DE102013009644A1

DE102013009644A1 - Safety device and safety procedure for performing safety functions for a machine or plant

Info

Publication number: DE102013009644A1
Application number: DE201310009644
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rüppel; Peter Meyer; Olaf Kunz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2014-12-11

Abstract

Es ist eine Sicherheitsvorrichtung (30) und ein Verfahren zum Ausführen von Sicherheitsfunktionen für eine Maschine oder Anlage bereitgestellt. Die Sicherheitsvorrichtung (30) umfasst eine erste Schnittstelle (31) zur Eingabe mindestens eines diskreten Anwahlsignals einer Schalteinrichtung (10; 13), eine zweite Schnittstelle (32) zur Eingabe mindestens eines Anwahlsignals eines sicheren Bussystems (26), und eine Verknüpfungseinrichtung (33) zur Verknüpfung des diskreten Anwahlsignals und des Anwahlsignals des sicheren Bussystems (26) und Ausgabe des Verknüpfungsergebnisses als Signal an eine Einrichtung (34) zur Ausführung der Sicherheitsfunktion.A safety device (30) and a method for performing safety functions for a machine or system are provided. The safety device (30) comprises a first interface (31) for entering at least one discrete selection signal from a switching device (10; 13), a second interface (32) for entering at least one selection signal from a safe bus system (26), and a linking device (33) for linking the discrete selection signal and the selection signal of the safe bus system (26) and outputting the connection result as a signal to a device (34) for executing the safety function.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung und ein Sicherheitsverfahren zum Ausführen von Sicherheitsfunktionen für eine Maschine oder Anlage.The present invention relates to a safety device and method for performing safety functions for a machine or plant.

Maschinen oder Anlagen verfügen in der Regel über einen oder mehrere Antriebe, die eine oder mehrere Achsen in eine Bewegung versetzen. Bei dem Betrieb der Maschine oder Anlage ist es von Zeit zu Zeit erforderlich, dass eine Bedienperson in der Nähe einer Achse arbeiten oder sich aufhalten muss. Solche Zeiten sind beispielsweise ein Beheben einer Störung, ein Umrüsten der Maschine oder Anlage, usw. Zur Unfallvermeidung ist es oft erforderlich, dass die Antriebe einer Maschine oder Anlage mit Sicherheitsfunktionen, insbesondere mit sicheren Stopp-Funktionen, usw., für die Achse ausgestattet sind. Hierfür bestehen zudem in vielen Staaten auch rechtliche Vorgaben für die Sicherheit des Betriebs der Maschine oder Anlage.Machines or plants usually have one or more drives that cause one or more axes to move. From time to time, when operating the machine or equipment, an operator may need to work or stay near an axle. Such times are, for example, rectifying a fault, retooling the machine or plant, etc. To avoid accidents, it is often necessary that the drives of a machine or plant with safety features, in particular with safe stop functions, etc., are equipped for the axle , In addition, there are legal requirements for the safety of the operation of the machine or plant in many countries.

Es ist bekannt, eine Maschine oder Anlage beispielsweise durch einen Not-Aus-Schalter in Notfällen auszuschalten. Bei einer solchen auch als diskrete Anwahl bezeichneten Ausschaltung einer Maschine oder Anlage entstehen sehr kurze Anwahlzeiten an die Sicherheitsfunktion für die Achse. Bei der Installation des Not-Aus-Schalters besteht jedoch ein vergleichsweise hoher Verdrahtungsaufwand. Der Verdrahtungsaufwand steigt entsprechend mit der Anzahl der Anwahlsignale an das Sicherheitssystem an. Demgegenüber liegen bei einem sicheren Bussystem, bei welchem der Verdrahtungsaufwand geringer ist, typischerweise längere Anwahlzeiten vor als bei einer diskreten lokalen Anwahl der Sicherheitsfunktionen einer Maschine oder Anlage.It is known to turn off a machine or system, for example, by an emergency stop switch in case of emergencies. With such a deactivation of a machine or system, also referred to as a discrete selection, very short selection times occur for the safety function for the axis. When installing the emergency stop switch, however, there is a relatively high amount of wiring. The wiring effort increases accordingly with the number of selection signals to the safety system. In contrast, in a secure bus system, in which the wiring costs are lower, typically longer selection times than with a discrete local selection of the safety functions of a machine or system.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherheitsvorrichtung und ein Sicherheitsverfahren zum Anwählen von Sicherheitsfunktionen für eine Maschine oder Anlage bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere soll eine Sicherheitsvorrichtung und ein Sicherheitsverfahren zum Ausführen von Sicherheitsfunktionen für eine Maschine oder Anlage bereitgestellt werden, bei welchen ein geringer Verdrahtungsaufwand zur Realisierung der geforderten Sicherheitsfunktionen der Maschinen oder Anlage und trotzdem schnellere Anwahlzeiten für ausgewählte Anwahlsignale möglich sind.It is therefore an object of the present invention to provide a safety device and a safety method for selecting safety functions for a machine or installation with which the aforementioned problems can be solved. In particular, a safety device and a safety method for carrying out safety functions for a machine or plant are to be provided in which a small amount of wiring to realize the required safety functions of the machine or system and still faster selection times for selected selection signals are possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsvorrichtung zum Ausführen von Sicherheitsfunktionen für eine Maschine oder Anlage nach Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a safety device for performing safety functions for a machine or installation according to claim 1.

