DE4409541A1

DE4409541A1 - Safety interlock system with redundancy for industrial machinery

Info

Publication number: DE4409541A1
Application number: DE19944409541
Authority: DE
Original assignee: LEON HELMA CHRISTINA
Current assignee: LEON HELMA CHRISTINA
Priority date: 1994-03-19
Filing date: 1994-03-19
Publication date: 1995-09-21

Abstract

The safety system for machines and systems has an ON-switch, OFF-switch, and emergency cut-off switch in the control power circuit. In addition two or more auxiliary protection circuits are present, where by operating the emergency cut off switch a contact in the main power circuit is operated to remove a hazardous condition. The safety circuits (K01, K02) are arranged so that a sensor assembly (2), evaluation circuit (1) are associated so that operation of the sensor causes a contact in the main power circuit to operate. Multiple evaluation circuits may be used with multiple sensors. An optical or acoustic alarm (3) is also used.

Description

Die Erfindung betrifft eine sicherheitstechnische Einrichtung für eine Maschi ne und/oder Anlage gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patent anspruches 1.The invention relates to a safety device for a machine ne and / or plant according to the features of the preamble of the patent claim 1.

Es gibt sicherheitsrelevante Vorschriften, die besagen, daß für den Fall, daß Gefahren für Personen oder Schäden an einer Maschine und/oder Anlage entstehen können, Not-Aus-Einrichtungen vorgesehen werden müssen, mit tels deren Betätigung gefährliche Teile der Maschine und/oder der Anlage oder die gesamte Anlage so schnell wie möglich stillgesetzt werden.There are safety-relevant regulations that state that in the event that Danger to persons or damage to a machine and / or system emergencies must be provided with dangerous parts of the machine and / or the system or the entire system can be shut down as soon as possible.

Eine derartige sicherheitstechnische Einrichtung, die beispielsweise auf den Vorschriften der DIN VDE 0113, Teil 1/02.86, Abschnitt 5.7.1 basiert, ist in Fig. 7 gezeigt und beschrieben.Such a safety device, which is based, for example, on the regulations of DIN VDE 0113, part 1 / 02.86, section 5.7.1, is shown and described in FIG. 7.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß das einzige Kriterium für einen Notfall die Betätigung der Not-Aus-Einrichtung ist. Wird diese manuell zu betätigende Einrichtung gar nicht oder verspätet, inbesondere bei räumlicher Trennung dieser Einrichtung und der Maschine bei komplexen Anlagen, be tätigt, kommt es zu der nicht beabsichtigten Gefahr für Personen oder zu Beschädigungen oder schlimmstenfalls zu Zerstörungen an der Maschine.This device has the disadvantage that the only criterion for one Emergency is the actuation of the emergency stop device. If this becomes manual Actuating device not at all or late, especially with spatial Separation of this device and the machine in complex systems, be done, there is an unintentional danger to persons or Damage or, in the worst case, destruction of the machine.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine sicherheitstechnische Einrichtung bereitzustellen, die für die Erkennung von Gefahrensituationen neben der Betätigung einer Not-Aus-Einrichtung wenigstens ein weiteres Kriterium, das insbesondere eine Gefahrensituation ist, berücksichtigt ein fach aufgebaut ist und zuverlässig arbeitet. The invention is therefore based on the object of a safety Provide facility for the detection of dangerous situations in addition to actuating an emergency stop device, at least one other Criterion, which is in particular a dangerous situation, takes into account is structured and works reliably.

Diese Aufgabe ist gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte beziehungsweise alternative Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen sicherheitstechnischen Einrich tung sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei diese anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden naher beschrieben sind und in den Fig. 1 bis 6 gezeigt sind. Fig. 7 zeigt eine Einrichtung gemäß dem Stand der Technik.This object is achieved according to the features of the characterizing part of patent claim 1. Further advantageous or alternative refinements of a safety-related device according to the invention are specified in the subclaims, these being described in more detail below using exemplary embodiments and shown in FIGS. 1 to 6. Fig. 7 shows a device according to the prior art.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen sicherheitstechnischen Einrichtung. Hierbei ist es unter Bezugnahme auf die Bezugsziffern, die in Fig. 7 (Stand der Technik) gezeigt und beschrieben sind, erfindungsgemäß vorgesehen, daß einem Hilfsschütz (zum Beispiel K03) eine zumindest eine Sensorvorrichtung 2 aufweisende Auswertevor richtung 1 zugeordnet ist, wobei resultierend aus einer Betätigung der Sen sorvorrichtung 2 der in dem Hauptstromkreis HS (wie in Fig. 5 gezeigt) lie gende Kontakt (beispielsweise betätigt durch das Hilfsschütz K03) und/oder ein in einem weiteren Hauptstromkreis liegender Kontakt (beispielsweise betätigt durch das Hilfsschütz K02) zur Vermeidung der Gefahrensituation betätigt, insbesondere geöffnet, wird. Weiterhin ist der Auswertevorrichtung 1 eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung 3 zugeordnet, die beispielsweise eine Betätigung der Sensorvorrichtung 2 anzeigt. Die Anzei gevorrichtung kann auch weiteren Auswerteeinrichtungen zugeordnet sein. Denkbar ist auch, daß der Ausgang der Auswertevorrichtung 1 auf mehrere Hilfsschütze (zum Beispiel K02 und K03) geführt ist. Zur Erhöhung der Si cherheit kann dann die Auswertevorrichtung 1 beispielsweise mittels einer Überwachungsvorrichtung (Watchdog) überwacht werden. Fig. 1 shows a first embodiment of a security device according to the invention. It is provided according to the invention with reference to the reference numerals shown and described in FIG. 7 (prior art) that an auxiliary contactor (for example K03) is assigned an evaluation device 1 having at least one sensor device 2 , resulting from an actuation of the sensor device 2 in the main circuit HS (as shown in FIG. 5) lying contact (for example actuated by the auxiliary contactor K03) and / or a contact in another main circuit (for example actuated by the auxiliary contactor K02) to avoid this the hazardous situation is actuated, in particular opened. Furthermore, the evaluation device 1 is assigned an optical and / or acoustic display device 3 which, for example, indicates an actuation of the sensor device 2 . The display device can also be assigned to further evaluation devices. It is also conceivable that the output of the evaluation device 1 is led to several auxiliary contactors (for example K02 and K03). To increase the security, the evaluation device 1 can then be monitored, for example by means of a monitoring device (watchdog).

