DE2403058A1

DE2403058A1 - Anwesenheitspruef- und selbstpruefkontrollsystem

Info

Publication number: DE2403058A1
Application number: DE2403058A
Authority: DE
Inventors: Frederick J T Dow; Dudley B Hartung
Original assignee: Xenex Corp
Current assignee: Xenex Corp
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1974-08-01
Also published as: CA1005873A; FR2215629B1; CH588127A5; FR2215629A1; US3886413A; GB1461441A

Description

DipL-lng. K-J. üppert 21. Januar 1974

Patentanwälte j-j_a ^ /^

506 Refrath bei Köln
Frankenforster Straße 137

Xenex Corporation
Woburn, Massachusetts, USA

¹¹ Anwesenheitsprüf- und Selbstprüfkontroll-

system "

Die Erfindung betrifft eine auf einen Zustand ansprechende Vorrichtung wie ein Anwesenheitsprüfsystem und insbesondere eine Anordnung, die Gewähr dafür bietet, daß die Vorrichtung nicht ordnungsgemäß zu arbeiten scheint, wenn tatsächlich ein Funktionsfehler darin auftritt.

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Bei bestimmten Arten von auf einen Zustand ansprechenden Systemen, beispielsweise bei jenen, die zum Feststellen der Anwesenheit von Gegenständen eingerichtet sind, ist eine Betriebssicherheit von großer Bedeutung. In der Praxis läßt sich eine absolute Zuverlässigkeit jedoch nicht erreichen, und deshalb ist es wichtig, Mittel zu schaffen, die auf einen Funktionsfehler ansprechen, um eine geeignete Warnung oder eine Unterbrechung des Systembetriebs zu bewirken. Es ist besonders wünschenswert, für eine Warnung oder eine Unterbrechung zu sorgen, wenn der Funktionsfehler von einer solchen Art ist, daß falsche auf den Zustand ansprechende Signale entstehen oder daß das System keine auf einen Zustand ansprechende Signale erzeugt, während es scheint, als ob das System ordnungsgemäß arbeitet. Ein besonderes Beispiel für eine solche Notwendigkeit ist bei den Anwesenheitsprüfsystemen, die zur Verwendung in Verbindung mit Maschinen eingerichtet sind, um eine Warnung oder eine Unterbrechung des Maschenbetriebs zu erbringen, wenn eine gefährliche Betriebsbedingung herrscht. Eine typische Anwendung liegt in industiellen Maschinen wie Stanzpressen, bei denen der Maschinenbetrieb unterbrochen wird, wenn die Hand der Bedienungsperson oder ein anderer Gegenstand in den Bereich der Maschine gelangt, wo eine Verletzung hervorgerufen werden kann. Solche Anwesenheitsprüfsysteme sind bereits entwickelt worden, die eine gewisse überwachende Kontrolle über die Maschine in Erwiderung auf eine Änderung von Gegenständen ausüben, die in der geschützten Zone

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vorhanden sind, deshalb entweder ein Eindringen oder das Entfernen eines Gegenstandes.

Bei bekannten auf einen Zustand ansprechendaiSystemen ist es gang und gäbe, irgendeine Form einer Ausfallsicherung vorzusehen, ferner auch irgendeine Form der Feststellung eines Funktionsfehlers oder der Selbstprüfung durch das System selbst. Was die Selbstprüfung anbelangt, hat der Stand der Technik kein System verfügbar gemacht, das sicherstellt, daß die Zustandsprüfung zu allen Zeiten während des Betriebes zuverlässig ist oder alternativ eine Warnung oder eine Unterbrechung zu allen Zeiten bewirkt, wenn ein Funktionsfehler vorhanden ist, der zu einem falschen Ansprechen führt.

Erfindungsgemäß ist ein auf ein Zustand ansprechendes System mit selbstprüfenden Mitteln versehen, die in der Lage sind sicherzustellen, daß kein falscher auf einen Zustand ansprechender Betrieb auftritt. Allgemein wird das durch eine Prüffunktion des Betriebs vor jeder auf einen Zustand ansprechenden Betriebsfunktion erbracht, um einen zuverlässigen Betrieb sicherzustellen, ehe die auf den Zustand ansprechende Funktion weitergehen kann. Gemäß der Erfindung kann das System ferner zum Feststellen von mehreren Zuständen eingerichtet und zur Lieferung einer ausgeprägten Erwiderung darauf eingerichtet sein, und bei einem solchen System arbeiten die selbst-

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prüfenden Mittel zur Prüfung des ordnungsgemäßen Ansprechens auf jeden der verschiedenen Zustände vor der auf den Zustand ansprechenden Betriebsfunktion. Das wird durch Mittel bewirkt, die einen Betrieb des Systems in zyklischer Weise bewirken, wobei mehrere Zeitschlitze in jedem Zyklus jeweils verschiedenen Betriebsfunktionen zugeordnet sind. Im Prinzip arbeitet das System unter der Steuerung von Zeitgabemitteln, die für einen hochfrequenten zyklischen Betrieb sorgen, wobei jeder Zyklus in eine Prüffunktion und in eine Zustandsprüf- oder Betriebsfunktion aufgeteilt ist. Die Zeitgabemittel sorgen für die Anlage simulierter Zustandssignale während der Prüffunktion, und die selbstprüfenden Mittel bestimmen, ob die Steuermittel des Systems eine Erwiderung erzeugen, die dem simulierten Signal entspricht. Wenn das der Fall ist, geht , der Betrieb zur auf den Zustand ansprechenden Funktion über; andernfalls treten die selbstprüfenden Mittel in Funktion, ^; um den Betrieb des Systems im Zwischenteil des Zyklus zu arretieren, so daß die Steuermittel nicht in der auf den Zustand ansprechenden Funktion arbeiten können, bis der Funktionsfehler entfernt worden ist. Wenn das System zum Ansprechen auf mehrere getrennte Zustände eingerichtet ist, sorgen die Zeitgabemittel für eine Vielzahl von Zeitschlitzen innerhalb des Prüffunktions-Zeitschlitzes und bewirken eine Anlagefolge von mehreren simulierten Zustandssignalen. Der Systembetrieb kann in der Zustandsprüffunktion also nicht weitergehen, bis es funktionell auf

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jeden der mehreren Zustände anspricht.

Ferner ist gemäß der Erfindung ein Sicherheitskontrollsystem für Maschinen unter Verwendung eines Anwesenheitsprüfsystems mit der vorstehend genannten Selbstprüfeigenschaft vorgesehen, um eine Unterbrechung der Maschine im Falle eines Funktionsfehlers sicherzustellen. Das wird durch Vorsehen eines digitalen Überwachungskontrollsystems für die Maschine bewirkt, das auf Signale anspricht, die durch das Anwesenheitsprüfuntersystem erzeugt werden. Das digitale Kontroilsystem weist einen Kontrollkanal und einen Selbstprüfkanal auf, die in binärer Logik ausgelegt sind und die zusammen mit einem Regler zusammenwirken, um einen Betrieb der Maschine nur dann zu gestatten, wenn ein sicherer Zustand herrscht und wenn kein Funktionsfehler im Prüfabschnitt oder im Kontrollabschnitt vorhanden ist. Um das höchste Maß an Zuverlässigkeit zu erbringen, ist das Selbstprüfsystem mit einem gewissen Konstruktionsvolumen vorgesehen und weitere der Sicherheit dienende Merkmale sind in das System eingebaut.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen-näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems,

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Fig. 2a, 2b und 2c

zusammen die Darstellung eines Diagramms des Kontrollsystems,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm und

Fig. 4 eine tabellarische Darstellung, die bestimmte Betriebsbedingungen aus Erläuterungsgründen wiedergibt.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Sicherheitsvorrichtung für Maschinen gezeigt, insbesondere eine Anwesenheitsprüfvorrichtung, die einen Maschinenbetrieb verhindert oder unterbricht, wenn ein Gegenstand, beispielsweise die Hand einer Person, in eine geschützte Zone gelangt. Wie vorstehend erörtert, ist das Prüf- und Kontrollsystem mit selbstprüfenden und ausfallsicheren Anordnungen versehen, um sicherzustellen, daß das System auch tatsächlich funktioniert, außer wenn es das Gegenteil anzeigt, und um sicherzustellen, daß irgendein Defekt selbst Kontrollmaßnahmen einleitet, um einen Maschinenbetrieb zu verhindern, oder zu unterbrechen. Der Anwesenheits- oder Eindringprüfabschnitt des Ausführungsbeispiels macht von Änderungen in der elektrischen Kapazität eines Prüfelementes Gebrauch, um das Eindringen oder Zurückziehen eines Gegenstandes aus der geschützten Zone anzu-

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zeigen. Allgemein wird, der Ausgang des Anwesenheitsprüfabschnittes an einen Kontroll- und Selbstprüflogikabschnitt angelegt, der seinerseits eine gewisse überwachende Kontrolle über die Maschine ausübt, die unter Kontrolle steht, beispielsweise dadurch, daß er sie außer Funktion setzt oder daß er das Einschalten eines Alarms bewirkt. Es versteht sich mit der weiteren Beschreibung, daß die Erfindung mit anderen Arten von Anwesenheitsprüfabschnitten verwendet werden kann, die in der Lage sind, Logiksignale zu erzeugen, die einen normalen Zustand, einen Eindring- und einen Zurückziehzustand anzeigen. Ferner versteht es sich, daß das Überwachungssystem gemäß der Erfindung auf jede gewünschte Zone angewendet werden kann, die geschützt werden soll, um die Änderungen zu überwachen, beispielsweise das Eindringen und das Zurückziehen von Gegenständen. Ferner versteht es sich, daß das Selbstprüf- und AusfallSicherungssystem gemäß der Erfindung in Verbindung mit anderen auf einen Zustand ansprechenden Prüfsystemen verwendet werden kann, die in der Lage sind, Logiksignale zu erzeugen, die zwei oder mehr

or Zustände oder Bedingungen einer verändlichen Quantität anzeigen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem System, das speziell für die Überwachung einer Werkzeugmaschine eingerichtet ist, um eine Bedienungsperson vor Verletzungen zu schützen, die entstehen würden, wenn er seine Hand oder einen anderen Teil seines Körpers an eine gefährliche Stelle an der

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Maschine bringt. Die Maschine, beispielsweise eine Presse, umfaßt einen Tisch 10 mit einer Partie am Pressenarbeitstisch (nicht dargestellt), der. zum Schutz der Bedienungsperson geschützt werden soll. .

Ein Sensorelement bzw. eine Antenne 12 sitzt im Abstand über dem Tisch 10 und ist ihm gegenüber elektrisch isoliert. Zweckmäßigerweise hat das Sensorelement die Form einer oder mehrerer Metallröhren, die sich über den Tisch 10 erstrecken, so daß zwischen ihnen eine meßbare elektrische Kapazität entsteht. Der Tisch 10 ist, wie angegeben, elektrisch geerdet, und die Antenne bzw. das Sensoielement 12 ist elektrisch über einen Koaxialleiter als ein Schenkel einer Kapazitätsbrückenschaltung 14 geschaltet. Die Brückenschaltung besteht aus zwei Bezugsspannungsteilkondensatoren 16 und 18, die in Reihe zwischen den Eingangsanschluß 20 der Brückenschaltung und Erde geschaltet sind. Die Brückenschaltung weist ferner einen Prüfspannungsteiler auf, zu dem der Kondensator 22 und die Kapazität zur Erde des SensöiSlementes 12 gehören, die elektrisch in Reihe zwischen den Eingangsanschluß 20 und Erde geschaltet sind. Ein Trimmkondensator 24 ist parallel zur Kapazität und zur Erde ^! des Sensöfelementes 12 geschaltet. Die Brücke wird durch einen Oszillator 26 mit einem Ausgang erregt, der sich in geeigneter Weise im Bereich von 100 kHz befindet und mit dem Eingangsanschluß 20 der Brückenschaltung 14 verbunden ist. In einem Ausführungsbeispiel erbringt das Sensdfelement 12 eine elektrische <

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Kapazität in der Größenordnung von einigen Picofarad in einem normalen Zustand, d.h. dann, wenn kein fremder Gegenstand, beispielsweise die Hand einer Bedienungsperson, sich in der Zone zwischen dem Element 12 und dem Tisch 10 befindet und wenn sich alle Maschinenbauteile in der richtigen Lage im Bereich des Sensorelementes 12 befinden. Das Eindringen der Hand einer Bedienungsperson in.¹ die geschützte Zone kann jedoch zu einer Änderung der Kapazität des Sensorelementes 12 zur Erde um den Bruchteil eines Picofarads oder um mehrere Picofarad bewirken, je nach.dem Maß des Eindringens und der Empfindlichkeit der betreffenden Anlage. Die Kondensatoren 22 und 26 der Brückenschaltung haben einen im wesentlichen gleichen Wert, zweckmäßigerweise in der Größenordnung von einigen 100 Picofarad. Der Kondensator 18 ist so gewählt, daß er etwa dem kapazitativen Wert der Kapazität des Sensorelementes 12 zur Erde und dem im Nebenschluß liegenden Trimmkondensator 24 entspricht. Die Brücke kann entsprechend durch Einstellung des Kondensators 24 ausgeglichen werden.

Wenn die geschützte Zone sich im normalen bzw. sicheren Zustand befindet, erfolgt eine Ausgleichung der Brückenschaltung 14 durch die Einstellung des Trimmkondensators 24. Der Ausgang der Brückenschaltung von den Spannungsteileranschlüssen 28 und 30 wird an einen Differentialverstärker 32 angelegt. Beim normalen Zustand der geschützten Zone ist, die' Brücke ausgeglichen, und die

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Ausgangsspannung ist Null. Unter den Bedingungen einer Eindringung, d.h. des Einführens eines Gegenstandes in die geschützte Zone ist die Brückenschaltung nicht ausgeglichen, und die an den Differentialverstärker 32 angelegte Ausgangsspannung gelangt außer Phase in bezug auf die Bezugsphase des Oszillators, und wenn ein Gegenstand, der normalerweise innerhalb der geschützten Zone liegt, aus ihr herausgenommen wird, ist die Brücke im entgegengesetzten Sinne nicht ausgeglichen, und die Ausgangsspannung nimmt eine andere Phase in bezug auf die Bezugsphase des Oszillators an. Der Ausgang des Differentialverstärkers 32 wird an einen Eingang eines Demodulators 34 angelegt, der den Ausgang des Oszillators 26 als seinen Bezugseingang erhält. Der Demodulator 34 erzeugt eine Ausgangsgleichstromspannung mit positiver Polarität, wenn der Eingang vom Differentialverstärker 32 die gleiche Phase wie die Oszillatorspannung hat, und er erzeugt eine negative Gleichstromspannung, wenn der Eingang vom Verstärker 32 eine entgegengesetzte Phase in bezug auf die Oszillatorspannung hat. Der Ausgang des Demodulators ist null, wenn die Brücke ausgeglichen ist. Der Ausgang des Demodulators 34 wird an den Eingang eines Differentialverstärkers 36 gelegt, der eine Ausgangsspannung P erzeugt, welche eine Polarität und Größe hat, die von dem Sinn und dem Maß der Änderung in der Kapazität zur Erde des Sensorelementes 12 und damit von der Richtung und dem Maß der Unausgeglichenheit der Brückenschaltung 14 abhängt.

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Um für eine Selbstprüffunktion des Systems zu sorgen, ist der Differentialverstärker 32 zum Empfang von Befehlssignalen bzw. simulierten Zustandssignalen an seinen versetzten Eingangsanschlüssen eingerichtet. Ein hohes Befehlssignal kann an einem versetzten Eingangsanschluß angelegt v/erden, und ein niedriges Befehlssignal kann an einen anderen versetzten Eingangsanschluß angelegt werden. Das hohe Befehlssignal dient zum Simulieren des nicht ausgeglichenen Zustandes der Brückenschaltung 14 durch Eindringen eines Gegenstandes in die geschützte Zone, und folglich legt der Differentialverstärker 32 einen Eingang an den Demodulator 34 an, der eine Ausgangsspannung P mit positiver Polarität vom Differentialverstärker 36 erzeugt. Das niedrige Befehlssignal ist zum Simulieren des nicht ausgeglichenen Zustandes der Brückenschaltung 14 durch Zurückziehen eines Gegenstandes aus der geschützten Zone eingerichtet, und folglich bewirkt der Ausgang des Differentialverstärkers 32, daß der Demodulator 34 und der Differentialverstärker 36 eine Ausgangsspannung P mit negativer Polarität erzeugen.

