DE2458914A1 - Lichtschranke - Google Patents

Lichtschranke

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DE2458914A1
DE2458914A1 DE19742458914 DE2458914A DE2458914A1 DE 2458914 A1 DE2458914 A1 DE 2458914A1 DE 19742458914 DE19742458914 DE 19742458914 DE 2458914 A DE2458914 A DE 2458914A DE 2458914 A1 DE2458914 A1 DE 2458914A1
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DE
Germany
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transmitter
light barrier
stage
receiver
line
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Pending
Application number
DE19742458914
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Ing Grad Hoescheler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

  • Lichtschranke Die Erfindung betrifft eine Lichtschranke mit einem von einem Taktgenerator gespeisten optischen Senker, einem vom optischen Sender durch eine Sicherungsstrecke getrennten optischen Empfänger, einer die Sicherungsstrecke überbrückenden Leitung und einer dem Empfänger nachgeschalteten Eoinzidenzstufe, der das vom Empfänger erfaßte Überwachungssignal und ein Kontrolisignal zugeführt ist und die mit einer Alarm vorrichtung verbunden ist, wobei eine Einrichtung zum Laufzeitausgleich des Laufzeitunterschieds zwischen uberwachungs-und des Kontrolisignals vorgesehen ist.
  • Eine solche Lichtschranke ist aus der DT-OS 2 044 456 bekannt.
  • Bei dieser Lichtschranke wird das vom Taktgeber erzeugte Modulationssignal über die Leitung als Kontrolisignal der Koinzidenzstufe zugeführt. Bei dieser Lichtschranke kann der Empfänger mit einem zweiten Sender überlistet werden der an den Taktgenerator angeschlossen wird. Die bekannte Licht schranke ist daher für Raumschutzanlagen mit hoher Sicherheit nicht geeignet.
  • Es besteht die Aufgabe, eine Lichtschranke der eingang- genannten Art so auszugestalten, daß der Empfänger nicht inehr zu überlisten ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch geldstS daß der Taktgenerator durch die Sicherungsstrecke getrennt vom Sender angeordnet und mit der Koinzidenzstufe und über eine Strombegrenzerstufe und die Leitung mit dem Sender verbunden ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Lichtschranke läßt sich die Belastbarkeit der Leitung, über die das vom Taktgenerator erzeugte Modulationssignal dem Sender zugeführt und der Sender getaktet und mit Strom versorgt wird, so mit der Strombegrenzungsstufe einstellen, daß nur die Versorgung des angeschlossenen Senders gewährleistet ist. Wird ein zweiter Sender an die die Sicherungsstrecke überbrückende Leitung angeschlossen, um den Empfänger zu überlisten, so bricht die Stromversorgung für beide Sender zusammen und das ausgesandte Lichtsignal und damit das Überwachungssignal entfällt, wodurch Alarm ausgelöst wird. Die erfindungsgemäße Lichtschranke entspricht daher hochsten Sicherheitsansprüchen.
  • Vorzugsweise ist die Koinzidenzstufe ein ExkLusiv-ODER-GLied, und als Einrichtung zum Laufzeitausgleich ist ein GLättungsglied vorgesehen, über das das Exklusiv-ODER-Glied mit einem Grenzwertmelder verbunden ist, dem die Alarmstufe nachgeschaltet ist.
  • Im folgenden wird die erfindungsgemäße Lichtschranke beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
  • Figur 1 zeigt das BLockschaLtbiLd einer erfindungsgemäßen Lichtschranke. Ein Sender 1 wird von einem Taktgenerator 2 über eine Strombegrenzerstufe 3 und eine zweiadrige Leitung 4 gespeist und getaktet. Es kann ein Sender 1 und ein Taktgenerator 2 benützt werden, wie sie beispielsweise in der DT-PS 1 566 734 beschrieben sind. Von der Lichtquelle des Senders 1, die beispielsweise eine GaAs-Diode sein kam wird ein getakteter Lichtstrahl 5 über eine zu überwachende Sicherheitsstrecke 6 auf den fotoelektrischen Wandler, der beispielsweise eine Silizium-Potodiode sein kann, eines Empfangers 7 fokussiert. Als Empfänger 7 kann ein Empfänger mit einem Selektivverstärker eingesetzt werden, wie er beispielsweise in der DT-AS 1 564 681 beschrieben ist.
  • Der Ausgang des Taktgenerators 2 ist über eine Leitung 8 und der Ausgang des Empfängers 7 über eine Leitung 9 mit einem logischen Verknüpfungsglied 10 verbunden, das im Ausführungsbeispiel ein Exklusiv-ODER-Glied ist. Der Ausgang des logischen Verknüpfungsgliedes 10 ist über eine Leitung 11, ein Glättungsglied 12, das im Ausführungsbeispiel ein T-Filter ist, eine Leitung 13 und einen Grenzwertmelder 14 mit einer Alarmvorrichtung 13 verbunden, die beispielsweise ein Relais sein kann, mit dessen Ruhekontakt der Stromkreis für eine optische oder akkustische Warneinrichtung geschlossen wird.
