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Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Sensoranordnung umfasst einen Master-Sensor in Form eines Lichtvorhangs sowie einen oder gegebenenfalls mehrere Slave-Sensoren, die an den Master-Sensor angeschlossen sind. Ein Lichtvorhang, der den Master-Sensor bildet, umfasst generell eine Sendereinheit mit einem ersten Gehäuse, in welchem Lichtstrahlen emittierende Sender integriert sind, sowie eine Empfängereinheit mit einem zweiten Gehäuse, in welchem Lichtstrahlen empfangende Empfänger integriert sind. Mit den Lichtstrahlen des Lichtvorhangs wird ein flächiges Schutzfeld überwacht. Dabei ist jeweils ein Sender einem Empfänger zugeordnet und bildet ein Sender-/Empfängerpaar, wobei bei freiem Schutzfeld die Lichtstrahlen dieses Senders auf den zugeordneten Empfänger des Sender-/Empfängerpaares treffen. In einer Auswerteeinheit des Lichtvorhangs wird zur Objekterfassung geprüft, ob die Strahlengänge der Lichtstrahlen derartiger Sender-/Empfängerpaare unterbrochen sind. In Abhängigkeit hiervon wird in der Auswerteeinheit ein binäres Schaltsignal über einen Schaltausgang ausgegeben, wobei die Schaltzustände des Schaltsignals angeben, ob sich ein Objekt im Schutzfeld befindet oder nicht. Mit einem solchen Lichtvorhang erfolgt eine Gefahrenbereichsüberwachung an sicherheitskritischen Anlagen. Wird mit dem Lichtvorhang ein Objekt erfasst, wird durch das entsprechende Schaltsignal des Lichtvorhangs wenigstens eine gefährliche Bewegung der Anlage gestoppt.
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Ein erstes Beispiel für eine Sensoranordnung mit einem Lichtvorhang als Master-Sensor ist eine sogenannte Kaskade von mehreren Lichtvorhängen. In diesem Fall ist der Slave-Sensor selbst von einem Lichtvorhang gebildet, der eine Sendereinheit mit einem Gehäuse aufweist, in dem Lichtstrahlen emittierende Sender angeordnet sind, und der eine Empfängereinheit mit einem zweiten Gehäuse aufweist, in dem Lichtstrahlen emittierende Empfänger angeordnet sind. Zur Ausbildung der Kaskade werden die Gehäuse der Sendereinheiten der Lichtvorhänge miteinander über Kabel verbunden. Weiterhin werden die Gehäuse der Empfängereinheiten über Kabel miteinander verbunden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung mit einem Lichtvorhang als Master-Sensor kann derart ausgebildet sein, dass als Slave-Sensor Muting-Sensoren angeschlossen sind.
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Bei beiden Arten von Sensoranordnungen ist vor Inbetriebnahme eine Konfiguration der Sensoranordnung vorzunehmen. Typischerweise muss mit einer Konfigurationseinheit, wie zum Beispiel einer externen Rechnereinheit, die Konfiguration des Master-Sensors und des oder der Slave-Sensoren separat eingestellt werden. Zur Vorgabe der Konfiguration müssen beispielsweise bestimmte Parameterwerte für den Master-Sensor und auch für den oder die Slave-Sensoren vorgegeben werden.
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Diese Art der Konfiguration ist nicht nur umständlich sondern auch fehleranfällig, da der Anwender die Konfiguration des Master-Sensors und des Slave-Sensors aufeinander abstimmen muss.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache und fehlerfreie Konfigurationsmöglichkeit für eine Sensoranordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Sensoranordnung umfasst einen Master-Sensor in Form eines Lichtvorhangs und wenigstens einen Slave-Sensor in Form eines optischen Sensors. Im Master-Sensor ist eine Rechnereinheit vorgesehen, mittels derer ein an den Master-Sensor angeschlossener Slave-Sensor erkannt wird und in Abhängigkeit hiervon eine Konfiguration der Sensoranordnung gebildet wird.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, dass bei der erfindungsgemäßen Sensoranordnung allein durch den Anschluss des Slave-Sensors an den Master-Sensor eine selbsttätige Konfiguration durchgeführt wird. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass diese Konfiguration die gesamte Sensoranordnung betrifft, das heißt es findet selbsttätig eine Anpassung von Master-Sensoren und Slave-Sensoren statt, so dass die damit ausgebildete Sensoranordnung als Kompletteinheit ohne weitere anwenderseitigen Konfigurationsvorgänge betriebsbereit ist.