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß we nigstens zwei Hilfsschützen (zum Beispiel K02 und K03) jeweils eine Aus wertevorrichtung 1 mit jeweils einer Sensorvorrichtung 2 zugeordnet ist. Diese Ausführungsform ist in Fig. 1 durch die zweite gestrichelte gezeigte Auswertevorrichtung 1 angedeutet. Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, daß für den Fall, daß eine Gefahr für eine Maschine und/oder Anlage oder auch für eine Person besteht, neben der Betätigung der Not-Ausschalt vorrichtung auch die Betätigung der Sensorvorrichtung 2 beziehungsweise der beiden Sensorvorrichtungen 2 als Kriterium für die Abschaltung des zumindest einen Hauptstromkreises herangezogen wird.In a further embodiment of the invention, it is provided that at least two auxiliary contactors (for example K02 and K03) are each assigned an evaluation device 1 with a sensor device 2 . This embodiment is indicated in FIG. 1 by the second evaluation device 1 shown in broken lines. These embodiments have the advantage that in the event that there is a danger to a machine and / or system or even to a person, in addition to the actuation of the emergency stop device, the actuation of the sensor device 2 or the two sensor devices 2 as a criterion for the shutdown of the at least one main circuit is used.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest zwei Hilfsschüt zen eine gemeinsame Auswertevorrichtung mit einer Sensorvorrichtung zugeordnet, daß heißt, daß der Ausgang der Auswertevorrichtung 1 (nicht gezeigt) auf die zumindest beiden Hilfsschütze (K02 und K03) geführt ist. In diesem Fall ist die Auswertevorrichtung 1 bauteilsicher (daß heißt, daß im Falle eines wesentlichen defekten Bauteiles der Betrieb aufrechterhalten bleibt) auszuführen oder sie kann von einer Überwachungseinheit ("Watchdog") dynamisch überwacht werden.In a further embodiment of the invention, at least two auxiliary contactors are assigned a common evaluation device with a sensor device, which means that the output of the evaluation device 1 (not shown) is routed to the at least two auxiliary contactors (K02 and K03). In this case, the evaluation device 1 is component-safe (that is to say that operation is maintained in the event of a substantially defective component) or it can be monitored dynamically by a monitoring unit (“watchdog”).