  • Dem Ausführungsbeispiel ist zu entnehmen, daß der Taktgenerator 2 und die Strombegrenzerstufe 3 durch die Sicherungsstrecke 6 vom Sender 1 getrennt und in der Nähe des Empfängers 7 angeordnet sind. Die Leitung 4, über die der Sender 1 mit Strom versorgt wird und über die der Sender gleichzeitig getaktet und das von seiner Lichtquelle ausgesandte Licht moduliert wird, überbrückt die Sicherungsstrecke 6.
  • Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lichtschranke wird beispielhaft anhand der Figur 2 erläutert, in der die Spannungen U8, Ug, U11 und U13 über der Zeit t aufgetragen sind, mit denen die Leitungen 8, 9, 11 und 13 beaufschlagt sind. Das Takt- bzw. Kontrollsignal U8, das vom Ausgang des Taktgenerators 2 an einen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes gelegt ist, wird mit dem vom Empfänger 7 erfaßten Uberwachungssignal U9 verglichen. Bei Antikoinzidenz ist der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 10 mit Signalen U11 beaufschlagt, die dem Glättungsglied 12 zugeführt sind. Mit dem Glättungsglied wird der Laufzeitunterschied zwischen den Signalen U8 und Ug ausgeglättet und man erhält am Ausgang des Glättungsgliedes 12 ein 4signal U13, das ein Maß des Laufzeitunterschiedes ist. uebersteigt die Spannung U13 einen mit dem Grenzwertmelder 14 vorgegebenen Grenzwert UGs so wird mit der Alarmvorrichtung 15 Alarm ausgelöst, indem beispielsweise ein bei ungestörter Lichtschranke angezogenes Relais abfällt und über seinen Ruhekontakt den Stromkreis für eine Hupe schließt. Der Grenzwert UG wird durch die Spannung U13 überschritten, wenn der Laufzeitunterschied zwischen dem Kontrollsignal U8 und dem Überwachungssignal Ug zu groß wird, oder wenn das Uberwachungssignal U9 vollständig ausfällt.
  • In Abweichung zum Ausführungsbeispiel, das in Figur 1 gezeigt ist, kann auch in die Leitung 8 eine Laufzeitverzögerungsstufe geschaltet sein, mit der bei ungestörtem Betrieb der Laufzeitunterschied zwischen dem Kontrollsignal U8 und dem Uberwachungssignal Ug ausgeglichen wird. Auch bei dieser Ausführungsform kann dem logischen Verknüpfungsglied 10 ein Glättungsglied 12 und ein Grenzwertmelder 14 nachgeschaltet sein. Die Wirkungsweise bleibt die gleiche wie oben geschildert.
  • In die Stromversorgung für den Sender 1, über die zweiadrige Leitung 4 ist eine Strombegrenzungsstufe 3 eingeschaltet, wie sie beispielhaft in Figur 3 dargestellt ist. Die Eingangsklemmen 16a und 16b der Strombegrenzungsstufe 3 sind mit dem Ausgang des Taktgenerators 2 verbunden. Die Strombegrenzungsstufe 3 besteht aus einem Transistor 17, dessen Emitter über einen Widerstand 18 mit der Eingangsklemme 16a verbunden ist.
  • Die Basis des Transistors 17 liegt über einen Widerstand 19 an der Eingangsklemme 16b. Außerdem ist über eine Z-Diode 20, die mit dem Emitter-Widerstand 18 verbundene Singangsklemme 16a mit der Basis des Transistors 17 verknüpft. Am Ausgang der Strombegrenzungsstufe 3 liegt die zweiadrige Leitung 4.
  • uebersteigt der Emitter-Kollektor-Strom des Transistors 17, mit dem der Sender 1 gespeist wird, einen Wert, der durch den Widerstandswert des Widerstandes 18 und mit der Durchbruchsspannung der Z-Diode 20 bestimmt ist, so wird der Transistor 17 so ausgetastet, daß übeddie Leitung 4 ein k..;tanter Strom fließt, der nicht mehr zu erhöhen ist. Der Grenzwert des Stromes, bei dem sich dieser Zustand einstellt, läßt sich durch entsprechende Wahl der genannten Bauelemente so bestimmen, daß die Belastbarkeit der zweiadrigen Leitung 4 für die Versorgung des Senders 1 gerade ausreicht. Versucht man, den Empfänger 7 dadurch zu überlisten, daß man an die Leitung 4 einen zweiten Sender anschließt, um dessen Licht aus einer anderen Richtung auf die Optik des Empfängers 7 zu richten und den Raumschutz zu umgehen, so erreicht die Strombegrenzungsstufe 3 ihren Sättigungszustand und der fließende,konstante Strom reicht zur Speisung von zwei Sendern nicht aus. Damit entfällt das Uberwachungssignal und von der Koinzidenzstufe 10 wird dann sofort der Alarm ausgelöst.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit der erfindungsgemäßen Lichtschranke ein Rammschutz gegeben ist, der höchsten Sicherheitsansprüchen genügt. Bei Anschluß eines zweiten Senders an die Taktleitung wird Alarm ausgelöst, da in einem Fall der Laufzeitunterschied so groß wird, daß die für die Auslösung des Alarms vorgegebene Grenze überschritten wird und im anderen Fall das Überwachungssignal gänzlich ausfällt, da die Stromversorgug für die Sender zusammenbricht. Zu erwähnen ist noch, daß sich bereits vorhandene Lichtschranken auch nachträglich auf das Prinzip umrüsten lassen, das der erfindungsgemäßen Lichtschranke zugrunde liegt.
  • 3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (3)

