DE10211941A1

DE10211941A1 - Sensor-machine interface for control of operation of a machine tool dependent on the output of a safety sensor, e.g. an optical barrier, with separation of safety functions from the tool controlling computer

Info

Publication number: DE10211941A1
Application number: DE2002111941
Authority: DE
Inventors: Bernd Maenner
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-10-16

Abstract

The sensor-machine interface (1) for coupling of at least one sensor to at least one machine has at least one sensor input (5) for receipt of sensor status signals, at least one machine output (8), for transmission of machine command signals, a program memory (11) and a controller for program-controlled regulation of machine output dependent on the signals received from the sensor. The sensor-machine interface and its program memory and control unit are independent of the machine controlling computer. An Independent claim is included for a corresponding method for operation of the inventive interface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensor-Maschinen-Interface zur Ankopplung mindestens eines Sensors an mindestens eine Maschine. The invention relates to a sensor-machine interface for coupling at least one sensor on at least one machine.

Gemäß Stand der Technik werden Sensoren, wie z. B. Lichtgitter, Lichtschranken oder Scanner direkt mit einer Maschine, beispielsweise einer Presse, einem Roboter, einem Motor, etc., bzw. mit dem der Maschine zugeordneten Steuerungsrechner verbunden. According to the prior art, sensors such. B. light curtain, Light barriers or scanners directly with a machine, for example one Press, a robot, a motor, etc., or with that of the machine associated control computer connected.

Eine derartige Verbindung ist von Nachteil, wenn bezüglich der Gesamtanordnung Sensor/Maschine Sicherheitsstandards eingehalten werden müssen, um beispielsweise Verletzungen von Bedienpersonen zu vermeiden. In diesem Fall kommt nämlich dem der Maschine zugeordneten Steuerungsrechner die sicherheitsrelevante Aufgabe zu, vom Sensor kommende Signale auszuwerten und in Steuerungs- bzw. Abschaltsignale für die Maschine umzusetzen. Dementsprechend muss der gesamte, in der Regel relativ aufwendige Steuerungsrechner die jeweils erforderlichen Sicherheitsstandards erfüllen, obwohl die von ihm zu erledigenden Aufgaben nur zu einem geringen Teil sicherheitsrelevant sind. Dementsprechend muss also der komplette Steuerungsrechner, obwohl er zu einem Großteil nicht sicherheitsrelevante Aufgaben der Maschinensteuerung übernimmt, so ausgeführt werden, dass er ebenso wie die auf dem Steuerungsrechner laufende Software die jeweils gültigen Sicherheitsstandards erfüllt, was mit einem nachteilig hohen wirtschaftlichen Aufwand verbunden ist. Insbesondere muss das Erfüllen der Sicherheitsstandards für jede Maschine bzw. jeden Steuerungsrechner einschließlich der zugehörigen Software von einer entsprechend zuständigen Zulassungsstelle überprüft werden, was den zu betreibenden Aufwand zusätzlich vergrößert. Such a connection is disadvantageous if regarding the Overall arrangement of sensor / machine safety standards are observed need to, for example, injuries to operators avoid. In this case, the machine is assigned Control computer to perform the safety-related task, from the sensor evaluate incoming signals and control or shutdown signals implement for the machine. Accordingly, the entire, in the Usually relatively complex control computers the required Meet security standards, even though those to be done by him Tasks are only partially relevant to security. Accordingly, the complete control computer, although it must be one Most of the machine control tasks not relevant to safety takes over, so that it runs like the one on the Control computer running software the currently valid safety standards fulfills what with a disadvantageously high economic outlay connected is. In particular, meeting security standards for everyone Machine or each control computer including the associated one Software checked by an appropriately responsible approval body be, which further increases the effort to be carried out.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Sensor/Maschinenankopplung der genannten Art so auszuführen, dass sie sich kostengünstig realisieren lässt und insbesondere gleichzeitig den jeweils gültigen Sicherheitsstandard erfüllt. One object of the invention is to provide a Sensor / machine coupling of the type mentioned so that they can be realized inexpensively and in particular the applicable security standard.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Sensor-Maschinen- Interface zur Ankopplung mindestens eines Sensors an mindestens eine Maschine mit zumindest einem Sensoreingang zum Empfang von Sensorzustandssignalen, zumindest einem Maschinenausgang zur Aussendung von Maschinensteuersignalen, einem Programmspeicher sowie einer Steuereinheit zur programmgesteuerten Beaufschlagung des Maschinenausgangs in Abhängigkeit von den über den Sensoreingang empfangenen Signalen. According to the invention, this object is achieved by a sensor machine Interface for coupling at least one sensor to at least one Machine with at least one sensor input for receiving Sensor status signals, at least one machine output for transmission of machine control signals, a program memory and one Control unit for program-controlled loading of the Machine output depending on those received via the sensor input Signals.

