DE19812216A1 - Modul für freiprogrammierbare Steuerung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Not-Aus-Über­ wachungssystem, das über eine Serien- oder Parallelleitung mit der Zentraleinheit einer vorprogrammierbaren Steuerung dialogiert.

Die Produktionswerkstätten und technischen Anlagen von Gebäuden stellen in Bezug auf die Sicherheit immer größere Anforderungen.

Um von einer Schutzvorrichtung (Not-Aus) aus einen Schütz zu steuern, der die Leistungsversorgung einer Maschine kontrolliert, verwendet man ein Sicherheitsmodul, das die Gewährleistung einer zuverlässigen Zwischenschaltung ermöglicht, indem es die Risiken eines Fehlers des Steuerkreises (Eingänge), eines Fehlers des Leistungskreises (Ausgänge) oder eines Fehlers einer internen Komponente des Sicherheitsmoduls beseitigt.

Möchte man ein derartiges Sicherheitsmodul mit einer vorprogrammierbaren Steuerung verwenden, bleibt das Sicherheitsmodul unabhängig von der vorprogrammierbaren Steuerung.

Das Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein Überwachungsmodul für eine vorprogrammierbare Steuerung vorzuschlagen, das über eine Sicherheitsfunktion in verkabelter Logik verfügt. Die Zustände der externen, an der Sicherheit beteiligten Fühler und der Steuerungen der Ausgänge der verkabelten Sicherheitsfunktion werden von der Verarbeitungseinheit der Steuerung abgelesen. Störungen des Lesesystems der Eingänge und Ausgänge der Sicherheitsfunktion oder Betriebsfehler an der Steuerung, einschließlich ihre Außerspannungsetzung, verhindern nicht die Ausführung der Sicherheitsfunktionen des Moduls.

Das erfindungsgemäße Modul ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen Sicherheitsblock aus verkabelten Komponenten umfaßt, der über eine Reihe von Kontakten das Plus einer kontinuierlichen Versorgung erhält und das Null-Volt über eine Reihe von Kontakten, und der Sicherheitsrelais steuert, die an denjenigen Ausgängen angeschlossen sind, an denen an den Leistungsleitungen angeordnete Elektrogeräte angeschlossen werden, sowie Mittel zum Ablesen des Zustands der einzelnen Kontakte und des Zustands der den Relais zugeordneten Ausgänge.

Nach einem Merkmal umfaßt das Modul aus diskreten Komponenten bestehenden Leseblöcke, die parallel an den Eingangskontakten verkabelt und für die Steuerungsdiagnose bestimmt sind.

Nach einem Merkmal umfaßt das Modul einen Leseblock, der den Zustand der Steuerung der Sicherheitsrelais abliest.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine als Beispiel dienende und auf den beigefügten Figuren dargestellte Ausführungsweise näher beschrieben, wobei

• - die Fig. 1 ein Schema des erfindungsgemäßen Moduls ist;
• - die Fig. 2 ein Funktionsdiagramm ist, das die Betriebsweise des Moduls darstellt.

Das insgesamt mit 1 gekennzeichnete Modul wird in ein Abteil einer vorprogrammierbaren Steuerung eingebaut. Es umfaßt eine externe Versorgung, einen aus verkabelten Komponenten bestehenden Sicherheitsblock 2, aus diskreten Komponenten bestehende Leseblöcke L0 bis L9, die zur Diagnose der Steuerung dienen, einen Schnittstellenblock 4 zur galvanischen Abtrennung vom Steuerungsbus.

Eine externe Versorgungsleitung L1-L2 ist über die Klemmen A1 und A2 an den Leseblöcken L0 bis L9 und über die "Kontakt"-Eingänge und Klemmen 17 und 13 am Sicherheitsblock 2 angeschlossen.

Das "Plus" der Gleichspannung ist über die Reihe der Not-Aus-Knöpfe S4 bis S7 an eine Klemme 17 angelegt. Das "Null v" der Spannung ist über eine Reihe von Kontakten mit "0"-Öffnung oder von Positionsschaltern S0 bis S3 an eine Klemme 13 angelegt.

Die Leseblöcke L0 bis 17 sind so mit den Klemmen 10 bis 17 verbunden, daß sie parallel an den Eingangskontakten S0 bis S7 verkabelt sind. Sie gewährleisten das unabhängige Ablesen eines jeden Kontakts. Die Verkabelung der Leseblöcke ist abhängig von der Anzahl und dem Typ der zu diagnostizierenden Eingänge (einfacher oder doppelter Kontakt).

