DE3238803A1

DE3238803A1 - Circuit arrangement for monitoring the amplifiers and the press safety valves

Info

Publication number: DE3238803A1
Application number: DE19823238803
Authority: DE
Inventors: Dietrich DDR-5020 Erfurt Richter
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1982-10-20
Publication date: 1983-06-16
Also published as: DD201345B1; DD201345A1; IT8249651A0; FR2518015A1; FR2518015B3; JPS58141900A; IT1149145B

Description

Schaltungsanordnung zur überwachung der Verstärker und der PressensicherheitsventileCircuit arrangement for monitoring the amplifier and the press safety valves

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Überwachung der Funktion der Verstärker und der Pressensicherheitsventile einer zweikanaligen elektronischen Pressensicherheitssteuerung mit zwei gleichartigen, voneinander unabhängigen Steuerka— nälen und einen von einem Frequenzgenerator mit einer impulsförmigen Wechselspannung gespeisten Überwachungskanal· The invention relates to a circuit arrangement for simultaneous monitoring of the function of the amplifier and the press safety valves of a two-channel electronic press safety control with two similar, independent control cables and a monitoring channel fed by a frequency generator with a pulsed alternating voltage

Bei einer bekannten Lösung dieser Art (DE-OS 2? 21 270, Fig· 1) werden aus den Ausgangssignalen der beiden Steuerkanäle und des Überwachungskanals die Eingangssignale für die Verstärker der Pressensicherheitsventile gebildet. Eine Überwachung der Funktion der Verstärker und der Pressensicherheitsventile selbst ist nicht vorgesehen, so daß ein fehlerhaftes Verhalten dieser Bauteile auch nicht erkannt wird» Insbesondere bei Pressen, bei denen das Einlegen und Herausnehmen der Teile in das Werkzeug von Hand erfolgt, kann das Versagen eines Pressensicherheitsventils zu einem ungewollten Auslösen eines Pressenhubes und damit zu folgenschweren Unfällen führen·In a known solution of this kind (DE-OS 2? 21,270, · Figure 1), the input signals are formed for the amplifier of the press safety valve from the output signals of the two control channels and the supervisory channel. The function of the amplifiers and the press safety valves themselves are not monitored, so that incorrect behavior of these components is also not recognized lead to an unintentional triggering of a press stroke and thus to serious accidents

Bei einer anderen bekannten Ausführung (DE-OS 27 21 270, Fig. 2) erfolgt die Überwachung der Verstärkerfunktion dadurch, daß die Ausgangssignale der Verstärker der beiden Steuerkanäle auf eine Kontrollstufe geführt und auf Koinzidenz überwacht werden* Die Pressensicherheitsventile werden auch hier nicht in die Überwachung der Verstärker eiribezogen. Ein weiterer Nachteil ist der unterschiedliche Signalpegel von 1- und O-Signal der Vergleicherlogik und der geräteabhängigen Verbraucherspannung bei ein- und ausgeschaltetem Verbraucher, der bei einkanaliger Spannungsabsenkung zu Fehlvergleichen führen kann»In another known embodiment (DE-OS 27 21 270, 2) the amplifier function is monitored in that the output signals of the amplifiers of the two Control channels are routed to a control level and monitored for coincidence * The press safety valves are not included in the monitoring of the amplifiers here either. Another disadvantage is the different Signal level of 1 and 0 signal of the comparator logic and the device-dependent consumer voltage with switched on and off Consumers with a single-channel voltage reduction can lead to incorrect comparisons »

Zur Überwachung der Verstärker in elektronischen Sicherheitsschaltungen (Strang, E,: Überwachungsbausteine für fehlersichere Signalverarbeitung; Technische Mitteilungen AEG-Telefunken 58(1968)3, S. 179-181) ist es weiterhin bekannt, die Ausgangssignale des den Verstärker ansteuernden Verknüpfungsgliedes und die Eingangssignale des Verbrauchers auf eine in den Überwachungskanal integrierte Antivalenzkonstrollstufe zu führen und auf Antivalenz zu überwachen.For monitoring the amplifiers in electronic safety circuits (Line, E ,: Monitoring modules for fail-safe signal processing; Technical communications AEG-Telefunken 58 (1968) 3, pp. 179-181) it is also known to control the output signals of the amplifier Linking element and the input signals of the consumer on an integrated in the monitoring channel To lead non-equivalence control level and to non-equivalence to monitor.

