EP1266147B1 - Fluidtechnisches system mit sicherheitsfunktion - Google Patents

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EP1266147B1
EP1266147B1 EP01923550A EP01923550A EP1266147B1 EP 1266147 B1 EP1266147 B1 EP 1266147B1 EP 01923550 A EP01923550 A EP 01923550A EP 01923550 A EP01923550 A EP 01923550A EP 1266147 B1 EP1266147 B1 EP 1266147B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
control device
local control
monitoring
local
deactivation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01923550A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1266147A1 (de
Inventor
Martin Fuss
Josef Sauer
Udo Walden
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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Filing date
Publication date
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Priority to DK01923550T priority Critical patent/DK1266147T3/da
Publication of EP1266147A1 publication Critical patent/EP1266147A1/de
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Publication of EP1266147B1 publication Critical patent/EP1266147B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/008—Valve failure

Definitions

  • the present invention relates to a local control device for a fluid power system with at least one fluidic actuator by the local control device can be controlled by control means, wherein at least a sensor for transmitting at least one piece of information via at least one operating state of the fluidic System provided to the local control device is, wherein the local control device designed in such a way is that they have the at least one information to identify Evaluate at least one safety-critical condition can and that they are in the presence of at least one safety-critical Condition at least a predetermined Performs subsequent action, and wherein the fluid power system switch-off means which can be controlled by the local control device for switching off the active function of the control means the at least one fluidic actuator and with the local Control means cooperating control checking means for checking the control means.
  • the invention further relates to a fluidic system, a software module for a local control device of a fluid technical system and a method of operation a fluidic system.
  • Fluidtechnisch designated System
  • a pneumatic system with the help of compressed air or as a hydraulic system with Help of hydraulic oil as a pressure medium ( "fluid") operated become.
  • an electrical control device controls via control means, e.g. Valves, the flow of the pressure medium for actuating the fluidic or the actuators.
  • One such actuator is for example a working cylinder.
  • the respective Operating state of the fluid power system is doing monitored with the help of a sensor. It can e.g. to the fluidic actuator mounted a position sensor be the controller of the information about the communicates respective position of the actuator, so that this e.g. based on the information, the position of the actuator by appropriate Influencing the admission of the actuator with the pressure medium can.
  • JP 07 01 207A is a fluid power system in the form of a hydraulic circuit known in which a local control device in the form of a Controller recognizes a safety-critical situation and switching off control means, which are used to control an actuator, for example in the form of a hydraulic cylinder, shuts off.
  • a control means contains the known hydraulic Circuit among other things a proportional valve.
  • a shutdown shut-off valves are provided.
  • This task is performed by a local controller of the type mentioned above, is provided in the, that they are based on a review of the shutdown means shutdown checking means cooperating with the local controller and / or to review the Control means based on the control verification means for at least partial shutdown of the action function of the control means with the help of the shutdown and after the review to reactivate the function of the Control means is designed.
  • the object is further achieved by a fluidic system, a software module and a method according to the technical Teaching solved further independent claims.
  • the invention is based on the idea, in the fluid technology System for controlling the actuator safety functions to integrate, the simple and high so-called Requirement classes e.g. comply with European standard EN 941-1.
  • the fluidic actuator may e.g. a valve arrangement, a pneumatic drive or a maintenance unit be.
  • the control means may e.g. from a valve arrangement consist of an electronic control module as be controlled local control device. Kicks in the control means, the local control device or on the controlled fluidic actuator safety critical Malfunction, so recognizes the local control device solves this problem and resolves it Follow-up action.
  • the local control device ensures that a safety-critical State does not go unnoticed.
  • the supervision The security function can be adapted to the respective fluid power system, in particular also to be controlled Actuator be optimally tuned.
  • Already existing sensors can also be used for security functions become. However, it is also possible that with the help of some additional sensors meet higher safety criteria become.
  • the fluid power system as a complete, compact and prefabricated unit to be used already has integrated safety functions, e.g. interact with a higher-level control device can. This then does not need the locally required security functions be tuned consuming.
  • the local Control device can also be used specifically for the notification of safety-related information and for the administration of safety-relevant information Commands to send crafted messages and receive.
  • the safety-oriented fluid technology according to the invention System can be considered as part of a fluidic actuator be educated.
  • the fluidic System integrated in a locally controlled valve assembly be that a single valve or a valve group, so one so-called valve terminal, can be.
  • the inventive safety-oriented fluid power system component a fluid power drive, for example a pneumatic gripper, a pneumatic cylinder or a pneumatic linear drive.