Das Zustandssignal P wird an einen Eingang eines Hochdetektfunktionsverstärkere 40 und an einen Eingang eines Niederdetektfunktionsverstärk'eiB 42 angelegt. Der andere Eingang des Verstärkers 40 ist ein Eingang mit versetzter Vorspannung für die Empfindlichkeitseinstellung und er wird nachstehend noch erläutert. Der andere Eingang des Verstärkers 42 ist ebenfalls ein

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Eingang mit versetzter Vorspannung zur Einstellung der Empfindlichkeit auf das Zurückziehen von Gegenständen aus der geschützten Zone, was nachstehend noch zu beschreiben sein wird. Die Funktionsverstärker 40 und 42 sind zur Lieferung von Logiksignalen eingerichtet, nämlich entweder'"I"oder"Oi' je nach dem Wert und der Polaritiät des Zustandssignals P. Wenn das Signal P einen Wert von"0"hat, erzeugen beide Funktionsverstärker 40 und 42 einen Ausgang von"1;"wenn das Signal P in der Polarität positiv ist, was einem hohen Wert in der Kapazität entspricht, und das zeigt ein Eindringen an, erzeugt der Funktionsverstärker 40 einen Ausgang νοη'Ό," und der Funktionsverstärker 42 erzeugt einen Ausgang von 1. Wenn das Zustandssignal P eine negative Polarität hat, erzeugt der Verstärker 40 einen Ausgang νοη'Ί" und der Verstpärker erzeugt einen Ausgang von 0. Die Kombination der Ausgänge der Verstärker 40 und 42 ist also in der Lage, die drei verschiedenen Zustände der geschützten Zone als normal, hoch (Kapazität) und niedrig (Kapazität) zu bezeichnen.

Wie allgemein in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Logikausgänge der Funktionsverstärker 40 und 42 durch die Kontroll- und Selbstprüfschaltungen 44 verarbeitet. Diese Schaltungen sind in Fig. 1 in einem Funktionsblock dargestellt und werden im einzelnen noch zu beschreiben sein. Allgemein weisen die Kontroll- und SelbstprüfSchaltungen 44 einen Logikabschnitt 46 auf, der die Logiksignale von den Funktionsverstärkern 40 und 42 aufnimmt. _;

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Der Logikabschnitt 46 erhält Zeitschaltsignale von einem Zeitgabeabschnitt 48 und erzeugt ein Kontroll- oder Datensignal für einen Satz Flip-Flop-Schaltungen 52, 54, 56, 58 und 60. Die Flip-Flop-Schaltungen werden zur Annahme von betreffenden Zuständen veranlaßt, die Zustände während des normalen Betriebs und der Selbstprüffunktion des Systems entsprechen,und deren Ausgänge werden an einen Treibertorabschnitt 62 angelegt. Die Ausgänge des Treibertorabschnittes werden jeweils an einen oberen Relaistreiber 64 und an einen unteren Relaistreiber 66 angelegt, die zur Kontrolle der.Erregung der betreffenden Relais 68 und 70 eingerichtet sind. Die Schaltkontakte der Relais 68 und 70 dienen zur Ausübung einer überwachenden Kontrolle der Maschine, die von dem System überwacht wird. Darüber hinaus wird der Zustand der Schaltkontakte der Relais 68 und 70 durch eine Relaishalte- 'schaltung 72 überwacht, von der ein Ausgang mit dem Logikabschnitt 46' verbunden ist.

Die Kontroll- und Selbstprüfschaltungen 44 werden anschließend im einzelnen beschrieben. An dieser Stelle erfolgt eine kurze Beschreibung der Systemfunktion unter Bezugnahme auf Fig. 1. Im normalen Zustand der geschützten Zone im Bereich des Sensorelementes 12 und des Tisches 10 hat die Kapazität dazwischen einen solchen Wert, daß die Brückenschaltung 14 ausgeglichen ist und das Zustandssignal P einen Wert von"0"hat. Entsprechend entwickeln die Funktionsverstärker 40 und 42 einen digitalen Ausgang 1, der an den Logikabschnitt 46 der Kontroll- und Selbst-

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prüfschaltungen 44 angelegt wird. Der Zeitgabeabschnitt 48 ist so eingerichtet, daß er ein Arbeiten des Systems in zyklischer Weise bewirkt, wobei das System in drei verschiedenen Funktionen oder "Zeitschlitzen" während jedes Arbeitszyklus arbeitet, Insbesondere besteht jeder Zyklus aus einer Arbeitsfunktion, einer Hochprüffunktion und einer Niederprüffunktion, zweckmäßigerweise in dieser Reihenfolge. Während der Arbeitsfunktion jedes Zyklus arbeitet der Anwesenheitsprüfabschnitt zum Zwecke der Bestimmung des Zustandes in der geschützten Zone, d.h. ob der Zustand normal ist ( was von keiner Änderung in der geschützten Zone herrühren würde), eine hohe Kapazität (was von einer Eindringung in die geschützte Zone herrühren könnte) oder eine niedrige Kapazität hat (was von dem Zurückziehen aus der geschützten Zone herrühren könnte). Während der Arbeitsfunktion jedes Zyklus hat das Zustandssignal P einen Nullwert oder eine positive Polarität oder negative Polarität, entsprechend dem normalen, dem hohen (lepazitativen) oder dem niedrigen (kapazitativen) Zustand, und die Funktionsverstärker 40 und 42 erzeugen Logiksignale, die den vorhandenen Zustand anzeigen. Während der Arbeitsfunktion spricht der Logikabschnitt 46 auf das Logikeingangssignal an und steuert den Zustand der Flip-Flop-Schaltungen 52, 54, 56, 58 und 60, die ihrerseits die Treibertorschaltungen ^: 62 und die Erreger der Treiber 64 und 66 und der betreffenden Relais 68 und 70 steuern. Während der Arbeitsfunktion mit einem normalen Zustand in der geschützten Zone sind die Kontroll- und Selbstprüfschaltungen 44 zum Halten der Relais 68 und 70

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in einem erregten Zustand wirksam, was durch die Funktion der Schaltkontakte desselben ein Arbeiten der in der Überwachung befindlichen Maschine erlaubt, d.h. einen sicheren bzw. alarmfreien Zustand in der geschützten Zone kennzeichnet. Wenn das Zustandssignal P während der Arbeitsfunktion positiv wird, um ein Eindringen zu kennzeichnen, bewirkt der Logikabschnitt 46 eine Änderung des Zustandes der Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60, die über die Treibertorschaltungen 62 bewirken, daß beide Relais 68 und 70 entregt werden, um die in Überwachung befindliche Maschine außer Funktion zu setzen. Wenn entsprechend das Zustandssignal P negativ wird, bewirkt der Logikabschnitt 46, daß die Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 einer entsprechenden Änderung iin Zustand unterzogen werden, und die Treibertorschaltung 62 bewirkt eine Entregung beider Relais 68 und 70, um die Maschine außer Funktion zu setzen oder einen unsicheren Zustand bzw. einen Alarmzustand anzuzeigen. Wenn die Zeitdauer der Arbeitsfunktion beendet ist, kehren die Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 in ihren normalen Zustand in Bereitschaft für die anschließenden Prüffunktionen zurück.

Während der Niederprüffunktion bewirkt der Zeitgabeabschnitt das Anlegen eines versetzten Niederbefehlssignals an den Differentialverstärker 32, der in Funktion tritt, um einen niedrigen Zustand zu simulieren und damit zu bewirken, daß das Zustandssignal P eine negative Polarität annimmt. Während der

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Niedertestzeit bewirkt der Zeitgabeabschnitt 48 ferner, daß die Flip-Flop-Schaltungen 52 in einen Zustand gebracht werden, in dem sie auf den Ausgang der Logikschaltung 46 ansprechen, der, falls er richtig arbeitet, ein Niederzustandssignal anzeigen muß. Wenn das geschieht, ändern sich die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 nicht in ihrem Zustand, und die Treibertorschaltung 62 und die Treiber 64 und 66 bleiben unverändert, und die Relais 68 und 70 bleiben erregt. Wenn ein Funktionsfehler im System vorhanden ist und der Logikabschnitt 46 keinen Ausgang erzeugt, der einem Niederzustandssignal entspricht, werden die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 jedoch einer Zustandsänderung unterzogen, und die Treibertorschaltung 62 bewirkt, daß die Relais 68 und 70 entregt werden, was die Maschine außer Funktion setzt und einen Alarm einschaltet. In gleicher Weise wird während der Hochprüffunktion ein versetztes Hochbefehlssignal unter der Steuerung des Zeitgabeabschnitts 48 an den Differentialverstärker 32 angelegt. Folglich wird das Zustandssignal P positiv, und die diesem entsprechenden Logiksignale werden von den Funktionsverstärkern 40 und 42 an den Eingang des Logikabschnitts 46 angelegt. Wenn im System kein Funktionsfehler vorhanden ist, entspricht der ^Hisgang des Logikabschnitts 46 einem hohen Zustand in der geschützten Zone. Die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 die durch den Zeitgabeabschnitt 48 in einen Zustand für den Betrieb gebracht werden, werden keiner Zustandsänderung unterzogen, und die Treibertorschaltung 62 ermöglicht es den

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Relais 68 und 70, erregt zu bleiben. Wenn jedoch ein Funktionsfehler vorhanden ist, bewirkt der Ausgang des Logikabschnitts 46, daß die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 einer Zustandsänderung unterzogen werden, und die Treibertorschaltung 62 spricht darauf an und bewirkt ein Entregen der Relais 68 und 70, um damit die Maschine anzuhalten. Zu beachten ist, daß für den Fall, daß entweder während der Niedertest- oder während der Hochtestfunktion die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 zur Änderung des Zustandes veranlaßt werden, die im gewechselten Zustand verriegelt werden, um die Relais. 68 und 70 entregt zu halten, bis sie von Hand durch einen Rückstellschalter oder dergleichen entriegelt werden. Das stellt sicher, daß die Maschine außer Funktion gesetzt wird und der Alarmzustand angezeigt wird, bis ein Eingriff von Hand erfolgt.

Um die Relais 68 und 70 auf ordnungsgemäße Funktion zu prüfen, ist die Relaishalte-.,-schaltung 72 zwischen gewählte Schaltkontakte und den Logikabschnitt 46 geschaltet. Die Aufhängschaltung 72 ist so eingerichtet, daß sie ein Ausschalten der Maschine bewirkt, wenn ein Relais eingeschaltet und das andere ausgeschaltet ist. Dieser Zustand kann durch einen Relaisdefekt hervorgerufen werden, beispielsweise hängende Kontakte, oder aber durch einen Defekt in den Logikschaltungen, was bewirkt, daß eine eines Satzes von Logikschaltungen anders als die anderen arbeitet. Die Halteschaltung 72 wird wirksam, um beide Relais

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68 und 70 entregt zu halten, bis ein manueller Eingriff erfolgt, beispielsweise durch Betätigung eines Rückstellschalters. Für den Fall, daß der Zeitgabeabschnitt zu arbeiten aufhört, wird das gesamte System nach einer bestimmten zeitlichen Verzögerung stillgesetzt, und eine Rückstellung von Hand ist erforderlich, bis die unter Überwachung stehende Maschine in Funktion gesetzt werden kann.

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung der Kontroll- und Selbstprüfschaltungen 44 unter Bezugnahme auf Fig. 2a, 2b, 2c und Fig. 3· Fig. 2a, 2b und 2c bilden zusammen ein zusammengesetztes Schaltbild der Kontroll- und Selbstprüfschaltungen 44. Die Verbindungen in diesen Figuren sind durch die gruppenweise zusammengefaßten Leiter angezeigt, die aus Gründen der Zweckmäßigkeit zu Anschlüssen am Rande der betreffenden Blätter verlängert sind. Die Anschlüsse auf einem Blatt sind durch Bezugszahlen gekennzeichnet, die identisch mit den entsprechenden Anschlüssen auf dem anschließenden Blatt sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden die Funktionsverstärker 40 und 42, die das Zustandssignal P vom Sensorabschnitt empfangen, als der Hochprüfverstärker bzw. als der Niederprüfverstärker entsprechend der von ihnen durchgeführten Funktion bezeichnet. Zunächst auf den Hochprüfverstärker 40 Bezug nehmend, wird das Zustandssignal P durch einen Eingangswiderstand 80 an einen Eingang des Verstärkers angelegt. Eine vorgegebene Spannung

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bzw. Vorspannung ist von einem Potentiometer 82 abgeleitet und wird an den anderen Eingang des Verstärkers 40 angelegt. Die vorgegebene Spannung ist vorzugsweise durch den Benutzer einstellbar, um die Empfindlichkeit des Systems auf Eindringung zu bestimmen. Für eine bestimmte Anlage einer Maschine ist es wünschenswert, die Empfindlichkeit so niedrig wie möglich zu halten, um ein Ansprechen auf vorbeilaufende Teile zu vermeiden, während eine ausreichende Empfindlichkeit vorhanden ist, um ein Ansprechen auf irgendeine unerwünschte Eindringung in die geschützte Zone sicherzustellen. Der Verstärker 40 ist ein Differentialverstärker und vergleicht das Signal P mit der vorgegebenen Spannung. Wenn P nicht stärker positiv als die vorgegebene Spannung ist, wird eine binäre'Ί "erzeugt, was als der nicht hohe Zustand bezeichnet wird. Wenn P stärker positiv ist, entsteht eine binäre"0," und das entspricht dem hohen Zustand. Der Ausgang des HochprüfVerstärkers 40 wird an ein Spannungsteilernetzwerk 84 angelegt, um die Spannung auf eine Logikspannung zur Anlage an die folgenden Logikschaltungen abzusenken. In gleicher Weise wird das Zustandssignal P durch den Widerstand 80 an einen Eingang des Niederprüfverstärkers 42 angelegt, und eine vorgegebene Spannung wird durch ein Fix-Spannungsteilernetzwerk 86 an den anderen Eingang des Verstärkers 42 angelegt, um den unteren SchaltSchwellenwert des Systems festzulegen. Der Verstärker 42 arbeitet als Funktionsverstärker und vergleicht das Zustandssignal P mit der vorgegebenen Spannung und erzeugt einen Logikausgang 1 dann, wenn die

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Größe von P nicht stärker negativ als die Größe der vorgegebenen Spannung ist, was als der nicht niedrige Zustand bezeichnet wird. Wenn die Eingangsspannung zum Verstärker 42 vom Zustandssignal P stärker negativ als die vorgegebene Spannung vom Teiler 86 ist, erzeugt der Verstärker 42 einen logischen Ausgang νοη'Ό," was als der niedrige Zustand bezeichnet wird. Der Ausgang des Niederprüfverstärkers 42 wird an ein Spannungsteilernetzwerk 86 angelegt, um ihn auf eine Logikspannung zur Anlage an die Kontroll- und Selbstprüfschaltungen 44 herabzusenken.

Nunmehr auf Fig. 2a, 2b und 2c zusammen Bezug nehmend, bestehen die Kontroll- und Selbstprüfschaltungen aus mehreren verschiedenen Stufen, auf die allgemein Bezug genommen wird, ehe jede im einzelnen beschrieben wird. Die Logiksignale von den Funktionsverstärkern 40 und 42 werden an Flip-Flop-Schaltungen 100 für die Arbeitsfunktion direkt und durch eine Torschaltung 2o2 für die Arbeitsfunktion angelegt. Diese Flip-Flop-Schaltungen und die anderen Logikschaltungen im System arbeiten unter der Steuerung einer Uhr 104. Die Logiksignale von den Funktionsverstärkern 40 und 42 werden ferner an Torschaltungen 106 für die Selbstprüffunktion angelegt, die ihrerseits mit den Selbstprüflogikschaltungen 108 verbunden sind, deren Ausgänge mit den Selbstprüf-Flip-Flop-Schaltungen 110 verbunden sind. Die Ausgänge der Flip-Flop-Schaltungen 100 für die Arbeitsfunktion und der Flip-Flop-Schaltungen 110 für die Selbstprüffunktion werden an Treibertorschaltungen 112 angelegt, die ihrerseits

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mit ihren Eingängen mit den Treiberstufen 114. Die Treiberstufen steuern die Erregung der Steuergeräte 116, die zur Ausübung einer Steuerung der unter Überwachung stehenden Maschine eingerichtet ist. Eine Steuergeräte- Überwachungs- oder Aufhänge schaltung 118 ist zwischen das Steuergerät 116 und die Treibertorschaltungen 112 geschaltet. Eine Fehlerverriegelungsstufe 120 ist mit den Ausgängen der Flip-Flop-Schaltungen für die Selbstprüffunktion verbunden und steuert bestimmte der Uhrsignale, um ein Arbeiten des Steuergerätes im 'Falle einer schlechten Prüfung in Funktion zu setzen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2b besteht der Zeitgabeabschnitt bzw. die Uhr 104 aus einer Spannungsquelle 130 mit einer Bezugsfrequenz, zweckmäßigerweise von 60 Hz, und mit einer relativ niedrigen Spannung, beispielsweise 12 Volt. Die Spannungsquelle 130 ist an einen Einweggleichfichter 132 angelegt, der die negativen Halbperioden im Nebenschluß zur Erde bringt. Die positiven Halbperiodenimpulse des Gleichrichters 132 werden an den Eingang eines monostabilen Vibrators bzw. eines Univibrators 134 angelegt. Der Univibrator schaltet sich in Erwiderung auf die vordere Flanke der positiven Eingangsimpulse ein und erzeugt eine Kette von Aus gangs impulsen, von denen jeder eine Dauer von etwa 50 Mikrosekunden mit einer Impulswiederholungsrate von 60 Impulsen pro Sekunde hat. Diese Beziehung ist in Fig. 3 gezeigt, wo die Bezugsfrequenz von der Quelle 130 als

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die Wellenform I36 dargestellt ist. Der Ausgang des Univibrators 13'*· ist als eine Kette von Zeitgabeimpulsen 133 gezeigt. Die Zeitgabeimpulse 138 werden durch einen Leiter 140 an den Uhreingang der ersten Flip-Flop-Schaltung 142 angelegt, die einen Ausgang Q erzeugt, bestehend aus einer Kette von Impulsen 144 mit einem ¥ert einer binären 1 und einer Dauer T. Während der ungeraden Zeitgabeintervalle zwischen dem Impuls 138 des Univibrators 134 erzeugt die Flip-Flop-Schaltung 142 ferner einen Q-Ausgang (Q), bestehend aus einer Kette von Impulsen 146 mit einer binären 1 während der ungeraden Zeitgabeintervalle der Univibratorimpulse 138. Die Q-Impulse 146 des Kulitvibrators 142 werden an den Uhreingang einer zweiten Flip-Flop-Schaltung 150 angelegt. Der Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung 150 ist eine Kette von "Arbeits"-Zeitgabeimpulsen 152 einer binären 1, die eine Impulsdauer 2T haben und mit den abwechselnden Q-Impulsen 146 beginnen. Die Arbeitszeitimpulse 152 vom Ausgang Q werden durch einen Leiter 154 an die Flip-Flop-Schaltungen 100 für die Arbeitsfunktion angelegt, was nachstehend zu beschreiben sein wird. Die zweite Flip-Flop-Schaltung 150 erzeugt ebenfalls einen Ausgang Q-, bestehend aus einer Kette von Prüfimpulsen 156 einer binären "1',' wie das in Fig. 3 gezeigt ist. Die Impulse 156 haben eine Dauer 2T und beginnen mit 'abwechselnden Q-Impulsen 146 von einer Flip-Flop-Schaltung 142. Darüber hinaus haben die Arbeitsimpulse 152 und die Prüfimpulse 156 eine gleiche Dauer und nehmen abwechselnde Zeitintervalle ein.

