DE19805722B4

DE19805722B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von elektrischen Leitungen

Info

Publication number: DE19805722B4
Application number: DE19805722A
Authority: DE
Inventors: Bernd MÄNNER
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: DE19805722A1; US6198612B1

Abstract

Verfahren zur Überwachung von elektrischen Leitungen auf Fehler in Form von Kurzschlüssen zwischen diesen elektrischen Leitungen, bei dem
– an die Leitungen im wesentlichen identische Nutzsignale angelegt werden,
– zusätzlich auf die die Nutzsignale führenden Leitungen fortlaufend unterschiedliche Spannungssignale aufgeschaltet werden, so daß im fehlerfreien Fall zwischen den Leitungen zumindest zeitweise eine von Null verschiedene Differenzspannung anliegt,
– die tatsächliche Differenzspannung zwischen den Leitungen fortlaufend bestimmt wird und
– ein für einen Kurzschluß zwischen diesen beiden Leitungen repräsentatives Fehlererkennungssignal erzeugt wird, wenn der gemessene Differenzspannungsverlauf/die gemessene Differenzspannung von einem vorgegebenen Referenzspannungsverlauf/einer vorgegebenen Referenzspannung abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von elektrischen Leitungen auf Kurzschlüsse. Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung, wie sie bei der Überwachung von sogenannten OSSD-Leitungen (Output-Safety-Switching-Device-Leitungen) von Schutzeinrichtungen zur Überwachung von Schutzbereichen eingesetzt werden.
Zur Absicherung von Gefahrenstellen, wie sie beispielsweise durch vollautomatische Maschinen, Preßwerke und dergleichen gebildet werden, werden üblicherweise Schutzeinrichtungen mit insbesondere berührungslosen Objekterfassungseinheiten, beispielsweise in Form von Lichtgittern, verwendet.
Dabei muß gewährleistet sein, daß der Maschinensteuerung im Falle eines Eindringens eines Objekts in den Schutzbereich ein entsprechendes Schaltsignal zugeführt wird, so daß die im Schutzbereich wirkende Maschine automatisch abgeschaltet wird.
Abhängig von dem Gefährdungspotential der Maschine muß das gesamte System, d.h. Schutzeinrichtung mit Objekterfassungseinheit, Maschinensteuerung sowie die Verbindung zwischen diesen beiden Einheiten, einer bestimmten Sicherheitsklasse entsprechen, um auch beim Auftreten möglicher Fehler in Teilen dieses Systems noch sicher abschalten zu können. Bei Systemen der Sicherheitsklasse 4 besteht dabei unter anderem die Vorgabe, daß die elektrischen Leitungen, über die das Abschaltsignal von der Schutzeinrichtung zu der Maschinensteuerung geführt werden, zweifach, in redundanter Weise vorhanden sein müssen, so daß ein Fehler auf einer dieser Leitungen durch einen Vergleich mit der fehlerfreien Leitung sicher erkannt wird.
Problematisch ist dabei, daß Querschlüsse, d.h. Kurzschlüsse zwischen den beiden Leitungen, durch einen Vergleich der an den Leitungen anliegenden Schaltsignale nicht erkannt werden können, da diese bei einem Querschluß in allen Fällen identisch sind. Um die erforderliche Sicherheit auch für diesen Teil der Überwachungsvorrichtung gewährleisten zu können, mußten bisher aufwendige Maßnahmen, wie beispielsweise eine doppelte Verlegung der Leitungen, der Einsatz von abgeschirmten Leitungen oder eine Verlegung von Leitungen in einem Rohr, durchgeführt werden.

In der EP 0 759 558 A2 wird ein Verfahren zur Überprüfung eines Leitungsbruches beschrieben, bei dem in separaten, kurzzeitigen Messzyklen ein Teststrom eingespeist wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Überwachung von elektrischen Leitungen auf Kurzschlüsse so auszubilden, daß auf aufwendige konstruktive Maßnahmen verzichtet werden kann, wobei gleichzeitig gewährleistet ist, daß Querschlüsse zwischen den Leitungen sicher erkannt werden.

Der das Verfahren betreffende Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.

Der die Vorrichtung betreffende Teil der Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 23 gelöst.

