DE19750958A1 - Schaltungsanordnung zur manuellen und/oder automatischen Steuerung von zumindest einem Freigabepfad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit Eingangsklemmen für eine Versorgungsspannung U_V und zumindest einem Schaltgerät wie Relais zur Steuerung von zumindest einem Freigabepfad, wobei das zumindest eine Schaltgerät über zumindest ein Befehlsgerät wie Not-Aus-Schalter abschaltbar und in einer ersten Betriebsart "Auto-Start" oder in einer zweiten Betriebsart "Manuell-Start" wiedereinschaltbar ist.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß Prozesse, bei denen zum Beispiel gefahr­ bringende Bewegungen ausgeführt werden, über zumindest einen Not-Aus-Schalter aus­ schaltbar sind. In der Regel darf in Stromkreisen mit Personenschutzfunktion nach Betätigung eines Not-Aus-Schalters ein Wiederanlauf einer gefahrbringenden Bewegung erst durch einen gezielten Reset- bzw. Wiedereinschaltbefehl erfolgen. Insbesondere darf die Entriegelung eines betätigten Not-Aus-Befehlsgerätes nicht zu einem automatischen Wiederanlauf führen. Vielmehr darf der gestoppte Prozeß nur durch eine zusätzliche gezielte Betätigung eines Reset- bzw. Wiedereinschalt- bzw. Start-Tasters wieder initialisiert werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich ein Maschinenbediener vor Inbetriebsetzung des Prozesses davon überzeugt, daß der Prozeß gefahrenfrei in Gang gesetzt werden kann.

Da somit den Start-Tastern eine wichtige sicherheitstechnische Funktion übertragen wird, erfolgt die Signalverarbeitung des Taster-Signals in vielen Anwendungsfällen mit einer Flankendetektion. Flankendetektion bedeutet, daß der Wiederanlauf einer gefahrbringenden Bewegung nicht mit dem Betätigen des Tasters erfolgt, sondern erst mit dem Loslassen - d. h. Detektion zum Beispiel einer abfallenden Spannungsflanke. Damit wird sichergestellt, daß im Falle einer Funktionsstörung des Tasters, zum Beispiel durch einen verschweißten Kontakt, eine gebrochene Rückstellfeder oder einen festgeklemmten Taster, ein Wiederanlauf nicht erfolgen könnte.

Die Funktion der Flankendetektion ist entweder grundsätzlich in einer Folgebeschaltung, zum Beispiel in einem Sicherheits-Relais-Baustein enthalten oder sie wird durch Verdrahtung einer zusätzlichen Klemme, d. h. zusätzlich zu einer Klemme für den Eingang des Reset- bzw. Wiedereinschalt- bzw. Start-Tasters realisiert.

Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß einerseits der Sicherheits-Relais-Baustein mit integrier­ ter Folgebeschaltung in Sicherheitsstromkreisen, die keinen Start-Taster benötigen, nicht eingesetzt werden kann, was eine doppelte Lagerhaltung erforderlich macht. Andererseits ist bei Sicherheits-Relais-Bausteinen mit automatischem Wiederanlauf ein zusätzlicher Ver­ drahtungsaufwand zu leisten und es werden zusätzliche Klemmen benötigt, was zu lasten anderer Funktionsmöglichkeiten der Folgebeschaltung oder zu erhöhtem Platzbedarf führt.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Schaltungs­ anordnung der zuvor angegebener Art dahingehend weiterzubilden, daß diese sowohl eine Betriebsart "Auto-Start", d. h. ohne Start-Taster als auch eine Betriebsart "Manuell-Start", d. h. mit Start-Taster auf einfache Weise realisiert.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung durch Umpolen der Versorgungsspannung U_V von der Betriebsart "Auto-Start" in die Betriebsart "Manuell-Start" einstellbar ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß ein und dasselbe Gerät sowohl für die Betriebsart "Auto-Start" als auch für die Betriebsart "Manuell-Start" ver­ wendbar ist. Insbesondere kann die Schaltungsanordnung dadurch auch in den Betriebsfällen eingesetzt werden, bei denen ein manueller Start nicht vorgesehen ist. Zum anderen entfällt ein zusätzlicher Verdrahtungsaufwand, wie er bei dem Stand der Technik dann üblich war, wenn für einen manuellen Start zum Beispiel eine zusätzliche Klemme für den Eingang eines Reset- bzw. Wiedereinschalt- bzw. Start-Tasters vorgesehen werden mußte.

Es ist vorgesehen, daß die Schaltungsanordnung einen Anschluß aufweist, der bei der Betriebsart "Manuell-Start" über ein eine abfallende Flanke erzeugendes Schaltelement wie Start-Taster mit einem ersten Pol der Versorgungsspannung U_V und bei der Betriebsart "Auto-Start" unmittelbar mit einem dem ersten Pol entgegengesetzten zweiten Pol der Versorgungs­ spannung U_Vverbunden ist.