  • a switch-on valve, a maintenance device e.g. an oiler, or a "pneumatic emergency” can by an inventive external or integrated fluid power system safety-oriented to be controlled.
  • a pneumatic cylinder Check valves are safety-oriented controlled.
  • control device an information that a sensor for monitoring the speed of movement the actor delivers, then check whether a predetermined movement speed of the actuator is exceeded.
  • the sensor can even be used for several functions, on the one hand for the Control the speed of movement to a predetermined and on the other hand to monitor whether the actuator is a safety critical Movement speed exceeded Has.
  • the fluid power system points from the local controller controllable, in particular fluidic and / or electrical actuatable shut-off means for switching off the Active function of the control means on the fluidic actuator on.
  • the turn-off means are e.g. between the control means and the actuator switched shut-off valves. This makes it possible that the control means is switched off and thus by the actuator be decoupled when an error occurs in the control means. For example, a valve may leak, so that the actor may be an undefined, unwanted one Takes position.
  • the local control device may have a such error e.g. through co-operating control checking means, e.g. Pressure sensors, for verification determine the control means.
  • the local Control device first, the function of the Control means by means of the shutdown means at least partially turns off and then performs a review of the control means.
  • the control means without unwanted Affecting the actuator are actuated and e.g. a test cycle run through.
  • a test cycle is e.g. each go through before the control means, so that the Control means only used to actuate the actuator if they work correctly.
  • the control means can also be checked cyclically, so that too Correct functioning of the control means ensured if necessary if this does not work for a long time been used.
  • the shutdown means checked by e.g. Sensors on the shutdown means are arranged, the state changes of the shutdown capture and report to the local controller.
  • the local control device determines whether the reported state changes predetermined, expected state changes correspond or whether one - possibly safety-critical - Malfunction of the shutdown is present.
  • the local controller can then do this malfunction e.g. Report to the higher-level control device or trigger an "emergency stop" function.
  • the control device can also cyclically check the shutdown or in each case after actuation of the control means or the Cut-off means.
  • the local control device After the local control device has a presence of a For example, it can determine safety-critical status as a consequence of the fluidic actuator for Triggering a safe operating state, e.g. a triggering so-called "emergency stop” function, where the actuator is stopped.
  • a safe operating state e.g. a triggering so-called "emergency stop” function
  • the local control means may e.g. over a LED or a speaker the presence of safety critical State signal and so troubleshooting by an operator.
  • the Local control device of a higher-level control device a message about the existence of the safety-critical State to send when the local control device e.g. as a so-called "slave” on a bus and acts as the "master" working parent Control device is controlled and monitored. It is also possible that the higher-level control device the local control device for controlling the fluidic Directing the actuator to a safe operating condition So for example, to the already mentioned "Emergency Stop" function.
  • the fluid power system can also be from the parent Control device with a verification instruction to it be instructed, the control means and the shutdown cyclically or for each received verification instruction to check.
  • FIG. 1 shows a working cylinder 10 as a fluidic Actuator with a piston 11 and a piston rod 12, which is in a working space 13 can move back and forth.
  • a fluid as a pressure medium in this case compressed air, can over one on the bearing cap, the 12 facing the piston rod Front side of the working space 13, opening line 14 in the Flow workspace 13.
  • the piston 11 enters the piston rod 12 thus moves into the working space 13 into it, if on the opposite, the piston surface of the Piston 11 facing end face, the end cap of the Working space 13 via a line 15 through the moving Piston 11 displaced air can escape, the working space 13 is vented.
  • the Piston rod 12 thus moves out of the working space 13, if air can escape via line 14.
  • One Sensor 16 detects whether the piston 11 is extended, and a Sensor 17 detects whether the piston 11 is retracted.
  • the working cylinder 10 can also be a linear drive, for example, a maintenance unit for the treatment of compressed air or a pneumatically actuated valve as a fluidic Actuator be used.
  • the line 14 can via a directional control valve 20, the line 15th be blocked via a directional control valve 21, in which case neither Compressed air in the working chamber 13 still flow through the Escape piston 11 displaced air from the working space 13 can.
  • the directional valves 20 and 21 thus act as a shutdown and are so-called 2/2-way valves.
  • a 2/2-way valve has an input and an output that either by a blocking position of the respective directional valve from each other are separated or in a passage position of the respective Directional valve are interconnected.
  • the output of the Directional valve 20 is connected to the line 14, the output of the directional control valve 21 connected to the line 15.
  • the directional valves 20 and 21 are acted upon by a line 22 with compressed air and then move in für woolwolf.
