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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine sichere digitale Eingangsschaltung zur Fehleraufdeckung insbesondere von Störspannungen an Leitungen sowie Kurz- und Querschlüssen an den Eingängen einer sicheren digitalen Eingangsschaltung.
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HINTERGRUND
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Aus dem Stand der Technik ist im Bereich der Sicherheitstechnik bekannt, Sensoren, wie beispielsweise Not-Aus-Schalter oder Türschalter zur Verrieglung von gefährlichen Bereichen sicherheitsgerichtet in Prozesse einzubinden und bezüglich der ordnungsgemäßen Funktion zu überwachen. In der
DE 100 33 073 A1 werden Sensoren nach einem 3- Leiter- oder einem 4 - Leiter- Schema an eine Sicherheitssteuerung angeschlossen.
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Bei dem 3- Leiter-Schema führt eine gemeinsame Taktleitung vom Taktausgang der Sicherheitssteuerung zu den Sensoren. Die Sensoren schalten über zwei getrennte Schaltelemente ein gemeinsames Taktsignal auf zwei Leitungen. Die Taktsignale werden daraufhin über zwei getrennte Leitungen an Eingänge der Sicherheitssteuerung zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet. Ein reiner Querschluss zwischen den beiden Eingängen kann jedoch mit dem 3- Leiter-Schema nicht aufgedeckt werden. Wenn allerdings Anschlussleitungen geschützt im Schaltschrank oder in Anlagenteilen verlegt sind kann davon ausgegangen werden, dass ein Fehler (Kurzschluss, Querschluss etc.) höchst unwahrscheinlich ist. In diesen Fällen kann für die Anschlussleitung ein sogenannter Fehlerausschluss angenommen und das 3-Leiter-Schema verwendet werden.
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Bei dem 4-Leiter-Schema werden zwei voneinander unabhängige Taktsignale über die getrennten Schaltelemente eines Sensors weitergeleitet und jeweils über zwei Leitungen an die Eingänge einer Sicherheitssteuerung weitergeleitet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst verbessertes Modul, insbesondere sicheres digitales Eingangsmodul zum Anschließen von kontaktbehafteten Schaltern, beispielsweise Not-Aus-Schalter zu schaffen.
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Die erfindungsgemäße sichere digitale Eingangsschaltung ist eingerichtet mit mindestens einem ersten und einem zweiten Eingang und mindestens einem ersten Taktausgang und einem zweiten Taktausgang zum Anschluss von Sensoren, insbesondere kontaktbehaftete Schalter, wie beispielsweise Not-Aus-Schalter zum sicheren Abschalten einer Anlage. Weiterhin umfasst die sichere digitale Eingangsschaltung einen Taktgenerator zur Erzeugung eines Taktsignals mit einer ersten Signalleitung, die am Taktgeneratorausgang des Taktgenerators verbunden ist zur Weiterleitung des Taktsignals an den ersten Taktausgang und einer zweiten Signalleitung am Taktgeneratorausgang des Taktgenerators, die verbunden ist zur Weiterleitung des Taktsignals an den zweiten Taktausgang, wobei eine erste Diode in der ersten Signalleitung zwischen Taktgeneratorausgang und dem ersten Taktausgang zwischengeschaltet ist und eine zweite Diode in der zweiten Signalleitung zwischen Taktgeneratorausgang und dem zweiten Taktausgang zwischengeschaltet ist, so dass eine durch eine Störspannung (60, 61) hervorgerufene Rückwirkung auf die jeweils andere Signalleitung (S1, S2) verhindert wird.
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Die mindestens zwei Eingänge der sicheren digitalen Eingangsschaltung sind dazu eingerichtet eine Spannung zu detektieren und ab einer festgelegten Spannungsschwelle einen digitalen Wert entsprechend einer binären „1“ oder unterhalb einer festgelegten Spannungsschwelle einen digitalen Wert entsprechend einer binären „0“ an einen Mikrocontroller (µC) weiterzugeben. Dabei ist der µC eingerichtet das Signal zu verarbeiten und an einem Ausgang der sicheren digitalen Eingangsschaltung auszugeben.