Erfindungsgemäß wird also der sicherheitsrelevante Teil des zu einer Maschine gehörigen Steuerungsrechners aus dem Steuerungsrechner herausgelöst und in ein Sensor-Maschinen-Interface verlegt. Hierbei handelt es sich um eine separate, vergleichsweise kleine Baueinheit, die zwischen Sensor und Maschine bzw. zwischen Sensor und Steuerungsrechner der Maschine geschaltet wird. Diese Baueinheit übernimmt die Aufgabe, die vom Sensor kommenden Signale in Steuerungs- bzw. Abschaltsignale für die Maschine umzusetzen. Dies bewirkt auf vorteilhafte Weise, dass lediglich das erfindungsgemäß vorgesehene, im Vergleich zum Maschinen-Steuerungsrechner wesentlich weniger aufwendige Sensor- Maschinen-Interface die jeweils gültigen Sicherheitsstandards erfüllen muss, der Steuerungsrechner jedoch in herkömmlicher Weise somit kostengünstig ausgeführt werden kann. Hinzu kommt, dass das erfindungsgemäße Sensor-Maschinen-Interface so ausgebildet werden kann, dass es sich für einen Anschluss an eine Vielzahl von unterschiedlichen Maschinen sowie eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren eignet, so dass für entsprechend viele unterschiedliche Kombinationen von Sensoren und Maschinen jeweils immer nur ein und dasselbe Sensor-Maschinen- Interface mit zugehöriger Software hinsichtlich der Erfüllung der gültigen Sicherheitsstandards zugelassen werden muss. Dies bedingt einen weiteren Kostenvorteil. According to the invention, the safety-relevant part of becomes one Machine belonging control computer from the control computer extracted and placed in a sensor-machine interface. in this connection is a separate, comparatively small unit that between sensor and machine or between sensor and Control computer of the machine is switched. This unit takes over Task, the signals coming from the sensor in control or Implement shutdown signals for the machine. This advantageously that only that provided according to the invention, compared to the Machine control computer much less complex sensor Machine interface meet the applicable safety standards must, however, the control computer in a conventional manner can be carried out inexpensively. On top of that, that sensor-machine interface according to the invention can be designed so that it interested in connecting to a variety of different Machines as well as a variety of different sensors, so that for correspondingly many different combinations of sensors and Machines always only one and the same sensor machine Interface with associated software regarding the fulfillment of the valid Security standards must be approved. This requires one further cost advantage.

Das erfindungsgemäße Sensor-Maschinen-Interface, welches bevorzugt in einem von Sensor und Maschine separaten Gehäuse untergebracht ist, kann vorteilhafterweise zusätzlich zumindest einen Maschineneingang zum Empfang von Maschinenzustandssignalen aufweisen, wobei der Maschinenausgang in Abhängigkeit von dem über den Sensor- und/oder den Maschineneingang empfangenen Signalen beaufschlagbar ist. Durch den genannten Maschineneingang wird es dementsprechend möglich, eine Maschine nicht nur in Abhängigkeit von Sensorsignalen, sondern gleichzeitig auch in Abhängigkeit von Maschinenzuständen zu steuern. Dies ist bei solchen Anwendungsfällen sinnvoll, bei denen die Maschine beispielsweise nicht immer abgeschaltet werden soll, wenn ein Objekt in den Überwachungsbereich des zugeordneten Sensors eindringt. Beispielsweise ist es nicht nötig, eine sich öffnende Presse abzuschalten, wenn sich eine Bedienperson im Überwachungsbereich befindet. In diesem Fall sendet das erfindungsgemäße Sensor-Maschinen-Interface kein Abschaltsignal aus, wenn über den Maschineneingang der Zustand "Öffnen" gemeldet wird, und zwar unabhängig von den über den Sensoreingang gelieferten Signalen des Sensors. The sensor-machine interface according to the invention, which preferably in is housed in a separate housing from the sensor and the machine, can advantageously also have at least one machine input for receiving machine status signals, the Machine output depending on that via the sensor and / or received signals can be applied to the machine input. By Accordingly, the machine input mentioned becomes possible to use a Machine not only depending on sensor signals, but also can also be controlled depending on machine conditions. This is makes sense in such applications where the machine for example, should not always be switched off when an object in the Monitoring area of the assigned sensor penetrates. For example it is not necessary to switch off an opening press if there is one Operator is in the surveillance area. In this case, sends the sensor-machine interface according to the invention no shutdown signal off if the status "Open" is reported via the machine input regardless of those supplied via the sensor input Signals from the sensor.

Wenn sich die Presse jedoch schließt und dementsprechend über den Maschineneingang der Zustand "Schließen" gemeldet wird, und sich gleichzeitig ein Objekt im Überwachungsbereich befindet, wird über den Maschinenausgang ein Abschaltsignal ausgesandt, um so zu verhindern, dass sich eine Bedienperson verletzt. However, if the press closes and accordingly via the Machine input the status "close" is reported, and itself An object is located in the monitoring area at the same time Machine output sent a shutdown signal so as to prevent that an operator is injured.

