DE202020103310U1

DE202020103310U1 - Control device for a safety interlock

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Publication number: DE202020103310U1
Application number: DE202020103310.7U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2030-06-10

Abstract

Bedienvorrichtung (10) für eine Sicherheitszuhaltung (108) einer beweglichen trennenden Schutzeinrichtung (104) zum Absichern einer Maschine (100), wobei die Bedienvorrichtung (10) ein erstes Bedienelement (12) für eine Stoppanforderung an die Maschine (100), einen ersten sicheren Anschluss (18) für eine Verbindung mit der Sicherheitszuhaltung (108) und einen zweiten sicheren Anschluss (20) für eine Verbindung mit einer Sicherheitsschaltvorrichtung (120, 100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (10) als ein Bedienmodul mit einer integrierten sicheren Steuereinheit (22) ausgebildet ist, die dafür ausgebildet ist, bei Betätigen des ersten Bedienelements (12) eine Stoppanforderung an dem zweiten Anschluss (20) und dann einen Entriegelungsbefehl an dem ersten Anschluss (18) auszugeben.

Operating device (10) for a safety locking device (108) of a movable separating protective device (104) for securing a machine (100), the operating device (10) having a first operating element (12) for a stop request to the machine (100), a first safe Connection (18) for a connection to the safety locking device (108) and a second safe connection (20) for connection to a safety switching device (120, 100), characterized in that the operating device (10) as an operating module with an integrated safe Control unit (22) is designed, which is designed to output a stop request to the second connection (20) and then an unlocking command to the first connection (18) when the first operating element (12) is actuated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für eine Sicherheitszuhaltung einer beweglichen trennenden Schutzeinrichtung zum Absichern einer Maschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an operating device for a safety locking device of a movable separating protective device for protecting a machine according to the preamble of claim 1.

Die zentrale Aufgabe der Sicherheitstechnik ist es, Leben und Gesundheit von Personen zu schützen, die sich im Umfeld von Gefahrenquellen wie einer Maschine aufhalten. Es gibt hier strenge, durch Sicherheitsnormen vorgegebene Vorschriften, wie Sensoren und Aktoren sich verhalten müssen, damit es nicht durch Fehler oder unerwartetes Verhalten zu Unfällen kommt. Dazu zählen ein redundanter, insbesondere zweikanaliger Aufbau und Tests, wobei die konkreten Maßnahmen von der Anwendung und dem zu erreichenden Sicherheitsniveau abhängen. Die Begriffe Sicherheit und sicher sind überall in dieser Beschreibung im Sinne derartiger Sicherheitsnormen für die Maschinensicherheit beziehungsweise den Personenschutz zu verstehen.The central task of safety technology is to protect the life and health of people who are in the vicinity of sources of danger such as a machine. There are strict regulations stipulated by safety standards as to how sensors and actuators must behave so that accidents do not occur due to errors or unexpected behavior. This includes a redundant, in particular two-channel structure and tests, with the specific measures depending on the application and the level of security to be achieved. The terms safety and safe are to be understood throughout this description in the sense of such safety standards for machine safety and personal protection.

1a zeigt eine Maschine 100, beispielsweise einen Roboter oder eine sonstige etwa in der Fabrikautomation eingesetzte Maschine, deren Arbeitsbewegungen eine Person in ihrem Umfeld gefährden. Deshalb ist die Maschine 100 von einer mechanischen Absperrung 102 beziehungsweise einem Schutzzaun umgeben. Gelegentlich ist es dennoch für Wartungen und dergleichen erforderlich, dass eine Person Zugang zu der Maschine 100 erhält. Deshalb ist in der Absperrung 102 eine sogenannte bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 vorgesehen, typischerweise in Form einer Tür oder Klappe. 1a shows a machine 100 , for example a robot or another machine used in factory automation, the work movements of which endanger a person in their environment. That's why the machine is 100 from a mechanical barrier 102 or surrounded by a protective fence. Nevertheless, it is occasionally necessary for maintenance and the like that a person has access to the machine 100 receives. That's why it's in the cordon 102 a so-called movable separating protective device 104 provided, typically in the form of a door or flap.

Um die Details der Elemente 106 für die Absicherung der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung 104 besser erkennen zu können, sind diese in 1b nochmals vergrößert dargestellt. In manchen Anwendungen genügt ein Sicherheitsschalter, der die Maschine 100 beim Öffnen der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung 104 stillsetzt. Das reicht aber nicht mehr aus, wenn nicht gewährleistet ist, dass die gefahrbringenden Bewegungen der Maschine 100 rechtzeitig angehalten sind, bevor eine Person nach dem Öffnen der Maschine 100 zu nahe kommt. Dann wird eine Sicherheitszuhaltung 108 eingesetzt, die den Zugang erst freigibt, wenn die gefahrbringende Bewegung der Maschine 100 zum Stillstand gekommen ist.To the details of the elements 106 for the protection of the movable guards 104 to be able to recognize better, these are in 1b shown enlarged again. In some applications, a safety switch that controls the machine is sufficient 100 when opening the movable guards 104 stops. But that is no longer sufficient if it is not guaranteed that the dangerous movements of the machine 100 stopped in good time before a person opens the machine 100 comes too close. Then there is a solenoid interlock 108 used, which only releases access when the dangerous movement of the machine 100 has come to a standstill.