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Bei dem Taktgenerator der sicheren digitalen Eingangsschaltung kann es sich vorzugsweise um ein von dem µC angesteuertes Halbleiterbauelement handeln, wobei eingangsseitig am Halbleiterbauelement (Taktgeneratoreingang) beispielsweise eine 24V Spannung permanent anliegt und entsprechend der Ansteuerung des µC der Ausgang des Halbleiterelements (Taktgeneratorausgang) getaktet ein- bzw. ausgeschaltet wird. Dadurch kann am Taktgeneratorausgang ein Taktsignal mit einer definierten Zeitdauer t erzeugt werden. Neben den zwischen Taktgeneratorausgang und den Taktausgängen geschalteten Dioden können auch Halbleiterbauelemente, wie beispielsweise FET's oder Transistoren verwendet werden. Die Auswertung der vom Taktgenerator erzeugten Taktsignale werden als Eingangssignale an den Eingängen der sicheren digitalen Eingangsschaltung bei geschlossenen Schaltern des Sensors erkannt. Liegt nun außerhalb der definierten Zeitdauer t des Taktsignals eine Spannung an einem der Eingänge der sicheren digitalen Eingangsschaltung an, kann von einer an den Leitungen oder am Sensor anliegenden Störspannung ausgegangen werden. Dies kann ein sicherheitskritischer Vorfall sein, der eine Sicherheitsreaktion auslöst. Störspannungen können grundsätzlich positiv als auch negativ sein. In der Regel wird aber eine negative Störspannung installationsbedingt ausgeschlossen, so dass ein direkter Kurzschluss am Taktausgang ausgeschlossen werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der sicheren digitalen Eingangsschaltung ist die Anode der ersten Diode und die Anode der zweiten Diode gemeinsam an dem Taktgeneratorausgang angeschlossen, so dass eine durch eine an dem Taktausgang anliegende positive Störspannung hervorgerufener Stromfluss gesperrt wird.
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Dies hat den Vorteil, dass nur ein Taktausgang des Taktgenerators benötigt wird. Weiterhin wird das Taktsignal dupliziert und steht an beiden Taktausgängen zur Verfügung.
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Vorteilhafterweise handelt es sich bei den Dioden um unidirektionale Suppressordioden (Transient Voltage Suppressor), die insbesondere die Taktausgänge vor zu hohen Spannungspulsen von außen, beispielsweise durch EMV - Pulse, schützen können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der sicheren digitalen Eingangsschaltung sind die erste Diode und die zweite Diode Zenerdioden. Die Verwendung von Zenerdioden hat den Vorteil, dass diese bei einer zu hohen Spannung leitend werden, und Energie zum Schutz der anderen Schaltungskomponenten aufnehmen können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der sicheren digitalen Eingangsschaltung ist die Kathode der ersten Diode an dem ersten Taktausgang und die Kathode der zweiten Diode an dem zweiten Taktausgang angeschlossen. Die Anordnung der Dioden hat den Vorteil, dass beim Vorliegen einer Störspannung an einem der beiden Eingänge bzw. an deren Leitungen oder am Sensor keine Rückwirkung auf den jeweils anderen Taktausgang bzw. Eingang hervorgerufen wird. Somit ist ein Fehler durch eine Störspannung granular d.h. separat für jeden einzelnen Eingang auflösbar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der sicheren digitalen Eingangsschaltung umfasst die sichere digitale Eingangsschaltung einen Mikrocontroller, der zur Steuerung des Taktgenerators eingerichtet ist. Das Taktsignal des Taktgenerators kann dabei vorteilhafterweise aus einem Arbeitstakt des Mikrocontrollers abgeleitet sein. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass zur Generierung des Taktsignals keine weiteren Taktgeber notwendig sind.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Mikrocontroller der sicheren digitalen Eingangsschaltung eingerichtet, ein auf dem Taktsignal basierendes Eingangssignal zu detektieren und basierend auf dem Eingangssignal ein Prozessdatum zu erzeugen und das Prozessdatum als valide oder invalide zu kennzeichnen.