  • the line 22 is acted upon via a directional control valve 23 with compressed air or vented.
  • the directional control valve 23 is a 3/2-way valve with a working output for the line 22, a Input connected to a pressure source 24 and a Vent outlet 25.
  • the directional control valve 23 is in Figure 1 in Vent position shown as rest position indicated by a spring in which the line 22 through the vent outlet 25 is vented.
  • an electric drive 26 e.g. a coil drive
  • the directional control valve 23 in Switch position be brought, in which case compressed air from the Pressure source 24 flows into the conduit 22 and the directional control valves 20 and 21 are moved in passage position.
  • a pressure sensor 27 is further connected to the recorded on line 22 existing pressure.
  • the pressure sensor 27 serves as a shutdown checking means for checking the acting as a shutdown directional valves 20, 21 and 23. Instead of the pressure sensor 27 could serve as shutdown checking means Also, for example, sensors for position detection attached to the directional control valves 20, 21 and 23 be.
  • a control means for controlling the working cylinder 10th acts a directional control valve 30, which in the present case, a 5/3-way valve is with three positions, a rest position 31, a (piston) extended position 32 and a (piston) retracted position 33 and a total of five inputs / outputs, of which an input with a pressure source 34 for feeding with Compressed air is connected, depending on an output 35 and 36 for venting serves as well as an input / output via a line 37 with the directional control valve 20 and an input / output via a line 38 is connected to the directional control valve 21.
  • a directional control valve 30 which in the present case, a 5/3-way valve is with three positions, a rest position 31, a (piston) extended position 32 and a (piston) retracted position 33 and a total of five inputs / outputs, of which an input with a pressure source 34 for feeding with Compressed air is connected, depending on an output 35 and 36 for venting serves as well as an input
  • the valves 20 and 22 are for the following explanation the function of the directional control valve 30 in passage position.
  • the Lines 14 and 37 and the lines 15 and 38 are included each connected to each other.
  • drive 39 is activated, the directional control valve 30 is in the extended position 32 moves in the compressed air in the lines 38 and 15th flows in and air via the lines 14 and 37 and the Exit 35 can escape.
  • the piston rod 12 moves out of the cylinder 10 out.
  • the directional control valve 30 brought into the Einfahr too 33, so that Compressed air on the one hand flows into the lines 14 and 37 and on the other hand via the lines 38 and 15 can escape.
  • the piston rod 12 moves while in the working cylinder 10th into it.
  • the directional control valve 30 are also other valve arrangements possible.
  • the lines 37 and 38 each connected to a 3/3-way valves be, with each one aeration, a venting and blocking the lines 37 and 38 is possible.
  • a Pressure sensor 41 to the line 37, another pressure sensor 42nd connected to the line 38.
  • the pressure sensors 41 and 42 act as a tax checker. Further, as a tax check-up tool also a sensor, for example in Form of limit switches, for monitoring the function of the directional control valve 30 may be arranged on this.
  • the directional valves 20, 21 and 23, interconnected by the line 22 and powered by the pressure source 24, are Shutdown means for switching off the effective function of the control means acting directional valve 30.
  • the functions of the directional valves 23 and 30 are over the respective Drives 26 and 39 and 40 from a local controller 50 controlled.
  • the local control device 50 has an input / output module 51, a processor 52, Storage means 53 and interface modules 54 and 55 as Connecting means, each by not shown connections are interconnected.
  • the local control device 50 is powered by an operating system as well Software modules are operated, which are stored in the storage means 53 are and their program code sequences by the Processor 52 are executed.
  • the local controller 50 Via the interface module 54 connected to a bus 56 is the local controller 50 with a parent Control means 57 connected by the controller 50 control commands can be received and sent to the Control device 50 can send messages.
  • AS-i actor sensor Interface
  • the parent Control device 57 is in the present example a Bus master, while the local control device 50 bus slave is. It is also possible that the local control device 50 even without the higher-level control device 57 is used or that more valves or drives be connected to the controller 50.
  • the higher-level control device 57 can also completely omitted.
  • the local control device 50 with the higher-level control device 57 via digital Be connected inputs and outputs.
  • the interface module 55 is via connecting lines 58 is connected to a display and command input module 59.
  • the Control device 50 e.g. via electric handswitch received control commands received.
  • the control device 50 to the module 59 outputs messages that can display the module 59, for example via LEDs. It is also possible that the module 59 in the control device 50 is integrated or completely eliminated.
