DE102010038456A1

DE102010038456A1 - Method for safety-related monitoring of switching position of e.g. switching device in industrial automatic control engineering, involves outputting safety-related error signal such that actuator is transferred to safety-related state

Info

Publication number: DE102010038456A1
Application number: DE102010038456A
Authority: DE
Inventors: Patrick Gehlen; Rainer Keil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2011-09-29

Abstract

The method involves contactlessly determining a switching position of a switching device (3) by an interface (4) of a functional module (2), and sending the determined switching position to an evaluation unit (1). A stored control signal is compared with the determined switching position. A safety-related error signal is outputted as error response by the evaluation unit when the switching position of the control signal does not match with the determined switching position such that an actuator (7) e.g. motor, attached to the switching device is transferred to a safety-related state. An independent claim is also included for a safety system for safety-related monitoring of a switching position of a switching device comprising a functional module mechanically connected with the switching device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur sicherheitsgerichteten Überwachung einer Schaltstellung eines Schaltgeräts.The invention relates to a device and a method for safety-related monitoring of a switching position of a switching device.

Im Bereich der sicherheitsgerichteten industriellen Automatisierungstechnik ist es essentiell, dass ein ausgegebenes Schaltsignal an ein Schaltgerät letztendlich auch von diesem Schaltgerät umgesetzt wird. Um hierbei die Anforderung der gültigen Normen und Vorschriften im Bereich von sicherheitsgerichteten Anwendungen zu erfüllen, ist eine sicherheitsgerichtete Überwachung der Schaltvorgänge eines Schaltgerätes (z. B. Leistungsschütz, Hilfsschutz, Leistungsschalter, Kompaktabzweig) erforderlich.In the field of safety-related industrial automation technology, it is essential that an output switching signal to a switching device is ultimately also implemented by this switching device. In order to meet the requirements of the applicable standards and regulations in the area of safety-related applications, safety-related monitoring of the switching operations of a switching device (eg contactor, auxiliary protection, circuit breaker, compact starter) is required.

Hilfsschütze sind Schütze für Steuer- und Hilfsstromkreise und dienen u. a. zur Steuerung, Signalgabe und Verriegelung von Schaltgeräten und Schaltanlagen.Contactors are contactors for control and auxiliary circuits and serve u. a. for control, signaling and interlocking of switching devices and switchgear.

Leistungsschalter (Motorschutzschalter) sind für den Schutz des Motors gegen Überlast und Kurzschluss in der Verdrahtung zuständig.Circuit-breakers (motor protection switches) are responsible for protecting the motor against overload and short-circuit in the wiring.

Ein Kompaktabzweig ist eine Kombination eines Leistungsschalters mit einem Schütz in einem Gerät.A compact starter is a combination of a circuit breaker with a contactor in one device.

Im Bereich der sicherheitsgerichteten industriellen Automatisierungstechnik ist üblicherweise an dem Schaltgerät ein Aktor angeschlossen. Dieser Aktor kann z. B. ein Motor oder eine Maschine sein. Mit Hilfe des Schaltgerätes kann der Aktor in einen sicheren sowie in einen unsicheren Zustand geschaltet werden. Ein unsicherer Zustand ist beispielsweise der laufende Betrieb des Aktors und ein sicherer Zustand ist beispielsweise ein abgeschalteter Aktor. Der Aktor kann somit z. B. über ein NOT-Halt Befehlsgerät, welches mit dem Schaltgerät über eine übergeordnete Steuerung verbunden ist, in einen sicheren Zustand geschalten werden. Hierbei ist es von einer enormen Bedeutung sicherzustellen, dass der an das Schaltgerät ausgegebene Schaltzustand letztendlich auch von dem Schaltgerät umgesetzt wird, da es ansonsten zu einer Gefährdung von Mensch oder Maschine kommen kann. Zur Überwachung der Schaltvorgänge des Schaltgerätes kommen heutzutage so genannte Spiegelkontakte oder zwangsgeführte Hilfskontakte zum Einsatz. Diese Spiegelkontakte oder zwangsgeführte Hilfskontakte werden in der Regel in Reihe geschaltet und bilden einen so genannten ”Rückführkreis”. Mit Hilfe einer mechanischen Koppelung der Spiegelkontakte oder zwangsgeführten Hilfskontakte mit dem Schaltgerät wird erkannt, ob das Schaltgerät eine Schaltstellenänderung herbeigeführt hat oder nicht. Auf diese Weise ist beispielsweise eine Fehlererkennung eines verschweißten Hauptstromkontaktes des Schaltgerätes möglich.In the field of safety-related industrial automation technology, an actuator is usually connected to the switching device. This actuator can z. B. be a motor or a machine. With the aid of the switching device, the actuator can be switched to a safe or an insecure state. An unsafe state is, for example, the ongoing operation of the actuator and a safe state is, for example, a disabled actuator. The actuator can thus z. B. via an emergency stop command device, which is connected to the switching device via a higher-level control, are switched to a safe state. In this case, it is of enormous importance to ensure that the switching state output to the switching device is ultimately also implemented by the switching device, since otherwise a hazard to man or machine can occur. To monitor the switching operations of the switching device nowadays so-called mirror contacts or positively driven auxiliary contacts are used. These mirror contacts or positively driven auxiliary contacts are usually connected in series and form a so-called "feedback loop". With the help of a mechanical coupling of the mirror contacts or forcibly guided auxiliary contacts with the switching device is detected whether the switching device has brought about a switching point change or not. In this way, for example, a fault detection of a welded main current contact of the switching device is possible.

Bei zwangsgeführten Kontakten und Spiegelkontakten handelt es sich um eine Kombination von Schließern und Öffnern, die so konstruiert sind, dass sie nicht gleichzeitig geschlossen sein können. Ein Spiegelkontakt ist ein mechanischer Kontakt, der den Schaltzustand des Schaltgerätes widerspiegelt (invertierter Schaltzustand des Schaltgerätes).Forcibly guided contacts and mirror contacts are a combination of normally open and normally closed contacts that are designed so that they can not be closed at the same time. A mirror contact is a mechanical contact that reflects the switching state of the switching device (inverted switching state of the switching device).