Die Sicherheitszuhaltung 108 umfasst einen Sperrriegel 110, der wahlweise die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 verriegelt oder entriegelt. Zur Bedienung der Sicherheitszuhaltung 108 sind daneben mehrere Taster montiert, nämlich ein Stoppanforderungstaster 112, ein Resettaster 114 und ein Wiederanlauftaster 116. Sowohl die Sicherheitszuhaltung 108 selbst als auch die Taster 112, 114, 116 sind an eine Sicherheitssteuerung 118 angeschlossen. Die Sicherheitssteuerung 118 wiederum ist über ein Sicherheitsrelais 120 oder eine sonstige Maschinenschnittstelle mit der Maschine 100 verbunden, um sie im Gefährdungsfall sicherheitsgerichtet stillzusetzen.The solenoid interlock 108 includes a locking bar 110 , the optional movable guard 104 locked or unlocked. For operating the solenoid interlock 108 several buttons are mounted next to it, namely a stop request button 112 , a reset button 114 and a restart button 116 . Both the solenoid interlock 108 themselves as well as the buttons 112 , 114 , 116 are connected to a safety controller 118 connected. The safety controller 118 turn is via a safety relay 120 or another machine interface with the machine 100 connected in order to shut them down safely in the event of danger.

Die Verarbeitung der Signale von den Tastern 112, 114, 116 sowie die Ansteuerung der Sicherheitszuhaltung 108 und des Sicherheitsrelais 120 ist Aufgabe der Sicherheitssteuerung 118. Um Zugang zu der Maschine 100 zu erhalten, wird der Stoppanforderungstaster 112 betätigt, woraufhin die Sicherheitssteuerung 118 über das Sicherheitsrelais 120 das Anhalten der Maschine 100 initiiert. Damit der Stillstand der Maschine 100 tatsächlich sichergestellt ist, wartet die Sicherheitssteuerung 118 anschließend eine festgelegte Wartezeit ab, die beispielsweise vorab über eine Stoppzeitmessung bestimmt wurde. Alternativ wird ein Stoppsignal der Maschine 100 abgewartet, das beispielsweise über einen Stillstandswächter oder eine sichere Geschwindigkeitsüberwachung erfasst wird. Nach dem Stillstand der Maschine 100 sendet die Sicherheitssteuerung 118 einen Befehl zum Öffnen an die Sicherheitszuhaltung 108, die daraufhin den Sperrriegel 110 öffnet. Die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 kann jetzt geöffnet und der Bereich der Maschine 100 betreten werden.The processing of the signals from the buttons 112 , 114 , 116 as well as the control of the solenoid interlock 108 and the safety relay 120 is the task of the safety controller 118 . To get access to the machine 100 will get the stop request button 112 actuated, whereupon the safety control 118 via the safety relay 120 stopping the machine 100 initiated. So that the machine comes to a standstill 100 is actually ensured, the safety controller waits 118 then from a defined waiting time, which was determined in advance, for example by means of a stop time measurement. Alternatively, a stop signal is given to the machine 100 waited, which is detected, for example, by a standstill monitor or a safe speed monitor. After the machine has come to a standstill 100 sends the safety controller 118 an opening command to the solenoid interlock 108 which then pulls the locking bolt 110 opens. The movable guards 104 can now open and the area of the machine 100 be entered.

Soll die Maschine 100 wieder in Betrieb genommen werden, etwa nach abgeschlossenen Arbeiten an der Maschine 100, so wird zunächst die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 wieder geschlossen. Die Sicherheitszuhaltung 108 erkennt den geschlossenen Zustand und zeigt das der Sicherheitssteuerung 118 an, die daraufhin einen Reset der Sicherheitskomponenten freigibt und dies auch an dem Resettaster 114 durch Blinken oder ähnliches signalisieren kann. Mit Betätigen des Resettasters 114 wird der ordnungsgemäße Zustand quittiert und der Maschinenwiederanlauf erlaubt. Die Sicherheitssteuerung 118 erfasst das Resetsignal des Resettasters 114 und gibt der Sicherheitszuhaltung 108 den Befehl zur Verriegelung. Erst wenn von der Sicherheitszuhaltung 108 an ihren sicheren Ausgängen das erfolgte Aktivieren der Zuhaltung sicher zurückgemeldet wurde, gibt die Sicherheitssteuerung 118 den Wiederanlauf der Maschine 100 frei. Der Wiederanlauf erfolgt automatisch oder alternativ erst durch einen weiteren Bedienbefehl über den Wiederanlauftaster 116.Should the machine 100 can be put back into operation, for example after work on the machine has been completed 100 , so first the movable guards 104 closed again. The solenoid interlock 108 detects the closed state and shows this to the safety controller 118 which then enables a reset of the safety components and this also on the reset button 114 can signal by flashing or the like. By pressing the reset button 114 the correct status is acknowledged and the machine restart is permitted. The safety controller 118 detects the reset signal of the reset button 114 and gives the solenoid interlock 108 the command to lock. Only when from the solenoid interlock 108 The safety controller issues a safe signal that the guard locking has been activated at its safe outputs 118 the restart of the machine 100 free. The restart takes place automatically or, alternatively, only through a further operating command via the restart button 116 .

Somit besteht die herkömmliche Sicherheitslösung aus der Sicherheitszuhaltung 108, den Tastern 112, 114, 116 und der koordinierenden Sicherheitssteuerung 118. Im Stand der Technik sind Kombinationen von Teilsystemen bekannt. Dabei werden die Taster 112, 114, 116 in die Sicherheitszuhaltung 108 integriert, teilweise auch in die programmierbare Sicherheitssteuerung 118.The conventional safety solution therefore consists of the safety locking device 108 , the buttons 112 , 114 , 116 and the coordinating safety controller 118 . Combinations of subsystems are known in the prior art. The buttons 112 , 114 , 116 into the solenoid interlock 108 integrated, partly also in the programmable safety control 118 .

