DE4210848A1 - Sicherheitseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung, insbe­ sondere zum Schutz von Personen und/oder Objekten, mit ei­ ner Auswerteeinheit, wobei der Auswerteeinheit zumindest eine Meßstelle sowie ein Abschlußwiderstand elektrisch zu­ geordnet ist, und eine der Auswerteeinheit zugeordnete An­ zeigeeinrichtung in Abhängigkeit eines von der Meßstelle abgegebenen Signales betätigbar ist und die Auswerteeinheit mit einer Energiequelle verbunden ist.

Eine derart denkbare Sicherheitseinrichtung hat den Nach­ teil, daß ein von der Meßstelle abgegebenes Signal fehler­ haft sein kann (beispielsweise aufgrund einer Leitungskor­ rosion), ohne daß die Meßstelle selbst defekt ist. So ist beispielsweise der Fall denkbar, daß die Meßstelle eine Größe erfaßt, und das abgegebene Signal die Anzeigeeinrich­ tung aktiviert. Aufgrund des fehlerhaften Signales wird die Anzeigeeinrichtung deaktiviert, so daß die erfaßte Größe (beispielsweise eine gefährliche Größe) noch vorliegt, wäh­ rend die Anzeigeeinrichtung fälschlicherweise deaktiviert wird. Es kommt damit in dem Bereich, in dem die Sicher­ heitseinrichtung eingesetzt ist, zu einer Beeinträchtigung oder zu einer Gefährdung von Personen und/oder Objekten, da die Anzeigeeinrichtung keine Beeinträchtigung anzeigt, ob­ wohl diese noch vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits­ einrichtung zum Schutz von Personen und/oder Objekten be­ reitzustellen, mit der eine differenzierte Auswertung eines von zumindest einer Meßstelle abgegebenen Signales sowie ein fehlerfreier und einfacher Betrieb der Sicherheitsein­ richtung gegeben ist.

Ausgehend von einer Sicherheitseinrichtung mit einer Aus­ werteeinheit, wobei der Auswerteeinheit zumindest eine Meß­ stelle sowie ein Abschlußwiderstand elektrisch zugeordnet ist und eine der Auswerteeinheit zugeordnete Anzeige­ einrichtung in Abhängigkeit eines von der Meßstelle abge­ gebenen Signales betätigbar ist und die Auswerteeinheit mit einer Energiequelle verbunden ist, wird diese Aufgabe da­ durch gelöst, daß zwischen der Meßstelle und der Anzeige­ einrichtung zumindest eine ein Vergleichssignal liefernde Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die die Anzeigeein­ richtung derart ansteuert, daß zumindest zwei Zustände des Vergleichssignales aktiv signalisierbar sind. Dadurch ist eine sichere und eindeutige Auswertung des von der Meß­ stelle abgegebenen Signales gegeben, wobei das abgegebene Signal beispielsweise die Zustände Unterbrechung bezie­ hungsweise Kurzschluß der Meßstelle darstellt. Unter einer aktiven Signalisierung ist zu verstehen, daß die zumindest beiden Zustände des Vergleichsignales (bpsw. Kurzschluß oder Unterbrechung) derart dargestellt werden, daß eine si­ chere Wahrnehmung gegeben ist. Dabei kann es sich bei­ spielsweise um zwei getrennte optische oder akustische oder jeweils eine akustische und eine optische Anzeigeeinrich­ tung handelt.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Vergleichseinrich­ tung mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines vorgebbaren Vergleichswertes verschaltet. Dies hat den Vorteil, daß der Vergleichswert individuell vorgebbar ist und den elektri­ schen Dimensionen der Meßstelle sowie des Abschlußwider­ standes anpaßbar ist. Damit ist eine vielseitige Auslegung der Sicherheitseinrichtung möglich.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Vergleichseinrich­ tung derart ausgebildet, daß dann ein erstes bzw. ein zwei­ tes Vergleichssignal abgebbar ist, wenn der vorgebbare Ver­ gleichswert unterschritten bzw. überschritten wird. Wird der vorgebbare Vergleichswert unterschritten, ist damit ein erster Zustand der Meßstelle gegeben (Kurzschluß oder Un­ terbrechung), die von der Anzeigeeinrichtung aktiv signali­ sierbar ist. Wenn der vorgebbare Vergleichswert überschrit­ ten wird, liegt ein zweiter Zustand vor (Unterbrechung oder Kurzschluß) der weiterhin von der Anzeigeeinrichtung aktiv signalisierbar ist. In vorteilhafter Weise wird die Unter- und/oder Überschreitung verzögert ausgewertet, um fehler­ hafte Vergleichssignale zu vermeiden. Dies hat insbesondere dann den Vorteil, wenn die Meßstelle über Schleifkontakte mit der Auswerteeinheit verbunden ist, bei denen es auf­ grund der mechanischen Schleifbewegung zu Störsignalen kom­ men kann.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 8 sind weitere Ein­ richtungen zur Ausgestaltung der Sicherheitseinrichtung be­ ansprucht, mit der eine weitere differenzierte Auswertung des von der Meßstelle abgegebenen Signales gegeben ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Energiequelle zur Betätigung der Speichereinrichtung, insbesondere zur Rück­ setzung der Speichereinrichtung, schaltbar. Damit ist für den Fehlerfall eine Speicherfunktion gegeben, die nur durch ein Schalten der Energiequelle rücksetzbar ist. Damit ist für einen an der Meßstelle vorliegenden Fehlerfall sicher­ gestellt, daß aufgrund der Speicherfunktion und einer ent­ sprechenden Anzeige (Betätigung der Anzeigeeinrichtung) ein fehlerfreier Betrieb der Sicherheitseinrichtung dergestalt gegeben ist, daß der Fehlerfall an der Meßstelle erst über­ prüft werden muß.

