DE202011004483U1 - AS-interface-capable, safe small controller - Google Patents
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Abstract
Steuerung für die Verarbeitung von elektrischen Standard- und sicheren Ein- und Ausgängen in der Automatisierungstechnik bestehend aus einem Safety-at-Work Sicherheitsmonitor, dessen Applikationsprogramm über einen PC erstellt und auf einer Chip-Karte oder einem anderen austauschbaren Medium gespeichert werden kann, aus einer Ein-/Ausgabeeinheit für nicht über den AS-Interface Bus transportierte Daten, und aus einem AS-Interface Master, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsmonitor in der Lage ist, zusätzlich zu den Bus-Daten auch die sicherheitsgerichteten Eingangsdaten der Ein-/Ausgabeeinheit zu lesen, in seinem Applikationsprogramm sicherheitsgerichtet zu verarbeiten und die Ergebnisse sicherheitsgerichtet über die Ein-/Ausgabeeinheit und/oder die Busverbindung auszugeben, dass das Applikationsprogramm des Monitors sowohl mit als auch ohne einen internen oder externen AS-Interface Anschluss lauffähig ist.Control for the processing of electrical standard and safe inputs and outputs in automation technology consisting of a Safety-at-Work safety monitor, whose application program can be created via a PC and saved on a chip card or other removable medium, from one Input / output unit for data not transported via the AS-Interface bus, and from an AS-Interface master, characterized in that the safety monitor is able to add the safety-related input data to the input / output unit in addition to the bus data read, process in its application program in a safety-related manner and output the results in a safety-related manner via the input / output unit and / or the bus connection, so that the application program of the monitor can run both with and without an internal or external AS-Interface connection.
Description
Stand der TechnikState of the art
AS-Interface (oder „ASi”) ist ein eingeführtes und genormtes
- 1
- IEC 62026-2: Part 2: Actuator Sensor Interface (AS-i), Part 2: Actuator Sensor Interface (AS-i); 2000; oder: Kriesel, W. R., Madelung, O. W. (Hrsg.): AS-Interface Das Aktuator-Sensor-Interface für die Automation; 213 S., 2. deutsche Auflage, Carl Hanser Verlag 1999, ISBN 3-446-21064-4; oder aktualisiert AS-International Association: Complete Specification Version 3.0 Rev. 3 (2010) und Annex A and B to the Complete AS-Interface Specification; Version 3.0, Revision 3 (2010)
- 2
- DIN EN ISO 13849-1:2008: Sicherheit von Maschinen-Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen
- 3
- AS-International Association (Hrsg.): AS-Interface Safety-at-Work, (2004) und Complete Specification, wie in
Fußnote 1 zitiert.
- 1
- IEC 62026-2: Part 2: Actuator Sensor Interface (AS-i), Part 2: Actuator Sensor Interface (AS-i); 2000; or: Kriesel, WR, Madelung, OW (ed.): AS-Interface The Actuator Sensor Interface for Automation; 213 p., 2nd German edition, Carl Hanser Verlag 1999, ISBN 3-446-21064-4; or updated AS-International Association: Complete Specification Version 3.0 Rev. 3 (2010) and Annex A and B to the Complete AS-Interface Specification; Version 3.0, Revision 3 (2010)
- 2
- DIN EN ISO 13849-1: 2008: Safety of machine-safety-related parts of control systems
- 3
- AS-International Association (ed.): AS-Interface Safety-at-Work, (2004) and Complete Specification, cited in
footnote 1.
Nicht-sicherheitsgerichtete Standard-Slaves und sichere Slaves können bei AS-Interface in demselben Netz verwendet werden. Ein Netz, das einen Sicherheitsmonitor und wenigstens einen sicherheitsgerichteten Slave enthält, wird häufig als „Safety-at-Work Netz” bezeichnet. Für die nicht sicherheitsgerichtete Steuerung einer Applikation mit Sensoren und Aktuatoren über ein AS-Interface Netz ist nach dem Stand der Technik gewöhnlich eine übergeordnete Steuerung verantwortlich, z. B. eine SPS, ein PC oder ein „Controller”, ein Master mit integrierter Steuereinheit, während die sicherheitsgerichteten Funktionen vom Sicherheitsmonitor gesteuert werden.Non-safety-related standard slaves and safe slaves can be used with AS-Interface in the same network. A network that contains a safety monitor and at least one safety-related slave is often referred to as a "safety at work network". For the non-safety-related control of an application with sensors and actuators via an AS-Interface network, according to the prior art usually a higher-level control is responsible, z. A PLC, a PC or a "controller", a master with integrated control unit, while the safety-related functions are controlled by the safety monitor.