Für größere oder komplexere Anlagen und Maschinen 100 ist die herkömmliche Lösung oft angemessen, da dort ohnehin eine programmierbare Sicherheitssteuerung 118 benötigt wird, um weitere Sicherheitsfunktionen zu steuern und zu koordinieren. Bei einfachen Maschinen 100 können jedoch die benötigten Sicherheitssensoren, wie Sicherheitsschalter oder Sicherheitslichtgitter, direkt an ein Sicherheitsrelais angeschlossen werden. Wird es aber erforderlich, eine Sicherheitszuhaltung 108 hinzuzunehmen, weil eine gefahrbringende Bewegung nicht schnell genug gestoppt werden kann, muss doch wieder eine Sicherheitssteuerung 118 eingesetzt werden. Das verursacht hohe Kosten, vor allem durch die Sicherheitssteuerung 118, welche oftmals der einfachen Steuerungsaufgabe nicht angemessen sind. Außerdem können Fehler bei der Programmierung der Sicherheitssteuerung 118 in Zusammenhang mit der Sicherheitszuhaltung 108 auftreten, die womöglich zu gefährlichen Zuständen und in deren Folge zu ernsthaften Verletzungen führen.For larger or more complex systems and machines 100 the conventional solution is often appropriate, as it already has a programmable safety controller 118 is required to control and coordinate further safety functions. With simple machines 100 However, the required safety sensors, such as safety switches or safety light grids, can be connected directly to a safety relay. But if it is necessary to use a solenoid interlock 108 to be added, because a dangerous movement cannot be stopped quickly enough, a safety controller has to be installed again 118 can be used. This causes high costs, especially due to the safety control 118 which are often not appropriate for the simple control task. In addition, errors in the programming of the safety controller 118 in connection with the solenoid interlock 108 occur that may lead to dangerous conditions and, as a result, to serious injuries.

Aus der DE 10 2008 060 004 A1 und dem entsprechenden Produkt von deren Anmeldern ist ein Sicherheitsschalter zum Erzeugen eines Anlagenfreigabesignals in Abhängigkeit von der Position einer beweglichen Schutztür bekannt. Die Bedienfunktionalität ist in die Zuhaltung integriert und nicht nachrüstbar. Eine Konfiguration beispielsweise einer Wartezeit ist nicht vorgesehen und wäre nur über eine angeschlossene Sicherheitssteuerung möglich. In einer Ausführungsform ist ein Transponder vorgesehen, über den eine Person Bedienrechte nachweist und der als Alternative zu Tastern eine berührungslose Türfreigabe ermöglicht.From the DE 10 2008 060 004 A1 and the corresponding product from their applicants, a safety switch for generating a system release signal as a function of the position of a movable protective door is known. The operating functionality is integrated in the guard locking and cannot be retrofitted. A configuration of a waiting time, for example, is not provided and would only be possible via a connected safety controller. In one embodiment, a transponder is provided, via which a person proves operating rights and which, as an alternative to buttons, enables contactless door release.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Absicherung einer beweglichen trennenden Schutzeinrichtung zu verbessern.It is therefore the object of the invention to improve the safeguarding of a movable separating protective device.

Diese Aufgabe wird durch eine Bedienvorrichtung für eine Sicherheitszuhaltung einer beweglichen trennenden Schutzeinrichtung zum Absichern einer Maschine nach Anspruch 1 gelöst. Die Bedienvorrichtung weist einen ersten sicheren Anschluss zur Verbindung mit der Sicherheitszuhaltung und einen zweiten sicheren Anschluss zur Verbindung mit einer Sicherheitsschaltvorrichtung auf. Die Sicherheitsschaltvorrichtung ist vorzugsweise sehr einfach und nicht programmierbar, beispielsweise lediglich ein Sicherheitsrelais oder auch ein Stoppeingang der Maschine selbst. Im Prinzip kann auch eine Sicherheitssteuerung als Sicherheitsschaltvorrichtung fungieren, aber es wird keinerlei flexible oder in irgendeinem Sinne intelligente Steuerungsfunktion benötigt, es ist lediglich auf sichere Weise ein Stillsetzbefehl an die Maschine weiterzugeben, wofür es ausreicht, die Maschine bei Anliegen eines entsprechenden Abschaltsignals stromlos zu setzen. Die Bedienvorrichtung umfasst weiterhin zumindest ein erstes Bedienelement für eine Stoppanforderung an die Maschine und damit zugleich die Anforderung, die Sicherheitszuhaltung zu entriegeln, um die bewegliche trennende Schutzeinrichtung öffnen zu können.This object is achieved by an operating device for a safety locking device of a movable separating protective device for protecting a machine according to claim 1. The operating device has a first safe connection for connection to the safety locking device and a second safe connection for connection to a safety switching device. The safety switching device is preferably very simple and not programmable, for example just a safety relay or a stop input of the machine itself. In principle, a safety controller can also function as a safety switching device, but no flexible or in any sense intelligent control function is required, it is only safe Way to pass on a shutdown command to the machine, for which it is sufficient to de-energize the machine when a corresponding shutdown signal is applied. The operating device furthermore comprises at least one first operating element for a stop request to the machine and thus at the same time the request to unlock the safety locking device in order to be able to open the movable separating protective device.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Bedienvorrichtung als eine Art Taster-Logikmodul auszugestalten, in dem die erforderliche Sicherheitslogik in das Bauteil mit dem mindestens ersten Bedienelement integriert ist. Das gemeinsame Bedienmodul umfasst folglich das mindestens erste Bedienelement, die beiden sicheren Anschlüsse und eine integrierte sichere Steuereinheit mit dem mindestens einen erforderlichen Logikbaustein für die Umsetzung der Sicherheitslogik. Das Bedienmodul weist vorzugsweise ein gemeinsames Gehäuse auf. Die integrierte sichere Steuereinheit ist zumindest für den Ablauf bei Öffnen der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung ausgebildet oder programmiert und gibt dementsprechend bei Betätigen des ersten Bedienelements eine Stoppanforderung an dem zweiten Anschluss und somit einen Stoppbefehl an die dort über die Sicherheitsschaltvorrichtung verbundene Maschine und dann einen Entriegelungsbefehl an dem ersten Anschluss und somit an die Sicherheitszuhaltung aus.The invention is based on the basic idea of designing the operating device as a type of button logic module in which the required safety logic is integrated into the component with the at least first operating element. The common operating module consequently comprises the at least first operating element, the two safe connections and an integrated safe control unit with the at least one required logic module for implementing the safety logic. The operating module preferably has a common housing. The integrated safe control unit is designed or programmed at least for the sequence when the movable separating protective device is opened and accordingly gives a stop request to the second connection and thus a stop command to the machine connected there via the safety switching device and then an unlocking command to the first connection and thus to the solenoid interlock.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine einfache Sicherheitslogik mit den notwendigen Bedienelementen zur Verfügung gestellt wird, die eine Sicherheitssteuerung überflüssig macht. Der Montageaufwand ist minimal, denn das Verbauen eines Tastermoduls zur Bedienung einer Sicherheitszuhaltung war auch bisher erforderlich. Zusätzlicher Platzbedarf entsteht nicht, und auch der Verdrahtungsaufwand ist gering, da die Sicherheitslogik autark und dezentral arbeitet. Die Bedienvorrichtung wird meist in unmittelbarer Nähe zu der Sicherheitszuhaltung angebracht und kann direkt verbunden werden, es ist lediglich ein Kabel zu der Sicherheitsschaltvorrichtung beispielsweise in einem Schaltschrank erforderlich. Die Bedienvorrichtung ist von der Sicherheitszuhaltung unabhängig und damit beliebig kombinierbar oder auch nachrüstbar. Durch die reduzierte Komplexität und einfache Anwendbarkeit werden mit einer einfachen und kostengünstigen Lösung Fehler und daraus folgende Gefahren verhindert.The invention has the advantage that a simple safety logic with the necessary operating elements is made available, which makes a safety controller superfluous. The assembly effort is minimal, because the installation of a push button module to operate a solenoid interlock was also necessary up to now. There is no additional space requirement, and the wiring effort is low, as the safety logic works independently and decentrally. The operating device is usually attached in the immediate vicinity of the safety locking device and can be connected directly; all that is required is a cable to the safety switching device, for example in a control cabinet. The operating device is independent of the solenoid interlock and can therefore be combined or retrofitted as required. Due to the reduced complexity and ease of use, errors and the resulting dangers are prevented with a simple and cost-effective solution.