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Die Festlegung der Konfiguration, das heißt Betriebsart der Sensoranordnung erfolgt in der Rechnereinheit des Master-Sensors, wobei hierzu in der Rechnereinheit der an den Master-Sensor angeschlossene Slave-Sensor erkannt, das heißt identifiziert wird und abhängig hiervon die Konfiguration festgelegt wird.
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Besonders vorteilhaft ist in der Rechnereinheit eine Firmware implementiert, wobei zur Ausbildung einer Konfiguration der Sensoranordnung die Rechnereinheit ihre Firmware selbsttätig anpasst.
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Insbesondere wird in der Rechnereinheit durch Auswahl einer Firmware eine Konfiguration der Sensoranordnung ausgebildet.
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Die Festlegung der Konfiguration erfolgt somit auf einfache Weise dadurch, dass eine für diese Konfiguration passende Firmware in der Rechnereinheit ausgewählt und implementiert wird. Diese Auswahl der Konfiguration kann in der Rechnereinheit selbsttätig durchgeführt werden, so dass zur Festlegung der Konfiguration keine äußeren Eingriffe durch einen Anwender erforderlich sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann über externe Anschlussmittel wie einem Stecker vorab in der Rechnereinheit eine bestimmte Firmware vorgegeben werden. Damit kann ein Anwender eine von ihm gewünschte Vorauswahl treffen, welche Konfiguration der Sensoranordnung bei Anschluss eines Slave-Sensors erhalten wird.
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Besonders vorteilhaft erfolgt mittels der Rechnereinheit des Master-Sensors eine sicherheitsrelevante Erkennung des Übergangs zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor.
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Diese fehlersichere Erkennung des Übergangs zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor ist eine wesentliche Voraussetzung für die Identifizierung des an den Master-Sensor angeschlossenen Slave-Sensors, da somit deren Signale eindeutig voneinander unterschieden werden können.
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Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Master-Sensor und der Slave-Sensor gleichartige Signale generieren. Dies ist dann der Fall, wenn sowohl der Master-Sensor als auch der Slave-Sensor als Lichtvorhang mit einer Mehrfachanordnung von Sender-/Empfängerpaaren ausgebildet sind.
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In diesem Fall geht von der Rechnereinheit eine Clock-Leitung aus, die zur Ansteuerung von Schieberegistern zur Einzelaktivierung der Empfänger der Sender-/Empfängerpaare der den Master-Slave und Slave-Sensor bildenden Lichtvorhang dient. Von den Empfängern zur Rechnereinheit ist eine zurücklaufende Carryleitung vorgesehen, wobei zur Identifizierung des Übergangs zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor dem ersten Empfänger des Slave-Sensors ein Schaltelement zugeordnet ist, mittels dessen ein den Übergang eindeutig identifizierendes Signal auf die Carryleitung kopiert wird, wenn dieser erste Empfänger aktiviert ist.
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Dadurch wird eine besonders einfache und gleichzeitig fehlersichere Erkennung des Übergangs zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor gewährleistet.
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Die unterschiedlichen Konfigurationen der Sensoranordnung stellen vorzugsweise unterschiedliche Betriebsarten dar, die mit dem Anschluss eines spezifischen Slave-Sensors an den Master-Sensor auswählbar sind.