Auf diese Weise wird der äußere Schaltungsaufwand auf ein Minimum reduziert. Insgesamt werden Anschlußklemmen eingespart, da die beiden Betriebsarten durch das Anlegen der Versorgungsspannung U_V mit der entsprechenden Polung "ausgewählt" werden können. Als besonderer Vorteil zeigt sich, daß die Schaltungsanordnung in einem kleinen Bausteingehäu­ se mit einer Baubreite von ca. 22,5 mm realisiert werden kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltungsanordnung einen ersten Schaltungsteil mit einer Reihenschaltung aus dem Schaltgerät, das als gepoltes Schaltgerät wie gepoltes Relais ausgebildet ist, einem Steuerelement für ein Selbsthalteelement sowie einem Kondensator auf, wobei parallel zu dem Relais, dem Steuerelement und dem Kon­ densator Dioden liegen und die parallel zu dem Relais und dem Steuerelement liegenden Dioden in Bezug zu dem gepolten Schaltgerät in Sperrichtung und die parallel zu dem Kon­ densator liegende Diode in Bezug zu dem gepolten Schaltgerät in Durchlaßrichtung liegt. Hierbei handelt es sich um einen Schaltungsteil, der in Abhängigkeit von einer an seinen An­ schlüssen liegenden Polarität ein unterschiedliches Verhalten aufweist.

Bei einer ersten Polarität, die der Betriebsart "Manuell-Start" zugeordnet ist, reagiert der Schaltungsteil auf eine abfallende Spannungsflanke, wodurch das gepolte Schaltgerät von einem ersten in einen zweiten Zustand übergeht. Bei Ansteuerung mit einer an den An­ schlüssen umgekehrten Polarität, die der Betriebsart "Auto-Start" zugeordnet ist, wird das gepolte Schaltgerät unmittelbar in Durchlaßrichtung angesteuert, so daß ein direkter Zu­ standswechsel des gepolten Schaltgeräts erfolgt. Das unterschiedliche Verhalten des Schal­ tungsteils kann durch Umpolen der Versorgungsspannung "eingestellt" werden, so daß die Schaltungsanordnung insgesamt zwei Betriebsarten beherrscht.

Damit das gepolte Schaltgerät seinen aktiven Zustand beibehält, ist der Schaltungsteil über von dem Schaltgerät und/oder von dem Steuerelement steuerbare Selbsthalteelemente mit Anschlüssen einer Betriebsspannung U_B verbunden.

Zur Erzeugung der Betriebsspannung U_B weist die Schaltungsanordnung einen Gleichrichter auf, dessen Eingänge an der Versorgungsspannung U_V liegen und an dessen Ausgängen die Betriebsspannung U_B anliegt. Der Gleichrichter gewährleistet an seinen Ausgängen eine bezogen auf die Polarität der Versorgungsspannung U_V unabhängige Betriebsspannung U_B. Somit wird das gepolte Schaltgerät in seinem aktiven Zustand unabhängig von der Polarität der angelegten Versorgungsspannung U_V mit der entsprechenden Betriebsspannung U_B versorgt.

Des weiteren ist vorgesehen, daß ein erster, einem ersten Pol des Schaltgeräts zugeordneter Anschluß des Schaltungsteils in der Betriebsart "Manuell-Start" bzw. "Flanken-Start" über das die abfallende Spannungsflanke erzeugende Befehlsgerät wie Ein-Taster mit einem dem ersten Pol des Schaltgeräts entgegengesetzten Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden ist und daß ein zweiter, einem zweiten Pol des Schaltgeräts zugeordneter Anschluß des Schaltungsteils mit einem dem zweiten Pol des Schaltgeräts entgegengesetzten Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden ist. Auf diese Weise kann in der Betriebsart "Manuell-Start" ein Stromfluß eingestellt werden, der entgegengesetzt der Polung des gepolten Schaltgeräts fließt und den in Reihe zu dem gepolten Schaltgerät liegenden Kondensator auflädt.

Durch die abfallende Spannungsflanke, die durch Öffnen eines Ein-Tasters erzeugt werden kann, wird dem Kondensator die Möglichkeit gegeben, sich über einen Entladestromkreis zu entladen, der aus dem Steuerelement, einer Spule des gepolten Schaltgeräts, dem Not-Aus- Schalter, einem Entladewiderstand und zumindest einer Diode des Gleichrichters besteht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erstes Selbsthalteelement als Opto-Transistor ausgebildet, der von dem vom Strom durch das Schaltgerät durchflossenen Steuerelement wie Leuchtdiode ansteuerbar ist und ein zweites Selbsthalteelement ist als Schließerkontakt des gepolten Schaltgeräts ausgebildet.

Um eine Flankensteuerung bei bereits angezogenem Schaltgerät zu verhindern, ist das Schaltgerät über Verriegelungselemente wie Öffnerkontakte mit der Versorgungsspannung U_V verbunden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, in einen Steuer­ stromkreis einen Schaltkontakt wie Öffnerkontakt eines nachgeschalteten Schaltgerätes wie Schützes einzuschleifen, um diese auf ihre ordnungsgemäße Funktion überprüfen zu können. Eine Aktivierung der Schaltung ist dann nur möglich, wenn der sogenannte "Rückführkreis" geschlossen ist.

Parallel zu dem Verriegelungselement wie Öffnerkontakt des ersten gepolten Schaltgeräts ist eine Diode geschaltet. Die Diode dient zur kurzzeitigen Überbrückung des Öffnerkontaktes bis zum Schließen der Selbsthaltelemente.

In der Betriebsart "Auto-Start" ist der dem ersten Pol des Schaltgeräts zugeordnete Anschluß des Schaltungsteils mit einem dem ersten Pol des Schaltgerätes entsprechenden Pol der Versorgungsspannung U_V und der dem zweiten Pol des Schaltgeräts zugeordnete Anschluß des Schaltungsteils mit einem dem zweiten Pol des Schaltgeräts entsprechenden Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden. Bei dieser Polung wird ein Stromfluß durch das gepolte Schaltgerät erzeugt, das zum Anziehen des Schaltgerätes führt. Dabei wird der in Reihe liegende Kondensator durch die ebenfalls in Durchlaßrichtung gepolte parallel geschaltete Diode kurzgeschlossen. Daher erfolgt in dieser Betriebsart ein sofortiges Anziehen des gepolten Schaltgerätes.

Um in dieser Betriebsart eine Einschaltverzögerung zu erreichen, die insbesondere dann eingesetzt wird, wenn aus Sicherheitsgründen ein zweites gepoltes Schaltgerät notwendig ist, ist zu der Leuchtdiodenstrecke ein Kondensator parallel geschaltet, der ein sofortiges Anziehen des ersten gepolten Schaltgerätes verhindert.

Da Folgebeschaltungen in Sicherheitsstromkreisen aus Gründen der Gewährleistung einer fehlersicheren Schaltungstechnik mit zumindest zwei Schaltgeräten wie Relais ausgeführt sein müssen, weist die Schaltungsanordnung einen zweiten, auf eine abfallende Spannungsflanke reagierenden Schaltungsteil auf, der ebenfalls aus einer Reihenschaltung aus gepoltem Schaltgerät wie gepoltem Relais, einem Steuerelement für ein Selbsthalteelement und einem Kondensator besteht, wobei den in Reihe geschalteten Elementen jeweils eine Diode parallel geschaltet ist, so daß bei einer ersten Stromrichtung die Aufladung des Kondensators erfolgt und bei einer umgekehrten zweiten Stromrichtung der Kondensator überbrückt ist und eine Zustandsänderung des gepolten Relais erfolgt.

Der zweite Schaltungsteil weist im wesentlichen den gleichen Aufbau auf wie der erste Schaltungsteil mit dem ersten gepolten Schaltgerät. Insbesondere weist das gepolte Schaltge­ rät ebenfalls eine Kondensator-Zusatzbeschaltung auf.

Zur Ansteuerung ist vorgesehen, daß der zweite Schaltungsteil mit einem dem ersten Pol des gepolten Relais zugeordneten Anschluß über zumindest einen Öffnerkontakt des ersten gepolten Relais mit einem dem ersten Pol des gepolten Relais entgegengesetzten Pol ver­ bunden ist und daß weiterhin der zweite Schaltungsteil mit einem dem zweiten Pol des gepolten Relais zugeordneten Anschluß mit einem dem zweiten Pol des Relais entgegen­ gesetzten Pol der Betriebsspannung U_B verbunden ist.

Im Gegensatz zu dem ersten Schaltungsteil wird die abfallende Flanke nicht über einen Start-Taster erzeugt, sondern über einen von dem ersten Relais eingeschliffenen Öffnerkontakt, der während des Ladevorgangs des ersten gepolten Relais geschlossen ist.

Auch ist der zweite Schaltungsteil über Selbsthalteelemente mit der Betriebsspannung U_B verbunden, wobei das gepolte Relais polrichtig angeschlossen ist. Dabei ist ein erstes Selbsthalteelement ein Schließerkontakt des zweiten gepolten Relais und ein zweites Selbst­ halteelement ein von dem Steuerelement steuerbarer Opto-Transistor.

Zur Entladung des in Reihe mit dem zweiten gepolten Relais liegenden Kondensators weist die Schaltungsanordnung einen zweiten Entladestromkreis auf, der aus einer Reihenschaltung aus Kondensator, dem zweiten Schaltgerät, einem Entladewiderstand und einem weiteren Kondensator und/oder Öffnerkontakt des zweiten Schaltgeräts besteht.

Es ist vorgesehen, daß die Schaltungsanordnung einen weiteren Not-Aus-Schalter aufweist, der im Selbsthaltekreis des zweiten Relais angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In der einzigen Figur ist eine Schaltungsanordnung 10 dargestellt, die zum Beispiel als Folgebeschaltung einer Schutzeinrichtung wie Sicherheits-Relais-Baustein in einem eigenen Baustein-Gehäuse 12 angeordnet ist.