In Ergänzung zu dieser Ausgestaltung ist es denkbar, die Kontakte der Not- Ausschaltvorrichtung in zwei Stromzweigen (zum Beispiel einmal in der Plus-Leitung, wie in Fig. 1 gezeigt und zusätzlich in der Minus-Leitung) an zuordnen, so daß auch ein Kurzschluß (Kabelschluß) detektierbar ist.In addition to this configuration, it is conceivable to assign the contacts of the emergency shutdown device in two current branches (for example once in the plus line, as shown in FIG. 1 and additionally in the minus line), so that a short circuit also (Cable closure) is detectable.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer sicherheitstechnischen Einrichtung, wobei erfindungsgemäß jeweils einem Hilfsschütz (zum Beispiel K02 und K03) eine Auswertevorrichtung 1 und 4 zugeordnet ist, wobei die zumindest beiden Auswertevorrichtungen 1 und 4 eine gemeinsame Sensor vorrichtung 2 aufweisen. Damit ist die Redundanz (zweikanalige Ausführung) gewährleistet, so daß die erfindungsgemäße sicherheitstechnische Einrich tung bei einem Defekt oder im Fehlerfalle einer Auswertevorrichtung 1 oder 4 bei Betätigung der Sensorvorrichtung 2 zuverlässig arbeitet. Fig. 2 shows a second embodiment of a safety device, wherein according to the invention each associated with a contactor (for example, K02 and K03) an evaluation device 1 and 4, wherein the at least two evaluation devices 1 and 4, device a common sensor having 2. This ensures the redundancy (two-channel version), so that the safety-related device according to the invention works reliably in the event of a defect or in the event of a fault in an evaluation device 1 or 4 when the sensor device 2 is actuated.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß zumindest zwischen dem Ausgang der Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 und dem je weiligen Hilfsschütz K02 beziehungsweise K03 und/oder zwischen dem Ausgang der Sensorvorrichtung 2 und dem Eingang der Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 ein Optokoppler 5 vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Stromkreise galvanisch voneinander getrennt sind, so daß keine Spitzenspannungen beziehungsweise -ströme aus einem Stromkreis den jeweils anderen Stromkreis stören können und die Verschleppung eines Massepotentiales verhindert wird. It is further provided according to the invention that an optocoupler 5 is provided at least between the output of the evaluation device 1 or 4 and the respective auxiliary contactor K02 or K03 and / or between the output of the sensor device 2 and the input of the evaluation device 1 or 4 . This has the advantage that the individual circuits are electrically isolated from one another, so that no peak voltages or currents from one circuit can disrupt the other circuit and the spread of a ground potential is prevented.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steuert bei Betätigung der beziehungsweise einer Sensorvorrichtung 2 die Auswertevorrichtung 1 be ziehungsweise 4 ein Hilfsschütz K02 beziehungsweise K03 direkt an und betätigt einen in dem Hauptstromkreis liegenden Kontakt (schaltet zumin dest einen Hauptstromkreis ab oder um), wobei weiterhin zwischen wenig stens einem Hilfsschütz (in Fig. 2 das Hilfsschütz K03) und der Auswerte vorrichtung (in Fig. 2 die Auswertevorrichtung 1) eine Verzögerungsvorrich tung 6 (Zeitglied) geschaltet ist, so daß das weitere Hilfsschütz K03 verzö gert den weiteren Hauptstromkreis abschaltet. Damit ist sichergestellt, daß eine Gefahrensituation, die sofort zu einer Beschädigung der Anlage und/oder der Maschine führen beziehungsweise zu einer sofortigen Gefahr für eine Person werden kann, durch Abschalten des Hauptstromkreises un terdrückt wird oder durch ein Umschalten eine gegenläufige Bewegung oder Reaktion erzeugt wird, wobei weitere Funktionen zunächst mit einer vorgeb baren Verzögerung weiterlaufen beziehungsweise weiterhin betrieben wer den können, bevor es zu weiteren Abschaltungen beziehungsweise einer Gesamtabschaltung kommt. Hierbei ist es denkbar, mehrere Verzögerungs einrichtungen (in den Figuren teilweise gestrichelt angedeutet) mit gleicher oder unterschiedlicher Verzögerung in Abhängigkeit der zu beeinflussenden Parameter an der Maschine beziehungsweise an der Anlage einzusetzen. Also ist es allgemein denkbar, lediglich einem Hilfsschütz, mehreren Hilfs schützen oder auch allen Hilfsschützen eine Verzögerungseinrichtung mit gleicher oder unterschiedlicher Verzögerungszeit zuzuordnen. Damit ist eine individuelle Anpassung an die eingesetzte Maschine und/oder Anlage ge währleistet.In another embodiment of the present invention, in operation of the or a sensor device 2, the evaluation device 1 be relationship, 4 an auxiliary contactor K02 or K03 directly to and actuates a lying in the main circuit contact (switched at least on or near a main circuit), wherein furthermore between little least an auxiliary contactor (in FIG. 2 the auxiliary contactor K03) and the evaluation device (in FIG. 2 the evaluation device 1 ) a delay device 6 (timer) is connected, so that the further auxiliary contactor K03 delays the further main circuit. This ensures that a dangerous situation, which can immediately damage the system and / or the machine or can become an immediate danger to a person, is suppressed by switching off the main circuit or a reverse movement or reaction is generated by switching , with other functions initially continuing with a predefinable delay or being able to continue to be operated before further shutdowns or a total shutdown occurs. Here, it is conceivable to use several delay devices (partially indicated by dashed lines in the figures) with the same or different delay depending on the parameters to be influenced on the machine or on the system. It is therefore generally conceivable to protect only one auxiliary contactor, several auxiliary contactors or to assign a delay device with the same or different delay time to all auxiliary contactors. This ensures an individual adaptation to the machine and / or system used.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen sicherheitstechnischen Einrichtung. Neben den in den vorangegangenen Figuren gezeigten und mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Kompo nenten ist der Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 eine Eingabevor richtung 7 zugeordnet. Daß heißt allgemein, daß erfindungsgemäß die zu mindest eine Auswertevorrichtung zumindest einen Eingang zur Eingabe vorgebbarer Parameter zur Steuerung der Maschine und/oder der Anlage aufweist, wobei insbesondere vor dem Eingang zur Eingabe vorgebbarer Parameter der Auswertevorrichtung ein weiterer Optokoppler (in Fig. 3 nicht gezeigt) vorgesehen ist. Mittels der Eingabevorrichtung 7 ist es mög lich, Parameter zur Steuerung der Maschine und/oder der Anlage vorzuge ben, um diese zu steuern. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Maschine und/oder die Anlage durch Eingabe von Parametern abhängig (ergänzend) oder unabhängig von einer Betätigung der Sensorvorrichtung 2 (oder auch der Not-Ausschaltvorrichtung) zu steuern. Weiterhin ist vorgese hen daß in zumindest einer Auswertevorrichtung eine logische Verknüp fungsvorrichtung 8 vorgesehen ist, die in Abhängigkeit ihrer Eingangsgrö ßen, wie zum Beispiel vorgegebener Parameter und/oder Ausgangssignal der Sensorvorrichtung wenigstens ein Hilfsschütz ansteuert. Damit können mehrere Parameter zur Betätigung zumindest eines Hilfsschützes miteinan der verknüpft werden. Fig. 3 shows a third embodiment of a security device according to the invention. In addition to the components shown in the previous figures and provided with the same reference numerals, the evaluation device 1 or 4 is assigned an input device 7 . In general, this means that, according to the invention, the at least one evaluation device has at least one input for inputting predeterminable parameters for controlling the machine and / or the system, with a further optocoupler (not shown in FIG. 3), in particular before the input for predefinable parameters of the evaluation device ) is provided. By means of the input device 7 , it is possible to specify parameters for controlling the machine and / or the system in order to control them. It is provided according to the invention to control the machine and / or the system by entering parameters as a function (supplementary) or independently of actuation of the sensor device 2 (or also of the emergency stop device). Furthermore, it is provided that in at least one evaluation device a logic device 8 is provided which controls at least one auxiliary contactor as a function of its input variables, such as predetermined parameters and / or output signal of the sensor device. This means that several parameters for actuating at least one auxiliary contactor can be linked together.