In verallgemeinerter Form wird das erfindungsgemäße Interface also bevorzugt derart betrieben, dass beim Empfang von bestimmten Sensor- oder Maschinenzustandssignalen oder bestimmten Kombinationen von Sensor- oder Maschinenzustandssignalen kein Maschinenabschaltsignal ausgesandt wird, und beim Empfang von anderen Sensor- oder Maschinenzustandssignalen oder anderen Kombinationen von Sensor- oder Maschinenzustandssignalen über den Maschinenausgang ein Maschinenabschaltsignal ausgesandt wird. The interface according to the invention is thus in a generalized form preferably operated in such a way that when certain sensor or machine status signals, or certain combinations of Sensor or machine status signals no machine shutdown signal is sent, and when receiving other sensor or Machine status signals or other combinations of sensor or Machine status signals via the machine output Machine shutdown signal is sent.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Maschinenausgang zur Aussendung von Maschinenabschaltsignalen und/oder zur Aussendung von Maschinenbetätigungs-, insbesondere Maschinentaktsignalen, ausgelegt ist. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise eine Presse immer dann mit einem Taktsignal beaufschlagt und auf diese Weise aktiviert werden, wenn eine Bedienperson ihre Hände aus dem Überwachungsbereich des zugeordneten Sensors herausnimmt. It is also advantageous if the machine output is sent out of machine shutdown signals and / or for the transmission of Machine actuation, especially machine clock signals, is designed. With this measure, for example, a press can always be used applied to a clock signal and activated in this way when an operator takes their hands out of the surveillance area of the associated sensor.

Hard- und Software des erfindungsgemäßen Sensor-Maschinen-Interface erfüllen bevorzugt übliche Sicherheitsstandards, insbesondere die Normen IEC61508 und/oder EN61496. Um diese Sicherheitsstandards zu gewährleisten, kann zumindest die im Interface vorhandene Steuereinheit in redundanter Weise doppelt vorhanden sein. Hardware and software of the sensor-machine interface according to the invention preferably meet standard security standards, especially the norms IEC61508 and / or EN61496. To meet these security standards can guarantee at least the control unit in the interface redundant duplicate.

Im Programmspeicher können unterschiedliche Programme oder Programmmodule abgelegt werden, so dass die programmgesteuerte Beaufschlagung des Maschinenausgangs in unterschiedlicher Weise durchführbar ist. Durch diese Maßnahme ist das erfindungsgemäße Sensor- Maschinen-Interface an unterschiedliche Betriebsanforderungen, unterschiedliche Sensoren und unterschiedliche Maschinen anpassbar. Die unterschiedlichen Programme oder Programmmodule können durch ein externes Programmiergerät, insbesondere einen Rechner oder Laptop, über eine Programmierschnittstelle in den Programmspeicher geladen werden. Dabei ist es insbesondere möglich, die im Programmspeicher abgelegten Programme über eine insbesondere auf dem Rechner oder Laptop laufende Bedienoberfläche aus vorgegebenen Programmmodulen zusammenzusetzen. Das Zusammensetzen der Programme aus einzelnen Programmodulen hat den Vorteil, dass lediglich die einzelnen Programmmodule hinsichtlich der Erfüllung von Sicherheitsanforderungen überprüft bzw. zugelassen werden müssen, wodurch dann sichergestellt ist, dass auch die aus diesen Programmmodulen zusammengesetzten Programme die entsprechenden Sicherheitsstandards erfüllen. Eine separate Zulassung der fertigen Programme ist dann nicht mehr nötig, so dass durch die Zulassung einer begrenzten Anzahl von Programmmodulen eine sehr viel höhere Anzahl von aus diesen Modulen zusammengesetzten Programmen zur Verfügung stehen, ohne dass diese Programme separat zugelassen werden müssten. Different programs or Program modules are stored so that the program-controlled Acting on the machine output in different ways is feasible. This measure makes the sensor according to the invention Machine interface to different operating requirements, different sensors and different machines adaptable. The Different programs or program modules can be created by one external programming device, in particular a computer or laptop, loaded into the program memory via a programming interface become. It is particularly possible that in the program memory stored programs via a particular on the computer or Laptop-running user interface from specified program modules reassemble. Compiling the programs from individual Program modules has the advantage that only the individual Program modules with regard to the fulfillment of security requirements must be checked or approved, which then ensures that even those composed of these program modules Programs meet the appropriate security standards. A separate Approval of the finished programs is then no longer necessary, so that by admitting a limited number of program modules much higher number of these modules Programs are available without these programs being separate would have to be approved.