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Eine Betriebsart kann beispielsweise die Ausbildung der Sensoranordnung als Kaskade von Lichtvorhängen sein. Im einfachsten Fall ist dabei an den, den Master-Sensor bildenden Lichtvorhang ein weiterer Lichtvorhang als Slave-Sensor angeschlossen. Der Lichtvorhang, der den Master-Sensor bildet, erfüllt seine Masterfunktion dadurch, dass dessen Rechnereinheit als Auswerteeinheit des Lichtvorhangs und der gesamten Sensoranordnung aus den Empfangssignalen aller Empfänger der Kaskade das Schaltsignal generiert. In dem Slave-Sensor dagegen wird kein Schaltsignal generiert, vielmehr werden die Empfangssignale der Empfänger des Slave-Sensors an die Auswerteeinheit des Master-Sensors weitergeleitet, wo das Schaltsignal generiert wird. Im einfachsten Fall kann der Slave-Sensor eine passive Einheit ausbilden, das heißt eine bloße Verlängerung der Kaskade mit mehreren Sender-/Empfängerpaaren bilden, das heißt der Slave-Sensor weist keine eigene Rechnereinheit zur Signalauswertung oder dergleichen auf. Alternativ kann der Slave-Sensor auch als eigenständiger, das heißt alleine funktionsfähiger Lichtvorhang ausgebildet sein. Dann weist der Slave-Sensor eine eigene Rechnereinheit zur Signalauswertung auf.
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Generell kann eine Kaskade auch derart ausgebildet sein, dass mehrere Slave-Sensoren in Form von Lichtvorhängen an den Master-Sensor in einer Reihenanordnung angeschlossen sind.
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Als weitere Betriebsart ist durch den Anschluss spezifischer Slave-Sensoren an den Lichtvorhang eine Mutingfunktion auswählbar. Bei einer Auswahl dieser Betriebsart bildet der Slave-Sensor einen oder mehrere Mutingsensoren aus, mittels derer zulässige, nicht sicherheitskritische Objekte erkannt und von sicherheitskritischen Objekten unterschieden werden können. Wird von den Mutingsensoren ein zulässiges Objekt erkannt, wird eine Mutingfunktion aktiviert. Damit wird die Überwachungsfunktion des Lichtvorhangs stummgeschaltet, das heißt der Lichtvorhang generiert bei einer Objektdetektion kein Schaltsignal mehr, mit dem eine zu überwachende Anlage stillgesetzt wird.
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Besonders vorteilhaft wird in Abhängigkeit der spezifischen Ausbildung des Slave-Sensors, die im Master-Sensor erkannt wird, eine spezifische Muting-Betriebsart aktiviert, das heißt die Ausbildung des Slave-Sensors gibt die Muting-Betriebsarten der Sensoranordnung eindeutig vor.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Slave-Sensoren, mittels derer eine Auswahl einer Muting-Betriebsart erfolgt, jeweils in Form eines Lichtvorhangs mit einer Anzahl von Sender-/Empfängerpaaren ausgebildet. In diesem Fall wird abhängig von der Anzahl der Sender-/Empfängerpaare des Slave-Sensors eine bestimmte Muting-Betriebsart ausgewählt. Beispiele hierfür sind ein Zwei-, Drei- oder Vier-Sensormuting, das heißt je nach gewählter Betriebsart existieren zwei, drei oder vier Mutingsensoren. Diese verschiedenen Mutingsensoren werden jeweils von bestimmen Unterkombinationen der Sender-/Empfängerpaare des Slave-Sensors gebildet. Je nach Applikation können ein oder mehrere Sender-/Empfängerpaare einen Mutingsensor bilden. Die Auswahl der Mutingsensoren für eine Muting-Betriebsart erfolgt selbsttätig nach dem Anschluss des Slave-Sensors an den Master-Sensor in der Rechnereinheit des Master-Sensors, insbesondere mittels der für die Konfiguration gewählten Firmware der Rechnereinheit.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
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2: Detaildarstellung der Empfängereinheiten der Sensoranordnung gemäß 1.
