DE10322714A1

DE10322714A1 - Industrial truck with a safety circuit

Info

Publication number: DE10322714A1
Application number: DE2003122714
Authority: DE
Inventors: Francois Brouart; Paulo Ferreira; Daniel Krupka
Original assignee: Still SARL
Current assignee: Still SARL
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09
Also published as: EP1479645A1

Abstract

Bei einem Flurförderzeug mit mindestens zwei elektronischen Steuerungskomponenten (1-3) und einer seriellen Verbindung (4) zwischen den mindestens zwei elektronischen Steuerungskomponenten (1-3) wird die sichere Übertragung sicherheitskritischer Informationen gewährleistet, indem Sicherheitsinformationen von mindestens zwei der Steuerungskomponenten (1-3) über eine gemeinsame, von der seriellen Verbindung (4) unabhängige Leitung (5) übermittelt werden.In the case of an industrial truck with at least two electronic control components (1-3) and a serial connection (4) between the at least two electronic control components (1-3), the secure transmission of safety-critical information is ensured by security information from at least two of the control components (1-3 ) are transmitted via a common line (5) which is independent of the serial connection (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurtörderzeug, insbesondere Hubwagen, mit mindestens zwei elektronischen Steuerungskomponenten und einer seriellen Verbindung zwischen den mindestens zwei elektronischen Steuerungskomponenten.The Invention relates to an industrial truck, in particular pallet trucks, with at least two electronic control components and a serial connection between the at least two electronic ones Control components.

Bei modernen Flurförderzeugen erfolgt die Steuerung von Funktionen und die Informationsübertragung zwischen den dabei benötigten Komponenten zunehmend über serielle Verbindungen, beispielsweise mittels CAN-Bus oder vergleichbarer Bus-Systeme. Dabei werden beispielsweise in einer Bedieneinheit die durch Bedienelemente vorgegebenen Befehle in ein digitales Protokoll übersetzt und an Steuerungskomponenten übertragen, die beispielsweise die Spannungsversorgung elektrischer Antriebseinheiten und mögliche weitere Funktionen entsprechend dieser Befehle ansteuern. Gegenüber der Analog-Übertragung der Befehle ergibt sich so, besonders bei Flurförderzeugen mit vielen Funktionen, ein erheblich reduzierter Verkabelungsaufwand, da die Verkabelung beispielweise in Form einer Ringleitung erfolgen kann und nicht jede Komponente direkt mit allen anderen für deren Funktion relevanten verbunden sein muss.at modern industrial trucks functions are controlled and information is transferred between those needed Components increasingly over serial connections, for example using a CAN bus or comparable bus systems. In this case, for example, in an operating unit, the operating elements predefined commands are translated into a digital protocol and transmitted to control components, which, for example, supplies power to electrical drive units and possible control other functions according to these commands. Opposite the Analog transmission the commands result, especially for industrial trucks with many functions, a significantly reduced wiring effort, because the cabling for example in the form of a ring line and can not each component directly connected to all others relevant for their function have to be.

Auch sicherheitsrelevante Informationen können über solche Systeme übertragen werden. Da in diesen Systemen zumeist alle Komponenten sämtliche Informationen erhalten, können bei Vorliegen einer Störung oder eines sonstigen sicherheitskritischen Ereignisses in einer Komponente in jeder einzelnen der übrigen Komponenten die für diesen Fall vorgesehenen Maßnahmen eingeleitet werden. Auch eine Übertragung des Schaltzustandes eines Sicherheitsschalters ist auf diesem Wege möglich.Also Security-relevant information can be transmitted via such systems become. Since in these systems mostly all components all Can receive information if there is a fault or another safety-critical event in one Component in each one of the remaining components for that Case provided for be initiated. Also a transfer the switching state of a safety switch is in this way possible.