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Durch die gleichzeitige Ansteuerung des Taktgenerators und der Auswertungslogik für das Eingangssignal im Mikrocontroller ist eine schnelle Auswertung und damit eine kurze Reaktionszeit auf Störsignale möglich.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Mikrocontroller der sicheren digitalen Eingangsschaltung eingerichtet basierend auf ein Störsignal eine Fehlermeldung an eine Datenschnittstelle auszugeben. Die Fehlermeldung kann beispielsweise Informationen über den Fehler unter Angabe des Eingangs und des angeschlossenen Sensors enthalten. Dies ist zur Lokalisation der Störung besonders vorteilhaft.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Mikrocontroller der sicheren digitalen Eingangsschaltung weiterhin eingerichtet das Störsignal basierend auf einer Abweichung vom Taktsignal zu detektieren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst ein sicheres digitales Eingangsmodul eine sichere digitale Eingangsschaltung, wobei das sichere digitale Eingangsmodul zur Ausgabe des Prozessdatums oder der Fehlermeldung auf einen Subbus eingerichtet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst ein dezentrales System einen Feldbuskoppler und mindestens ein sicheres digitales Eingangsmodul, wobei das sichere digitale Eingangsmodul an dem Feldbuskoppler angereiht ist und dazu eingerichtet ist, über einen Subbus mit dem Feldbuskoppler zu kommunizieren, wobei der Feldbuskoppler weiterhin eingerichtet ist das Prozessdatum oder die Fehlermeldung zu empfangen und auf einen Feldbus und/oder einer Bedieneinrichtung auszugeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst ein Automatisierungssystem eine Steuerung und ein dezentrales System, wobei die Steuerung eingerichtet ist das Prozessdatum und/oder die Fehlermeldung über den Feldbus zu empfangen und wobei die Steuerung weiterhin dazu eingerichtet ist das Prozessdatum und/oder die Fehlermeldung zu verarbeiten.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird nachfolgend in der Figurenbeschreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf Zeichnungen Bezug genommen wird. Dabei zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm eines Automatisierungssystems (1) mit einer dezentralen Vorrichtung (20) und einem sicheren digitalen Eingangsmodul (40) mit Taktausgängen (41) und Eingängen (42) beispielsweise zum Anschluss von Sensoren.
- 2a ein Blockdiagramm eines sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) mit einer Datenschnittstelle (43) zur datentechnischen Verbindung mit beispielsweise einem Subbus (25) und Taktausgängen (41a, 41b) und Eingängen (42a, 42b) zum Anschließen von Sensoren (50, 51) nach dem Stand der Technik in einem ersten Schaltzustand unter Einfluss einer Störspannung (60),
- 2b ein Blockdiagramm eines sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) mit einer Datenschnittstelle (43) zur datentechnischen Verbindung mit einem Subbus (25) und Taktausgängen (41a, 41b) und Eingängen (42a, 42b) zum Anschließen von Sensoren (50, 51) nach dem Stand der Technik in einem zweiten Schaltzustand unter Einfluss einer Störspannung (60),
- 3a ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) mit einer Datenschnittstelle (43) zur datentechnischen Verbindung beispielsweise mit einem Subbus (25) und Taktausgängen (41a, 41b) und Eingängen (42a, 42b) zum Anschließen von Sensoren (50, 51) in einem ersten Schaltzustand unter Einfluss einer Störspannung (60) mit angeschlossen Dioden (D1, D2) in den Signalleitungen (S1, S2)
und - 3b ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) mit einer Datenschnittstelle (43) zur datentechnischen Verbindung mit beispielsweise einem Subbus (25) und Taktausgängen (41a, 41b) und Eingängen (42a, 42b) zum Anschließen von Sensoren (50, 51) in einem zweiten Schaltzustand unter Einfluss einer Störspannung (60) mit angeschlossen Dioden (D1, D2) in den Signalleitungen (S1, S2).
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein Automatisierungssystem weist beispielweise einen Feldbuskopf und Eingangs- und/oder Ausgangsmodule oder eine Kombination von Eingangs- und Ausgangsmodulen auf (allgemein E/A-Module). Zur Steuerung des Automatisierungssystems können die E/A-Module digitale oder analoge Signale von Sensoren aufnehmen und über ihre Ausgänge an Aktoren ausgeben.
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Der Feldbuskopf ist über einen Feldbus an eine übergeordnete Steuerung angeschlossen. Zur Anbindung der E/A-Module kann ein Feldbuskopf in Form eines Feldbuskopplers oder eines Feldbuscontrollers die E/A-Module an den Feldbus kommunikativ koppeln. Die Kommunikation der E/A- Module mit dem Feldbuskopf wird dabei in vielen Fällen über einen proprietären Subbus realisiert. Der Feldbuskopf ist dazu geeignet, die über den Subbus zu übertragenden Daten entsprechend den Erfordernissen des Feldbusses anzupassen und gegebenenfalls für eine übergeordnete Steuerung zu verändern. Dafür kann der Feldbuskopf eine Applikation in Form eines Steuerprogramms aufweisen.