Die Bedienvorrichtung weist bevorzugt ein zweites Bedienelement für eine Rücksetzanforderung auf. Mit dem Rücksetzen (Reset) soll die Maschine wieder anlaufen können, wenn kein Zugang zu der Maschine mehr benötigt wird. Vor der Rücksetzanforderung überzeugt sich der Verantwortliche vom ordnungsgemäßen Zustand im Umfeld der Maschine. Vorzugsweise ist ein Betätigen des zweiten Bedienelements überhaupt nur freigegeben, wenn die Sicherheitszuhaltung erkannt hat, dass die bewegliche trennende Schutzeinrichtung geschlossen ist.The operating device preferably has a second operating element for a reset request. With the reset, the machine should be able to start again if access to the machine is no longer required. Before the reset request, the person responsible makes sure that the machine is in a proper condition. An actuation of the second operating element is preferably only enabled at all if the safety locking device has recognized that the movable separating protective device is closed.

Die sichere Steuereinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, bei Betätigen des zweiten Bedienelements einen Verriegelungsbefehl an dem ersten Anschluss auszugeben, auf eine Bestätigung der Verriegelung der Sicherheitszuhaltung zu warten und dann die Maschine an dem zweiten Anschluss freizugeben. Die Sicherheitslogik umfasst in dieser Ausführungsform auch den Ablauf für das Zurücksetzen der Sicherheitskomponenten, damit die Maschine wieder anlaufen kann. Dabei wird die Verriegelung der Sicherheitszuhaltung ausgelöst und auf deren sichere Bestätigung gewartet. Somit ist sichergestellt, dass nun die bewegliche trennende Schutzeinrichtung geschlossen ist und nicht mehr geöffnet werden kann.The safe control unit is preferably designed to issue a locking command at the first connection when the second operating element is actuated, to wait for confirmation of the locking of the safety locking device and then to release the machine at the second connection. In this embodiment, the safety logic also includes the sequence for resetting the safety components so that the machine can start up again. The interlocking of the solenoid interlock is triggered and a safe confirmation is waited for. This ensures that the movable safety guard is now closed and can no longer be opened.

Die Bedienvorrichtung weist bevorzugt ein drittes Bedienelement für eine Wiederanlaufanforderung auf. Damit wird die Maschine nach einem Reset von Hand wieder gestartet, das dritte Bedienelement gibt einen entsprechenden Startbefehl. Alternativ kann die Maschine nach einem Reset automatisch gestartet werden.The operating device preferably has a third operating element for a restart request. This means that the machine is restarted manually after a reset; the third control element gives a corresponding start command. Alternatively, the machine can be started automatically after a reset.

Die sichere Steuerungseinheit ist bevorzugt fix programmiert. Noch bevorzugter können die vorgesehenen Abläufe bei Betätigen eines Bedienelements nicht programmiert oder umprogrammiert werden. Die Sicherheitslogik ist somit ab Werk festgelegt und nicht veränderbar. Es sind zumindest keinerlei Schnittstellen für eine Neuprogrammierung vorgesehen, vorzugsweise ist die sichere Steuerungseinheit insgesamt nicht-programmierbar, jedenfalls nicht mehr nach Werk. Damit ist die Bedienvorrichtung mit der sicheren Steuerungseinheit besonders einfach einzusetzen und fehlerresistent. Eine nicht-programmierbare integrierte sichere Steuerungseinheit ist wesentlich preisgünstiger als beispielsweise eine Sicherheitssteuerung, die zwar durch ihre variable Programmierung viel flexibler, für die hier beschriebenen Anwendungen aber zu aufwändig ist.The safe control unit is preferably permanently programmed. Even more preferably, the intended sequences cannot be programmed or reprogrammed when an operating element is actuated. The safety logic is therefore set at the factory and cannot be changed. At least no interfaces are provided for reprogramming, preferably the safe control unit is entirely non-programmable, at least no longer according to the factory. The operating device with the safe control unit is therefore particularly easy to use and is error-resistant. A non-programmable, integrated, safe control unit is significantly cheaper than, for example, a safety control which, although much more flexible due to its variable programming, is too complex for the applications described here.

