DE102007056519A1 - Auswerteeinheit und Sicherheitsschaltgerät - Google Patents

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Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Auswerteeinheit, insbesondere zur Realisierung eines Sicherheitsschaltgeräts, mit wenigstens einem ersten Eingang (2) und einem zweiten Eingang (3), mit wenigstens einem ersten Ausgang (4) und einem zweiten Ausgang (5) sowie mit wenigstens einer Signalverarbeitungseinheit (6), wobei die Signalverarbeitungseinheit (6) mit dem ersten Eingang (2), dem zweiten Eingang (3), dem ersten Ausgang (4) und dem zweiten Ausgang (5) verbunden ist, und wobei - über eine externe Beschaltung (7) - der erste Ausgang (4) - zumindest zeitweilig - mit dem ersten Eingang (2) und/oder dem zweiten Eingang (3) verbindbar ist und/oder der zweite Ausgang (5) - zumindest zeitweilig - mit dem zweiten Eingang (3) und/oder dem ersten Eingang (2) verbindbar ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Auswerteeinheiten universeller einsetzbar zu machen. Die aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Signalverarbeitungseinheit (6) zwei voneinander unterscheidbare Ausgangssignale (8, 9) erzeugt, die Signalverarbeitungseinheit (6) das erste Ausgangssignal (8) über den ersten Ausgang (4) und/oder das zweite Ausgangssignal (9) über den zweiten Ausgang (5) ausgibt und die Signalverarbeitungseinheit (6) durch Auswertung der - zumindest zeitweilig - an dem ersten Eingang (2) und/oder dem zweiten Eingang (3) anliegenden Eingangssignale (10, 11) erkennt, welcher Eingang (2, 3) mit welchem Ausgang (4, 5) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Auswerteeinheit, insbesondere zur Realisierung eines Sicherheitsschaltgeräts, mit wenigstens einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang, mit wenigstens einem ersten Ausgang und einem zweiten Ausgang sowie mit wenigstens einer Signalverarbeitungseinheit, wobei die Signalverarbeitungseinheit mit dem ersten Eingang, dem zweiten Eingang, dem ersten Ausgang und dem zweiten Ausgang verbunden ist und wobei – über eine externe Beschaltung – der erste Ausgang – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Eingang und/oder dem zweiten Eingang verbindbar ist und/oder der zweite Ausgang – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Eingang und/oder dem ersten Eingang verbindbar ist. Die Erfindung betrifft ferner auch ein Sicherheitsschaltgerät, das eine zuvor beschriebene Auswerteeinheit und ein Leistungselement umfaßt, wobei das Leistungselement von der Auswerteeinheit betätigbar ist.
  • Auswerteeinheiten und Sicherheitsschaltgeräte der in Rede stehenden Art sind seit längerem bekannt und werden in der Sicherheitstechnik – also den sicheren Betrieb von insbesondere elektrischen Maschinen bzw. nicht elektrischen Maschinen mit elektrischen Steuerungen betreffend – verwendet. Eine Auswerteeinheit dient der Verarbeitung von Signalen, die von einem oder mehreren Signalgebern stammen, wie z. B. Not-Aus-Tastern, Seilzugschaltern, Magnetschaltern, Positionsschaltern oder anderen signalgebenden Elementen. In der Auswerteeinheit werden diese von einer externen Beschaltung – Signalgebern – stammenden Signale nach sicherheitstechnischen Vorschriften erfaßt und verarbeitet, wobei die Auswerteeinheiten üblicherweise nicht nur fehlerfreie Signalvorgaben der Signalgeber aus der externen Beschaltung verarbeiten können, sondern auch Fehlersituationen in der externen Beschaltung erkennen können, wie z. B. Querschlüsse zwischen mehreren Signalgebern oder unbeabsichtigte Erdungen.
