DE102020135158A1

DE102020135158A1 - Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung

Info

Publication number: DE102020135158A1
Application number: DE102020135158.5A
Authority: DE
Inventors: Manfred Strobel; Peter Schäfer; Bernd Bruckmann; Dominik Rauen
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2022-06-30

Abstract

Sicherheitsgerichteter induktiver Näherungsschalter, zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung (1) mit einer Sensorspule (2) zur Erzeugung eines elektromagnetisches Wechselfeldes, einer Oszillatorschaltung (3) zur Speisung der Sensorspule (2) und einer damit verbundenen Auswerteschaltung (4) zur Erzeugung eines binären Signals bei der Über- oder Unterschreitung einer Schaltschwelle, einem Objekt (13) zur Beeinflussung des elektromagnetisches Wechselfeldes des sicherer induktiver Näherungsschalters, einem Mikrocontroller (12) zur Auswertung des binären Signals und Steuerung von Widerständen (7; 8), mit welchen verschiedene Schaltschwellen in der Auswerteschaltung (4) festgelegt werden können, welche durch den Abstand s des Objektes (13) zur aktiven Fläche (11) des sicherer induktiver Näherungsschalter über- oder unterschritten werden, wobei mindestens die Unterschreitung des Schwellwertes C und die Überschreitung des Schwellwertes D sicherheitsgerichtet ist. Des Weiteren wird die Verwendung von mehr als zwei sicherheitsgerichteten Schwellwerten beansprucht.