Als Beispiel ist ein horizontal bewegbares Rolltor beschrieben, das an sei nem frei beweglichen Ende eine Sensorvorrichtung aufweist, die entweder in einer Endstellung des Rolltores oder in einer Gefahrensituation (zum Bei spiel bei Quetschgefahr) betätigt wird. So ist es beispielsweise nun denkbar, daß die an dem Rolltor angebrachte Sensorvorrichtung im Gefahrenfalle betätigt wird und der Hauptstromkreis oder die Hauptstromkreise für den Antrieb des Rolltores abgeschaltet werden, so daß das Rolltor stoppt. Denkbar ist es auch, durch Umschalten des Kontaktes in dem Hauptstrom kreis die Bewegungsrichtung des Rolltores direkt umzukehren. Mit Vorgabe eines Parameters zur Steuerung des Antriebes des Rolltores über die Ein gabevorrichtung 7 ist es nun möglich, bei betätigter Sensorvorrichtung 2, die ein Anhalten des Rolltores bewirkt, das Rolltor zurückzufahren, um bei spielsweise einen von dem Rolltor eingequetschten Gegenstand aus seiner Lage zu befreien.As an example, a horizontally movable roller door is described, which has a sensor device at its freely movable end, which is actuated either in an end position of the roller door or in a dangerous situation (for example with a risk of crushing). It is now conceivable, for example, that the sensor device attached to the roller door is actuated in the event of danger and the main circuit or the main circuits for driving the roller door are switched off, so that the roller door stops. It is also conceivable to directly reverse the direction of movement of the roller shutter by switching the contact in the main circuit. With the specification of a parameter for controlling the drive of the roller shutter via the input device 7 , it is now possible, when the sensor device 2 , which causes the roller shutter to stop, to move the roller shutter back, in order to free an object squeezed from the roller shutter from its position, for example .

In Weiterbildung der Erfindung ist den Hilfsschützen eine Schaltvorrichtung (beispielsweise ein weiteres Hilfsschütz K04) derart übergeordnet, daß bei abgeschaltetem Hauptstromkreis durch Eingabe eines Parameters in die Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 dieser wieder einschaltbar ist. Zu diesem Zweck wird das weitere Hilfsschütz K04 über eine weitere Verknüp fungseinrichtung 9 von den Ausgängen der beiden Auswertevorrichtungen 1 und 4 angesteuert. Die Überordnung ist beispielsweise derart realisiert, daß die Kontakte des Hilfsschützes K04 der Einschaltvorrichtung S3 übergeord net sind, so daß durch Eingabe eines Parameters in die Auswertevorrichtung ein Einschaltvorgang simulierbar ist. In a further development of the invention, a switching device (for example a further auxiliary contactor K04) is superordinate to the auxiliary contactors in such a way that when the main circuit is switched off, it can be switched on again by entering a parameter into the evaluation device 1 or 4 . For this purpose, the further auxiliary contactor K04 is controlled by a further linkage device 9 from the outputs of the two evaluation devices 1 and 4 . The overriding is implemented, for example, in such a way that the contacts of the auxiliary contactor K04 of the switch-on device S3 are superordinate, so that a switch-on process can be simulated by entering a parameter in the evaluation device.

In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Sensorvorrichtung 2 als taktil wirkende Sensorvorrichtung ausgebildet ist und über zwei Ver bindungsleitungen elektrisch mit der zumindest einen Auswertevorrichtung 1 und/oder 4 verschaltet ist, wobei die Auswertevorrichtung 1 beziehungswei se 4 zur automatischen Erkennung der angeschlossenen Sensorvorrichtung ausgebildet ist. Als Sensorvorrichtung kommen beispielsweise Bewegungs melder (zum Beispiel basierend auf dem Ultraschallprinzip), Lichtschranken und ähnliche Sensorvorrichtungen zum Einsatz. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Sensorvorrichtung 2 als taktil wirkende Sensorvorrichtung ausgebildet ist. Daß heißt, daß die Sensorvorrichtung in Abhängigkeit einer Berührung oder einer Krafteinwirkung (zum Beispiel Drücken) reagiert. So kommen in vorteilhafter Weise Schaltleisten oder Schaltmatten zum Einsatz, wobei diese bei Zusammendrücken ein elektri sches Signal abgeben, das von der Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 ausgewertet wird.In a further development of the invention, it is provided that the sensor device 2 is designed as a tactile sensor device and is electrically connected via two connecting lines to the at least one evaluation device 1 and / or 4 , the evaluation device 1 or 4 for automatic detection of the connected sensor device is trained. Motion sensors (for example based on the ultrasound principle), light barriers and similar sensor devices are used as the sensor device, for example. A particularly advantageous embodiment is that the sensor device 2 is designed as a tactile sensor device. This means that the sensor device reacts in response to a touch or a force (for example pressing). For example, safety edges or safety mats are advantageously used, and when pressed together they emit an electrical signal that is evaluated by the evaluation device 1 or 4 .