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3: Zeitdiagramm für die Anordnung gemäß 2.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1. Die Sensoranordnung 1 umfasst als Master-Sensor einen Lichtvorhang 2 zur Erfassung von Objekten innerhalb eines Schutzfelds. Der Lichtvorhang 2 umfasst eine Sendereinheit, die in einem ersten Gehäuse 3 integriert ist, sowie eine Empfängereinheit, die in einem zweiten Gehäuse 4 integriert ist. Die Sendereinheit umfasst mehrere Lichtstrahlen 5 emittierende Sender 6 in Form von Leuchtdioden. Die Sender 6 sind in zwei Kaskaden 7a, 7b unterteilt, beispielsweise durch Anordnung auf zwei unterschiedlichen Leiterplatten. Die Empfängereinheit umfasst eine Anordnung von Lichtstrahlen 5 empfangenden Empfängern 8, die wie die Sender 6 in zwei Kaskaden 8a, 8b unterteilt sind. Die Empfänger 8 sind von Photodioden oder dergleichen gebildet.
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In der Sendereinheit ist eine Steuereinheit 9 angeordnet, die die einzelnen Sender 6 zyklisch nacheinander aktiviert. Die Steuereinheit 9 besteht beispielsweise aus einem Microcontroller 10 der ein Schieberegister steuert, mittels dessen die Sender 6 nacheinander aktiviert werden.
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In der Empfängereinheit ist eine Auswerteeinheit vorgesehen. Im einfachsten Fall besteht diese aus einem Microcontroller 10. Ist der Lichtvorhang 2 als Sicherheitssensor ausgebildet, besteht die Auswerteeinheit aus zwei sich gegenseitig zyklisch überwachenden Microcontroller 10 oder allgemein Rechnereinheiten. An die Auswerteeinheit ist weiterhin eine Ausgangsschaltung 11 mit einem Schaltausgang angeschlossen.
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Jeweils ein Sender 6 und ein gegenüberliegender, zugeordneter Empfänger 8 bilden eine Strahlachse des Lichtvorhangs 2, das heißt ein Sender-/Empfängerpaar, wobei bei freiem Schutzfeld die Lichtstrahlen 5 des Senders 6 eines Sender-/Empfängerpaares ungehindert auf den Empfänger 8 dieses Sender-/Empfängerpaares treffen.
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Über eine optische Synchronisation des Lichtvorhangs 2, beispielsweise durch eine den Lichtstrahlen 5 einer ausgewählten Strahlachse aufgeprägten Kennung, werden die Sender 6 und Empfänger 8 der einzelnen Sender-/Empfängerpaare immer zeitgleich aktiviert.
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Zur Objekterkennung erfolgt in der Auswerteeinheit eine Amplitudenbewertung der Empfangssignale der Empfänger 8. In Abhängigkeit hiervon generiert die Auswerteeinheit ein binäres Schaltsignal. Im Normalbetrieb, das heißt bei aktivierter Überwachungsfunktion, generiert die Auswerteeinheit als Schaltsignal eine Objektmeldung, falls wenigstens die Lichtstrahlen 5 einer Strahlachse durch einen Objekteingriff unterbrochen sind. Wird die Sensoranordnung 1 zur Gefahrenbereichsüberwachung an einer Anlage eingesetzt, wird bei einer Objekterfassung im Schutzfeld mit dem die Objektmeldung bildenden Schaltsignal die Anlage stillgesetzt. Bei einer aktivierten Mutingfunktion wird dagegen der Lichtvorhang 2 stummgestaltet, das heißt auch bei einem Objekteingriff wird keine Objektmeldung generiert.
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Die Generierung des Schaltsignals in der Auswerteeinheit und dessen Angabe über den Schaltausgang stellt die Masterfunktion des vom Lichtvorhang 2 gebildeten Master-Sensors dar.