In Weiterbildung der Erfindung handelt es sich bei der Ver­ gleichseinrichtung um einen Fensterdiskriminator mit ein­ stellbarer Fensterbreite und Fenstermitte. Aufgrund dieser Einstellmöglichkeit sind den von der Meßstelle abgegebenen Signalen eindeutige Zustände (Unterbrechung bzw. Kurz­ schluß) zuzuordnen. In einer alternativen Ausgestaltung weist die Vergleichseinrichtung zwei Schwellwertschalter mit unterschiedlichen Schwellwerten auf. Dies hat insbe­ sondere den Vorteil, daß bei der schaltungstechnischen Aus­ legung der Sicherheitseinrichtung bzw. der Auswerteeinheit umfangreichere Möglichkeiten gegeben sind.

Bei der schaltungstechnischen Auslegung handelt es sich bei der Speichereinrichtung um ein Flip-Flop und bei der Ver­ knüpfungseinrichtung um ein Oder-Glied. Diese als inte­ grierte Schaltkreise vorliegenden Einrichtungen sind ko­ stengünstig und kompakt, so daß die Auswerteeinheit schnell arbeitet und kompakt gebaut ist.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 12 und 13 ist bean­ sprucht, daß Komponenten der Auswerteeinheit redundant aus­ gelegt sind, was für eine Sicherheitseinrichtung in vor­ teilhafter Weise zwingend erforderlich ist.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Meßstelle kapazitiv oder induktiv. Dies hat den Vor­ teil, daß eine Vielzahl von unterschiedlich arbeitenden Meßstellen an der Auswerteeinheit anschließbar sind. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung, die bei einem als ohm­ schen Widerstand ausgebildeten Meßstelle einen Konstant­ strom erzeugt, beispielsweise zur Erzeugung einer Frequenz ausgebildet. Bei dem von der Meßstelle abgegebenen Signal handelt es sich dann beispielsweise um einen komplexen und frequenzabhängigen Widerstand der in entsprechender Weise von der Vergleichseinrichtung auswertbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinheit als Modul ausgebildet und weist zur Verbindung mit weiteren Komponenten, insbesondere zur Verbindung mit einer Steuer­ einheit und weiteren Modulen, eine Steckerleiste auf. Dies hat den Vorteil, daß mehrere Auswerteeinheiten unterschied­ liche Meßstellen überwachen, wobei die Meßstellen an unter­ schiedlichen Orten vorhanden sind und die Auswerteeinheiten an einem zentralen Ort angeordnet sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprü­ chen 16 bis 19 angegeben, die zumindest teilweise im Zusam­ menhang mit Merkmalen aus den vorangegangenen Ansprüchen im folgenden näher beschrieben sind und in den Figuren gezeigt sind.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 Eine erste Ausführung einer Sicherheitseinrich­ tung mit optischer Anzeige,