  • Als Reaktion auf die aus der externen Beschaltung stammenden Signalen führen die in Rede stehenden Auswerteeinheiten bestimmte sicherheitsrelevante Aktionen durch, die meist das sichere Abschalten bzw. Herunterfahren der überwachten Maschinen und Maschinenteile zum Ziel haben; dies geschieht insbesondere durch indirekte Ansteuerung von Antrieben jeglicher Art bzw. indirekte Ansteuerung von Aktoren über fern ausgelöste Schalter, die üblicherweise als Schütze bezeichnet werden.
  • Je nach Anwendungsfall sind die Auswerteeinheiten von Sicherheitsgeraten unterschiedlich ausgebildet, sowohl von der Anzahl und der Art der Eingänge und Ausgänge der Auswerteeinheit her als auch bezüglich der Funktionalität einer üblicherweise von den Auswerteeinheiten umfaßten Signalverarbeitungseinheit. Sicherheitsgeräte mit Auswerteeinheiten zur Überwachung einer Not-Aus-Beschaltung bzw. zur Überwachung von trennenden Schutzeinrichtungen weisen beispielsweise im Stand der Technik Eingänge und Ausgänge auf, die je Not-Aus-Schalter extern mit zwei Öffner-Kontakten beschaltet werden müssen (z. B. UE 23-2 MF, Sicherheitsschaltgerät der SICK AG). Ferner sind Sicherheitsgeräte zur Realisierung des sogenannten Zweihandbetriebs bekannt (z. B. UE 42-2 HD, Sicherheitsschaltgerät für Zweihandbetrieb der SICK AG), wobei die Zweihandsteuerungen den Anforderungen der europäischen Norm EN 574, Typ III C genügen müssen. Bei derartigen Auswerteeinheiten sind als Signalgeber zwei Stellteile mit jeweils zwei Schaltern erforderlich, die üblicherweise als Schließer/Öffner-Kombination ausgeführt sind; insgesamt sind also zur externen Beschaltung einer Auswerteeinheit für den Zweihandbetrieb vier Schalter notwendig.
  • Nachteilig bei den bekannten Auswerteeinheiten ist, daß auch für sehr ähnliche sicherheitstechnische Aufgaben unterschiedliche Schaltgeräte mit unterschiedlichen Auswerteeinheiten verwendet werden müssen, was zu einer vergleichsweise aufwendigen – weil stark diversifizierten – Entwicklung, Produktion, Lagerhaltung und Installation führt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den aufgezeigten Nachteil bei Auswerteeinheiten, insbesondere bei Auswerteeinheiten zur Realisierung eines Sicherheitsschaltgeräts und bei Sicherheitsschaltgeräten – zumindest teilweise – zu vermeiden.
  • Die aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen bei der in Rede stehenden Auswerteeinheit, insbesondere zur Realisierung eines Sicherheitsschaltgeräts, dadurch gelöst, daß die Signalverarbeitungseinheit zwei voneinander unterscheidbare Ausgangssignale erzeugt, die Signalverarbeitungseinheit das erste Ausgangssignal über den ersten Ausgang und/oder das zweite Ausgangssignal über den zweiten Ausgang ausgibt und die Signalverarbeitungseinheit durch Auswertung der – zumindest zeitweilig – an dem ersten Eingang und/oder dem zweiten Eingang anliegenden Eingangssignale erkennt, welcher Eingang mit welchem Ausgang verbunden ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Auswerteeinheit, insbesondere durch die Erzeugung von zwei voneinander unterscheidbaren Ausgangssignalen, die über den ersten und zweiten Ausgang der Auswerteeinheit ausgegeben werden und mit denen die externe Beschaltung beaufschlagt wird und durch das Rücklesen dieser Signale über den ersten und zweiten Eingang der Auswerteeinheit kann die Signalverarbeitungseinheit auf die Art