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Der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 150 wird über einen Leiter 158 an einen Eingang einer Und-Torschaltung 160 angelegt, deren anderer Eingang über einen Leiter 162 an den Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 142 angelegt ist. Entsprechend spricht die Und-Torschaltung 16O auf den Zeitgabeimpuls 156 und den Q-Impuls 146 an, wie das in Fig. 3 gezeigt ist, um eine Kette Niederprüfzeitgabeimpulse 163 einer binären V' zu erzeugen, welche eine Dauer T während des Zusammenfallens der Impulse 146 und 156 haben. Die Niederprüfzeitgabeimpulse I63 werden durch die Und-Torschaltung 160 über einen Leiter 164 an den Eingang bestimmter der Selbstprüflogikschaltungen 108 angelegt, was nachstehend noch zu beschreiben sein wird.

Der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 150 wird ferner an einen Eingang einer Und-Torschaltung 166 angelegt, deren anderer Ein-$ gang über einen Leiter 168 mit dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 142 verbunden ist. Gemäß der Darstellung in Fig. spricht die Und-Torschaltung I66 auf die Q-Ausgangsimpulse 144 der Flip-Flop-Schaltung 142 und die Prüfzeitimpulse 156 von der zweiten Flip-Flop-Schaltung 150 an. Entsprechend erzeugt die Und-Torschaltung I66 eine Kette von Hochprüfζeitimpulsen 170 einer binären 1 mit einer Dauer T des Zusammenfallens der Impulse 144 und 156. Die Ausgangsimpulse von 170 und der Und-Torschaltung I66 werden über einen Leiter 172 an bestimmte Eingänge der Selbstprüflogikschaltungen 108 angelegt, was nach- * während

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stehend beschrieben wird.

Wie aus einem Blick aus Fig. 3 zu ersehen ist, erzeugt die Uhr 104 ein zyklisches Arbeiten des Systems, wobei jeder Zyklus aus einem Arbeitszeitimpuls 152 und einem Prüfzeitimpuls 156 besteht. Während des Arbeitszeitimpulses 152 wird das System zum Arbeiten in eine Arbeitsfunktion veranlaßt, in der es auf das Signal P von dem Anwesenheitsprüfabschnitt anspricht, der vorstehend beschrieben worden ist. Während des Prüfzeitimpulses 156 wird das System zum Arbeiten in einer Selbstprüffunktion veranlaßt, was nachstehend noch zu beschreiben sein wird. Ein vollständiger Arbeitszyklus mit der Arbeitsfunktion und der Prüffunktion hat eine Periode von 4T, bei der T die Periode einer 60 Hz Bezugsspannung ist, während die zyklische Rate des Systems 15 Hz beträgt. Der Arbeitszeitimpuls 152 hat damit eine Dauer von 32 Millisekunden, und der Prüfζeitimpuls 156 hat eine Dauer von etwa 32 Millisekunden. Wie ferner zu sehen ist, ist die Prüffunktion, die während des Prüfzeitimpulses 156 ausgeübt wird, in eine Niederprüffunktion während des Impulses I63 und in einer Hochprüffunktion während des Impulses 170 unterteilt. Jede der Prüffunktionen hat damit eine Dauer T und wird in einen Zeitintervall von etwa 16 Millisekunden mit einer Wiederholungsrate von 15 Mal pro Sekunde durchgeführt.

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Um Uhrimpulse an die Flip-Flop-Schaltungen 110 für die Selbstprüffunktion zu liefern, sind zwei Uhrundtorschaltungen 174 und 176 vorgesehen, von denen ein Gang jeweils mit dem Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 150 durch den Leiter 158 verbunden ist. Der andere Eingang der Uhrundtorschaltungen 174 und 176 ist jeweils über den Leiter 140 mit dem Ausgang des Univibrators 134 verbunden. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sprechen demgemäß die Undtorschaltungen 174 und 176 auf die Prüfzeitimpulse 156 und die Uniimpulse 138 an, und jede erzeugt eine Kette von Uhrimpulsen 178 einer binären 1, die jeweils während des Zusammenfaliens der Impulse 138 und 156 auftritt. Zu beachten ist, daß in der Kette der Uhrimpulse 178 die Impulse gepaart sind, wobei einer jedes Paars zu Beginn des Niederprüfzeitimpulses I63 und der andere jedes Paars zu Beginn jedes Hochprüfzeitimpulses 170 auftritt. Die Kette der Uhrirap'ulse 178 von der Undtorschaltung 174 wird durch einen Leiter 180 an eine der Flip-Flop-Schaltungen 110 für die Selbstprüffunktion angelegt. Entsprechend wird die Kette von Uhrimpulsen 178, die durch die Undtorschaltung 176 erzeugt werden, durch einen Leiter 182 an die andere der Flip-Flop-Schaltungen 110 für die Selbstprüffunktion angelegt. Die Art und Weise, in der die von der Uhr 104 erzeugten Zeitgabesignale verwendet werden, wird später im Zusammenhang mit der Arbeitsweise des Systems erörtert.

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Zum 'Sirecke der Lieferung von Logiksignalen zum Steuergerät 116 während der Arbeitsfunktion ist der Satz der bistabilen Multivibratoren bzw. Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 mit den Ausgängen der Funktionsverstärker 40 und 42 verbunden. Jede der Flip-Flop-Schaltungen ist mit einem Dateneingang D einem Uhreingang C, einem Q Ausgang und einem Q-Ausgang versehen, und mitunter kann eine Flip-Flop-Schaltung mit einem Rückstelleingang R versehen sein. Die Flip-Flop-Schaltung 174, die als die "niedrige"Flip-Flop-Schaltung gekennzeichnet ist, ist mit ihrem Dateneingang über.einen Leiter I96 an den Ausgang des Niederprüffunktionsverstärkers 42 angelegt. Entsprechend ist die Flip-Flop-Schaltung 58, die als die "hohe" Flip-Flop-Schaltung gekennzeichnet ist, mit ihrem Dateneingang über einen Leiter 198 an den Ausgang des Hochprüffunktionsverstärkers angelegt. Die Flip-Flop-Schaltung 56, die als die "Höch-Niedrigu-Flip-Flop-Schaltung gekennzeichnet ist, spricht auf die kombinierten Ausgänge des NiederprüfVerstärkers 42 und des Hochprüfverstärkers 40 an. Zu diesem Zweck werden die Ausgänge des Hoch- und des NiederprüfVerstärkers an den Leitern 198 und an die Eingänge einer Undtorschaltung 202 angelegt, deren Ausgang über einen Leiter 204 an den Dateneingang der Flip-Flop-Schaltung 56 angeschlossen ist. Während der Arbeitsfunktion jedes Zyklus wird der Arbeitszeitimpuls 152 an die Uhreingänge jeder der Flip-Flop-Schaltung 56, 58 und 60 über einen Leiter 154 von der Uhr 104 angelegt. Entsprechend nehmen während

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der Arbeitsfunktion alle Ausgänge der Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 einen binären Zustand entsprechend dem binären Zustand des Dateneingangs an. Um das Auftreten eines niedrigen oder negativen Eingangsignals P anzuzeigen, ist eine Kontrolllampe in der Forn/einer lichtausstrahlenden Diode 206 mit dem Q-Ausgang der niedrigen Flip-Flop-Schaltung 60 verbunden, ttm entsprechend das Auftreten eines positiven oder hohen Eingangssignals P anzuzeigen, ist eine Kontrollampe in der Form einer lichtausstrahlenden Diode 208 mit dem Q-Ausgang der hohen Flip-Flop-Schaltung 58 verbunden. Um ferner das Schalten als Folge eines positiven Signals P zu stabilisieren, das den vorgegebenen Schwellenwert des Hochprüfverstärkers 40 überschreitet, ist ein negatives Rückkopplungssignal vom Q-Ausgang der hohen Flip-Flop-Schaltung 58 vorgesehen. Der Q-Ausgang ist durch Spannungsteilerwiderstände 210 und 212 mit dem Q-Ausgang der niedrigen Fl:ip-i\Lop-Schaltung 60 verbunden und der Rückkopplungsleiter 214 ist von der Verbindung zwischen den Widerständen mit dem Vorgabeeingang des Hochprüfverstärkers 40 verbunden. Der verbleibende Binärsignalausgang von den Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 dient zur Bestimmung des Zustandes des Steuergerätes 116 und wird anschließend beschrieben.

Zum Zwecke der Lieferung der Logiksignalen während der Selbstprüffunktion zum Prüfen der Funktionsfähigkeit der Schaltungen über das Sensorelement 12 und die Brückenschaltung 14 hinaus

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sind die Selbstprüftorschaltungen 106, die Logikschaltungen und die Flip-Flop-Schaltungen 110 vorgesehen. Wie erinnerlich, wird die Selbstprüffunktion durch die Uhrsteuerung eingeleitet und beendet, und insbesondere bewirkt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2a und 2b beschrieben, die Uhr 104 das Erfolgen der Selbstprüffunktion während der Prüfzeitimpulse 156. Die Selbstprüffunktion ist in zwei Zeitintervalle aufgeteilt, die den Niederprüfimpulsen 163 und den Hochprüfimpulsen 170 entsprechen, wie das in Fig. 3 gezeigt ist. Während der Niederprüffunktion wird der Niederprüfimpuls durch die Uhr 104 am Leiter 164 an den Anschluß 220 (Fig. 2a) angelegt, und dann wird gemäß der Darstellung in Fig. 1 das Niederprüfsignal an einen versetzten Eingang des Differential Verstärkers 32 angelegt. Dieses Niederprüfsignal simuliert einen niedrigen (kapazitativen) Zustand der Brückenschaltung 14, was einem Entnahmezustand entspricht, und folglich wird über den Demodulator 34 und den Differentialverstärker 36 ein Signal P mit negativer Polarität am Eingang der Prüfverstärker 40 und 42 erzeugt. Während der Hochprüfunktion erzeugt entsprechend die Uhr 104 den Hochprüfimpuls 170 am Leiter 172, der an den Anschluß 222 (Figs. 2a) angelegt wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 wird dieses Hochprüfsignal an einen versetzten Eingang des Differentialverstärkers 32 angelegt und simuliert ein hohes (kapazitatives) Signal von der Brückenschaltung 14, was einem Eindringzustand entspricht. Der Differentialverstärker 32, der Modulator 34 und der ; Differentialverstärker 36 erzeugen demgemäß ein Zustandssignal

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P mit positiver Polarität, das an die Prüf verstärker 40 und 42 angelegt wird. Während der Selbstprüf funktion v/erden also Niederprüf- und Hochprüfsignale sukszessiv an den Verstärker 32 angelegt, und die Prüfverstärker 40 und 42 erzeugen die Logiksignale, die dem Eintreten eines Entnahme- bzw. Eindringzustandes in der geschützten Zone entsprechen.

Zum Zwecke der Durchführung der Selbstprüf funktion v/erden die Ausgänge der Prüfverstärker 40 und 42 durch Selbstprüftorschaltungen 106 an Selbstprüflogikschaltungen 108 angelegt, die ihrerseits den Zustand der Selbstprüf-Flip-Flop-Schaltungen 110 steuern. Die Selbstprüftorschaltungen 106 bestehen aus einer oberen Nund-Torschaltung 224 und einer unteren Nund-Torschaltung 226. Die Nund-Torschaltung 224 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang des Hochprüfverstärkers 40 verbunden, und die untere Nund-Torschaltung 226 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang des Niederprüfverstärkers 42 verbunden. Die anderen Eingänge der Nund-Torschaltungen sind über einen Leiter 228 mit dem Q-Ausgang der Hoch-Niedrig-Flip-Flop-Schaltung 56 verbunden. Diese Verbindung bewirkt ein Schließen der Torschaltungen 224 und 226 nach dem Auftreten eines hohen oder niedrigen Signals während der Arbeitsfunktion, ansonsten aber : deren Offenbleiben. Wie vorstehend erwähnt, steuern die Nund-Torschaltungen 224 und 226 die Eingänge zu den Selbstprüflogikschaltungen 108.

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Die Selbstprüflogikschaltungen 108 bestehen aus Oberlogikschaltungen mit einer Hochprüfnundtorschaltung 230, einer Niederprüfnundtoschaltung 232 und einer Noder-Iorschaltung 234. Die Hochprüfnundtorschaltung 230 hat einen Eingang, der mit dem Ausgang der Hundtorsehaltung 224 verbunden ist, und einen anderen Eingang, der mit dem Hochprüfsignal am Leiter 172 verbunden ist. Die Niederprüfnundtorschaltung 232 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang der Niedernundtorschaltung 226 und mit dem anderen Eingang mit dem Niederprüfsignal am leiter 164 verbunden. Die Noder-Tojrschaltung 234 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang der Hochprüfnundtorschaltung 230 und mit dem anderen Eingang mit dem Ausgang der Niederprüfnundtorschaltung 232 verbunden.

Die Selbstprüflogikschaltungen 108 weisen ferner Nieder log-ikschaltungen auf, zu denen eine Hochprüfnundtorschaltung 236, eine Niederprüfnundtorschaltung 238 und eine Niedernoder-Torsohaltung 240 gehören. Die Hochprüfnundtorschaltung 236 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang der Nundtorschaltung 224 und mit dem anderen Eingang mit dem Hochprüf signal am leiter 172 verbunden. Die Niedernundtorschaltung 238 ist mit einem Eingang ; mit dem Ausgang der Nundtorschaltung 226 und mit dem anderen Eingang mit dem Niederprüfsignal am leiter 164 verbunden. Die Niederaoder-Torschaltung 240 ist mit einem Eingang mit dem. Ausgang der Nund-torschaltung 236 und mit dem anderen Eingang mit

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dem Ausgang' der Nundtorsohaltung 238 verbunden.

Zum Zwecke des Lieferns von Logiksignalen an das Steuergerät während der Selbstprüffunktion sind die Selbstprüf-Plip-Plop-Schaltungen 110 mit den Ausgängen der Selbstprüflogikschaltungen 108 und mit der Uhr 104 verbunden. Die Selbstprüf-Plip-Plop-Sohaltungen umfassen eine Ober-Plip-Plop-Sohaltung 52 und eine Nieder-Flip-Plop-Schaltung 54. Die Ober-Plip-Plop-Schaltung·^ ist mit ihrem Dateneingang mit dem Ausgang der lToder-Iorschaltung 234 und mit ihrem Uhreingang über den Leiter 182 mit dem Ausgang derThr-Und-Torschaltung 176 verbunden (Pig. 2 b). Der Q-Ausgang der Plip-Plop-Sohaltung 52 ist über einen leiter 242 mit einem Eingang einer ersten Ausfallverriegelungs-Uhd-Iorschaltung 244 und mit einem Eingang einer zweiten Ausfallverriegelungs-Und-Torschaltung 246 verbunden. Die verbleibenden Verbindungen für die Pehlerverriegelungs-Und-Iorschaltung 244 und 246 werden nachfolgend beschrieben.