Bei der Verwendung eines Hilfsschützes wird üblicherweise von zwangsgeführten Kontaktelementen gesprochen, bei der Verwendung eines Leistungsschützes hingegen von Spiegelkontakten. Ein zwangsgeführter Kontakt oder Spiegelkontakt wird üblicherweise durch einen auf das Hilfsschütz oder Leistungsschütz montierten Hilfsschalter bzw. Funktionsmodul realisiert. Über das Schaltgerät werden Aktoren, wie beispielsweise Motoren, Heizungen, etc., geschaltet.When using an auxiliary contactor is usually spoken of positively driven contact elements, however, when using a power contactor of mirror contacts. A positively driven contact or mirror contact is usually realized by a mounted on the auxiliary contactor or contactor auxiliary switch or function module. About the switching device actuators, such as motors, heaters, etc., are switched.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei sicherheitsgerichteten Anwendungen innerhalb der industriellen Automatisierungstechnik mit einem Schaltgerät eine Alternative zur Überwachung des Schaltzustandes des Schaltgerätes mit Hilfe mechanisch zwangsgeführter Kontakte oder Spiegelkontakte zu finden.It is an object of the present invention in safety-related applications within the industrial automation technology with a switching device to find an alternative to monitoring the switching state of the switching device by means of mechanical force-guided contacts or mirror contacts.

Hierbei sollten insbesondere die Anforderungen an die gültigen Normen und Vorschriften im Bereich von sicherheitsgerichteten Anwendungen erfüllt werden.In particular, the requirements of the applicable standards and regulations in the field of safety-related applications should be fulfilled.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, d. h. durch ein Verfahren zur sicherheitsgerichteten Überwachung einer Schaltstellung eines Schaltgeräts, mit einer sicherheitsgerichteten Auswerteeinheit, einem Funktionsmodul und dem Schaltgerät, wobei das Funktionsmodul mit dem Schaltgerät mechanisch verbunden ist und über eine Schnittstelle mit dem Schaltgerät berührungslos die Schaltstellung des Schaltgeräts ermitteln kann und die Auswerteeinheit über eine Schnittstelle mit dem Funktionsmodul kommunizieren kann, mit folgenden Schritten:

a) Senden eines Ansteuersignals von der Auswerteeinheit an das Funktionsmodul, wobei das Ansteuersignal eine erwünschte Schaltstellung des Schaltgeräts angibt, und Hinterlegen des Ansteuersignals in einem vorzugsweise nicht flüchtigen Speicher der Auswerteeinheit,
b) daraufhin berührungsloses Ermitteln der Schaltstellung des Schaltgerätes mittels der Schnittstelle des Funktionsmoduls und Senden der Ermittelten Schaltstellung an die Auswerteeinheit durch das Funktionsmodul,
c) Vergleichen des hinterlegten Ansteuersignals mit der ermittelten Schaltstellung durch die Auswerteeinheit, und
d) sofern die Schaltstellung des Ansteuersignals nicht mit der Schaltstellung des ermittelten Signals übereinstimmt, Ausgeben eines sicherheitsgerichteten Fehlersignals als Fehlerreaktion durch die Auswerteeinheit, so dass ein an das Schaltgerät angeschlossener Aktor vorzugsweise automatisch in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden kann,

und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6, d. h. durch ein Sicherheitssystem zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes, mit einer sicherheitsgerichteten Auswerteeinheit, einem Funktionsmodul und dem Schaltgerät, wobei das Funktionsmodul mit dem Schaltgerät mechanisch verbunden ist und über eine Schnittstelle mit dem Schaltgerät berührungslos die Schaltstellung des Schaltgeräts ermitteln kann und die Auswerteeinheit über eine Schnittstelle mit dem Funktionsmodul kommunizieren kann, wobei das Funktionsmodul Funktionsmodulkommunikationsmittel zum Senden einer ermittelten Schaltstellung an die Auswerteeinheit aufweist, wobei die Auswerteeinheit umfasst:

– Auswerteeinheitkommunikationsmittel zum Senden eines Ansteuersignals an das Funktionsmodul, wobei das Ansteuersignal eine erwünschte Schaltstellung des Schaltgeräts angibt,
– einen vorzugsweise nicht flüchtigen Speicher zum Hinterlegen des Ansteuersignals,
– eine Verarbeitungseinheit mit welcher das hinterlegte Ansteuersignal mit der ermittelten Schaltstellung vergleichbar ist, und
– Ausgabemittel, mit welchem, sofern die Schaltstellung des Ansteuersignals nicht mit der Schaltstellung des zugehörigen ermittelten Signals übereinstimmen, ein sicherheitsgerichtetes Fehlersignal als Fehlerreaktion ausgebbar ist, so dass ein an das Schaltgerät angeschlossener Aktor vorzugsweise automatisch in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden kann.

This object is achieved by a method according to claim 1, ie by a method for safety-related monitoring of a switching position of a switching device, with a safety-related evaluation, a function module and the switching device, the function module is mechanically connected to the switching device and an interface with the switching device contactlessly determine the switching position of the switching device and the evaluation can communicate with the functional module via an interface, with the following steps:

a) sending a control signal from the evaluation unit to the functional module, wherein the control signal indicates a desired switching position of the switching device, and storing the control signal in a preferably non-volatile memory of the evaluation unit,
b) then contactless determination of the switching position of the switching device by means of the interface of the functional module and sending the determined switching position to the evaluation by the function module,
c) comparing the stored control signal with the determined switching position by the evaluation unit, and
d) if the switching position of the control signal does not coincide with the switching position of the detected signal, outputting a safety-related error signal as a fault reaction by the evaluation unit, so that an actuator connected to the switching device can preferably be automatically brought into a safety-oriented state,

and a device according to claim 6, ie by a safety system for safety-related monitoring of a switching position of a switching device, with a safety-oriented evaluation, a function module and the switching device, wherein the functional module is mechanically connected to the switching device and via an interface with the switching device contactless the switching position of Switching device can determine and the evaluation unit can communicate with the functional module via an interface, wherein the function module functional module communication means for sending a determined switching position to the evaluation unit, wherein the evaluation unit comprises:

Evaluation unit communication means for transmitting a drive signal to the function module, wherein the drive signal indicates a desired switching position of the switching device,
A preferably non-volatile memory for storing the drive signal,
- A processing unit with which the stored drive signal with the determined switching position is comparable, and
- Output means, with which, provided that the switching position of the drive signal does not coincide with the switching position of the associated detected signal, a safety-related error signal can be output as an error reaction, so that an actuator connected to the switching device can be preferably automatically brought into a safety-oriented state.