Erfindungsgemäß wird somit gerade die Tatsache, daß bei einem Querschluß die an den beiden zu überwachenden Leitungen anliegenden Spannungssignale im wesentlichen gleich sind, zur Erkennung eines solchen Querschlusses ausgenutzt. Während im Fehlerfall aufgrund des Querschlusses die zwischen den beiden Leitungen gemessene Differenzspannung im wesentlichen gleich Null ist bzw. aufgrund verbleibender Widerstände zwischen den Leitungen nur eine relativ geringe Restspannung vorhanden ist, ist im fehlerfreien Fall zumindest zeitweise eine deutlich höhere, der angelegten Differenzspannung entsprechende Spannung vorhanden. Solange somit von der Auswerteschaltung der Verlauf der gemessenen Differenzspannung einen für den fehlerfreien Fall repräsentativen Referenzspannungsverlauf entspricht, kann von dem fehlerfreien Fall ausgegangen werden.

Weicht hingegen der gemessene Differenzspannungsverlauf von dem vorgegebenen Referenzspannungsverlauf ab, so liegt eine Störung vor. Diese kann aus einem Querschluß zwischen den überwachten Leitungen bestehen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zuverlässig erfaßt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Schaltsignale im wesentlichen Gleichspannungsschaltsignale verwendet. Grundsätzlich ist jedoch auch die Verwendung von Wechselspannungsschaltsignalen möglich, solange die Maschinensteuerung diese Signale zur Ansteuerung der zu überwachenden Maschinen auswerten kann.

Vorteilhaft werden zur Erzeugung der Differenzspannung die Leitungen mit gegeneinander phasenverschobenen, insbesondere mit gegenphasigen Wechselspannungssignalen beaufschlagt. Dabei können die Amplituden der Wechselspannungssignale sowohl unterschiedlich als auch gleich groß sein, da aufgrund der Phasenverschiebung gewährleistet ist, daß das Differenzsignal zumindest zeitweise einen von Null verschiedenen Wert besitzt.

Insbesondere wenn die Wechselspannungssignale als periodische Signale mit gleicher Periodendauer und gleicher Amplitude ausgebildet sind und beispielsweise sinus- oder rechteckpulsförmige Signale verwendet werden, besitzt die Differenzspannung im fehlerfreien Fall einen Verlauf, der besonders einfach auszuwerten ist. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, andere Signalformen für das den Leitungen zu überlagernde Wechselspannungssignal zu verwenden, solange die verwendeten Wechselspan nungssignale eine von Null verschiedene Phasendifferenz zueinander oder verschiedene Amplituden besitzen.

Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich zur Erzeugung der Differenzspannung die Leitungen mit Gleichspannungssignalen zu beaufschlagen, die in diesem Fall jedoch unterschiedliche Pegel besitzen müssen. Bei der Verwendung von Gleichspannungssignalen wird die erforderliche Differenzspannung durch die unterschiedlichen Pegel der einzelnen Spannungen definiert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Fehlererkennungssignal erzeugt, wenn die gemessene Differenzspannung einen vorgegebenen Schwellenwert für eine bestimmte Zeitdauer unterschreitet, insbesondere wenn die gemessene Differenzspannung zumindest für die bestimmte Zeitdauer im wesentlichen gleich Null ist. Durch die Vorgabe einer bestimmten Minimalspannung sowie einer Minimalzeit werden Meßschwankungen ausgeglichen, so daß kurzzeitige Störungen nicht zu einer fehlerhaften Auswertung der Differenzspannung führen. Es ist jedoch auch möglich, daß die gemessene Differenzspannung mit der Referenzspannung verglichen wird und das Fehlererkennungssignal erzeugt wird, wenn die Differenzspannung von der Referenzspannung um einen vorgegebenen Wert bzw. der Differenzspannungsverlauf von dem Referenzspannungsverlauf in vorgegebener Weise abweicht.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung es auf einfache Weise sowohl möglich, eine bereits vorhandene Schutzeinrichtung, bei der keine Überwachung der OSSD-Leitungen erfolgt, durch Ergänzung mit einer separaten Leitungsüberwachungseinheit nachzurüsten als auch bereits beim Aufbau des gesamten Überwachungssystems eine entsprechende Leitungsüberwachungseinheit vorzusehen. Dabei kann die erfindungsgemäße Leitungsüberwachungseinheit sowohl in der oder unmittelbar an der die Schutzfeldüberwachung vornehmenden Schutzeinrichtung, innerhalb oder an der Maschinensteuerung als auch an jeder beliebigen Stelle zwischen diesen beiden Positionen vorgesehen sein, wo ein Anschalten der Überwachungseingänge an die OSSD-Leitungen möglich ist.