Als Ausgestaltungen weiterer Sensorvorrichtungen kommen induktive Nah rungsschalter (zum Beispiel Schwingkreise, die durch das Annähern von Metall verstimmt werden), Positionsschalter (inbesondere Endschalter oder Grenztaster) oder auch Sensorvorrichtungen, die beispielsweise Prozeßgrö ßen von Maschinen oder Anlagen erfassen, in Frage.Inductive proximity come as configurations of further sensor devices switch (for example, resonant circuits caused by the approach of Metal detuned), position switches (especially limit switches or Limit switch) or sensor devices, for example process size of machines or systems, in question.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 derart ausgebildet sind, um die Betätigung einer Sen sorvorrichtung 2 zu detektieren, daß heißt, zu erfassen, ob ein Signal vor liegt oder nicht. Darüberhinaus ist es denkbar, daß im Eingangsbereich der Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 ein Fensterdiskriminator vorge sehen ist, durch welchen erfaßt wird, ob bei Betätigung einer Sensorvorrich tung 2 deren Ausgangssignal innerhalb eines vorgebbaren Bereiches liegt oder ob dieser Bereich unter- beziehungsweise überschritten wird. So ist es denkbar, daß bei Betätigung einer Sensorvorrichtung, die dann eine Gefah rensituation darstellt, das Ausgangssignal innerhalb eines vorgebbaren Be reiches liegt. Ist die Sensorvorrichtung jedoch defekt (zum Beispiel durch Kurzschluß der beiden elektrischen Leitungen 12 oder Unterbrechung der Leitungen) wird dieser vorgebbare Bereich unter- beziehungsweise über schritten, so daß dieser Fehlerfall von der Auswertevorrichtung 1 bezie hungsweise 4 erkannt und entsprechend gemeldet werden kann. Furthermore, it is provided according to the invention that the evaluation device 1 or 4 are designed to detect the actuation of a sensor device 2 , that is to say to detect whether a signal is present or not. In addition, it is conceivable that a window discriminator is provided in the input area of the evaluation device 1 or 4 , through which it is detected whether the device's output signal is within a predeterminable range when a sensor device 2 is actuated or whether this range is undershot or exceeded. It is conceivable that when actuating a sensor device, which then represents a dangerous situation, the output signal is within a predeterminable range. However, if the sensor device is defective (for example, due to a short circuit in the two electrical lines 12 or an interruption in the lines), this predeterminable range is undershot or exceeded, so that this error case can be recognized by the evaluation device 1 or 4 and reported accordingly.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Auswertevorrichtung zur automatischen Erkennung der angeschlossenen Sensorvorrichtung aus gebildet ist. So ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 42 42 936 eine Sicherheitseinrichtung mit Mikroprozessor offenbart, bei einer eine Auswerteeinheit vorgeschlagen ist, die den elektrischen Abschluß (zum Beispiel ohmscher Widerstand oder Diode) einer Meßstelle (Sensorvorrichtung) automatisch erkennt. Bei dieser Meßstelle, bei der es sich in vorteilhafter Weise um die erwähnte Schaltleiste beziehungsweise Schaltmatte handelt, ist der elektrische Abschluß mit einem Widerstand be ziehungsweise mit einer Diode möglich. Zu diesem Zweck ist die Auswerte einheit derart ausgebildet, daß erkannt wird, ob die Meßstelle mit dem Wi derstand oder mit einer Diode abgeschlossen ist. Für den Fall, daß die Meßstelle mit einer Diode abgeschlossen ist, sind in dem Stromkreis der Meßstelle zwei Umschalteinrichtungen vorhanden, wobei die eine geschlos sen und die andere geöffnet wird beziehungsweise umgekehrt. In Abhängig keit der Betätigung der Umschalteinrichtung wird dann der an der Meßstelle anliegende Pegel angefragt, anschließend erfolgt die umgekehrte Betäti gung der Umschalteinrichtungen, woraufhin erneut die Pegel abgefragt wer den. Aufgrund der Abfrage der Pegel stellt sich in Sperrichtung der Diode an einem Eingang der Auswerteeinheit ein kleinerer Pegel ein gegenüber dem höheren Pegel, der die Flußrichtung der Diode darstellt. Somit werden die Umschalteinrichtungen von der Auswerteeinheit (beziehungsweise der Aus wertevorrichtung) derart betätigt, daß die Diode in Flußrichtung betrieben wird. Ebenso ist es in dieser Patentanmeldung vorgeschlagen, die Sensor vorrichtung auf Leitungsbruch beziehungsweise Kurzschluß zu überprüfen. So sind parallel beziehungsweise in Reihe zu der Sensorvorrichtung Test einrichtungen (Schalter) vorhanden. Diese Testeinrichtungen sind zur ma nuell auslösbaren oder automatischen Durchführungen eines Testes aus gebildet. So kann vor oder während des Betriebes der sicherheitstechni schen Einrichtung eine oder beide Testeinrichtungen betätigt werden, wobei eine Unterbrechung (von einer Testeinrichtung) beziehungsweise ein Kurz schluß (von der anderen Testeinrichtung) simuliert werden kann. Dadurch ist eine wirksame Funktionsüberwachung, insbesondere der Sensorvorrichtung, gegeben. Der Einfachheit halber ist die Sensorvorrichtung 2 über lediglich zwei Verbindungsleitungen elektrisch mit der zumindest einen Auswertevor richtung 1 beziehungsweise 4 verbunden, wodurch ein einfacher Aufbau (insbesondere Verdrahtung) gewährleistet ist.Furthermore, it is provided according to the invention that the evaluation device is designed to automatically detect the connected sensor device. For example, a safety device with a microprocessor is disclosed in German patent application DE 42 42 936, in which an evaluation unit is proposed which automatically detects the electrical termination (for example ohmic resistance or diode) of a measuring point (sensor device). At this measuring point, which is advantageously the aforementioned safety edge or safety mat, the electrical termination with a resistor or with a diode is possible. For this purpose, the evaluation unit is designed such that it is recognized whether the measuring point is terminated with the resistor or with a diode. In the event that the measuring point is terminated with a diode, two switching devices are present in the circuit of the measuring point, one being closed and the other being opened or vice versa. Depending on the speed of actuation of the switching device, the level at the measuring point is then requested, then the reverse actuation of the switching devices takes place, whereupon the levels are queried again. Due to the interrogation of the levels, a lower level is set at an input of the evaluation unit in the reverse direction of the diode compared to the higher level, which represents the direction of flow of the diode. The switching devices are thus actuated by the evaluation unit (or the evaluation device) in such a way that the diode is operated in the direction of flow. It is also proposed in this patent application to check the sensor device for line break or short circuit. Test devices (switches) are present in parallel or in series with the sensor device. These test devices are designed for manually triggerable or automatic execution of a test. So one or both test devices can be operated before or during the operation of the safety-technical device, an interruption (from one test device) or a short circuit (from the other test device) can be simulated. This provides effective function monitoring, in particular of the sensor device. For the sake of simplicity, the sensor device 2 is electrically connected to the at least one evaluation device 1 or 4 via only two connecting lines, thereby ensuring a simple structure (in particular wiring).