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Induktive Sicherheitsschalter gehören allgemein zur Klasse der berührungslos arbeitenden sicherheitsgerichteten Sensoren.
Berührungslos arbeitende sicherheitsgerichtete Sensoren dienen in der Sicherheitstechnik zur Absicherung von gefahrbringenden Positionen in Maschinen, wie Pressen, Stanzmaschinen, Schneidwerkzeugen, Roboter und dergleichen.
Der sicherheitsgerichtete Sensor überwacht dabei eine unzulässige Bewegung (Verlassen oder Eindringen) eines definierten Objektes (beispielsweise metallische, elektrisch leitfähige Objekte) in eine als gefährlich definierte Position.
Wird eine gefährliche Position verletzt, gibt der sicherheitsgerichtete Sensor ein entsprechendes Sicherheitsschaltsignal aus, das z. B. ein Abschaltsignal für eine gefahrbringende Maschine sein kann. Derartige sichere Sensoren müssen besonders zuverlässig arbeiten und deshalb Sicherheitsanforderungen erfüllen, beispielsweise die Produktnorm IEC 60947-5-3.
Sichere berührungslos arbeitende Sensoren werden in elektronischen Schaltgeräten vor allem in der Automatisierungstechnik eingesetzt. Sie sind seit langem bekannt und werden u. a. auch von der Anmelderin hergestellt und vertrieben.
Sie bestehen im Wesentlichen aus einem Sensor zur Erfassung von vorzugsweise elektrischen, aber auch optischen oder sonstigen physikalischen Eigenschaften von beweglichen Objekten (Target), wobei die Änderung der betreffenden physikalischen Größe als Maß für die Annäherung eines Objekts dient, und einer Steuereinheit, die bei Erreichen einer Schaltschwelle ein vorzugsweise binäres Schaltsignal erzeugt.
Nach dem induktiven Prinzip arbeitende Sicherheitsschalter weisen mindestens eine Sensorspule auf und können mit Stromimpulsen, aber auch mit kontinuierlichem, meist sinusförmigem Wechselstrom betrieben werden. Dabei kann die Sensorspule Bestandteil eines LC-Schwingkreises (Oszillators) sein und so dessen Frequenz mitbestimmen.
Die Sensorspule kann aber auch von einem Generator mit pulsförmigem oder sinusförmigem Strom versorgt werden.
Der Sensor kann auch als Transformator, insbesondere als Differentialtransformator aufgebaut sein, und somit weitere Sende- oder Empfangsspulen aufweisen.
Ausgewertet wird die Änderung der Induktivität und/oder die Impedanz einer Spule, bzw. der Koppelfaktor zwischen zwei oder mehreren Spulen.
Wenn sichere berührungslos arbeitende Sensoren eingesetzt werden, muss insbesondere die als sicher definierte Funktion, die sog. sicherheitsgerichtete Funktion (oft auch als Sicherheitsfunktion, bezeichnet) beachtet werden. Die sicherheitsgerichtete Funktion beispielsweise eines induktiven Sicherheitssensors ist nach dem aktuellen Stand der Technik nur auf die Überwachung einer Bewegung (Be- oder Entdämpfung) eines definierten Objektes in einen als gefährlich definierten Bereich beschränkt.
Die neuen digitalen Produktionstechnologien wie Industrie 4.0 basieren u.a. auf einer Vernetzung von Maschinen (sowie deren Komponenten) sowie auf einer hohen Flexibilität der Produktionsanlagen. Bedingt dadurch ergeben sich eine Reihe von neuen Aspekten, die sich auf die Funktionale Sicherheit (safety) von Maschinen auswirken können. Für Teile einer Produktionsanlage kann es erforderlich sein, diese im laufenden Prozess um zu konfigurieren, z. B. um eine Effizienzsteigerung zu erzielen und um die Flexibilität des gesamten Systems zu erhöhen. Mit den bekannten sicherheitsgerichteten Sensoren kann immer nur ein bestimmter Bereich sicherheitsmäßig überwacht werden.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin einen induktiven Sicherheitsschalter anzugeben, der die oben genannten Nachteile nicht aufweist, der insbesondere sehr flexibel ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin bei einem induktiven Sicherheitsschalter zwei Bereiche sicherheitsmäßig zu überwachen.
Mit dem erfindungsgemäßen induktiven Sicherheitsschalter kann eine hohe Flexibilität erzielt werden. Dabei kann die Bewegung eines definierten Objektes (Targets) in mehrere als gefährlich definierte Bereiche überwacht werden, um so flexibel auf geänderte sicherheitsgerechtete Anforderungen in einer rekonfigurierbaren Produktionsanlage reagieren zu können.
Erfindungsgemäß sind zwei sicherheitsgerichtete Schaltschwellen festgelegt, welche durch den Einfluss eines Objektes/Targets (13) (beispielsweise metallische, elektrisch leitfähige Objekte) mit Abstand s über- oder unterschritten werden und das mindestens die Unterschreitung des Schwellwertes (C) und die Überschreitung des Schwellwertes (D) sicherheitsgerichtet ist.
Gemäß der Erfindung können die Schaltschwellen (C) und (D) kongruent sein.
Gemäß der Erfindung sind auch mehr als zwei Schaltschwellen möglich.
In Weiterentwicklung der Erfindung kann die Über- oder Unterschreitung der verschiedenen sicherheitsgerichteten Schwellwerten über binäre Schnittstellen (A) ausgegeben werden. Durch eine sichere elektronische Kommunikationsschnittstelle (6) kann die Information der Über- oder Unterschreitung der verschiedenen sicherheitsgerichteten Schwellwerte an eine übergeordnete sicherheitsgerichtete Auswerteeinheit übertragen werden.
Bei der elektronischen Kommunikationsschnittstelle kann es sich beispielsweise um eine sichere Busverbindung oder eine sichere Punkt zu Punkt Kommunikation handeln. Gemäß der Erfindung können die sicherheitsgerichteten Schaltschwellen über die sichere Kommunikationsschnittstelle parametriert werden.
Gemäß der Erfindung können die sicherheitsgerichteten Schaltschwellen auf einfachste Art und Weise (z.B. durch Tastenbedienung am Sensor) parametriet werden.
In Weiterentwicklung der Erfindung können unterschiedliche physikalische Prinzipien zur Objekterfassung angewandt werden..
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, mindestens zwei sicherheitsgerichtete Schaltschwellen und / oder zwei sicherheitsgerichtete Ausgangszustände in einen sicherheitsgerichteten induktiven Näherungsschalter, zu integrieren.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