Gerade durch die einfache Nachrüstbarkeit kann die Erfindung sehr kostengünstig eingesetzt werden, da bereits bestehende Anlagen durch einfaches Einschleifen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in eine bessere Sicherheitsklasse eingestuft werden können.

Weitere vorteilhaft Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung,
2 den Verlauf der Gleichspannungsschaltsignale an den OSSD-Leitungen ohne erfindungsgemäß aufgeschaltetes Wechselspannungssignal,
3 den Verlauf des Schaltsignals auf den OSSD-Leitungen mit erfindungsgemäß aufgeschaltetem Wechselspannungssignal,
4 das erfindungsgemäß ausgewertete Differenzsignal zwischen den OSSD-Leitungen und
5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt stark vereinfacht eine eine Objekterfassungseinheit umfassende Schutzeinrichtung 1, die symbolisch dargestellt zwei Kanalauswertungsblöcke 2, 3 umfaßt.
Jeder der Kanalauswertungsblöcke 2, 3 enthält ein Relais 4, 5, über das jeweils ein Schalter 6, 7 steuerbar, d.h. ein- und ausschaltbar ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß der Schaltvorgang durch Halbleiterschalter durchgeführt wird.
Die Schalter 6, 7 sind an ihrer Eingangsseite an einem Versorgungsspannungseingang 8 miteinander verbunden, an dem über eine Leitung 9 ein von einem in einem Schaltschrank angeordneten Maschinensteuerung 10 geliefertes Schaltpotential, von beispielsweise 24 Volt, anliegt. Die Zufuhr des Schaltpotentials kann dabei über einen gestrichelt dargestellten Schalter 34 unterbrochen werden. Grundsätzlich können die Schalter 6, 7 auch über voneinander getrennte Leitungen, insbesondere über galvanisch entkoppelte Leitungen mit dem erforderlichen Schaltpotential versorgt werden. In diesem Fall kann vorteilhaft jede der Zufürleitungen mit einem Schalter unterbrochen werden.
Die Ausgangsseiten der Schalter 6, 7 sind jeweils mit einem Sicherheitsausgang 11, 12 der Schutzeinrichtung 1 verbunden, an die jeweils eine OSSD-Leitung 13, 14 angeschlossen ist. Die beiden OSSD-Leitungen 13, 14 sind jeweils mit Überwachungseingängen 15, 16 einer schematisch dargestellten Leitungsüberwachungseinheit 17 verbunden. Dabei werden die OSSD-Leitungen 13, 14 von den Überwachungseingängen 15, 16 über eine Signalentkopplung 18 und zwei gestrichelt dargestellte Schalter 35, 36 zu zwei mit A und B bezeichneten Anschlußpunkten 19, 20 geführt, von wo aus sie sich bis zu Eingängen 21, 22 der Maschinensteuerung 10 erstrecken.
Innerhalb der Maschinensteuerung 10 sind die OSSD-Leitungen 13, 14 mit zwei als Schütze ausgebildeten induktiven Lasten 23, 24 gegen Erde verbunden, mit denen eine über eine Leitung 25 mit der Maschinensteuerung 10 verbundene Maschine 26 ansteuerbar, insbesondere ein- und ausschaltbar ist. Anstelle von induktiven Lasten können auch beliebige andere Lasten, beispielsweise kapazitive oder ohmsche Lasten verwendet werden.
Bei der Maschine 26 handelt es sich um eine Maschine deren Wirkungsbereich innerhalb eines von der Schutzeinrichtung 1 überwachten Schutzbereiches liegt. Bei Erfassen eines Objektes innerhalb des Schutzbereiches durch die Schutzeinrichtung 1 werden im fehlerfreien Fall über die Relais 4, 5 die Schalter 6, 7 geöffnet, so daß über die Schütze 23, 24 der Maschinensteuerung 10 die Maschine 26 abgeschaltet wird. Auf diese Weise wird ein Verletzen einer in den Schutzbereich eindringenden Person durch die Maschine 26 verhindert.
An den mit A und B bezeichneten Anschlußpunkten 19, 20 ist ein Signalgenerator 27 angeschlossen, der gegeneinander phasenverschobene Wechselspannungssignale auf die OSSD-Leitungen 13, 14 aufschaltet. Ebenfalls an den Anschlußpunkten 19, 20 wird das Differenzsignal A-B zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 von einer Auswerteschaltung 28 abgegriffen. Grundsätzlich kann die Auswerteschaltung 48 auch an anderen Stellen der OSSD-Leitungen 13, 14 die Differenzspannung abgreifen.