Die Niedereelbstprüf-Plip-Plop-Schaltung 54 ist mit ihrem Dateneingang mit dem Ausgang der Noder-Torschaltung 240 und mit ihrem Uhreingang über einen Leiter 180 mit dem Ausgang der Uhr-Und-Torschaltung 174 verbunden. Der Q-Ausgang der Plip-Plop-Schaltung 54 ist über einen Leiter 248 mit dem anderen Eingang der Pehleryerriegelungs-Und-Torschaltung 244 und mit dem anderen Eingang

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der Fehlerverriegelungs-Und-Torschaltung 246 verbunden. Die Und-3)orschaltung 244 ist mit -ihrem Ausgang mit dem Ausgang der TJhr-Und-Torschaltung 176 verbunden. Entsprechend ist der Ausgang der Und-Torschaltung 246 mit dem Ausgang der Uhr-Und-Torschaltung 174 verbunden· Die Oberselbstprüf-Flip-Elop-Schaltung 52 und die Niederselbstprüf-Plip-Plop-Schaltung 54 liefern Logiksignale an ihren Q-Ausgängen, die durch die Treibtorschaltungen 112 und die Treiber 114 sov.wirksam werden, daß der Zustand des Steuergerätes 116 bestimmt wird, was nachfolgend beschrieben wird.

Um sicherzustellen, &ß die verschiedenen Logikkreise, zu denen die Flip-Plop-Schaltungen und die Corsohaltungen gehören, anfänglich in den richtigen Zustand geschaltet werden, ist ein Univibrator 260 mit seinem Eingang mit der Uhr 104 durch einen

Leiter 262 verbunden. Insbesondere ist der Leiter 262 mit dem Q-Ausgang der zweiten Plip-Plop-Schaltung 150 verbunden, und damit werden die Arbeitszeitimpulse 152 durch diesen an den Ein- : gang des Univibrators 260 angelegt. Bei Empfang eines Eingangssignals einer binären "1" erzeugt der Univibrator ein Ausgangssignal einer binären "1" und tut das weiter, bis sich der Univibrator ausschaltet, und wenn das geschieht, schaltet sich sein Ausgang auf die binäre ¹¹O" um. Der Univibrator 260 hat eine solche Periode, daß er sich nach dem Verstreichen einer Zeit ausschaltet, die etwas länger als die Periode zwischen den vorderen

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Flanken der Arbeitszeitimpulse 152 ist. Im hier beschriebenen Beispiel ist der Multivibrator 260 zweckmäßigerweise zum Ausschalten bei etwa 100 Millisekunden eingerichtet, wenn die Arbeitszeitimpulse 152 und die Prüfzeitimpulse 156 jeweils eine Dauer von etwa 32 Millisekunden haben. Der Ausgang des Multivibrators 260 ist über eine Leiter 264 mit den Reineingängen (CLR) der Flip-Flop-Schaltungen 142 und 152 der Uhr 104 verbunden, um denpichtigen Anfangszustand sicherzustellen. Der Ausgang des Multivibrators 260 wird ferner durch den Leiter 264 an den Rückstelleingang (R) der Hoch-Flip-Flop-Schaltung 58 und der ITieder-Flip-Flop-Schaltung und auch an die Vorgabeeingänge (P) der Selbstprüf-Flip-Flop-Schaltung en 52 und 54 angelegt.

Die monostabilen Multivibratoren 260 dienen auch zur Überwachung der Arbeit der Uhr 104. Für den Fall, daß die Uhr in irgendeiner Weise ausfällt, was zu dem Verlust von Arbeitszeitimpulsen 152 führt, schaltet sich der Multivibrator 260 aus und erzeugt an seinem Ausgang eine binäre "0". Die Art und Weise, wie eine solche Art des Ausfalls das Steuergerät 160 beeinflußt und ein Arbeiten der Maschine unterbricht oder verhindert, wird anschließend beschrieben.

Um für eine manuelle Rückstellung- des monostabilen Multivibrators 260 und damit der damit in Beziehung stehenden Flip-Flop-Schal-

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tungen und Torschaltungen zu sorgen, ist eine manuelle Rückstellschaltung vorgesehen. Die Rückstellschaltung "besteht aus einem manuell bedienbaren Schalter 266, der normalerweise zwischen Erde und der Verbindung zwischen den Spannungsteiler-Widerständen und 270 offen ist. Die Verbindung zwischen den Spannungsteiler-Widerständen steht normalerweise unter positiver Spannung und ist mit dem Rückstelleingang des monostabilen Multivibrators verbunden. Wenn der Schalter 266 entsprechend von Hand geschlossen und wieder geöffnet wird, wird der Rückstellimpuls an den monostabilen Multivibrator 260 angelegt.

Zum Zwecke der Eichung oder der Prüfung des Prüfabschnittes des Systems ist eine Meßschaltung vorgesehen. Die Meßschaltung besteht aus einem Reihenwiderstand 272 und einem Amperemeter 274 sowie einem Schalter 276. Der Meßkreis ist zwischen den Ausgang des Differentialverstärkers 36 (Pig. 1) und Erde geschaltet, und wenn also der Schalter 276 geschlossen wird, wird die Zustandsspannung P an diesen angelegt. Das Amperemeter 274 zeigt also die Polarität und die Größe der Zustandsspannung P zum Zwecke der Eichung und der Prüfung.an.

TJm das Steuergerät 116 entsprechend dem Zustand der Logikschaltungen in Punktion zu setzen, sind die Treibertorschaltungen und die !reiber 114 vorgesehen. Die Ireibertorschaltungen 112

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weisen zwei Obertreiber-Und-Torschaltungen 280 und 282 und zwei Niedertreiber-Und-Iorschaltungen 284 und 286 auf. Die Ober-Ünd- ■ Torschaltung 280 ist mit einem Eingang mit dem Q-Ausgang der Selbstprüf -Flip-Flop-Sc haltung 52 durch einen leiter 288 verbunden. Der andere Eingang der Ünd-Torschaltung 280 ist über einen Leiter 290 und den leiter 264 mit dem Ausgang des Multivibrators 260 der Rückstellschaltung verbunden. Die Ober-Und-Torschaltung 282 ist mit einem Eingang über einen Leiter 292 mit dem Q-Ausgang der Hochnieder-Flip-Flop-Sohaltung 56 verbunden. Der andere Eingang der Und-Torschaltung 282 ist über einen Leiter 294 tait dem Ausgang der Steuergeräte-Überwachungs- oder -. Halte«schaltung 118 verbunden, die naohst&end beschrieben wird.

Die Meder-TJnd-Iorschaltung 284 ist mit einem Eingang über j einen Leiter 296 mit dem Q-Ausgang der Selbstprüf-Flip-Flop- ^; Schaltung 54 verbunden. Der andere Eingang der Und-Torsohaltung 284 ist über einen Leiter 298 und den Leiter 294 mit dem Aus- ^:

gang der Steuergeräte-Überwachungs- oder Relais-halte—eschal-

tung 118 verbunden, die später beschrieben wird. Die Nieder- I

Und-Iorsohaltung 286 ist mit einem Eingang über einen Leiter ^; 202 mit dem Q-Ausgang der Hoch-Flip-Flop-Schaltung 58 verbunden]

Der andere Eingang der Uhd-Torschaltung 286 ist über einen !

Leiter 304 mit dem Q-Ausgang der Meder-Flip-Flop-Schaltung 60 !

verbunden. ',

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Die Treibertorschaltungen 112 steuern die Erregung der Treiber 114, die, wie anschließend zu sehen sein wird, das Erregen des Steuergerätes 116 steuern. Die !reiber 114 bestehen aus einem Obertreiber-Transistor 310 und einem Niedertreiber-Transistor 312. Der Obertreiber-Transistor 310 ist mit seiner Steuerelektrode mit einer Eingangsschaltung verbunden, zu der Spannungsteiler-Widerstände 316, 318 und 320 gehören, die in Reihe zwischen einer Quelle positiver Spannung und Erde geschaltet sind. Die Steuerelektrode ist mit der Verbindung.322 der Spannungsteiler-Wider-

stände verbunden, und die Ausgänge der Ober-Und-Torschaltungen

. 280 und 282 sind mit der Verbindung 324 der Teilerwiderstände ;

316 und 318 verbunden. Entsprechend wird die Steuerelektrode des Transistors 310 unter positiver Spannung gehalten, solange beide

Und-Torschaltungen 280 und 282 ein Ausgangssignal einer binären j "1" haben, die Steuerelektrode des Transistors 310 befindet sich jedoch auf Erdpotential, wenn die eine oder die andere der ünd-Torschaltungen auf eine binäre "0" umgeschaltet wird. :

Entsprechend ist der Niedertreiber-Transistor 312 mit seiner | Steuerelektrode mit einer Eingangssohaltung verbunden, zu der [ Spannungsteiler-Widerstände 326, 328 und 330 gehören. Die Steuerelektrode ist mit der Verbindung 332 der Spannungsteiler-Widerstände verbunden, und die Ausgänge der Meder-Ünd-Torsehaltungen 284 und 286 sind mit der Verbindung 334 der Teilerwiderstände :

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£403058 ■ ι

' ι

326 und 328 verbunden. Entsprechend befindet sich die Steuerelektrode des Transistors 312 unter positiver Spannung dann, .; wenn die Ausgangssignale beider Und-Torschaltungen 284 und 286 ^: eine binäre "1" bilden, die Steuerelektrodenspannung befindet | sich jedoch unter Erdspannung, wenn der Ausgang der einen oder
der anderen der Und-Torsohaltungen eine binäre "O" ist. j

Die Ausgangsschaltung des Treibertransistors 310, die zwischen j dem Kollektor und der Emissionselektrode liegt, ist mit dem j Eingang des Steuergerätes 116 über einen Widerstand 326 verbun-j den. Entsprechend ist die Ausgangsschaltung des Transistors 312, die zwischen dem Kollektor und der Emissionselektrode liegt, ■ mit einem anderen Eingang des Steuergerätes 116 durch einen Wi-ι derstand 338 verbunden. Das Steuergerät 116 wird anschließend ■ beschrieben. Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf Pig.j

2 c. Der Regler ist, wie vorstehend erwähnt, zum Ansprechen auf_: Logiksignale von dem Kontroll- und Selbstprüfabschnitt einge- I richtet und dient zur Ausübung einer Überwachung zum Zwecke der; Sicherstellung eines sicheren Betriebs der unter Überwachung j stehenden Maschine. Das Steuergerät 116 weist zwei Steuerrelais! 350 und 352 auf. Das Relais 350 besteht aus einer Erregerwiok- j lung 354, die an eine Spannungsquelle durch die Ausgangsschal- j tung des Treibertransistors 310 angeschlossen ist. Eine Diode
356 ist zur Wicklung 354 parallelgeschaltet, um die induktiven

__ - 38 - j

L. : I

SchaltSpannungen von der Wicklung kurzzuschließen und damit die , Transistoren in der Schaltung zu schützen. Das Relais 350 weist zwei einpolige Umschalter 358 und 360 auf. Entsprechend weist J das Relais 252 eine Erregerwicklung 362 auf, die an die Spannungs quelle durch die Ausgangsschaltung des Treibertransistors 312 angesohTossen ist. Eine schützende Diode 364 ist zur Wioklung 362 | parallelgesohaltet. Das Relais 352 weist ferner zwei einpolige Umschalter 366 und 368 auf.

Die Schalter 358 und 366 werden als Steuerschalter zum Zweoke ; der Erregung oder der Entregung von Steuerschaltungen in der un-,

ter Überwachung stehenden Maschine verwendet. Um das Steuerge- I rät zur Vornahme solcher !Punktionen an einer bestimmten Maschine¹

einzurichten, ist das Steuergerät mit einem Satz normalerweise offener Ausgangsanschlüsse 370 versehen, ebenso mit einem Satzi-j

normalerweise geschlossener Ausgangsansohlüsse 372. Um für einen ι I

j ausfallsicheren Betrieb zu sorgen, ist der normale Zustand der j

j Relais¹ 350 und 352 der Zustand, bei dem beide Relais¹ von den Treibern 310 und 312 erregt werden. Wenn beide Relais¹ erregt sind, befinden sich die Schalter in dem in der Zeichnung gezeigten Zustand, und wenn die Relais' entregt sind, wandern die be- ; treffenden Schalter in die gegenüberliegende Lage. Wie an- : schließend zu sehen sein wird, erfolgt dann, wenn ein Deffekt in dem Kontroll- und Selbstprüfabschnitt auftritt oder wenn die

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~™ 2AQ3Q58

Stromzuleitung zu den Relais¹ ausfällt, eine Erregung des einen oder des anderen der Relais¹ und ein Herausfallen aus dem nor- ^: malen Zustand, so daß das Steuergerät die Masohine außer ]?unktion setzvt. Wenn sioh die Relais¹ im normalen Zustand befinden, liefern die Schalter 358 und 360 eine offene Schaltung an den nor- '■ malerweise offenen Anschlüssen 370. Ferner sorgen im normalen , Zustand die Sohalter 358 und 366 für einen geschlossenen Stromj kreis zwischen den normalerweise geschlossenen Anschlüssen 372. (Es versteht sich, daß in einer bestimmten Maschinenanlage die normalerweise geschlossenen Anschlüsse 372 beispielsweise in Reihe mit dem Erregerkreis der Leistungskupplung der Maschine geschaltet sein können, um damit einen Betrieb der Maschine zu ermöglichen, wenn sich die Relais¹ 350 und 352 im normalen Zu- ! stand befinden. In einer solchen Anlage können die normalerweise' . offenen Anschlüsse 370 in Reihe mit einer Alarmschaltung der ; Maschine geschaltet sein, die dann entregt bleibt, solange die : Relais¹ im normalen Zustand verbleiben. Ein Schalten der Relais¹ j aus dem normalen Zustand hat jedoch den Effekt, den Alarm auszulösen und die Kupplung zu entregen, so daß die Maschine außer ! !Funktion gesetzt wird).
I

Eine Selbstprüfung der Relais¹ 350 und 352 wird durch Verwendung der Schalter 360 und 368 der betreffenden Relais¹ 350 und 352 erbracht. Wenn beide Relais¹ ordnungsgemäß arbeiten, befin-

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den sioh ihre Sohalter immer in den gleichen relativen Positionen, das heißt, die Anker und damit die beweglichen Kontakte beider befinden sich entweder in der oberen Position oder in der : unteren Position. Wenn sie "außer Schritt" sind, das heißt, wenn ! sich die Anker in entgegengesetzten Positionen befinden, liegt j ! der Grund entweder darin, daß ein Relais ausgefallen ist oder j

I

da. eine der Redundanten-Iogikschaltungen, die vorstehend be- [

ι Ι

schrieben worden sind, nicht wie die andere arbeitet. In dem

- einen wie in dem anderen Fall liegt ein Deffektzustand vor, und \

die Relais¹ 350 und 352 müssen beide stillgesetzt bzw. entregt • und in diesem Zustand verriegelt werden, bis eine Rückstellung j ' von Hand erfolgt. j

Zu diesem Zweck ist die Steuergeräte-Überwachungs- oder .Haltegeschaltung 118 in der Schaltung zwischen den Schaltungen 360

• und 368 und bestimmten Eingängen der Treibertorschaltungen 112 j ■ vorgesehen. Diese Überwachungsschaltung besteht aus einem !

