CS236309B1 - Bezpečnostní řídicí zařízení - Google Patents

Abstract

Vynález se týká bezpečnostního řídicího zařízení. Podstatou vynálezu je, že dvě logické jednotky ovládají dva výkonové spínače a kontrolní obvod, který v případě nesouhlasu instrukci z obou logiokých jednotek zastaví činnost řízeného stroje. Zařízení je vybaveno samokontrolou a v případě poruchy trvající déle, než je časová konstanta usměrňovače výstupních impulsů druhého zesilovače, se odpojí napájení alespoň jednoho obvodu v signálové cestě. Zařízeni je možno využít ve všech řídicích systémech strojů, na něž jsou kladeny mimořádné nároky z hlediska bezpečnosti provozu, jako jsou například lisy, buchary, kovací jednotky, . v ochranných systémecn strojů s přísnými bezpečnostními požadavky, jako jsou například bezkontaktní ochranné systémy.

Description

Vynález se týká bezpečnostního řídicího zařízení, zvláště pro stroje s nebezpečným pohybem.

V současné době se pro řízení strojů a ochranných zařízení používají různé ochranné systémy. Stroje s nebezpečným pohybem však vyžadují ochranné a řídicí systémy, které musí splňovat přísné požadavky na bezpečný provoz zařízení. Při poruše systému nesmí dojít k spuštění nebezpečného pohybu stroje nebo musí být zabráněno jeho pokračování. Doposud se některé systémy stroje budovaly na bázi reléových soustav, které jsou však pro svou malou bezpečnost^ nízkou životnost, malou rychlost a jiné nevýhody nahrazovány elektronickými systémy. Nevýhodou současných elektronických systémů je však jejich značná složitost. Obsahují totiž řadu elektronických obvodů pro kontrolní funkci systému. Tyto obvody by však vyžadovaly další abvody pro vlastni samokontrolu. Systémy budované na tomto principu jsou tedy kompromisem mezi složitosti a zabezpečením bezpečnostních požadavků.

Dalšími systémy, které se využívají pro tyto účely, jsou fázové soustavy, jejichž nevýhodou však je, že obsahují uzly, u nichž je problematické zabezpečení automatické samokontroly.

Uvedené nevýhody současného stavu do značné míry odstraňuje bezpečnostní řídicí zařízení podle vynálezu, jehož podstatou je, že jeho první logická jednotka je svými výstupy připojena na první vstupy kontrolního obvodu a první vstup jednotky výkonových spínačů, jeho druhá logická jednotka je svými výstupy připojena na druhé vstupy kontrolního obvodu a na druhý vstup jednotky výkonových spínačů, kontrolní obvod je spojen svým třetím vstupem s výstupem generátoru impulsů a svým výstupem s prvním vstupem prvního zesilovače, s jehož výstupem je spojen vstup druhého zesilovače, který je spojen svým prvním výstupem se vstupem usměrňovače výstupních impulsů druhého zesilovače a svým druhým výstupem se třetím vstupem jednotky výkonových spínačů^ jejíž výstupy jsou spojeny se vstupy alespoň

236 309 jednoho akčního členu, přičemž výstup usměrňovače výstupních impulsů druhého zesilovače je spojen s druhým vstupem prvního zesilovače a/nebo se čtvrtým vstupem I kontrolního obvodu a/nebo se vstupem generátoru impulsů. Podstatou vynálezu rovněž je, že první vstup jednotky výkonových spínačů je připojen k prvnímu vstupu prvního výkonového spínače, jehož výstup je spojen s druhým vstupem druhého výkonového spínače, druhý vstup jednotky výkonových spínačů je připojen k prvnímu vstupu druhého výkonového spínače a výstup jednotky výkonových spínačů je spojen s výstupem druhého výkonového spínače. Podstatou vynálezu je i to, že první vstup jednotky výkonových spínačů je spojen s prvním vstupem prvního výkonového spínače, druhý vstup jednotky výkonových spínačů je spojen s prvním vstupem druhého výkonového spínače, třetí vstup jednotky výkonových spínačů je spojen s druhým vstupem prvního výkonového spínače a s druhým vstupem druhého výkonového spínače a výstup jednotky výkonových spínačů je spojen s výstupem prvního výkonového spínače a s výstupem druhého výkonového spínače.

Výhody bezpečnostního řídicího zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že je konstrukčně značně jednodušší než stávající systémy při současném podstatném zdokonalení automatické samokontroly zařízení, v němž jsou prakticky yeškeré prvky kontrolovány bez toho, že by bylo nutné použít další složité kontrolní obvody.