Die Auswerteschaltung 28 ist über Leitungen 29, 30 mit einer galvanischen Entkopplungseinheit 31 verbunden, welche wiederum über Leitungen 32, 33 mit den Kanalauswertungsblöcken 2, 3 der Schutzeinrichtung 1 verbunden ist. Weiterhin kann die Auswerteschaltung 28 zusätzlich oder alternativ mit den Schaltern 34, 35, 36 oder der Maschinensteuerung 10 verbunden sein, wie es gestrichelt dargestellt ist. Grundsätzlich muß es durch die Auswerteschaltung 28 möglich sein, so Einfluß auf das Gesamtsystem zu nehmen, daß die Maschinen aufgrund eines von der Auswerteschaltung erzeugten Fehlererkennungssignals abgeschaltet werden können.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1 wird im folgenden anhand der 2, 3 und 4 näher erläutert, wobei in den 2 und 3 jeweils die Spannungssignale an den Punkten A und B der OSSD-Leitungen 13, 14 und in 4 das Differenzsignal A-B zwischen diesen beiden Punkten schematisch dargestellt ist.
In 2a) und b) ist jeweils der Verlauf des Gleichspannungsschaltsignals an den OSSD-Leitungen 13, 14 ohne erfindungsgemäßes Aufschalten einer Wechselspannung dargestellt. Dabei stellt der Bereich von 0 < t < t₁ eine Zeitspanne dar, in denen die Schalter 6, 7 geöffnet sind, so daß an den Punkten A und B eine Spannung von 0 Volt anliegt. Dies ist zum einen der Fall, wenn die Vorrichtung sich im ausgeschalteten Zustand befindet und zum anderen, wenn durch die Schutzeinrichtung 1 das Eindringen eines Objekts in den Schutzbereich erkannt wurde und daraufhin über die Relais 4, 5 die Schalter 6, 7 geöffnet wurden.
Wird die Vorrichtung eingeschaltet bzw. wird durch die Schutzeinrichtung 1 kein Objekt im Schutzbereich erkannt, so sind die Schalter 6, 7 geschlossen, so daß das über den Versorgungsspannungseingang 8 an dem Schaltern 6, 7 anliegende Schaltpotential an den Anschlußpunkten 19, 20 anliegt, wie es in 2a) und b) ab dem Zeitpunkt t > t₁ dargestellt ist.
Durch die Schaltspannung werden die Schütze 23, 24 geschlossen, so daß die Maschine 26 durch die Maschinensteuerung 10 aufgrund der gleichzeitig geschlossenen Schütze 23, 24 eingeschaltet wird bzw. bleibt.
Im Falle eines Kurzschlusses zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 liegt an diesen jeweils das gleiche Potential an, so daß die Maschinensteuerung 10 in allen Fällen für die Schütze 23, 24 das gleiche Schaltverhalten detektiert. Kommt zu dem Querschluß ein weiterer Fehler, beispielsweise in Form eines in seiner Schließstellung hängengebliebenen Schalters 6 oder 7 hinzu, so wird trotz Öffnen des anderen, funktionstüchtigen Schalters 7, 6 aufgrund des Kurzschlusses zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 von der Maschinensteuerung 10 der einheitliche Schaltzustand "EIN" der Schütze 23, 24 detektiert und fälschlicherweise die Maschine 26 nicht abgeschaltet.
Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß durch den Signalgenerator 27 auf die OSSD-Leitungen 13, 14 zwei gegeneinander phasenversetzte Wechselspannungssignale eingekoppelt, die beispielsweise zu den in 3a) und b) dargestellten Verläufen der Spannungen an den OSSD-Leitungen 13, 14 führen. Dabei ist zu erkennen, daß die an den OSSD-Leitungen 13, 14 anliegenden Signale gegenphasig verlaufen, so daß sich im fehlerfreien Fall das Differenzsignal A-B in der in 4 dargestellten Form ergibt.
Die in den 3 und 4 dargestellten Amplitudenverhältnisse sind dabei zur Veranschaulichung übertrieben dargestellt. In der Praxis wird die Amplitude des eingeschleiften Wechselspannungssignals deutlich geringer, beispielsweise ca. 10% des Maximalwertes des Gleichspannungsschaltsignals betragen.