Bei elektronischen Pressensicherheitssteuerungen ist aus Sicherheitsgründen eine galvanische Trennung zwischen Logik und Leistungsteil erforderlich· Um diese galvanische Trennung vor und hinter dem Verstärker einhalten zu können, sind besondere Bauelemente, Z₉B, Relais, Optokoppler, erforderlich. Ein Weg zur überwachung der Punktion der Verbraucher selbst, wie z.B. der Kontrolle der Realisierung der erforderlichen Schaltstellungen der Pressensloherheitsventile, ist auch hier nicht aufgezeigt. Der Neohteil des zu Fehlvergleichen führende Vergleich unter-Bchiedlicher Signalpegel der Vergleicherlogik uad Verbraucherspannung, der bereits in DE-OS 27 21 270, Pig. 2, beschrieben wurde, ist hier ebenfalls wirksam.In electronic press safety controls for safety reasons an electrical isolation between logic and power section to required · To this galvanic isolation before and after the amplifier comply, are special devices, Z ₉ B, relays, optocouplers required. A way of monitoring the puncture of the consumers themselves, such as checking the implementation of the required switching positions of the press release valves, is also not shown here. The Neohteil the comparison leading to incorrect comparisons between different signal levels of the comparator logic uad consumer voltage, which is already in DE-OS 27 21 270, Pig. 2, is also effective here.

Durch die Anwendung der Erfindung soll mit geringem steuerungstechnischen Aufwand eine Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Pressensicherheitssteuerung erreicht werden.The application of the invention is intended to have little control engineering Effort an increase in the security and reliability of the press safety control achieved will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Punktion der Verstärker und der Pressensicherheitsventile fehlereicher zu überwachen, wobei keine zusätzlichen Bauelemente zur galvanischen Trennung von Logik und Leistungsteil erforderlich sind und nur gleiche Signalpegel miteinander verglichen werden sollen.The invention is based on the object of making the puncture of the amplifier and the press safety valve less error-prone to be monitored, with no additional components for galvanic separation of logic and power section are required and only identical signal levels are to be compared with one another.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Ausgangssignale der durch die UND-Gatter zusammengefaßten Stellungs- oder Luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile auf eine oder mehrere, in den Überwachungskattal integrierte Kontrollstufen geführt werden.According to the invention this is achieved in that the output signals the position or air pressure signals of the press safety valves combined by the AND gates be led to one or more control levels integrated in the monitoring caliber.

Bei einer zweckmäßigen Variante, bei der das Schalten der Pressensicherheitsventile der beiden Steuerkanäle gleichzeitig erfolgt, werden die Ausgangssignale der durch die UND-Gatter zusammengefaßten Stellungs- oder luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile beider Steuerkanäle auf eine gemeinsame, in den Uberwachungskanal integrierte Kontrollstufe geführt und miteinander verglichen»
Bei einer weiteren Variante, bei der ein Sohalten der Pressensicherheitsventile zeitlich verschoben während verschiedener Phasen des Pressenhubes erforderlich ist, werden jeweils die Eingangssignale des Verstärkers eines Steuerkanals und die Ausgangssignale der durch UND-Gatter zusammengefaßten Stellungs- oder luftdrucksignale des bzw· der Pressensicherheitsventile desselben Steuerkanals auf eine in den Uberwachungskanal integrierte Kontrollstufe geführt und miteinander verglichen·In an expedient variant, in which the switching of the press safety valves of the two control channels takes place at the same time, the output signals of the position or air pressure signals of the press safety valves of both control channels combined by the AND gates are fed to a common control stage integrated in the monitoring channel and compared with one another »
In a further variant, in which it is necessary to keep the press safety valves in this way with a time shift during different phases of the press stroke, the input signals of the amplifier of a control channel and the output signals of the position or air pressure signals of the press safety valve (s) of the same control channel, combined by AND gates, are activated a control stage integrated in the monitoring channel is managed and compared with one another