Die sichere Steuerungseinheit ist vorzugsweise zum Konfigurieren von Parametern ausgebildet. Das Setzen von Werten für fest vorgesehene Parameter ist kein Programmieren, da die Sicherheitslogik nicht verändert wird. Anders ausgedrückt kann die Sicherheitslogik fix für das Setzen oder Verändern von Parametern programmiert werden. Veränderbare Parameter ermöglichen eine einfache Anpassung an die Anwendung.The safe control unit is preferably designed to configure parameters. Setting values for fixed parameters is not programming because the safety logic is not changed. In other words, the safety logic can be programmed to set or change parameters. Changeable parameters allow easy adaptation to the application.

Die sichere Steuerungseinheit verwendet vorzugsweise als Parameter eine Wartezeit zwischen Stoppanforderung und Entriegelungsbefehl. Die Stoppanforderung führt möglichst ohne jede Verzögerung dazu, dass ein Stillsetzen der Maschine initiiert wird. Allerdings dauert es dann, bis die Maschine tatsächlich zum Stillstand gekommen ist. Die Verzögerung lässt sich über die Wartezeit konfigurieren.The safe control unit preferably uses a waiting time between the stop request and the unlocking command as a parameter. The stop request leads to the initiation of a shutdown of the machine without any delay, if possible. However, it then takes a while until the machine has actually come to a standstill. The delay can be configured via the waiting time.

Die Bedienvorrichtung weist bevorzugt ein viertes Bedienelement zum Einstellen eines Parameters auf, insbesondere der Wartezeit. Das vierte Bedienelement ist beispielsweise ein DIP-Schalter oder ein Drehschalter.The operating device preferably has a fourth operating element for setting a parameter, in particular the waiting time. The fourth control element is, for example, a DIP switch or a rotary switch.

Die Bedienvorrichtung weist bevorzugt eine IO-Link-Schnittstelle zum Einstellen eines Parameters über IO-Link auf, insbesondere der Wartezeit. Das erlaubt es, auf das vierte Bedienelement zu verzichten und ohne direkten Zugang durch IO-Link-Zugriff Parameter zu verändern. Auf die IO-Link-Schnittstelle kann durch die ohnehin vorhandenen Anschlüsse oder Steckverbinder zugegriffen werden.The operating device preferably has an IO-Link interface for setting a parameter via IO-Link, in particular the waiting time. This makes it possible to do without the fourth control element and to change parameters without direct access through IO-Link access. The IO-Link interface can be accessed through the existing connections or connectors.

Die Bedienvorrichtung weist bevorzugt eine NFC-Schnittstelle zum Einstellen eines Parameters über NFC (Near Field Communication) auf. Das ist eine weitere komfortable und nun drahtlose Art, Parameter zu setzen und zu verändern. Es ist denkbar, mehrere der genannten Konfigurationsmöglichkeiten zu kombinieren beziehungsweise andere Schnittstellen anzubieten.The operating device preferably has an NFC interface for setting a parameter via NFC (Near Field Communication). This is another convenient and now wireless way of setting and changing parameters. It is conceivable to combine several of the configuration options mentioned or to offer other interfaces.

Die Bedienvorrichtung weist bevorzugt einen dritten Anschluss für eine Verbindung mit einem Stillstandswächter auf, wobei die sichere Steuerungseinheit dafür ausgebildet ist, nach einer Stoppanforderung auf eine Stillstandsbestätigung am dritten Anschluss zu warten, bevor ein Entriegelungsbefehl an dem ersten Anschluss ausgegeben wird. Das ist eine Alternative zu Vorgabe oder Parametrierung einer Wartezeit. Der Stillstandswächter überwacht, wann die Maschine tatsächlich ihre gefährlichen Bewegungen eingestellt hat, und meldet das auf sichere Weise zurück. Dadurch muss keine angemessene Wartezeit bestimmt werden, die auch Sicherheitspuffer enthalten muss, aber dafür bedeutet der Stillstandswächter Zusatzkosten und Mehraufwand bei der Montage.The operating device preferably has a third connection for a connection to a standstill monitor, the safe control unit being designed to wait for a standstill confirmation at the third connection after a stop request before an unlocking command is output at the first connection. This is an alternative to specifying or parameterizing a waiting time. The standstill monitor monitors when the machine has actually stopped its dangerous movements and reports this back in a safe manner. This means that there is no need to determine an appropriate waiting time that must also contain a safety buffer, but the standstill monitor means additional costs and additional work during assembly.

In vorteilhafter Weiterbildung ist eine Sicherheitsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung, einer an dem ersten Anschluss mit der Bedienvorrichtung verbundenen Sicherheitszuhaltung, die an einer beweglichen trennenden Schutzeinrichtung montiert ist, und einer an dem zweiten Anschluss mit der Bedienvorrichtung verbundenen Sicherheitsschaltvorrichtung vorgesehen. Die Bedienvorrichtung steuert die Abläufe der Sicherheitsvorrichtung bei Betätigen ihrer Bedienelemente mit ihrer integrierten Sicherheitslogik.In an advantageous development, a safety device with an operating device according to the invention, a safety tumbler connected to the first connection with the operating device, which is mounted on a movable separating protective device, and a safety switching device connected to the second connection with the operating device is provided. The operating device controls the sequences of the safety device when its operating elements are actuated with its integrated safety logic.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in:

1a eine Darstellung einer herkömmlichen Absicherung einer Maschine mit einer durch eine Sicherheitszuhaltung verriegelten Schutztür;
1b eine Detailansicht zu 1a der Sicherheitszuhaltung und der Bedienelemente dafür;
2a eine Darstellung einer Absicherung einer Maschine mit einer durch Sicherheitszuhaltung verriegelten Schutztür gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2b eine Detailansicht zu 2a einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung für die Sicherheitszuhaltung;
3a eine Darstellung einer Absicherung einer Maschine mit einer durch Sicherheitszuhaltung verriegelten Schutztür gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit zusätzlichem Stillstandswächter; und
3b eine Detailansicht zu 3a einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung für die Sicherheitszuhaltung mit Anschluss für den Stillstandswächter.