  • the input / output module 51 is connected via a connection 61 with the Drive 39, via a connection 62 to the drive 40 as well connected via a connection 63 to the drive 26. about the links 61, 62 and 63 may be the controller 50 activate the connected drives. Further reports the pressure sensor 41 via a connection 64, the pressure sensor 42 via a connection 65 and the pressure sensor 27 via a connection 66 the respectively detected pressure values to the Input / output module 51 and thus to the controller 50. Next, the sensor 16 transmits via a connection 67 and the sensor 17 via a connection 68 to each the operating cylinder 10 detected values to the control device 50.
  • the (monitoring) connections 64, 65, 66, 67 and 68 and the (control) connections 61, 62 and 63 can be discrete lines or lead over a bus.
  • FIGS. 2 and 3 Test cycle for checking the safe function the arrangement of Figure 1 shown.
  • Figures 2 and 3 each show a table, in its left, with "ST" overwritten Column test or work steps entered are.
  • FIG. 2 shows a test cycle starting with a step 200 with fully “retracted” piston 11.
  • the sensor 17 gives the signal “1", the sensor 16 the signal “0".
  • the pressure sensor 41 gives Therefore, the signal "1" off, while on the currently vented Line 38 outputs connected pressure sensor "0".
  • a step 201 the first working cylinder 10 of leading to the directional control valve 30 line 37 and 38 and thus from unwanted pressurization and venting separated.
  • the control device 50 controls the Directional valve 23 to take the venting position, so that the line 22 is vented, the pressure sensor 27 on “0" going pressure reports ("1 ⁇ 0") and the directional control valves 20 and 21 go into locked position ("1 ⁇ 0").
  • the transition phase up for taking the venting position of the directional control valve 23 give pressure sensors 41 and 42 an undefined signal "X".
  • a step 202 the directional valves 20 and 21 and the pressure sensors 41 and 42 tested. Because the directional valves 20 and 21 are in blocking position, can now without influence the working cylinder 10, the directional control valve 30 are actuated.
  • the control device 50 activates the drive 39 for this purpose and deactivates the drive 40 so that the directional control valve of the retraction position 33 switches to the extended position 32, the pressure sensor 42 due to in the line 38 incoming Compressed air changes from "0" to "1", the pressure sensor 41 because of the now venting line 37 a from "1" signal changing to "0". This is not the case, is due to an error that the controller 50 recognizes and for example to the higher-level control device 57 reports.
  • a step 203 then the directional control valve 30 is at rest 31 brought by the controller 50 also the Drive 39 deactivated.
  • the lines 37 and 38 and thus also the chambers of the working cylinder 10 are then both through the directional control valves 20 and 21 as well as through the directional control valve 30 separated from a pressurization or a vent.
  • the directional control valve 23 and dependent thereon the directional control valves 20 and 21 are activated. Their respective Control signals go as well as measured by the pressure sensor 27 Value from “0" to "1". If this is not the case, there is an error in the shutdown, the control device 50 detects. It is also possible that in the Directional valves 23, 20 and 21 each with the control device 50 connected sensors are arranged, whose signals the controller 50 checks at step 203. If an error occurs, the control device 50 from it to a safety-critical condition close and take a countermeasure, e.g. another Prevent actuation of the directional valve 30.
  • a countermeasure e.g. another Prevent actuation of the directional valve 30.
  • the directional control valve 20 is in passage position can still in cylinder 10 bearing cap side and in the Line 14 flow compressed air into the conduit 37, so that the pressure sensor 41 changes from "0" to "1" Values signaled by the controller 50 as expected values are monitored and if they are absent the control device 50 a safety-critical Condition determined.
  • step 204 the control device controls 50 in a step 205, the directional control valve 30th again in Einfahrhus 33 and that by activating the Drive 40, so by giving one of "0" to "1" changing Actuating signal.
  • the line 15 via the Line 38 and the vent outlet 36 vented, the Pressure sensor 42 indicates “1” during trouble-free operation "0" changing values.
  • test cycle with "retracted” working cylinder 10 is so completed.
  • Such a test cycle can also be used at any time Not moving the working cylinder 10, e.g. at fixed time intervals, be repeated as well as for example after the working cylinder 10 has been “retracted” or before the working cylinder 10 is “extended”.
  • Such a “Extend operation” is shown in a step 206.
  • the control device 50 activates the drive 39 Giving a control signal that changes from "0" to "1".
  • control device 50 deactivates the drive 40, so that the line 14 via the line 37 and the vent outlet 35 is vented and the pressure sensor 41 at trouble-free operation from “1" to “0" changing values, while the lines 38 and 15 acted upon with compressed air the pressure sensor 42 changes from "0" to "1” Values reports and the piston 11 from the working cylinder 10th “Extends". If the piston 11 has reached the bearing cap side, the sensor 16 signals a signal "1", the sensor 17 a signal "0".