Zur Realisierung des einfachen Aufbaus ist es erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß zumindest die Hilfsschütze und die Auswertevorrichtung in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei dieses zumindest Anschlüsse für die Not-Ausschaltvorrichtung, die Ein- und Ausschaltvorrichtung, die Sen sorvorrichtung sowie für die Hauptanschlüsse für die Hauptstromkreise auf weist. Damit steht in vorteilhafter Weise ein Kombinationsgerät einer sicher heitstechnischen Einrichtung zu Verfügung, das neben der standardgemä ßen Not-Ausschaltvorrichtung auch weitere Kriterien zur Erkennung von Gefahrensituationen berücksichtigt, das einfach aufgebaut ist, leicht zu ver drahten ist sowie kostengünstig herstellbar ist.In order to implement the simple structure, it is also according to the invention provided that at least the auxiliary contactors and the evaluation device in a housing are arranged, this at least connections for the emergency switch-off device, the switch-on and switch-off device, the sen sensor device and for the main connections for the main circuits points. In this way, a combination device is advantageously safe technical equipment available in addition to the standard Emergency stop device also other criteria for the detection of Dangerous situations taken into account, which is simple in structure, easy to ver wire and is inexpensive to manufacture.

Es sei noch erwähnt, daß es sich bei den Hilfsschützen um Relais mit zwangsgeführten Kontakten handelt. In einer alternativen Ausgestaltung sind auch rein elektrisch/elektronisch arbeitende Schütze (wie zum Beispiel Thyristoren oder Solid-State-Relais) beziehungsweise Schaltvorrichtungen denkbar. Dies gilt auch für die Schalter S1 bis S3. Darüber hinaus ist es denkbar, daß die Kontakte der Hilfsschütze beispielsweise elektromagne tisch wirkende Vorrichtungen (Magnetventile) betätigen.It should also be mentioned that the auxiliary contactors are relays with positively driven contacts. In an alternative embodiment also purely electrical / electronic contactors (such as Thyristors or solid-state relays) or switching devices conceivable. This also applies to switches S1 to S3. Beyond that it is conceivable that the contacts of the auxiliary contactors, for example, electromagnetic Operate table-like devices (solenoid valves).

Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen si cherheitstechnischen Einrichtung. Neben den in den vorangegangenen Figuren gezeigten und mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Komponenten ist es erfindungsgemäß von Bedeutung, daß den Auswertevorrichtungen 1 und 4 ein Bussystem 10 nachgeordnet ist, über das die Ausgangssignale der Auswertevorrichtungen 1 beziehungsweise 4 beziehungsweise der Hilfs schütze K01 bis K03 (und ggfs. weiterer Hilfsschütze beziehungsweise Parameter) angezeigt werden können und die erfindungsgemäße sicher heitstechnische Einrichtung mit weiteren Einrichtungen dieser oder einer ähnlichen Art vernetzt werden können. Dazu ist es vorgesehen, daß in dem Bussystem 10 den Hilfsschützen beziehungsweise den Ausgängen der Aus wertevorrichtungen 1 und 4 entsprechende Adressen zugeordnet werden. Fig. 4 shows a fourth embodiment of a safety device according to the invention. In addition to the components shown in the previous figures and provided with the same reference numerals, it is important according to the invention that the evaluation devices 1 and 4 are followed by a bus system 10 via which the output signals of the evaluation devices 1 and 4 or the auxiliary contactors K01 to K03 (and possibly additional auxiliary contactors or parameters) can be displayed and the safety device according to the invention can be networked with other devices of this or a similar type. For this purpose, it is provided that the auxiliary contactors or the outputs of the evaluation devices 1 and 4 are assigned corresponding addresses in the bus system 10 .

Denkbar ist es auch, über das Bussystem 10, das mit einer übergeordneten Rechnereinheit (beispielsweise SPS-Anlage) in Verbindung steht, die Hilfs schütze extern zu beeinflussen.It is also conceivable to influence the auxiliary contactors externally via the bus system 10 , which is connected to a higher-level computer unit (for example a PLC system).

Weiterhin ist in Fig. 4 gezeigt und allgemein erfindungsgemäß vorgesehen, daß jeweils einem Hilfsschütz eine Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 (unter Zwischenschaltung der Verzögerungseinrichtung 6) zugeordnet ist, wobei die zumindest beiden Auswertevorrichtungen 1 beziehungsweise 4 mit mehreren Sensorvorrichtungen 2, inbesondere unter Zwischenschaltung einer Verknüpfungslogik 11, verbunden sind. Konkret sind also zwei auf je weils ein Hilfsschütz (K02 und K03) wirkende Auswertevorrichtung 1 bezie hungsweise 4 vorhanden, wobei die beiden Auswertevorrichtungen 1 bezie hungsweise 4 über die Verknüpfungslogik 11 mit zwei beziehungsweise drei Sensorvorrichtungen 2 verbunden sind. Selbstverständlich können die Aus gänge der Auswertevorrichtungen 1 beziehungsweise 4 auch auf andere (zum Beispiel K01) oder weitere Hilfsschütze wirken, wobei die Anzahl der Hilfsschütze nicht begrenzt ist.Furthermore, it is shown in FIG. 4 and generally provided according to the invention that each auxiliary contactor is assigned an evaluation device 1 or 4 (with the interposition of the delay device 6 ), the at least two evaluation devices 1 or 4 with a plurality of sensor devices 2 , in particular with the interposition of logic logic 11 , are connected. Specifically, there are two evaluation devices 1 or 4 , each acting on an auxiliary contactor (K02 and K03), the two evaluation devices 1 and 4 being connected to two or three sensor devices 2 via the logic logic 11 . Of course, the outputs of the evaluation devices 1 and 4 can also act on other (for example K01) or further auxiliary contactors, the number of auxiliary contactors being not limited.

Ebenso ist in Fig. 4 gezeigt (wie auch bei den übrigen Figuren), daß die ei ne Sensorvorrichtung 2 beziehungsweise die Sensorvorrichtungen 2 über zwei Verbindungsleitungen 12 elektrisch mit der zumindest einen Auswerte vorrichtung 1 beziehungsweise mit der Verknüpfungslogik 11 (die auch in der Auswertevorrichtung 1 beziehungsweise 4 integriert sein kann) elektrisch verschaltet ist.It is also shown in Fig. 4 (as in the other figures) that the egg ne sensor device 2 or the sensor devices 2 are electrically connected to the at least one evaluation device 1 or to the logic logic 11 (which is also in the evaluation device 1 ) via two connecting lines 12 or 4 can be integrated) is electrically connected.

In Fig. 4 ist gezeigt, daß über die Verknüpfungslogik 11 drei Sensorvorrich tungen 2 an den Auswertevorrichtungen 1 beziehungsweise 4 angeschlos sen sind. In dieser Konstellation funktionieren die Auswertevorrichtungen 1 beziehungsweise 4 derart, daß die Betätigung einer einzelnen Sensorvor richtung 2 lediglich gemeldet wird (beispielsweise über das Bussystem 10), während bei der Betätigung von mindestens zwei Sensorvorrichtungen 2 die Betätigung zumindest eines Hilfsschützes (beispielsweise direkte Betätigung des Hilfsschützes K02) erfolgt (Auswahl "zwei von drei" Sensorvorrichtun gen). Dabei ist die Verknüpfungslogik 11 (die beispielsweise aus logischen Verknüpfungsgliedern aufgebaut ist) derart ausgestaltet, daß die Meldung bei Betätigung einer beliebigen oder bei Betätigung einer bestimmten Sen sorvorrichtung 2 erfolgt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind sämtliche Sensorvorrichtungen 2 gleichberechtigt. Ebenso ist es denkbar, daß ledig lich zwei Sensorvorrichtungen 2 an den Auswertevorrichtungen 1 bezie hungsweise 4 angeschlossen sind, wobei diese in Abhängigkeit von der Betätigung zumindest einer Sensorvorrichtung 2 ein Hilfsschütz betätigen (Auswahl "eine von zwei" Sensorvorrichtungen).In Fig. 4 it is shown that via the logic logic 11 three Sensorvorrich lines 2 to the evaluation devices 1 and 4 are ruled out. In this constellation, the evaluation devices 1 and 4 function in such a way that the actuation of an individual sensor device 2 is only reported (for example via the bus system 10 ), while when at least two sensor devices 2 are actuated, the actuation of at least one auxiliary contactor (for example direct actuation of the auxiliary contactor ) K02) is carried out (selection "two out of three" sensor devices). The logic logic 11 (which is constructed, for example, from logic logic elements) is designed in such a way that the message occurs when any or upon actuation of a specific sensor device 2 . In an advantageous embodiment, all sensor devices 2 have equal rights. It is also conceivable that only two sensor devices 2 are connected to the evaluation devices 1 or 4 , which actuate an auxiliary contactor as a function of the actuation of at least one sensor device 2 (selection "one of two" sensor devices).

Die Fig. 5 und 6 zeigen alternative Ausgestaltungen der Steuerstrom kreise ST, wobei diese hier gezeigten Hilfsschütze mit erfindungsgemäßen Ausgestaltungen der vorangegangenen Figuren kombiniert sind sowie mit den übrigen Ausgestaltungen, wie sie in den Merkmalen der Unteransprüche angegeben sind, kombinierbar sind. So sind in Fig. 5 zwei Hilfsschütze (K02 und K03) gezeigt, auf welche die Auswertevorrichtungen 1 bezie hungsweise 4 wirken und die alternativ zu den bisher gezeigten Steuer stromkreisen verschaltet sind. Hierbei ist in einem Hauptstromkreis gezeigt, daß einige Kontakte der Hilfsschütze bei Betätigung schließen, wobei ein weiterer Kontakt umschaltet (oder auch öffnet). FIGS. 5 and 6 show alternative embodiments of the control circuits ST, said auxiliary contactors are shown here, combined with the inventive embodiments of the previous figures, as well, can be combined with the other embodiments, as they are defined in the features of the subclaims. 5 as two auxiliary contactors (K02 and K03) is shown to which the evaluation devices 1 are rela in Fig. Act hung, 4 and which are connected alternatively circuits to the previously shown control. It is shown in a main circuit that some contacts of the auxiliary contactors close when actuated, with another contact toggling (or opening).

Fig. 6 zeigt die Anwendung von lediglich zwei Hilfsschützen (K01 und K02) in dem Steuerstromkreis ST, auf welche die Auswertevorrichtungen 1 bezie hungsweise 4 wirken. Denkbar ist auch hier, daß lediglich eine Auswerte vorrichtung auf ein Hilfsschütz wirkt. Ebenso ist eine alternative Ausgestal tung des Steuerstromkreises ST gezeigt, wo bei Betätigung der Hilfsschütze sowohl eine Zuschaltung als auch eine Abschaltung erfolgen kann. Fig. 6 shows the use of only two auxiliary contactors (K01 and K02) in the control circuit ST, on which the evaluation devices 1 or 4 act. It is also conceivable here that only one evaluation device acts on an auxiliary contactor. Likewise, an alternative embodiment of the control circuit ST is shown, where activation and deactivation can take place when the auxiliary contactors are actuated.