Vorteilhafte Weiterbildungen der genannten Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 und 7 bis 10 angegeben.Advantageous developments of the invention mentioned are given in the dependent claims 2 to 5 and 7 to 10.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur sicherheitsgerichteten Überwachung einer Schaltstellung eines Schaltgerätes ist das Funktionsmodul mit dem Schaltgerät mechanisch verbunden. Hierbei ist das Funktionsmodul mit dem Schaltgerät unmittelbar gekoppelt, z. B. über das Gehäuse. Diese Verbindung ist vorzugsweise lösbar ausgebildet, so dass das mechanische Verbinden durch einen Endanwender vorzunehmen ist, welcher beispielsweise das Funktionsmodul auf ein Schaltgerät steckt bzw. aufschnappt. Während dieses Vorgangs wird vorzugsweise die Schnittstelle zwischen dem Funktionsmodul und dem Schaltgerät ausgebildet, so dass das Funktionsmodul berührungslos die Schaltstellung des Schaltgerätes ermitteln kann. DE 10 2007 002 176 offenbart beispielsweise eine Vorrichtung mit Hilfe derer die Schaltstellung eines Schaltgeräts berührungslos ermittelt werden kann. Hierbei wird über einen bewegbaren Stößel des Schaltgerätes die Schaltstellung des Schaltgerätes erfasst. Das Erfassen der Schaltstellung bzw. der entsprechenden Stellung des Stößels wird über eine Sensoreinrichtung berührungslos detektiert. Das Detektieren kann beispielsweise optisch oder mittels eines Hallsensors erfolgen.In the method according to the invention for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device, the functional module is mechanically connected to the switching device. Here, the function module is directly coupled to the switching device, z. B. over the housing. This connection is preferably detachable, so that the mechanical connection is to be made by an end user who, for example, puts the functional module on a switching device or snaps it. During this process, the interface between the functional module and the switching device is preferably formed, so that the functional module can contactlessly determine the switching position of the switching device. DE 10 2007 002 176 For example, discloses a device by means of which the switching position of a switching device can be determined without contact. In this case, the switching position of the switching device is detected via a movable plunger of the switching device. The detection of the switching position or the corresponding position of the plunger is detected without contact via a sensor device. The detection can be done, for example, optically or by means of a Hall sensor.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird von der Auswerteeinheit ein Ansteuersignal an das Funktionsmodul gesandt. Dieses Ansteuersignal gibt eine erwünschte Schaltstellung des Schaltgeräts an. Das an das Funktionsmodul gesandte Ansteuersignal wird von der Auswerteeinheit in einem vorzugsweise nicht flüchtigen Speicher hinterlegt. Das Funktionsmodul, welches das Ansteuersignal empfängt, gibt dieses Signal an das Schaltgerät weiter und ermittelt daraufhin berührungslos die Schaltstellung des Schaltgeräts. Sofern das gesandte Ansteuersignal eine andere Schaltstellung aufweist als die bereits vorliegende Schaltstellung des Schaltgerätes kommt es zu einer Änderung der Schaltstellung des Schaltgerätes, ansonsten bleibt die vorliegende Schaltstellung aufrecht erhalten. Das Funktionsmodul ermittelt nach dem ”Weiterleiten” des Ansteuersignals an das Schaltgerät die vorliegende Schaltstellung des Schaltgeräts. Dieses Ermitteln erfolgt berührungslos, z. B. optisch oder mittels eines Hallsensors. Die ermittelte Schaltstellung des Schaltgeräts wird von dem Funktionsmodul an die Auswerteeinheit gesandt, so dass der Auswerteeinheit die vorliegende Schaltstellung des Schaltgeräts vorliegt. Die Auswerteeinheit vergleicht daraufhin das hinterlegte Ansteuersignal (welches an das Funktionsmodul gesandt wurde) mit der ermittelten Schaltstellung (welche von dem Funktionsmodul an die Auswerteeinheit gesandt wurde). Auf diese Weise kann die Auswerteeinheit überwachen, ob das ausgegebene Ansteuersignal letztendlich auch von dem Schaltgerät umgesetzt wurde oder nicht. Sofern die Schaltstellung des Ansteuersignals nicht mit der Schaltstellung des ermittelten Signals übereinstimmt, gibt die Auswerteeinheit ein sicherheitsgerichtetes Fehlersignal als Fehlerreaktion aus, so dass ein an das Schaltgerät angeschlossener Aktor vorzugsweise automatisch in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden kann.In the present method, a control signal is sent to the functional module by the evaluation unit. This drive signal indicates a desired switching position of the switching device. The control signal sent to the function module is stored by the evaluation unit in a preferably non-volatile memory. The function module, which receives the drive signal, passes this signal to the switching device and then determined without contact the switching position of the switching device. If the sent control signal has a different switching position than the already existing switching position of the switching device, there is a change in the switching position of the switching device, otherwise the present switching position is maintained. The function module determines after the "forwarding" of the control signal to the switching device, the present switching position of the switching device. This determination is done without contact, z. B. optically or by means of a Hall sensor. The determined switching position of the switching device is sent by the function module to the evaluation unit so that the evaluation unit has the present switching position of the switching device. The evaluation unit then compares the stored control signal (which was sent to the function module) with the determined switching position (which was sent from the function module to the evaluation unit). In this way, the evaluation unit can monitor whether the output drive signal was ultimately also converted by the switching device or not. If the switching position of the control signal does not coincide with the switching position of the detected signal, the evaluation unit outputs a safety-related error signal as an error reaction, so that an actuator connected to the switching device can preferably be automatically brought into a safety-oriented state.

Ein sicherheitsgerichteter Zustand eine Aktors ist beispielsweise ein Abschalten des Aktors. Als Fehlerreaktion erfolgt vorzugsweise ein redundantes Abschalten durch die Auswerteeinheit. Hierbei wird zunächst versucht, das ”normale” Schaltgerät in einen sicherheitsgerichteten Zustand zu bringen (z. B. Abschalten) und sofern keine Reaktion erfolgt, ein übergeordnetes Schaltgerät (Gruppenschütz), welches ebenso den Aktor schalten kann, in einen sicherheitsgerichteten Zustand zu bringen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei Versagen eines Schaltgerätes durch ein übergeordnetes Schaltgerät ebenso der sicherheitsgerichtete Zustand des Aktors herbeigeführt werden kann.A safety-related state of an actuator, for example, a shutdown of the actuator. As an error reaction is preferably a redundant shutdown by the evaluation. This first attempts to bring the "normal" switching device into a safety-related state (eg. Shutdown) and if no reaction takes place, a higher-level switching device (group contactor), which can also switch the actuator to bring in a safety-related state. In this way it can be ensured that in case of failure of a switching device by a higher-level switching device as well as the safety-related state of the actuator can be brought about.