  • step 300 The then reached extension end position is at the same time in 3 illustrated starting position, there referred to as step 300. Even in Ausfahr-End ein can beauklüs be traversed, as shown below.
  • Step 301 is first the working cylinder 10 of the zu the directional control valve 30 leading lines 37 and 38 and thus of an undesired pressurization and venting separately.
  • a step 302 corresponding to step 202 then the directional control valves 20 and 21 and the pressure sensors 41 and 42 tested.
  • the directional control valves 20 and 21 are in the blocking position and the directional control valve 30 can therefore by the controller 50 without affecting the working cylinder 10 of the Extended position 32 are switched to the retracted position 33.
  • the control device 50 activates the drive for this purpose 40 and disables the drive 39, so that the pressure sensor 41 due to compressed air flowing into line 37 a value of "0" changing to "1", the pressure sensor 42 because of the now venting line 38 is changing from "1" to "0” Signal reports. If this is not the case, there is a safety-critical one Error before, the controller 50th detects and, for example, a warning LED on the display and command input module 59.
  • a step 303 the controller 50 deactivates also the drive 40, so that the directional control valve 30 in the rest position goes and the lines 37 and 38 are not vented yet can be supplied externally with compressed air. Then can in a step 204, the directional control valve 23 and depending on the Directional control valves 20 and 21 are activated again while in Passage position go, so that still in the working cylinder 10th end cap side and in the line 15 located Compressed air into the line 38 and the pressure sensor 42nd signals changing from "0" to "1". These will monitored by controller 50 as expected values, such that the control device 50 in the event of a fault reports a safety-critical error.
  • a step 305 the controller 50 activates again drive 39, so that the directional control valve 30 back in Extension position is and in the lines 14 and 37 located Compressed air can escape.
  • the pressure sensor 41 then reports values changing from “1" to "0". Also this now completed Test cycle can be repeated at any time.
  • a step 306 shows how the piston 11 is "retracted” again can be.
  • the drive 39 is deactivated, the drive 40 activated.
  • the pressure sensor 42 indicates by venting falling pressure values, the pressure sensor 41 by applying with compressed air rising pressure values. After the Piston 11 has reached the end cap, the sensor gives 17, the signal "1", the sensor 16, the signal "0".
  • the control device 50 the basis of Figure 2 and 3, according to predetermined, e.g. self-determined by configuration data criteria carry out. It is also possible that the control device 50 at the display and command input module 59 or from the higher-level control device 57 a command to Performing the test steps is given. Furthermore, the Control device 50 from there also a safety-oriented Command received, in which the controller 50 is instructed to a safety critical condition to be stopped by the controller 50, for example the directional control valves 20 and 21 brings in blocking position.
  • FIG. 4 essentially shows the arrangement known from FIG. 1, where identical or equivalent components with the same Reference numerals are provided.
  • the as Shutdown used components in particular the directional control valves 20, 21 and 23 together with cables, as well as the shutdown checking means used pressure sensor 27 is not more included.
  • the sensor 17 is omitted while the sensor 16 is now designed as a distance sensor, the the distance of the piston 11 from the bearing cap of the working cylinder 10 recorded.
  • a pressure sensor 70 is shown which the pressure of the supplied from the pressure source 34 and on the Line 69 detected to the directional control valve 30 compressed air and via a connection 71 to the controller 50 reports.
  • the controller 50 may be that of the pressure source 34 in the line 69 fed pressure over Throttle valve 72 set, which via a control connection 73 is connected to the input / output module 51.
  • the throttle valve 72 is thus part of the tax funds.
  • the controller determines 50, as already explained above, the direction of movement of the piston 11, by controlling the throttle valve 72 whose holding forces and its speed of movement.
  • the movement speed may be the control device 50 based on the measured by the sensor 16, during movement of the Piston 11 changing the distance of the piston 11 of the Determine bearing cap.
  • the controller 50 detects with Help the sensor 16 such a safety-critical state and therefore controls the directional control valve in an "emergency stop function" 30 in the rest position 31, so that the working space 13 separated from the pressure source 34 and at the same time to a vent is prevented and therefore the piston 11 is braked.