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In der Automatisierungstechnik nehmen Sensoren physikalische Größen (z.B. einer Umgebung) auf und wandeln diese in elektrische Signale um. Die elektrischen Signale können zur Auswertung an eine Steuerung (SPS) übermittelt werden. Ein Mikrocontroller in der Steuerung verarbeitet die Signale mit Hilfe eines Steuerprogramms, z.B. zur Steuerung von Aktoren, die einen Prozess-Schritt ausführen. Der Prozess-Schritt kann dabei ein Teilprozess als Bestandteil eines Gesamtprozesses sein. Hierbei ist es notwendig, nicht nur die korrekte Übermittlung der elektrischen Signale von Zeit zu Zeit oder zyklisch zu prüfen, um die ordnungsgemäße Funktionsweise sicherzustellen, sondern auch die Verhaltensweise des Prozesses bzw. der Anlage bei der Inbetriebnahme, im Austauschfall, bei der Fehlersuche oder im Störfall. Dies gilt insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen, wo Prozesse Menschen und Maschinen gefährden können.
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Bei sicherheitskritischen Prozessen, etwa beim Einsatz von beispielsweise Not-Halt-Schaltern oder Türschaltern zur Schutztürverriegelung, müssen unter anderem auch Sensoren sicherheitsgerichtet in den Prozess eingebunden und überwacht werden. Dies kann durch Eingangsschaltungen, die insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen erhöhten Anforderungen genügen beispielsweise bei regelmäßiger Prüfung der Anschlussleitung eines Sensors (Not-Halt-Schaltern oder Türschalter) auf Kurzschluss oder Leitungsbruch an den Eingängen der Eingangsschaltungen, gewährleistet werden. Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, müssen Fehler auf den Sensoranschlussleitungen rechtzeitig aufgedeckt werden. Ist eine erste Inbetriebnahme bereits erfolgt wird vorausgesetzt, dass eine Verpolung bei fest bestehender Verdrahtung nahezu ausgeschlossen werden kann. Somit sind negative Störspannung unwahrscheinlich.
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Ein Leitungsbruch hat zufolge, dass am Eingang der sicheren Eingangsschaltung eine „0“ eingelesen wird. Ein Einschalten eines Aktors, beispielsweise einer Maschine, ist in diesem sicheren Zustand nicht möglich.
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Die Signale der Not-Halt-Schaltern oder Türschalter zur Schutztürverriegelung können als Sensorsignale oder allgemeiner als Eingangssignale aufgenommen werden. Das Eingangssignal kann sowohl in digitaler Form („1“ oder „0“), welches durch beispielsweise einer angelegten Spannung 24V = „1“, 0V = „0“) repräsentiert wird, in dem ab einer vorbestimmten Spannungsschwelle eine digitale „1“ oder unterhalb einer vorbestimmten Spannungsschwelle eine digitale „0“ weitergegeben wird, vorliegen. Dieser digitale Wert kann zur weiteren Auswertung an einen Mikrocontroller (µC) beispielsweise in einer Steuerung übergeben werden. Werden sicherheitsrelevante Prozesse gesteuert, müssen sicherheitstechnische Voraussetzungen mitberücksichtigt werden. Daher sind spezielle Sicherheitsanforderungen an Hard- und Software zu erfüllen.
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Um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, nutzt man neben einer Sicherheitssteuerung zur Verarbeitung der Eingangssignale sichere digitale Eingangsmodule zur Aufnahme der Eingangssignale. Im Gegensatz zu den nicht sicheren digitalen Eingangsmodulen können die sicheren digitalen Eingangsmodule sichere digitale Eingangsschaltungen aufweisen. Die sicheren digitalen Eingangsschaltung weisen beispielsweise Taktausgänge auf, die zur Überprüfung der Anschlussleitungen von Sensoren, insbesondere zum Aufdecken möglicher Störspannungen, eingerichtet sind. Die Taktsignale werden bevorzugt von der sicheren digitalen Eingangsschaltung selbst erzeugt und von den Eingängen der sicheren digitalen Eingangsschaltung während einer Testphase zurückgelesen und bewertet.