Die Auswahl der verschiedenen, im erfindungsgemäßen Sensor-Maschinen-Interface zur Verfügung stehenden, beispielsweise aus Programmmodulen zusammengesetzten Programme in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall wird bevorzugt mittels eine Programmwahlschalters vorgenommen. The selection of the different ones in the invention Sensor machine interface available, for example from Program modules composed programs depending on the respective Application is preferred by means of a program selector switch performed.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich ein Sensorausgang vorgesehen ist, über den ein angeschlossener Sensor konfigurier- und/oder überwachbar ist. Dieser Sensorausgang kann dann beispielsweise dazu benutzt werden, mittels der im Programmspeicher abgelegten Programme automatisch zu überwachen, ob das Sensor-Maschinen-Interface korrekt funktioniert, und/oder ob der zum ausgewählten Programm passende Sensor an den Sensorein- und/oder -ausgang angeschlossen ist, und/oder ob der angeschlossene Sensor korrekt funktioniert. Zudem kann mittels der im Programmspeicher abgelegten Programme auch automatisch überwacht werden, ob die zum ausgewählten Programm passende Maschine an den Maschinenein- und/oder -ausgang angeschlossen ist. It is particularly advantageous if an additional sensor output is used is provided, via which a connected sensor is configured and / or can be monitored. This sensor output can then be used, for example be used by means of the programs stored in the program memory automatically monitor whether the sensor-machine interface is correct works, and / or whether the right one for the selected program Sensor is connected to the sensor input and / or output, and / or whether the connected sensor works correctly. It can also by means of the programs stored in the program memory too are automatically monitored to determine whether they match the selected program Machine is connected to the machine input and / or output.

Von Vorteil ist es, wenn im Interface ein Sensorkonfigurationsspeicher vorgesehen ist, in dem Konfigurationsdaten für einen an den Sensorausgang angeschlossenen Sensor ablegbar sind. In diesem Fall kann ein angeschlossener Sensor über den Sensorausgang konfiguriert werden. Die Konfigurationsdaten können beispielsweise beim Anschluss eines Sensors vom Sensor in den Sensorkonfigurationsspeicher geladen werden, wobei es in diesem Fall erforderlich ist, den Sensor zu konfigurieren, bevor er an das Interface angeschlossen wird. Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Konfigurationsdaten vom Sensorkonfigurationsspeicher in den Sensor zu laden, wenn er an das erfindungsgemäße Interface angeschlossen wird. In diesem Fall ist es nicht nötig, den Sensor vorab zu konfigurieren, allerdings muss der Sensorkonfigurationsspeicher vor dem Anschluss des Sensors entsprechend belegt worden sein. Diese Belegung des Sensorkonfigurationsspeichers kann beispielsweise mittels eines Konfigurationsgerätes bewerkstelligt werden, das dazu geeignet ist, Konfigurationsdaten in den Sensorkonfigurationsspeicher zu laden. It is advantageous if there is a sensor configuration memory in the interface is provided in which configuration data for one to the Sensor output connected sensor can be stored. In this case, a connected sensor can be configured via the sensor output. The Configuration data can be used, for example, when connecting a sensor loaded from the sensor into the sensor configuration memory, where in this case it is necessary to configure the sensor before turning it on the interface is connected. However, it is also possible to use the Configuration data from the sensor configuration memory to the sensor load when it is connected to the interface according to the invention. In in this case it is not necessary to configure the sensor in advance, however, the sensor configuration memory must be connected before the Sensors have been assigned accordingly. This assignment of the Sensor configuration memory can, for example, by means of a Configuration device can be accomplished, which is suitable for storing configuration data in load the sensor configuration memory.

Bevorzugt ist es, wenn im Sensorkonfigurationsspeicher unterschiedliche Sets von Konfigurationsdaten ablegbar sind, die auf unterschiedliche Sensortypen und/oder unterschiedliche Programme bezogen sind. So ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Interface Sensoren unterschiedlichen Typs zu konfigurieren und auch unterschiedliche Konfigurationen in Abhängigkeit von den jeweils im erfindungsgemäßen Interface ablaufenden Programmen vorzunehmen. It is preferred if there are different ones in the sensor configuration memory Sets of configuration data that can be stored on different Sensor types and / or different programs are related. So is it is possible with the interface sensors according to the invention to configure different types and also different configurations in Dependence on the respective interface in the invention running programs.

Besonders bevorzugt ist es, wenn beim Anschluss eines neuen Sensors, insbesondere beim Einschalten des Sensor-Maschinen-Interface, automatisch zum angeschlossenen Sensortyp passende Konfigurationsdaten vom Sensorkonfigurationsspeicher in den Sensor geladen werden und der Sensor somit konfiguriert wird. Hier kann beim Anschluss eines Sensors an das erfindungsgemäße Interface beispielsweise über den Sensoreingang der Sensortyp mitgeteilt werden, woraufhin die erfindungsgemäß vorgesehene Steuereinheit aus dem Sensorkonfigurationsspeicher das passende Set von Konfigurationsdaten heraussucht und über den Sensorausgang dem Sensor zur Verfügung stellt. It is particularly preferred if, when connecting a new sensor, especially when switching on the sensor-machine interface, Configuration data from the automatically matched sensor type Sensor configuration memory can be loaded into the sensor and the Sensor is configured. Here, when connecting a sensor to the interface according to the invention, for example via the sensor input the sensor type are communicated, whereupon the invention provided control unit from the sensor configuration memory the appropriate Set of configuration data and searched out via the sensor output provides the sensor.

