DE2318072C3

DE2318072C3 - System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen

Info

Publication number: DE2318072C3
Application number: DE19732318072
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing.(Grad.) Hinz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE2318072B2; DE2318072A1

Description

und Zeit 2 gegeben werden. Besteht Valenz, so wird ein O-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 voi genommen werden. Ist z. B. nur 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 ein L-Signal erhalten und eines der UND-Glieder 6 oder 7 gezogen wird. Dann müßte, wenn die Überwachung intakt ist, nach Ablauf der eingestellten Zeit die Meldung »Gleichlaufstörung« ausgegeben werden.

In Fig. 2 ist der zweite Sicherheitskreis 10 bis 16 dargestellt, in welchem die Zeit einen eingestellten Wert nicht unterschreiten darf, wie es bei der Belüftungszeit bei Breniiersteuerungen der Fall ist. Der Zeitkreis ist zweikanalig aufgebaut, wobei zwei ansprechverzögerte Zeitglieder sich gegenseitig überwachen. Auf einer Leitung 10 erfolgt die Ansteuerung der beiden ansprechverzögerten 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 ν eg.

Wird die Differenz zwischen den beiden Zeitgliedern 11 und 12 zu groß, so spricht die Valenzüberwachung an. Zu diesem¹ 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 »Gleichlaufstörung« 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 Fig.3 ist der dritte ein Sicherheitskreis 17 bis 27, 34,35 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 A], A2, 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-Glied 19 bzw. 20, auf welches die Eingangskriterien gegeben werden. Von diesen UND-Gliedern 19 bzw. 20 gelangen Signale über Oder-Gliede~ 2ΐ, 22 zu Freigabe-Und-Güedern 23, 24. Auf diese Und-Glieder 23, 24 werden über weitere Und-Glieder 34, 35 Sicherheitskriterien F\ und F₂ geleitet Die Ausgänge der Und-Glieder 23 und 24 sind in beiden Kanälen mit weiteren Ausgangs-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 Sp*, 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 mit der Betätigungsspu-Ie 28 des Brennstoff-Magnet-Schnellschlußventils in Reihe liegende Kontakte d\ und c£> angesteuert Dabei werden der Kontakt d\ vom Koppelrelais 17 und der Kontakt c/2 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 SICH2 auf die Valenzüberwachung gegeben. Eine weitere Überwachung besteht darin, daß von einer Mittelanzapfung der Koppelrelais 17 und 18 Signale AZUi und AZU2 über eine Antivalenzüberwachung geführt werden. Stellt entweder die Valenzüberwachung oder die Antivalenzüberwachung einen Fehler fest, so wird er sofort gemeldet.

In Fig.4 ist die Valenzüberwachung 29 dargestellt, auf welche die vorerwähnten Signale Zeit 1 bis Zeit 8 sowie SICHi und SICH2 gegeben werden. Am Ausgang der Valenzüberwachung befindet sich noch ein Zeitglied 30, das kleinere Laufzeitschwankungen der Zeitglieder 4, 5, 11, 12 überbrücken soll.

In Fig. 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 der verwendeten Sicherheitskreise 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

Patentanspruch:

System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen, welches zweikanalig aufgebaute Sicherheitskreise mit Zeitgliedern sowie mit UND- und ODER-Gliedern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster Sicherheitskreis (1 bis 9) zur Fehlerüberwachung gegen Zeitüberschreitung, bei dem jeder Kanal ein ODER-Glied (2,3) enthält, dessen erstem Eingang ein zu überwachendes, für beide ODER-Glieder (2,3) gleiches Eingangssignal zugeführt wird und dessen zweitem Eingang Testsignale zuführbar sind und dessen Ausgangssignal auf ein ansprechverzögertes Zeitglied (4,5) sowie ein UND-Glied (6, 7) gegeben wird, das außerdem von dem negierten Ausgang des Zeitgliedes (4, 5) des eigenen Kanals sowie von dem negierten Ausgang des Zeitgliedes (4, 5) des jeweils anderen Kanals beaufschlagt wird, und bei dem die Signale der negierten Ausgänge der beiden Zeitglieder (4,5) sowie die Befehlssignale an den Ausgängen (8,9) der beiden UND-Glieder (6, 7) auf Valenz überwacht sind, und mindestens ein zweiter Sicherheitskreis (10 bis 16) zur Fehlerfiberwachung gegen Zeitunterschreitung dessen zwei Kanälen ein zu überwachendes für beide Kanäle gleiches Eingangssignal zugeführt wird und bei dem jeder Kanal ein ansprechverzögertes Zeitglied (11, 12) sowie ein UND-Glied (13, 14) enthält, das von den Ausgängen der Zeitglieder (11, 12) beider Kanäle beaufschlagt wird, und bei dem die Ausgangssignale der Zeitglieder (11, 12) und die Befehlssignale an den Ausgängen (15, 16) der UND-Glieder (13, 14) auf Valenz überwacht sind, wahlweise mit mindestens einem dritten Sicherheitskreis (17 bis 27, 34, 35) zur fehlersicheren Ansteuerung eines Antriebs mit Sicherheitsfunktion verbunden sind, bei dem jeder Kanal ein UND-Glied (19, 20) enthält, dem die Ausgangssignale (8, 9 bzw. 15, 16) des vorgeschalteten ersten bzw. zweiten Sicherheitskreises (1 bis 9 bzw. 10 bis 16) als Eingangssignale (Au A₂, AF) zugeführt werden und dessen Ausgangssignal auf ein Freigabe-UND-Glied (23, 24) gegeben wird, auf welches außerdem Eingabesignale (Fu F2) mit anlagenbedingter Sicherheitsfunktion als Sicherheitskriterien geführt sind, und bei dem das Ausgangssignal des Freigabe-UND-Gliedes (23, 24) einem Ausgangs-UND-Glied (25, 26) zugeführt ist, auf dessen negierten Eingang das Ausgangssignal eines von den antivalenten Signalen der Eingabesignale (Fu F2) mit anlagenbedingter Sicherheitsfunktion beaufschlagten ODER-Gliedes (27) als Sperrsignal (Spu Sp₂) gegeben wird und dem ein Verstärker nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal einem Koppelrelais (17, 18) des zugehörigen Kanals sowie über einen negierten Ausgang einem Koppelrelais (18, 17) des anderen Kanals zugeleitet wird, und bei dem jedes Koppelrelais (17,18) den Antrieb über einen eigenen, mit dem Kontakt des anderen Koppelrelais und der Betätigungsspule (28) des Antriebs in Reihe liegenden Kontakt (du d₂) angesteuert, und bei dem die Koppelrelais (17, 18) auf Antivalenz und die Eingabesignale (Fu F₂) mit anlagenbedingter Sicherheitsfunktion auf Valenz überwacht sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Derartige Systeme sind allgemein bekannt.

In sicherheitstechnischen Anlagen gibt es Sicherfieitskreise 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 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.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein System zur Überwachung und Fehlermeldung in sicherheitstechnischen Anlagen mit fehlersicherer Befehlsausgabe zu entwickeln, das unterschiedliche Sicherheitskreise umfaßt, die je nach den Erfordernissen kombinierbar sind, wobei jeweils die Sicherheitskreise einer bestimmten Art trotz ggf. unterschiedlicher technologischer Funktionen, die sie in den verschiedenen Anlagen zu übernehmen haben, mit den gleichen Bausteinen aufgebaut sein können und den gleichen Schaltungsaufbau haben.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nur in der Gesamtheit der im Patentanspruch angegebenen Merkmale gesehen.

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 sind ein Sicherheitskreis, bei dem die ZündsicherheitszeU bei der Brennersteuerung zu berücksichtigen ist, und ein 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.

In F i g. 1 ist der erste Sicherheitskreis 1 bis 9 dargestellt, der bei der Brennersteuerung mit dem Kriterium der Zündsicherheitszeit verwendet wird. In diesem Falle darf die Zeit den eingestellten Wert nicht überschreiten. Deshalb ist ein zweikanaliger Aufbau mit gegenseitiger Überwachung zweier ansprechverzögerter Zeitglieder gewählt. Die Ansteuerung erfolgt zweipolig. Über eine Leitung 1 werden bestimmte Kriterien auf Oder-Glieder 2 und 3 gegeben. Von diesen werden ansprechverzögerte 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, die Befehle über Leitungen 8 und 9 ausgeben. Ist die eingestellte Zeit abgelaufen, so wird die Ansteuerung weggenommen. Wird die Differenz zwischen den Ausgangssignalen Zeit 1 und Zeit 2 der beiden Zeitglieder 4 und 5 zu groß, so spricht eine Valenzüberwachung an, auf welche die Signale Zeit 1