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Die 1 zeigt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Automatisierungssystem (1) mit einer übergeordneten Steuerung (10) und einer dezentralen Vorrichtung (20). Die übergeordnete Steuerung (1) ist mit einer Anschlussstelle (11) über einen Feldbus (15) mit der dezentralen Vorrichtung (20) verbunden. Die dezentrale Vorrichtung (20) besteht aus einem Feldbuskopf (30) und mindestens einem sicheren digitalen Eingangsmodul (40). Das sichere digitale Eingangsmodul (40) ist vorzugsweise mechanisch mit dem Feldbuskopf (30) verbunden. Die elektrische Versorgung des sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) mit Energie kann dabei vom Feldbuskopf (30) zur Verfügung gestellt werden. Der Datentransfer vom Feldbuskopf (30) zum sicheren digitalen Eingangsmodul (40) und umgekehrt vom sicheren digitalen Eingangsmodul (40) zum Feldbuskopf (30) wird über einen Subbus (25) geregelt, der vorzugsweise vom Feldbuskopf (30) gesteuert wird. Die ausgetauschten Daten können als Prozessdatum (Prozessdaten) bezeichnet werden.
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Das sichere digitale Eingangsmodul (40) besitzt beispielsweise eine sichere digitale Eingangsschaltung (48) mit Möglichkeiten zum Anschließen von Sensoren an den Taktausgängen (41a, 41b) und an den digitalen Eingängen (42a, 42b). Zur Programmierung oder zur Konfiguration des Automatisierungssystems (1) oder der dezentralen Einrichtung (20) kann ein Bediencomputer (12) eingerichtet sein. Der Bediencomputer (12) ist mit der übergeordneten Steuerung (10) oder mit der dezentralen Vorrichtung (20) über eine Service-Schnittstelle (23), die beispielsweise als eine USB-Schnittstelle ausgebildet ist, verbunden.
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In der 2a ist ein sicheres digitales Eingangsmodul (40) aus dem Stand der Technik mit einer sicheren digitalen Eingangsschaltung (48) dargestellt. Das sichere digitale Eingangsmodul (40) besitzt eine Datenschnittstelle (43) zum Übertragen von Prozessdaten auf einem Subbus (25). Die zu übertragenen Daten können Eingangs-Prozessdaten, Ausgangs-Prozessdaten oder Steuerwerte zur Parametrierung des sicheren digitalen Eingangsmoduls sein, wie beispielsweise Filterdaten, Filterzeiten, Verstärkungsfaktoren (Offset und Gain), Diagnosedaten Spannungsschwellen usw..
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Die Taktausgänge (41a, 41b) der sicheren digitalen Eingangsschaltung sind eingerichtet zum Anschluss von Sensoren, insbesondere eines Not-Aus-Schalter (50, 51), wobei die Eingänge (42a, 42b) dazu eingerichtet sind, dass an den Taktausgängen (41a, 41b) ausgegebene Taktsignal (T) einzulesen. Der Taktgenerator (44) kann dabei vorzugsweise vom µP (45) gesteuert werden. Am Taktgeneratorausgang (47) sind zwei Signalleitungen (S1, S2) angeschlossen, die mit jeweils einem Taktausgang (41a, 41b) direkt verbunden sind. Die Auswertung, der über die Eingänge (42a, 42b) eingelesenen Eingangssignale (11, I2) kann ebenfalls durch den µP (45) realisiert werden. Dieses hat den Vorteil, dass eine schnelle Analyse der Eingangssignale (11, I2) gewährleistet werden kann.
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Die Not-Aus-Schalter (50, 51) sind in der 2a in geöffneter Schalterstellung dargestellt. In diesem Fall liegt möglicherweise ein sicherheitsrelevanter Vorfall vor, beispielsweise ist eine Schutztür geöffnet und es können keine Taktsignale (T) an den Eingängen (42a, 42b) gemessen werden. In diesem Fall muss die Automatisierungsanlage (1) oder der relevante Abschnitt der Automatisierungsanlage (1) in den sicheren Zustand gebracht und vor wieder hochfahren gesichert werden. Eine Störspannung (60) an den Taktleitungen kann nicht detektiert werden. Eine Störspannung an den Eingängen kann jedoch detektiert werden.