Bei Safety-at-Work überprüfen der Sicherheitsmonitor (bei Sensoren) bzw. die Slaves (bei Aktuatoren) ständig die genannten Codefolgen. Sobald einer der Codes aus der Folge vom Sollwert abweicht oder die hexadezimale „Null” (das binäre Telegramm 0-0-0-0) übertragen wird, erkennen der Monitor bzw. der sichere Aktuator auf „AUS”, übernehmen die Steuerung die Applikation, steuern sie in einen sicheren Zustand und halten sie an. Aufgrund der Konstruktion des Monitors, der Slaves und des Aufbaus des Netzes lässt sich jeweils eine Reaktionszeit TR zwischen dem Auftreten eines Fehlers im Netz und der Reaktion des Sicherheitsmonitors bzw. des relevanten sicheren Aktuators an ihren Ausgängen angeben. Auf diese Weise wird jene Sicherheit erreicht, die für gefahrbringende Applikationen von der Norm gefordert wird.With Safety-at-Work, the safety monitor (with sensors) or the slaves (with actuators) constantly check the code sequences mentioned. As soon as one of the codes from the sequence deviates from the setpoint or the hexadecimal "zero" (the binary telegram 0-0-0-0) is transmitted, the monitor or the safe actuator recognizes "OFF", the controller takes over the application, Control them to a safe condition and stop them. Due to the construction of the monitor, the slaves and the structure of the network, a reaction time T R between the occurrence of a fault in the network and the reaction of the safety monitor or the relevant safe actuator at their outputs can be specified. In this way, the safety required for hazardous applications by the standard is achieved.
Nach dem Stand der Technik sind größere Netzwerke das wichtigste Einsatzgebiet von AS-Interface und Safety-at-Work, insbesondere auch dann, wenn die angebundenen Gerate über einen größeren räumlichen Bereich verteilt sind. Bei kleineren und lokal konzentrierten Applikationen kann Safety-at-Work an seine Grenzen stoßen: Für jedes sichere Datenbit muss ein eigener Safety-at-Work Slave verwendet werden, der jeweils eine Adresse belegt. Konventionelle Steuerungen mit Einzelverdrahtung können hier wirtschaftlicher sein; ihnen fehlt allerdings die Möglichkeit weiter entfernte Komponenten einfach in eine Applikation einzubeziehen.According to the state of the art, larger networks are the most important field of application of AS-Interface and Safety-at-Work, in particular even if the connected devices are distributed over a larger spatial area. For smaller and locally concentrated applications, Safety-at-Work can reach its limits: For each secure data bit, a separate Safety-at-Work slave must be used, each of which occupies an address. Conventional controllers with single wiring can be more economical here; However, they lack the ability to easily include more distant components in an application.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, eine einfache und kostengünstige, sicherheitsgerichtete Steuerung zu schaffen, die kleinere Inseln einer Applikation nach einem Anwenderprogramm steuert, aber auch in der Lage ist, weiter entfernte Schaltgeräte mit Bustechnik einzubeziehen oder mehrere derartige Inseln miteinander zu vernetzen. Dabei sollten die einzelnen Inseln konventionell verdrahtet werden können.The object of the present invention was therefore to provide a simple and cost-effective, safety-related control that controls smaller islands of an application according to a user program, but is also able to include more distant switching devices with bus technology or to network several such islands with each other. The individual islands should be wired conventionally.
Erfindunginvention
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Kleinsteuerung dadurch gelöst, dass ein Safety-at-Work Sicherheitsmonitor (
Die Verbindung zwischen den konventionellen Ein- und Ausgänge (
Sicherheitsmonitor und Ein-/Ausgabeeinheit bilden zusammen eine lauffähige, sicherheitsgerichtete Steuerung. In diesem einfachsten Applikationsfall tritt der Sicherheitsmonitor nach außen nicht als AS-Interface Komponente in Erscheinung. Das Gerät dient dann lediglich zur Steuerung einer lokalen Insel.The safety monitor and input / output unit together form an executable, safety-related controller. In this simplest application case, the safety monitor does not appear to the outside as an AS-Interface component. The device then serves only to control a local island.