Der Vorteil dieses Verfahrens bzw. des Sicherheitssystems besteht insbesondere darin, dass der Einsatz mechanischer Spiegelkontakte oder zwangsgeführter Hilfskontakte vermieden werden kann und dennoch die Anforderungen im Bereich der sicherheitsgerichteten Anwendungen erfüllt werden können. Dadurch, dass die Auswerteeinheit das ausgegebene Signal durch die Rückmeldung über das Funktionsmodul vergleicht und somit ermitteln kann, ob ein ”sicherheitskritischer Zustand” vorliegt, kann durch die Ausgabe eines sicherheitsgerichteten Fehlersignals der an das Schaltgerät angeschlossene Aktor in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden. Folglich kann ein dynamisches sicherheitsgerichtetes Überwachen der Schaltstellungen eines Schaltgeräts erfolgen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass eine geringe Verdrahtung der einzelnen Geräte untereinander erforderlich ist.The advantage of this method or the safety system is in particular that the use of mechanical mirror contacts or positively guided auxiliary contacts can be avoided and yet the requirements in the field of safety-related applications can be met. The fact that the evaluation unit compares the output signal by the feedback via the function module and thus can determine whether a "safety-critical state" is present, can be brought by the output of a safety-related error signal of the connected to the switching device actuator in a safety-related state. Consequently, a dynamic safety-oriented monitoring of the switching positions of a switching device can take place. Another advantage of the present invention is that low wiring of the individual devices with each other is required.

Das Sicherheitssystem zum sicherheitsgerichteten Überwachen umfasst ein Schaltgerät, ein Funktionsmodul sowie eine Auswerteeinheit. Hierbei weist das Funktionsmodul sowie die Auswerteeinheit die entsprechenden Mittel auf, um die erfindungswesentlichen beschriebenen Verfahrensschritte auszuüben.The safety system for safety-related monitoring includes a switching device, a function module and an evaluation unit. In this case, the functional module and the evaluation unit have the corresponding means for exerting the method steps described essential to the invention.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an das Schaltgerät ein Aktor angeschlossen, so dass ein Betrieb des Aktors (z. B. „Motor-AN” oder „Motor-AUS”) über das Schaltgerät steuerbar ist und sofern die Schaltstellung des Ansteuersignals nicht mit der Schaltstellung des ermittelten Signals übereinstimmt, wird der Aktor in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht. Ein sicherheitsgerichteter Zustand ist hierbei beispielsweise ein Abschalten des Aktors.In an advantageous embodiment of the present invention, an actuator is connected to the switching device so that operation of the actuator (eg "motor ON" or "motor OFF") can be controlled via the switching device and if the switching position of the drive signal is not coincides with the switching position of the detected signal, the actuator is brought into a safety-related state. A safety-oriented state is, for example, a shutdown of the actuator.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit eine fehlersichere SPS, ein sicherheitsgerichtetes Funktionsmodul, welches vorzugsweise auf einen übergeordneten Gruppenschütz sitzt, oder ein Sicherheitsschaltgerät.In a further advantageous embodiment of the invention, the evaluation unit is a fail-safe PLC, a safety-related functional module, which preferably sits on a higher-level group contactor, or a safety switching device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit durch ein sicherheitsgerichtetes Funktionsmodul, welches auf einem übergeordneten Gruppenschütz sitzt, ausgebildet, wobei über das übergeordnete Gruppenschütz ein Betrieb des Aktors steuerbar ist und sofern die Schaltstellung des Ansteuersignals nicht mit der Schaltstellung des ermittelten Signals übereinstimmt der angeschlossene Aktor durch Schalten des Schaltgerätes und/oder des Gruppenschützes in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the evaluation unit is formed by a safety-related functional module which is seated on a higher-level group contactor, wherein an operation of the actuator is controllable via the higher-level group contactor and if the switching position of the control signal does not coincide with the switching position of the determined signal connected actuator is brought by switching the switching device and / or the group contactor in a safety-related state.

Das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul kann vorzugsweise das Schaltgerät und/oder das Gruppenschütz deaktivieren. An ein sicherheitsgerichtetes Schaltgerät sind üblicherweise Sensoren/Aktoren angeschlossen, über welche der Zustand des Aktors gesteuert werden kann. Derartige Sensoren/Aktoren sind beispielsweise Not-Halt Befehlsgeräte oder Positionsschalter einer Schutztürüberwachung. Wird nun beispielsweise ein derartiges Not-Halt Befehlsgerät betätigt, was ein Abschalten des Aktors herbeiführen sollte, so liegt dem sicherheitsgerichteten Funktionsmodul ein redundantes System vor. Das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul kann zunächst durch Ausgabe eines entsprechenden Ansteuersignals das Schaltgerät derart schalten, dass der an dem Schaltgerät angeschlossene Aktor einen sicherheitsgerichteten Zustand einnimmt. Durch einen Vergleich des Ansteuersignals bzw. der erwünschten Schaltstellung mit der vom Funktionsmodul zurückgemeldeten ermittelte Schaltstellung des Schaltgeräts erkennt nun das sicherheitsgerichtete Schaltgerät ob das Schaltgerät ordnungsgemäß geschaltet hat oder nicht. Stimmt das Ansteuersignal nicht mit dem ermittelten Signal überein, so liegt ein Defekt des Schaltgerätes vor. Dies kann beispielsweise durch verschweißte Hauptstromkontakte des Schaltgerätes herbeigeführt werden. In einem derartigen Fall kann das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul über das Gruppenschütz ebenso den Aktor in einen sicherheitsgerichteten Zustand bringen, so dass die Anforderungen hinsichtlich einer sicherheitsgerichteten Überwachung einer Schaltstellung eines Schaltgerätes erfüllt werden.The safety-related functional module can preferably deactivate the switching device and / or the group contactor. To a safety-related switching device usually sensors / actuators are connected, via which the state of the actuator can be controlled. Such sensors / actuators are, for example, emergency stop command devices or position switches of a guard door monitoring. If, for example, such an emergency stop command device is actuated, which should cause a shutdown of the actuator, the safety-related functional module has a redundant system. The safety-related functional module can first switch the switching device such that the actuator connected to the switching device assumes a safety-oriented state by outputting a corresponding control signal. By comparing the control signal or the desired switching position with the feedback of the function module determined switching position of the switching device now recognizes the safety-related switching device whether the switching device has switched properly or not. If the drive signal does not match the determined signal, then there is a defect in the switching device. This can be brought about, for example, by welded main current contacts of the switching device. In such a case, the safety-related function module can also bring the actuator into a safety-oriented state via the group contactor, so that the requirements with regard to safety-related monitoring of a switching position of a switching device are met.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul mit dem Gruppenschütz mechanisch verbunden und kann über eine Schnittstelle mit dem Gruppenschütz, vorzugsweise berührungslos, die Schaltstellung des Gruppenschützes ermitteln.In a further advantageous embodiment of the invention, the safety-related functional module is mechanically connected to the group contactor and can determine the switching position of the group contactor via an interface with the group contactor, preferably non-contact.