  1. Patentansprüche 9 Lichtschranke mit einem von einem Taktgenerator gespeisten, optischen Sender, einem vom optischen Sender durch eine Sicherungsstrecke getrennten optischen Empfänger, einer die Sicherungsstrecke überbrückenden Leitung und einer dem Empfänger nachgeschalteten Koinzidenzstufe, der das vom Empfänger erfaßte Uberwachungssignal und ein Kontrollsignal zugeführt ist, und die mit einer Alarmvorrichtung verbunden ist, wobei eine Einrichtung zum Laufzeitausgleich zwischen Sberwachungs- und Kontrollsignal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator (2) durch die Sicherungsstrecke (6) getrennt vom Sender (1) angeordnet und mit der Koinzidenzstufe (10) und über eine Strombegrenzerstufe (3) und die Leitung (4) mit dem Sender verbunden ist.
  2. 2. Lichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzstufe ein Lxklusiv-ODER-GLied ist und daß als Einrichtung zum Laufzeitausgleich ein Glättungsglied (12) vorgesehen ist, über das das Exklusiv-ODER-Glied mit einem Grenzwertmelder (14) verbunden ist, dem die Alarmvorrichtung (15) nachgeschaltet ist.
  3. 3. Lichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einrichtung zum Laufzeitausgleich eine Laufzeitverzögerungsstufe angeordnet ist, die zwischen Taktgenerator (2) und Koinzidenzstufe (10) geschaltet ist.
DE19742458914 1974-12-12 1974-12-12 Lichtschranke Pending DE2458914A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422179A (en) * 1981-07-15 1983-12-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Electrical-optical interface network
DE3222719A1 (de) * 1982-06-18 1984-02-02 Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn Schaltung fuer ein optoelektronisches koppelelement

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422179A (en) * 1981-07-15 1983-12-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Electrical-optical interface network
DE3222719A1 (de) * 1982-06-18 1984-02-02 Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn Schaltung fuer ein optoelektronisches koppelelement

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