Das Differenzsignal A-B wird von der Auswerteschaltung 28 abgegriffen und daraufhin überprüft, ob es innerhalb gewisser Grenzwerte dem in 4 dargestellten Referenzsignal entspricht. Ist dies der Fall, so kann davon ausgegangen werden, daß kein Kurzschluß zwischen den beiden OSSD-Leitungen 13, 14 vorliegt und die Sicherheit der Vorrichtung gewährleistet ist.
Im Falle eines Kurzschlusses zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 liegt an beiden OSSD-Leitungen 13, 14 dieselbe Spannung an, so daß das Differenzsignal A-B im gesamten Bereich 0 < t < t₁ und t > t₁ gleich Null wird. Die Auswerteschaltung 28 erkennt somit, daß kein Differenzsignal vorliegt und gibt über die Ausgänge 29, 30, die galvanische Entkopplungseinheit 31 sowie die Leitungen 32, 33 entsprechende Abschaltsignale an die Kanalauswertungen 2, 3 der Schutzeinrichtung 1 ab. Aufgrund dieser Abschaltsignale werden die Schalter 6, 7 geöffnet, so daß über die Schütze 23, 24 der Maschinensteuerung 10 die Maschine 26 abgeschaltet ist.
Werden die von der Auswerteschaltung 28 gelieferten Abschaltsignale auch von der Maschinensteuerung 10 verwertet, so kann auch in dem Fall, daß zusätzlich zu dem Querschluß zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 einer der Schalter 6, 7 in seiner geschlossenen Stellung hängenbleibt, der Querschluß erkannt und trotz gleichzeitig geschlossener Schütze 23, 24 durch die Maschinensteuerung 10 aufgrund der von der Auswerteschaltung 28 gelieferten Abschaltsignale die Maschine 26 abgeschaltet werden.
Auch wenn zusätzlich zu dem Querschluß zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 eine dieser Leitungen einen Kuezschluß zur Versorgungsspannung hat, wird dies mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkannt, da auch in diesem Fall die Differenzspannung A-B gleich Null wird. Somit kann auch dieser Fehler durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sicher erkannt und entsprechend reagiert werden, so daß eine Gefährdung von in dem Schutzbereich eintretenden Personen oder Objekten verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren sind für beliebig miteinander verschaltete Lasten 23, 24 einsetzbar. Dies wird beispielsweise anhand 5 gezeigt, bei der im Gegensatz zu 1 lediglich die Verschaltung der Lasten 23' und 24' gegenüber der 1 dargestellten Vorrichtung verschieden ist.
Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform liegt die Versorgungsspannung zum einen an dem Schalter 6 und zum anderen direkt an der Last 23' an. Während, wie bei 1, die Versorgungsspannung über den Schalter 6 zu der zweiten Last 24' geführt wird, liegt die Versorgungsspannung des zweiten Kanals unmittelbar an der Last 23' an, so daß der Schalter 7 zwischen der Last 23' und der Erdung vorgesehen ist.
Diese Verschaltung führt dazu, daß ein Querschluß zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 bei geschlossenen Schaltern 6, 7 daran erkannt werden kann, daß die Versorgungsspannung gegen Masse gezogen wird.
Sind hingegen die Schalter 6, 7 geöffnet, so wirken die Lasten 23', 24', bei einem Querschluß zwischen den OSSD-Leitungen 13, 14 als Spannungsteiler, so daß je nach Dimensionierung der Lasten 23', 24' und der Versorgungsspannung ohne erfindungsgemäße Überwachungseinheit 17 die Maschine 26 fehlerhaft nicht abgeschaltet werden würde.
Diese fehlerhafte Funktion wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zuverlässig verhindert, wie es bereits unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ausführlich dargelegt wurde.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist somit sehr flexibel einsetzbar und kann insbesondere auch in bestehende Systeme integriert werden, so daß diese aufgerüstet werden können, um die Erfordernisse der gewünschten Sicherheitsklasse zu erfüllen.