Vynález bude dále blíže popsán podle přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněno příkladné provedení bezpečnostního řídicího zařízení se sériovým zapojením výkonových spínačů podle vynálezu a na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení bezpečnostního řídicího zařízení s paralelním zapojením výkonových spínačů podle vynálezu.

V příkladném provedení bezpečnostního řídicího zařízení podle obr. 1 je generátor 1 impulsů svým výstupem spojen s třetím vstupem kontrolního obvodu 2, k jehož prvním vstupům jsou připojeny výstupy první logické jednotky zatímco k jeho druhým -vstupům jsou připojeny výstupy druhé logické jednotky 4 a k jeho výstupu je připojen první vstup prvního zesilovače Jjí. Výstup prvního zesilovače £ je spojen se vstupem druhého zesilovače 6, jehož první výstup je

- 3 236 309 spojen se vstupem usměrňovače 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6. Druhý výstup druhého zesilovače 6 je spojen se třetím vstupem jednotky 8 výkonových spínačů, který je současně druhým vstupem prvního výkonového spínače 2· Ná první vstup prvního výkonového spínače 2» který je současně prvním vstupem jednotky 8 výkonových spínačů je připojen výstup první logické jednotky 2·

Výstup prvního výkonového spínače 2 J^e připojen ke vstupu druhého výkonového spínače 10, jehož první vstup, který je současně druhým vstupem jednotky 8 výkonových spínačů, je spojen s výstupem druhé logické jednotky 4. Výstup druhého výkonového spínače 10» který je současně výstupem jednotky 8 výkonových spínačů, je spojen se vstupem akčního členu 11. Výstup usměrňovače 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6 je připojen ke druhému vstupu prvního zesilovače 5 a/nebo čtvrtému vstupu kontrolního obvodu 2 a/nebo ke vstupu generátoru 1 impulsů.

V příkladném provedení bezpečnostního řídicího zařízení podle obr. 2 generátor 1 impulsů^vým výstupem spojen s třetím vstupem kontrolního obvodu 2, k jehož prvním vstupům jsou připojeny výstup první logické jednotky 2> zatímco k jeho druhým vstupům jsou připojeny výstupy druhé logické jednotky 4₍ a k jeho výstupu je připojen první vstup prvního zesilovače 2* Výstup prvního zesilovače j? J ^e spojen se vstupem druhého zesilovače 6, jehož první výstup je spojen se vstupem usměrňovače 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6.

Druhý výstup druhého zesilovače 6 je spojen se třetím vstupem jednotky 8 výkonových spínačů, který je současně druhým vstupem prvního výkonového spínače 2 ^a druhým vstupem druhého výkonového spínače 10.

Na první vstup prvního výkonového spínače 2» který je současně prvním vstupem jednotky 8 výkonových spínačů, je připojen výstup první logické jednotky 2· První vstup druhého výkoncw-ého spínače 10, který je současně druhým vstupem jednotky 8 výkonových spínačů, je spojen s výstupem druhé logické jednotky 4. Výstup jednotky 8 výkonových spínačů, ke kterému jsou připojeny výstupy prvního výkonového spínače 2 ^a druhého výkonového spínače 10, je spojen se vstupem akčního čtenu 11. Výstup usměrňovače 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6 je připojen ke druhému vstupu prvního zesilovače 2 a/nebo čtvrtému vstupu kontrolního obvodu 2 a/nebo ke vstupu generátoru 1 impulsů.

- 4 236 309

V činnosti generátor 1 impulsů vysílá impulsy do kontrolního obvodu 2. Pokud nic nebrání chodu stroje a všechny obvody správně pracují, jsou signály první logické jednotky J a druhé logické jednotky 4 přivedené na kontrolní obvod 2 shodné a za tohoto stavu kontrolní obvod 2 propustí impulsy přivedené na jeho třetí vstup dále na první vstup prvního zesilovače 2· Po zesílená v prvním zesilovači a druhém zesilovači 6 jsou těmito impulsy buzeny první výkonový spínač 2. ^a druhý výkonový spínač 10, které ovládají akční člen 11. Zesílené impulsy jsou z prvního výstupu druhého zesilovače 6 usměrněny v usměrňovači 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6 a jsou použity jako napájení prvního zesilovače 2· Usměrňovač 7_ výstupních impulsů druhého zesilovače 6 je opatřen akumulátorem energie s danou vybíjecí časovou konstantou.