1 zeigt ein Blockschaltbild des sicherheitsgerichteten induktiven Näherungsschalter
2 zeigt zwei sicherheitsgerichtete Schaltschwellen in einem berührungslos arbeitenden induktiven Näherungsschalter als Sensor
3a Funktionsschaubild Schwingungsamplitude als Funktion des Targetabstands
3b Funktionsschaubild Schaltsignale als Funktion des Targetabstands

Die 1 zeigt die wesentlichen Baugruppen des erfindungsgemäßen sicherheitsgerichteten Sensors, vorzugsweise induktiven Näherungsschalters. Die Sensorspule 2 bildet gemeinsam mit der Kapazität 10 einen Schwingkreis 11, der von einer als negativer Widerstand wirkenden Oszillatorschaltung 3 entdämpft wird.
Dargestellt ist eine Stromspiegelschaltung, die keine Spulenanzapfung benötigt und im unteren Stromspiegel eine komfortable Möglichkeit der Festlegung von verschiedenen Schaltschwellen durch die Widerstände 7 und 8 bietet. Die Widerstände sind durch einen Mikrocontroller 9 gleichzeitig oder abwechselnd aktivierbar. Der obere Stromspiegel dient zur Rückkopplung. Näheres dazu ist in der DE 196 50 793 C1 offenbart.
Die Auswerteschaltung 4 steuert die Oszillatorschaltung 3, und ist in der Lage, ein binäres Schaltsignal anhand der Oszillatoramplitude zu erzeugen, wobei in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Gütefaktor des von der Sensorspule 2 und der Schwingkreiskapazität 10 gebildeten Parallelschwingkreis 11 ausgewertet wird, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
Die Oszillatorschaltung 3 und die Auswerteschaltung 4 sind gemeinsam in einem kundenspezifischen Auswerteschaltkreis 5, einem ASIC untergebracht, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Wie bereits erwähnt, kann der ASIC 5 eine Steuerbaugruppe 4 mit einem Schwellwertschalter (Trigger) und einen hier nicht dargestellten Logik-Baustein, beispielsweise einen Mikrocontroller enthalten.
Er kann auch wie gezeigt über Signalleitungen mit einem Mikrocontroller 9 verbunden sein, der auch sicherheitsrelevante Funktionen übernimmt, ein sicherheitsgerichtetes binäres Schaltsignal erzeugen und/ oder digitale Messwerte seriell oder parallel an eine Kommunikationsschnittstelle 6 ausgeben.
Da der Oszillatorstrom durch den Widerstände 7 und 8 festgelegt ist, fällt oder steigt die Amplitude in Abhängigkeit des Einflusses eines Objektes/Targets (13) im Abstand s im Überwachungsbereich, was bei Über- oder Unterschreitung vorgegebener Schaltschwellen, welche durch den Mikrocontroller 9 mit Hilfe der Widerstände 7 und 8 festgelegt sind, zu einem Signalwechsel in der Auswerteschaltung 4 führt. Ein Signalwechsel in der Auswerteschaltung 4, aufgrund der Über- oder Unterschreitung einer Schaltschwelle, wird durch den Mikrocontroller 9 sicherheitsrelevant ausgewertet und die sicherheitsrelevante Information des Signalwechsels über sichere elektronische, binäre Schalter A ausgegeben, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
Die sichere Kommunikationsschnittstelle 6 ist zur Kommunikation mit einer übergeordneten sicherheitsgerichteten Auswerteinheit geeignet und kann die sicherheitsrelevante Information der Über- oder Unterschreitung einer Schaltschwelle übertragen, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Darüber hinaus können mit Hilfe verschiedenfarbiger LEDs sicherheitsgerichtete Lichtsignale erzeugt werden, die die Über- oder Unterschreitung einer Schaltschwelle, einen Fehler, oder ein sonstiges Signal ausgeben.
Die zwei Widerstände 7 und 8 in Kombination mit dem Mikrocontroller dienen erfindungsgemäß zur Festlegung der sicherheitsgerichteten Schaltschwellen (C) und (D) in 2, ohne die Erfindung darauf zu beschränken.
2 soll die Verwendung des erfindungsgemäßen sicheren Sensors 1, vorzugsweise induktiven Näherungsschalters, zur sicherheitsgerichteten Überwachung der Unterschreitung des sicherheitsgerichteten Schwellwertes (C) und der Überschreitung des sicherheitsgerichteten Schwellwertes (D) illustrieren, wobei der Abstand s des Objektes (13) zur aktiven Fläche (12) des Sensors eine Über- oder Unterschreitung der sicherheitsgerichteten Schwellwerte hervorrufen kann.
Nachfolgend ist das Verfahren anhand der funktionalen Abhängigkeiten FA_P(s) gemäß 3a und der entsprechenden Schaltzuständen 3b) näher erläutert. Der Induktiver Sicherheitssensor 1 dient zur Detektion eines Targets in einem Überwachungsbereich.
Die Auswerteschaltung 5 dient zur Erfassung des abstandsabhängigen Wirbelstromeinflusses aufgrund des Targets, wobei der Auswerteschaltkreis 5 einen LC-Schwingkreis, zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes,
eine Oszillatorschaltung zur Speisung des LC-Schwingkreises und
eine analogen Logik-Baustein, zur Ermittlung von Schaltzuständen, aufweist wobei der Auswerteschaltkreis einen einstellbaren Elektronikparameter P aufweist.
Über den Elektronikparameter P kann die funktionale Abhängigkeit FA_P(s) der Schwingungsamplitude A vom Targetabstand s eingestellt werden. Dabei ist FA_P(s) immer kleiner als die maximale Schwingungsamplitude FA_P(s) < Amax
Für den Normalbetrieb ist ein erster Parameterwert NB vorgesehen, hierbei gilt die funktionale Abhängigkeit FA_NB(S). Zur Generierung eines ersten binären Schaltsignals SS1 ist bei dieser Funktion FA_NB(s) eine erste Schaltschwelle C vorgesehen.
Dieser ersten Schaltschwelle C ist ein erster Schaltpunkt SC zugeordnet, an dem ein Schaltzustandswechsel des ersten binären Schaltsignals SS1 erfolgt, wenn das Target den Schaltpunkt SC erreicht.
Zum Testen der Schaltschwelle C bzw. des Schaltzustandswechsels an der Schaltschwelle C ist ein zweiter Parameterwert TC vorgesehen ist, wobei der Parameterwert TC so gewählt ist, dass für Abstände s < SC die Schwingungsamplitude FA_TC(S) über dem Schwellwert C liegt. Zum Testen der Schaltfunktion an der Schaltschwelle C werden für den Fall, dass sich das Target beim Targetabstand s0 mit s0 < SC befindet und damit die Schwingungsamplitude A= FA_NB(s0) kleiner als die Schaltschwelle C ist, folgende Schritte durchgeführt.