Die Schaltungsanordnung 10 weist Eingangsklemmen 14, 16 für eine Versorgungsspannung U_V auf. Die Eingangsklemme 14 ist über eine Sicherung 18 mit einem ersten Eingang 20 eines Gleichrichters 22 verbunden und die Eingangsklemme 16 ist über eine Leitung 24 mit einem zweiten Eingang 26 des Gleichrichters 22 verbunden. An Ausgängen 28, 30 des Gleichrichters 22 liegt eine Betriebsspannung U_B an.

Aus Gründen der Gewährleistung einer fehlersicheren Schaltungstechnik weist die Schal­ tungsanordnung 10 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest zwei Schal­ tungsteile 32, 34 mit jeweils einem in Abhängigkeit von der Stromrichtung zumindest zwei Zustände einnehmenden Schaltgerät wie gepoltes Relais 36, 38 auf. Der Schaltungsteil 32 ist mit einem ersten Anschluß 40 und einem zweiten Anschluß 42 versehen, wobei der erste Anschluß 40 mit einem negativen Anschluß 44 des Relais 36 verbunden ist. Ein positiver Anschluß 46 des Relais 36 ist mit einem Anschluß 48 der Schaltungsanordnung 10 ver­ bunden. Parallel zu dem gepolten Relais 36 ist eine Diode 50 angeordnet, die mit ihrer Anode an dem negativen Anschluß und mit ihrer Kathode an dem positiven Anschluß 46 verbunden ist. Des weiteren liegt eine Reihenschaltung aus Widerstand 52 und Leuchtdiode 54 parallel zu dem Relais 36, wobei eine Kathode der Leuchtdiode 54 mit dem negativen Anschluß 44 verbunden ist. An dem Anschluß 48 ist extern ein erster Kontakt eines Not- Aus-Befehls-Geräts 56 angeschlossen, das mit seinem weiteren Kontakt mit einem Anschluß 58 der Schaltungsanordnung 10 verbunden ist. Der Anschluß 58 ist über eine Diode 60 mit einem ersten Anschluß 62 eines Kondensators 64 verbunden, dessen zweiter Anschluß 66 zugleich den zweiten Ausgang 42 des Schaltungsteils 32 bildet.

Parallel zu der Diode 60 liegt ein Kondensator 68 und eine Leuchtdiode 70. Dabei ist die Leuchtdiode 70 antiparallel zu der Diode 60 verschaltet. In dem hier dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Diode 70 die Leuchtdiodenstrecke eines Opto-Transistors 72, der zur Selbsthaltung des Relais 36 dient und den ersten Anschluß 40 des Schaltungsteils 32 mit dem zweiten Anschluß 30 (negativer Pol der Betriebsspannung U_B) verbindet.

Des weiteren liegt ein Widerstand 74 und ein weiterer Kondensator 76 parallel zu der Diode 60. Parallel zu dem Kondensator 64 ist eine Diode 78 geschaltet, die bezogen auf das gepolte Relais 36 in Durchlaßrichtung angeordnet ist. Neben der Transistorstrecke 72, die den Anschluß 40 des Schaltungsteils 32 mit einem negativen Pol der Betriebsspannung U_B verbindet, liegt der erste Anschluß 40 über ein Verriegelungselement wie einen Öffnerkon­ takt 80 des Relais 36 an einem Anschluß 82 der Schaltungsanordnung 10.

Der Anschluß 82 ist bei der Betriebsart "Manuell-Start", im Folgenden "Flanken-Start" genannt, über einen Start-Taster 84 mit der Eingangsklemme 14 für die Versorgungsspannung U_V verbunden. Bei der Betriebsart "Auto-Start" ist der Anschluß 82 über eine Brücke, d. h. unmittelbar leitend mit dem Anschluß 14 fuhr die Versorgungsspannung U_V verbunden. Zur Einstellung der verschiedenen Betriebsarten ist es weiterhin erforderlich, die Polarität der Versorgungsspannung U_V an den Eingangsklemmen 14, 16 der Schaltungsanordnung 10 zu vertauschen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel, d. h. Betriebsart "Flanken-Start" liegt an der Eingangsklemme 14 der positive Pol U_V+ der Versorgungsspannung U_V, wohinge­ gen an der Eingangsklemme 16 der negative Pol U_V- der Versorgungsspannung U_V anliegt.

Parallel zu der Kollektor-Mitter-Strecke des Opto-Transistors 72 ist einerseits ein Kon­ densator 86 und andererseits ein Widerstand 88 angeordnet.

Der zweite Anschluß 42 des Schaltungsteils 32 ist über ein Selbsthalteelement wie Schließer­ kontakt 90 des Relais 36 mit dem ersten Ausgang 28 des Gleichrichters 22, d. h. mit positivem Potential der Betriebsspannung U_B verbunden. Des weiteren liegt der zweite Ausgang 42 des Schaltungsteils 32 über ein Verriegelungselement wie Öffner 92 des Relais 36 und über ein Verriegelungselement wie Öffner 94 des Relais 38 an einem Anschluß 96 der Schaltungsanordnung 10. Dieser Anschluß 96 ist extern über einen sogenannten Rück­ führkreis mit einem ersten Anschluß eines Öffnerkontaktes 98 verbunden, dessen zweiter Anschluß an der Eingangsklemme 16 für die Versorgungsspannung U_V liegt.