: Transistor 380, dessen Ausgangskreis zwischen dem Kollektor und der Emissionselektrode über einen Widerstand 382 geschaltet und : an eine Spannungsguelle angeschlossen ist. Der Eingang des Transistors zwischen der Steuerelektrode und der Emissionselektro

; de umfaßt zwei Spannungsteiler-Widerstände 384 und 386 in Reihe mit einem Zeitgabekondensator 388. Der obere Anschluß des Widerstandes 384 ist mit dem positiven Anschluß einer regulierten

- 41 -

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Spannungsquelle verbunden, und der untere Anschluß des Kondensators 388 ist mit dem negativen Anschluß einer nicht regulierten Spannungsquelle verbunden. Beide Quellen haben eine gemeinsame Bezugsspannung. Die Verbindung zwischen den Widerständen 384 und 386 ist direkt mit der Steuerelektrode des Transistors ; 380 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 386 und .

dem Kondensator 388 erfolgt über zwei Dioden 390 und 392 in _; paralleler Anordnung in der Art einer Dioden-Oder-Schaltung. Zu ; beachten ist, daß die Kathode der Diode 390 über einen leiter 394 mit dem unteren Schalterkontakt des Schalters 360 verbunden ist und daß die Kathode der Diode 392 über einen leiter 396 mit i dem oberen Kontakt des Schalters 386 verbunden ist. Die beweg- ; ι liehen Kontakte der Schalter 360 und 368 sind direkt miteinander i verbunden. Der obere Kontakt des Schalters 360 und der untere ^s Kontakt des Schalters 368 sind ebenfalls miteinander verbunden | und über einen Leiter 398 mit dem negativen Anschluß einer Span-

! nungsquelle verbunden, deren positiver Anschluß geerdet ist. j

' Die Steuergeräte-Überwachungs- oder -Aufhängeschaltung 118 weist

ferner die Verbindung des Ausgangs des Transistors 380 zu einer ¹ Ausfall-Flip-Elop-Schaltung 402 auf. Insbesondere ist ein Wideri stand 404 zwischen die Emissionselektrode und den Kollektor des : Transistors 380 in Reihe mit dem Widerstand 382 parallel zur Spannungsquelle geschaltet. 3±e Verbindung zwischen den Wider-

[ i

; - 42 -

Γ 409831/0993

ständen 382 und 404 ist über einen Leiter 4O6 mit dem invertierten Eingang der Ausfall-Flip-Flop-Schaltung 402 verbunden. Der Rücksteileingang der Flip-Flop-Schaltung 402 ist über den Leiter 264 tait dem Ausgang des monostabilen Multivibrators 260 verbunden. Wenn die Flip-Flop-Schaltung 402 mit einer binären "1" zurückgestellt wird, ist ihr Ausgang eine binäre "1", und diese wird über einen Leiter 294, wie vorstehend beschrieben worden ist, an einen Eingang der TJnd-Torschaltungen 282 und 284 geliefert. In diesem Zustand erzeugt die Flip-Flop-Schaltung 402 eine binäre "0" am Q'-Ausgang. Wenn jedoch der invertierte Eingang der Flip-Flop-Schaltung 402 eine binäre "0" empfängt, ändert die Flip-Flop-Sohaltung ihren Zustand, und der Q-Ausgang geht auf eine binäre "0" über, während der O-Ausgang auf eine binäre "1 !· übergeht. Der Q'-Ausgang ist an eine Kontrollampe angeschlossen,

die die Form einer lichtaussenden DLode 4O8 hat, um einen Defektj anzuzeigen.

Um eine Sichtanzeige des Zustandes des Steuergerätes zu schaffen, ist eine erste Kontrollampe 412, zweckmäßigerweise grün, zwischen den oberen Kontakt des Schalters 368 und Erde gelegt. Wenn das Steuergerät sich also in seinem normalen oder sicheren Zustand befindet, leuchtet die grüne Kontrollampe 412 auf. Entsprechend ist eine zweite Kontrollampe 414» zweokmäßigerweise rot, zwischen den unteren Kontakt des Schalters 360 und Erde

- 43 - ' 409831/0993

geschaltet. Wenn die Relais' des Steuergerätes 116 entsprechend ' j entregt werden und die Schalter 360 und 368 die unteren Kontakj te "berühren, wird die rote Kontrollampe 4-14 eingeschaltet, um

! das Vorhandensein eines, gefährlichen Zustandes mitzuteilen, wie ■,

„ ^:

er vom Prüfabschnitt festgestellt wird. Die Maschine wird also

:

von dem Steuergerät außer Punktion gesetzt, oder der Alarm wird
ausgelöst. Wie anschließend zu sehen sein wird, sind die Relais¹ 350 und 352 außer Tritt gekommen, und ein Defekt im System wird mitgeteilt, wenn weder die Kontrollampe 412 noch die Kontrollampe 414 brennt. ' i

An dieser Stelle erfolgt eine Beschreibung der Arbeitsweise der
Relaisüberwachungs- bzw. -..Halteschaltung 118. Wenn das Zu- I Standssignal P vom Differentialverstärker 36 Null ist, um einen I

normalen Zustand anzuzeigen, wie er von dem Prüfabschnitt fest- '

gestellt wird, werden beide Relais¹ 350 und 352 des Steuerge- j

rätes 116 erregt (wobei kein Systemfehler angenommen wird), und j die Schalter befinden sich in der dargestellten oberen Position.' In diesem Zustand ist die Diode 392 durch den Leiter 396 mit dem

Schalter 368 und dann durch den Schalter 360 und den Leiter 398\

j mit dem negativen Ansohluß der Spannungsquelle verbunden, deren '

anderer Anschluß zur Erde zurüokgeführt ist. Polglich ist die j Diode 392 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, und der Kondensator j

388 entlädt sich, so daß die Spannung an der Steuerelektrode '

-44- ! 409831/0993 "^:

des Transistors 380 nicht ausreicht, um den Transistor einzuschalten. In diesem Zustand bei ausgeschaltetem Transistor 380 ist die logikspannung am. Kollektor des Transistors und am leiter 406 eine binäre "1", Die an den invertierten Eingang der 3?lip-3?lop-Schaltung 402 angelegte binäre "1" bewirkt keine Ä'n-

; derung ihres Zustandes, und damit bleibt der Q-Ausgang auf einer binären "1", während der Q'-Ausgang auf einer binären "0" bleibt,

^! In diesem Zustand wird die grüne Kontrollampe 412 durch den Schalter 368, den Schalter 360 und den leiter 398 mit dem negativen Anschluß';der Spannungsquelle verbunden, und die Kontrollampe brennt, um einen sicheren Zustand anzuzeigen.

. Wenn der Prüfabschnitt ein Zustandssignal P erzeugt, das einen

- positiven Wert hat, womit eine Eindringung in die geschützte ! Zone angezeigt wird, werden beide Relais¹ 350 und 352 entregt | (wobei keine Systemfehler angenommen werden). Entsprechend wer- _t den für den Pail eines niedrigen (kapazitativen) Zustande in J

! der geschützten Zone, was zum Entstehen eines Zustandssignals j P mit negativem Wert führt, die Relais¹ 350 und 352 beide ent- ,

: regt (wobei keine Systemfehler angenommen werden). Wenn entweder ein hohes oder ein niedriges Zustandssignal auftritt, be- [ finden sich also die Schalter der Relais¹ 354 und 362 in der unteren Position. In diesem Zustand wird die Diode 390 durch den leiter 394, den Schalter 360, den Schalter 368 und den lei-

; i

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ter 398 mit dem negativen Anschluß der Spannungsquelle verbun- , den. Polglich wird die Diode 390 in Vorwärtsrichtung vorgespannt,

; und der Kondensator 388 entlädt sich durch diese, so daß der ;

! Transistor 380 im ausgeschalteten Zustand gehalten wird. Bei ; ausgeschaltetem Transistor 380 steht die Spannung am Kollektor
desselben und am leiter 406 unter einer binären "1", und folg- | lieh bleibt der Zustand der ]Pehler-3?lip-3?lop-Schaltung 402 unverändert, das heißt der Q-Augang ist eine binäre "1", während
der Q'-Ausgang eine binäre "0" ist. In diesem Zustand der Schalter des Steuergerätes ist die Kontrollampe 414 durch den Schal- _i ter 360, den Schalter 368 und den leiter 398 mit dem negativen
Anschluß der Spannungsquelle verbunden, und damit brennt die : rote Kontrollampe. ' ■

j Wenn sich der Anker eines der Relais¹ 350 und 352 in einer i oberen Position befindet, während der andere sich in einer unteren Position befindet, wird ein Systemfehler mitgeteilt, wie ; das vorstehend festgestellt worden ist. Wenn sich die Relaisanker und die Schalter in diesem Zustand befinden, ist weder die Diode 390 nooh die Diode 392 mit dem negativen Anschluß der
Spannungsquelle verbunden, und damit wird der Kondensator 388 ' durch die Widerstände 384 und 386 geladen. Nach einer geeigneten Zeitverzögerung zur Berücksichtigung von Differenzen in den normalen Ansprechzeiten der Relais¹ wird die Spannung an der- ;

- 46 - ^;

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Steuerelektrode des Transistors 380 ausreichend positiv, um den Transistor einzuschalten. Wenn der Transistor 380 eingeschaltet ist, ist die Spannung am Kollektor eine binäre "0", und sie wird duroh den Leiter 406 an den invertierten Eingang der Plip-Flop-Schaltung 402 angelegt. Das bewirkt, daß die Flip-Flop-Schaltung 402 ihren Zustand ändert, und folglich wird der Q-Ausgang eine binäre "0", während der Q'-Ausgang eine binäre "1"

\ wird. Der Q-Ausgang der binären "0" am leiter 294 wird an den Eingang der Ünd-Torschaltungen 282 und 284 angelegt. Das bewirkt ein Ausschalten beider Treibertransistoren 310 und 312, und beide Relais¹ 350 und 352 werden entregt. Damit wird das , Steuergerät 116 in einen Zustand verriegelt, bei dem die Maschine außer Punktion gesetzt wird. In diesem Zustand istVBder die Kontrollampe 412: noch die Kontrollampe 414 mit der Span- j

ι nungsquelle verbunden, und beide lampen brennen nicht. Wenn ein ; ! Fehler vorhanden ist, wie das gerade !beschrieben worden ist, ; wird das Steuergerät 116 im Zustand verriegelt, bei dem ein ^! Ausschalten erfolgt, und zwar aufgrund des Q-Ausgangs der binären "0" von der Fehler-Flip-Flop-Sohaltung 402, bis die Hip-;

i Flop-Schaltung duroh Handbetätigung der Rückstellahaltung :

zurückgestellt wird. In diesem Fehl er zustand läßt der Q'-Aus- ·,

i gang die Kontrollampe 408 brennen, um den Fehlerzustand anzu- j

zeigen. [

- 47 -

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' Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Anwesenheitsprüf- und

Selbstprüfsteuersystems wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ^: die Zeichnungen beschrieben. Zu beachten ist, daß die Arbeits-I weise bestimmter Untersysteme bereits beschrieben worden ist _:

I und folglioh diese Beschreibung nicht wiederholt wird.

j ;

^! Die Arbeitsweise des Anwesenheitsprüfabschnittes ist vorstehend ; bereits ausreichend beschrieben worden. Es reicht an dieser

, Stelle aus, darauf hinzuweisen, daß das Zustandssignal P am ; Ausgang des Differentialverstärkers 36 einen Nullwert hat, wenn .

ι die geschützte Zone sich im normalen Zustand befindet, einen j negativen Wert hat, wenn ein Gegenstand aus der geschützten Zone

herausgenommen wird, und einen positiven Wert hat, wenn ein Ge- ι

genstand in die geschützte Zone eindringt. Wenn ein Uiederprüf-

j signal an den Differentialverstärker 32 unter der Uhrsteuerung ^! ι ;

' angelegt wird, wie das vorstehend beschrieben worden ist, muß i

ι j

¹ das Zustandssignal P einen negativen Wert haben, und wenn ein i Hochprüfbefehlssignal an den Verstärker 32 unter der Uhrsteuerung angelegt wird, muß das Zustandssignal P einen positiven Wert ι haben. Das Zustandssignal P wird an die Eingänge der Hochprüf- und Uiederprüfverstärker 40 bzw. 42 angelegt, die logiksignale ι ; liefern, entweder eine binäre "1" oder eine binäre "0", je nach ι j dem Wert und der Polarität des Zustandssignals P. Zur Verein- ' : fachung der Beschreibung der Arbeitsweise zeigt Pig. 4 in ta- \

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"bellarischer Form, die Logiksignale von den Hoch- und Mederprüfverstärkern für die fünf verschiedenen Zustände im. Anwesenheitsprüfabschnitt. Die erste Spalte bezeichnet die Zustände
mit einer Zahl, und die ersten drei Zustände entsprechen der Arbeitsweise des Systems, während der vierte und der fünfte Zu-

stand der Prüffunktion des Systems entsprechen· Im ersten Zustand hat das Zustandssignal P einen Hullwert, und damit ist
der Zustand des HochprüfVerstärkers "nicht hoch", während der
Zustand des Mederprüfverstärkers "nicht niedrig" ist. In diesem. Zustand erzeugen sowohl der "Hoch- als auch der Niederprüfverstärker einen Ausgang in der Form, einer binären "1". Im zweiten Zustand der Arbeitsfunktion hat das Zustandssignal P einen
negativen Wert, was einer Entnahme eines Gegenstandes aus der

geschützten Zone entspricht. Der Hochprüfνerstärker befindet j

; ι

sich in einem "nicht hohen" Zustand und sein Ausgang ist eine ',

; binäre "1", während der Niederprüfverstärker sich in einem
niedrigen Zustand befindet, und sein Ausgang ist eine binäre \ "0". Im Zustand 3 der Arbeitsfunktion hat das Zustandssignal P [ einen positiven Wert, und der Ausgang des Hochprüf- und des Eederprüfverstärkers ist genau umgekehrt zu dem für den Zustand j ; Wr. 2. Im Zustand Nr. 4, bei dem es sich um die Niederprüf- ^: funktion handelt, hat das Zustandssignal P einen negativen Wert,
und der Ausgang des Hoch-NiederprüfVerstärkers ist der gleiche ^: wie im Zustand Nr. 2. Der Zustand Nr. 5 ist die Hochprüffunktion, und das Zustandssignal P muß einen positiven Wert haben, j

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während der Hoch- und Niederprüfverstärker den gleichen Zustand und die gleichen Ausgänge wie beim Zustand Nr. 3 haben müssen» Zu beachten ist, daß die Tabelle in Fig. 4 die Ausgänge der Hoch- und Niederprüfverstärker für die fünf verschiedenen Zustände für den Fall angibt, daß das System richtig arbeitet, d.h., daß keine Systemfehler vorhanden sind. Wie nachstehend erörtert wird, wird der Kontroll- und Selbstprüfabschnitt 44 wirksam, um einen Fehler in dem Anwesenheitsprüfabschnitt aufzusppüreny der bewirkt, daß die Ausgänge von dem Hoch- und dem Niederprüf verstärker anders .als jene sind, die für die gleichen Eingangszustände in der Tabelle in Fig. 4 angegeben sind, Ferner ist der Kontroll- und Selbstprüfabschnitt in der Lage, einen Funktionsfehler in den Kontroll- und Selbstprüfschaltungen selbst aufzuspüren, die bewirken, daß das Steuergerät 116 falsch auf einen bestimmten Satz Ausgänge von dem Hoch- und dem Niederprüfverstärker 40 bzw. 42 anspricht.

Um eine nutzlose Wiederholung der Beschreibung der Arbeitsweise der Kontroll- und Selbstprüfschaltungen unter den verschiedenen Bedingungen zu vermeiden, ist ein Kennungssystem in den

dr Zeichnungen angewendet worden, bei dem logische Zustand jeder Stufe für jeden der fünf Zustände im Anwesenheitsprüfabschnitt angegeben ist, wie das in Fig. 4 gezeigt ist. Wie erinnerlich, werden die Ausgänge des Hoch- und des Niederprüfverstärkers in Fig. 4 nur dann angegeben, wenn der Anwesenheitsprüfabschnitt ohne Funktionsfehler oder Störung arbeitet.

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^ ■■· η '5 Π ς ρ

t ·* U vj ϋ O W

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Das Kennungssystem zur Anzeige, des logischen Zustandes bei bestimmter logischer Stufe besteht aus einer Reihe zusammenhängender Kästen am Ausgang dieser Stufe. Jeder Kasten enthält eine "1" oder eine "0", was entweder einer binären "1" oder einer binären "0" entspricht. Ein bestimmtes Kästchen am Ausgang einer Stufe in dem System zeigt den logischen Zustand in dieser Stufe an, der vorhanden ist, wenn das Kästchen in der entsprechenden Lage in der Reihe für irgendeine andere Stufe einen logischen Zustand hat, wie er durch die binäre "1" oder "0" angegeben ist, die sich in dem entsprechenden Kästchen befindet. Die Kennung sieht fünf verschiedene Kästen vor, die in einer Folge von links nach rechts den fünf verschiedenen Zuständen entsprechen, die in der Tabelle nach Fig. 4 gezeigt sind. Die "Zustands"-Kästchen für die verschiedenen Stufen sind mit dem Ausgang derselben durch Stromleitungen gekennzeichnet, und die Verwendung getrennter Bezugszahlen an den Zustands-Kästchen wird vermieden.

Zu beachten ist, daß die Ausgangszustände der verschiedenen Stufen in der Uhr 104 ohne weiteres durch Bezugnahme auf das Zeitdiagramm nach Fig. 3 festgestellt werden können.