Fig. 2 eine zweite Ausführung einer Sicherheitseinrich­ tung mit optischer Anzeige und einer Schaltein­ richtung,

Fig. 3 eine dritte Ausführung einer Sicherheitseinrich­ tung mit optischer Anzeige und Rücksetzung der Speichereinrichtung,

Fig. 4 Zuordnung der von der Vergleichseinrichtung abge­ gebenen Vergleichssignale, die die Anzeigeein­ richtungen betätigen,

Fig. 5 eine elektrische Entkopplung bei redundanter Aus­ legung der Auswerteeinheit.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführung einer Sicherheitsein­ richtung mit optischer Anzeige. Die Sicherheitseinrichtung besteht aus einer Auswerteeinheit 1, die mit einer Energie­ quelle 2 verbunden ist. Bei der Energiequelle 2 handelt es sich beispielsweise um eine Gleich- oder Wechselspannung, die beispielsweise einem Netz entnehmbar ist. Weiterhin weist die Auswerteeinheit 1 Klemmen K1 und K2 auf, an denen zumindest eine Meßstelle 3 sowie ein Abschlußwiderstand 4 angeschlossen sind. In der Auswerteeinheit 1 ist eine An­ zeigeeinrichtung 5 angeordnet, die zur aktiven Signali­ sierung von zumindest zwei Zuständen einer Vergleichsein­ richtung 6 voneinander getrennte optische Einrichtungen 5.1 und 5.2 aufweist. Die Vergleichseinrichtung 6 ist eingangs­ seitig mit der Klemme K2 verbunden. In der Vergleichsein­ richtung 6 integriert ist ein vorgegebener Vergleichs­ wert, wobei beim Überschreiten des Vergleichswertes die An­ zeigeeinrichtung 5.1 und beim Unterschreiten des Ver­ gleichswertes die Anzeigeeinrichtung 5.2 (oder umgekehrt) aktivierbar ist.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführung einer Sicherheitsein­ richtung mit optischer Anzeige und mit einer Schaltein­ richtung gezeigt. Neben den in Fig. 1 gezeigten und mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Komponenten weist die Auswerteeinheit eine Einrichtung 7 zur Erzeugung eines vor­ gebbaren Vergleichswertes auf, die ausgangsseitig mit den Eingängen der zwei Schwellwertschalter 6.1/6.2 aufweisenden Vergleichseinrichtung 6 verschaltet ist. Bei der Einrich­ tung 7 handelt es sich vorzugsweise um eine Referenz­ spannungsquelle. Die Schwellwertschalter 6.1/6.2 sind mit einer Verknüpfungseinrichtung 8 verschaltet, wobei der Ver­ knüpfungseinrichtung 8 eine Schalteinrichtung 9 mit einer weiteren Anzeigeeinrichtung 10 nachgeschaltet ist. Bei der Verknüpfungseinrichtung 8 handelt es sich um ein Oder-Glied, das entsprechend einer logischen Funktion die Ver­ gleichssingale der Schwellwertschalter 6.1 und 6.2 mit­ einander verknüpft und die Schalteinrichtung 9 bzw. die weitere Anzeigeeinrichtung 10 aktiviert. Dem Schwell­ wertschalter 6.2 ist eine Speichereinrichtung 11 nach­ geschaltet, die ein Flip-Flop ist. Ausgangsseitig ist die Speichereinrichtung 11 mit der Einrichtung 7 verschaltet. Die Speichereinrichtung 11 betätigt die Einrichtung 7 der­ art, daß die Einrichtung 7 (insbesondere die Referenz­ spannungsquelle) abgeschaltet wird und der vorgebbare Ver­ gleichswert ausfällt. Die Meßstelle 3 ist an der Klemme K1 mit einer einen Konstantstrom erzeugenden Einrichtung 12 sowie einem Netzteil 13, welches mit der Energiequelle 2 und der Einrichtung 7 verbunden ist, verschaltet. Zwischen der Energiequelle 2 und dem Netzteil 13 ist eine Tastein­ richtung 2.1 angeordnet, um die Energiequelle 2 zur Betä­ tigung der Speichereinrichtung 11 zu schalten, in dem die Stromversorgung der Auswerteeinheit 1 unterbrochen wird. Im Eingangskreis des Netzteiles 13 ist weiterhin ein Varistor 14 angeordnet, der einen Überspannungsschutz für das Netz­ teil 13 darstellt. Das Netzteil 13 ist beispielsweise der­ art ausgebildet, um die eingangsseitig zugeführte Wechsel­ spannung der Energiequelle 2 gleichzurichten und am Ausgang eine Gleichspannung bereitzustellen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die An­ zeigeeinrichtungen 5.1, 5.2 und 10 als Signallampen (z. B. LED/s mit unterschiedlichen Farben) ausgebildet.