Der Schaltungsteil 34 weist einen ersten Anschluß 100 sowie einen zweiten Anschluß 102 auf. Der Anschluß 100 ist mit einem negativen Anschluß 104 des Relais 38 verbunden. Das Relais 38 ist über einen positiven Anschluß 106 mit einem Widerstand 108 verbunden. Parallel zu dem gepolten Relais 38 ist eine Diode 110 angeordnet, deren Anode mit dem negativen Anschluß 104 und deren Kathode mit dem positiven Anschluß 106 des Relais 38 verbunden ist. Des weiteren liegt eine Reihenschaltung aus Widerstand 112 und Leuchtdiode 114 parallel zu dem Relais 38, wobei eine Anode der Leuchtdiode 114 mit dem positiven Anschluß 106 des Relais 38 verbunden ist.

Der positive Anschluß 106 des Relais 38 ist über den Widerstand 108 und eine Diode 116 mit einem Kondensator 118 verbunden. Dabei liegt die Diode 116 bezogen auf die Polung des Relais 38 in Sperrichtung. Parallel zu der Diode 16 ist ein Kondensator 120 sowie eine Leuchtdiodenstrecke 122 eines Optokopplers 124 angeordnet. Zu dem Kondensator 118 liegt eine Diode 126, die bezogen auf die Polung des Relais 38 in Durchlaßrichtung geschaltet ist. Eine Anode der Diode 126 und ein Anschluß des Kondensators 118 bilden auch gleichzeitig den zweiten Anschluß 102 des Schaltungsteils 34.

Der erste Anschluß 100 des Schaltungsteils 34 ist über eine Reihenschaltung aus Ver­ riegelungselementen wie einem Öffner 128 des Relais 38 und einem Öffner 130 des Relais 36 mit dem ersten Anschluß 28 des Gleichrichters 22, d. h. dem positiven Pol der Betriebs­ spannung U_B verbunden. Des weiteren ist der erste Anschluß 100 über den Opto-Transistor 124 mit einem Anschluß 132 der Schaltungsanordnung 10 verbunden. Parallel zu der Kollektor-Emitter-Strecke des Opto-Transistors 124 ist ein Kondensator 134 und ein Wider­ stand 136 angeordnet. Der Anschluß 132 ist mit einem ersten Anschluß eines zweiten Not- Aus-Befehlsgebers 138 wie Öffner verbunden, dessen zweiter Anschluß mit einem weiteren Anschluß 140 der Schaltungsanordnung 10 verbunden ist, der wiederum mit dem zweiten Ausgang 30 des Gleichrichters 22 verbunden ist.

Der zweite Anschluß 102 des Schaltungsteils 34 ist über ein Selbsthalteelement wie Schlie- ßerkontakt 142 des Relais 38 mit dem ersten Ausgang 28 des Gleichrichters 22 verbunden. Über ein Verriegelungselement wie Öffnerkontakt 144 des Relais 38 ist der zweite Anschluß 102 mit dem zweiten Ausgang 30 des Gleichrichters 22 verbunden. Parallel zu dem Öffner­ kontakt 144 ist ein Kondensator 146 verschaltet.

Schließlich weist die Schaltungsanordnung 10 zumindest zwei Freigabepfade 148, 150 auf, die jeweils mit Anschlüssen 152, 154 bzw. 156, 158 verbunden sind. Die Freigabepfade 152, 154 selbst weisen jeweils eine Reihenschaltung aus einem Schließerkontakt 160, 162 des Relais 36 sowie einem Schließerkontakt 164, 166 des Relais 38 auf.

Im folgenden soll die Funktion der Schaltungsanordnung 10 in der Betriebsart "Flanken-Start" erläutert werden:

Durch Betätigen des zwischen der Eingangsklemme 14 und dem Anschluß 82 liegenden Start-Tasters 84 wird ein positives Potential U_V+ der Versorgungsspannung U_V an den ersten Anschluß 40 des Schaltungsteils 32 gelegt. Über die in Bezug auf dieses Potential in Durchlaßrichtung geschaltete Diode 50, den geschlossenen Not-Aus-Schalter 56 sowie die ebenfalls bezogen auf dieses Potential in Durchlaßrichtung geschaltete Diode 60 wird der Kondensator 64 geladen, der über den zweiten Anschluß 42 und die Öffnerkontakte 92, 94 und 98 mit negativem Potential U_V- der Versorgungsspannung U_V verbunden ist. Während des Ladens wird das gepolte Relais 36 verpolt angesteuert, d. h. sowohl an dem negativen Anschluß 44 als auch dem positiven Anschluß 46 des Relais liegt ausschließlich positives Potential U_V+, wodurch das Relais nicht anziehen kann.