Aus Gründen der Erläuterung wird angenommen, daß unter Bezugnahme auf Fig. 4 der Anwesenheitsprüfabschnitt sich in einem Zustand Nr. 1 befindet. Dieser Zustand entspricht einem normalen Zustand

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des Anwesenheitsprüfabschnittes, d.h. bei ausgeglichener Brücke und bei einem Nullwert für das Zustandssignal P. Wie in Fig. 2a gezeigt, erzeugt der Hochprüfverstärker 40 einen Ausgang einer binären "1" (linksla^gendes Kästchen), und der Niederprüf verstärker 42 erzeugt einen Ausgang einer binären "1" (linksliegendes Kästchen). Durch Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 3 ist zu sehen, daß die Arbeitsfunktion, während der äea? Zustand Nr. 1 auftritt, sich über das gesamte Zeitintervall eines der Arbeitsimpulse 152 erstreckt. Vom Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 150 in der Uhr 104 werden die Arbeitsimpulse über einen Leiter 154 zu den Uhreneingängen der Flip-Flop-Schaltung 56, 58 und 60 für die Arbeitsfunktion geleitet. Der Ausgang des Hochprüfverstärkers 40 wird an einen Eingang der oberen Nund-Torschaltungen 224 angelegt, und der Ausgang des Niederprüfverstärkers 42 wird an einen Eingang der Nieder-Nund-Torschaltung 226 angelegt. Der andere Eingang jeder der Torschaltungen 224 und 226 ist über einen Leiter 228 an den Q-Ausgang der Hoch-Niedrig-Flip-Flop-Schaltung 56 angelegt. Der Q-Ausgang dieser Flip-Flop-Schaltung befindet sich in einem Zustand, der durch den Ausgang der Und-Torschaltung 202 bestimmt wird und dessen Eingänge jeweils mit den Ausgängen der Hoch- und Niederprüfverstärker 40 und 42 verbunden sind. Für den Zustand Nr. 1 ist der Ausgang der Und-Torschaltung 202 eine binäre "1", und diese wird an den Dateneingang der Flip- · Flop-Schaltung 56 angelegt und bewirkt, daß dessen Q-Ausgang

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eine binäre "1" ist. Folglich werden die Ausgangszustände der oberen und der unteren Nund-Torschaltungen 224 und 226 in eine binäre "0" gebracht, wie das in den linksliegenden Kästchen derselben angegeben ist. Diese Nund-Torschaltungen 224 und bilden die Selbstprüftorschaltungen 106, die ihrerseits die Zustände der Selbstprüflogikschaltungen 108 und der Flip-Flop-Schaltungen 110 für die Selbstprüffunktion steuern, die als der Selbstprüfkanal bezeichnet werden können. Während der Arbeitsfunktion, vqn der der Zustand Nr. 1 ein Teil/Lst, ist der Selbstprüfkanal, der gerade erwähnt worden ist, zur Beeinflussung des Zustandes des Steuergerätes 116 nicht wirksam, wobei angenommen wird, daß der Selbstprüfkanal selbst nicht fehlerhaft funktioniert. Das kann dadurch bestätigt werden, daß festgestellt wird, daß für den Zustand Nr. 1 der Ausgang einer binären "0" der oberen Nund-Torschaltung 224 an einen Eingang der Hochprüf-Nund-Torschaltung 230 und an einen Eingang der Hochprüf-Nund-Torschaltung 236 angelegt wird. Entsprechend wird der Ausgang der binären "0" der unteren Nund-Torschaltung 226 an einen Eingang der Niederprüf-Nund-Torschaltung 232 und der Niederprüf-Nund-Torschaltung 238 angelegt. Die anderen Eingänge der Nieder-Prüf-Nund-Torschaltungen 232 und 238 sind über den Leiter 164 mit der Niederprüf-Uhd-Torschaltung 160 in der Uhr 104 verbunden, wodurch ein Ausgang einer binären "0" während der Arbeitsfunktion erzeugt wird. Während der Arbeitsfunktion im Zustand Nr. 1 sind die Uhrsignale an den Nund-Torschaltungen 230, 232, 236 und 238 also eine binäre ¹¹O", und damit sind die

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Ausgänge alle eine binäre "1", wie das in dem ersten der Zustands-Kästchen gezeigt ist, die diesen entsprechen. Folglich erzeugt die Noder-Schaltung 234, die den Ausgang der Nund-Schaltungen 230 und 232 erhält, einen Ausgang einer binären "0". Entsprechend erzeugt die Noder-Schaltung 240 einen Ausgang einer binären "0". Die-Noder-Schaltung 234 ist mit dem Dateneingang der Flip-Flop-Schaltung 52 verbunden und der Ausgang der Noder-Schaltung 240 ist mit dem Dateneingang der Flip-Flop-Schaltung 54 verbunden. Der Zustand der Flip-Flop-Schaltungen. 52 und 54 ist durch das Signal einer binären "1" am Leiter 264 vom Ausgang des monostabilen Multivibrators 260 vorgegeben worden, als das System zum ersten Mal eingeschaltet wurde. Die Signale einer binären ¹¹O" an den Dateneingängen der Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 werden damit nicht wirksam, um den Zustand der Flip-Flop-Schaltungen zu ändern, und die Q-Ausgänge derselben sind eine binäre "1", wie das durch die entsprechenden Zustandskästchen gezeugt ist. Folglich ist der Eingang zur oberen Treibtorschaltung 280 am Leiter 288 eine binäre "1", und der Eingang zur unteren Treibtorschaltung 284 am Leiter 296 ist eine binäre "1". Der andere Eingang zur oberen Treibtorschaltung 280 ist

es
ebenfalls eine binäre "1", wobei sich um das Rückstellsignal am Leiter 264 handelt, der von dem monostabilen Mulitivibrator 260 abgeleitet ist. Der Ausgang der oberen Treibtorschaltung 280 ist also eine binäre "1". Der andere Eingang zur unteren Treibtorschaltung 284 ist eine binäre "1" in der Form des Q-Ausgangs der Fehler-Flip-Flop-Schaltung 402. Dieser Q-Ausgang

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24Ü3058

wird als eine binäre "1" behalten, solange kein Fehler vorhanden ist, wie das durch die Relais' 350 und 352 mitgeteilt wird, die außer Schritt gelangen. Folglich erzeugt die untere Treibtorschaltung 284 einen Ausgang einer binären "1", während die obere Treibtorschaltung 280 einen Ausgang einer binären "1" erzeugt, wie das vorstehend erwähnt worden ist. Unterdem erhöhten Zustand kann also erkannt werden, daß der S_elbstprüfkanal bis zum Punkt der oberen Treibtorschaltung 280 und der unteren Treibtorschaltung 284 immer einen Ausgang einer binären "1" am Eingang zu den Treibern 3.10 und 312 während des Zustandes Nr. 1 erzeugt, vorausgesetzt, daß kein Funktionsfehler im Selbstprüfkanal selbst vorhanden ist. Entsprechend wird der Zustand der Treiber 310 und 312 und des Steuergerätes 116 während des Zustandes Nr. 1 durch den Zustand der Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 für die Arbeitsfunktion und der oberen Treibtorschaltung 282 und der unteren Treibtorschaltung 286 bestimmt, was als der Steuerkanal bezeichnet wird. Bei Bezugnahme auf den Steuerkanal im Zustand Nr. 1_ist erinnerlich, daß der Ausgang des Hoch-Prüfverstärkers 40 eine binäre "1" ist, der durch den Leiter 198 an den Dateneingang der Hoch-Flip-Flop-Schaltung 58 angelegt wird. Folglich ist der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 58 eine binäre "0", und der Q Ausgang derselben ist eine binäre "1". Der Q Ausgang wird durch den Leiter 214 zum Eingang des HochprüfVerstärkers 40 zurückgeführt, um zu helfen, daß der Ausgang auf einer binären "1" gehalten wird, um damit ·

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das Schalten desselben zu stabilisieren. Ferner ist im Zustand Nr. 1 der Ausgang des Niederprüfverstärkers 42 eine binäre "1", die über einen Leiter I96 an den Dateneingang der Nieder-Flip-Flop-Schal tung 60 angelegt wird. Das bewirkt, daß der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 60 eine binäre "0" ist und daß der Q Ausgang eine binäre "1"_ist. Sowohl die Hoch-Flip-Flop-Schaltung 58 als auch die Nieder-Flip-Flop-Schaltung 60 haben damit Ausgänge einer binären "1", die durch Leiter 302 und 304 an die betreffenden Eingänge der unteren Treiberschaltung 286 angelegt wird (siehe Fig. 2c). Das bewirkt, daß die Und-Torschaltung 286 einen Ausgang einer binären "1" erzeugt.

Gleichzeitig werden in dem Steuerkanal die Ausgänge des Hochprüfverstärkers 40 und des Niederprüfverstärkers 42 an die betreffenden Eingänge der Hoch-Nieder-Und-Torschaltung 202 angelegt, und da beide eine binäre "1" darstellen, ist der Ausgang an der Und-Schaltung eine binäre "1". Dieser Ausgang wird an den Dateneingang der Hoch-Nieder-Flip-Flop-Schaltung 56 angelegt, was bewirkt, wie vorstehend erwähnt, daß dessen Q Ausgang eine binäre "1" erzeugt. Diese binäre "1" wird durch den Leiter 292 an einen Eingang der oberen Treiberschaltung 282 angelegt (siehe Fig. 2c). Der andere Eingang der Treiberschaltung 282 ist eine binäre "1" von der Fehler-Flip-Flop-Schaltung 402.

Folglich erzeugen die obere Treiberschaltung 282 und die untere Treiberschaltung 286 im Steuerkanal beide einen Ausgang einer

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binären "1" für den Zustand Nr. 1, und, wie vorstehend beschrieben, erzeugen die obere Treiberschaltung 280 und die untere Treiberschaltung 284 im Selbstprüfkanal einen Ausgang einer binären "1" für den Zustand Nr. 1, wobei angenommen wird, daß in dem einen wie in dem anderen Kanal keine Funktionsfehler auftreten. Als Folge davon werden für den Zustand Nr. 1 beide Treibertransistoren 310 und 312 und die Relais' 350 und 352 erregt, um damit zu bewirken, daß die betreffenden Schalter in den in Fig. 2c gezeigten Positionen gehalten werden.

Wenn sich die Relais¹ des Steuergerätes im erregten Zustand befinden, wie das in der Zeichnung für den Zustand Nr. 1 gezeigt ist, ,ist der Stromkreis zwischen den Ausgangsanschlüssen 370 offen, und der Stromkreis zwischen den normalerweise geschlossenen Ausgangsanschlüssen 372 ist geschlossen. Wie vorstehend beschrieben, ist in diesem Zustand die Diode 392 in der Aufhängeschaltung 318 leitend, und der Transistor 380 wird ausgeschaltet, und die Fehler-Flip-Flop-Schaltung 402 bleibt unbeeinflußt und erzeugt mit ihrem Q Ausgang eine binäre "1". Ferner brennt in diesem Zustand die Kontrollampe 412,um einen sicheren Zustand zu signalisieren.

Erneut auf Fig. 4 Bezug nehmend wird nun angenommen, daß während der Arbeitsfunktion der Anwesenheitsprüfabschnitt in den Zustand Nr. 2 gebracht wird, da.h. ein niedriger (kapazitativer) Zustand, der entstehen kann durch Herausnahme eines Gegenstandes aus der

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geschützten Zone. Als Folge davon ist der Ausgang des Hochprüfverstärkers 40 eine binäre "1", und der Ausgang des Niederprüfverstärkers 42 ist eine binäre "0". Diese Ausgänge werden beide an die betreffenden Eingänge der Hoch-Nieder-Torschaltung 202 angelegt, die einen Ausgang einer binären "0" erzeugt. Dieser Ausgang wird an den Dateneingang der Hoch-Nieder-Flip-Flop-Schaltung 56 angelegt, und der Q Ausgang derselben ist eine binäre "0". Der Q Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 56 geht durch einen Leiter 228 an einen Eingang der Selbstprüfobernund-Torschaltung 224 und der Selbstprüfniedernund-Torschaltung 226. Das hat den Effekt, die Nund-Torschaltung 224 auf einen Ausgang einer binären "1" zu schalten und die Nund-Torschaltung 226 auf einen Ausgang einer binären "1" zu schalten. Aufgrund der Tatsache jedoch, daß die Selbstprüflogikschaltungen 108, insbesondere die Nund-Torschaltung 230, 232, 236 und 238, Signale einer binären "0" an den Leitern 164 und 172 von der Uhr 104 während der Arbeitsfunktion erhalten, die Ausgänge derselben alle eine binäre "1" sind. Folglich bleiben die Zustände der Logikschaltungen in dem Selbstprüfkanal von diesem Punkt an bis zur oberen Treiberschaltung 280 und zur unteren Treiberschaltung 284 alle gleich, wie in dem vorhergehenden Zustand Nr. 1. Der Zustand der Treibertransistoren 310 und 312 und des Steuergerätes 116 wird damit also durch den Zustandswechsel im Steuerkanal bestimmt, unter Einschluß der Flip-Flop-Schaltung für die Arbeitsfunktion und der oberen und der unteren Treiberschaltung 282 bzw. 286.

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Zum Hochprüfverstärker 40 im Zustand Nr. 2 zurückkehrend wird der Ausgang der binären "1" desselben über den Leiter 198 an den Dateneingang der Hoch-Flip-Flop-Schaltung 58 angelegt. Das bewirkt, daß deren Q-Ausgang bei einer binären "0" bleibt und daß deren Q Ausgang bei einer binären "1" bleibt. Dieser Q Ausgang wird an einen Eingang der Niedertreibei*Torschaltung' 286 durch den Leiter 302 angelegt. Der Niederprüfνerstärker erzeugt im Zustand Nr. 2 einen Ausgang einer binären "0", der über den Leiter 196 an den Dateneingang der Nieder-Flip-Flop-Schaltung 60 angelegt wird. Der.Q-Ausgang derselben wird auf eine binäre "1" umgeschaltet, und die Kontrolllampe 206 leuchtet auf. Gleichzeitig wird der Q-Ausgang der Nieder-Flip-Flop-Schal tung 60 auf eine binäre "0" umgeschaltet und durch den Leiter 304 an den anderen Eingang der Niedertreiber-Torschaltung 286 angelegt. Das bewirkt, daß die Niedertreiber-Torschaltung 286 einen Ausgang einer binären "0" erzeugt. Folglich wird der Treibertransistor 312 ausgeschaltet, und das Relias¹ 352 wird entregt.

Wie vorstehend bemerkt, empfängt im Zustand Nr. 2 die Hoch-Nieder-Flip-Flop-Schal tung 56 eine binäre "0" an ihrem Dateneingang, und der Q Ausgang wird auf eine binäre "0" umgeschaltet. Dieses Ausgangssignal wird durch einen Leiter 292 an einen Eingang der oberen Treibertorschaltung 282 angelegt. Der andere Eingang der Treibertorschaltung 282 ist eine binäre "1", die vom Q Ausgang der Fehler-Flip-Flop-Schaltung 402 kommt.

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Folglich ist der Ausgang der oberen Treibertorschaltung 282 eine binäre "0" und der Treibertransistor 310 wird ausgeschaltet. Folglich erfolgt eine Entregung des Relais¹ 350. Wenn beide Relais¹ 350 und 352 entregt sind, befinden sich die betreffenden Schalter derselben alle in der unteren Lage, und zwar als Folge eines Schließens des normalerweise offenen Stromkreises zwischen den Anschlüssen 370 und des Öffnens des normalerweise geschlossenen Stromkreises zwischen den Anschlüssen 372. Ferner ist die Diode 390 leitend, und der Transistor 380 wird ausgeschaltet, und die Fehler-Flip-Flop-Schaltung 402 hält den Q Ausgang auf einer binären "1". Ferner brennt in diesem Zustand der Relais¹ die Kontrollampe 414, um einen Gefahrenzustand zu signalisieren. Das Steuergerät wird also bei dem Zustand Nr. 2 des Systems wirksam, um die Maschine außer Funktion zu setzen und/oder um einen Alarm auszulösen, der den Gefahrenzustand signalisiert, der von einem niedrigen (kapazitativen) Zustand im Anwesenheitsprüfabschnitt herrührt.

Wenn nun angenommen wird, daß der Anwesenheitsprüfabschnitt sich im Zustand Nr. 3 befindet,-wie das "in Fig. 4 gezeigt ist, was einem Eindringzustand entspricht, hat das Zustandssignal P einen positiven¹Wert. Der Hochprüfverstärker erzeugt eine binäre "0", und der Niederprüfverstärker erzeugt eine binäre "1". In diesem Zustand Nr. 3 befindet sich der Selbiprüfkanal · von den Selbstprüf-Torschaltungen 224 und 226 durch die Ober-

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treibertorschaltung 280 und die Niedertreibertorschaltung 284 in dem gleichen logischen Zustand wie für den Zustand Nr. 2. Damit ändert aber der Zustand Nr. 3 die logischen Zustände des Steuerkanals durch Änderung des Zustandes der Hoch-Flip-Flop-Schaltung 58 und der Nieder-Flip-Flop-Schaltung 60. Die Hoch-Nieder-Flip-Flop-Schaltung 56 jedoch bleibt im gleichen Zustand wie im vorhergehenden Zustand Nr. 2. Im Zustand Nr. 3 erzeugt damit die obere Treibertorschaltung 282 einen Ausgang einer binären "0", und die Niedertreibertorschaltung 286 erzeugt einen Ausgang einer binären "0" und beide Treibertransistoren 310 und 312 werden wie im Zustand Nr. 2 ausgeschaltet. Beide Relais¹ 35o und 352 werden entregt, und der normalerweise offene Stromkreis zwischen den Anschlüssen 370 wird geschlossen, während der normalerweise geschlossene Stromkreis zwischen den Anschlü-ß-ssen 372 geöffnet wird. Das Signal 414 wird erregt, und die Aufhängeschaltung 118 gelangt in den gleichen Zustand wie im Zustand Nr. 2. Der Zustand Nr. 3, der einem Eindringen oder einer hohen (kapazitativen) Stellung entspricht, bewirkt also, daß die Maschine außer Funktion gesetzt wird.