Mit der Sicherheitsvorrichtung lässt sich der Verdrahtungsaufwand reduzieren, der für eine Gewährleistung von Sicherheitsfunktionen einer Maschine oder Anlage erforderlich ist. Trotzdem hat die Sicherheitsvorrichtung schnellere Reaktionszeiten für ausgewählte Anwahlsignale als beim Stand der Technik.The safety device can reduce the amount of wiring required to ensure the safety of a machine or plant. Nevertheless, the safety device has faster response times for selected select signals than in the prior art.

Darüber hinaus können Anwahlsignale von einem sicheren Bussystem und diskrete Anwahlsignale gleichzeitig auf eine Sicherheitsfunktion, wie insbesondere ein sicherer Stopp, usw., für einen Antrieb geschaltet werden.In addition, select signals from a secure bus system and discrete select signals can be simultaneously switched to a safety function, such as a secure stop, etc., for a drive.

Mit der Sicherheitsvorrichtung wird die Flexibilität für den Betreiber einer Maschine oder Anlage erhöht. Es kann je nach Gegebenheiten und Bedarf entschieden werden, welche Schalteinrichtungen wie in das Sicherheitskonzept für die Maschine oder Anlage eingebunden werden sollen.The safety device increases the flexibility for the operator of a machine or plant. It can be decided depending on conditions and needs, which switching devices are to be integrated as in the safety concept for the machine or system.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Sicherheitsvorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous further embodiments of the safety device are specified in the dependent claims.

Die zuvor beschriebene Sicherheitsvorrichtung kann Teil eines Sicherheitssystems sein, die zudem eine Sicherheitssteuerung eines sicheren Bussystems aufweist.The security device described above may be part of a security system, which also has a security control of a secure bus system.

Die Aufgabe wird zudem durch ein Sicherheitsverfahren zum Ausführen von Sicherheitsfunktionen für eine Maschine oder Anlage nach Patentanspruch 9 gelöst.The object is also achieved by a safety method for performing safety functions for a machine or system according to claim 9.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Sicherheitsverfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous further embodiments of the security method are specified in the dependent claims.

Das Verfahren erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Sicherheitsvorrichtung erwähnt sind.The method achieves the same advantages as previously mentioned with respect to the safety device.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and to exemplary embodiments. Show it:

1 ein Blockschaltbild eines Sicherheitssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 a block diagram of a security system according to a first embodiment;

2 ein Flussdiagramm eines Sicherheitsverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2 a flowchart of a security method according to the first embodiment;

3 ein Blockschaltbild eines Sicherheitssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und 3 a block diagram of a security system according to a second embodiment; and

4 ein Zeitverlaufsdiagramm der Geschwindigkeit einer von einem Antrieb angetriebenen Achse, wenn sie durch die Sicherheitsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Halten gebracht wird. 4 a timing chart of the speed of a drive-driven axle when it is brought to a halt by the safety device according to the second embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.

