DE2318072B2

DE2318072B2 - System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen

Info

Publication number: DE2318072B2
Application number: DE19732318072
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Beutel; Wolfgang Ing.(Grad.) Hinz; Hans-Juergen Ing.(Grad.) 6051 Dudenhofen Stoehr
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2318072A1; DE2318072C3

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen, welche Sicherheitskreise mit Zeitgliedern verschiedener, auch entgegengesetzter Kriterien enthalten.
Derartige Systeme sind allgemein bekannt
In sicherheitstechnischen Anlagen gibt es Sicherheitskreise mit Zeitgliedern, die beim Vorliegen verschiedener Kriterien ansprechen müssen, wobei das Kriterium einmal darin bestehen kann, daß die Ansprechzeit nur zu kleineren Zeiten hin abweichen darf, in einem anderen Kreis dagegen nur zu größer werdenden Zeiten abweichen darf. Außerdem kommt hinzu, daß eine sehr

to große Sicherheit gegeben sein muß. Bei der Ausführung solcher sicherheitstechnischer Anlagen ist zur Prüfung der technische Überwachungsverein (TÜV) hinzuzuziehen. Wird die Überwachung und Fehlermeldung in verschiedenen Anlagen verschieden ausgeführt, so muß

die Prüfung durch den technischen Überwachungsverein jedesmal im vollen Umfange neu erfolgen. Das führt zu einem großen Zeitaufwand.

Die Aufgabe besteht daher darin, ein System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnisehen Anlagen zu entwickeln, das je nach den Erfordernissen beliebig kombinierbar ist, obwohl die Sicherheitskreise, welche auch Zeitglieder mit entgegengesetzten Kriterien enthalten können, jeweils die gleichen Bausteine besitzen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens ein Sicherheitskreis mit einem Zeitglied zur Fehlerüberwachung gegen Zeitverlängerung, mindestens ein Sicherheitskreis mit einem ZeitgUed zur Fehlerüberwachung gegen Zeitverkürzung und mindestens eine fehlersichere Ansteuerung von Antrieben mit Sicherheitsfunktion miteinander wahlweise verbunden sind.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert.

In dem Ausführungsbeispiel wird die Steuerung eines Brennstoff-Magnet-Schnellschluß-Ventils betrachtet Dabei ist ein Sicherheitskreis, bei dem die Zündsicherheitszeit bei der Brennsteuerung zu berücksichtigen ist, mit einem Sicherheitskreis, bei dem die Belüftungszeit bei der Brennersteuerung zu berücksichtigen ist, mit einer Valenzüberwachung und einer Antivalenzüberwachung und außerdem mit einer Ansteuerung eines Brennstoff-Magnet-Schnellschluß-Ventils verbunden. In anderen sicherheitstechnischen Anlagen können die Zuordnungen anders sein. Es ist auch möglich, daß der eine oder der andere Sicherheitskreis nicht vorhanden ist.

In F i g. 1 ist der Sicherheitskreis dargestellt, der bei der Brennersteuerung mit dem Kriterium der Zünd-Sicherheitszeit verwendet wird. In diesem Falle darf die Zeit den eingestellten Wert nicht überschreiten. Deshalb ist ein zweikanaliger Aufbau mit gegenseitiger Überwachung zweier Zeitglieder gewählt. Die Ansteuerung erfolgt zweipolig. Über eine Leitung 1 werden bestimmte Kriterien auf Oder-Glieder 2 und 3 gegeben. Von diesen werden Zeitglieder 4 und 5 angesteuert. Daraufhin beginnt die eingestellte Zeit abzulaufen. Solange beide Zeitglieder noch nicht abgelaufen sind, sind zwei Und-Glieder 6 und 7 angesteuert und Befehle werden über Leitungen 8 und 9 ausgegeben. Ist die eingestellte Zeit abgelaufen, so wird die Ansteuerung weggenommen. Wird die Differenz zwischen den beiden Zeitgliedern 4 und 5 zu groß, so spricht eine Valenzüberwachung an, auf welche die Signale Zeit 1 und Zeit 2 gegeben werden. Besteht Valenz, so wird ein 0-Signal ausgegeben. Ist dagegen Antivalenz registriert, so wird ein L-Signal abgegeben und damit die Meldung »Gleichlaufstörung« bewirkt.