Die Beschreibung der Arbeitsweise bis hier her hat sich nur mit der Arbeitsfunktion befaßt, d.h. mit dem Zeitschlitz oder der Zeitdauer der Arbeitsimpulse 152 vom Q Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 150 und der Uhr 104. Unmittelbar in Anschluß an die Arbeitsfunktion des Arbeitsspiels kommt die Prüffunktion

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des Arbeitsspiels, die sich über die Dauer der Impulse 156 erstreckt, welche vom Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung und der Uhr 104 erzeugt werden. Die Prüffunktion ist in einen Niederprüfzeitschlitz, während der Impulse 163 und in einen Hochprüfzeitschlitz während der Impulse 170 aufgeteilt, die in dieser Zeitfolge auftreten.

Während der Niederprüffunktion, die durch den Zustand Nr. gemäß der Darstellung in Fig. 4 wiedergegeben ist, erzeugt der Anwesenheitsprüfabschnitt ein Zustandssignal P eines negativen Wertes. Dieses Zustandssignal entsteht von einem Befehlssignal, das durch die Und-Torschaltung 160 und die Uhr 104 erzeugt wird. Das Befehlssignal ist ferner das Niederprüfzeitsignal, das durch den Leiter 164 an den Anschluß 220 angelegt , wird (siehe Fig. 2a). Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Nieder-Prüfanschluß 220 an einen Eingang eines Differentialverstärkers 32 angelegt, und wie vorstehend beschrieben, wird dabei ein Anwesenheitsprüfsignal simuliert, das ein Zustandssignal P mit einem negativen Wert erzeugt. Folglich erzeugt, wie in der in Fig. 4 gezeigten Tabelle angegeben, der Hochprüfverstärker 40 einen Ausgang einer binären "1", und der Niederprüfverstärker erzeugt einen Ausgang einer binären "0". Das bewirkt, daß die Selbstprüf-Nund-Schaltungen 224 und 226 die logischen Zustände annehmen, die in dem Zustands-Kästchen in der Position Nr. 4 angegeben sind. Wie zu sehen ist, werden die Niederprüf-

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zeitimpulse 163 am Leiter 164 an die Eingänge der Selbstprüf-Nund-Torschaltungen 232 und 238 angelegt, und die Noder-Torschaltungen 234 und 240 werden in die Zustände geschaltet, die in dem Zustands-Kästchen in der Position Nr. 4 angegeben sind. Die Ausgänge der Hoder-Torschaltungen 234 und 240 werden an die Dateneingänge der Selbstprüf-Flip-Flop-Schaltungen 52 bzw. 54 angelegt. Wie jedoch ferner zu sehen ist, empfangen die Uhrimpulse der Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 in dieser Niederprüffunktion Uhrsignale an den Leitern 182 bzw. 180 von der Uhr-Und-Torschaltung 176 bzw. von der Uhr-Und-Torschaltung 174. Es handelt sich dabei um die Uhrimpulse 178, die im Zeitdiagramm nach Fig. 3 dargestellt sind. Die Q Ausgänge der Flip-Flop -Schaltung en 52 und 54 werden beide auf einer binären "1" gehalten, wie das durch die Zustands-Kästchen in der Position Nr. 4 angegeben ist, und entsprechend halten die obere Treibertorschaltung 280 und die untere Treibertorschaltung 284 einen Ausgang einer binären "1". Weil der Hochprüfverstärker und der Niederprüfverstärker Ausgänge haben, die die gleichen für die Niederprüffunktion sind, wie das der Fall bei der Arbeitsfunktion mit geringer Kapazität (Zustand Nr. 2) ist, ist der Zustand der Flip-Flop-Schaltungen 56, 58 und 60 für die Arbeitsfunktion der gleiche wie im Zustand Nr. 2. Die Obertreiber-Torschaltung 282 und die Niedertreiber-Torschaltung befinden sich damit im gleichen Zustand für den Zustand Nr. 4, d.h. für die Niederprüffunktion, wie für den Zustand Nr. 2 der

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Arbeitsfunktion. Folglich werden der Treibertransistor 310 und der Treibertransistor 312 ausgeschaltet und beide Relais¹ 350 und 352 werden entregt. Der Zustand des Steuergeräts 116 ist der gleiche, wieder für den Fall des Zustandes Nr. 2 beschrieben worden ist, und die Aufhängeschaltung 118 ist ebenfalls im gleichen Zustand. Die Kontrollampe 414 brennt, um einen simulierten Gefahrenzustand zu signalisieren.

Während der H_qchprüffunktion befindet sich der Anwesenheitsprüfabschnitt im Zustand Nr. 5, wie das in der Tabelle nach Fig. 4 angegeben ist. Diese Funktion tritt während des Hochprüfimpulses 170 auf, der durch die Und-Torschaltung 166 der Uhr 104 erzeugt wird. Der Hochprüfzeitimpuls wird durch den Leiter 172 an den Anschluß 222 angelegt (Siehe Fig. 2a). Der Anschluß 222 seinerseits ist mit einem Eingang des Differentialverstärkers 32 verbunden (siehe Fig. 1). Dieses Zeitsignal ist ebenfalls ein Befehlsignal für den Differentialverstärker, um effektiv ein hohes (kapazitatives) Signal bzw. ein Eindringsignal zu simulieren. Folglich erzeugt es ein Zustandssignal P mit einem positiven Wert. Wie in der Tabelle nach Fig. 4 gezeigt ist, erzeugt der Hochprüfverstärker einen Ausgang einer binären "0", und der Niederprüf verstärker erzeugt einen ^usgang einer binären "1". Wie durch Prüfung der Zustands-Kästchen in der Position Nr. 5 im Selbstprüfkanal zu_sehen ist, sind die Zustände der betreffenden Stufen die gleichen wie für den

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Zustand Nr. 4. Im Steuerkanal wird der Zustand der Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 gegenüber dem Zustand Nr. 4 umgekehrt, und die Hoch-Nieder-FliprFlop-Schaltung 56 befindet sich im gleichen Zustand wie beim Zustand Nr. 4. Als Folge davon erzeugt die Nieder-Treiber-Flip-Flop-Schaltung 286 einen Ausgang einer binären "O" und die Nieder-Treiber-Torschaltung 284 erzeugt einen Ausgang einer binären "1". Das bewirkt, daß der Treibertransistor 312 ausgeschaltet wird und daß das untere Relais¹ 352 entregt wird. Entsprechend erzeugt die Obertreiber-Torschaltung 280 einen Ausgang einer binären "1", und die Obertreiber-Torschaltung 282 erzeugt-einen Ausgang einer binären "0". Folglich schaltet sich der Treibertransistor 310 aus, und das obere Relais¹ 350 wird entregt. Das Steuergerät 116 und die Aufhängeschaltung 118 sowie die Signallampe 414 befinden sich im gleichen Zustand, wie er in Verbindung mit dem Zustand Nr. beschrieben worden ist.

Die Niederprüffunktions- und Hochprüffunktionsteile des Arbeitsspiels sind unter der Annahme beschrieben worden, daß in dem System kein Funktionsfehler vorhanden ist. Folglich spricht während der Prüffunktionen das Steuergerät in der gleichen Weise an, als ob der Anwesenheitsprüfabschnitt auf echte Zustände angesprochen hätte, anstatt auf simulierte Zustände.

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Es kann jede beliebige Zahl von Funktionsfehlern entweder in dem Anwesenheitsprüfabschnitt oder im Steuer- und Selbstprüf-.! abschnitt auftreten, und der Selbstprüfabschnitt bewirkt ein Einschalten des Steuergerätes 116 um damit die Maschine außer Funktion zu setzen und das Steuergerät in einem solchen Zustand zu verriegeln, bis ein von Hand bedienbarer Rückstellschalter 266 geschaltet wird.

Ein typischer Fehler, der auftreten kann, ist die Erdung des Ausgangs des Differentialverstärkers 36, so daß das Zustandssignal P immer Null beträgt. Wenn das während des Hochprüfteils des Arbeitsspiels geschieht, arbeiten die Schaltungen wie folgt. Während des Hochprüfteils des Arbeitsspiels unter-• scheiden sich die Zustände der verschiedenen Stufen von jenen j Zuständen, die in den Zustands-Kästchen in der Positionsnummer

; 5 angegeben sind, und zwar wegen des Funktionsfehlers. Der

■ Niederprüfverstärker erzeugt einen Ausgang einer binären "1", und der Hochprüfverstärker erzeugt ebenfalls einen Ausgang einer binären "1". Folglich, erzeugt die Hoch-Nieder-Tor-Schaltung 202 eine binäre "1", die an den Dateneingang der : Hoch-Nieder-Flip-Flop-Schaltung 56 angelegt wird, und der Q Ausgang derselben ist eine binäre "1", die an Eingänge der Ober- und Nieder-Nund-Torschaltungen 224 bzw. 226 angelegt werden. Die Ausgänge der Hoch- und Niederprüfverstärker werden

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ebenfalls an die Eingänge der Ober- und Nieder-Nimd-Torschaltungen angelegt, und entsprechend sind die Ausgänge der Torschaltungen 224 und 226 beide eine binäre "0". Während des Hochprüfteils des Arbeitsspiels werden die Hochprüfzeitimpulse 170 an die Eingänge der Nund-Torschaltung 230 und der Nund-Torschaltung 236 angelegt. Folglich haben diese Nund-Torschaltungen beide die Ausgänge einer binären "1". Gleichzeitig empfangen die Nund-Torschaltung 232 und die Nund-Torschaltung 238 beide jeweils Eingänge einer binären "0" von der Nund-Torschaltung 226. Sie empfangen ferner Eingänge einer binären "0" vom Leiter 164, der mit der Und-Torschaltung I60 in der Uhr verbunden ist. Als Folge davon erzeugen beide Nund-Torschaltungen 232 und 238-einen Ausgang einer binären "1". Das liefert einen Eingang einer binären "1" an die Noder-Torschaltung 234 von der Nund-Torschaltung 230 und von der Nund-Torschaltung 232, und der Ausgang der Noder-Torschaltung ist eine binäre "0". Entsprechend liefern die Nund-Torschaltung 236 und die Nund-Torschaltung 238 beide einen Eingang einer binären "1" an die No der tor schaltung 240, die einen Ausgang einer binären ¹¹O" an dem Dateneingang der Flip-Flop-Schaltung 54 erzeugt. Beide Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 empfangen also eine binäre ¹¹O" an ihren betreffenden Dateneingängen unter dem beschriebenen Fehlerzustand. Gleichzeitig empfängt die Flip-Flop-Schaltung 52 einen Uhrimpuls 178 an ihrem Uhreingang am Leiter 182 von : der Uhr-Und-Torschaltung 176. In entsprechender Weise empfängt

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die 3?lip-Flop-Schaltung 54 einen.Uhrimpuls 178 an ihrem Uhr-

; eingang am leiter 180 von der Uhr-Und-Torschaltung 174. Das bewirkt, daß beide Flip-Plop-Schaltungen 52 und 54 eine binäre "0" an den betreffenden Q-Ausgängen erzeugen. Die binäre "O" von der 3flip-]?lop-So haltung 52 wird über einen leiter 288 an die Obertreibertorschaltung 280 angelegt, die eine binäre "0" in Erwiderung darauf erzeugt. Entsprechend wird der Treibertransistor 310 ausgeschaltet, und das obere Relais 350 des Steuergerätes wird entregt. Gleichzeitig wird die binäre ¹¹O"

, von der Plip-Plop-Schaltung 54 duroh den Leiter 296 an die Niedertreiber-Torschaltung 84 angelegt, die daraufhin eine

' binäre "0" erzeugt. Das bewirkt, daß sich der Treibertransistor 312 ausschaltet und daß das untere Relais 362 im Steuergerät entregt wird. Der fehlerhafte Zustand duroh die Betätigung des Selbstprüfkanals bewirkt also, daß die Steuergeräterelais! ent-

. regt werden, was bewirkt, daß der Masohinenlauf unterbrochen wird. Gleichzeitig leuchtet die Kontrollampe 414 auf, um einen Gefahrenzustand anzuzeigen.

Das Auftreten eines fehlerhaften Zustandes bewirkt nicht nur, daß das Steuergerät während des Prüfteils des Arbeitsspiels entregt wird, vielmehr bewirkt es auch, daß das Steuergerät in diesem Zustand verriegelt wird, um einen Betrieb der Maschine zu verhindern, bis der Fehlerzustand beseitigt ist und der von

; Hand bedienbare Rückstellschalter 266 geschaltet worden ist.

- ■

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Diese Verriegelung wird durch Verbindung des Q-Ausgangs der Flip-Flop-Schaltung 52 durch den Leiter 242 mit einem Eingang der Fehler-Verriegelungs-Und-Torschaltung 244 und mit einem Eingang der Fehler-Verriegelungs-Und-Torschaltung 246 erreicht. Entsprechend wird der Q Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 54 durch den Leiter 248 an den anderen Eingang der Fehler-Verriegelungs-Und-Torschaltung 244 und an den anderen Eingang der Fehler-Verriegelungs-Und-Torschaltung 246 angelegt. Folglich erzeugt die Und-Torschaltung 244 einen Ausgang einer binären "0" und die Uhr-Und-Torschaltung 176 wird außer Funktion gesetzt, so daß die Uhrimpulse 176 von der Uhr 176 aufhören und die Flip-Flop-Schaltung 52 in dem Zustand verriegelt wird, bei dem am Q Ausgang eine binäre "0" vorhanden ist. Entsprechend erzeugt die Und-Torschaltung 246 einen Ausgang einer binären "0", und die Uhr-Und-Torschaltung 174 wird außer Funktions gesetzt, um die Uhrimpulse zu beenden, die am Leiter 180 zur Flip-Flop-Schaltung 54 geliefert werden, und damit wird die Flip-Flop-Schaltung 54 in den Zustand verriegelt, bei dem an ihrem Q— Ausgang eine binäre "0" vorhanden ist.

Wenn die selbstprüfenden Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 im ausgeschalteten Zustand verriegelt sind und das Steuergerät in dieser V/eise entregt gehalten wird, wird die Maschine damit in"einem ausgeschalteten Zustand gehalten, bis der Fehlerzustand beseitigt worden ist. Bei Betätigung des von Hand bedienbaren

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Rückstellschalters 266 erzeugt dann der monostabile Multivibrator 260 einen Rückstellimpuls am Leiter 264, der an alle Flip-Flop-Stufen angelegt wird und die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 durch die Vorgabeeingänge in einer solchen Weise zu schalten veranlaßt, daß an ihren betreffenden Q Ausgängen eine binäre "1" entsteht.

In dem Falle einer Betriebsbedingung, die bewirkt, daß die Relais¹ 350 und 352 außer Schritt gelangen, d.h. der Anker des einen ist oben, während der Anker des anderen unten ist, wird ein Fehlerzustand angezeigt. Der Fehlerzustand ist entweder ein Funktionsfehler im Relais¹ oder das Nichtarbeiten einer redundanten Logikschaltung wie die andere. Wenn in diesem Fehlerzustand die Relais¹ außer Schritt sind, spricht die Relais:- halteschaltung 118 darauf an, und der Transistor wird eingeschaltet, und ein Impuls einer binären "0" wird durch einen Leiter 406 an den invertierenden Eingang der Fehler-Flip-Flop-Schaltung 402 angelegt. Damit wird die Flip-Flop-Schaltung geschaltet, so daß ihr Q Ausgang eine binäre "0" erzeugt, die an einen Eingang der Obertreibertorschaltung und der Niedertreibertorschaltung 284 angelegt wird. Folglich werden beide Treibertransistoren 310 und 312 ausgeschaltet, und beide Relais* werden entregt. Der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 402 wird auf eine binäre "1" geschaltet, und die Kontrollampe 408 leuchtet auf. Die Flip-Flop-Schaltung 402

409831/0993 -70-

bleibt im Fehleranzeigezustand, bis der Fehlerzustand beseitigt worden ist, und zwar mit der Betätigung des von Hand bedienbaren Rückstellschalters 266 zum Rückstellen der Flip-Flop-Schaltung 402.

Falls die Uhr 104 zu arbeiten aufhört, wird der Eingang zu dem monostabilen Mulitivibrator 260 von der Flip-Flop-Schaltung 150 auf, und der monostabile Mulitvibrator setzt aus. Wenn er aussetzt, schaltet der Ausgang desselben am Leiter 264 auf eine binäre "0", und die Flip-Flop-Schaltungen 52 und 54 ändern ihren Zustand, und durch die Treibertorschaltungen 280 und 284 werden die Treibertransistoren 310 und 312 ausgeschaltet, und die Relais¹ des Steuergerätes 116 werden entregt. In diesem Zustand wird das Steuergerät wirksam, um die Maschine außer Funktion zu setzen, bis der Uhrfehler beseitigt ist und der Rückstellschalter 266 von Hand betätigt wird, um das System wieder anzufahren.