1 zeigt ein Sicherheitssystem 1 mit einer ersten Schalteinrichtung 10, einer zweiten Schalteinrichtung 20, einer Sicherheitssteuerung 25 eines sicheren Bussystems 26 und eine Sicherheitsvorrichtung 30 zum Ausführen von Sicherheitsfunktionen für eine nicht dargestellte Maschine oder Anlage. Die erste Schalteinrichtung 10, die ein Not-Aus-Schalter oder Not-Aus-Schalteinrichtung, ein Schutzgitter, usw. sein kann, ist mit einer ersten Leitung 11 an die Sicherheitsvorrichtung 30 angeschlossen. Die zweite Schalteinrichtung 20 ist mit einer zweiten Leitung 12 an die Sicherheitssteuerung 20 angeschlossen. 1 shows a security system 1 with a first switching device 10 , a second switching device 20 , a safety controller 25 a secure bus system 26 and a security device 30 to perform safety functions for an unillustrated machine or plant. The first switching device 10 , which may be an emergency stop switch or emergency stop switch, a guard, etc., is connected to a first line 11 to the safety device 30 connected. The second switching device 20 is with a second line 12 to the safety controller 20 connected.

Die Sicherheitsvorrichtung 30 hat eine erste Schnittstelle 31, an welche die erste Leitung 11 angeschlossen ist, eine zweite Schnittstelle 32, an welche das sichere Bussystem -26 angeschlossen ist, eine Verknüpfungseinrichtung 33 und eine Ausführeinrichtung zur Ausführung vorbestimmter Sicherheitsfunktionen, wie sicheres Stillsetzen der nicht dargestellten Maschine oder Anlage, Wiederanlauf der Maschine oder Anlage, usw.The security device 30 has a first interface 31 to which the first line 11 connected, a second interface 32 to which the secure bus system - 26 is connected, a linking device 33 and an execution device for performing predetermined safety functions, such as safe shutdown of the machine or system, not shown, restart of the machine or system, etc.

Die erste Schalteinrichtung 10 ist mittels der ersten Leitung 11 direkt an der ersten Schnittstelle 31 verdrahtet. Ist die Sicherheitsvorrichtung 30 Teil eines nicht dargestellten Antriebs, ist die erste Schalteinrichtung 10 mittels der ersten Leitung 11 direkt in dem Antrieb verdrahtet. Genauer gesagt kann die erste Schalteinrichtung 10 mehrere Teile aufweisen, wie beispielsweise einen Not-Aus-Schalter, einen Betriebsartwahlschalter, usw. Je nach Bedarf können diese jeweils mit einer ersten Leitung 11 direkt an die erste Schnittstelle 31 angeschlossen sein. Vorzugsweise handelt es sich bei solchen Teilen der ersten Schalteinrichtung 10 um lokale Schalteinrichtungen, die in der Nähe der Sicherheitsvorrichtung 30 installiert sind. Die erste Schnittstelle 31 ist somit zum Empfang eines diskreten Anwahlsignals der ersten Schalteinrichtung 10 ausgestaltet, wobei das diskrete Anwahlsignal ein Signal der ersten Schalteinrichtung 10 ist.The first switching device 10 is by means of the first line 11 directly at the first interface 31 wired. Is the safety device 30 Part of a drive, not shown, is the first switching device 10 by means of the first line 11 wired directly in the drive. More specifically, the first switching device 10 have several parts, such as an emergency stop switch, a mode selector switch, etc. As needed, these can each with a first line 11 directly to the first interface 31 be connected. Preferably, such parts of the first switching device 10 around local switching devices, which are near the safety device 30 are installed. The first interface 31 is thus for receiving a discrete selection signal of the first switching device 10 configured, wherein the discrete selection signal is a signal of the first switching device 10 is.

Die zweite Schalteinrichtung 20, genauer gesagt ein weiterer Not-Aus-Schalter oder ein Lichtgitter, usw., ist über die zweite Leitung 12 direkt in der Sicherheitssteuerung 25 des sicheren Bussystems 26 verdrahtet. Auch die Sicherheitssteuerung 25 ist somit zur Verarbeitung mindestens eines diskreten Anwahlsignals ausgestaltet. Demgegenüber ist die zweite Schnittstelle 32 zum Empfang eines Anwahlsignals über das sichere Bussystem 26 ausgestaltet. Das Anwahlsignal, das in die zweite Schnittstelle 32 eingegeben wird, ist somit ein Bussignal des sicheren Bussystems 26.The second switching device 20 More specifically, another emergency stop switch or light curtain, etc., is via the second line 12 directly in the safety control 25 of the secure bus system 26 wired. Also the safety control 25 is thus designed to process at least one discrete selection signal. In contrast, the second interface 32 for receiving a selection signal via the secure bus system 26 designed. The selection signal, which is in the second interface 32 is input, is thus a bus signal of the secure bus system 26 ,

Wie in 1 gezeigt, werden die in die erste Schnittstelle 31 und die zweite Schnittstelle 32 eingegebenen oder von diesen Schnittstellen 31, 32 empfangenen Signale der Verknüpfungseinrichtung 33 zugeführt. Die Verknüpfungseinrichtung 33 verknüpft das diskrete Anwahlsignal von der ersten Schnittstelle 31 und das Anwahlsignal des sicheren Bussystems 26 von der zweiten Schnittstelle 32. Das Verknüpfungsergebnis dieser Verknüpfung in der Verknüpfungseinrichtung 33 wird von der Verknüpfungseinrichtung 33 an die Ausführungseinrichtung 34 ausgegeben. Die Verknüpfungseinrichtung 33 kann eine einfache UND-Verknüpfung bilden. Alternativ kann die Verknüpfungseinrichtung 33 eine einfache ODER-Verknüpfung bilden. Alternativ kann die Verknüpfungseinrichtung 33 ein Codierer und/oder Decodierer sein. Alternativ ist die Verknüpfungseinrichtung 33 ein komplexerer Logikblock, wie beispielsweise ein Wiederanlauf-Baustein, usw.As in 1 shown in the first interface 31 and the second interface 32 entered or from these interfaces 31 . 32 received signals of the linking device 33 fed. The linking device 33 Connects the discrete selection signal from the first interface 31 and the selection signal of the safe bus system 26 from the second interface 32 , The result of this link in the linking device 33 is from the linking device 33 to the execution facility 34 output. The linking device 33 can form a simple AND link. Alternatively, the linking device 33 form a simple OR operation. Alternatively, the linking device 33 an encoder and / or decoder. Alternatively, the linking device 33 a more complex logic block, such as a restart block, etc.

Die Ausführungseinrichtung 34 steuert den Antrieb der Maschine oder Anlage so an, wie von der ersten Schalteinrichtung 10 vorgegeben und von der Sicherheitsvorrichtung 30 sowie gegebenenfalls der Sicherheitssteuerung 25 des sicheren Bussystems 26 verarbeitet. Dementsprechend wird der Antrieb der Maschine oder Anlage sicher abgebremst und zum Halten gebracht, wieder sicher gestartet, usw.The execution facility 34 controls the drive of the machine or system as it does from the first switching device 10 given and from the safety device 30 and optionally the safety controller 25 of the secure bus system 26 processed. Accordingly, the drive of the machine or plant is safely decelerated and brought to a halt, restarted safely, etc.

2 zeigt das von dem Sicherheitssystem 1 durchgeführte Sicherheitsverfahren sehr schematisch. 2 shows that from the security system 1 performed security procedures very schematically.

Nach dem Beginn des Verfahrens wird bei einem Schritt S1 von der ersten Schalteinrichtung 10 ein diskretes Signal über die Leitung 11, beispielsweise von einem Not-Aus-Schalter in die erste Schnittstelle 31 eingegeben und/oder die zweite Schalteinrichtung 20 gibt über einen weiteren Not-Aus-Schalter und/oder ein Lichtgitter ein diskretes Signal über die Leitung 12 an die Sicherheitssteuerung 25 des sicheren Bussystems 26 aus. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S2 weiter.After the start of the process, in step S1, the first switching device 10 a discrete signal over the line 11 For example, from an emergency stop switch in the first interface 31 entered and / or the second switching device 20 provides via a further emergency stop switch and / or a light grid a discrete signal on the line 12 to the safety controller 25 of the secure bus system 26 out. Thereafter, the flow proceeds to a step S2.

Bei dem Schritt S2 verknüpft die Verknüpfungseinrichtung 33 das diskrete Anwahlsignal von der ersten Schnittstelle 31 und das Anwahlsignal des sicheren Bussystems 26 von der zweiten Schnittstelle 32. Hierbei wendet die Verknüpfungseinrichtung 33 eine vorbestimmte Regel gemäß dem in ihr umfassten Logikbaustein an. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S3 weiter.In step S2, the linking device links 33 the discrete selection signal from the first interface 31 and the selection signal of the safe bus system 26 from the second interface 32 , In this case, the linking device applies 33 a predetermined rule according to the logic module included in it. Thereafter, the flow proceeds to a step S3.