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Die Sensoranordnung 1 umfasst neben dem Master-Sensor einen Slave-Sensor, der eine solche Masterfunktion nicht aufweist. Im vorliegenden Fall ist der Slave-Sensor ebenfalls von einem Lichtvorhang 12 gebildet, der ebenso wie der den Master-Sensor bildende Lichtvorhang 2 ein Gehäuse 13 mit einer Anordnung von Lichtstrahlen 5 emittierenden Sendern 6 aufweist, die auf zwei Kaskaden 7c, 7d verteilt sind. Weiterhin umfasst der den Slave-Sensor bildende Lichtvorhang 12 ein weiteres Gehäuse 13 mit einer Anordnung von Lichtstrahlen 5 emittierenden Empfängern 8, die ebenfalls auf zwei Kaskaden 8c, 8d aufgeteilt sind. Analog zu dem den Master-Sensor bildenden Lichtvorhang 2 bilden auch bei dem den Slave-Sensor bildenden Lichtvorhang 12 gegenüberliegende Sender 6 und Empfänger 8 Sender-/Empfängerpaare, das heißt Strahlachsen eines Lichtvorhangs 12. Im Gegensatz zu dem den Master-Sensor bildenden Lichtvorhang 2 weist der den Slave-Sensor bildende Lichtvorhang 12 keine Auswerteeinheit und auch keine Steuereinheit 9 auf.
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Mit dem Anschluss des Slave-Sensors an den Master-Sensor erfolgt eine selbsttägige Konfiguration der Sensoranordnung 1. Unter dem Begriff der Konfiguration wird im vorliegenden Fall die Auswahl einer bestimmten Betriebsart der Sensoranordnung 1 verstanden, wobei zusätzlich zur Auswahl der Betriebsart mit der Konfiguration bestimmte Parameter der Sensoranordnung 1 festgelegt werden.
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Mit dem Anschluss des Slave-Sensors an den Master-Sensor wird im Master-Sensor, spezifisch in dem die Auswerteeinheit bildenden Microcontroller 10, der angeschlossene Slave-Sensor erkannt und identifiziert und in Abhängigkeit hiervon die Konfiguration der Sensoranordnung 1 vorgegeben. Hierzu wird die im Microcontroller 10 implementierte Firmware in geeigneter Weise konfiguriert. Je nach Art des angeschlossenen Slave-Sensors wird dabei die Firmware des Microntrollers in geeigneter Weise umkonfiguriert. Die auswählbaren Varianten der Firmware des Microcontrollers 10 können in diesem fest implementiert sein. Alternativ können diese anwenderseitig über externe Anschlussmittel wie Stecker vorgegeben werden.
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Wesentlich für die selbsttätige Erkennung des an den Master-Sensor angeschlossenen Slave-Sensors ist eine sichere, das heißt fehlersichere Erkennung des Übergangs zwischen dem Master-Sensor und dem Slave-Sensor. Eine spezifische Ausführung hierfür ist in 2 dargestellt, die die Empfängereinheiten des den Master-Sensor und Slave-Sensor bildenden Lichtvorhangs 12 zeigt.
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Nach Anschluss des Slave-Sensors an den Master-Sensor über die Kabelverbindung 14 werden zum Betrieb der Sensoranordnung 1 die Empfänger des Master-Sensors und des anschließenden Slave-Sensors zyklisch einzeln nacheinander aktiviert. Hierzu führt eine Clock-Leitung 15 zu Schieberegistern 16a, 16b, die den Empfängern des Master-Sensors zugeordnet sind, und dann über die Kabelverbindung 14 zu Schieberegistern 17a, 17b, die den Empfängern des Slave-Sensors zugeordnet sind. Vom letzten Empfänger des Slave-Sensors führt eine Carry-Leitung 18 über Schieberegistern 19a, 19b, die den Empfängern des Slave-Sensors zugeordnet sind, weiter über die Kabelverbindung 14 und schließlich über Schieberegistern 20a, 20b, die den Empfängern des Master-Sensors zugeordnet sind, zurück zum Mircrocontroller 10.
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Die Schieberegister 16a, 20a sind der ersten Kaskade 8a, 8b des Master-Sensors mit vier Empfängern zugeordnet. Die Schieberegister 16b, 20b sind der zweiten Kaskade 8c, 8d des Master-Sensors mit vier Empfängern zugeordnet. Die Schieberegister 17a, 19a sind der ersten Kaskade 8a, 8b des Slave-Sensors mit vier Empfängern zugeordnet. Schließich sind die SR 17b, 19b der zweiten Kaskade 8c, 8d des Slave-Sensors mit vier Empfängern zugeordnet.