The invention is explained in more detail below also with regard to further features and advantages by way of example using embodiments and with reference to the accompanying drawings. The figures in the drawing show in:

1a a representation of a conventional safeguarding of a machine with a safety door locked by a safety interlock;
1b a detailed view too 1a the safety locking device and the operating elements for it;
2a a representation of a safeguarding of a machine with a safety door locked by a safety guard according to an embodiment of the invention;
2 B a detailed view too 2a an operating device according to the invention for the safety locking device;
3a a representation of a safeguarding of a machine with a safety door locked by a safety guard according to a further embodiment of the invention with an additional standstill monitor; and
3b a detailed view too 3a an operating device according to the invention for the safety locking device with a connection for the standstill monitor.

2a zeigt eine Absicherung einer Maschine 100 in einer Ausführungsform der Erfindung. Die Anwendungssituation und die Abläufe ähneln denjenigen, die einleitend beschrieben wurden, und daher wird ergänzend auf die Beschreibung der 1a-b verwiesen. Die Maschine 100 ist nur ganz abstrakt dargestellt und steht stellvertretend für jegliche abzusichernde Gefahrenstelle, beispielsweise eine Maschine oder kleine Anlage in der Fabrikautomation. Eine mechanische Absperrung 102 beziehungsweise ein Schutzzaun verhindert, dass sich Personen der Maschine 100 nähern. Um doch, beispielsweise für Wartungen, einen temporären Zugang zu ermöglichen, ist eine allgemein als bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 bezeichnete Tür oder Klappe vorgesehen, die eine offene und eine geschlossene Position einnehmen kann. 2a shows a safeguarding of a machine 100 in one embodiment of the invention. The application situation and the processes are similar to those described in the introduction, and therefore the description of the 1a-b referenced. The machine 100 is only shown in a very abstract way and is representative of any hazardous point to be protected, for example a machine or small system in factory automation. A mechanical barrier 102 or a protective fence prevents people from accessing the machine 100 approach. In order to enable temporary access, for example for maintenance, a protective device is generally used as a movable guard 104 designated door or flap is provided, which can assume an open and a closed position.

Während des Betriebs der Maschine muss die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 geschlossen bleiben, und deshalb wird sie von einer Sicherheitszuhaltung 108 verriegelt. Die Sicherheitszuhaltung 108 macht somit wahlweise den Übergang der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung 104 von der offenen in die geschlossene Position möglich oder nicht. Die Sicherheitszuhaltung 108 erkennt außerdem, ob die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 geschlossen ist, sie kann auf sichere Weise einen Verriegelungsbefehl entgegennehmen und ausführen sowie eine sichere Rückmeldung über das Einnehmen des Verriegelungszustands geben.When the machine is in operation, the movable guards must 104 remain closed, and therefore it is controlled by a solenoid interlock 108 locked. The solenoid interlock 108 thus optionally makes the transition of the movable separating protective device 104 from the open to the closed position possible or not. The solenoid interlock 108 also detects whether the movable safety guard 104 is closed, it can receive and execute a locking command in a secure manner and provide secure feedback on the assumption of the locking state.

Eine Bedienvorrichtung 10 für die Sicherheitszuhaltung 108 ist vorzugsweise in deren Nähe montiert und in 2b nochmals vergrößert dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform weist sie drei Bedienelemente oder Taster auf, nämlich einen Stoppanforderungstaster 12, einen Resettaster 14 und einen Wiederanlauftaster 16. Der Stoppanforderungstaster 12 initiiert eine Stillsetzung der Maschine 100 und Freigabe der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung 104 und damit die primäre Sicherheitsfunktion. Auch der Resettaster 14 ist vorzugsweise vorzusehen, da sonst die Maschine 100 nach einem Öffnen der beweglichen trennenden Schutzeinrichtung 104 nicht wieder sicher in Betrieb genommen werden könnte. Der Wiederanlauftaster 16 ist optional, da ein Wiederanlauf der Maschine 100 nach einem Reset auch automatisch erfolgen kann.A control device 10 for the solenoid interlock 108 is preferably mounted in their vicinity and in 2 B shown enlarged again. In the embodiment shown, it has three operating elements or buttons, namely a stop request button 12th , a reset button 14th and a restart button 16 . The stop request button 12th initiates a shutdown of the machine 100 and release of the movable guards 104 and thus the primary safety function. Also the reset button 14th should preferably be provided, otherwise the machine 100 after opening the movable guards 104 could not be put back into operation safely. The restart button 16 is optional because the machine is restarted 100 can also take place automatically after a reset.

Die Bedienvorrichtung 10 weist einen ersten sicheren Anschluss 18 und einen zweiten sicheren Anschluss 20 auf. Die Anschlüsse 18, 20 sind vorzugsweise zweikanalig und weisen beispielsweise jeweils ein OSSD-Paar auf (Output Signal Switching Device). Über den ersten sicheren Anschluss 18 ist die Bedienvorrichtung mit der Sicherheitszuhaltung 108 verbunden, um sie auf sichere Weise zu entriegeln und verriegeln und eine sichere Rückmeldung über den Schließ- und Verriegelungszustand zu erhalten. An dem zweiten sicheren Anschluss 20 ist die Maschine 100 verbunden, um sie stillsetzen zu können, hier mittelbar über eine Sicherheitsschaltvorrichtung 120, die vorzugsweise ein einfaches Sicherheitsrelais ist.The operating device 10 has a first secure port 18th and a second secure port 20th on. The connections 18th , 20th are preferably two-channel and each have, for example, an OSSD pair (Output Signal Switching Device). About the first secure connection 18th is the operating device with the solenoid interlock 108 connected to unlock and lock them in a secure manner and receive secure feedback on the locking and locking status. At the second secure connection 20th is the machine 100 connected in order to be able to shut them down, here indirectly via a safety switching device 120 which is preferably a simple safety relay.