Für besonders sicherheitskritische Informationen ist häufig in Normen und Vorschriften eine Absicherung gegen fehlerhafte Übertragung vorgeschrieben. Gerade digitale Informationsübertragungssysteme sind im Vergleich zu analoger Übertragung relativ anfällig gegenüber Störeinflüssen, da die Veränderung weniger Bits bei der Übertragung zu einer Änderung des Informationsgehalts der übermittelten Botschaft führen kann. Bei sicherheitsrelevanten Informationen, wie der Stellung eines Schutzschalters, kann eine solche fehlerhafte Übertragung zu einer erheblichen Gefährdung der Bedienperson führen. Bei manchen Systemen kann auch der Ausfall einzelner Komponenten, beispielsweise aufgrund fehlender Spannungsversorgung, unentdeckt bleiben und dadurch ein unsicherer Zustand entstehen.For special Safety critical information is often found in standards and regulations protection against incorrect transmission is prescribed. Especially digital information transmission systems are compared to analog transmission relatively vulnerable across from Interferences because the change fewer bits in transmission to a change the information content of the transmitted Carry message can. With security-related information, such as the position a circuit breaker, such a faulty transmission a significant risk the operator. With some systems, the failure of individual components, for example due to a lack of power supply, undetected remain and an unsafe state arises.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit mindestens zwei elektronischen Steuerungskomponenten und einer seriellen Verbindung zwischen den mindestens zwei elektronischen Steuerungskomponenten zu schaffen, bei dem die sichere Übertragung sicherheitskritischer Informationen gewährleistet ist.The The invention is therefore based on the object of an industrial truck with at least two electronic control components and one serial connection between the at least two electronic To create control components in which the safe transmission security-critical information is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Sicherheitsinformationen mehrerer Steuerungskomponenten über eine gemeinsame, von der seriellen Verbindung unabhängige Leitung übermittelt werden. Dadurch ist auch bei einer Störung der korrekten Informationsübertragung über die serielle Verbindung gewährleistet, dass sicherheitsrelevante Informationen übertragen werden.This The object of the invention solved, that safety information of several control components via one common line, independent of the serial connection become. This ensures correct information transmission via the serial, even in the event of a fault Connection guaranteed, that security-relevant information is transmitted.

Es ist von Vorteil, wenn Sicherheitsinformationen sämtlicher Komponenten über die gemeinsame, von der seriellen Verbindung unabhängige Leitung übermittelt werden. Dadurch wird die Sicherheitsinformation sämtlicher Komponenten für alle an dieser Leitung angeschlossenen Komponenten verfügbar.It is an advantage if security information of all components about the common line, independent of the serial connection become. This makes all of the security information Components for all components connected to this line are available.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn als Sicherheitsinformation bei Vorliegen eines störungsfreien Zustandes ein im wesentlichen konstantes Spannungssignal über die von der seriellen Verbindung unabhängige Leitung übertragen wird, das bei Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes unterbrochen wird. Die Unterbrechung eines konstanten Spannungssignals ist leicht zu bewerkstelligen und leicht detektierbar. Dadurch wird eine eindeutige Übertragung des Sicherheitszustandes sichergestellt.It is of particular advantage if as security information at Presence of a trouble-free Condition a substantially constant voltage signal across the line independent of the serial connection is interrupted if there is a safety-critical state becomes. Interrupting a constant voltage signal is easy to accomplish and easily detectable. This is a clear transmission of the security status ensured.

Vorteilhafterweise werden Sicherheitsinformationen einzelner Komponenten in kodierter Form über die serielle Verbindung übertragen. Diese Informationen können nicht nur das Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes übertragen, sondern wesentlich detailliertere Aussagen über die Art des vorliegenden Zustandes enthalten und dadurch in den anderen Komponenten eine angemessene Reaktion auslösen.advantageously, security information of individual components is encoded Shape over transfer the serial connection. This information can not only transmit the presence of a safety-critical state, but much more detailed statements about the nature of the present Condition included and therefore one in the other components trigger appropriate reaction.

Zweckmäßigerweise ist mindestens ein direkt von einer Bedienperson betätigbarer Schalter zur Unterbrechung der Sicherheitsleitung vorgesehen. Dadurch kann die Bedienperson auf einfache und zuverlässige Weise das Vorhandensein eines sicherheitskritischen Zustandes signalisieren.Conveniently, is at least one that can be operated directly by an operator Switch provided to interrupt the safety line. Thereby the operator can easily and reliably determine the presence signal a safety-critical state.

Indem ein Vergleich der über die serielle Verbindung und der über die von der seriellen Verbindung unabhängige Leitung übertragenen Sicherheitsinformationen vorgenommen wird, kann vorteilhafterweise erkannt werden, ob einer der beiden Informationswege beschädigt und damit ein sicherheitskritischer Zustand eingetreten ist.By comparing the security information transmitted over the serial connection and over the line independent of the serial connection, it can be advantageous can be recognized whether one of the two information paths is damaged and a security-critical state has occurred.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn bei Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes das Flurförderzeug in einen möglichst sicheren Zustand gebracht wird. Dadurch wird eine weitere Gefährdung von Personen oder die Beschädigung des Flurförderzeugs weitestgehend vermieden.It is particularly advantageous if there is a safety-critical Condition of the industrial truck in one if possible brought into a safe state. This will further endanger People or the damage of the industrial truck largely avoided.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die Figur ein Schema der Verkabelung zwischen verschiedenen Komponenten eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs.Further Advantages and details of the invention are based on the in the schematic figure illustrated embodiment explained in more detail. there the figure shows a diagram of the wiring between different Components of an industrial truck according to the invention.

Es sind drei verschiedene elektronische Komponenten 1–3 gezeigt, die über eine serielle Verbindung 4 miteinander verbunden sind. Dabei ist im Ausführungsbeispiel eine Bedieneinheit 1, über die eine Bedienperson Fahr- und Hubbefehle für das Flurförderzeug vorgibt und Informationen über den Zustand des Flurförderzeugs erhält, mit einer elektronischen Steuerung 2 eines Fahrantriebs und einer elektronischen Steuerung 3 einer hydraulischen Hubvorrichtung eines Lastaufnahmemittels verbunden. Es können selbstverständlich auch weitere oder andere Komponenten, wie beispielsweise eine elektrische Lenkvorrichtung, vorgesehen sein. Die Spannungsversorgung sowie interne und externe Verkabelungen der einzelnen elektronischen Steuerungseinheiten 1–3, beispielsweise zu Bedienelementen, Sensoren oder elektrischen Antrieben sind nicht dargestellt. Sämtliche Steuerungskomponenten sind durch eine erfindungsgemäße Leitung 5 miteinander verbunden. In jeder der Komponenten 1–3 besteht über jeweils einen Schalter 6 die Möglichkeit, die Leitung 5 zu unterbrechen. Dies kann auf bekanntem Wege, beispielsweise durch eine mechanische Trennung der Verbindung oder mittels eines Halbleiterschaltelements, erfolgen.There are three different electronic components 1 - 3 shown over a serial connection 4 are interconnected. There is an operating unit in the exemplary embodiment 1 with which an operator specifies driving and lifting commands for the industrial truck and receives information about the condition of the industrial truck with an electronic control 2 a travel drive and an electronic control 3 a hydraulic lifting device of a load handling device. Of course, other or other components, such as an electric steering device, can also be provided. The power supply as well as internal and external cabling of the individual electronic control units 1 - 3 , for example on controls, sensors or electrical drives are not shown. All control components are through a line according to the invention 5 connected with each other. In each of the components 1 - 3 consists of a switch 6 the opportunity to lead 5 to interrupt. This can be done in a known manner, for example by mechanical separation of the connection or by means of a semiconductor switching element.

Die Leitung 5 ist zudem mit einem Schalter 7 verbunden, der von einer Bedienperson direkt betätigt werden kann. Der Schalter 7 erfüllt die Funktion eines „Not-Aus"-Schalters, d.h. bei Eintreten einer Situation mit erhöhtem Sicherheitsrisiko kann dieser durch die Bedienperson betätigt werden, um geeignete Maßnahmen zur Gefahrenvermeidung, wie beispielsweise die Abschaltung des Flurförderzeugs, zu bewirken.The administration 5 is also with a switch 7 connected, which can be operated directly by an operator. The desk 7 fulfills the function of an "emergency stop" switch, ie if a situation arises with an increased safety risk, this can be actuated by the operator in order to take suitable measures to avoid danger, such as, for example, switching off the industrial truck.

Weiterhin ist die Leitung 5 mit einer Bremsvorrichtung 8 und einem Hauptschalter 9, der die Energiezufuhr des gesamten Flurförderzeugs steuert, verbunden. Zwischen den Endpunkten 10 und 11 der Leitung 5 liegt ein Potenzial an, das sinnvollerweise der Versorgungsspannung des Flurförderzeugs, wie sie beispielsweise durch eine Batterie vorgegeben ist, entspricht. Wird die Leitung 5 an irgendeiner Stelle unterbrochen, sei es durch ein Beschädigung der Leitung 5, das Betätigen des Schalters 7 oder einen der Schalter 6, so bremst die Bremsvorrichtung 8 das Flurförderzeug ab und über den Hauptschalter 9 werden sämtliche Funktionen deaktiviert.The line continues 5 with a braking device 8th and a main switch 9 , which controls the energy supply of the entire truck. Between the endpoints 10 and 11 the line 5 there is a potential that suitably corresponds to the supply voltage of the industrial truck, as predefined, for example, by a battery. Will the line 5 interrupted at any point, be it due to damage to the line 5 , pressing the switch 7 or one of the switches 6 , the braking device brakes 8th the truck from and via the main switch 9 all functions are deactivated.

Das Öffnen eines der Schalter 6 in einer der Komponenten 1–3 kann beispielsweise bei Erkennen eines internen Fehlers der Komponente 1–3, bei Überschreiten von Sollwerten externer Sensoren, beispielseise von Temperaturfühlern oder Lastsensoren, oder interner Größen, wie beispielsweise Lastströmen oder Betriebszeiten, ausgelöst werden. Zweckmäßigerweise bewirkt auch eine Unterbrechung der Spannungsversorgung in einer der Komponenten 1–3 ein Öffnen des dazugehörigen Schalters 6.Opening one of the switches 6 in one of the components 1 - 3 can, for example, when an internal component error is detected 1 - 3 , if the setpoints of external sensors, for example temperature sensors or load sensors, or internal variables such as load currents or operating times, are exceeded. An interruption of the voltage supply in one of the components expediently also brings about 1 - 3 opening the associated switch 6 ,

Das Auftreten eines sicherheitskritischen Zustandes in einer der Komponenten 1–3 wird auch über die serielle Verbindungsleitung 4 übertragen. Dabei werden auch zusätzliche Informationen über die Art des Zustandes übermittelt, so dass zum Beispiel eine Anzeigevorrichtung die Bedienperson über die Art der Störung informieren kann. Durch einen Vergleich der Informationen über das Vorhandensein eines sicherheitskritischen Zustandes, die über die serielle Verbindung 4 und derjenigen, die über die erfindungsgemäße zusätzliche Leitung 5 übertragen werden, erfolgt eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Komponenten 1–3. Weichen die beiden Informationen über einen bestimmten Zeitraum hinweg voneinander ab, indem beispielsweise über die serielle Verbindung 4 ein fehlerhafter Zustand gemeldet wird, während die zusätzliche Verbindung 5 einen fehlerfreien Zustand meldet, so wird dies ebenfalls als sicherheitskritischer Zustand gewertet und diejenige der elektronischen Steuerungskomponenten 1–3, die dies zuerst feststellt, wird eine Unterbrechung der Sicherheitsleitung 5 auslösen.The occurrence of a safety-critical state in one of the components 1 - 3 is also via the serial connection line 4 transfer. Additional information about the type of condition is also transmitted, so that, for example, a display device can inform the operator of the type of fault. By comparing the information about the presence of a safety-critical state over the serial connection 4 and those who use the additional line according to the invention 5 the functionality of the components is checked 1 - 3 , If the two pieces of information deviate from one another over a certain period of time, for example via the serial connection 4 a faulty state is reported while the additional connection 5 reports a faultless state, this is also evaluated as a safety-critical state and that of the electronic control components 1 - 3 Whoever detects this first becomes an interruption in the safety line 5 trigger.