Das erfindungsgemäße Interface kann mit einem Sensor-Betriebsartenwahlschalter versehen werden, über den unterschiedliche Betriebsarten des Sensors einstellbar sind. Die zur Einstellung der Sensor-Betriebsart an den Sensor zu übermittelnden Daten können dabei, insbesondere an den automatisch erkannten Typ des jeweils angeschlossenen Sensors angepasst sein. The interface according to the invention can be used with a Sensor operating mode selector switches are provided via the different operating modes of the sensor are adjustable. The for setting the sensor operating mode Data to be transmitted to the sensor can be, in particular, on the automatically recognized type of the connected sensor be adjusted.

Durch den genannten Sensor-Betriebsartenwahlschalter ist es beispielsweise möglich, ein Lichtgitter in einem ersten Modus zu betreiben, in dem die Unterbrechung jedes Lichtstrahls des Lichtgitters zu einem Gegenstandsfeststellungssignal führt. Zudem kann das Lichtgitter in einer anderen Stellung des Sensor-Betriebsartenwahlschalters in einem zweiten Modus betrieben werden, indem die Unterbrechung bestimmter Lichtstrahlen des Lichtgitters nicht zur Auslösung eines Gegenstandsfeststellungssignals führt (Blanking). Dieser zweite Modus wird beispielsweise benötigt, wenn bestimmte Bereiche des Lichtgitters ausgeblendet werden müssen, um die Zufuhr von Material zu einer Maschine zu ermöglichen. Es können mittels des Sensor-Betriebsartenwahlschalters auch noch weitere Modes des Sensors eingestellt werden, beispielsweise können bei einem Lichtgitter mehrere, voneinander verschiedene Ausblendbereiche definiert werden, die sich dann über den Sensor-Betriebsartenwahlschalter aktivieren lassen. It is through the sensor mode selector switch mentioned for example possible to operate a light grid in a first mode in which the interruption of each light beam of the light grid into one Item detection signal leads. In addition, the light grid in one another position of the sensor operating mode selector switch in a second Mode operated by interrupting certain Light rays from the light curtain do not trigger a Object detection signal leads (blanking). This second mode is for example needed when certain areas of the light curtain are hidden to enable material to be fed to a machine. You can also use the sensor mode selector switch further modes of the sensor can be set, for example at one light grid, several mutually different blanking areas can be defined, which can then be defined via the Have the sensor operating mode selector switch activated.

Der Sensor-Betriebsartenwahlschalter kann derart funktionieren, dass bei einer definierten Schalterstellung bei verschiedenen Arten von Sensoren jeweils einander entsprechende Funktionen bzw. Betriebsarten aktiviert werden, obwohl diese unterschiedlichen Sensoren hierfür unterschiedliche Steuersignale benötigen. Diese verschiedenen Steuersignale müssen in diesem Fall im erfindungsgemäßen Interface der genannten Schalterstellung zugeordnet werden. Welche Steuersignale dann an den Sensor gesandt werden, kann dadurch entschieden werden, dass das erfindungsgemäße Interface selbsttätig erkennt, welche Art von Sensor angeschlossen ist. The sensor mode selector switch can work in such a way that a defined switch position for different types of sensors corresponding functions or operating modes are activated even though these different sensors are different for this Need control signals. These different control signals must be in this case in the interface according to the invention mentioned Switch position can be assigned. Which control signals are then sent to the sensor can be decided by the fact that the Interface according to the invention automatically detects what type of sensor connected.

Das erfindungsgemäße Sensor-Maschinen-Interface kann mit einer Mehrzahl von Sensoreingängen, Sensorausgängen, Maschinenausgängen und/oder Maschineneingängen versehen sein, um so den gleichzeitigen Betrieb von mehreren Sensoren und/oder Maschinen in Verbindung mit einem einzelnen Sensor-Maschinen-Interface zu ermöglichen. The sensor-machine interface according to the invention can be used with a Plurality of sensor inputs, sensor outputs, machine outputs and / or machine inputs, so that the simultaneous Operation of several sensors and / or machines in connection with to enable a single sensor-machine interface.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Interface sowie von Verfahren zu dessen Betrieb sind in den Unteransprüchen genannt. Further preferred embodiments of the interface according to the invention as well as procedures for its operation are in the subclaims called.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung beschrieben. Diese Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild eines Sensor-Maschinen-Interface mit daran angeschlossenen Geräten bzw. Maschinen. The invention is described below using an exemplary embodiment Described with reference to the single drawing. This drawing shows a block diagram of a sensor-machine interface with it connected devices or machines.