Im Unterschied zu der herkömmlichen Lösung gemäß 1a-b ist keine Sicherheitssteuerung 118 erforderlich. Zwar kann die Sicherheitsschaltvorrichtung 120 prinzipiell auch eine Sicherheitssteuerung 118 sein, aber diese fungiert dann wie die Sicherheitsschaltvorrichtung 120 lediglich als Sicherheitsrelais. Die einzige von der Sicherheitsschaltvorrichtung 120 benötigte Funktionalität ist, die Maschine 100 auf ein entsprechendes Signal an dem zweiten sicheren Anschluss 20 hin anzuhalten beziehungsweise stromlos zu setzen.In contrast to the conventional solution according to 1a-b is not a safety controller 118 necessary. Although the safety switching device 120 in principle also a safety controller 118 but this then acts like the safety switching device 120 only as a safety relay. The only one from the safety switching device 120 functionality needed is the machine 100 to a corresponding signal at the second safe connection 20th to stop or de-energize.

Die Sicherheitslogik, die herkömmlich in einer externen Sicherheitssteuerung 118 implementiert war, ist erfindungsgemäß in einer internen sicheren Steuereinheit 22 der Bedienvorrichtung 10 untergebracht. Damit ist die Bedienvorrichtung 10 ein gemeinsames Bedienmodul, in das neben den Tastern 12, 14, 16 und Anschlüssen 18, 20 auch die erforderliche Sicherheitslogik integriert ist, die die zur Zuhaltungs- und Relaisansteuerung notwendigen Funktionen schon autark und ohne Unterstützung einer Sicherheitssteuerung 118 oder einer irgendwie intelligenten oder programmierbaren Sicherheitsschaltvorrichtung 120 abdecken kann. Die Bedienvorrichtung 10 ist vorzugsweise mit allen genannten Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.The safety logic that is conventionally used in an external safety controller 118 was implemented, is according to the invention in an internal safe control unit 22nd the control device 10 housed. This is the control device 10 a common operating module in which next to the buttons 12th , 14th , 16 and connections 18th , 20th The necessary safety logic is also integrated, which allows the functions required for guard locking and relay control to be self-sufficient and without the support of a safety control 118 or some kind of intelligent or programmable safety switching device 120 can cover. The operating device 10 is preferably accommodated in a common housing with all the components mentioned.

Die Sicherheitslogik in der internen sicheren Steuereinheit 22 ist vorzugsweise fest programmiert. Lediglich das Setzen oder Verändern von Parametern kann erlaubt sein. Das widerspricht nicht der festen Programmierung, da das feste Programm die Konfigurationsmöglichkeit vorsieht. Die Konfiguration kann sich auf den Wert eines einzigen Parameters beschränken, nämlich eine einstellbare Zeitkonstante für die Wartezeit zwischen Betätigen des Stoppanforderungstasters 12 und Entriegelungsbefehl an die Sicherheitszuhaltung 108. Alle weiteren Logikfunktionen sind vorzugsweise fest und unveränderlich einprogrammiert.The safety logic in the internal safe control unit 22nd is preferably permanently programmed. Only the setting or changing of parameters can be allowed. This does not contradict the fixed programming, since the fixed program provides the configuration option. The configuration can be limited to the value of a single parameter, namely an adjustable time constant for the waiting time between actuation of the stop request button 12th and release command to the solenoid interlock 108 . All other logic functions are preferably permanently and unchangeably programmed.

Die Konfiguration kann über nicht dargestellte Bedienelemente der Bedienvorrichtung 10 erfolgen, beispielsweise DIP-Schalter oder Drehschalter. Alternativ oder zusätzlich kann die Konfiguration über eine IO-Link Verbindung erfolgen, die an einem der Anschlüsse 18, 20 beziehungsweise Steckverbinder zur Verfügung steht. Eine weitere Möglichkeit ist eine Konfiguration über Near Field Communication (NFC).The configuration can be carried out via operating elements, not shown, of the operating device 10 take place, for example DIP switches or rotary switches. Alternatively or additionally, the configuration can take place via an IO-Link connection that is connected to one of the connections 18th , 20th or connector is available. Another possibility is a configuration via Near Field Communication (NFC).

Die in der internen Sicherheitslogik hinterlegten Abläufe unterscheiden sich vorzugsweise aus Anwendersicht nicht von denjenigen bei der herkömmlichen Lösung, die zu den 1a-b erläutert wurden und deren Beschreibung auch hier ergänzend herangezogen werden kann. Unterschiede bestehen insbesondere in dem Verzicht auf die Sicherheitssteuerung 118, einer vereinfachten Montage und Inbetriebnahme, der bereits fertig vorgegebenen Programmierung und den Konfigurationsmöglichkeiten für Parameter beziehungsweise die Wartezeit.From the user's point of view, the processes stored in the internal safety logic do not differ from those in the conventional solution that are associated with the 1a-b have been explained and the description of which can also be used here as a supplement. The main differences are that there is no need for the safety controller 118 , simplified assembly and commissioning, the pre-set programming and the configuration options for parameters or the waiting time.