Bei dem Schritt S3 wird geprüft, wie oder ob gemäß dem Verknüpfungsergebnis der Verknüpfung in der Verknüpfungseinrichtung 33 der Antrieb gemäß einer Sicherheitsfunktion anzusteuern ist. Lautet die Antwort bei dem Schritt S3 NEIN, was bedeutet, dass die Sicherheitsfunktion abgewählt wurde, geht der Fluss zu einem Schritt S4 weiter. Andernfalls geht der Fluss zu einem Schritt S5 weiter.In step S3, it is checked whether or not according to the result of the linkage in the linking device 33 the drive is to be controlled according to a safety function. If the answer is NO at step S3, meaning that the security function has been deselected, the flow proceeds to step S4. Otherwise, the flow proceeds to a step S5.

Bei dem Schritt S4 gibt die Verknüpfungseinrichtung 33 das Verknüpfungsergebnis an die Ausführungseinrichtung 34 beispielsweise in Form eines Signals aus. Als Folge davon steuert die Ausführungseinrichtung 34 den Antrieb nicht an, da die Sicherheitsfunktion abgewählt wurde. Danach ist das Verfahren für diesen einen Zyklus beendet und wird nach Ablauf der Zykluszeit erneut durchlaufen.In step S4, the linking means 33 the result of the connection to the execution facility 34 for example in the form of a signal. As a result, the execution device controls 34 Do not start the drive because the safety function has been deselected. Thereafter, the process is completed for this one cycle and is run again at the end of the cycle time.

Bei dem Schritt S5 gibt die Verknüpfungseinrichtung 33 das Verknüpfungsergebnis an die Ausführungseinrichtung 34 beispielsweise in Form eines Signals aus. Als Folge davon steuert die Ausführungseinrichtung 34 den Antrieb an, wie es die von der entsprechenden Schalteinrichtung 10, 20 gewählte Sicherheitsfunktion vorgibt. Danach ist das Verfahren für diesen einen Zyklus beendet und wird nach Ablauf der Zykluszeit erneut durchlaufen.In step S5, the linking means 33 the result of the connection to the execution facility 34 for example in the form of a signal. As a result, the execution device controls 34 the drive, as it of the corresponding switching device 10 . 20 specifies the selected safety function. Thereafter, the process is completed for this one cycle and is run again at the end of the cycle time.

Mit dem Sicherheitssystem 1 und dem zuvor beschriebenen Sicherheitsverfahren wird ein diskretes Anwahlsignal mit einem Anwahlsignal eines sicheren Bussystems 26 über eine integrierte sichere Verknüpfungslogik der Verknüpfungseinrichtung 33 zusammengeführt, um daraus die resultierenden Anwahlsignale an die integrierten Sicherheitsfunktionen zu bilden. Dadurch wird eine zusätzliche Flexibilität für die Anwendung geschaffen. Es ist damit möglich, sowohl die hohe Flexibilität der Anwahlsignale über ein sicheres Bussystem 26 auszuwerten und damit den Verdrahtungsaufwand für das Sicherheitssystem 1 zu reduzieren als auch die schnellen Reaktionszeiten einer diskreten Anwahl der Sicherheitsfunktionen auszunutzen.With the security system 1 and the security method described above becomes a discrete selection signal with a selection signal of a secure bus system 26 via an integrated secure logic operation of the linking device 33 merged to form the resulting selection signals to the integrated safety functions. This provides additional flexibility for the application. It is thus possible, both the high flexibility of the selection signals via a secure bus system 26 evaluate and thus the wiring work for the security system 1 as well as exploiting the fast response times of a discrete selection of the safety functions.

3 zeigt ein Sicherheitssystem 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Sicherheitssystem 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in weiten Teilen auf die gleiche Weise aufgebaut, wie das Sicherheitssystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher werden nachfolgend nur die Unterschiede zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. 3 shows a security system 2 according to a second embodiment. The security system 2 according to the present embodiment is constructed in much the same way as the security system 1 according to the first embodiment. Therefore, only the differences between the first embodiment and the present embodiment will be described below.