der externen Beschaltung der Auswerteeinheit schließen, wodurch es möglich ist, eine einzige Auswerteeinheit bzw. ein einziges Sicherheitsschaltgerät zur Lösung verschiedener sicherheitstechnischer Aufgaben zu verwenden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit arbeitet die Signalverarbeitungseinheit in unterschiedlichen Betriebsmodi in Abhängigkeit von der von der Signalverarbeitungseinheit erkannten externen Beschaltung zwischen dem ersten Eingang, dem zweiten Eingang und dem ersten Ausgang und dem zweiten Ausgang. Besonders bevorzugt sind in einer einzigen Auswerteeinheit der Betriebsmodus "Not-Aus" und der Betriebsmodus "Zweihand" realisiert.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit wird der Betriebsmodus "Not-Aus" dadurch definiert und erkannt, daß der erste Eingang über die externe Beschaltung – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Ausgang verbindbar ist und der zweite Eingang über die externe Beschaltung – zumindest zeitweilig mit dem zweiten Ausgang der Auswerteeinheit verbindbar ist. Die Formulierung, daß ein Eingang über die externe Beschaltung – zumindest zeitweilig – mit einem Ausgang der Auswerteeinheit verbindbar ist, deutet an, daß eine solche Verbindung von Eingang und Ausgang mit Hilfe der bekannten Schalter hergestellt wird, die der Signalgeber – hier also der Not-Aus-Schalter – umfaßt. Im Falle des Betriebsmodus "Not-Aus" sind dies üblicherweise zwei als Öffner ausgebildete Schal ter, d. h., daß der erste Eingang über die externe Beschaltung im Ruhezustand mit dem ersten Eingang dauerhaft verbunden ist, genauso wie der zweite Eingang über die externe Beschaltung mit dem zweiten Ausgang im Ruhezustand verbunden ist. Erst im Betätigungszustand des Not-Aus-Schalters werden diese Kontakte geöffnet.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit ist der Betriebsmodus "Zweihand" dadurch definiert, daß der erste Eingang über die externe Beschaltung – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Ausgang verbindbar ist und/oder der zweite Eingang über die externe Beschaltung – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Ausgang verbindbar ist.
  • Abgesehen davon, daß die erfindungsgemäße Auswerteeinheit aufgrund einer definierten externen Beschaltung in der Lage ist, automatisch den geforderten Betriebsmodus zu erkennen, ist die zuletzt genannte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit – Zweihandbetrieb – noch unter einem anderen Gesichtspunkt außerordentlich bemerkenswert: Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Auswerteeinheiten, die alleine die Funktionalität einer Zweihandschaltung realisieren und insgesamt vier Schalter benötigen, dieselbe Funktionalität unter Erfüllung derselben Normen für den Zweihandbetrieb, insbesondere der europäischen Norm EN 574, erfindungsgemäß unter Verwendung von lediglich zwei Schaltern realisiert werden kann. Die erfindungsgemäße Auswerteeinheit bietet also nicht nur den Vorteil, daß mit nur einer Auswerteeinheit verschiedene Sicherheitsfunktionalitäten – z. B. "Not-Aus" und "Zweihandbetrieb" – realisiert werden können und damit insbesondere eine vereinfachte Fertigung, Lagerhaltung und Installation möglich ist, sondern die erfindungsgemäße Auswerteeinheit bietet auch ein erhebliches Einsparpotential hinsichtlich der externen Beschaltung zur Umsetzung des Betriebsmodus "Zweihand".