1: Schutzeinrichtung
2: Kanalauswertungsblock
3: Kanalauswertungsblock
4: Relais
5: Relais
6: Schalter
7: Schalter
8: Versorgungsspannungseingang
9: Leitung
10: Maschinensteuerung
11: Sicherheitsausgang
12: Sicherheitsausgang
13: OSSD-Leitung
14: OSSD-Leitung
15: Überwachungseingang
16: Überwachungseingang
17: Überwachungseinheit
18: Signalentkopplung
19: Anschlußpunkt A
20: Anschlußpunkt B
21: Eingang in die Maschinensteuerung
22: Eingang der Maschinensteuerung
23, 23': Schütz
24, 24': Schütz
25: Leitung
26: Maschine
27: Signalgenerator
28: Auswerteschaltung
29: Leitung
30: Leitung
31: galvanische Entkopplungseinheit
32: Leitung
33: Leitung
34: Schalter
35: Schalter
36: Schalter

Claims

Verfahren zur Überwachung von elektrischen Leitungen auf Fehler in Form von Kurzschlüssen zwischen diesen elektrischen Leitungen, bei dem – an die Leitungen im wesentlichen identische Nutzsignale angelegt werden, – zusätzlich auf die die Nutzsignale führenden Leitungen fortlaufend unterschiedliche Spannungssignale aufgeschaltet werden, so daß im fehlerfreien Fall zwischen den Leitungen zumindest zeitweise eine von Null verschiedene Differenzspannung anliegt, – die tatsächliche Differenzspannung zwischen den Leitungen fortlaufend bestimmt wird und – ein für einen Kurzschluß zwischen diesen beiden Leitungen repräsentatives Fehlererkennungssignal erzeugt wird, wenn der gemessene Differenzspannungsverlauf/die gemessene Differenzspannung von einem vorgegebenen Referenzspannungsverlauf/einer vorgegebenen Referenzspannung abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nutzsignale Schaltsignale angelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Leitungen mit im wesentlichen dem gleichen Schaltsignal beaufschlagt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltsignale im wesentlichen Gleichspannungsschaltsignale verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Differenzspannung die Leitungen mit gegeneinander phasenverschobenen Wechselspannungssignalen beaufschlagt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungssignale im wesentlichen gegenphasig verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungssignalen im wesentlichen die gleiche Amplitude besitzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Differenzspannung die Leitungen mit Wechselspannungssignalen beaufschlagt werden, die unterschiedliche Amplituden besitzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselspannungssignale periodische Signale verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselspannungssignale periodische Signale mit gleicher Periodendauer verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselspannungssignale sinus- oder rechteckpulsförmige Signale verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungssignale eine Frequenz von zwischen 5 und 20 kHz besitzen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungssignale eine Frequenz von ca. 10 kHz besitzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungssignale eine Amplitude von zwischen 0,5 und 5 Volt besitzen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungssignale eine Amplitude von ca. 1 bis 1,5 Volt besitzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Differenzspannung die Leitungen mit Gleichspannungssignalen beaufschlagt werden, die unterschiedliche Pegel besitzen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignale unterschiedliche Pegel besitzen.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignale zwei Pegel besitzen, von denen einer bevorzugt zwischen ca. 0 und 1 Volt und der andere bevorzugt zwischen 7 und 30 Volt beträgt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pegel kleiner 0,5 Volt und der andere Pegel ca. 24 Volt beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlererkennungssignal erzeugt wird, wenn die gemessene Differenzspannung einen vorgegebenen Schwellenwert für eine bestimmte Zeitdauer unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlererkennungssignal erzeugt wird, wenn die gemessene Differenzspannung zumindest für die bestimmte Zeitdauer im wesentlichen gleich Null ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Differenzspannung mit der Referenzspannung verglichen wird und daß das Fehlererkennungssignal erzeugt wird, wenn die Differenzspannung von der Referenzspannung um einen vorgegebenen Wert abweicht.