Eine Überprüfung kann mit den Eingängen Test 1 und Test 2 der Oder-Glieder 2 und 3 vorgenommen werden. Ist z. B. der Eingang Test 1 angesteuert, so spricht nach Ablauf der eingestellten Zeit die Überwachung an. Die Ausgänge der Und-Glieder 6 und 7 werden geprüft, indem die Eingänge Test 1 und Test 2 L-Signal erhalten und eines der Oder-Glieder gezogen wird. In diesem Falle wurden der Valenzüberwachuiig die Signale der Und-Glieder 6,7 in Form der Signale Zeit 3 und Zeit 4 zugeleitet

In Fig.2 ist ein Sicherheitskreis dargestellt, in welchem die Zeit einen eingestellten Wert nicht unterschreiten darf, wie es bei der Belüftungszeit bei Brennersteuerungen der Fall ist Der Zeitkreis ist zweikanalig aufgebaut, wobei zwei Zeitglieder sich gegenseitig Überwachen. Auf einer Leitung 10 erfolgt die Ansteuerung der beiden Zeitglieder 11 und 12. Die Kriterien sind für beide die gleichen. Daraufhin beginnt die eingestellte Zeit abzulaufen. Solange beide Zeitglieder noch nicht abgelaufen sind, sind zwei Und-Glieder 13 und 14 nicht angesteuert Die Befehle an die Kesselbelüftung können während dieser Zeit ausgeführt werden. Ist die eingestellte Zeit der Zeitglieder 11 und 12 abgelaufen, werden die Und-Glieder 13 und 14 angesteuert und das Programm wird über Ausgänge 15, 16 weitergeschaltet; die Ansteuerung fällt dann weg.

Wird die Differenz zwischen den beiden Zeitgliedern 11 und 12 zu groß, so spricht die Valenzüberwachung an. Zu diesem Zweck werden die Signale Zeit 5 und Zeit 6 hinter den Zeitgliedern 11 und 12 und die Signale Zeit 7 und Zeit 8 hinter den Und-Gliedern 13 und 14 zur Valenzüberwachung gegeben. Solange zwischen Zeit 5 und Zeit 6 sowie Zeit 7 und Zeit 8 Valenz besteht, wird von der Valenzüberwachung O-Signal ausgegeben. Hat aber z. B. Zeit 5 L-Signal und Zeit 6 O-Signal, so wird von der Valenzüberwachung L-Signal ausgegeben, d. h. es wird die Meldung »Gleichlauf störung« bewirkt

Die Funktion der Überwachung kann auch in diesem Falle geprüft werden. Zu diesem Zweck werden die Zeitglieder 11 und 12 angesteuert, und ein Zeitglied wird gezogen. Nach Ablauf der eingestellten Zeit des zweiten Zeitgliedes muß dann die Überwachung ansprechen. Ebenso werden die beiden Und-Glieder 13 und 14 geprüft Die Zeitglieder und das dazugehörige Und-Glied müßten sich daher auf verschiedenen Karten befinden.

In F i g. 3 ist ein Sicherheitskreis dargestellt, in dem eine fehlersichere Ansteuerung eines Antriebes mit Sicherheitsfunktion erfolgt, wie es für das Brennstoff-Magnet-Schnellschluß-Ventil in Brennersteuerungen erforderlich ist Der aktive Teil dieses Sicherheitskreises ist zweikanalig ausgeführt Jeder Kanal reicht von den Eingangskriterien Ai, Ai, AF bis zur Ansteuerung von Koppelrelais. Jedes Koppelrelais 17,18 wird von beiden Kanälen angesteuert, d.h. beide Kanäle müssen einwandfrei arbeiten, damit die Koppelrelais durchschalten können. In jedem Kanal befindet sich ein Und-GIied 19 bzw. 20, auf welches die Eingangskriterien gegeben werden. Von diesen gelangen Signale über Oder-Glieder 21,22 zu Und-Gliedern 23,24. Auf diese Und-Glieder 23, 24 werden übei' weitere Und-Glieder 34, 35 Sicherheitskriterien F\ und F₂ geleitet Die Ausgänge der Und-Glieder 23 und 24 sind in beiden Kanälen mit weiteren Und-Gliedern 25, 26 verbunden, welche einen negierten Eingang haben und denen Verstärker mit einem negierten Ausgang nachgeschaltet sind. Die Ausgänge der Und-Glieder 25,26 sind mit den Koppelrelais 17, 18 verbunden. Auf die negierten Eingänge der Und-Glieder 25, 26 werden Sperrsignale Spi, Sp₂ gegeben, welche von einem Oder-Glied 27 kommen, auf welches die Sicherheitskriterien in antivalenter Form geführt sind. Von den Koppelrelais 17 und 18 werden Kontakte d\ und di des Brennstoff-Magnet-Schnellschluß-Ventils 28 angesteuert Dabei werden der Kontakt d\ vom Koppelrelais 17 und der Kontakt <h vom Koppelrelais 18 angesteuert. Jedes Koppelrelais wird also über beide Kanäle angesteuert, und zur Ansteuerung des Brennstoff-Magnet-Schnellschluß-Ventils werden beide Koppelrelais benötigt Beide Kanäle müssen also einwandfrei arbeiten, damit die Koppelrelais durchschalten können. Eine weitere Sicherheit besteht darin, daß die antivalenten Signale der Sicherheitskriterien auf die Sperreingänge der Und-Glieder 25, 26 gegeben werden. Dadurch wird erreicht, daß ein Fehler in einem Kanal nicht zu unbeabsichtigten Schalthandlungen führt

Außerdem werden Sicherheitskriterien SICHi und SICH 2 auf die Valenzüberwachung gegeben. Eine weitere Überwachung besteht darin, daß von einer Mittelanzapfung der Koppelrelais 17 und 18 Signale AZU1 und AZU2 über eine Antivalenzüberwachung geführt werden. Stellt entweder die Valenzüberwachung oder die Antivalenzüberwachung einen Fehler fest, so wird er sofort gemeldet.