Wie in 3 dargestellt, umfasst das Sicherheitssystem 2 eine lokale Not-Aus-Schalteinrichtung oder Not-Aus-Schalter 13, welcher mit der ersten Leitung 11 an die erste Schnittstelle 31 der Sicherheitsvorrichtung 30 angeschlossen ist. Demzufolge ist der Not-Aus-Schalter 13 mit der Sicherheitsvorrichtung 30 direkt verdrahtet. Der Not-Aus-Schalter 13 in 3 entspricht der ersten Schalteinrichtung 10 in 1. Darüber hinaus umfasst das Sicherheitssystem 2 in 3 ein Lichtgitter 14, einen Betriebsartenwahlschalter 15 und eine zentrale Not-Aus-Schalteinrichtung oder Not-Aus-Schalter 16. Das Lichtgitter 14, der Betriebsartenwahlschalter 15 und der Not-Aus-Schalter 16 entsprechen der zweiten Schalteinrichtung 20 in 1. Der lokale Not-Aus-Schalter 13 und der zentrale Not-Aus-Schalter 16 können auch als lokaler bzw. zentraler Not-Halt-Schalter bezeichnet werden.As in 3 illustrated, includes the security system 2 a local emergency stop switch or emergency stop switch 13 , which with the first line 11 to the first interface 31 the safety device 30 connected. As a result, the emergency stop switch 13 with the safety device 30 directly wired. The emergency stop switch 13 in 3 corresponds to the first switching device 10 in 1 , In addition, the security system includes 2 in 3 a light grid 14 , a mode selector switch 15 and a central emergency stop switch or emergency stop switch 16 , The light grid 14 , the operating mode selector switch 15 and the emergency stop switch 16 correspond to the second switching device 20 in 1 , The local emergency stop switch 13 and the central emergency stop switch 16 can also be referred to as a local or central emergency stop switch.

Das Lichtgitter 14 ist über eine zweite Leitung 121 an die Sicherheitssteuerung 25 angeschlossen. Der Betriebsartenwahlschalter 15 ist über eine zweite Leitung 122 an die Sicherheitsteuerung 25 angeschlossen. Der Not-Aus-Schalter 16 ist über eine zweite Leitung 123 an die Sicherheitssteuerung 25 angeschlossen. Auf diese Weise werden Schalteinrichtungen, die von dem nicht dargestellten Antrieb und/oder der Sicherheitsvorrichtung 30 räumlich weiter entfernt als ein lokaler Not-Aus-Schalter 30 angeordnet sind, nicht direkt über die erste Schnittstelle 31 an der Sicherheitsvorrichtung 30 angeschlossen. Stattdessen sind solche räumlich weiter entfernt angeordneten Schalteinrichtungen, wie das Lichtgitter 14, der Betriebsartenwahlschalter 15, der zentrale Not-Aus-Schalter 16 usw. direkt an der Sicherheitssteuerung 25 des sicheren Bussystems 26 angeschlossen. Dadurch können die Signale der Schalteinrichtungen 14, 15, 16 von der Sicherheitssteuerung 25 über das sichere Bussystem 26 und somit verdrahtungsarm an die Sicherheitsvorrichtung 30 übertragen werden.The light grid 14 is over a second line 121 to the safety controller 25 connected. The mode selector switch 15 is over a second line 122 to the safety controller 25 connected. The emergency stop switch 16 is over a second line 123 to the safety controller 25 connected. In this way, switching devices that are not shown by the drive and / or the safety device 30 further away from the room than a local emergency stop button 30 are not directly across the first interface 31 at the security device 30 connected. Instead, such spatially distant switching devices, such as the light grid 14 , the operating mode selector switch 15 , the central emergency stop button 16 etc. directly on the safety control 25 of the secure bus system 26 connected. This allows the signals of the switching devices 14 . 15 . 16 from the safety controller 25 via the secure bus system 26 and thus low-wiring to the safety device 30 be transmitted.