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Signalverarbeitungseinheit eine erste Steuereinheit, die mit dem ersten Eingang, dem zweiten Eingang und dem ersten Ausgang verbunden ist, und eine zweite Steuereinheit, die mit dem ersten Eingang, dem zweiten Eingang und dem zweiten Ausgang verbunden ist, umfaßt und wobei die erste Steuereinheit und die zweite Steuereinheit miteinander in Verbindung stehen, was insbesondere dem Zweck der Synchronisation der ersten Steuereinheit und der zweiten Steuereinheit dient. Eine solche Synchronisation ist dann notwendig, wenn die von der Signalverarbeitungseinheit erzeugten, voneinander unterscheidbaren Ausgangssignale sich durch einen zeitlichen Versatz voneinander unterscheiden, was eine gemeinsame Zeitbasis der ersten Steuereinheit und der zweiten Steuereinheit – also eine Synchronisation beider Steuereinheiten – erforderlich macht. Anhand des zeitlichen Versatzes der unterscheidbaren Ausgangssignale ist dann für die Signalverarbeitungseinheit erkennbar, ob das über den ersten Ausgang ausgegebene erste Ausgangssignal über den ersten Eingang oder über den zweiten Eingang zurückgelesen wird und ob das über den zweiten Ausgang ausgegebene zweite Ausgangssignal über den ersten Eingang oder über den zweiten Eingang der Auswerteeinheit zurückgelesen wird. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal Rechtecksignale, die mit gleicher Frequenz, aber phasenverschoben zueinander erzeugt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit werden die an dem ersten Eingang und/oder an dem zweiten Eingang anliegenden Eingangssignale von der Signalverarbeitungseinheit dahingehend ausgewertet, ob es sich um Mischsignale des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals handelt. Dies ist insbesondere zur Erkennung von Fehlern und Betriebsstörungen wichtig, wie z. B. der Erkennung eines Querschlusses zwischen den Anschlüssen der Auswerteeinheit. Bei der Auswertung wird insbesondere geprüft, ob die Eingangssignale Summen- oder Differenzsignale des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals sind, wobei es sich bei Summen- oder Differenzsignalen selbstverständlich nicht nur um Summen- oder Differenzsignale im arithmetischen Sinne – arithmetische Summe oder Differenz von Signalpegeln – handelt, sondern es sich insbesondere und vor allem auch um logische Summen- oder Differenzsignale des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals handeln kann, also um eine logische Und- bzw. Oder-Verknüpfung dieser Signale.
  • Die eingangs aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß ferner auch bei einem in Rede stehenden Sicherheitsschaltgerät zunächst und im wesentlichen da durch gelöst, daß die verwendete Auswerteeinheit die zuvor erläuterten Merkmale einer Auswerteeinheit gemäß der ersten Lehre der Erfindung aufweist, wodurch auch bei dem Sicherheitsschaltgerät die durch die Auswerteeinheit bewirkten Vorteile realisiert sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Sicherheitsschaltgerät wenigstens zwei Leistungselemente auf, die in Serie geschaltet sind, wodurch bekannte Sicherheitsschaltungen realisierbar sind.
  • Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Auswerteeinheit und das erfindungsgemäße Sicherheitsschaltgerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit mit externer Beschaltung,
  • 2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Betriebsmodus "Not-Aus",
  • 3 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Betriebsmodus "Zwei-hand",
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit mit detaillierte Darstellung der Signalverarbeitungseinheit,
  • 5 ein von der Signalverarbeitungseinheit der Auswerteeinheit nach
  • 4 erzeugtes erstes Ausgangssignal und zweites Ausgangssignal,
  • 6 ein von der Signalverarbeitungseinheit der Auswerteeinheit nach
  • 4 erzeugtes erstes Ausgangssignal und zweites Ausgangssignal sowie ein im Fehlerfall erzeugtes erstes Eingangssignal und
  • 7 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit mit externer Beschaltung und weiteren Ausgängen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Übersicht anhand eines Ausführungsbeispiels die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit 1 mit einem ersten Eingang 2 und einem zweiten Eingang 3 sowie mit einem ersten Ausgang 4 und einem zweiten Ausgang 5. Die Auswerteeinheit 1 umfaßt darüber hinaus eine Signalverarbeitungseinheit 6, die mit dem ersten Eingang 2, dem zweiten Eingang 3, dem ersten Ausgang 4 und dem zweiten Ausgang 5 verbunden ist. Der erste Ausgang 4 ist – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Eingang 2 und/oder dem zweiten Eingang 3 verbindbar und/oder der zweite Ausgang 5 ist – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Eingang 3 und/oder dem ersten Eingang 2 verbindbar, wobei diese möglichen Verbindungen über eine externe Beschaltung 7 realisiert werden können, die üblicherweise Signalgeber, wie z. B. diverse Schalter, umfaßt.