In F i g. 4 ist die Valenzüberwachung 29 dargestellt, auf welche die vorerwähnten Signale Zeit 1 bis Zeit 8 sowie SICHi und SICH 2 gegeben werden. Am Ausgang der Valenzüberwachung befindet sich noch ein Zeitglied 30, das kleinere Laufzeitschwankungen der Zeitglieder überbrücken soll.

In F i g. 5 ist die Antivalenzüberwachung 31 dargestellt, auf welche die Signale AZU1 und AZU2 geführt sind. Eine Prüfung der Funktion der Antivalenzüberwachung kann mit einer Taste 32 erfolgen. Außerdem kann mit Hilfe einer weiteren Taste 33 eine Quittierung der Antivalenz ausgelöst werden.

Der Vorteil dieses Systems besteht darin, daß die Sicherheitskreise in vielen sicherheitstechnischen Anlagen in verschiedenen Kombinationen verwendet werden können. Eine zeitaufwendige Überprüfung dieser Anlagen durch den technischen Überwachungsverein kann dann entfallen, da dem technischen Überwachungsverein die Sicherheitskreise bekannt sind, wenn er sie einmal überprüft hat

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen, welche Sicherheitskreise mit Zeitgliedern verschiedener, auch entgegengesetzter Kriterien enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sicherheitskreis (1 bis 9) mit einem Zeitglied (4, S) zur Fehlerüberwachung gegen Zeitverlängerung, mindestens ein Sicherheitskreis (10 bis 16) mit einem Zeitglied (11, 12) zur Fehlerüberwachung gegen Zeitverkürzung und mindestens ein Sicherheitskreis (17 bis 27, 34, 35) zur fehlersicheren Ansteuerung von Antrieben mit Sicherheitsfunktion miteinander wahlweise verbunden sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitskreis (1 bis 9) mit Fehlerüberwachung gegen Zeitverlängerung aus zwei Kanälen besteht, von denen jeder ein ODER-Glied (2, 3), ein Zeit-Glied (4, 5) sowie ein UND-Glied (6, 7) enthält, das von den negierten Ausgängen des Zeitgliedes (4, 5) und des ODER-Gliedes (2,3) sowie von dem negierten Ausgang des Zeitgliedes (4, 5) des jeweils anderen Kanals beaufschlagt wird, und daß die Signale der negierten Ausgänge der beiden Zeitglieder (4, 5) sowie die Ausgänge der beiden UND-Glieder (6,7) auf Valenz überwacht sind.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitskreis (10 bis 16) mit Fehlerüberwachung gegen Zeitverkürzung aus zwei Kanälen besteht, von denen jeder ein Zeitglied (11, 12) sowie ein UND-Glied (13, 14) enthält, das von den Ausgängen der Zeitglieder (11, 12) beider Kanäle beaufschlagt wird, und daß die Ausgänge der Zeitglieder (U, 12) und die Ausgänge der UND-Glieder (13,14) auf Valenz überwacht sind.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitskreis (17 bis 27, 34, 35) zur fehlersicheren Ansteuerung eines Antriebs mit Sicherheitsfunktion aus zwei Kanälen besteht, von denen jeder ein UND-Glied (19,20), auf welches die Eingangskriterien (A\, Ai, AF) gegeben werden, ein ODER-Glied (21, 22), ein weiteres UND-Glied (23, 24), auf welches außerdem Sicherheitskriterien (Fi, F₂) geführt sind, ein weiteres UND-Glied (25,26) mit einem negierten Eingang und einem nachgeschalteten Verstärker mit einem negierten Ausgang sowie ein Koppelrelais (17, 18) enthalten, daß das antivalente Signal der Sicherheitskriterien über ein ODER-Glied (27) als Sperrsignal (Spi, Sp₂) den negierten Eingängen der UND-Glieder (25, 26) zugeführt ist, daß die Koppelrelais (17, 18) miteinander derart verknüpft sind, daß das eine Koppelrelais (17) auf einen Kontakt (d\) des Antriebs und das andere Koppelrelais (18) auf einen anderen Kontakt (<&) dieses Antriebs wirken, und daß die Funktion der Koppelrelais (17, 18) auf Antivalenz und die Sicherheitskriterien auf Valenz überwacht sind.