Auf diese Weise kann ein System bereitgestellt werden, welches die Anforderungen im Bereich an sicherheitsgerichteten Anwendungen erfüllt, ohne das Spiegelkontakte oder zwangsgeführte Hilfskontakte bei den Schaltgeräten zum Einsatz kommen.In this way, a system can be provided which meets the requirements in the field of safety-related applications, without the mirror contacts or positively driven auxiliary contacts are used in the switching devices.

Ein sicherheitsgerichtetes Gerät bzw. bei einer sicherheitsgerichteten Überwachung und/oder Kommunikation werden vorzugsweise die Anforderungen an die gültigen Normen im Bereich der Sicherheitstechnik innerhalb der industriellen Automatisierungstechnik erfüllt.A safety-related device or, in the case of safety-related monitoring and / or communication, the requirements for the valid standards in the field of safety technology within industrial automation technology are preferably met.

Bei dem sicherheitsgerichteten Zustand des Aktors wird der Aktor vorzugsweise in einen Zustand geschaltet, in welchem keine Gefährdung des Umfeldes durch den Aktor ausgehen kann. In the safety-oriented state of the actuator, the actuator is preferably switched to a state in which no risk to the environment can go out through the actuator.

Im vorliegenden werden die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:In the present invention and embodiments of the invention with reference to the embodiments illustrated in the figures will be described and explained in more detail. Show it:

1 einen schematischen Aufbau eines ersten Sicherheitssystems zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes, 1 a schematic structure of a first safety system for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device,

2 einen schematischen Aufbau eines zweiten Sicherheitssystems zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes, 2 a schematic structure of a second safety system for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device,

3 einen schematischen Aufbau eines dritten Sicherheitssystems zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes, 3 a schematic structure of a third safety system for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device,

4 einen schematischen Aufbau einer Auswerteeinheit und 4 a schematic structure of an evaluation and

5 einen schematischen Ablauf des Verfahrens zur sicherheitsgerichteten Überwachung einer Schaltstellung eines Schaltgerätes. 5 a schematic sequence of the method for safety-related monitoring of a switching position of a switching device.

1 zeigt einen schematischen Aufbau eines ersten Sicherheitssystems zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes 3. Hierbei umfasst das Sicherheitssystem eine Auswerteeinheit 1, ein Funktionsmodul 2, das Schaltgerät 3 sowie einen Aktor 7. Die Auswerteeinheit 1 ist über eine Schnittstelle 5 mit dem Funktionsmodul 2 verbunden. Über diese Schnittstelle 5 kann die Auswerteeinheit 1 mit dem Funktionsmodul 2 kommunizieren, d. h. die Auswerteeinheit 1 kann Signale an das Funktionsmodul 2 senden und das Funktionsmodul 2 kann Signale an die Auswerteeinheit 1 senden. Das Funktionsmodul 2 ist mechanisch mit dem Schaltgerät 3 gekoppelt. Hierbei liegt eine mechanisch lösbare Verbindung zwischen dem Funktionsmodul 2 und dem Schaltgerät 3 vor. Über eine Schnittstelle 4 zwischen dem Funktionsmodul 2 und dem Schaltgerät 3 kann das Funktionsmodul 2 berührungslos die Schaltstellung des Schaltgerätes 3 detektieren. Das Schaltgerät 3 weist hierbei im Bereich der Schnittstelle einen Stößel auf, welcher in Abhängigkeit der jeweiligen Schaltstellung des Schaltgerätes 3 unterschiedliche Positionen einnimmt. Das Funktionsmodul 2 kann somit mittels eines Hallsensors die Position des Stößels und somit die jeweilige Schaltstellung des Schaltgerätes 3 berührungslos ermitteln. Ebenso ist es beispielsweise denkbar, die Position des Stößels und somit die Schaltstellung des Schaltgerätes 3 optisch zu ermitteln, so dass berührungslos die Schaltstellung des Schaltgerätes 3 ermittelt wird. 1 shows a schematic structure of a first safety system for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device 3 , In this case, the security system comprises an evaluation unit 1 , a functional module 2 , the switching device 3 as well as an actor 7 , The evaluation unit 1 is via an interface 5 with the function module 2 connected. About this interface 5 can the evaluation unit 1 with the function module 2 communicate, ie the evaluation unit 1 can send signals to the function module 2 send and the function module 2 can send signals to the evaluation unit 1 send. The functional module 2 is mechanical with the switching device 3 coupled. This is a mechanically detachable connection between the functional module 2 and the switching device 3 in front. Via an interface 4 between the functional module 2 and the switching device 3 can the functional module 2 contactless the switching position of the switching device 3 detect. The switching device 3 In this case, in the region of the interface has a plunger, which in dependence of the respective switching position of the switching device 3 takes different positions. The functional module 2 Thus, by means of a Hall sensor, the position of the plunger and thus the respective switching position of the switching device 3 determine without contact. Likewise, it is conceivable, for example, the position of the plunger and thus the switching position of the switching device 3 optically detect, so that contactless the switching position of the switching device 3 is determined.

Der Aktor 7, welcher hierbei ein Motor ist, wird über eine Energieversorgungsleitung 8 mit Energie versorgt, so dass der Aktor 7 bzw. der Motor in Betrieb genommen werden kann. Die Energieversorgungsleitung 8 wird über das Schaltgerät 3 geführt, so dass das Schaltgerät 3 die Energiezufuhr und somit den Betrieb des Aktors 7 steuern kann.The actor 7 , which is a motor in this case, is via a power supply line 8th energized, leaving the actuator 7 or the engine can be put into operation. The power supply line 8th is via the switching device 3 led, so that the switching device 3 the power supply and thus the operation of the actuator 7 can control.

Soll nun beispielsweise der Aktor 7 in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden, im vorliegenden Fall abgeschaltet werde, so gibt die Auswerteeinheit 1 über die Schnittstelle 5 ein Ansteuersignal an das Funktionsmodul 2 aus. Das Funktionsmodul 2 reicht dieses Signal an das Schaltgerät 3 weiter, woraufhin das Schaltgerät 3, sofern das Ansteuersignal eine andere Schaltstellung abbildet als die vorliegende Schaltstellung des Schaltgeräts 3, eine Schaltänderung herbeiführt. Im vorliegenden Szenario soll durch das Ansteuersignal der Aktor 3 abgeschaltet werden und somit die Energieversorgung des Aktors 3 unterbrochen werden. Das Schaltgerät 3 müsste folglich seinen Schaltkontakt öffnen, so dass die Energieversorgungsleitung 8 unterbrochen wird und der Motor/Aktor 7 abgeschaltet wird.Should now, for example, the actuator 7 be brought into a safety-oriented state, in the present case will be switched off, so gives the evaluation 1 over the interface 5 a drive signal to the function module 2 out. The functional module 2 this signal reaches the switching device 3 Next, whereupon the switching device 3 , provided that the drive signal forms a different switching position than the present switching position of the switching device 3 , a switching change causes. In the present scenario, the actuator is intended by the control signal 3 be switched off and thus the power supply of the actuator 3 to be interrupted. The switching device 3 would therefore have to open its switch contact, so that the power supply line 8th is interrupted and the motor / actuator 7 is switched off.