Dojde-li k poruše, objeví se na vstupech kontrolního obvodu 2 rozdílné signály z první logické jednotky 2 ^a druhé logické jednotky 4, a tím dojde k zablokování kontrolního obvodu 2, který nepropustí impulsy z generátoru 1 impulsů na vstup prvního zesilovače 2 a současně zanikne impulsní buzení prvního výkonového spínače 2 ^a druhého výkonového spínače 10, které ovládacími signály první logické jednotky 2 ^a druhé logické jednotky 4 nelze nadále spustit. Takto dojde k okamžitému vypnutí akčního členu 11. Trvá-li porucha déle, než je vybíjecí Časová konstanta usměrňovače 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6, dojde k výpadku prvního zesilovače _jía/nebo kontrolního obvodu 2 a/nebo generátoru 1_ impulsů, poněvadž se zánikem impulsů na vstupu prvního zesilovače 2 přestávají být první zesilovač 2 a/nebo kontrolní obvod 2 a/nebo generátor 1 impulsů napájeny výstupními impulsy druhého zesilovače 6 usměrněnými usměrňovačem 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6. Vybíjecí časová konstanta přitom kompenzuje nedokonalý souběh kontaktů spínacích prvků, řídicích signálů a podobně.

Je-li porucha trvalého rázu, nelze spustit dále první výkonový spínač 2 ani- druhý výkonový spínač 10_y i když dojde k obnovení souběhu signálu, a tím je trvale blokováno ovládání akčního členu 11 a není možné pokračovat v nebezpečném pohybu stroje a nelze stroj ani znovu spustit do odstranění poruchy zařízení. Při poruše

- 5 236 309 kontrolního obvodu 2, prvního zesilovače J5, druhého zesilovače 6, případně usměrňovače 2 výstupních impulsů druhého zesilovače 6, dojde rovněž k zamezení průchodu impulsů na první výkonový spínač <? případně na druhý výkonový spínač 10,a tím k výpadku jejich buzení. Akční člen 11 nelze oVládat v tomto zapojení ani při poruše prvního výkonového spínače či druhého výkonového spínače 10, poněvadž oba pracují v impulsním režimu a při poruše některého z nich dojde k zániku napětí na jejich výstupech.

Bezpečnostní řídicí zařízení podle vynálezu je možné využít ve všdch řídicích systémech strojů, na něž jsou kladeny mimořádné nároky z hlediska bezpečnosti provozu, jako' jsou například lisy, buchaiy, kovací jednotky - a v ochranných systémech strojů s přísluš nými bezpečnostními požadavky, jako jsou na příklad bezkontaktní ochranné systémy.

Claims (3)

1. Bezpečnostní řídicí systém, vyznačující se tím, že jeho první logická jednotka (3) je svými výstupy připojena na první vstupy kontrolního obvodu (2) a první vstup jednotky (8) výkonových spínačů, jeho druhá logická jednotka (4) je svými výstupy připojena na druhé vstupy kontrolního obvodu (2) a na druhý vstup jednotky (8) výkonových spínačů, kontrolní obvod (2)je spojen svým :třetím vstupem s výstupem generátoru (l) impulsů a svým výstupem s prvním vstupem prvního zesilovače (5), s jehož výstupem je spojen vstup druhého zesilovače (6), který je spojen svým prvním výstupem se vstupem usměrňovače (7) výstupních impulsů druhého zesilovače (6) a svým druhým výstupem se třetím vstupem jednotky (8) výkonových spínačů, jejíž výstupy jsou spojeny se vstupy alespoň jddnoho akčního členu (ll), přičemž výstup usměrňovače (7)· výstupních impulsů druhého zesilovače (6) je spojen s druhým vstupem prvního zesilovače (5) a/nebo se čtvrtým vstupem kontrolního obvodu (2) a/nebo se vstupem generátoru (l) impulsů.

2. Bezpečnostní řídicí systém podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vstup jednotky (8) výkonových spínačů je připojen k prvnímu vstupu prvního výkonového spínače (9), jehož výstup je spojen s druhým vstupem druhého výkonového spínače (lO), druhý vstup jednotky (8) výkonových spínačů je připojen k prvnímu vstupu druhého výkonového spínače (lO) , druhý vstup jednotky (8) výkonových spínačů je připojen k prvnímu vstupu druhého výkonového spínače (lO) a výstup jednotky (8) výkonových spínačů je spojen s výstupem druhého výkonového spínače (lO).

3. Bezpečnostní řídicí systém podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vstup jednotky (8) výkonových spínačů je spojen s prvním vstupem prvního výkonového spínače (9), druhý vstup jednotky (8) výkonových spínačů je spojen s prvním vstupem druhého výkonového spínače (lO), třetí vstup jednotky (8) výkonových spínačů je spojen s druhým vstupem prvního výkonového spínače (9) as druhým

- 7 236 309 vstupem druhého výkonového spínače (lO) a výstup jednotky (8) výkonových spínačů je spojen s výstupem prvního výkonového spí nače (9) a s výstupem druhého výkonového spínače (lO).