a) kurzzeitiges Einstellen des Parameterwerts TC und
b) Prüfung ob ein Schaltzustandswechsel erfolgt

Der Funktionswert ändert sich gemäß des Pfeils nach oben. Der Funktionswert FA_TC(s_T) liegt entsprechend über der Schaltschwelle C, deshalb ändert sich der Schaltzustand.
Wenn beim Schritt b) kein Schaltzustandswechsel erfolgt wird ein Fehlerfall angenommen und der Sicherheitsschalter nimmt den als sicher definierten Zustand ein.
Im Sicherheitsschalters ist zur Generierung eines zweiten binären Schaltsignals SS2 eine zweite Schaltschwelle D vorgesehen.
Der zweiten Schaltschwelle D ist ein zweiter Schaltpunkt SD zugeordnet, an dem ein Schaltzustandswechsel des zweiten binären Schaltsignals SS2 erfolgt, wenn das Target den Schaltpunkt SD erreicht.
Zum Testen des Schaltzustandswechsels an der Schaltschwelle D ist ein dritter Parameter TD vorgesehen. Der Parameter TD ist dabei so gewählt, dass für Abstände s > SD die Schwingungsamplitude FA_TD(s) unter dem Schwellwert D liegt.
Zum Testen der Schaltfunktion an der Schaltschwelle D werden für den Fall, dass sich das Target bei Targetabstand s1 mit s1 > SD befindet und damit die Schwingungsamplitude A= FA_NB(s1) größer als die Schaltschwelle D ist,
folgende Schritte durchgeführt.