Andere Ausgestaltungen der Erfindung sind ebenfalls denkbar. Während im Anwendungsbeispiel sämtliche im Bussystem vorhandenen Komponenten 1–3 durch die zusätzliche Sicherheitsleitung 5 verbunden sind, um höchstmögliche Sicherheit zu erzielen, können für die Sicherheit untergeordnete Komponenten auch davon ausgenommen sein, um Verkabelungsaufwand zu sparen.Other configurations of the invention are also conceivable. While in the application example all components in the bus system 1 - 3 through the additional safety line 5 connected in order to achieve the highest possible level of security, subordinate components for security can also be exempted from this in order to save on cabling.

Im Gegensatz zum dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Schalter 7 auch zusätzlich über die serielle Verbindung 4 mit den übrigen Komponenten 1–3 verbunden sein. Dies ermöglicht es in den einzelnen Komponenten 1–3 festzustellen, dass der sicherheitskritische Zustand durch eine Betätigung dieses Schalters 7 festgestellt wurde und dies gegebenenfalls anzuzeigen. Auch ist es denkbar, dass die zusätliche Sicherheitsleitung 5 durch Überlagerung eines entsprechenden Signals auch zur Übertragung komplexerer Informationen verwendet wird. Die im zeitlichen Mittel anliegende Spannung wird dabei immer noch konstant sein und oberhalb eines Schwellenwertes liegen, der zum Ansprechen von Sicherheitsschaltungen führt. Damit ist eine redundante Übertragung sämtlicher Sicherheitsinformationen möglich. Die Deaktiveirung sämtlicher Funktionen und die Abbremsung des Flurförderzeugs wird in den meisten Situationen genügen, um einen möglichst sicheren Zustand herzustellen, jedoch kann es bei besonderen Betriebszuständen und Anforderungen auch nötig sein, einzelne Funktionen noch betriebsfähig zu halten, beispielsweise wenn abrupte Bremsmanöver zu einer größeren Gefährdung führen würden.In contrast to the illustrated embodiment, the switch 7 also via the serial connection 4 with the other components 1 - 3 be connected. This is made possible in the individual components 1 - 3 determine that the safety-critical state by an actuator this switch 7 was determined and indicate this if necessary. It is also conceivable that the additional security line 5 is also used to transmit more complex information by superimposing a corresponding signal. The voltage applied on average over time will still be constant and will be above a threshold value which leads to the activation of safety circuits. This enables redundant transmission of all security information. Deactivating all functions and braking the industrial truck will suffice in most situations to create the safest possible state, but it may also be necessary in special operating states and requirements to keep individual functions operational, for example if abrupt braking maneuvers lead to a greater risk would lead.

Claims

Industrial truck with at least two electronic control components ( 1 - 3 ) and a serial connection ( 4 ) between the at least two electronic control components ( 1 - 3 ), characterized in that security information from at least two control components ( 1 - 3 ) via a common, from the serial connection ( 4 ) independent management ( 5 ) are transmitted.

Industrial truck according to claim 1, characterized in that security information of all components ( 1 - 3 ) over the common, from the serial connection ( 4 ) independent management ( 5 ) are transmitted.

Industrial truck according to claim 1 or 2, characterized in that an essentially constant voltage signal via the serial connection ( 4 ) independent management ( 5 ) is transmitted, which is interrupted in the presence of a safety-critical state.

Industrial truck according to one of claims 1 to 3, characterized in that security information of individual components ( 1 - 3 ) in coded form via the serial connection ( 4 ) be transmitted.

Industrial truck according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one switch which can be actuated directly by an operator ( 7 ) to interrupt the safety line ( 5 ) is provided.

Industrial truck according to one of claims 1 to 3, characterized in that a comparison of the serial connection ( 4 ) and the one from the serial connection ( 4 ) independent management ( 5 ) transmitted security information is made.

Industrial truck according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the presence of a safety-critical state and / or an error in one of the components ( 1 - 3 ) and / or a fault in one of the lines relevant for the transmission of the safety information ( 4 . 5 ) the industrial truck is brought into as safe a condition as possible.