Bei einem ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes 3 erfolgt ein Öffnen des Kontaktes, so dass das Funktionsmodul 2 über die Schnittstelle 4 diese Schaltstellenänderung berührungslos detektieren kann. Das Funktionsmodul 2 sendet daraufhin die ermittelte Schaltstellung über die Schnittstelle 5 an die Auswerteeinheit 1. Die Auswerteeinheit 1 kann nun das Ansteuersignal bzw. die repräsentierende Schaltstellung des Ansteuersignals mit der ermittelten Schaltstellung des Funktionsmoduls 2 vergleichen. Da beide Schaltstellungen übereinstimmen wurde der ”Schaltbefehl” der Auswerteeinheit 1 ordnungsgemäß vom Schaltgerät 3 umgesetzt.For proper operation of the switching device 3 the contact is opened so that the functional module 2 over the interface 4 this switch point change can detect contactless. The functional module 2 then sends the determined switching position via the interface 5 to the evaluation unit 1 , The evaluation unit 1 can now the drive signal or the representative switching position of the drive signal with the determined switching position of the function module 2 to compare. Since both switching positions match, the "switching command" of the evaluation unit became 1 properly from the switching device 3 implemented.

Nun kann es jedoch seitens des Schaltgerätes 3 zu einem Verschweißen der Hauptstromkontakte kommen, so dass im soeben dargestellten Szenario das vom Funktionsmodul 2 an das Schaltgerät 3 weitergereichte Ansteuersignal nicht von dem Schaltgerät 3 umgesetzt wird, da die Kontakte des Schaltgerätes 3 verschweißt sind. Folglich fließt weiterhin Energie über die Energieversorgungsleitung 8 an den Aktor 7, so dass dieser weiter betrieben wird und nicht, wie erwünscht, in den sicherheitsgerichteten Zustand gebracht wurde. Das Funktionsmodul 2 kann nun über die Schnittstelle 4 den Schaltzustand des Schaltgerätes 3 ermitteln und der Auswerteeinheit 1 die ermittelte Schaltstellung, nämlich dass das Schaltgerät 3 immer noch geschlossen ist, übermitteln. Die Auswerteeinheit 1 vergleicht nun die ermittelte Schaltstellung mit der Schaltstellung des Ansteuersignals und erkennt, dass die Schaltstellung des Ansteuersignals nicht durch das Schaltgerät 3 umgesetzt wurde. Es erkennt somit dass das Schaltgerät 3 einen defekt aufweist und der angeschlossene Aktor 7 noch nicht in den sicherheitsgerichteten Zustand geschaltet wurde. Folglich gibt die Auswerteeinheit 1 ein sicherheitsgerichtetes Fehlersignal als Fehlerreaktion aus, so dass der Aktor 7 dennoch in den sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden kann. Hierfür ist üblicherweise ein übergeordnetes Schaltgerät mit der Energieversorgungsleitung 8 verbunden und kann diese schalten. Im vorliegenden Fall würde durch das übergeordnete Schaltgerät (Gruppenschütz) die Energieversorgungsleitung 8 geöffnet werden, so dass die Energieversorgung zum Aktor 7 unterbrochen wird. Der Aktor 7 wird folglich in den inaktiven Zustand geschaltet.Now it can, however, on the part of the switching device 3 come to a welding of the main power contacts, so that in the scenario just presented by the functional module 2 to the switching device 3 passed control signal not from the switching device 3 is implemented because the contacts of the switching device 3 are welded. Consequently, energy continues to flow through the power line 8th to the actor 7 so that it continues to operate and has not been brought into the safety-related condition as desired. The functional module 2 can now over the interface 4 the switching state of the switching device 3 determine and the evaluation unit 1 the determined switching position, namely that the switching device 3 still closed, submit. The evaluation unit 1 now compares the determined switching position with the switching position of Control signal and detects that the switching position of the drive signal is not by the switching device 3 was implemented. It thus recognizes that the switching device 3 has a defect and the connected actuator 7 has not yet been switched to the safety-related state. Consequently, the evaluation unit 1 a safety-related error signal as an error reaction, so that the actuator 7 Nevertheless, it can be brought into the safety-oriented state. For this purpose, usually a higher-level switching device with the power supply line 8th connected and can switch this. In the present case would by the parent switching device (group contactor), the power supply line 8th be opened so that the power supply to the actuator 7 is interrupted. The actor 7 is thus switched to the inactive state.

An die Auswerteeinheit 1 können ferner Not-Halt Befehlsgerät oder Positionsschalter einer Schutzüberwachung oder ähnliche Sicherheitssensoren angeschlossen werden, durch welche ein entsprechendes Ansteuersignal an das Schaltgerät 3 ausgegeben werden kann. Ebenso kann eine übergeordnete Steuerung Steuerungssignale an die Auswerteeinheit 1 ausgeben.To the evaluation unit 1 Furthermore, emergency stop command device or position switch protection monitoring or similar safety sensors can be connected, through which a corresponding control signal to the switching device 3 can be issued. Likewise, a higher-level control system can send control signals to the evaluation unit 1 output.

Durch die sicherheitsgerichtete Überwachung bzw. die sicherheitsgerichtete Auswerteeinheit 1 werden im Vergleich zu nichtsicherheitsgerichteten Anwendungen erhöhte Sicherheitsmassnahmen getroffen, um die Zuverlässigkeit der Geräte und insbesondere deren Kommunikation untereinander zu gewährleisten.Through the safety-related monitoring or the safety-related evaluation unit 1 In contrast to non-safety-related applications, increased safety measures are taken to ensure the reliability of the devices and in particular their communication with each other.