a) kurzzeitiges Einstellen des Parameterwerts TD und
b) Prüfung ob ein Schaltzustandswechsel erfolgt

Der Funktionswert ändert sich gemäß des Pfeils nach unten. Der Funktionswert FA_TD(s_T') liegt entsprechend unter der Schaltschwelle D, deshalb ändert sich der Schaltzustand.
Der Funktionswert ändert sich gemäß des Pfeils nach unten und es erfolgt kurzfristig eine Schaltzustandswechsel. Wenn beim Schritt b) kein Schaltzustandswechsel erfolgt, wird ein Fehlerfall angenommen und der Sicherheitssensor nimmt den als sicher definierten Zustand ein.
Bei der Beschreibung der Erfindung wurde eine Hysterese an den einzelnen Schaltschwellen vernachlässigt. An jeder Schaltschwelle liegt eine Hysterese vor, diese ist aber für die Erfindung nicht von Relevanz, deshalb wurde sie quasi auf Null gesetzt.
Weiterhin ist die Erfindung nicht auf induktive Sicherheitsschalter beschränkt, sie kann auch bei anderen berührungslos arbeitenden Sicherheitsschalter z. B. kapazitive Näherungsschalter eingesetzt werden. Mit der Erfindung kann ein sicherer Öffner sowie ein sicherer Schließer realisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Sicherer Sensor, vorzugsweise induktiver Näherungsschalter
2: Sensorspule
3: Oszillatorschaltung
4: Auswerteschaltung mit einem Trigger
5: Auswerteschaltkreis mit Oszillator, Trigger und Logik-Baustein (ASIC, FPGA)
6: Sichere Kommunikationsschnittstelle
7: Erster Widerstand zur Festlegung einer Schaltschwelle
8: Zweiter Widerstand zur Festlegung einer Schaltschwelle
9: Mikrocontroller, Steuereinheit
10: Schwingkreiskondensator, Schwingkreiskapazität
11: Schwingkreis, bestehend aus der Sensorspule 2 und dem Kondensator 10
12: Aktive Fläche eines sicheren Nährungsschalters, durch die beispielsweise elektromagnetische Felder ein- und austreten, Ein- und Austritt von Ultraschall stattfindet oder eine Änderung eines Magnetfeldes erfasst wird.
13: Objekt zur Beeinflussung einer Schallschwelle in ein sicherheitsgerichteten Sensor
14: Gefährliche (sicherheitsrelevante) Positionsbereiche, bei welchen eine sicherheitsbezogene Reaktion eingeleitet werden muss.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19650793 C1 [0029]