Nach dem Loslassen des Start-Tasters 84 entlädt sich der Kondensator 64 über die Leucht­ diodenstrecke 70 des Opto-Transistors 72, den Not-Aus-Schalter 56 und das Relais 36, wobei der Stromkreis zum Entladen des Kondensators 34 geschlossen wird, indem der negative An­ schluß 44 des Relais 36 über den Entladewiderstand 88 mit dem zweiten Ausgang 30 des Gleichrichters 22 verbunden ist, der wiederum über eine in Durchlaßrichtung geschaltete interne Diode des Gleichrichters 22 mit einem zweiten Eingang 26 verbunden ist, der über den Rückführkreis sowie die Öffnerkontakte 92, 94 mit dem zweiten Anschluß 42, d. h. dem zweiten Anschluß 66 des Kondensators 64 verbunden ist. Der durch die Leuchtdiode 70 fließende Entladestrom des Kondensators 64 verursacht ein Durchschalten der Transistor­ strecke 72, wodurch der erste Anschluß 40, d. h. der negative Anschluß 44 des Relais 36 mit negativem Potential U_B- der Betriebsspannung U_B verbunden wird. Dadurch wird der Entladewiderstand 88 überbrückt, so daß der Stromfluß ausreichend ist, um ein Anziehen des Relais 36 zu ermöglichen. Anschließend geht das Relais 36 über seinen Schließerkontakt 90 und die Transistorstrecke 72 in Selbsthaltung. Gleichzeitig werden die Öffnerkontakte 80 und 92 geöffnet, so daß eine Entkopplung des Schaltungsteils 32 von der Versorgungs­ spannung U_V erfolgt. Die zu dem Öffnerkontakt 92 parallel geschaltete Diode 93 dient zur kurzzeitigen Überbrückung des Öffnerkontakts 92 bis zum Schließen des Schließerkontakts 90.

Im Ruhezustand der Schaltung, d. h. bei abgefallenen Relais 36, 38 und nicht betätigtem Start-Taster 84 liegt der Kondensator 118 des Schaltungsteils 34 über die Diode 116, den Widerstand 108, die Diode 110 und die Öffnerkontakte 130, 128 an positiven Potential U_B+ der Betriebsspannung U_B an. Ein weiterer Anschluß des Kondensators 118 ist über den Öff­ nerkontakt 144 des Relais 38 mit negativem Potential U_B- der Betriebsspannung U_B ver­ bunden. Durch Betätigen des Start-Tasters 84 und darauf folgendes Anziehen des Relais 36 wird der Öffnerkontakt 130 des Relais 36 in dem Ladekreis für den Kondensator 118 geöffnet, so daß sich der Kondensator 118 über die Leuchtdiodenstrecke 122 des Opto-Transistors 124, den Widerstand 108, das Relais 38, den Entladewiderstand 136, den Not- Aus-Taster 138 entladen kann. Parallel zu dem Öffnerkontakt 144 ist der Kondensator 146 geschaltet, der ebenfalls zur kurzzeitigen Überbrückung des Öffnerkontakts 144 bis zum Schließen des Schließerkontaktes 142 des Relais 38 dient.

Der Entladestrom des Kondensators 118 bewirkt ein Anziehen des Relais 38 wodurch einerseits der Öffnerkontakt 144 geöffnet und der Schließerkontakt 142 geschlossen wird. Als Folge wird der zweite Anschluß 102 des Schaltungsteils 34 mit positivem Potential U_B+ der Betriebsspannung U_B verbunden. Andererseits wird durch den Stromfluß durch die Leucht­ diode 122 der Opto-Transistor 124 leitend geschaltet, wodurch der erste Anschluß 100 des Schaltungsteils 34 über den Not-Aus-Taster 138 unmittelbar mit negativem Potential U_B- der Betriebsspannung U_B verbunden wird. Durch das Durchschalten des Transistors 124 erfolgt eine Überbrückung des Ladewiderstandes 136. Damit geht das Relais 38 durch seinen Schließerkontakt 142 und die Transistorstrecke 124 in Selbsthaltung.

Die Schließer 160 bis 166 der Freigabepfade 148, 150 sind geschlossen, so daß zum Beispiel ein Prozeß mit gefahrbringenden Bewegungen in Betrieb gesetzt werden kann.

Durch Betätigen eines der beiden Not-Aus-Schalter 56, 138 kann der Prozeß gestoppt werden, da die Not-Aus-Taster 56, 138 jeweils in den Selbsthaltestromkreisen der Relais 36 bzw. 38 angeordnet sind. Erst wenn beide Relais abgefallen sind und beide Not-Aus-Schalter 56, 138 ihre Grundstellung eingenommen haben, kann ein Start über den Start-Taster 84 erfolgen.

Um nachgeschaltete Schaltelemente wie Relais oder Schütze auf ihre ordnungsgemäße Funktion zu überprüfen, kann zwischen den Anschlüssen 16 und 96 ein als Rückführkreis bezeichneter Stromkreis vorgesehen sein, der in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Öffnerkontakt 98 eines nachgeschalteten Schutzes gebildet wird. Eine Aktivierung der Schaltungsanordnung 10 ist nur möglich, wenn der Rückführkreis geschlossen ist.