Die in Fig. 2 gezeigte Auswerteeinheit 1 arbeitet wie folgt:

Ist die Meßstelle 3 nicht betätigt, liegt die an der Meß­ stelle 3 anliegende Spannung, die durch Einspeisung eines Konstantstromes mittels der Einrichtung 12 erzeugt wird, oberhalb eines unteren und unterhalb eines oberen Schwell­ wertes. Dieser Bereich ist in Fig. 3a durch einen mit Z2 angegebenen Bereich (Zustand 2) dargestellt. Dieser Zustand Z2 bzw. die an den Klemmen K1 und K2 anliegende Spannung ist gegeben durch den eingespeisten Strom und durch den an den Klemmen K1 und K2 anliegenden Widerstand. Dieser Wi­ derstand setzt sich zusammen aus der Summe des Widerstandes der zumindest einen Meßstelle 3 und des Abschlußwider-stan­ des 4. Liegt der gemessene Widerstand (bzw. die gemessene Spannung) in einem Bereich des m- bzw. n- vielfachen des Abschlußwiderstandes 4 (RA), wird von den Schwellwert­ schaltern 6.1 und 6.2 kein Vergleichssignal an die Verknüp­ fungseinrichtung 8 angegeben, so daß in diesem Fall die Schalteinrichtung 9 (bspw. ein Relais) aktiviert ist, genau so wie die weitere Anzeigeeinrichtung 10. Damit ist ange­ zeigt, daß sich die Auswerteeinheit 1 und die Meßstelle 3 in einem fehlerfreien Zustand befinden. Die Werte für m und n sind beliebig wählbar und den schaltungstechnischen Ge­ gebenheiten anpaßbar. M ist insbesondere ungefähr gleich 1 und n ungefähr gleich 2. Fällt der Klemmenwiderstand (bzw. die an den Klemmen anliegende Spannung) unter den m-fachen Wert des Abschlußwiderstandes 4, ist ein in Fig. 4a ge­ zeigter Zustand Z1 erreicht, bei dem von dem Schwellwert­ schalter 6.1 die Anzeigeeinrichtung 5.1 betätigt wird. Gleichzeitig wird über die Verknüpfungseinrichtung 8 die Schalteinrichtung 9 und die weitere Anzeigeeinrichtung 10 betätigt, daß heißt, daß das Relais abfällt und die Si­ gnallampe erlöscht. In diesem Zustand Z1 ist angezeigt, daß die Meßstelle 3 betätigt wurde und fehlerfrei arbeitet. Überschreitet die Klemmenspannung bzw. der Klemmenwider­ stand den in Fig. 4b gezeigten n-fachen Wert des Abschluß­ widerstandes 4 (RA), liefert der Schwellwertschalter 6.2 ein entsprechendes Vergleichsignal sowohl an die Anzeige­ einrichtung 5.2, die aktiviert wird, als auch an die Ver­ knüpfungseinrichtung 8, so daß wiederum das Relais abfällt und die Signallampe erlischt. Gleichzeitig wird die Spei­ chereinrichtung 11 über ihren Setzeingang aktiviert (d. h. das Flip-Flop gesetzt) und die Einrichtung 7 zur Vor­ gabe des Vergleichwertes abgeschaltet. Damit