Claims

Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung mit einer Sensorspule (2) zur Erzeugung eines elektromagnetisches Wechselfeldes, einer Oszillatorschaltung (3) zur Speisung der Sensorspule (2) und einer damit verbundenen Auswerteschaltung (4) zur Erzeugung eines binären Signals bei der Über- oder Unterschreitung einer Schaltschwelle, einem Objekt (13) zur Beeinflussung des elektromagnetisches Wechselfeldes des sicherer induktiver Näherungsschalters, einem Mikrocontroller (9) zur Auswertung des binären Signals und Steuerung von Widerständen (7; 8), mit welchen verschiedene Schaltschwellen in der Auswerteschaltung (4) festgelegt werden können, welche durch den Einfluss des Objektes (13) mit Abstand zur aktiven Fläche (12) des sicheren Sensors über- oder unterschritten werden dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Unterschreitung des Schwellwertes A und die Überschreitung des Schwellwertes B sicherheitsgerichtet ist.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschwellen C und D kongruent sein können.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Schaltschwellen als sicherheitsgerichtet festgelegt sind.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1; 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Information der Über- oder Unterschreitung der verschiedenen sicherheitsgerichteten Schwellwerte über binäre Schnittstellen ausgegeben werden.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1; 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Information der Über- oder Unterschreitung der verschiedenen sicherheitsgerichteten Schwellwerte über eine sichere Kommunikationsschnittstelle an eine übergeordnete sicherheitsgerichtete Auswerteeinheit übertragen werden kann.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1; 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwerte durch die sicherheitsgerichtete Auswerteeinheit über die sichere Kommunikationsschnittstelle parametriert werden können.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1; 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschwellen auf einfachste Art und Weise (z.B. durch Tastenbedienung) parametriet werden können.
Induktiver Sicherheitsschalter zur sicherheitsgerichteten Positionsüberwachung nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche physikalische Prinzipien zur Objekterfassung angewandt werden.
Verfahren zum Betreiben eines induktiven Sicherheitsschalters, der zur Detektion eines Targets in einem Überwachungsbereich dient, wobei der Auswerteschaltkreis einen einstellbaren Elektronikparameter P aufweist, über den die funktionale Abhängigkeit FA_P(s) der Schwingungsamplitude A vom Targetabstand s einstellbar ist, wobei FA_P(s) immer kleiner als die maximale Schwingungsamplitude Amax also FA_P(s) < Amax ist, wobei für den Normalbetrieb ist ein erster Parameterwert NB vorgesehen ist, dem die funktionale Abhängigkeit FA_NB(s) zugeordnet ist, wobei zur Generierung eines ersten binären Schaltsignals SS1 bei dieser Funktion FA_NB(s) eine erste Schaltschwelle C vorgesehen ist, wobei dieser ersten Schaltschwelle C ein erster Schaltpunkt SC zugeordnet ist, an dem ein Schaltzustandswechsel des ersten binären Schaltsignals SS1 erfolgt, wenn das Target den Schaltpunkt SC erreicht, wobei zum Testen der Schaltschwelle C bzw. des Schaltzustandswechsels an der Schaltschwelle C ein zweiter Parameterwert TC vorgesehen ist, wobei der Parameterwert TC so gewählt ist, dass für Abstände s < SC die Schwingungsamplitude FA_TC(s) über dem Schwellwert C liegt und zum Testen der Schaltfunktion an der Schaltschwelle C für den Fall, dass sich das Target beim Targetabstand s0 mit s0 < SC befindet und damit die Schwingungsamplitude A= FA_NB(s0) kleiner als die Schaltschwelle C ist, folgende Schritte durchgeführt werden c) kurzzeitiges Einstellen des Parameterwerts TC und d) Prüfung ob ein Schaltzustandswechsel erfolgt und wenn beim Schritt b) kein Schaltzustandswechsel erfolgt wird ein Fehlerfall angenommen und der Sicherheitsschalter den als sicher definierten Zustand einnimmt wobei im Sicherheitsschalters zur Generierung eines zweiten binären Schaltsignals SS2 eine zweite Schaltschwelle D vorgesehen ist, wobei der zweiten Schaltschwelle D ist ein zweiter Schaltpunkt SD zugeordnet ist, an dem ein Schaltzustandswechsel des zweiten binären Schaltsignals SS2 erfolgt, wenn das Target den Schaltpunkt SD erreicht, wobei zum Testen des Schaltzustandswechsels an der Schaltschwelle D ein dritter Parameter TD vorgesehen ist, wobei der Parameter TD so gewählt ist, dass für Abstände s > SD die Schwingungsamplitude FA_TD(s) unter dem Schwellwert D liegt, wobei zum Testen der Schaltfunktion an der Schaltschwelle D für den Fall, dass sich das Target bei Targetabstand s1 mit s1 > SD befindet und damit die Schwingungsamplitude A= FA_NB(s1) größer als die Schaltschwelle D ist, folgende Schritte durchgeführt werden c) kurzzeitiges Einstellen des Parameterwerts TD und d) Prüfung ob ein Schaltzustandswechsel erfolgt und wenn beim Schritt b) kein Schaltzustandswechsel erfolgt, ein Fehlerfall angenommen wird und der Sicherheitsschalter den als sicher definierten Zustand einnimmt.