Vorrichtung zur Überwachung von elektrischen Leitungen auf Fehler in Form von Kurzschlüssen zwischen diesen elektrischen Leitungen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – mit zumindest zwei Überwachungseingängen (15, 16), an welche die zu überwachenden, im wesentlichen identische Nutzsignale führenden Leitungen anschließbar sind, – mit einem Signalgenerator (27), durch den zusätzlich auf die die Nutzsignale führenden Leitungen fortlaufend unterschiedliche Spannungssignale aufschaltbar sind, so daß im fehlerfreien Fall zwischen den Leitungen zumindest zeitweise eine von Null verschiedene Differenzspannung anliegt, und – mit einer Auswerteschaltung (28), mit der die tatsächliche Differenzspannung (A-B) zwischen den Leitungen fortlaufend bestimmbar ist und ein für einen Kurzschluß zwischen diesen beiden Leitungen repräsentatives Fehlererkennungssignal erzeugbar ist, wenn der gemessene Differenzspannungsverlauf/die gemessene Differenzspannung von einem vorgegebenen Referenzspannungsverlauf/einer vorgegebenen Referenzspannung abweicht.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswerteschaltung (28) ein Fehlererkennungssignal erzeugbar ist, wenn die ermittelte Differenzspannung (A-B) von der Referenzspannung abweicht.
Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererkennungssignale an Steuerausgängen (37, 38) der Vorrichtung anliegen, die mit Ansteuereinrichtungen (2, 3) der Überwachungseingänge (15, 16) verbindbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine (26) durch die Auswerteschaltung (28) ansteuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine (26) durch die Auswerteschaltung (28) abschaltbar ist.
Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereichs, insbesondere berührungslos wirkende Überwachungsvorrichtung, mit einer Schutzeinrichtung (1) mit einer Objekterfassungseinheit zum Erfassen von in den Schutzbereich eindringenden Objekten, mit einer Maschinensteuerung (10), durch die innerhalb des Schutzbereichs wirkende Maschinen (26) ansteuerbar, insbesondere ab- und/oder anschaltbar sind, wobei die Maschinensteuerung (10) über zwei redundante, das gleiche Signal führende elektrische Leitungen (13, 14) mit der Schutzeinrichtung (1) verbunden und durch diese ansteuerbar ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27 zur Überwachung der die Schutzeinrichtung (1) und die Maschinensteuerung (10) verbindenden Leitungen (13, 14) auf Querschluß.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (13, 14) mit einem vorgegebenen Schaltpotential verbunden sind, daß in den Leitungen (13, 14) Schalter (6, 7) zum Verbinden und Trennen des Schaltpotentials mit bzw. von der Maschinensteuerung (10) vorgesehen ist und daß die Schalter (6, 7) durch die Schutzeinrichtung (1) ansteuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (6, 7) durch Relais (4, 5) ansteuerbar oder als Halbleiterschalter ausgebildet sind.
Verfahren zur Überwachung eines Schutzbereichs, insbesondere mit einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung, bei dem bei Eindringen eines Objektes in den Schutzbereich ein Objekterfassungssignal erzeugt wird, aufgrund des Objekterfassungssignals ein Steuersignal über zwei voneinander unabhängige Leitungen einer Maschinensteuerung zum Ansteuern von innerhalb des Schutzbereichs wirkenden Maschinen zugeführt wird, wodurch diese insbesondere ab- und/oder angeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachung der Leitungen durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 erfolgt und aufgrund des Fehlererkennungssignals die Maschine angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine aufgrund des Fehlererkennungssignals abgeschaltet wird.