wird ein in Fig. 4a mit Z3 bezeichneter Zustand erreicht, der signali­ siert, daß die Meßstelle 3 bzw. eine Leitung zu der Meß­ stelle 3 und zu dem Abschlußwiderstand 4 (oder von diesen weg) unterbrochen wurde. Dieser fehlerhafte Zustand Z3, der beispielsweise aufgrund einer Manipulation oder einer fehlerhaft arbeitenden Meßstelle 3 zustande gekommen ist, wird dann zuverlässig mittels der Anzeigeeinrichtung 5.2 aktiv signalisiert und gespeichert. Eine Rücksetzung ist durch Betätigen der Tasteinrichtung 2.1 möglich. Diese Tasteinrichtung 2.1 unterbricht in vorteilhafter Weise die Stromversorgung der Auswerteeinheit 1. Ebenso ist es denk­ bar und erfindungswesentlich, daß die Tasteinrichtung 2.1 in der Nähe der Auswerteeinheit 1 oder entfernt von dieser (Fernauslösung) angeordnet ist. Die Tasteinrichtung 2.1 kann auch alternativ zwischen den Einrichtungen 7 und 13 angeordnet sein. Weiterhin ist es denkbar, die Rücksetzung derart durchzuführen, daß die Auswerteeinheit 1 von der En­ ergiequelle 2 abgeklemmt und anschließend wieder angeklemmt wird, so daß eine Unterbrechung der Stromversorgung der Auswerteeinheit 1 und damit eine Rücksetzung gegeben ist. Für diesen Fall entfällt die Tasteinrichtung 2.1.

In vorteilhafter Weise wird von der Einrichtung 12 ein Kon­ stantstrom erzeugt, so daß an der Meßstelle 3 eine kurz­ schlußfeste und geregelte Spannung anliegt. Dies ist zur Einhaltung gegebener Vorschriften (z. B. Schutzklein-Span­ nung) erforderlich, insbesondere dann, wenn die Meßstelle 3 direkt von einer Person berührt werden kann. Weiterhin vor­ teilhaft ist es, den Abschlußwiderstand 4 außerhalb oder innerhalb der Auswerteeinheit 1 anzuordnen. Dabei kann be­ rücksichtigt werden, daß der Abschlußwiderstand 4 konti­ nuierlich oder diskontinuierlich veränderbar ist. Eine dis­ kontinuierliche Einstellung des Abschlußwiderstandes 4 kann beispielsweise durch Umstecken von Kurzschlußbrücken (oder Umschaltern) erreicht werden.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführung einer Sicherheitsein­ richtung. Neben den in Fig. 2 gezeigten und mit den glei­ chen Bezugsziffern versehenen Komponenten ist der erste Schwellwertschalter 6.1 mit einem Rücksetzeingang der Speichereinrichtung 11 verschaltet, während (wie schon in Fig. 2 gezeigt) der zweite Schwellwertschalter 6.2 mit dem Setzeingang der Speichereinrichtung 11 verbunden ist. Darüberhinaus ist der Verknüpfungseinrichtung 8 (Oder- Glied) ein Nicht-Glied 8.1 nachgeschaltet.