  • Die in den 1 bis 4 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit 1 zeichnen sich jeweils dadurch aus, daß die Signalverarbeitungseinheit 6 zwei voneinander unterscheidbare Ausgangssignale 8, 9 erzeugt, das erste Ausgangssignal 8 über den ersten Ausgang 4 und/oder das zweite Ausgangssignal 9 über den zweiten Ausgang 5 ausgibt und durch Auswertung der – zumindest zeitweilig – an dem ersten Eingang 2 und/oder dem zweiten Eingang 3 anliegenden Eingangssignale 10, 11 erkennt, welcher Eingang 2, 3 mit welchem Ausgang 4, 5 verbunden ist. Im fehlerfreien Fall entspricht das erste Eingangssignal 10 entweder dem ersten Ausgangssignal 8 oder dem zweiten Ausgangssignal 9, und sinngemäß entspricht das zweite Eingangssignal 11 entweder dem zweiten Ausgangssignal 9 oder dem ersten Ausgangssignal 8. Die Auswerteeinheit 1 kann also automatisch anhand der ausgegebenen unterscheidbaren Ausgangssignale 8, 9 und anhand der über die Eingänge 2, 3 rückgelesenen Eingangssignale 10, 11 erkennen, wie die externe Beschaltung 7 beschaffen ist.
  • In den in den 1 bis 4 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen arbeitet die Signalverarbeitungseinheit 6 in unterschiedlichen Betriebsmodi in Abhängigkeit von der von der Signalverarbeitungseinheit 6 erkannten externen Be schaltung 7 zwischen dem ersten Eingang 2, dem zweiten Eingang 3, dem ersten Ausgang 4 und dem zweiten Ausgang 5 der Auswerteeinheit 1; in den dargestellten Ausführungsbeispielen werden die Betriebsmodi "Not-Aus" und "Zweihand" unterschieden.
  • Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel verdeutlich, daß der Betriebsmodus "Not-Aus" genau dann vorliegt, wenn der erste Eingang 2 über die externe Beschaltung 7 – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Ausgang 4 verbindbar ist und/oder der zweite Eingang 3 über die externe Beschaltung 7 – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Ausgang 5 verbindbar ist. Die beschriebene zeitweilige Verbindung liegt im unbetätigten Zustand des dargestellten Not-Aus-Schalters vor, der mit als Öffner ausgestalteten Kontakten verbunden ist. Im unbetätigten Zustand des Not-Aus-Schalters entspricht das über den ersten Eingang 2 eingelesene Eingangssignal 10 dem über den ersten Ausgang 4 ausgegebenen Ausgangssignal 8, und das über den zweiten Eingang 3 rückgelesene Eingangssignal 11 entspricht dem über den zweiten Ausgang 5 ausgegebenen Ausgangssignal 9.