  • the controller 50 may recognize this and cause a follow-up action to remedy this. If namely, the directional control valve 30, for example, in extended position 32, so must from the pressure sensor 42 and the pressure sensor 70 matching pressures are determined, the essential are higher than those of the pressure sensor 41 in consequence of Vent the line 14 measured values. Is not this In the case, the controller 50 recognizes this problem and signals the problem in a safety alert to the higher-level control device 57. This can then, for example, the controller 50 in a safety emergency command To do this, instruct the throttle valve 72 completely close.
  • control device 50 a not shown subordinate control device in the illustrated manner safety-oriented and, for. on one of these sent warning messages the working cylinder 10 in an "emergency stop" off.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lokale Steuerungseinrichtung für ein fluidtechnisches System mit zumindest einem fluidtechnischen Aktor, der durch die lokale Steuerungseinrichtung über Steuermittel gesteuert werden kann, wobei zumindest ein Sensor zur Übermittlung zumindest einer Information über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die lokale Steuerungseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die zumindest eine Information zur Ermittlung zumindest eines sicherheitskritischen Zustandes auswerten kann und dass sie bei Vorliegen des zumindest einen sicherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbestimmte Folgeaktion ausführt, und wobei das fluidtechnische System von der lokalen Steuerungseinrichtung ansteuerbare Abschaltmittel zur Abschaltung der Wirkfunktion der Steuermittel auf den zumindest einen fluidtechnischen Aktor und mit der lokalen Steuerungseinrichtung zusammenwirkende Steuer-Überprüfungsmittel zur Überprüfung der Steuermittel aufweist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein fluidtechnisches System, ein Software-Modul für eine lokale Steuerungseinrichtung eines fluidtechnischen Systems sowie ein Verfahren zum Betreiben eines fluidtechnischen Systems.
Ein der Erfindung zugrundeliegendes, als "fluidtechnisch" bezeichnetes System kann beispielsweise als pneumatisches System mit Hilfe von Druckluft oder als hydraulisches System mit Hilfe von Hydrauliköl als Druckmedium (= "Fluid") betrieben werden. Dabei steuert eine elektrische Steuerungseinrichtung über Steuermittel, z.B. Ventile, den Fluss des Druckmedium zur Betätigung des oder der fluidtechnischen Aktoren. Ein solcher Aktor ist beispielsweise ein Arbeitszylinder. Der jeweilige Betriebszustand des fluidtechnischen Systems wird dabei mit Hilfe eines Sensors überwacht. Es kann z.B. an dem fluidtechnischen Aktor eine Positions-Sensorik angebracht sein, die der Steuerungseinrichtung Informationen über die jeweilige Position des Aktors mitteilt, so dass diese z.B. anhand der Information die Position des Aktors durch geeignete Beaufschlagung des Aktors mit dem Druckmedium beeinflussen kann.
Bei bekannten fluidtechnischen Systemen wird jedoch davon ausgegangen, dass durch geeignete Ausgestaltung des fluidtechnischen Systems ein sicherheitskritischer Zustand innerhalb des jeweiligen fluidtechnischen Systems nicht auftritt. Ein Schutz gegen unbeabsichtigte Zustands- oder Positionsänderungen des fluidtechnischen Systems, beispielsweise ein plötzliches Verfahren eines Kolbens in einem Arbeitszylinder aufgrund eines Defektes eines den Arbeitszylinder ansteuernden Ventils, ist jedoch nicht vorgesehen.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 07 01 207A ist ein fluidtechnisches System in Form einer Hydraulikschaltung bekannt, bei der eine lokale Steuerungseinrichtung in Form eines Controllers eine sicherheitskritische Situation erkennt und Steuermittel abschaltet, die zur Ansteuerung eines Aktuators, beispielsweise in Form eines Hydraulikzylinders, abschaltet. Als Steuermittel enthält die bekannte hydraulische Schaltung unter anderem ein Proportionalventil. Als Abschaltmittel sind Absperrventile vorgesehen.
Wenn bei dem Proportionalventil ein Fehler auftritt, betätigt die Steuereinrichtung die Absperrventile, so dass ein sicherheitskritischer Zustand vermieden wird.
Allerdings erfolgt die Abschaltung erst nachdem eine Fehlersituation eingetreten ist. Im Vorfeld eines Schaltvorgangs zur Betätigung des fluidtechnischen Aktors jedoch ist eine Fehlererkennung bei dem bekannten fluidtechnischen System nicht möglich.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, präventive Sicherheitsfunktionen für fluidtechnische Systeme vorzusehen.