Als Besonderheit der Schaltungsanordnung ist insbesondere der Schaltungsteil 32 anzusehen, der es ermöglicht, durch Vertauschen der an den Anschlüssen 40 bzw. 42 anliegenden Potentiale einerseits auf eine abfallende Spannungsflanke zu reagieren und andererseits unmittelbar bei Anlegen einer Spannung zu schalten. Auf diese Weise kann die Schaltungs­ anordnung 10 - ohne Änderungen an dem Schaltungsaufbau vorzunehmen - durch Ersetzen des Start-Tasters durch eine leitende Verbindung sowie durch Umpolen der Versorgungsspannung U_V auf die Betriebsart "Auto-Start" eingestellt werden. Bei dieser Betriebsart liegt an dem ersten Anschluß 40 des Schaltungsteils 32 negatives Potential U_V-, so daß das Relais 36 bezogen auf dieses Potential in Durchlaßrichtung geschaltet ist. Der positive Anschluß 46 des Relais 36 liegt über den Not-Aus-Schalter 56, die Leuchtdiode 70 sowie die ebenfalls in Durchlaßrichtung geschaltete Diode 78 über die Öffnerkontakte 92, 94 und 98 an positivem Potential U_V+ der Versorgungsspannung U_V. Auf diese Weise kann das Relais 36 bei ge­ schlossenem Not-Aus-Schalter 56 sofort anziehen. Anschließend geht das Relais 36 wie zuvor beschrieben über seinen Schließerkontakt 90 und den Opto-Transistor 72 in Selbsthaltung.

Auch in der Betriebsart "Auto-Start" wird das Relais 38 aufgrund einer abfallenden Flanke durch Betätigung des Öffnerkontaktes 130 des Relais 36 geschaltet.

Die Schaltungsanordnung 10 ermöglicht insbesondere eine fehlersichere Überwachung des Start-Tasters 84. Auch können durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 10 An­ schlußklemmen an dem Bausteingehäuse eingespart werden, da die beiden Betriebsarten "Auto-Start" und "Flanken-Start" durch Umpolen der Versorgungsspannung U_V an den Eingangsklemmen 14 und 16 einstellbar sind. Dadurch wird insbesondere ermöglicht, daß die Größe des Bausteingehäuses 12 auf ein Minimum reduziert werden kann.

Damit in der Betriebsart "Auto-Start" der Kondensator 118 im Schaltungsteil 34 bei Inbe­ triebsetzung der Schaltung aufgeladen wird, bevor das Relais 36 anzieht, ist parallel zu der Leuchtdiodenstrecke 70 des Opto-Transistors 72 ein Kondensator 76 angeordnet, der eine Einschaltverzögerung des Relais 36 verursacht.

Sollte der Kondensator 64 in einem Fehlerfall einen Kurzschluß aufweisen, so wird bei Betätigung des Ein-Tasters 84 eine vorgeschaltete Sicherung ausgelöst. Für den Fall, daß der Kondensator 64 seine Kapazität verliert, fehlt der Relaisspule die gespeicherte Energie des Kondensators 64, so daß eine Betätigung des Relais 36 nicht erfolgen würde.

Claims (19)

1. Schaltungsanordnung (10) mit Eingangsklemmen (14, 16) für eine Versorgungsspan­ nung U_V und zumindest einem Schaltgerät (36, 38) wie Relais zur Steuerung von zumindest einem Freigabepfad (148, 150), wobei das zumindest eine Schaltgerät (36, 38) über ein zumindest ein Befehlsgerät (56, 138) wie Not-Aus-Schalter abschaltbar und in einer ersten Betriebsart "Auto-Start" oder in einer zweiten Betriebsart "Manu­ ell-Start" wiedereinschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung 10 durch Umpolen der Versorgungsspannung U_V von der Betriebsart "Auto-Start" in die Betriebsart "Manuell-Start" einstellbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen Anschluß (82) aufweist, der bei der Be­ triebsart "Manuell-Start" über ein eine abfallende Flanke erzeugendes Befehlsgerät (84) wie Start-Taster mit einem ersten Pol der Versorgungsspannung U_V und bei der Betriebsart "Auto-Start" unmittelbar mit einem dem ersten Pol entgegengesetzten zweiten Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) ein erstes Schaltungsteil (32) aufweist, daß der Schaltungsteil (32) eine Reihenschaltung aus dem Schaltgerät, das als gepoltes Schaltgerät (36) wie gepoltes Relais ausgebildet ist, einem Steuerelement (70) für ein Selbsthalteelement (72) sowie einen Kondensator (64) aufweist, daß parallel zu dem ersten gepolten Schaltgerät (36), dem Steuerelement (70) und dem Kondensator (64) jeweils eine Diode (50, 60, 78) liegt, wobei die parallel zu dem ersten gepolten Schaltgerät (36) und dem Steuerelement (70) liegende Dioden (60, 78) in Bezug zu dem gepolten Schaltgerät (36) in Sperrichtung liegen und wobei die parallel zu dem Kondensator (64) liegende Diode (78) in Bezug zu dem gepolten Schaltgerät in Durchlaßrichtung liegt.

4. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (32) über von dem gepolten Schaltgerät (36) und/oder von dem Steuerelement (70) steuerbare Selbsthalteelemente (72, 90) mit Anschlüssen (28, 30) einer Betriebsspannung U_B verbunden sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen Gleichrichter (22) aufweist, dessen Eingänge (20, 26) an der Versorgungsspannung U_V liegen und an dessen Ausgängen (28, 30) die Betriebsspannung U_B anliegt.

6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, einem ersten Pol des Schaltgeräts (36) zugeordneter Anschluß (40) des Schaltungsteils (32) in der Betriebsart "Manuell-Start" über das die abfallende Flanke erzeugende Befehlsgerät (84) wie Start-Taster mit einem dem ersten Pol des Schaltgeräts (36) entgegengesetzten Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden ist und daß ein zweiter, einem zweiten Pol des Schaltgeräts (36) zugeordneter Anschluß (42) des Schaltungsteils (32) mit einem dem zweiten Pol des Schaltgeräts entgegen­ gesetzten Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen Entladestromkreis zur Entladung des Kon­ densators (64) aufweist, der aus einer Reihenschaltung des Steuerelements (70), des gepolten Schaltgeräts (36), des Not-Aus-Schalters (56), eines Entladewiderstandes (88) und zumindest einer Diode des Gleichrichters (22) besteht.

8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Selbsthalteelement (72) ein Opto-Transistor ist, der von dem Steuer­ element (70) wie Leuchtdiode ansteuerbar ist und daß ein zweites Selbsthalteelement (90) ein Schließerkontakt des Schaltgeräts (36) ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerät (36) über Verriegelungselemente (80, 92, 94) mit der Versor­ gungsspannung U_V verbunden ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen Anschluß (96) für einen Schaltkontakt (98) wie Öffnerkontakt eines nachgeschalteten Schaltgeräts wie Schütz aufweist, wobei der Schaltkontakt (98) in einen Steuerkreis des Schaltgeräts eingeschliffen ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Öffnerkontakt (92) des Relais (36) eine Diode (93) geschaltet ist.

12. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem ersten Pol des Schaltgeräts (36) zugeordnete Anschluß (40) des Schal­ tungsteils (32) in der Betriebsart "Auto-Start" mit einem dem ersten Pol des Schaltge­ räts (36) entsprechenden Pol der Versorgungsspannung U_V verbunden ist und daß der dem zweiten Pol des Schaltgeräts (36) zugeordnete Anschluß (42) des Schaltungsteils (32) mit einem dem zweiten Pol des Schaltgeräts entsprechenden Pol der Versor­ gungsspannung U_V verbunden ist.

13. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Leuchtdiode (70) ein Kondensator (76) zur Einschaltverzögerung des Schaltgeräts (36) geschaltet ist.

14. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen zweiten, auf eine abfallende Spannungs­ flanke reagierenden Schaltungsteil (34) bestehend aus einer Reihenschaltung aus zweitem gepolten Schaltgerät wie gepolten Relais (38), Steuerelement (122) für ein Selbsthalteelement und einem Kondensator (118), wobei die in Reihe geschalteten Elemente (38, 122, 118) jeweils eine Diode (110, 116, 126) parallel geschaltet ist, so daß bei einer ersten Stromrichtung die Aufladung des Kondensators (118) erfolgt und bei einer umgekehrten zweiten Stromrichtung der Kondensator (118) überbrückt wird und eine Zustandsänderung des gepolten Schaltgeräts (38) erfolgt.

15. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsteil (34) mit einem dem ersten Pol des zweiten Schaltgeräts (38) zugeordneten Anschluß (100) über zumindest einen Öffnerkontakt (130) des ersten Schaltgeräts (36) mit einem dem ersten Pol des zweiten Schaltgeräts (38) entgegengesetztem Pol verbunden ist und daß ein dem zweiten Pol des zweiten Schaltgeräts (38) zugeordneter Anschluß (102) des Schaltungsteils (34) mit einem dem zweiten Pol des zweiten Schaltgeräts (38) entgegengesetzten Pol der Betriebs­ spannung U_B verbunden ist.

16. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsteil (34) über Selbsthalteelemente (124, 142) mit der Betriebsspannung U_B verbunden ist, wobei das zweite gepolte Schaltgerät (38) polrichtig mit der Betriebsspannung U_B verbunden ist.

17. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Selbsthalteelement (142) ein Schließerkontakt des zweiten Schaltgeräts (38) und ein zweites Selbsthalteelement (124) ein von dem Steuerelement (122) wie Leuchtdiode steuerbarer Opto-Transistor ist.

18. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen zweiten Entladestromkreis für den Kon­ densator (118) aufweist, wobei der Kondensator (118), ein Widerstand (108), das zweite Schaltgerät (38), ein Entladewiderstand (136) sowie ein weiterer Kondensator (146) und/oder Öffnerkontakt (144) des zweiten Schaltgeräts in Reihe liegen.

19. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) einen weiteren Not-Aus-Schalter (138) aufweist, der in dem Selbsthaltekreis des zweiten Schaltgeräts (38) angeordnet ist.