Somit können gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sowohl lokale als auch zentrale Schalteinrichtungen 10, 13 bis 16, 20 (1 und 3) installiert und bei Bedarf an die Sicherheitsvorrichtung 30 angeschlossen sein, so dass auch bei einer verdrahtungsarmen Lösung mittels sicherem Bussystem 26 und seiner Sicherheitssteuerung 25 die schnellen Reaktionszeiten eines diskreten Anwahlsignals einer Schalteinrichtung 10, 13 bis 16, 20 (1 und 3) genutzt werden können. Dadurch ist eine schnellere Reaktionszeit der Sicherheitsvorrichtung 30 möglich, da die Anwahl eines sicheren Betriebs durch beispielsweise die Betätigung eines Not-Halt-Schalters schneller wirksam wird. Demzufolge wird die Sicherheitsfunktion im nicht dargestellten Antrieb schneller aktiviert und damit beginnt die von dem Antrieb angetriebene Achse schneller zum Bremsen und kommt dann auch schneller zum Halten, wie in 4 in einem Zeitverlaufsdiagramm für die Geschwindigkeit v einer von einem Antrieb angetriebenen Achse als Beispiel über der Zeit t dargestellt.Thus, according to the first and second embodiments, both local and central switching devices 10 . 13 to 16 . 20 ( 1 and 3 ) and, if necessary, to the safety device 30 be connected, so that even with a low-wiring solution using a secure bus system 26 and its safety control 25 the fast response times of a discrete selection signal of a switching device 10 . 13 to 16 . 20 ( 1 and 3 ) can be used. This provides a faster reaction time of the safety device 30 possible because the selection of a safe operation by, for example, the operation of an emergency stop switch takes effect faster. Consequently, the safety function is activated faster in the drive, not shown, and thus begins the driven by the drive axle faster for braking and then comes to a faster stop, as in 4 in a timing diagram for the velocity v one of a drive driven axle as an example over time t shown.

4 zeigt eine Ausführungsform für eine Anwahl der Sicherheitsfunktion „Sicherer Stopp 1 (Safe stop 1, SS1)” nach DIN EN 61800-5-2 nach Ausführungsform b) „Auslösen und Überwachen der Größe der Motorverzögerung innerhalb festgelegter Grenzen und Auslösen der STO-Funktion, wenn die Motordrehzahl unter einen festgelegten Grenzwert fällt”. Mit Anwahl der Funktion SS1 bei T2 begrenzt und überwacht das Sicherheitssystem 1, 2 gemäß 1 und 3 den zulässigen Geschwindigkeitsbereich. Die Anwahl der Funktion SS1 wird im Stand der Technik durch die Anwahlverzögerung Tv verzögert, wie in dem untersten Signalverlauf von 4 zwischen den Zeiten T1 und T2 gezeigt. Bei den Sicherheitssystemen 1, 2 gemäß 1 und 3 erfolgt die Anwahl der Funktion SS1 jedoch mit einer reduzierten Verzögerungszeit Tv und damit schneller als bei Systemen, die nur über ein sicheres Bussystem angesteuert werden. In 4 liegt der für den Antrieb niemals zulässige Geschwindigkeitsbereich über den dick gestrichelten Grenzen v_A und –v_A. und umfasst somit Geschwindigkeiten mit einem Betrag größer der Geschwindigkeit v_A. Der zulässige Geschwindigkeitsbereich liegt dagegen zwischen den dick gestrichelten Grenzen v_A und –v_A sowie zwischen den Zeiten T2 und T_STO zwischen den dünn gestrichelten Linien. Ist der Stillstand erreicht, wird bei T_STO die STO (Safe Torque Off) Funktion ausgelöst. 4 shows an embodiment for a selection of the safety function "Safe Stop 1 (Safe stop 1, SS1)" after DIN EN 61800-5-2 according to embodiment b) "triggering and monitoring the magnitude of the engine deceleration within set limits and triggering the STO function when the engine speed falls below a predetermined limit". By selecting function SS1 at T2, the safety system limits and monitors 1 . 2 according to 1 and 3 the permissible speed range. The selection of the function SS1 is delayed in the prior art by the selection delay Tv, as in the lowest signal waveform of 4 between times T1 and T2. At the security systems 1 . 2 according to 1 and 3 However, the selection of the function SS1 is performed with a reduced delay time Tv and thus faster than with systems that are only controlled via a secure bus system. In 4 the speed range never allowed for the drive is above the thick dashed boundaries v _A and -v _A. and thus includes speeds with an amount greater than the speed v _A. By contrast, the permissible speed range lies between the thick dashed boundaries v _A and -V _A and between the times T2 and T _STO between the thin dashed lines. When the standstill is reached, the STO (Safe Torque Off) function is triggered on T _STO .

Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Sicherheitssystems 1, 2, der Sicherheitsvorrichtung 30 und des Sicherheitsverfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described embodiments of the security system 1 . 2 , the safety device 30 and the safety procedure can be used individually or in all possible combinations. In particular, all features and / or functions of the embodiments described above can be combined as desired. In addition, the following modifications are conceivable, in particular.

Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.The parts shown in the figures are shown schematically and may differ in the exact embodiment of the shapes shown in the figures, as long as their functions described above are guaranteed.