  • 3 zeigt die externe Beschaltung 7, die den Betriebsmodus "Zweihand" definiert. Der Betriebsmodus "Zweihand" liegt vor, wenn der erste Eingang 2 über die externe Beschaltung 7 – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Ausgang 5 verbindbar ist und/oder der zweite Eingang 3 über die externe Beschaltung 7 – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Ausgang 4 verbindbar ist. Da das erste Ausgangssignal 8 und das zweite Ausgangssignal 9 voneinander unterscheidbar sind, ist es für die Auswerteeinheit 1 bzw. für die Signalverarbeitungseinheit 6 ohne weiteres feststellbar, wie die externe Beschaltung 7 ausgestaltet ist, womit für die Auswerteeinheit 1 auch ohne weiteres unterscheidbar ist, in welchem Betriebsmodus sie betrieben wird bzw. zu betreiben ist. Dabei ist nicht alleine beachtlich, daß eine einzige Auswerteeinheit 1 ganz unterschiedliche Sicherheitsgeräte-Funktionalitäten – "Not-Aus" und "Zwei-hand" – realisieren kann, sondern es ist überdies beachtlich, daß die erfindungsgemäße und in 3 dargestellte Auswerteeinheit mit lediglich zwei Schaltern in der externen Beschaltung 7 einen vorschriftsgemäßen Zweihandbetrieb realisieren kann; dies wird später anhand von 7 beschrieben.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 zeigt den internen Aufbau der Signalverarbeitungseinheit 6, die eine erste Steuereinheit 12 – verbunden mit dem ersten Eingang 2, dem zweiten Eingang 3 und dem ersten Ausgang 4 – und eine zweite Steuereinheit 13 – verbunden mit dem ersten Eingang 2, dem zweiten Eingang 3 und dem zweiten Ausgang 5 – umfaßt. Die erste Steuereinheit 12 und die zweite Steuereinheit 13 stehen über einen Datenkanal 14 miteinander in Verbindung, der insbesondere dem Zweck der Synchronisation der ersten Steuereinheit 12 und der zweiten Steuereinheit 13 dient. Über den Datenkanal 14 müssen nicht zwangsläufig umfassendere Datenmengen übertragen werden, vielmehr kann der Datenkanal 14 auch lediglich in einer bidirektionalen Signalleitung bestehen, über die insbesondere Interrupts der ersten Steuereinheit 12 und/oder der zweiten Steuereinheit 13 ausgelöst werden können.
  • Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4 und 7 sind das erste Ausgangssignal 8 und das zweite Ausgangssignal 9 Rechtecksignale, die mit gleicher Frequenz, aber phasenverschoben zueinander erzeugt werden, was in 5 skizziert ist. Die Ausgangssignale 8 und 9 können folglich voneinander unterscheidbar sein, obwohl sie die gleiche Form aufweisen, wobei das Unterscheidungsmerkmale der zeitliche Versatz der Ausgangssignale 8, 9 zueinander ist.
  • Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4 und 7 werden die an dem ersten Eingang 2 und/oder an dem zweiten Eingang 3 anliegenden Eingangssignale 10, 11 von der Signalverarbeitungseinheit 6 dahingehend ausgewertet, ob es sich um Mischsignale des ersten Ausgangssignals 8 und des zweiten Ausgangssignals 9 handelt. Bei dem Mischsignal handelt es sich vorliegend um das Summensignal des ersten Ausgangssignals 8 und des zweiten Ausgangssignals 9, worunter die logische Und-Verknüpfung der Eingangssignale 8 und 9 zu verstehen ist, was in 6 dargestellt ist. Anhand der dargestellten Untersuchung der Eingangssignale 10, 11 sind neben den normalen Betriebszuständen auch Fehlerzustände erkennbar, im Beispiel gemäß 6 ein Querschluß in der externen Beschaltung 7 zwischen den Eingängen 2, 3 und/oder den Ausgängen 4, 5.
  • Das Ausführungsbeispiel in 7 zeigt, daß die Signalverarbeitungseinheit 6 Steuersignale über weitere Ausgänge 15, 16 ausgibt, wobei im vorliegenden Fall die über die weiteren Ausgänge 15, 16 ausgegebenen Steuersignale jeweils ein Schütz 17, 18 ansteuern, über das jeweils indirekt ein nicht dargestelltes Leistungselement in den angedeuteten Lastkreisen geschaltet werden kann. Die Auswerteeinheit und die Leistungselemente bilden zusammen einen Sicherheitsschalter, wenn sie zusammen in einem gemeinsamen – nicht dargestellten – Gehäuse angeordnet sind.