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Zur Einzeldeaktivierung nur eines Empfängers in allen Kaskaden 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 8d wird nur der Inhalt eines Registers des jeweiligen Schieberegisters 16a, 17a oder 17b, das diesem Empfänger zugeordnet ist auf den Wert „1” gesetzt, während alle anderen Register den Wert „0” annehmen. 2 zeigt den Fall, wo der dritte Empfänger der ersten Kaskade 8a, 8b aktiviert ist, indem das dritte Register des Schieberegisters den Wert „1” annimmt. Alle anderen Register enthalten den Wert „0”. Zur zyklischen Einzelaktivierung aller Empfänger wird der reguläre Wert „1” vom ersten bis zum letzten Empfänger durchgeschoben. Dieses Durchschieben des Werts „1” erfolgt mittels des Clocksignals auf der Clock-Leitung 15.
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Die dabei erhaltenen Zeitdiagramme für die entsprechenden Signalwerte auf der Clock-Leitung 15 und der Carry-Leitung 18 zeigt ausschnittsweise 3. Wird der zweite, dritte oder vierte Empfänger der Kaskade 8a, 8b aktiviert, wird die in 3 mit a bezeichnete Signalkombination erhalten. Auf der Clock-Leitung 15 liegt ein Puls an, mit dem das Register auf den Wert „1” gesetzt wird, das den jeweiligen Empfänger aktiviert.
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In 3 ist weiterhin mit b eine Signalkombination dargestellt, die auf der Clock-Leitung 15 und der Carry-Leitung 18 erhalten wird, wenn der erste Empfänger der zweiten Kaskade 8c, 8d des Master-Sensors aktiviert wird (in 2 mit I bezeichnet). Auf der Clock-Leitung 15 liegt dann wieder ein Puls an. Anders als im vorigen Fall liegt auch auf der Carry-Leitung 18 derselbe Puls an, da in dem jeweiligen Empfänger ein zugeordnetes Schaltelement den Puls auf der Clock-Leitung 15 auf die Carry-Leitung 18 kopiert.
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Schließlich ist in 3 mit c eine Signalkombination dargestellt, die bei dem Übergang vom Master-Sensor zum Slave-Sensor erhalten wird. Spezifisch wird diese Signalkombination erhalten, wenn der erste Empfänger der ersten Kaskade 8a, 8b des Slave-Sensors aktiviert wird (in 2 mit II bezeichnet).
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Diesem Empfänger ist ein Schaltelement mit Inverter zugeordnet, das bei Aktivierung dieses Empfängers das Signal auf der Clock-Leitung 15, das heißt den Puls, invertiert und dann auf die Carry-Leitung 18 kopiert, so dass dann auf der Carry-Leitung 18 ein invertierter Puls vorliegt.
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Durch die Auswertung der Signale auf der Clock-Leitung 15 und der Carry-Leitung 18 kann damit eindeutig ein Kaskadenübergang innerhalb des Master-Sensors oder Slave-Sensors und auch der Übergang zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor identifiziert werden, da sich die hierfür erhaltenen Signalkombinationen (b bzw. c in 3) voneinander eindeutig unterscheiden und auch von den Signalkombinationen a, die bei der Aktivierung der übrigen Empfänger erhalten werden, unterscheiden.
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Anhand der Identifizierung des Übergangs zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor und der Identifizierung des Slave-Sensors, insbesondere der Anzahl der Sender-/Empfängerpaare des Slave-Sensors, wird durch die Firmware im Microcontroller 10 die jeweilige Betriebsart der Sensoranordnung 1 ausgewählt.
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Zu einer ersten Betriebsart bildet der Slave-Sensor keine bloße Kaskadenverlängerung des Master-Sensors, das heißt durch die zusätzlichen Kaskaden 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 8d des Slave-Sensors kann mit der Sensoranordnung 1 eine Objektüberwachung in einem vergrößerten Schutzfeld erfolgen.