Zusammenfassend ist das System so ausgelegt, daß eine Änderung festgestellt wird, beispielsweise das Eindringen oder das Entnehmen eines Gegenstandes in die oder aus der geschützten Zone, wobei der Maschinenlauf außer Funktion., gesetzt wird, solange der Zustand existiert. Wenn beispielsweise die Bedienungsperson der Maschine ihre Hand in die geschützte Zone legt, wird der Maschinenlauf unterbrochen, er wird aber wieder begonnen,

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- 71 sobald die Hand der Bedienungsperson entfernt wird. Im Falle

eines Punktionsfehlers im System wirkt der Selbstprüfkanal des- : selben dahingehend, daß dieser festgestellt und der lauf der [ Maschine unterbrochen"wird. Eine Fehlerfeststellung führt zu einer Verriegelung des Steuergerätes, so daß der Maschinenlauf nicht wieder beginnen kann, bis der Fehler beseitigt und der von Hand bedienbare Rückstellschalter geschaltet worden ist. \ Ein Arbeiten des Systems erfolgt zyklisch, wobei jedes Arbeitsspiel einen Arbeitsteil und einen Prüfteil umfaßt. Während des Arbeitsteils des Zyklus¹ ist das System zum Prüfen des Zustandes der geschützten Zone eingerichtet, und wenn dieser normal ist, wird das Steuergerät nicht eingeschaltet. Wenn ein Eindringen j in die geschützte Zone oder eine Entnahme daraus erfolgt, wird :

! das Steuergerät wirksam, um die Maschine außer Funktion zu

i setzen, wie das vorstehend beschrieben worden ist. Der Prüf- ;

! teil des Arbeitsspiels ist in eine Hochprüffunktion und eine

Niederprüffunktion aufgeteilt, und während dieser werden Hoch- ' und Hiederbefehls-/oder Simulationssignale in das System eingegeben. Wenn das Ansprechen des Systems sich davon unterscheidet, was mit den bekannten Zustandssignalen eigentlich der Fall sein sollte, wird ein Fehler angezeigt, und das Steuergerät wird eingeschaltet, um die Maschine außer Funktion zu setzen. ;

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Claims

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- 72 Patentansprüche

Λ if Anwesenheitsprüfsystem mit einer Prüfeinrichtung mit einem Sensorelement zur Anordnung einer zu überwachenden Zone und mit Mitteln zur Erzeugung elektrischer Signale in Verbindung mit dem Element, wobei die Prüfeinrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals dann, wenn die Zone sich in einem normalen Zustand befindet, und eines Eindringsignals eingerichtet ist, wenn ein Gegenstand in die Zone eindringt, und mit einer Steuereinrichtung, die mit der Prüfeinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung eine Steuerschaltung und ein damit verbundenes Steuergerät umfaßt, wobei die Steuerschaltung auf ein Eindringen zum Einschalten des Steuergerätes und auf ein Bezugssignal zum Ausschalten desselben anspricht, gekennzeichnet durch eine Selbstprüfeinrichtung mit einer zyklisch bestätigten Befehlssignaleinriohtung, die mit der Steuereinrichtung zum periodischen Anlegen eines simulierten Eindringsignals an diese verbunden ist, und eine logikeinriohtung, die mit der Selbstprüfeinrichtung verbunden ist, derart, daß bestimmt wird, ob ein simuliertes Eindringsignal angelegt und mit der Steuereinrichtung verbunden ist, derart, daß bestimmt wird, ob während des Auftretens eines simulierten Eindringsignals die jeweiligen Zustände derselben

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einem Eindringsignal entsprechen, sowie eine Verriegelungseinrichtung, die mit der logikeinrichtung verbunden ist und ein Einschalten des Steuergerätes bewirkt und aufrechterhält, wenn die betreffenden Zustände nicht einem. Eindring signal während des Auftretens eines simulierten Eindringsignals entspreohen.
2. System naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbsprüfeinrichtung mindestens ein bistabiles Selbstprüfelement umfaßt, die mit der Befehlssignaleinriohtung verbunden ist und die einen Zustand in Erwiderung auf das simulierte Eindringsignal annimmt, und die mit dem Steuergerät zum Einschalten desselben bei Fehlen eines Punktionsfehlers bewirkt, wobei die Verriegelungseinrichtung mit dem bistabilen Selbstprüfelement verbunden ist und in Erwiderung auf den anderen Zustand desselben zum Halten desselben im anderen Zustand in !Punktion tritt, derart, daß das Steuergerät im eingeschalteten Zustand gehalten wird.
3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Zeitgabeeinrichtung, die mit der Befehlssignaleinrichtung zur Betätigung derselben verbunden und mit dem bistabilen Selbstprüfelement zur Bereitstellung desselben für einen Betrieb in Erwiderung auf das simulierte Eindring-.

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- 74 signal verbunden ist.
4. System, nach Anspruch 3, dadurch gelcennzeioh net, daß mindestens ein steuerndes bistabiles Element in der Steuereinrichtung vorgesehen und zur Annahme eines ersten Zustandes in Erwiderung auf ein Eindringsignal von der Prüfeinrichtung eingerichtet ist, wobei die Logikeinrichtung mit den bistabilen Elementen und mit dem Steuergerät verbunden und zur Betätigung des Steuergerätes eingerichtet ist, wenn sich die bistabilen Elemente nicht in Zuständen befinden, die in Beziehung zueinander stehen.
5« System nach Anspruch 4» gekennzeichnet d u r ο h eine von Hand betätigte Rückstellschaltung, die mit dem bistabilen Selbstprüfelement zum Rückstellen derselben in seinen anderen Zustand verbunden ist.
6. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein zweites bistabiles Selbstprüfelement in der Selbstprüfeinrichtung in Verbindung mit der Befehlssignaleinrichtung und zur Annahme eines ersten Zustandes in Erwiderung auf ein simuliertes Eindringsignal, wobei das zweite bistabile Selbstprüfelement redundant in Beziehung zum

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ersten bistabilen Selbstprüfelement in der Selbstprüfeinrichtung steht, ein zweites steuerndes bistabiles Element in der Steuereinrichtung zur Annahme eines ersten Zustandes in Erwiderung auf ein'Eindringsignal von der Prüfeinrichtung in redundanter Beziehung zum ersten bistabilen Element in der Steuereinrichtung, und mit beiden der zweiten bistabilen Elemente und mit dem Steuergerät verbundene Mittel zur Betätigung des Steuergerätes dann, wenn sich die zweiten bistabilen Elemente nicht in Zuständen befinden, die miteinander in Beziehung stehen.
7. System nach Anspruch 1, daduroh gekennzeich-· ne t , daß die Selbstprüfeinrichtung ein bistabiles Selbst- [ prüfelement umfaßt, das in Erwiderung auf das simulierte Eindringsignalueinen ersten Zustand annimmt, eine erste !Corein- ; richtung mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des bistabilen Selbstprüfelementes verbunden ist, und mit einem anderen Eingang, der mit einem Punkt eines Bezugspotentials in der ■ Steuerschaltung verbunden ist und einen Zustand einer logik-■ wertspannung als Wiedergabe des Sollzustandes bei Fehlea?n eines Punktionsfehlers hat, wobei die Toreinrichtung mit dem: Steuergerät verbunden und zum Einschalten desselben einge- · richtet ist, wenn das bistabile Element einen anderen Zustand in Erwiderung auf das simulierte Eindring signal annimmt. "'

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8. System nach Anspruch 7, dadurohgekennzeiohn β t , daß die Steuereinrichtung einen ersten und einen zweiten Steuerkanal umfaßt, von denen der erste Kanal eine erste Steuerschaltung umfaßt, die zwischen die Prüfeinrichtung und eine erste Relaiseinrichtung geschaltet ist, und der zweite Steuerkanal die zweite Steuerschaltung umfaßt, die zwischen die Prüfeinrichtung und eine zweite Relaiseinrichtung geschaltet ist, wobei das Steuergerät die erste und die zweite Re-Iaiseinrichtung aufweist und die erste und die zweite Steuerschaltung redundant in Beziehung miteinander stehen, derart, daß ein Einschalten und Ausschalten der ersten und der zweiten Relaiseinrichtung zusammen in Erwiderung auf ein Signal von der Prüfeinrichtung bewirkt wird, ein erstes mit der ersten und der zweiten Relaiseinrichtung verbundenes bistabiles Element zur Erzeugung eines Zustandes einer Logikwertspannung als.Wiedergabe eines. Punktionsfehlers in einem der Kanäle, wobei die Selbstprüfeinrichtung ein zweites bistab'iles Element umfaßt, das einen Zustand in Erwiderung auf das simulierte Eindringsignal annimmt, und wobei eine Toreinrichtung mit einem Eingang mit einem Punkt eines Bezugspotentials in der Steuerschaltung verbunden ist und mit einem anderen Eingang mit dem Ausgang des ersten bistabilen Elementes verbunden ist.

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9. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeiohn e t , daß die Logikeinriohtung mit der Steuerschaltung und mit dem Steuergerät verbunden ist, derart, daß bestimmt wird, ob die betreffenden Zustände während des simulierten Eindringsignals sowohl der Schaltung als auch des Steuergerätes in einem Zustand als Wiedergabe eines Eindringsignals sind.
10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeioh net, daß das Sensorelement ein Kondensator ist.
11. System naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeich net, daß das Steuergerät mindestens eine normalerweise erregte ReIaiseinrichtung umfaßt und die Steuerschaltung zum Verbinden der Relaiseinrichtung mit einer Energiequelle zum Ausschalten des Steuergerätes eingerichtet ist, derart, daß das Steuergerät bei Ausfall der Energiezuleitung eingeschaltet wird.
12. Sioherheitssteuersystem für eine Maschine mit einer Prüfeinrichtung mit einem Sensorelement zur Anordnung an einer zu überwachenden Zone und mit einer Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Signale in Verbindung mit dem Element, wobei die Prüfeinrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals dann, wenn sich die Zone in einem normalen Zustand befindet, eines Ein-

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dringsignals, wenn ein Gegenstand indie Zone eindringt, und ein Entnahmesignal eingerichtet ist, wenn ein Gegenstand aus der Zone herausgenommen wird, und einer mit der Prüfeinrichtung verbundenen Steuereinrichtung, die ein Steuergerät um- . faßt, das zum Einschalten durch ein Eindringsignal oder ein Entnahmesignal eingerichtet ist, derart, daß ein Wechesl Von Gegenständen signalisiert wird, die in der Zone vorhanden sind, und daß zum Ausschalten durch ein Bezugssignal eingerichtet ist, gekennzeichnet durch eine Selbstprüfeinrichtung mit einer zyklisoh betätigten Befehlssigna !einrichtung in Verbindung mit der Steuereinrichtung zum periodischen Anlegen von simulierten Eindringsignalen und Entnahmasignalen daran und eine Logikeinrichtung in Verbindung mit der Selbstprüfeinrichtung zur Bestimmung, ob ein simuliertes Eindringsignal angelegt und mit der Steuereinrichtung verbunden ist, derart, daß bestimmt wird, ob während des simulierten Eindringsignals die betreffenden Zustände derselben einem Eindringsignal entsprechen, eine Zeitgabeeinrichtung in Verbindung mit der Befehlssignaleinrichtung und der Logikeinrichtung zum Synchronisieren des Betriebs derselben und eine Verriegelungseinrichtung in Verbindung mit der Logikeinrichtung zum Bewirken und zum Aufrechterhalten des Einseheltens des Steuergerätes dann, wenn die betreffenden Zustände nicht einem Eindringsignal entsprechen.

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13. System nach Anspruch 12, daduroh g e k e η η jz ei ohne t , daß die Selbstprüfeinrichtung mindestens ein bistabiles Selbstprüfelement umfaßt, das mit der Befehlssignaleinrichtung verbunden ist und das einen Zustand in Erwiderung auf das simulierte Eindringsignal annimmt und mit dem Steuergerät zum Bewirken eines Einsohaltens desselben bei Fehlen eines Punktionsfehlers verbunden ist, wobei die Verriegelungseinrichtung mit dem bistabilen Selbstprüfelement verbunden und in Erwiderung auf den anderen Zustand desselben in Funktion setzbar ist, derart, daß es im anderen Zustand gehalten und daduroh das Steuergerät im eingeschalteten Zustand gehalten wird.
14· System nach Anspruch 13, daduroh gekennzeichnet, daß mindestens ein bistabiles Steuerelement in der Steuereinrichtung zur Annahme eines ersten Zustandes in Erwiderung auf ein Eindringsignal von der Prüfeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Logikeinrichtung mit den bistabilen Elementen und mit dem Steuergerät verbunden und zum Einsohalten des Steuergerätes eingerichtet ist, wenn sich die bistabilen Elemente in Zuständen befinden, die in keiner Beziehung zueinander stehen. ^ ~""
15. System nach Anspruch 14t gekennzeichnet

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d u r ο h eine von Hand betätigte Rückstellschaltung, die mit dem bistabilen Selbstprüfelement zum Zurückstellen desselben in seinen anderen Zustand verbunden ist.
16. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstprüfeinrichtung ein bistabiles Selbstprüfelement umfaßt, das einen Zustand in Erwiderung auf das simulierte Eindringsignal annimmt, wobei eine erste Toreinrichtung mit einem Eingang mit dem Ausgang des bistabilen.Selbstprüfelementes und mit einem- anderen Eingang mit einem Punkt eines Bezugspotentials in der Steuerschaltung verbunden ist und einen Zustand einer Logikwertspannung als Wiedergabe des Sollzustandes bei Fehlen eines Funktionsfehlers hat, wobei die Toreinrichtung mit dem Steuergerät verbunden und zum Einschalten desselben eingerichtet ist, wenn das bistabile Element einen anderen Zustand in Erwiderung auf das simulierte Eindringsignal annimmt.
17.) Auf einen Zustand ansprechendes Steuersystem mit· einer Prüfeinrichtung zur Erzeugung erster und zweiter Signale in Erwiderung auf einen ersten und einen zweiten Zustand, und mit einer mit der Prüfeinrichtung verbundenen Steuereinrichtung, die eine Steuerschaltung zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten Ausgangs in Erwiderung auf die ersten und die zweiten

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Steuersignale eingerichtet ist, gekennzei ohnet d u r ο h eine Zeitgabeeinrichtung, eine Befehlssignaleinrichtung zur Erzeugung eines simulierten ersten Signals, das im wesentlichen identisch mit dem ersten Signal der Prüfeinrichtung ist, wobei die Zeitgabeeinrichtung mit der Prüfeinrichtung und mit der Befehlssignaleinrichtung zum abwechselnden Verbinden des Ausgangs derselben mit der Steuereinrichtung verbunden ist, eine mit dem Ausgang der Befehlssignaleinriohtung verbundene Selbstprüfeinrichtung zur Bestimmung, ob das simulierte erste Signal vorhanden ist und mit der Steuerrdnriohtung verbunden ist, derart, daß bestimmt wird, ob während de3 Auftretens eines simulierten ersten Signals der Zustand der Selbstprüfeinrichtung und der Steuereinrichtung beide dem Vorhandensein eines simulierten ersten Signals entsprechen, wobei die Zeitgabeeinrichtung zyklisch ist, derart, daß die Befehlssignaleinrichtung mit der Steuereinrichtung in wiederholten getrennten Zeitintervallen verbunden wird, die durch ausgeprägte Zeitintervalle getrennt sind, während der das erste und das zweite Signal entsprechend dem Zustand angelegt wird, der von der Prüfeinrichtung festgestellt wird.
18. System nach Anspruch 17, daduroh gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung auch zur Erzeugung

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eines dritten Signals eingerichtet ist, das einem, dritten Zustand entspricht, wenn die Steuereinrichtung zur Erzeugung eines dritten Ausgangs eingerichtet ist, der dem. dritten Signal entspricht, wobei die Befehlssignaleinrichtung zur. Erzeugung eines simulierten ersten und dritten simulierten Signals in einer sukzessiven Folge eingerichtet ist, derart, daß bestimmt wird, ob während des Auftretens des simulierten ersten und dritten Signals der Zustand der Selbstprüfeinriohtung und der Steuereinrichtung gleichzeitig dem. betreffenden ersten und dritten Signal entspricht, derart, daß das erste und das dritte Signal an die Steuereinrichtung sukzessive während der wiederholten ausgeprägten Zeitintervalle angelegt wird, die von Zeitintervallen getrennt sind, während der das zweite Signal an die Steuereinrichtung angelegt wird.
19. System nach Anspruch 17» g.e kennzeichnet \ durch eine Verriegelungseinrichtung in Verbindung mit , der lögikeinrichtung zur Veranlassung der Steuereinrichtung ^: zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines ersten Ausgangs dann, wenn die betreffenden Zustände nicht dem. ersten Signal während des Auftretens eines simulierten ersten Signals entsprechen.

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