Die Klemmen 13 und 17 sind am Sicherheitsblock 2 angeschlossen, der die Sicherheitsrelais K1 und K2 umfaßt. Die Kontakte dieser Relais steuern das Schließen und Öffnen der Kreise zwischen den Sicherheitsklemmen A3 und O1 einerseits und A3 und O2 andererseits. Die Sicherheitsklemmen A3, O1 und O2 sind potentialfrei.

Ein Leseblock L9 gewährleistet das Ablesen des Zustands der Steuerung der Relais K1 und K2.

Ein Leseblock L8 gewährleistet das Ablesen des Zustands des Validierungseingangs.

Der Sicherheitsblock 2 erhält das Signal von einem Validierungseingang S8, der mit den Kontakten der Schütze K3 und K4 in Serie geschaltet ist, so daß die Sicherheitsrelais K1 und K2 angesteuert werden, wenn dieser Eingang validiert wird.

Der Schnittstellenblock 4 bildet die Schnittstelle zwischen den Leseblöcken L0 bis L9 und dem Steuerungsbus und gewährleistet eine galvanische Abtrennung.

Um die Sicherheitsfunktion bei jedem beliebigen ersten Defekt zu garantieren, muß man als Eingänge Not- Aus-Druckknöpfe oder Positionsschalter mit Doppelkontakt verwenden.

Nachstehend wird die Betriebsweise des Moduls beschrieben.

Nach Rücksetzung der Not-Aus-Knöpfe S4 bis S7 oder Schließen der Positionsschalter S0 bis S3 ermöglicht ein Impuls auf den Validierungseingang 58 die Versorgung der Sicherheitsrelais K1 und K2 und bewirkt das Schließen der beiden Sicherheitsausgangskreise A3-O1 und A3-O2. Die Kontakte K1 und K2 der Sicherheitsausgänge (Klemmen A3-O1 und A3-O2) sind dann geschlossen.

Das Modul ermöglicht das Ablesen des Zustands der Druckknöpfe oder der Positionsschalter der Not-Aus-Reihe, der Rückführungsschleife und der Steuerung der Ausgangskreise. Diese Informationen werden in vorm von Eingangsbits an eine Zentraleinheit der vorprogrammierbaren Steuerung übertragen.

Das Drücken eines der Not-Aus-Druckknöpfe S4 bis S7 oder eine Unterbrechung der externen Versorgung bewirken unmittelbar das Öffnen von K1 und K2 und demzufolge das öffnen der Sicherheitsausgangskreise. Das Öffnen der Kontakte SO bin S3 bewirkt ebenfalls das öffnen der beiden Sicherheitskreise.

Selbstverständlich kann man sich Varianten und Detailverbesserungen vorstellen oder auch den Einsatz von gleichwertigen Mittel in Betracht ziehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (7)

1. Modul einer freiprogrammierbaren Steuerung- das über eine Serien- oder Parallelverbindung mit der Zentraleinheit dialogiert, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Sicherheitsblock (2) aus verkabelten Komponenten umfaßt, der über eine Reihe von Kontakten (S4 bin S7) das Plus einer kontinuierliche Versorgung erhält und das Null-Volt über eine Reihe von Kontakten (S0 bis S3) , und der Sicherheitsrelais (K1 und K2) steuert, die an denjenigen Ausgängen (A3, O1, O2) angeschlossen sind, an denen an den Leistungsleitungen angeordnete Elektrogeräte (K3, K4) angeschlossen werden, sowie Mittel (L0-7) zum Ablesen des Zustands der einzelnen Kontakte und des Zustands der den Relais zugeordneten Ausgänge.

2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus diskreten Komponenten bestehende Leseblöcke (L0 bis L7) umfaßt, die parallel an den Eingangskontakten (SO bis S7) verkabelt und für die Steuerungsdiagnose bestimmt sind.

3. Modul nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Leseblock (L9) umfaßt, der den Zustand der Steuerung der Sicherheitsrelais (K1 und K2) abliest.

4. Modul nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schnittstellen- und galvanischen Abtrennblock (4) mit dem Steuerungsbus (5) umfaßt

5. Modul nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es externe Versorgungsklemmen (A1, A2) für Leseblöcke der Kontakteingänge (S1 bis S7) umfaßt.

6. Modul nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsblock (2) mit einem Validierungseingang (S8) verbunden ist.

7. Modul nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Leseblock (L8) umfaßt, der den Zustand der Steuerung der Sicherheitsrelais (K1 und K2) abliest.