Wird der Sicherheitsmonitor zusätzlich an ein Safety-at-Work Netz (
Das Applikationsprogramm kann so ausgestaltet werden, dass dessen Daten auch an den Master übergeben (
Unterschiedlichen Ausführungsformen der Ein-/Ausgabeeinheit können die in der Automatisierungstechnik üblichen Funktionen abdecken, wie Standard- und/oder sicherheitsgerichtete Ein- und Ausgänge, Drehzahlwächter, Grenzwerte, Meldesignale etc.. Sie können in unterschiedlicher Weise, durch Relais-, Halbleiter- oder mechanische Schaltgeräte und ähnliches realisiert werden. Die Ein-/Ausgabeeinheit wird gewöhnlich durch 24 V DC (
Auf der Master der Steuerung kann aber auch ganz verzichtet werden oder er kann im Rahmen der Konfiguration des Applikationsprogramm dauerhaft abgeschaltet werden (
Ist der Master wie beschrieben abgeschaltet, so fehlt zunächst eine Möglichkeit, Daten der Steuerung mit entfernteren Teilnehmern über den Bus auszutauschen. Es bleibt lediglich die Möglichkeit, entfernte Safety-at-Work Aktuatoren vom Sicherheitsmonitor aus über das AS-Interface Netz anzusprechen. Um diesen Mangel abzustellen, gibt es die Option, einen oder mehrere Slaves (
Die Stromversorgung der Steuerung erfolgt für den an das AS-Interface Netz angeschlossenen Kommunikationsteil über dieses Netz, während die Ein-/Ausgabeeinheit separat versorgt wird, vorzugsweise mit 24 V DC (Anspruch 6).The power supply of the controller is made for the communication part connected to the AS-Interface network via this network, while the input / output unit is supplied separately, preferably with 24 V DC (claim 6).
Optional kann die komplette Stromversorgung aus einer einzigen Spannungsquelle erfolgen. Dazu wird entweder die für den Betrieb der Ein-/Ausgabeeinheit notwendige Energie aus dem AS-Interface Netz ausgekoppelt (Anspruch 7) oder die Versorgung der Ein-/Ausgabeeinheit mit 24 V DC (
Wirtschaftlicher Wert der ErfindungEconomic value of the invention
Der wirtschaftliche Wert der Erfindung liegt darin, dass mit der erfindungsgemäßen Steuerung sicherheitsgerichtete Automatisierung bei kleineren Anlagen wesentlich einfacher und kostengünstiger als mit bisherigen Steuerungen möglich wird, ohne dass auf moderne Netzwerktechnik verzichtet werden müsste. Bei größeren Anlagen wird die Bildung von einzelnen, konventionell verdrahteten Inseln unterstützt.The economic value of the invention lies in the fact that, with the control according to the invention, safety-oriented automation is possible much more simply and cost-effectively with smaller systems than with previous controllers, without the need for modern network technology. Larger systems support the formation of single, conventionally wired islands.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202011004483U DE202011004483U1 (en) | 2010-10-25 | 2011-03-28 | AS-interface-capable, safe small controller |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202010014594.5 | 2010-10-25 | ||
DE202010014594 | 2010-10-25 | ||
DE202011004483U DE202011004483U1 (en) | 2010-10-25 | 2011-03-28 | AS-interface-capable, safe small controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202011004483U1 true DE202011004483U1 (en) | 2012-01-26 |
Family
ID=45769244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202011004483U Expired - Lifetime DE202011004483U1 (en) | 2010-10-25 | 2011-03-28 | AS-interface-capable, safe small controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202011004483U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016125031A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Safety switching arrangement for failsafe shutdown of an electrically driven system |
CN113330429A (en) * | 2019-02-13 | 2021-08-31 | 欧姆龙株式会社 | Control device |
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2011
- 2011-03-28 DE DE202011004483U patent/DE202011004483U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016125031A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Safety switching arrangement for failsafe shutdown of an electrically driven system |
US10847963B2 (en) | 2016-12-20 | 2020-11-24 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Safety circuit arrangement for failsafe shutdown of an electrically driven installation |
CN113330429A (en) * | 2019-02-13 | 2021-08-31 | 欧姆龙株式会社 | Control device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120322 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140408 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |