EP1037234B1 - Safety switching circuitry - Google Patents
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- EP1037234B1 EP1037234B1 EP00102642A EP00102642A EP1037234B1 EP 1037234 B1 EP1037234 B1 EP 1037234B1 EP 00102642 A EP00102642 A EP 00102642A EP 00102642 A EP00102642 A EP 00102642A EP 1037234 B1 EP1037234 B1 EP 1037234B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- code signal
- evaluation unit
- safety
- switching arrangement
- line
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
Definitions
- the invention relates to a safety switching arrangement according to the preamble of claim 1.
- the object of the invention is a safety switching arrangement to create the genus mentioned at the beginning, with a considerable reduced wiring effort and easy to install and to be put into operation.
- each opening switch triggered a characteristic code signal when opened and is common to all or more opening switches Line of the evaluation unit is supplied.
- the previously required star-shaped wiring of the opening switches provided diagnostic contacts; it is through serial concatenation of diagnostic signals replaced. Additional PLC inputs on the evaluation unit can be avoided in this way.
- the embodiment according to claim 4 While in the embodiment according to claim 3, the wiring effort is particularly low, the embodiment according to claim 4 the advantage of a strict separation of diagnostic and safety circuit, which leads to simpler evaluation logic in the evaluation unit.
- Another way of generating the code sequence or code signal according to claim 5 is that the mechanical force at Press the safety opening switch to generate a short one electronic signal is used. In this case there is an additional one Power supply and the necessary wiring effort dispensable. It is only necessary that the safety opening switch is modified accordingly.
- Each code signal generator therefore sets when the assigned safety opening switch is actuated a unique code sequence either the safety path formed by the line sections or on the additionally provided single diagnostic line.
- the safety path (Safety line and safety line sections) is normal, closed state closed.
- An ASICS or microprocessor can have a unique code sequence or a unique code signal can be programmed, which one is issued in the event of actuation of the opening switch. This is the special power supply according to claim 6 expedient. This can possibly also from the safety path or the diagnostic line be won. Commercial safety switches can still be used are used, which then with a corresponding additional Electronics must be equipped.
- the code signal generators are preferably designed according to claim 7.
- An advantageous development of this embodiment can be seen Claim 8.
- the code signal of the code signal generators can either according to claim 9 thereby being applied to the safety or diagnostic line, that the closing switch in an activation line of the microrprocessor be introduced and the signal output constantly with the safety or diagnosis line is connected, or in that the microprocessor is constantly activated and the closing switches are arranged in the signal output become.
- connection test-out of the evaluation unit is expedient issued a test signal for error detection, which on the connection Test-In is read back. If an opening switch is actuated the data flow is interrupted. At the same time, the closing switch closed, whereupon the one generated by the assigned code signal generator Code sequence modulated onto the safety path or the diagnostic line becomes.
- the Test-In or Diagnostic-In connection recognizes this code sequence and assigns it to the corresponding opening switch via a Connection table to which is created during installation. Any safety switch receives a unique and unique assignment from the factory Code sequence.
- the invention has the advantage that the star-shaped wiring of the diagnostic contacts omitted and thus the cabling effort on the safety path can be reduced. Beyond that no individual Diagnostic inputs on the evaluation unit required. this means Additional savings in the area of decentralized inputs and outputs.
- the evaluation of test signals is already in intelligent controls or decentralized inputs and outputs, so that there is no major additional Development effort is necessary.
- the invention is not only limited to emergency stop switching arrangements, but ultimately also when daisy chaining all outputs with contacts of security devices applicable, e.g. with safety gate switches, contactless protective devices, position switches, two-hand controls Etc.
- Redundant security paths are used to achieve higher security classes used.
- the circuit does not have to be expanded for this. Installation and commissioning are simplified due to the line savings as well as through the use of existing system configuration tools, like PC tools.
- an evaluation unit 11 has a test-in connection 23, a test-out connection 24 and a voltage supply connection 25 on.
- the test-in connection 23 leads over a first safety line section 16a to a first safety opening switch 12a, then via a second security line section 16b to one second safety opening switch 12b and then continue via one third security line section 16c to a third security opening switch 12c and from there via a safety line return 16 back to test-out port 24.
- Each opening switch 12a, 12b, 12c is a closing switch 17a, 17b, 17c associated with the opening of the associated opening switch 12a, 12b, 12c closes.
- the closing switches 17a, 17b, 17c are on the one hand with a code signal generator 13a, 13b, 13c and on the other hand with the input 14a, 14b, 14c of the associated opening switch 12a, 12b, 12c connected.
- the generators 13a, 13b, 13c are designed so that each one of them characteristic for the assigned opening switch 12a, 12b, 12c Code signal or a characteristic code sequence can generate as soon as the assigned opening switch 12a, 12b, 12c opens or the assigned one Closing switch 17a, 17b, 17c closes.
- the code signal arrives either via the line section 16a or the line sections 16a, 16b and the closed opening switch 12a or the line sections 16a, 16b, 16c and the closed opening switches 12a, 12b to the test-in connection 23 of the evaluation unit 11, where due to the Content of the individual code signals or code sequences is recognized, which the opening switch 12a, 12b, 12c has addressed.
- the opening switch 12b opens on a transfer line or a conveyor belt 12b either automatically or due to manual operation, whereupon the safety path is interrupted and the evaluation unit 11 signals a fault via the test-in / test-out connections 23, 24 becomes.
- the code signal generator outputs 13b via the line sections 16a, 16b and the closed opening switch 12a to the test-in input 23 for the opening switch 12b characteristic code signal, on the basis of which the evaluation unit 11 recognizes that of the three opening switches 12a, 12b, 12c the opening switch 12b has been opened. This is the point of failure identified.
- the code signal generators 13a, 13b, 13c as a core component have a microprocessor 19.
- the power supply of the microprocessor 19 takes place via a voltage converter 22 which via the voltage supply line 18 to the voltage supply connection 25 of the evaluation unit 11 is created.
- the voltage converter 22 sets the one present at the output 25 of the evaluation unit Voltage of 24V, for example, into a stabilized 5V voltage.
- the microprocessor 19 is opened by opening the opening switch 12a, 12b, 12c or closing of the associated closing switch 17a, 17b, 17c activated, whereupon he sends the code signal at his signal output 21 to one Output amplifier 20, from which it to the safety line section 16b arrives.
- the activation of the microprocessor 19 takes place in that the positive supply voltage line (5 V) an activation line 28 is branched off via the closing switch 17 b to an activation input 27 of the microprocessor 19 leads.
- the signal output 21 of the microprocessor 19 is via the amplifier 20 either to the assigned safety line section 16a, 16b, 16c or the diagnostic line 15 (FIG. 2).
- the safety path when actuating one of the Opening switch 12a, 12b, 12c is open at this point, that is in of the evaluation unit 11 generated monitoring signal in this case interrupted. Thus, it can be in the subsequent transmission of the characteristic code signal over sections of the security path not to a data collision between the monitoring (test) signal and the generator code sequence come.
- the microprocessor 19 has the characteristic Transmits code signal continuously, the closing switches 17a, 17b, 17c in the path between the signal output 21 and the connection point (14b) of the amplifier 20 would have to be provided. Is preferred in this case the closing switch 17a, 17b, 17c is provided at the output of the amplifier 20.
- Inexpensive small microprocessors are available for the application according to the invention, e.g. the PIC 12C508 (8-pin, 8 bit S08 housing) from Microchip available.
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a safety switching arrangement according to the preamble of claim 1.
Es ist bereits bekannt (W. Gräf, Maschinensicherheit, Hütig-Verlag 1997, Seiten 108 - 111), im Bereich der Sicherheitstechnik Sicherheitsschalter zur Absicherung von Gefahrenstellen seriell zu verketten. Dies wird z.B. bei Not-Aus-Kreisen in Transferstraßen und an Transportbändern angewendet. Um im Falle einer Betätigung den jeweiligen Standort des ausgelösten Sicherheitsschalters zu ermitteln, sind an jedem Sicherheitsschalter Diagnosekontakte vorgesehen, die mit der Öffnung der Sicherheitsschalter betätigt werden und durch individuelle Leitungen mit der Auswerteeinheit verbunden sind. Durch das Erfordernis einer Kabelverbindung eines jeden Diagnosekontaktes mit der Auswerteeinheit ist der Verkabelungsaufwand dieser bekannten Sicherheitsschaltanordnung hoch. Die Installation und Inbetriebnahme sind aufwendig. An der Auswerteeinheit sind zahlreiche SPS (Speicher-Programmierbare-Steuerung)-Eingänge erforderlich.It is already known (W. Gräf, Maschinensicherheit, Hütig-Verlag 1997, Pages 108 - 111), in the area of safety technology, safety switches daisy chain to protect danger spots. This is e.g. used for emergency stop circuits in transfer lines and on conveyor belts. To the respective location of the triggered in the event of an actuation Safety switches are to be determined on each safety switch Diagnostic contacts provided with the opening of the safety switch be operated and by individual lines with the evaluation unit are connected. Due to the need for a cable connection The wiring effort for each diagnostic contact with the evaluation unit this known safety switching arrangement high. Installation and commissioning are complex. On the evaluation unit are numerous PLC (programmable logic controller) inputs required.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherheitsschaltanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die mit einem erheblich reduzierten Verkabelungsaufwand auskommt und einfach zu installieren sowie in Betrieb zu nehmen ist. The object of the invention is a safety switching arrangement to create the genus mentioned at the beginning, with a considerable reduced wiring effort and easy to install and to be put into operation.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen.To solve this problem, the characteristics of the characteristic part of claim 1 provided.
Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß von jedem Öffnungsschalter bei Öffnung ein für ihn charakteristisches Codesignal ausgelöst wird und über eine allen oder mehreren Öffnungsschaltern gemeinsame Leitung der Auswerteeinheit zugeführt wird. Auf diese Weise entfällt die bisher notwendige sternförmige Verdrahtung der an den Öffnungsschaltem vorgesehene Diagnosekontakte; sie wird durch eine serielle Verkettung der Diagnosesignale ersetzt. Zusätzliche SPS-Eingänge an der Auswerteeinheit können auf diese Weise vermieden werden.The idea of the invention is therefore to be seen in the fact that each opening switch triggered a characteristic code signal when opened and is common to all or more opening switches Line of the evaluation unit is supplied. In this way, the previously required star-shaped wiring of the opening switches provided diagnostic contacts; it is through serial concatenation of diagnostic signals replaced. Additional PLC inputs on the evaluation unit can be avoided in this way.
Die Aktivierung des jeden Öffnungsschalters zugeordneten Codesignalgenerators erfolgt zweckmäßigerweise nach Anspruch 2.Activation of the code signal generator associated with each opening switch expediently takes place according to claim 2.
Die Überführung der vom Codesignalgenerator erzeugten Codesignale zur Auswerteeinheit kann gemäß einem der Ansprüche 3, 4 oder 5 erfolgen.The transfer of the code signals generated by the code signal generator to Evaluation unit can take place according to one of claims 3, 4 or 5.
Während beim Ausführungsbeispiel nach Anspruch 3 der Verkabelungsaufwand besonders gering ist, hat die Ausführungsform nach Anspruch 4 den Vorteil einer strikten Trennung von Diagnose- und Sicherheitskreis, was zu einer einfacheren Auswertelogik in der Auswerteeinheit führt.While in the embodiment according to claim 3, the wiring effort is particularly low, the embodiment according to claim 4 the advantage of a strict separation of diagnostic and safety circuit, which leads to simpler evaluation logic in the evaluation unit.
Eine weitere Möglichkeit der Erzeugung der Codesequenz bzw. des Codesignals besteht nach Anspruch 5 darin, daß die mechanische Kraft beim Betätigen des Sicherheits-Öffnungsschalters zur Erzeugung eines kurzen elektronischen Signals verwendet wird. In diesem Fall ist eine zusätzliche Spannungsversorgung und der hierfür erforderliche Verkabelungsaufwand entbehrlich. Es ist lediglich erforderlich, daß der Sicherheits-Öffnungsschalter entsprechend modifiziert wird.Another way of generating the code sequence or code signal according to claim 5 is that the mechanical force at Press the safety opening switch to generate a short one electronic signal is used. In this case there is an additional one Power supply and the necessary wiring effort dispensable. It is only necessary that the safety opening switch is modified accordingly.
Jeder Codesignalgenerator setzt also bei Betätigung des zugeordneten Sicherheits-Öffnungsschalters eine eindeutige Codesequenz entweder auf den durch die Leitungsabschnitte gebildeten Sicherheitspfad oder auf die zusätzlich hierzu vorgesehene einzige Diagnoseleitung. Der Sicherheitspfad (Sicherheitsleitung und Sicherheits-Leitungsabschnitte) ist im normalen, unbetätigten Zustand geschlossen.Each code signal generator therefore sets when the assigned safety opening switch is actuated a unique code sequence either the safety path formed by the line sections or on the additionally provided single diagnostic line. The safety path (Safety line and safety line sections) is normal, closed state closed.
Einem ASICS oder Mikroprozessor kann eine eindeutige Codesequenz bzw. ein eindeutiges Codesignal einprogrammiert werden, welche bzw. welches im Falle der Betätigung des Öffnungsschalters ausgegeben wird. Hierzu ist die besondere Spannungsversorgung nach Anspruch 6 zweckmäßig. Diese kann aber eventuell auch aus dem Sicherheitspfad oder der Diagnoseleitung gewonnen werden. Es können weiterhin handelsübliche Sicherheitsschalter verwendet werden, die dann mit einer entsprechenden zusätzlichen Elektronik auszustatten sind.An ASICS or microprocessor can have a unique code sequence or a unique code signal can be programmed, which one is issued in the event of actuation of the opening switch. This is the special power supply according to claim 6 expedient. This can possibly also from the safety path or the diagnostic line be won. Commercial safety switches can still be used are used, which then with a corresponding additional Electronics must be equipped.
Außer der Sicherheits- und gegebenenfalls Diagnoseleitung sind für den Fall, daß die Generatoren eine von außen zugeführte Spannung benötigen, die Merkmale des Anspruches 6 zweckmäßig.In addition to the safety and, if applicable, diagnostic line for the In the event that the generators require an externally supplied voltage, the features of claim 6 useful.
Die Codesignalgeneratoren sind bevorzugt nach Anspruch 7 ausgebildet. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform entnimmt man Anspruch 8. The code signal generators are preferably designed according to claim 7. An advantageous development of this embodiment can be seen Claim 8.
Das Codesignal der Codesignalgeneratoren kann nach Anspruch 9 entweder dadurch an die Sicherheits- bzw. Diagnoseleitung angelegt werden, daß die Schließschalter in eine Aktivierungsleitung des Mikrorprozessors eingebracht werden und der Signalausgang ständig mit der Sicherheits- bzw. Diagnoseleitung verbunden ist, oder dadurch, daß der Mikroprozessor ständig aktiviert ist und die Schließschalter im Signalausgang angeordnet werden.The code signal of the code signal generators can either according to claim 9 thereby being applied to the safety or diagnostic line, that the closing switch in an activation line of the microrprocessor be introduced and the signal output constantly with the safety or diagnosis line is connected, or in that the microprocessor is constantly activated and the closing switches are arranged in the signal output become.
An der Auswerteeinheit sind erfindungsgemäß vorzugsweise nur die Anschlüsse nach Anspruch 10 vorgesehen.According to the invention, only the connections are preferably on the evaluation unit provided according to claim 10.
Auf den Anschluß Test-Out der Auswerteeinheit wird zweckmäßigerweise ein Testsignal zur Fehlererkennung ausgegeben, welche auf den Anschluß Test-In zurückgelesen wird. Im Falle der Betätigung eines Öffnungsschalteres ist der Datenfluß unterbrochen. Gleichzeitig wird der Schließschalter geschlossen, worauf die vom zugeordneten Codesignalgenerator erzeugte Codesequenz auf den Sicherheitspfad oder die Diagnoseleitung aufmoduliert wird. Der Anschluß Test-In bzw. Diagnose-In erkennt diese Codesequenz und ordnet diese dem entsprechenden Öffnungsschalter über eine Verbindungstabelle zu, welche bei der Installation erstellt wird. Jeder Sicherheitsschalter erhält ab Werk eine eindeutige und nur einmal vergebene Codesequenz.The connection test-out of the evaluation unit is expedient issued a test signal for error detection, which on the connection Test-In is read back. If an opening switch is actuated the data flow is interrupted. At the same time, the closing switch closed, whereupon the one generated by the assigned code signal generator Code sequence modulated onto the safety path or the diagnostic line becomes. The Test-In or Diagnostic-In connection recognizes this code sequence and assigns it to the corresponding opening switch via a Connection table to which is created during installation. Any safety switch receives a unique and unique assignment from the factory Code sequence.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die sternförmige Verdrahtung der Diagnosekontakte entfällt und somit der Verkabelungsaufwand auf den Sicherheitspfad reduziert werden kann. Darüber hinaus werden keine individuellen Diagnoseeingänge an der Auswerteeinheit benötigt. Dies bedeutet im Bereich der dezentralen Ein-Ausgänge eine zusätzliche Ersparnis. Die Auswertung von Testsignalen ist bereits in intelligenten Steuerungen bzw. dezentralen Ein-Ausgängen vorhanden, so daß hier kein großer zusätzlicher Entwicklungsaufwand notwendig ist.The invention has the advantage that the star-shaped wiring of the diagnostic contacts omitted and thus the cabling effort on the safety path can be reduced. Beyond that no individual Diagnostic inputs on the evaluation unit required. this means Additional savings in the area of decentralized inputs and outputs. The evaluation of test signals is already in intelligent controls or decentralized inputs and outputs, so that there is no major additional Development effort is necessary.
Die Erfindung ist nicht nur auf Not-Aus-Schaltanordnungen beschränkt, sondern letztlich auch bei der Verkettung aller kontaktbehafteten Ausgänge von Sicherheitsgeräten anwendbar, wie z.B. bei Schutztürschaltern, berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen, Positionsschaltern, Zwei-Hand-Steuerungen etc.The invention is not only limited to emergency stop switching arrangements, but ultimately also when daisy chaining all outputs with contacts of security devices applicable, e.g. with safety gate switches, contactless protective devices, position switches, two-hand controls Etc.
Zur Erlangung von höheren Sicherheitsklassen werden redundante Sicherheitspfade verwendet. Die Schaltung muß hierzu nicht erweitert werden. Die Installation und Inbetriebnahme vereinfacht sich durch die Leitungsersparnis sowie durch die Verwendung von vorhandenen Systemkonfigurationshilfsmitteln, wie PC-Tools.Redundant security paths are used to achieve higher security classes used. The circuit does not have to be expanded for this. Installation and commissioning are simplified due to the line savings as well as through the use of existing system configuration tools, like PC tools.
Die Erfindung stellt kein Bussystem dar und vermeidet somit die einem Bussystem eigenen, folgenden Nachteile:
- Adressierung der einzelnen Busteilnehmer;
- Vermeidung der Datenkollision durch aufwendige Telegrammverfahren;
- Verwendung von speziellen ASICS zur Busanschaltung.
- Addressing of the individual bus participants;
- Avoidance of data collision through complex telegram procedures;
- Use of special ASICS for bus connection.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
- Figur 1
- eine Ausführungsform der Erfindung, bei der auf eine besondere Diagnoseleitung verzichtet ist,
- Figur 2
- eine weitere Ausführungsform mit einer besonderen Diagnoseleitung und
- Figur 3
- ein praktisches Ausführungsbeispiel eines bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltanordnung verwendbaren Generators.
- Figure 1
- an embodiment of the invention, in which a special diagnostic line is dispensed with,
- Figure 2
- a further embodiment with a special diagnostic line and
- Figure 3
- a practical embodiment of a generator that can be used in the safety switching arrangement according to the invention.
Nach Figur 1 weist eine Auswerteeinheit 11 einen Test-In-Anschluß 23,
einen Test-Out-Anschluß 24 und einen Spannungsversorgungs-Anschluß
25 auf.According to FIG. 1, an evaluation unit 11 has a test-in
Der Test-In-Anschluß 23 führt über einen ersten Sicherheits-Leitungsabschnitt
16a zu einem ersten Sicherheits-Öffnungsschalter 12a, anschließend
über einen zweiten Sicherheitsleitungsabschnitt 16b zu einem
zweiten Sicherheits-Öffnungsschalter 12b und dann weiter über einen
dritten Sicherheitsleitungsabschnitt 16c zu einem dritten Sicherheits-Öffnungsschalter
12c und von dort über eine Sicherheitsleitungs-Rückführung
16 zurück zum Test-Out-Anschluß 24. Auf diese Weise wird
bei geschlossenen Öffnungsschaltern 12a, 12b, 12c ein Sicherheitspfad
16a, 12a, 16b, 12b, 16c, 12c, 16 geschaffen, der im Normalfall geschlossen
ist und beim Ansprechen eines der Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c
öffnet und damit der Auswerteeinheit 11 eine Störung im Bereich des geöffneten
Öffnungsschalters 12a, 12b bzw. 12c signalisiert.The test-in
Jedem Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c ist ein Schließschalter 17a, 17b,
17c zugeordnet, der beim Öffnen des zugeordneten Öffnungsschalters 12a,
12b, 12c schließt. Die Schließschalter 17a, 17b, 17c sind einerseits mit
einem Codesignalgenerator 13a, 13b, 13c und andererseits mit dem Eingang
14a, 14b, 14c des zugeordneten Öffnungsschalters 12a, 12b, 12c
verbunden. Zu den Codesignalgeneratoren 13a, 13b, 13c führt weiter eine
allen Codesignalgeneratoren 13a, 13b, 13c gemeinsame Spannungsversorgungsleitung
18, die an den Spannungsversorgungs-Anschluß 25 der
Auswerteeinheit 11 angelegt ist.Each
Die Generatoren 13a, 13b, 13c sind so ausgelegt, daß jeder von ihnen ein
für den zugeordneten Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c charakteristisches
Codesignal bzw. eine charakteristische Codesequenz erzeugen kann, sobald
der zugeordnete Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c öffnet bzw. der zugeordnete
Schließschalter 17a, 17b, 17c schließt. Das Codesignal gelangt
entweder über den Leitungsabschnitt 16a bzw. die Leitungsabschnitte
16a, 16b und den geschlossenen Öffnungsschalter 12a bzw. die Leitungsabschnitte
16a, 16b, 16c und die geschlossenen Öffnungsschalter 12a,
12b zum Test-In-Anschluß 23 der Auswerteeinheit 11, wo aufgrund des
Inhaltes der individuellen Codesignale bzw. Codesequenzen erkannt wird,
welcher der Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c angesprochen hat.The
Die Arbeitsweise der beschriebenen Sicherheitsschaltanordnung ist wie folgt: The operation of the safety switching arrangement described is how follows:
Im normalen, störungsfreien Fall sind sämtliche Öffnungsschalter 12a,
12b, 12c geschlossen, so daß ein geschlossener Sicherheitspfad 16a, 12a,
16b, 12b, 16c, 12c, 16 vorliegt und auf diese Weise über die Test-In-/Test-Out-Anschlüsse
23, 24 der Auswerteeinheit 11 signalisiert wird, daß an
keiner der den Öffnungsschaltern 12a, 12b, c12c zugeordneten Überwachungsstellen
eine Störung vorliegt.In the normal, trouble-free case, all opening
Sobald beispielsweise im Bereich des Öffnungsschalters 12b eine Störung
an einer Transferstraße oder einem Transportband vorliegt, öffnet der Öffnungsschalter
12b entweder automatisch oder aufgrund einer Handbetätigung,
worauf der Sicherheitspfad unterbrochen wird und der Auswerteeinheit
11 über die Test-In-/Test-Out-Anschlüsse 23, 24 eine Störung signalisiert
wird.As soon as a fault occurs, for example, in the area of the
Da gleichzeitig der Schließschalter 17b geschlossen wurde, gibt der Codesignalgenerator
13b über die Leitungsabschnitte 16a, 16b und den noch
geschlossenen Öffnungsschalter 12a an den Test-In-Eingang 23 ein für
den Öffnungsschalter 12b charakteristisches Codesignal, aufgrund dessen
die Auswerteeinheit 11 erkennt, daß von den drei Öffnungsschaltern 12a,
12b, 12c der Öffnungsschalter 12b geöffnet wurde. Damit ist die Störstelle
identifiziert.Since the
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2, in dem gleiche Bezugszahlen entsprechende
Bauteile wie in Figur 1 bezeichnen, unterscheidet sich von der
Ausführungsform nach Figur 1 dadurch, daß der von den Codesignalgeneratoren
13a, 13b, 13c abgewandte Pol der Schließschalter 14a, 14b, 14c
nicht an die Eingänge 14a, 14b, 14c der Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c,
sondern vielmehr an eine allen Schließschaltern 17a, 17b, 17c gemeinsame
Diagnose-Leitung 15 angeschlossen ist, welche zu einem gesonderten
Diagnose-In-Anschluß 26 der Auswerteeinheit 11 geführt ist.The embodiment of Figure 2, in which the same reference numerals corresponding
Designating components as in Figure 1 differs from that
Embodiment according to Figure 1 in that the
Auf diese Weise wird das durch Öffnen eines Öffnungsschalters 12a, 12b,
12c vom Sicherheitspfad 16a, 12a, 16b, 12b, 16c, 12c, 16 ausgelöste generelle
Störungssignal über den Test-In-Anschluß 23 und das für den geöffneten
Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c charakteristische Codesignal an
dem besonderen Diagnose-In-Anschluß 26 erscheinen. Auf diese Weise ist
der Leitungsaufwand zwar etwas größer als bei der Ausführungsform nach
Figur 1, doch wird durch die Trennung von Diagnoseleitung und Sicherheitspfad
die Auswertelogik in der Auswerteeinheit 11 vereinfacht.This is done by opening an
Nach Figur 3 können die Codesignal-Generatoren 13a, 13b, 13c als Kernbestandteil
einen Mikroprozessor 19 aufweisen. Die Spannungsversorgung
des Mikroprozessors 19 erfolgt über einen Spannungswandler 22, der
über die Spannungsversorgungsleitung 18 an den Spannungsversorgungs-Anschluß
25 der Auswerteeinheit 11 angelegt ist. Der Spannungswandler
22 setzt die am Ausgang 25 der Auswerteeinheit vorliegende
Spannung von 24V beispielsweise in eine stabilisierte 5V-Spannung um.
Der Mikroprozessor 19 wird durch Öffnen des Öffnungsschalters 12a,
12b, 12c bzw. Schließen des zugeordneten Schließschalters 17a, 17b, 17c
aktiviert, worauf er das Codesignal an seinem Signalausgang 21 an einen
Verstärker 20 abgibt, von dem es zum Sicherheits-Leitungsabschnitt 16b
gelangt. Die Aktivierung des Mikroprozessors 19 erfolgt dadurch, daß von
der positiven Versorgungsspannungsleitung (5 V) eine Aktivierungsleitung
28 abgezweigt ist, die über den Schließschalter 17 b zu einem Aktivierungseingang
27 des Mikroprozessors 19 führt. According to Figure 3, the
Der Signalausgang 21 des Mikroprozessors 19 ist über den Verstärker 20
entweder an den zugeordneten Sicherheits-Leitungsabschnitt 16a, 16b,
16c oder die Diagnoseleitung 15 (Figur 2) angelegt.The
Da nach den Figuren 1 und 3 der Sicherheitspfad bei Betätigung eines der
Öffnungsschalter 12a, 12b, 12c an dieser Stelle geöffnet ist, wird das in
der Auswerteeinheit 11 generierte Überwachungssignal in diesem Fall
unterbrochen. Somit kann es bei der anschließenden Übertragung des
charakteristischen Codesignals über Abschnitte des Sicherheitspfades
nicht zu einer Datenkollision zwischen dem Überwachungs-(Test-)Signal
und der Generator-Codesequenz kommen.Since according to Figures 1 and 3, the safety path when actuating one of the
Es ist auch denkbar, daß der Mikroprozessor 19 das charakteristische
Codesignal dauernd aussendet, wobei dann die Schließschalter 17a, 17b,
17c in dem Pfad zwischen dem Signalausgang 21 und der Anschlußstelle
(14b) des Verstärkers 20 vorzusehen wären. Bevorzugt ist in diesem Fall
der Schließschalter 17a, 17b, 17c am Ausgang des Verstärkers 20 vorgesehen.It is also conceivable that the
Für die erfindungsgemäß Anwendung stehen kostengünstige kleine Mikroprozessoren, z.B. der PIC 12C508 (8-Pin, 8 Bit S08 Gehäuse) von Microchip zur Verfügung. Inexpensive small microprocessors are available for the application according to the invention, e.g. the PIC 12C508 (8-pin, 8 bit S08 housing) from Microchip available.
- 1111
- Auswerteeinheitevaluation
- 12a12a
- Sicherheits-ÖffnungsschalterSafety opening switch
- 12b12b
- Sicherheits-ÖffnungsschalterSafety opening switch
- 12c12c
- Sicherheits-ÖffnungsschalterSafety opening switch
- 13a13a
- CodesignalgeneratorCode signal generator
- 13b13b
- CodesignalgeneratorCode signal generator
- 13c13c
- CodesignalgeneratorCode signal generator
- 14a14a
- Sicherheitsschalter-EingangSafety switch input
- 14b14b
- Sicherheitsschalter-EingangSafety switch input
- 14c14c
- Sicherheitsschalter-EingangSafety switch input
- 1515
- Diagnoseleitungdiagnostic line
- 1616
- Sicherheitspfad-RückführungSafety path feedback
- 16a16a
- Sicherheits-LeitungsabschnittSecurity line section
- 16b16b
- Sicherheits-LeitungsabschnittSecurity line section
- 16c16c
- Sicherheits-LeitungsabschnittSecurity line section
- 17a17a
- Schließschalterclosing switch
- 17b17b
- Schließschalterclosing switch
- 17c17c
- Schließschalterclosing switch
- 1818
- SpannungsversorgungsleitungPower Line
- 1919
- Mikroprozessormicroprocessor
- 2020
- Verstärkeramplifier
- 2121
- Signalausgangsignal output
- 2222
- SpannungswandlerDC converter
- 2323
- Test-In-AnschlußTest In connection
- 2424
- Test-Out-Anschluß Test Out Connection
- 2525
- Spannungsversorgungs-AnschlußPower supply terminal
- 2626
- Diagnose-In-AnschlußDiagnosis In connection
- 2727
- Aktivierungseingangenable input
- 2828
- Aktivierungsleitungactivation line
Claims (10)
- Safety switching arrangement having at least two break switches (12a, 12b, 12c) which are connected in series to an evaluation unit (11), wherein the evaluation unit (11) initiates a safety signal, when at least one of the break switches (12a, 12b, 12c) opens, and determines which of the break switches (12a, 12b, 12c) has opened,
characterized in that at least one break switch (12a, 12b, 12c) has an associated code signal generator (13a, 13b, 13c) which, when the associated break switch (12a, 12b, 12c) opens, supplies to the evaluation unit (11) a code signal which is characteristic of the relevant break switch (12a, 12b, 12c) via a line, which leads to the evaluation unit (11) and is common to all the break switches (12a, 12b, 12c) associated with a code signal generator (13a, 13b, 13c), which code signal is analyzed in the evaluation unit (11) and is identified as coming from the relevant break switch (12a, 12b, 12c). - Safety switching arrangement in accordance with claim 1, characterized in that each break switch (12a, 12b, 12c) has an associated make switch (17a, 17b, 17c) which is operated jointly with it and activates the associated code signal generator (13a, 13b, 13c) when it closes.
- Safety switching arrangement in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that the code signal output of each code signal generator (13a, 13b, 13c) is applied to the input (14a, 14b, 14c) of the associated break switch (12a, 12b, 12c) when the latter opens, and the code signal emitted by the relevant code signal generator (13a, 13b, 13c) is passed via the safety line section or sections (16a, 16b, 16c) which leads or lead to the open break switch (12a, 12b, 12c) and via the closed break switch (12b, 12c) located upstream of it to the evaluation unit (11), and is evaluated there.
- Safety switching arrangement in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that the code signal output of each code signal generator (13a, 13b, 13c) is applied, when the associated break switch (12a, 12b, 12c) opens, to a special diagnosis line (15), which is common to all the break switches (12a, 12b, 12c) and leads to the evaluation unit (11), where the code signal emitted by the activated code signal generator (13a, 13b, 13c) is evaluated.
- Safety switching arrangement in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that the code signal generator (13a, 13b, 13c) is caused to produce the code signal by the mechanical movement of the break switch (12a, 12b, 12c).
- Safety switching arrangement in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that each code signal generator (13a, 13b, 13c) is connected to the evaluation unit (11) via a voltage supply line (18) which is common to all the code signal generators (13a, 13b, 13c).
- Safety switching arrangement in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that each code signal generator (13a, 13b, 13c) has an ASICS or microprocessor (19) for code signal production.
- Safety switching arrangement in accordance with claim 7, characterized in that the signal output (21) of the microprocessor (19) is connected via an amplifier (20) to the line (15) leading to the evaluation unit (11), or to the line sections (16a, 16b or 16c, respectively) leading to the evaluation unit (11).
- Safety switching arrangement in accordance with claim 8, characterized in that the make switches (17a, 17b, 17c) are provided in an activation line (28) which leads to an activation input (27) of the microprocessor ( 19) and branches off from the voltage supply (18, 22), or are provided in the signal output path (20, 21) of the microprocessor (19).
- Safety switching arrangement in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (11) has test-in (23), test-out (24), voltage supply (25) and, possibly, diagnosis-in (26) connections.
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