Die in Fig. 3 gezeigte Auswerteeinheit 1 arbeitet analog der zu in Fig. 2 geschilderten Vorgehensweise mit der im folgenden geschilderten Ergänzung.

Wenn der Klemmenwiderstand (bzw. die an den Klemmen K1 und K2 anliegende Spannung) unter den m-fachen Wert des Abschlußwiderstandes 4 ist, ist der in Fig. 4a gezeigte Zu­ stand Z1 erreicht, bei dem von dem Schwellwertschalter 6.1 die Anzeigeeinrichtung 5.1 betätigt wird. Ergänzend zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführung ist der Schwellwertschalter 6.1 mit dem Rücksetzeingang der Speichereinrichtung 11 verbunden. Aufgrund dieser Verbindung ist die Möglichkeit gegeben, die Speichereinrichtung 11 durch Betätigung der Meßstelle 3 zurückzusetzen. Damit ist neben der Möglich­ keit, die Speichereinrichtung 11 durch Unterbrechung der Spannungsversorgung zurückzusetzen, eine weitere Rücksetzmöglichkeit gegeben. Dies hat insbesondere den Vor­ teil, daß bei der Inbetriebnahme der Sicherheitseinrichtung eine Funktionserprobung nach der Installation durch Betäti­ gung der Meßstelle 3 erfolgen kann. Wenn zunächst die Energiequelle 2 und anschließend die Meßstelle 3 ange­ schlossen wurde, entfällt eine Unterbrechung der Stromver­ sorgung mittels der Tasteinrichtung 2.1 (die gegebenenfalls an einem entfernten Ort angeordnet ist) und auch das alter­ native Abklemmen der Energiequelle 2, wodurch eine größere Sicherheit gegeben ist, da eine Person nicht mit der Energiequelle 2 (Netzspannung) in Berührung kommt. In die­ ser Ausführungsform ist ebenfalls eine Speicherung eines Fehlerfalles gegeben, wobei die Rücksetzung der Speichereinrichtung 11 nach Beseitigung des Fehlers bzw. zur Inbetriebnahme der Sicherheitseinrichtung 1 alternativ durch Abklemmen der Energiequelle 2, Betätigung der Tast­ einrichtung 2.1 oder Betätigung der Meßstelle 3 erfolgen kann. Das in Fig. 3 gezeigte und der Verknüpfungs­ einrichtung 8 (Oderglied) nachgeschaltete Nicht-Glied 8.1 bewirkt, daß dann, wenn die Sicherheitseinrichtung 1 bzw. die Meßstelle 3 fehlerfrei arbeitet, die Schalteinrichtung 9 und die weitere Anzeigeeinrichtung 10 aktiviert sind. In diesem Fall leuchtet die als Signallampe ausgebildete wei­ tere Anzeigeeinrichtung 10 auf und ein als Schalteinrich­ tung 9 ausgeführtes Relais ist angezogen, so daß dessen Schaltkontakte offen sind. Wird der in Fig. 4a gezeigte Zu­ stand Z1 bzw. Z3 erreicht, bewirken die Verknüpfungsein­ richtung 8 und das Nicht-Glied 8.1, daß das Relais abfällt und die Signallampe erlöscht. Die Schaltkontakte des Relais schließen, so daß dadurch geeignete Sicherheitsmaßnahmen betätigbar sind. Bei der vorgenannten Ausgestaltung ist die Sicherheitseinrichtung als Ruhestromkreis ausgebildet. Sind im fehlerfreien Zustand die Kontakte des Relais geschlossen und zieht das Relais im Fehlerfall an, ist die Sicherheits­ einrichtung als Arbeitsstromkreis ausgebildet. In Fig. 3 ist darüberhinaus gezeigt, daß die Meßstelle 3 und der Ab­ schlußwiderstand 4 über Schleifkontakte S mit der Auswer­ teinheit 1 verbunden sind. In dieser Ausführung wird vor­ teilhafterweise zumindest einem Schwellwertschalter, insbe­ sondere dem Schwellwertschalter 6.2, eine Verzögerungsein­ richtung vorgeschaltet, so daß aufgrund der verzögerten Er­ fassung des an dem Klemmen K1 und K2 anliegenden Signales eine Erfassung von Störsignalen (z. B. Spannungsaussetzer oder Spannungsspitzen), die sich durch die Schleifkontakte ergeben, vermieden wird. Insbesondere bei Spannungsausset­ zern wird eine fehlerhafte Aktivierung der Sicherheitsein­ richtung vermieden, da diese ohne Verzögerungseinrichtung einen Aussetzer als fehlerhaft wirkende bzw. betätigte Meß­ stelle 3 erkennen würde.