Das erfindungsgemäße Sensor-Maschinen-Interface 1 ist in einem Gehäuse 2 untergebracht. Es weist eine Steuerungseinheit 3 auf, die mit einem Programmspeicher 4 kommuniziert. The sensor-machine interface 1 according to the invention is accommodated in a housing 2 . It has a control unit 3 which communicates with a program memory 4 .

Weiterhin ist die Steuereinheit 3 dazu in der Lage, Signale zu empfangen, die von einem Sensoreingang 5 sowie von einem Maschineneingang 6 zur Verfügung gestellt werden. Weiterhin kann die Steuereinheit 3 einen Sensorausgang 7 sowie einen Maschinenausgang 8 beaufschlagen. Furthermore, the control unit 3 is able to receive signals that are provided by a sensor input 5 and by a machine input 6 . Furthermore, the control unit 3 can apply a sensor output 7 and a machine output 8 .

Über den Sensoreingang 5 und den Sensorausgang 7 ist das Sensor- Maschinen-Interface 1 mit einem Sensor 9, beispielsweise einem Lichtgitter verbunden. In entsprechender Weise ist das Sensor-Maschinen- Interface 1 über den Maschineneingang 6 und den Maschinenausgang 8 mit einer Bearbeitungsmaschine 10, beispielsweise einer Presse, verbunden. The sensor-machine interface 1 is connected to a sensor 9 , for example a light grid, via the sensor input 5 and the sensor output 7 . Correspondingly, the sensor-machine interface 1 is connected via the machine input 6 and the machine output 8 to a processing machine 10 , for example a press.

Im Gehäuse 2 ist weiterhin ein Programmmodulspeicher 11 vorhanden, in welchem eine Mehrzahl von eine Programmbibliothek bildenden Programmmodulen abgelegt ist. Der Programmmodulspeicher 11 kommuniziert ebenso wie der Programmspeicher 4 mit der Steuereinheit 3. A program module memory 11 is also present in the housing 2 , in which a plurality of program modules forming a program library are stored. The program module memory 11 , like the program memory 4, communicates with the control unit 3 .

Das Sensor-Maschinen-Interface 1 ist weiterhin mit einer Programmierschnittstelle 12 versehen, an die ein Laptop 13 anschließbar ist. Über diese Programmierschnittstelle 12 kann der Laptop 13 mit der Steuereinheit 3 kommunizieren. The sensor-machine interface 1 is also provided with a programming interface 12 to which a laptop 13 can be connected. The laptop 13 can communicate with the control unit 3 via this programming interface 12 .

Ferner ist am Sensor-Maschinen-Interface 1 ein Programmwahlschalter 14 angebracht, welcher die Steuereinheit 3 beaufschlagt und über den unterschiedliche, im Programmspeicher 4 abgelegte Programme aktiviert werden können. Zudem ist ein Sensorbetriebsartenwahlschalter 15 vorgesehen, welcher ebenfalls die Steuereinheit 3 beaufschlagt, wodurch über den Sensorausgang 7 am Sensor 9 verschiedene Betriebsarten eingestellt werden können. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Funktionen von Programmwahlschalter 14 und Sensorbetriebsartenwahlschalter 15 auch in einem einzigen Wahlschalter zusammengefasst werden. Furthermore, a program selector switch 14 is attached to the sensor-machine interface 1 , which acts on the control unit 3 and by means of which different programs stored in the program memory 4 can be activated. In addition, a sensor operating mode selector switch 15 is provided which also acts on the control unit 3, various modes can be set thereby through the sensor output of the sensor 7. 9 In an alternative embodiment, the functions of program selector switch 14 and sensor operating mode selector switch 15 can also be combined in a single selector switch.

Eine Konfigurationsschnittstelle 16 des Sensor-Maschinen-Interface 1 ist dazu geeignet, mit einem externen Konfigurationsgerät 17 verbunden zu werden, über das Sensor-Konfigurationsdaten vom Konfigurationsgerät 17 über die Konfigurationsschnittstelle 16 und die Steuereinheit 3 zu einem Sensorkonfigurationsspeicher 18 gesandt werden können. A configuration interface 16 of the sensor-machine interface 1 is suitable for being connected to an external configuration device 17 , via which sensor configuration data can be sent from the configuration device 17 via the configuration interface 16 and the control unit 3 to a sensor configuration memory 18 .