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Weiterhin sind durch den Anschluss spezifischer Slave-Sensoren unterschiedliche Muting-Betriebsarten auswählbar. Je nach Anzahl der Sender-/Empfängerpaare des Slave-Sensors wird im Microcontroller 10 ein sogenanntes Zwei-, Drei- oder Vier-Sensor-Muting aktiviert. Bei einem Zwei-Sensor-Muting sind zwei Muting-Sensoren vorgesehen, mit denen bestimmte zulässige Objekte erfasst werden können. Entsprechend sind bei einem Drei- oder Vier-Sensor-Muting drei oder vier Muting-Sensoren vorgesehen. Als Mutingsensoren werden jeweils bestimmte Unterkombinationen von Sender-/Empfängerpaaren des Slave-Sensors verwendet. Die nicht zur Bildung von Mutingsensoren benötigten Sender-/Empfängerpaare werden deaktiviert. Die Definition der Mutingsensoren erfolgt mit der Konfiguration der Firmware des Microcontrollers 10.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird beispielsweise mit dem Anschluss des Slave-Sensors an den Master-Sensor ein Zwei-Sensor-Muting aktiviert. Beispielsweise bilden jeweils das zweite Sender-/Empfängerpaar einer Kaskade 8a, 8b des Slave-Sensors einen Mutingsensor. Die anderen Sender-/Empfängerpaare werden deaktiviert. Mit dem Lichtvorhang 2, 12 des Mastersensors erfolgt dann eine Gefahrenbereichsüberwachung einer Anlage, wobei bei einer Objektdetektion eine Objektmeldung über den Schaltausgang ausgegeben wird. Bei Erkennen eines zulässigen Objekts mit den Mutingsensoren wird der Lichtvorhang 2, 12 stummgeschalten, das heißt dessen Überwachungsfunktion unterdrückt.
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Derartige Mutingsensoren bilden somit stets sicherheitskritische Einheiten, da sie die Überwachungsfunktion des Lichtvorhangs 2, 12 stummhalten, so dass dann für eine bestimmte Zeitspanne keine Überwachung mehr gewährleistet ist.
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Die Erkennung des Übergangs zwischen Master-Sensor und Slave-Sensor gemäß 3 trägt diesem Risiko Rechnung, da diese Erkennung bei einem Auftreten eines Fehlers in den sicheren Zustand übergeht. Wird nämlich beim Übergang vom Master-Sensor zum Slave-Sensor vom Schaltelement, das dem ersten Empfänger des Slave-Sensors (bezeichnet mit II in 2) zugeordnet ist, das Signal auf der Clock-Leitung 15 nicht invertiert sondern direkt auf die Carry-Leitung 18 kopiert, so wird dadurch ein normaler Kaskadierübergang im Master-Sensor vorgetäuscht, was den Fall einer Kaskadenerweiterung anstelle des Anschlusses von Mutingsensoren entspricht. Damit wird keine Muting-Betriebsart aktiviert, die risikobehaftet wäre, sondern eine Kaskadenerweiterung mit einer Objekt-Überwachung in einem erweiterten Schutzfeld, was einen Übergang in einen sicheren Zustand entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensoranordnung
- 2
- Lichtvorhang
- 3
- Gehäuse
- 4
- Gehäuse
- 5
- Lichtstrahlen
- 6
- Sender
- 7a, 7b
- Kaskade
- 8
- Empfänger
- 8a, 8b
- Kaskade
- 8c, 8d
- Kaskade
- 9
- Steuereinheit
- 10
- Microcontroller
- 11
- Ausgangsschaltung
- 12
- Lichtvorhang
- 13
- Gehäuse
- 14
- Kabelverbindung
- 15
- Clock-Leitung
- 16a, 16b
- Schieberegister
- 17a, 17b
- Schieberegister
- 18
- Carry-Leitung
- 19a, 19b
- Schieberegister
- 20a, 20b
- Schieberegister