Vorteilhafte Varianten zur Realisierung der Erfindung sollen nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine schematische Darstellung der Anordnung der Kontrollstufen bei gleichzeitigem Schalten der Pressensicherheitsventile und Fig. 2: die Anordnung der Kontrollstufen bei unterschiedlichen Schaltzyklen der Pressensicherheitsventile· Advantageous variants for realizing the invention are to be explained in more detail below using two exemplary embodiments. In the accompanying drawing show: Fig. 1: a schematic representation of the arrangement of the control stages with simultaneous switching of the Press safety valves and Fig. 2: the arrangement of the control levels for different switching cycles of the press safety valves

Eine Schaltungsanordnung der zuerst genannten Art (Fig»1) besteht aus den beiden gleichartig aufgebauten Steuerkanälen 1;2 und einem sich selbst überwachenden, fehler-A circuit arrangement of the type mentioned first (Fig »1) consists of the two similarly structured control channels 1; 2 and a self-monitoring, error

sicheren Überwachungskanal. Der tiberwaehungskanal ist in bekannter V/eise aus in Reihe geschalteten Kontrollstufen 16 aufgebaut, welche durch einen Frequenzgenerator 15 mit einer impulsförmigen Wechselspannung beaufschlagt werden· Bei identischen Signalen in den einzelnen Stufen der Steuerkanäle 1j2 bzw» an deren Ausgängen wird die Überwachungsfrequenz durch die zugehörigen Kontrollstufen 16 durchgesteuert. Damit durch ungleiche Betätigung von Gebern und Toleranzen in den Zeitgliedern bedingte kurzzeitige Signalunterschiede in den Steuerkanälen ij2 nicht als Fehler ausgewiesen werden, iat eine Ausschaltverzögerung 17 in die Frequenzauswertung eingeschaltet. Der Ausgang jedes Steuerkanals 1;2 iet mit einem Verstärker verbunden, der jeweils ein Pressonsicherheiteventil 7;8 ansteuert. Aus dem Ausgangssignal eines Steuerkanals 1j2 und der fehlerfrei durch alle Kontrollstufen 16 des Überwachungskanals durchgesteuerten Überwachungsfrequenz wird jeweils das Eingangssignal für einen Verstärker 5;6 gebildet.secure monitoring channel. The surveillance channel is in known way of series-connected control stages 16, which by a frequency generator 15 is applied with a pulse-shaped alternating voltage · With identical signals in the individual stages of the control channels 1j2 or at their outputs, the monitoring frequency is determined by the associated control stages 16 steered through. Short-term due to unequal activation of sensors and tolerances in the timers Signal differences in the control channels ij2 are not are shown as an error, there is a switch-off delay 17 switched on in the frequency evaluation. The output of each control channel 1; 2 is connected to an amplifier connected, each of which has a pressure safety valve 7; 8 drives. From the output signal of a control channel 1j2 and the error-free through all control stages 16 of the monitoring channel controlled monitoring frequency is the input signal for an amplifier 5; 6 educated.

Die Ventilkolbenstellung oder der Druck der von den Pressensicherheitsventilen 7;8 geschalteten Druckluft kann durch Signalgeber 9}10;11;12 in zwei Zuständen erfaßt und durch UND-Gatter 13»14- für jedes Ventil ausgegeben werden. Zur Überwachung der Funktion der Verstärker 5»6 und der Pressensicherheitsventile 7;8 werden die Ausgangssignale der UND-Gatter 13» 14- auf eine weitere, in den Überwachungskanal geschaltete Kontrollstufe 16 geführt und miteinander verglichen.
Eine weitere Variante (Fig. 2) betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Pressen, deren Kupplung und Bremse mehrstufig mit drei bzw. vier Pressensicherheitsventilen 7»8 gesteuert werden, deren Schaltzyklen unterschiedlich sind. Dabei werden die Ausgangssignale der beiden Steuerkanäle 1;2 jeweils auf eine Zwischenlogik 3;4 geführt, deren Ausgangssignale die Verstärker 5»6 ansteuern. Die für jeden Steuerkanal 1;2 unterschiedlicheThe valve piston position or the pressure of the compressed air switched by the press safety valves 7; 8 can be detected by signal generators 9} 10; 11; 12 in two states and output by AND gates 13 »14- for each valve. To monitor the function of the amplifiers 5 »6 and the press safety valves 7; 8, the output signals of the AND gates 13» 14- are sent to a further control stage 16 connected to the monitoring channel and compared with one another.
Another variant (FIG. 2) relates to a circuit arrangement for controlling presses, the clutch and brake of which are controlled in multiple stages with three or four press safety valves 7 »8, the switching cycles of which are different. The output signals of the two control channels 1; 2 are each routed to an intermediate logic 3; 4, the output signals of which control the amplifiers 5 »6. The different for each control channel 1; 2