Möchte also ein Wartungstechniker oder eine sonstige Bedienperson Zugang zu der Maschine 100 erhalten, so wird der Stoppanforderungstaster 12 betätigt. Das erzeugt ein sicheres Stoppsignal an dem zweiten sicheren Anschluss 20, mit dem über die Sicherheitsschaltvorrichtung 120 das Stillsetzen der Maschine 100 initiiert wird. Die Sicherheitslogik der internen sicheren Steuereinheit 22 verzögert nun um die Wartezeit und gibt dann an ihrem ersten sicheren Anschluss 18 einen Entriegelungsbefehl an die Sicherheitszuhaltung 108 aus. Die Bedienperson kann nun die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104 öffnen und hat damit Zugang zu der Maschine 100.So a maintenance technician or other operator would like access to the machine 100 received, the stop request button 12th actuated. This creates a safe stop signal on the second safe port 20th with the one via the safety switching device 120 stopping the machine 100 is initiated. The safety logic of the internal safe control unit 22nd now delays the waiting time and then gives her first secure connection 18th an unlocking command to the solenoid interlock 108 the end. The operator can now use the movable safety guard 104 open and thus has access to the machine 100 .

Die Bedienperson verlässt nach getaner Arbeit den geschützten Bereich der Maschine 100 wieder und schließt die bewegliche trennende Schutzeinrichtung 104. Sobald die Sicherheitszuhaltung 108 der Sicherheitslogik dies meldet, wird der Resettaster 14 freigegeben. Die Bedienperson vergewissert sich noch einmal, dass alles in ordnungsgemäßem Zustand ist und die Maschine 100 aus ihrer Sicht wieder in Betrieb gehen kann, und betätigt dann den Resettaster 14. Die Sicherheitslogik erfasst das Resetsignal und gibt am ersten sicheren Anschluss 18 einen Verriegelungsbefehl an die Sicherheitszuhaltung 108 aus. Sobald diese die erfolgte Verriegelung auf sichere Weise zurückmeldet, gibt die Sicherheitslogik die Maschine 100 an ihrem zweiten Anschluss 20 für den Wiederanlauf frei. Der Wiederanlauf erfolgt automatisch oder alternativ durch Betätigen des Wiederanlauftasters 16.When the work is done, the operator leaves the protected area of the machine 100 again and closes the movable guard 104 . As soon as the solenoid interlock 108 the safety logic reports this, the reset button is activated 14th Approved. The operator makes sure that everything and the machine are in good working order 100 from their point of view can go back into operation, and then press the reset button 14th . The safety logic detects the reset signal and gives it to the first safe connection 18th an interlocking command to the solenoid interlock 108 the end. As soon as this reports back that locking has taken place in a safe manner, the safety logic releases the machine 100 on their second port 20th free for restart. The restart takes place automatically or alternatively by pressing the restart button 16 .

Die 3a-b illustrieren eine weitere Ausführungsform. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 2a-b weist die Bedienvorrichtung nun einen dritten sicheren Anschluss 24 zum Verbinden mit einem Stillstandswächter 122 auf. Der Stillstandswächter 122 bietet eine Alternative zu einer Wartezeit zwischen Stoppanforderung und Entriegelungsbefehl. Die Sicherheitslogik berücksichtigt somit keine vorgegebene oder konfigurierte Wartezeit, sondern reagiert auf das Signal des Stillstandswächters. Damit müssen keine Annahmen über Nachlaufzeiten und dergleichen getroffen und womöglich mit Sicherheitszuschlägen bestimmt werden, sondern es wird situationsbezogen von dem Stillstandswächter 122 festgestellt, wann die Maschine 100 keine gefahrbringenden Bewegungen mehr ausführt.the 3a-b illustrate another embodiment. In contrast to the embodiment according to FIG 2a-b the operating device now has a third secure connection 24 for connection to a standstill monitor 122 on. The standstill monitor 122 offers an alternative to a waiting time between a stop request and an unlocking command. The safety logic therefore does not take into account any specified or configured waiting time, but rather reacts to the signal from the standstill monitor. This means that no assumptions about delay times and the like have to be made and possibly determined with safety margins, but rather it is situation-related from the standstill monitor 122 determined when the machine 100 no longer carries out dangerous movements.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008060004 A1 [0010]

Claims

Operating device (10) for a safety locking device (108) of a movable separating protective device (104) for securing a machine (100), the operating device (10) having a first operating element (12) for a stop request to the machine (100), a first safe Connection (18) for a connection to the safety locking device (108) and a second safe connection (20) for connection to a safety switching device (120, 100), characterized in that the operating device (10) as an operating module with an integrated safe Control unit (22) is designed, which is designed to output a stop request to the second connection (20) and then an unlocking command to the first connection (18) when the first operating element (12) is actuated.

Control device (10) after Claim 1 which has a second control element (14) for a reset request.

Control device (10) after Claim 2 , wherein the safe control unit (22) is designed to output a locking command at the first connection (18) when the second operating element (14) is actuated, to wait for a confirmation of the locking of the safety locking device (108) and then the machine (100) to release at the second connection (20).

Control device (10) according to one of the preceding claims, which has a third control element (16) for a restart request.

Operating device (10) according to one of the preceding claims, wherein the safe control unit (22) is permanently programmed, in particular the processes when an operating element (12, 14, 16) is actuated cannot be programmed or reprogrammed.

Operating device (10) according to one of the preceding claims, wherein the safe control unit (22) is designed to configure parameters.

Control device (10) after Claim 6 , the safe control unit (22) using a waiting time between the stop request and the unlocking command as a parameter.

Control device (10) according to one of the preceding claims, which has a fourth control element for setting a parameter.

Control device (10) according to one of the preceding claims, which has an IO-Link interface for setting a parameter via IO-Link.

Operating device (10) according to one of the preceding claims, which has an NFC interface for setting a parameter via NFC.

Operating device (10) according to one of the preceding claims, which has a third connection (24) for connection to a standstill monitor (122), the safe control unit (22) being designed to respond to a standstill confirmation at the third connection (24) after a stop request ) to wait before an unlocking command is issued at the first connection (18).

Safety device with an operating device (10) according to one of the preceding claims, a safety tumbler (108) connected to the first connection (18) with the operating device (10), which is mounted on a movable separating protective device (104), and one on the second Connection (20) with the operating device (10) connected to the safety switching device (120).