Diese Aufgabe wird durch eine lokale Steuerungseinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass sie zu einer Überprüfung der Abschaltmittel anhand von mit der lokalen Steuerungseinrichtung zusammenwirkenden Abschalte-Überprüfungsmitteln und/oder zur Überprüfung der Steuermittel anhand der Steuer-Überprüfungsmittel zum zumindest teilweisen Abschalten der Wirkfunktion der Steuermittel mit Hilfe der Abschaltmittel und nach der Überprüfung zum wieder Einschalten der Wirkfunktion der Steuermittel ausgestaltet ist.
Die Aufgabe wird ferner durch ein fluidtechnisches System, ein Software-Modul sowie ein Verfahren gemäß der technischen Lehre weiterer unabhängiger Ansprüche gelöst.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, in das fluidtechnische System zur Steuerung des Aktors Sicherheitsfunktionen zu integrieren, die einfache und auch hohe sogenannte Anforderungsklassen z.B. der europäischen Norm EN 941-1 erfüllen. Der fluidtechnische Aktor kann z.B. eine Ventilanordnung, ein pneumatischer Antrieb oder eine Wartungseinheit sein. Die Steuermittel können z.B. aus einer Ventilanordnung bestehen, die durch ein elektronisches Steuerungsmodul als lokale Steuerungseinrichtung angesteuert werden. Tritt innerhalb der Steuermittel, der lokalen Steuerungseinrichtung oder an dem gesteuerten fluidtechnischen Aktor eine sicherheitskritische Fehlfunktion auf, so erkennt die lokale Steuerungseinrichtung dieses Problem und löst zu dessen Behebung eine Folgeaktion aus.
Die lokale Steuerungseinrichtung sorgt dafür, dass ein sicherheitskritischer Zustand nicht unerkannt bleibt. Die Überwachung der Sicherheitsfunktion kann dabei auf das jeweilige fluidtechnische System, insbesondere auch auf den zu steuernden Aktor optimal abgestimmt werden. Ohnehin vorhandene Sensorik kann dabei auch für Sicherheitsfunktionen mit genutzt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass mit Hilfe einiger zusätzlicher Sensoren höhere Sicherheitskriterien erfüllt werden. Ferner kann das fluidtechnische System als komplette, kompakte und vorgefertigte Einheit eingesetzt werden, die bereits integrierte Sicherheitsfunktionen aufweist, die z.B. mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zusammenwirken können. Diese braucht dann nicht auf die lokal benötigten Sicherheitsfunktionen aufwendig abgestimmt werden. Die lokale Steuerungseinrichtung kann auch speziell für die Meldung von sicherheitsrelevanten Informationen und für die Gabe von sicherheitsrelevanten Befehlen gestaltete Nachrichten senden und empfangen.
Das erfindungsgemäße sicherheitsorientierte fluidtechnische System kann als Bestandteil eines fluidtechnischen Aktors ausgebildet sein. So kann beispielsweise das fluidtechnische System in eine lokal gesteuerte Ventilanordnung integriert sein, die ein Einzelventil oder eine Ventilgruppe, also eine sogenannte Ventilinsel, sein kann. Ferner kann das erfindungsgemäße sicherheitsorientierte fluidtechnische System Bestandteil eines fluidtechnischen Antriebes, beispielsweise eines pneumatischen Greifers, eines pneumatischen Zylinders oder einen pneumatischen Linearantriebes sein. Auch ein Einschaltventil, ein Wartungsgerät, z.B. ein Öler, oder ein "pneumatischer Notaus" kann durch ein erfindungsgemäßes externes oder integriertes fluidtechnisches System sicherheitsorientiert gesteuert werden. So können erfindungsgemäß auch beispielsweise in einen pneumatischen Zylinder integrierte Sperrventile sicherheitsorientiert gesteuert werden.
Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung erfindungsgemäß eine Information, die ein Sensor zur Überwachung der Bewegungsgeschwindigkeit des Aktors liefert, daraufhin überprüfen, ob eine vorbestimmte Bewegungsgeschwindigkeit des Aktors überschritten ist. In einem solchen Fall kann der Sensor sogar für mehrere Funktionen genutzt werden, einerseits für die Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten und andererseits zur Überwachung, ob der Aktor eine sicherheitskritische Bewegungsgeschwindigkeit überschritten hat.