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In der 2b sind die Not-Aus-Schalter (50, 51) in geschlossener Schalterstellung dargestellt. Liegt an den sicheren digitalen Eingängen (42a, 42b) ein Signal (S1, S2) vor prüft der µP, ob dieses Signal mit der Ansteuerung des Taktgenerators (44) und dem daraus resultierenden Taktsignal korreliert ist. Bei Feststellung einer Abweichung muss die Automatisierungsanlage in den sicheren Zustand überführt werden und vor dem wieder hochfahren gesichert werden.
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Der in den 2a und 2b aufgezeigte Stand der Technik eines sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) mit einer sicheren digitalen Eingangsschaltung (48) hat den Nachteil, dass durch die Zusammenschaltung der Signalleitungen S1 und S2 an dem Taktgeneratorausgang (47), eine Störspannung (60) auf nur einer der von den Taktausgängen (41a, 41b) zum Sensor oder auf den vom Sensor zu den Eingängen (42a, 42b) führenden Leitungen an beiden Eingängen (42a, 42b) detektiert werden. Eine Analyse, an welchem der Leitungen eine Störspannung anliegt, wird nicht aufgelöst.
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Die 3a und 3b zeigen ein sicheres digitales Eingangsmodul (40) mit einer sicheren digitalen Eingangsschaltung in der eine granulare Auflösung, der mit einer Störspannung (60) beaufschlagten Leitung möglich ist. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen Dioden (D1, D2) in den Signalleitungen (S1, S2) einzusetzen, die verhindern, dass eine Störspannung auf die jeweils andere Signalleitung über den Taktgeneratorausgang (47) rückwirkt. Die Dioden (D1, D2) sind derart in den Signalleitungen geschaltet, dass das Taktsignal (46) die Dioden (D1, D2) in Durchlassrichtung passiert und von außen anliegende positive Störspannungen (60) sperrt. Somit ist eine Rückwirkung einer Störspannung (60) auf die jeweils andere am Taktgeneratorausgang (47) angeschlossene Signalleitung (S1, S2) nicht mehr möglich. Eine Analyse, an welchen der Leitungen eine Störspannung anliegt ist nun granular auflösbar.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen sicheren digitalen Eingangsmoduls (40) ist, dass bei der Verwendung von Suppressordioden (D1, D2) der Taktgeneratorausgang (47) und weitere elektronischen Bauteile vor zu hohen Störspannungen an den Taktausgängen (41a, 41b) geschützt werden. Dies kann beispielsweise bei unbeabsichtigten Spannungspulsen der Fall ein.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die sichere digitale Eingangsschaltung beispielsweise in einer sicheren speicherprogrammierbaren Steuerung (F-SPS) integriert. Die F-SPS kann neben der sicheren digitale Eingangsschaltung auch sichere Ausgangsschaltungen mit entsprechenden Ausgängen zum Anschluss von Aktoren aufweisen. Im Fall von Störspannungen an den Eingängen der sicheren digitalen Eingangsschaltung kann die F-SPS die Ausgänge in einen sicheren Zustand schalten.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die sichere digitale Eingangsschaltung beispielsweise in einen Frequenzumrichter integriert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Antriebe sicherheitsgerichtet aufgrund von Störspannungen an den Eingängen der sicheren digitalen Eingangsschaltung anliegen und abgeschaltet werden müssen.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 1
- Automatisierungssystem
- 10
- Übergeordnete Steuerung
- 11
- Anschlussschnittstelle
- 12
- Bediencomputer mit Anzeigeeinrichtung
- 15
- Feldbus
- 20
- Dezentrale Vorrichtung
- 21
- Feldbusanschluss
- 22
- Subbusanschluss
- 23
- Service-Schnittstelle
- 25
- Subbus
- 30
- Feldbuskopf
- 40
- Sicheres digitales Eingangsmodul
- 41a, 41b
- Taktausgänge
- 42a, 42b
- Eingänge
- 43
- Datenschnittstelle
- 44
- Taktgenerator
- 45
- µC (Mikrocontroller)
- 46
- Taktsignal
- 47
- Taktgeneratorausgang
- 48
- Sichere digitale Eingangsschaltung
- 50, 51
- Sensor, insbesondere Not-Aus-Schalter
- 60,61
- Störspannung
- D1, D2
- Dioden
- 11, 12
- Eingangssignale
- S1, S2
- Signalleitungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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