In die erste Schnittstelle 31 kann auch mehr als ein diskretes Anwahlsignal eingegeben werden. In einem solchen Fall kann die erste Schnittstelle 31 mehrere Anwahlsignale in die Verknüpfungseinrichtung 33 eingeben.In the first interface 31 It is also possible to enter more than one discrete selection signal. In such a case, the first interface 31 several selection signals in the linking device 33 enter.

Die Verknüpfungseinrichtung 33 kann auch an mehr als eine erste Schnittstelle 31 angeschlossen sein. Zudem kann die Verknüpfungseinrichtung 33 auch an mehr als eine zweite Schnittstelle 32 angeschlossen sein. In einem solchen Fall verknüpft die Verknüpfungseinrichtung 33 mehr als zwei Anwahlsignale, wie auch in 3 mit den gestrichelten Linien am Eingang der Verknüpfungseinrichtung 33 angedeutet.The linking device 33 can also connect to more than a first interface 31 be connected. In addition, the linking device 33 also to more than a second interface 32 be connected. In such a case, the linking device links 33 more than two selection signals, as well as in 3 with the dashed lines at the input of the linking device 33 indicated.

Bei dem Sicherheitsverfahren, das in Bezug auf 2 beschrieben ist, kann in Bezug auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel das Eingeben des diskreten Anwahlsignals über die erste Schnittstelle 31 und das Eingeben des Anwahlsignals über das sichere Bussystem 26 in die zweite Schnittstelle 32 in beliebiger zeitlicher Reihenfolge erfolgen. Insbesondere kann das Eingeben in die erste und zweite Schnittstelle 31, 32 auch gleichzeitig erfolgen.In the security procedure, relating to 2 with respect to the first and second embodiments, inputting the discrete selection signal via the first interface 31 and inputting the selection signal via the secure bus system 26 in the second interface 32 in any chronological order. In particular, typing in the first and second interfaces 31 . 32 also be done simultaneously.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN EN 61800-5-2 [0038]

Claims

Safety device ( 30 ) for executing safety functions for a machine or installation, with a first interface ( 31 ) for inputting at least one discrete selection signal of a switching device ( 10 ; 13 ), a second interface ( 32 ) for inputting at least one selection signal of a secure bus system ( 26 ), and a linking device ( 33 ) for linking the discrete selection signal and the selection signal of the secure bus system ( 26 ) and output the result of the connection as a signal to a device ( 34 ) to perform the safety function.

Safety device ( 30 ) according to claim 1, wherein the safety functions include a safe shutdown of the machine or plant and / or a safe restart of the machine or plant.

Safety device ( 30 ) according to claim 1 or 2, wherein the linking means is an AND logic device and / or an OR logic device and / or an encoder and / or a decoder and / or a restart module.

Safety device ( 30 ) according to one of the preceding claims, wherein the discrete selection signal is a signal of a local switching device to be directly wired in a drive of the machine or installation ( 13 ).

Safety device according to one of the preceding claims, wherein the discrete selection signal is a signal of an emergency stop switching device ( 13 ) and / or a light grid and / or a mode selector switch.

Security system ( 1 ; 2 ), with a safety device ( 30 ) according to one of the preceding claims, and a safety controller ( 25 ) of a secure bus system ( 21 ), the safety controller ( 25 ) via the secure bus system ( 26 ) with the second interface ( 32 ) connected is.

A security system according to claim 6, wherein the security controller ( 25 ) for processing at least one discrete selection signal on the safety controller ( 25 ) wired central switching device ( 16 ).

Security system according to claim 7, wherein the discrete selection signal is a signal of an emergency stop switching device ( 16 ) and / or a light grid ( 14 ) and / or a mode selector switch ( 15 ).

Security method for performing safety functions for a machine or installation, comprising the steps of inputting (S1) at least one discrete selection signal of a switching device to a first interface ( 31 ) a security device ( 30 ), Input (S1) at least one selection signal of a secure bus system ( 26 ) at a second interface ( 32 ) of the security device ( 30 ), Linking, with a linking device ( 33 ) of the security device ( 30 ), the discrete selection signal and the selection signal of the secure bus system ( 21 ), and outputting (S4) the result of the connection as a signal to a device ( 34 ) to perform one of the safety functions.

A security method according to claim 9, wherein the step of inputting (S1) at least one discrete selection signal and the step of inputting (S1) at least one selection signal of a secure bus system ( 26 ) can be done simultaneously or with a time delay.