全输出端的布置，其中，所述安全开关(7)的功能的开启在于安全输出端的接通。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的安全装置(8)，其特征在于，设置有具有闭锁或者防护锁定的安全开关(7)，并且能够配置所述闭锁或者防护锁定的不同的功能。

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