Die Auswerteeinheit 1 weist an den Klemmen K1 und K2 eine Schutzeinrichtung auf, die als Varistor 18 ausgebildet ist. Damit ist wirksam gewährleistet, daß bei einem Falschan­ schluß (z. B. Anlegen von Netzspannung an die Klemmen K1 und K2, was zu einer sofortigen Zerstörung der Auswerteeinheit 1 führen würde) die Auswerteeinheit 1 nicht zerstört wird. Bei der Schutzeinrichtung ist auch die Schaltung eines ent­ sprechend dimensionierten Widerstandes zwischen der Kon­ stantstromquelle 12 und der Klemme K1 denkbar. Ebenso kön­ nen Dioden im Eingangsbereich der Klemmen K1 und K2 (insbesondere gegen Masse bzw. Ende) geschaltet werden.

Fig. 5 zeigt die elektrische Entkopplung bei redundanter Auslegung der Auswerteeinheit 1. Bei redundanter Auslegung sind insbesondere die Schwellwertschalter 6.1 und 6.2 zwei­ fach (6.11/6.12, 6.21/6.22) ausgelegt. Das an der Klemme K2 anliegende Signal wird den Eingängen der vier Schwellwert­ schalter über Entkopplungswiderstände 15, 16, 17 zugeführt. Die den vier Schwellwertschaltern nachgeschalteten und in Fig. 2 gezeigten Einrichtungen können ebenfalls zweifach oder aber auch einfach vorhanden sein. Insbesondere einfach vorhanden ist die Einrichtung 7 sowie das Netzteil 13. Ins­ besondere die den Schwellwertschaltern nachgeschaltete Einrichtungen 5.1, 5.2, 8, 9 und 10 sind doppelt vorhanden und rückwirkungsfrei entkoppelt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kontakte der als Relais ausgebilde­ ten Schalteinrichtung 9 innerhalb der Auswerteeinheit 1 (insbesondere auf einer Platine bzw. in einem Gehäuse der Auswerteeinheit 1) miteinander verschaltet.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung insbesondere bei der Objektsicherung (Alarmanlage), bei der Überwachung von Maschinen sowie bei der Steuerung und Überwachung verfahrenstechnischer Anlagen (insbesondere bei einer speicherprogrammierbaren Steuerung) Anwendung findet. Die Meßstelle 3 ist derart ausgebildet, daß je nach Anwendungsfall die vorliegenden physikalischen Größen (z. B. Temperatur, Druck, Berührung) oder auch chemische Größen erfaßbar sind. Bei einem taktiler Sensor handelt es sich um eine Meßstelle, die auf Berührung (mechanische Krafteinwirkung) reagiert (zum Beispiel Schaltleisten oder Schaltmatten).