  • Mit der in den 1 bis 4 und 7 dargestellten Auswerteeinheit und dem in 7 dargestellten Sicherheitsschalterlassen sich ohne weiteres Zweihandschaltungen in Einklang mit den Forderungen der Europa-Norm EM 574: 1996 Typ III C realisieren. Die in den Figuren jeweils dargestellte Auswerteeinheit 1 bzw. die Signalverarbeitungseinheit 6 ist jeweils so ausgestaltet, daß im Betriebsmodus "Zweihand" der Bediener beide – in 3 dargestellten – Schalter während des gleichen Zeitabschnitts betätigen muß, um die Zweihandschaltung zu aktivieren bzw. ein Ausgangssignal über einen der weiteren Ausgänge 15, 16 auszugeben. Dabei ist die Aktivierung der Zweihandschaltung unabhängig von dem zeitlichen Versatz zwischen dem Auslösen jedes der beiden Eingangssignale 10, 11. Ein Ausgangssignal wird über die weiteren Ausgänge 15, 16 erst dann ausgegeben, wenn beide Schalter geschlossen sind.
  • Die Auswerteeinheit 1 bzw. die Signalverarbeitungseinheit 6 ist ferner so ausgestaltet, daß die Eingangssignale 10, 11 nur zusammen Steuersignale über die weiteren Ausgänge 15, 16 der Auswerteeinheit erzeugen und aufrechterhalten, und zwar nur solange, wie beide Eingangssignale 10, 11 an den Eingängen 2, 3 anliegen. Die Auswerteeinheit 1 bzw. die Signalverarbeitungseinheit 6 schaltet die Steuersignale über die weiteren Ausgänge 15, 16 ab, sobald ein Schalter der Zweihandschaltung in der externen Beschaltung 7 öffnet. Die Auswerteeinheit 1 bzw. die Signalverarbeitungseinheit 6 ist ferner so ausgestaltet, daß im Zweihandbetrieb das Loslassen einer der beiden Schalter der Zweihandschaltung innerhalb der externen Beschaltung 7 die Beendigung der Ausgabe der Steuersignale über die weiteren Ausgängen 15, 16 der Auswerteeinheit 1 einleitet. Aufgrund der Unterscheidbarkeit der Ausgangssignale 8, 9 und der daraus resultierenden Unterscheidbarkeit der Eingangssignale 10, 11 ist auch der zeitliche Versatz zwischen der Betätigung der beiden Stellteile in der externen Beschaltung 7 im Zweihandbetrieb feststellbar, so daß normgemäß entschieden werden kann, ob die Stellteile zeitgleich im Sinne der angesprochenen Norm für den Zweihandbetrieb betätigt worden sind oder nicht.

Claims (11)

  1. Auswerteeinheit, insbesondere zur Realisierung eines Sicherheitsschaltgeräts, mit wenigstens einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang, mit wenigstens einem ersten Ausgang und einem zweiten zweiten Ausgang sowie mit wenigstens einer Signalverarbeitungseinheit, wobei die Signalverarbeitungseinheit mit dem ersten Eingang, dem zweiten Eingang, dem ersten Ausgang und dem zweiten Ausgang verbunden ist, und wobei -über eine externe Beschaltung – der erste Ausgang – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Eingang und/oder dem zweiten Eingang verbindbar ist und/oder der zweite Ausgang – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Eingang und/oder dem ersten Eingang verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (6) zwei voneinander unterscheidbare Ausgangssignale (8, 9) erzeugt, die Signalverarbeitungseinheit (6) das erste Ausgangssignal (8) über den ersten Ausgang (4) und/oder das zweite Ausgangssignal (9) über den zweiten Ausgang (5) ausgibt und die Signalverarbeitungseinheit (6) durch Auswertung der – zumindest zeitweilig – an dem ersten Eingang (2) und/oder dem zweiten Eingang (3) anliegenden Eingangssignale (10, 11) erkennt, welcher Eingang (2, 3) mit welchem Ausgang (4, 5) verbunden ist.