Die Inbetriebnahme einer Anordnung gemäß dem beschriebenen Blockschaltbild kann beispielsweise wie folgt vor sich gehen:
Ein Laptop 13 wird an die Programmierschnittstelle 12 angeschlossen. Über die auf dem Laptop 13 laufende Bedienoberfläche werden dann verschiedene Programmmodule aus dem Programmmodulspeicher 11 geladen und zu einem oder mehreren Programmen zusammengefügt, welche an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst sind und die dann im Programmspeicher 4 abgelegt werden. Über den Programmwahlschalter 14 wird dann das jeweils gewünschte Programm aktiviert. The commissioning of an arrangement according to the block diagram described can proceed, for example, as follows:
A laptop 13 is connected to the programming interface 12 . Via the user interface running on the laptop 13 , different program modules are then loaded from the program module memory 11 and combined into one or more programs which are adapted to the respective application and which are then stored in the program memory 4 . The desired program is then activated via the program selector switch 14 .

Anschließend wird ein unkonfigurierter Sensor 9 an den Sensoreingang 5 und den Sensorausgang 7 angeschlossen. Zum Zweck der Konfiguration dieses Sensors 9 wird ferner das Konfigurationsgerät 17 an der Konfigurationsschnittstelle 16 angeschlossen. Die vom Sensor 9 benötigten Konfigurationsdaten werden dann vom Konfigurationsgerät 17 über die Konfigurationsschnittstelle 16 und die Steuereinheit 3 einerseits in den Sensorkonfigurationsspeicher 18 und andererseits über den Sensorausgang 7 in den Sensor 9 geladen. Wenn zu einem späteren Zeitpunkt der Sensor 9 defekt ist und durch einen anderen Sensor ersetzt wird, können die im Sensorkonfigurationsspeicher 18 gespeicherten Konfigurationsdaten automatisch in den neuen Sensor geladen werden, so dass dieser konfiguriert wird, ohne dass das Konfigurationsgerät 17 nochmals angeschlossen werden muss. An unconfigured sensor 9 is then connected to the sensor input 5 and the sensor output 7 . For the purpose of configuring this sensor 9 , the configuration device 17 is also connected to the configuration interface 16 . The configuration data required by the sensor 9 are then loaded by the configuration device 17 via the configuration interface 16 and the control unit 3 on the one hand into the sensor configuration memory 18 and on the other hand via the sensor output 7 into the sensor 9 . If the sensor 9 is defective at a later time and is replaced by another sensor, the configuration data stored in the sensor configuration memory 18 can be loaded automatically into the new sensor, so that it is configured without the configuration device 17 having to be connected again.

Die jeweils gewünschte Betriebsart des Sensors kann über den Sensorbetriebsartenwahlschalter 15 vorgenommen werden. The desired operating mode of the sensor can be carried out via the sensor operating mode selector switch 15 .

Anschließend kann die Einheit aus Sensor-Maschinen-Interface 1, Sensor 9 und Maschine 10 in Betrieb gehen. In Abhängigkeit von Sensorzustandssignalen, die über den Sensoreingang 5 geliefert werden und Maschinenzustandssignalen, die über den Maschineneingang 6 geliefert werden, kann das jeweils in der Steuereinheit 3 laufende Programm die Maschine 10 über den Maschinenausgang 8 in der gewünschten Weise beaufschlagen. Bezugszeichenliste 1 Sensor-Maschinen-Interface
2 Gehäuse
3 Steuereinheit
4 Programmspeicher
5 Sensoreingang
6 Maschineneingang
7 Sensorausgang
8 Maschinenausgang
9 Sensor
10 Maschine
11 Programmmodulspeicher
12 Programmierschnittstelle
13 Laptop
14 Programmwahlschalter
15 Sensor-Betriebsartenwahlschalter
16 Konfigurationsschnittstelle
17 Konfigurationsgerät
18 Sensorkonfigurationsspeicher
The unit consisting of sensor-machine interface 1 , sensor 9 and machine 10 can then go into operation. Depending on sensor status signals, which are delivered via the sensor input 5 and machine status signals, which are delivered via the machine input 6 , the program running in the control unit 3 can act on the machine 10 via the machine output 8 in the desired manner. Reference numeral 1 sensor-machine interface
2 housings
3 control unit
4 program memories
5 sensor input
6 machine entrance
7 sensor output
8 machine output
9 sensor
10 machine
11 program module memory
12 programming interface
13 laptop
14 program selector
15 sensor operating mode selector switch
16 configuration interface
17 configuration device
18 sensor configuration memory

Claims

1. Sensor-machine interface ( 1 ) for coupling at least one sensor ( 9 ) to at least one machine ( 10 ) with at least one sensor input ( 5 ) for receiving sensor status signals, at least one machine output ( 8 ) for sending out machine control signals, a program memory ( 4 ) and a control unit ( 3 ) for program-controlled loading of the machine output ( 8 ) depending on the signals received via the sensor input ( 5 ).

2. Sensor-machine interface according to claim 1, characterized in that the sensor-machine interface ( 1 ) in a sensor ( 9 ) and machine ( 10 ) separate housing ( 2 ) is housed.

3. Sensor-machine interface according to claim 1 or 2, characterized in that at least one machine input ( 6 ) for receiving machine status signals ( 8 ) is provided, the machine output depending on the via the sensor and / or the machine input ( 5 , 6 ) received signals can be acted upon.

4. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that the machine output ( 8 ) is designed to transmit machine shutdown signals and / or to transmit machine actuation signals, in particular machine cycle signals.

5. Sensor-machine interface according to one of the preceding Expectations, characterized, that hardware and software standard security standards, in particular meet the standards IEC61508 and / or EN 61496.

6. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that at least the control unit ( 3 ) is duplicated in a redundant manner.

7. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that different programs or program modules can be stored in the program memory ( 4 ), so that the program-controlled loading of the machine output ( 8 ) can be carried out in different ways.

8. Sensor-machine interface according to claim 7, characterized in that the different programs or program modules can be loaded into the program memory ( 4 ) by an external programming device ( 13 ), in particular a computer or laptop, via a programming interface ( 12 ).

9. Sensor-machine interface according to claim 7 or 8, characterized, that a plurality of programs library Program modules can be combined into programs.

10. Sensor-machine interface according to one of claims 7 to 9, characterized, that the program modules and therefore also those from them composite programs usual security standards, in particular meet the standards IEC61508 and / or EN 61496.

11. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that a program selector switch ( 14 ) can be seen via which different programs can be activated.

12. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor output ( 7 ) is provided, via which a connected sensor ( 9 ) can be configured and / or monitored.

13. Sensor-machine interface according to claim 12, characterized in that a sensor configuration memory ( 18 ) is provided in which configuration data for a sensor ( 9 ) connected to the sensor output ( 7 ) can be stored.

14. Sensor-machine interface according to claim 13, characterized in that different sets of configuration data relating to different sensor types and / or different programs can be stored in the sensor configuration memory ( 18 ).

15. Sensor-machine interface according to one of claims 13 or 14, characterized in that configuration data from the sensor ( 9 ) in the sensor configuration memory ( 18 ) can be loaded.

16. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor operating mode selector switch ( 15 ) is provided, via which different operating modes of the sensor ( 9 ) can be set.

17. Sensor-machine interface according to claims 11 and 16, characterized in that the functions of the program selector switch ( 14 ) and the sensor operating mode selector switch ( 15 ) are combined in a single switch.

18. Sensor-machine interface according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of sensor inputs ( 5 ), sensor outputs ( 7 ), machine outputs ( 8 ) and / or machine inputs ( 6 ) are provided.

19. A method for operating a sensor-machine interface ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor status signals indicate the presence of objects in at least one predetermined monitoring area.

20. The method according to claim 19, characterized in that when sensor status signals are received which indicate the presence of an object in the monitoring area, a machine shutdown signal is transmitted via the machine output ( 8 ).

21. The method according to claim 19, characterized in
that when certain sensor or machine status signals or certain combinations of sensor or machine status signals are received, no machine shutdown signal is transmitted, and
When other sensor or machine status signals or other combinations of sensor or machine status signals are received, a machine shutdown signal is sent out via the machine output.

22. The method according to any one of claims 19 to 21, characterized in that a machine clock signal generated as a function of machine and / or sensor status signals for triggering certain machine functions is transmitted via the machine output ( 8 ).

23. The method according to any one of claims 19 to 22, characterized in that the programs stored in the program memory ( 4 ) are composed of predetermined program modules via a user interface, in particular running on a computer or laptop ( 13 ).

24. The method according to any one of claims 19 to 23, characterized in that
that is automatically monitored by means of the programs stored in the program memory ( 4 ),
whether the sensor-machine interface ( 1 ) is working correctly, and / or
whether the sensor ( 9 ) matching the selected program is connected to the sensor input and / or output ( 5 , 7 ), and / or whether the machine ( 10 ) matching the selected program is connected to the machine input and / or output ( 6 , 8 ) is connected.

25. The method according to any one of claims 19 to 24, characterized in that a connected sensor ( 9 ) is configured and / or monitored via a sensor output ( 7 ).

26. The method according to any one of claims 19 to 25, characterized in that configuration data from the sensor ( 9 ) are loaded into the sensor configuration memory ( 18 ) or vice versa.

27. The method according to any one of claims 19 to 26, characterized in that configuration data from a configuration device ( 17 ) are loaded into the sensor configuration memory ( 18 ).

28. The method according to any one of claims 19 to 27, characterized in that when a new sensor ( 9 ) is connected, in particular when the sensor-machine interface ( 1 ) is switched on, configuration data automatically matches the sensor type connected from the sensor configuration memory ( 18 ) to the Sensor ( 9 ) are loaded and the sensor ( 9 ) is thus configured.

29. The method according to any one of claims 19 to 28, characterized in that different operating modes of the sensor ( 9 ) can be set via a sensor operating mode selector switch ( 15 ).

30. The method according to claim 29, characterized in that the data to be transmitted to the sensor ( 9 ) for setting the sensor operating mode are adapted to the respectively connected sensor type.