Claims (21)

1. Sicherheitseinrichtung, insbesondere zum Schutz von Personen und/oder Objekten, mit einer Auswerteeinheit, wo­ bei der Auswerteeinheit zumindest eine Meßstelle sowie ein Abschlußwiderstand elektrisch zugeordnet ist und eine der Auswerteeinheit zugeordnete Anzeigeeinrichtung in Ab­ hängigkeit eines von der Meßstelle abgegebenen Signales betätigbar ist und die Auswerteeinheit mit einer Energie­ quelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Meßstelle (3) und der Anzeigeeinrichtung (5) zumindest eine ein Vergleichsi­ gnal liefernde Vergleichseinrichtung (6) vorgesehen ist, die die Anzeigeeinrichtung derart ansteuert, daß zumindest zwei Zustände des Vergleichssignales aktiv signalisierbar sind.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (6) mit einer Einrichtung (7) zur Erzeugung eines vorgebbaren Vergleichswertes verschaltet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (6) derart ausgebildet ist, daß dann ein erstes bzw. ein zwei­ tes Vergleichssignal abgebbar ist, wenn der vorgebbare Ver­ gleichswert unterschritten bzw. überschritten wird, wobei die Unter- und/oder Überschreitung verzögert auswertbar ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichseinrichtung (6) elektrisch eine Verknüpfungseinrichtung (8) nachgeschaltet ist, der das erste sowie das zweite Vergleichssignal zuge­ führt ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungseinrichtung (8) ausgangsseitig mit einer Schalteinrichtung (9) verbunden ist und der Schalteinrichtung eine weitere Anzeigeeinrich­ tung (10) zugeordnet ist.

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Vergleichs­ signal eingangsseitig einem Setzeingang einer Speicherein­ richtung (11) zuführbar ist, wobei die Speichereinrichtung (11) ausgangsseitig mit der Einrichtung (7) zur Erzeugung eines vorgebbaren Vergleichswertes verbunden ist und diese beeinflußt.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorgehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (1) eine einen Konstantstrom erzeugende Einrichtung (12) aufweist, wobei der Konstantstrom in die als Ohmsche Widerstände aus­ gebildete Meßstelle (3) und den Abschlußwiderstand (4) ein­ gespeist wird und die Vergleichseinrichtung (6) die an den Widerständen anliegende Spannung erfaßt.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (2) zur Betä­ tigung der Speichereinrichtung (11), insbesondere zur Rück­ setzung der Speichereinrichtung (11), schaltbar ist.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (6) ein Fensterdiskriminator mit einstellbarer Fensterbreite und Fenstermitte ist.

10. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (6) zumindest zwei Schwellwertschalter (6.1, 6.2) mit unter­ schiedlichen Schwellwerten aufweist.

11. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (11) einen Rücksetzeingang aufweist, dem ein weiteres Ver­ gleichssignal der Vergleichseinrichtung (6) zuführbar ist.

12. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichssignal des ersten Schwellwertschalters (6.1) dem Rücksetzeingang und das Ver­ gleichssignal des zweiten Schwellwertschalters (6.2) dem Setzeingang der Speichereinrichtung (11) zuführbar ist.

13. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (11) ein Flip/Flop und die Verknüpfungseinrichtung (8) ein Oder­ glied ist.

14. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (6) und die Anzeigeeinrichtungen (5, 10) redundant ausgelegt sind und elektrisch voneinander entkoppelt sind.

15. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (9) in­ nerhalb der Auswerteeinheit (1) redundant ausgelegt ist.

16. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle (3) kapazitiv oder induktiv arbeitet.

17. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit ein Modul (1) ist und zur Verbindung mit weiteren Komponenten, insbe­ sonderen zur Verbindung mit einer Steuereinheit und weite­ ren Modulen, eine Steckerleiste aufweist.

18. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiequelle (2) ein Netz­ teil (13) nachgeschaltet ist, wobei dem Netzteil (13) ein Varistor (14) vorgeschaltet ist.

19. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (1) eine Schutzeinrichtung am Eingang für die Meßstelle (3) und den Abschlußwiderstand (4) aufweist.

20. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzteil (13) innerhalb oder außerhalb der Auswerteeinheit (1) angeordnet ist.

21. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle (3) ein taktiler Sensor ist.