  2. Auswerteeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der von der Signalverarbeitungseinheit (6) erkannten externen Beschaltung (7) zwischen dem ersten Eingang (2), dem zweiten Eingang (3) und dem ersten Ausgang (4) und dem zweiten Ausgang (5) die Signalverarbeitungseinheit (6) in unterschiedlichen Betriebsmodi arbeitet, insbesondere im Betriebsmodus "Not-Aus" oder im Betriebsmodus "Zweihand".
  3. Auswerteeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsmodus "Not-Aus" dann vorliegt, wenn der erste Eingang (2) über die externe Beschaltung (7) – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Ausgang (4) verbindbar ist und/oder der zweite Eingang 3 über die externe Beschaltung (7) – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Ausgang (5) verbindbar ist.
  4. Auswerteeinheit nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsmodus "Zweihand" dann vorliegt, wenn der erste Eingang (2) über die externe Beschaltung (7) – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Ausgang (5) verbindbar ist und/oder der zweite Eingang (3) über die externe Beschaltung (7) – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Ausgang (4) verbindbar ist.
  5. Auswerteeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (6) eine erste Steuereinheit (12) – verbunden mit dem ersten Eingang (2), dem zweiten Eingang (3) und dem ersten Ausgang (4) – und eine zweite Steuereinheit (13) – verbunden mit dem ersten Eingang (2), dem zweiten Eingang (3) und dem zweiten Ausgang (5) – umfaßt und die erste Steuereinheit (12) und die zweite Steuereinheit (13), insbesondere zum Zweck der Synchronisation, über einen Datenkanal (14) miteinander in Verbindung stehen.
  6. Auswerteeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ausgangssignal (8) und das zweite Ausgangssignal (9) Rechtecksignale sind, die mit gleicher Frequenz und phasenverschoben zueinander erzeugt werden.
  7. Auswerteeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem ersten Eingang (2) und/oder an dem zweiten Eingang (3) anliegenden Eingangssignale (10, 11) – insbesondere zur Fehlererkennung – von der Signalverarbeitungseinheit (6) dahingehend ausgewertet werden, ob es sich um Mischsignale – insbesondere Summen- oder Differenzsignale – des ersten Ausgangssignals (8) und des zweiten Ausgangssignals (9) handelt.
  8. Auswerteeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit bzw. die Signalverarbeitungseinheit (6) im Falle des Betriebsmodus "Zweihand" die relevanten Anforderungen der Europäischen Norm EN 574 "Sicherheit von Maschinen – Zweihandschaltungen Funktionelle Aspekte – Gestaltungsleitsätze" erfüllt.
  9. Auswerteeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinheit (6) Steuersignale über weitere Ausgänge (15, 16) ausgibt, insbesondere zur direkten und/oder indirekten Ansteuerung von Leistungselementen (Schütze, Aktoren).
  10. Sicherheitsschaltgerät mit einer Auswerteeinheit und mit wenigstens einem Leistungselement, wobei die Auswerteeinheit wenigstens einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang, wenigstens einem ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang sowie wenigstens eine Signalverarbeitungseinheit umfaßt, wobei die Signalverarbeitungseinheit mit dem ersten Eingang, dem zweiten Eingang, dem ersten Ausgang und dem zweiten Ausgang verbunden ist, und wobei – über eine externe Beschaltung – der erste Ausgang – zumindest zeitweilig – mit dem ersten Eingang und/oder dem zweiten Eingang verbindbar ist und/oder der zweite Ausgang – zumindest zeitweilig – mit dem zweiten Eingang und/oder dem ersten Eingang verbindbar ist und wobei die das Leistungselement von der Auswerteeinheit betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die Merkmale des Kennzeichnungsteils eines der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
  11. Sicherheitsschaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Leistungselemente in Serie geschaltet sind.
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