Fig. 7 zeigt eine sicherheitstechnische Einrichtung gemäß dem Stand der Technik. In einem Steuerstromkreis ST liegen in Reihe eine Not-Ausschalt vorrichtung S1 und Ausschaltvorrichtung S2 sowie eine Einschaltvorrichtung S3. Weiterhin sind in diesem Steuerstromkreis ST Hilfsschütze K01, K02 und K03 angeordnet, wobei diese unter Zwischenschaltung der jeweiligen Kontakte (Öffner beziehungsweise Schließer) der Hilfsschütze in dem Steu erstromkreis gemäß Fig. 4 liegen. Die insbesondere zwangsgeführten Kontakte der Hilfsschütze wirken auf wenigstens einen Hauptstromkreis, wobei in Fig. 4 vier Hauptstromkreise beispielshaft dargestellt sind. Das reguläre Einschalten der Maschine und/oder der Anlage erfolgt über die Ein schaltvorrichtung S3, während der reguläre Ausschaltvorgang über die Aus schaltvorrichtung S2 erfolgt, wobei in jedem einzelnen Hauptstromkreis bei spielsweise eine Maschine (zum Beispiel ein Elektromotor) liegen kann. Das Einschalten bewirkt das gegenseitige Betätigen der Hilfsschütze K01 bis K03, so daß durch diese Anordnung schon eine erste Redundanz gegeben ist. Bei Vorliegen einer Gefahrensituation wird die Not-Ausschaltvorrichtung S1 betätigt, so daß wenigstens ein Hilfsschütz, im Idealfall alle drei Hilfs schütze, abfallen und die in dem Hauptstromkreis liegenden Kontakte geöff net werden, so daß die Maschine und/oder Anlage abgeschaltet wird. Fig. 7 shows a safety device according to the prior art. In a control circuit ST there are an emergency stop device S1 and switch-off device S2 and a switch-on device S3 in series. Furthermore, auxiliary contactors K01, K02 and K03 are arranged in this control circuit ST, these being connected by interposing the respective contacts (NC or NO contacts) of the auxiliary contactors in the control circuit according to FIG. 4. The in particular positively driven contacts of the auxiliary contactors act on at least one main circuit, four main circuits being shown by way of example in FIG. 4. The regular switching on of the machine and / or the system takes place via the switch-on device S3, while the regular switch-off process takes place via the switch-off device S2, with one machine (for example an electric motor) being in each individual main circuit. Switching on causes mutual actuation of the auxiliary contactors K01 to K03, so that this arrangement already provides a first redundancy. In the event of a dangerous situation, the emergency shutdown device S1 is actuated so that at least one auxiliary contactor, ideally all three auxiliary contactors, drop out and the contacts in the main circuit are opened, so that the machine and / or system is switched off.

Claims

1.Safety device for a machine and / or a system which has at least one switch-on device located in a control circuit, a switch-off device, an emergency switch-off device and at least two, preferably three, auxiliary contactors, the auxiliary contactors being associated with one another in this way, the contacts in the control circuit and in at least one main circuit and are designed as switches (in particular openers or closers), show that when the emergency stop device is actuated, at least one auxiliary contactor in the control circuit is switched off and, as a result, at least one contact in the main circuit for avoidance a hazardous situation is actuated, characterized in that an auxiliary contactor is assigned an evaluation device having at least one sensor device, the result of an actuation of the sensor device being the circuit located in the main circuit ntact and / or a contact in a further main circuit to avoid the dangerous situation is actuated, in particular opened.

2. Safety device according to claim 1, characterized in that at least two auxiliary shooters each one Evaluation device with one sensor device is assigned.

3. Safety device according to claim 11 characterized in that an auxiliary contactor has an evaluation device is assigned, the at least two evaluation devices gene have a common sensor device.

4. Safety device according to claim 1, characterized in that at least two auxiliary shooters an Auswer device is associated with a sensor device.

5. Safety device according to claim 1, characterized in that an auxiliary contactor has an evaluation device is assigned, the at least two evaluation devices gene with several sensor devices, especially under intermediate scarf logic logic.

6. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that two acting on one auxiliary contactor each Evaluation device are available, the two evaluation devices conditions via the link logic with two or three sensors directions are connected.

7. Safety equipment according to one of the preceding An claims, characterized in that at least between the exit of the Evaluation device and the respective auxiliary contactor and / or between the Output of the sensor device and the input of the evaluation device an optocoupler is provided.

8. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that when actuated at least one sensor direction the evaluation device controls at least one auxiliary contactor directly and actuates a contact in the main circuit (switches off or switches) and between at least one auxiliary contactor and the off value device a delay device is connected, so that additional auxiliary contactor delays the further main circuit switches off.

9. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that the at least one evaluation device at least one input for entering predefinable parameters for control of the machine and / or the system, in particular before Input for the input of predefinable parameters of the evaluation device further optocoupler is provided.

10. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that in at least one evaluation device Logical linking device is provided, depending on their Input variables, such as predefined parameters and / or off output signal, the sensor device controls at least one auxiliary contactor.

11. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that the auxiliary contactors a switching device is so high that when the main circuit is switched off by On Switch a parameter in the evaluation device on again is cash.

12. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that the sensor device acts as a tactile Sensor device is designed and elek over two connecting lines trisch is connected to the at least one evaluation device, the Evaluation device for automatic detection of the connected Sensor device is formed.

13. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that at least the auxiliary shooters and the Auswer Device are arranged in a housing, this at least Connections for the emergency switch-off device, the switch-on and switch-off device device, the sensor device and the connections for the main circuits having.

14. Safety device according to one of the preceding Expectations, characterized in that at least the evaluation devices Bus system is subordinate.