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Zwischenlogik 3»4 is* jeweile zweikanalig aufgebaut und wird in bekannter Weise durch Kontrollstufen 16 fehlersicher überwacht. Durch das Zwischenschalten einer für jeden Steuerkanal 1{2 unterschiedlichen Zwischenlogik 3»4 ist eine Überwachung der Punktion der Verstärker 5;6 und der Pressensicherheitsventile 7;8 durch unmittelbaren Vergleich der Ausgangssignale der Pressensicherheitsventile 7;8 nicht möglich. In diesem Fall werden jeweils die Eingangssignale des Verstärkers 5»6 eines Steuerkanals 1;2 mit den Ausgangssignalen des zugehörigen UND-Gatters 13;14· auf eine gemeinsame Kontrollstufe 16 geführt und miteinander verglichen, d.h. die Punktion des Verstärkers 5;6 und des zugehörigen Pressensicherheitsventils 7;8 jedes Steuerkanals 1;2 wird unabhängig von dem anderen überwacht.Intermediate logic 3 »4 is built up with two channels and is fail-safe in a known manner by control stages 16 supervised. By interposing a different intermediate logic for each control channel 1 {2 3 »4 is a monitoring of the puncture of the amplifier 5; 6 and the press safety valves 7; 8 by direct comparison of the output signals of the press safety valves 7; 8 not possible. In this case it will be the input signals of the amplifier 5 »6 of a control channel 1; 2 with the output signals of the associated AND gate 13; 14 · to a common control level 16 and compared with each other, i.e. the puncture of the amplifier 5; 6 and the associated press safety valve 7; 8 of each control channel 1; 2 is monitored independently of the other.

Durch diese Schaltungsanordnung ist es bei Bedarf natürlich auch ohne weiteres möglich, daß pro Steuerkanal 1j2 mehrere Pressensicherheitsventile 7»8 durch je einen Verstärker 5;6 angesteuert werden, die alle unabhängig voneinander überwacht werden können.With this circuit arrangement it is of course also easily possible, if required, that per control channel 1j2 several press safety valves 7 »8 through one each Amplifiers 5; 6 are controlled, all of which can be monitored independently of one another.

Ein besonderer Vorteil dieser lösung besteht darin, daß neben der Überwachung der Punktion der Verstärker auch gleichzeitig die einwandfreie Punktion der Pressen-Sicherheitsventile über den Überwachungskanal mit erfaßt wird·A particular advantage of this solution is that in addition to monitoring the puncture, the amplifier also at the same time, the correct puncture of the press safety valves via the monitoring channel is also recorded will·

Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß grundsätzlich immer zwei Logiksignale miteinander verglichen werden und deshalb zusätzliche Bauelemente zur galvanischen Trennung von Logik und Leistungsteil nicht erforderlich sind.Another advantage can be seen in the fact that two logic signals are always compared with one another and therefore additional components for galvanic separation of logic and power section are not required are.

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Claims

1 · Circuit arrangement for monitoring the amplifiers and the press safety valves of a two-channel electronic press safety control with two similar, mutually independent control channels and one consisting of control stages connected in series, monitoring system fed by a frequency generator with a pulsed alternating voltage channel, characterized in that the output signals the position group summarized by the AND gates (13 »14 ·) or air pressure signals from the Preeeensicherheltsveatil © (7; 8) guided and monitored on one or more control levels (16) integrated in the monitoring channel will.

2 · Circuit arrangement for monitoring the amplifiers and the press safety valves according to point 1, marked in that the output signals of the AND gates (I3j14) combined Stellings- or Air pressure signals of the press safety valve® (7 »8) Both control channels (1; 2) are fed to a common control stage (16) integrated into the monitoring channel and be compared with each other

3 _# circuit arrangement for monitoring the amplifier and the press safety valves naoh point 1, characterized in that the input signals of the amplifier (5; 6) of a control channel (1; 2) and the output signals of the AND gate (13 »Ή) combined Position or air pressure signals from the press safety valve (s) (7; 8) of the same control channel (1; 2) are fed to a control stage (16) integrated in the monitoring channel and compared with one another.