2 zeigt einen schematischen Aufbau eines zweiten Sicherheitssystems zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes 3. Im Unterschied zur 1 ist hierbei die Auswerteeinheit 1 durch ein sicherheitsgerichtetes Funktionsmodul ausgebildet, welches auf einem Gruppenschütz 9 sitzt und ebenso über eine Schnittstelle 10 die Schaltstellung des Gruppenschützes 9 ermitteln kann. Das Gruppenschütz 9 ist hierbei ebenso mit der Energieversorgungsleitung 8 verbunden und dem Schaltgerät 3 vorgeschaltet. Das Gruppenschütz 9 kann somit durch Öffnen der Energieversorgungsleitung 8 den Aktor 7 abschalten. An das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul ist in diesem Beispiel ferner ein Not-Halt Befehlsgerät 19 sowie ein Positionsschalter 20 zur Überwachung einer Schutztür angeschlossen. Wird nun beispielsweise das Not-Halt Befehlsgerät 19 betätigt, so gibt das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul (die Auswerteeinheit 1) ein entsprechendes Ansteuersignal an das Funktionsmodul 2 aus. Durch einen Vergleich der Schaltstellung des Ansteuersignals mit der vom Funktionsmodul 2 zurückgemeldeten ermittelten Schaltstellung des Schaltgerätes 3 kann das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul einen vorliegenden Fehlerfall erkennen (bei einer Abweichung der beiden Schaltzustände) und durch Ansteuern des Gruppenschützes 9 den sicherheitsgerichteten Zustands des Aktors 7 herbeiführen. 2 shows a schematic structure of a second safety system for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device 3 , In contrast to 1 Here is the evaluation unit 1 formed by a safety-related functional module, which on a group contactor 9 sits and also via an interface 10 the switching position of the group contactor 9 can determine. The group shooter 9 is here as well with the power supply line 8th connected and the switching device 3 upstream. The group shooter 9 can thus by opening the power supply line 8th the actor 7 switch off. An emergency stop command device is also connected to the safety-related function module in this example 19 as well as a position switch 20 connected to monitor a protective door. Now, for example, the emergency stop command device 19 actuated, the safety-related function module (the evaluation unit 1 ) a corresponding drive signal to the function module 2 out. By comparing the switching position of the drive signal with that of the function module 2 Returned ascertained switching position of the switching device 3 If necessary, the safety-related function module can detect an existing fault (in the event of a deviation of the two switching states) and by activating the group contactor 9 the safety-related state of the actuator 7 cause.

3 zeigt einen schematischen Aufbau eines dritten Sicherheitssystems zum sicherheitsgerichteten Überwachen einer Schaltstellung eines Schaltgerätes 3. Hierbei ist im Unterschied zur 2 das Gruppenschütz 9 neben dem Schaltgerät 3 angeordnet, sowie die Auswerteeinheit 1 als sicherheitsgerichtetes Funktionsmodul neben dem Funktionsmodul 2 angeordnet. Die Schnittstelle 5 zwischen dem sicherheitsgerichteten Funktionsmodul und dem Funktionsmodul 2 wird hierbei über eine Steckverbindung realisiert. Das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul kann somit ohne lästige Verkabelung direkt mit dem Funktionsmodul 2 kommunizieren. Das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul kann somit ohne die üblicherweise notwendige Verkabelung die Schaltstellung des Schaltgerätes 3 (Schützes) und des Gruppenschützes 9 ermitteln. Ferner kann das sicherheitsgerichtete Funktionsmodul ohne Verkabelung das Schaltgerät 3 sowie das Gruppenschütz 9 ansteuern, so dass die Energieversorgungsleitung 8 geöffnet bzw. geschlossen wird. Das sicherheitsgerichteten Funktionsmodul weist folglich einen redundanten Aufbau auf, da über das Schaltgerät 3 sowie das Gruppenschütz 9 der Aktor 7 in einen sicherheitsgerichteten Zustand geschalter werden kann. 3 shows a schematic structure of a third safety system for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device 3 , Here is in contrast to 2 the group contactor 9 next to the switching device 3 arranged, as well as the evaluation unit 1 as a safety-related function module next to the function module 2 arranged. the interface 5 between the safety-related function module and the function module 2 is realized here via a plug connection. The safety-related function module can thus be used directly with the function module without cumbersome wiring 2 communicate. The safety-related functional module can thus without the usually necessary wiring the switching position of the switching device 3 (Contactor) and the group contactor 9 determine. Furthermore, the safety-related functional module without wiring can be the switching device 3 as well as the group contactor 9 drive, so that the power supply line 8th is opened or closed. The safety-related functional module therefore has a redundant structure, as via the switching device 3 as well as the group contactor 9 the actor 7 can be switched to a safety-related state.

4 zeigt einen schematischen Aufbau einer Auswerteeinheit 1. Die Auswerteeinheit 1 weist hierbei ein Auswerteeinheitkommunikationsmittel 11 zum Senden eines Ansteuersignals an das Funktionsmodul auf. Über dieses Auswerteeinheitkommunikationsmittel 11 kann die Auswerteeinheit 1 ebenso die vom Funktionsmodul an die Auswerteeinheit 1 gesandte ermittelte Schaltstellung empfangen. Die Auswerteeinheit 1 weist ferner einen nichtflüchtigen Speicher 6 auf, in welchem das Ausgabesignal bzw. die durch das Ausgabesignal ausgegebene Schaltstellung abgespeichert werden kann, so dass letztendlich die ausgegebene Schaltstellung mit der von dem Funktionsmodul ermittelten Schaltstellung verglichen werden kann. Dieser Vergleich wird durch eine Verarbeitungseinheit 12 durchgeführt. Liegt ein Abweichen der beiden Werte vor, so wird ein Fehlersignal als Fehlerreaktion ausgegeben, so dass ein an ein Schaltgerät angeschlossener Aktor in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht wird. 4 shows a schematic structure of an evaluation unit 1 , The evaluation unit 1 here has an evaluation unit communication means 11 for sending a drive signal to the function module. About this evaluation unit communication means 11 can the evaluation unit 1 as well as the function module to the evaluation 1 sent detected switching position received. The evaluation unit 1 also has a nonvolatile memory 6 in which the output signal or the output by the output signal switching position can be stored, so that ultimately the output switching position can be compared with the determined by the function module switching position. This comparison is made by a processing unit 12 carried out. If there is a deviation of the two values, an error signal is output as an error reaction, so that an actuator connected to a switching device is brought into a safety-related state.

5 zeigt einen schematischen Ablauf des Verfahrens zur sicherheitsgerichteten Überwachung einer Schaltstellung eines Schaltgerätes. Hierbei sind die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft abgebildet. Im Schritt 14 wird von der Auswerteeinheit ein Ansteuersignal an ein Funktionsmodul gesandt, wobei das Ansteuersignal eine erwünschte Schaltstellung des Schaltgerätes, welches mit dem Funktionsmodul verbunden ist, angibt. Ebenso wird das Ansteuersignal von der Auswerteeinheit in einem nichtflüchtigen Speicher hinterlegt. 5 shows a schematic sequence of the method for safety-related monitoring of a switching position of a switching device. Here, the individual process steps of the method according to the invention are shown by way of example. In step 14 is sent from the evaluation a drive signal to a function module, wherein the drive signal is a desired switching position of the Switching device, which is connected to the function module indicates. Likewise, the control signal is stored by the evaluation in a non-volatile memory.

Daraufhin wird im Schritt 15 die Schaltstellung des Schaltgerätes von dem Funktionsmodul ermittelt und die ermittelte Schaltstellung an die Auswerteeinheit gesandt.Then in step 15 the switching position of the switching device determined by the function module and sent the determined switching position sent to the evaluation unit.

Im Schritt 16 wird von der Auswerteeinheit die ermittelte Schaltstellung mit der im Speicher hinterlegten Schaltstellung des Ansteuersignals verglichen.In step 16 the determined switching position is compared with the stored in the memory switching position of the drive signal from the evaluation unit.

Stimmen beide Schaltstellungen überein, so erfolgt bei einem nächsten Ausgeben eines Ausgabesignals ein wiederholtes Durchführen der Schritte 14, 15 und 16. Stimmen jedoch die Schaltstellungen nicht überein, so wird wie durch Schritt 17 dargestellt, ein sicherheitsgerichtetes Fehlersignal als Fehlerreaktion durch die Auswerteeinheit ausgegeben, so dass ein an das Schaltgerät angeschlossener Aktor in einen sicherheitsgerichteten Zustand gebracht werden kann.If both switching positions coincide, then the next step is the outputting of an output signal 14 . 15 and 16 , However, if the switch positions do not match, then as by step 17 shown, a safety-related error signal output as an error response by the evaluation unit, so that an actuator connected to the switching device can be brought into a safety-related state.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007002176 [0013]

Claims

Method for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device ( 3 ), with a safety-related evaluation unit ( 1 ), a functional module ( 2 ) and the switching device ( 3 ), whereby the functional module ( 2 ) with the switching device ( 3 ) is mechanically connected and via an interface ( 4 ) with the switching device ( 3 ) Non-contact the switching position of the switching device ( 3 ) and the evaluation unit ( 1 ) via an interface ( 5 ) with the function module ( 2 ) can communicate with the following steps: a) transmission of a control signal from the evaluation unit ( 1 ) to the function module ( 2 ), wherein the drive signal a desired switching position of the switching device ( 3 ) and storing the drive signal in a memory ( 6 ) of the evaluation unit ( 1 b) then contactless determination of the switching position of the switching device ( 3 ) by means of the interface ( 4 ) of the functional module ( 2 ) and sending the determined switching position to the evaluation unit ( 1 ) through the functional module ( 2 ), c) comparing the stored control signal with the determined switching position by the evaluation unit ( 1 ), and d) if the switching position of the drive signal does not coincide with the switching position of the detected signal, outputting a safety-related error signal as a fault reaction by the evaluation unit ( 1 ), so that one to the switching device ( 3 ) connected actuator ( 7 ) can be brought into a safety-related state.

Method for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device ( 3 ) according to claim 1, wherein the switching device ( 3 ) an actor ( 7 ), so that operation of the actuator ( 7 ) via the switching device ( 3 ) is controllable and provided that the switching position of the control signal does not coincide with the switching position of the detected signal, the actuator ( 7 ) is brought into a safety-oriented state.

Method for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device ( 3 ) according to one of claims 1 to 2, wherein the evaluation unit ( 1 ) is a fail-safe PLC, a safety-related function module or a safety relay.

Method for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device ( 3 ) according to one of claims 1 to 2, wherein the evaluation unit ( 1 ) by a safety-related functional module which is located on a higher-level group contactor ( 9 ), is formed, via the parent group contactor ( 9 ) an operation of the actuator ( 7 ) is controllable and provided that the switching position of the drive signal does not match the switching position of the detected signal of the connected actuator ( 7 ) by switching the switching device ( 3 ) and / or the group contactor ( 9 ) is brought into a safety-oriented state.

Method for the safety-related monitoring of a switching position of a switching device ( 3 ) according to claim 4, wherein the safety-related functional module with the group contactor ( 9 ) is mechanically connected and via an interface ( 10 ) with the group contactor ( 9 ) contactless preferably the switching position of the group contactor ( 9 ) can determine.

Safety system for safety-related monitoring of a switching position of a switching device ( 3 ), with a safety-related evaluation unit ( 1 ), a functional module ( 2 ) and the switching device ( 3 ), whereby the functional module ( 2 ) with the switching device ( 3 ) is mechanically connected and via an interface ( 4 ) with the switching device ( 3 ) Non-contact the switching position of the switching device ( 3 ) and the evaluation unit ( 1 ) via an interface ( 5 ) with the function module ( 2 ), the functional module ( 2 ) Function module communication means for transmitting a determined switching position to the evaluation unit ( 1 ), wherein the evaluation unit ( 1 ) comprises: - evaluation unit communication means ( 11 ) for sending a control signal to the functional module ( 2 ), wherein the drive signal a desired switching position of the switching device ( 3 ) indicates a memory ( 6 ) for storing the drive signal, - a processing unit ( 12 ) with which the stored drive signal is comparable with the determined switching position, and - output means ( 13 ), with which, provided that the switching position of the control signal does not coincide with the switching position of the associated detected signal, a safety-related error signal can be output as an error reaction, so that a to the switching device ( 3 ) connected actuator ( 7 ) can be brought into a safety-related state.

Safety system according to claim 6, wherein the switching device ( 3 ) an actor ( 7 ), so that operation of the actuator ( 7 ) via the switching device ( 3 ) is controllable.

Security system according to one of claims 6 to 7, wherein the evaluation unit ( 1 ) is a fail-safe PLC, a safety-related function module or a safety relay.

A security system according to any one of claims 6 to 7, wherein the security system further comprises a group contactor ( 9 ), wherein the evaluation unit ( 1 ) by a safety-related functional module, which on a parent group contactor ( 9 ), is formed, via the parent group contactor ( 9 ) an operation of the actuator ( 7 ) is controllable, so that provided that the switching position of the drive signal does not match the switching position of the associated received signal of the connected actuator ( 7 ) by switching the switching device ( 3 ) and / or the group contactor ( 9 ) can be brought into a safety-related state.

Safety system according to claim 9, wherein the safety-related functional module with the group contactor ( 9 ) is mechanically connected and via an interface ( 10 ) with the group contactor ( 9 ) contactless preferably the switching position of the group contactor ( 9 ) can determine.