Das fluidtechnische System weist von der lokalen Steuerungseinrichtung ansteuerbare, insbesondere fluidisch und/oder elektrisch betätigbare Abschaltmittel zur Abschaltung der Wirkfunktion der Steuermittel auf den fluidtechnischen Aktor auf. Die Abschaltmittel sind z.B. zwischen die Steuermittel und den Aktor geschaltete Sperrventile. Damit ist es möglich, dass die Steuermittel abgeschaltet und damit von dem Aktor abgekoppelt werden, wenn in den Steuermitteln ein Fehler auftritt. So kann beispielsweise ein Ventil undicht sein, so dass der Aktor möglicherweise eine undefinierte, unerwünschte Position einnimmt. Die lokale Steuerungseinrichtung kann einen solchen Fehler z.B. durch mit ihr zusammenwirkende Steuer-Überprüfungsmittel, z.B. Drucksensoren, zur Überprüfung der Steuermittel ermitteln.
Ferner ist es durch die Abschaltmittel möglich, dass die lokale Steuerungseinrichtung zunächst die Wirkfunktion der Steuermittel mit Hilfe der Abschaltmittel zumindest teilweise abschaltet und dann eine Überprüfung der Steuermittel vornimmt. Dabei können dann die Steuermittel ohne unerwünschte Beeinflussung des Aktors betätigt werden und z.B. einen Prüfzyklus durchlaufen. Ein solcher Prüfzyklus wird z.B. jeweils vor Betätigung der Steuermittel durchlaufen, so dass die Steuermittel nur dann zur Betätigung des Aktors eingesetzt werden, wenn sie korrekt funktionieren. Die Steuermittel können auch zyklisch überprüft werden, so dass auch dann ein korrektes Funktionieren der Steuermittel bei Bedarf sichergestellt wird, wenn diese zuvor über längere Zeit an sich nicht gebraucht worden sind.
In einer weiteren variante der Erfindung werden auch die Abschaltmittel überprüft, indem z.B. Sensoren an den Abschaltmitteln angeordnet sind, die Zustandsänderungen der Abschaltmittel erfassen und an die lokale Steuerungseinrichtung melden. Die lokale Steuerungseinrichtung ermittelt dann, ob die gemeldeten Zustandsänderungen vorbestimmten, erwarteten Zustandsänderungen entsprechen oder ob eine - eventuell sicherheitskritische - Fehlfunktion der Abschaltmittel vorliegt. Die lokale Steuerungseinrichtung kann diese Fehlfunktion dann z.B. an die übergeordnete Steuerungseinrichtung melden oder eine "Nothalt"-Funktion auslösen. Die Steuerungseinrichtung kann auch die Überprüfung der Abschaltmittel zyklisch vornehmen oder jeweils nach Betätigung der Steuermittel oder der Abschaltmittel.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung.
Nachdem die lokale Steuerungseinrichtung ein Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes ermittelt hat, kann sie beispielsweise als Folgeaktion den fluidtechnischen Aktor zur Einnahme eines sicheren Betriebszustandes ansteuern, z.B. eine sogenannte "Nothalt"-Funktion auslösen, bei der der Aktor angehalten wird.
Weiterhin kann die lokale Steuerungseinrichtung z.B. über eine Leuchtdiode oder einen Lautsprecher das Vorliegen des sicherheitskritischen Zustandes signalisieren und so eine Fehlersuche durch einen Bediener erleichtern. Ferner kann die lokale Steuerungseinrichtung einer übergeordneten Steuerungseinrichtung eine Nachricht über das Vorliegen des sicherheitskritischen Zustandes zusenden, wenn die lokale Steuerungseinrichtung z.B. als sogenannter "Slave" an einem Bus agiert und von der als "Master" arbeitenden übergeordneten Steuerungseinrichtung gesteuert und überwacht wird. Dabei ist es auch möglich, dass die übergeordnete Steuerungseinrichtung die lokale Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des fluidtechnischen Aktors in einen sicheren Betriebszustandes anweist, also beispielsweise zu der bereits erwähnten "Nothalt"-Funktion.
Das fluidtechnische System kann auch von der übergeordneten Steuerungseinrichtung mit einer Überprüfungsanweisung dazu angewiesen werden, die Steuermittel sowie auch die Abschaltmittel zyklisch oder jeweils pro empfangener Überprüfungsanweisung zu überprüfen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Figur 1
ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem fluidtechnischen System, das durch eine lokale Steuerungseinrichtung gesteuert wird und auf einen Arbeitszylinder wirkt,
Figur 2
eine Tabelle mit einem Prüfablauf des Ausführungsbeispiels aus Figur 1 bei eingefahrenem Arbeitszylinder,
Figur 3
eine Tabelle wie in Figur 2 mit einem weiteren Prüfablauf, jedoch bei ausgefahrenem Arbeitszylinder,
Figur 4
ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit im Vergleich zu Figur 1 teilweise geänderten oder fehlenden Komponenten.
Figur 1 zeigt einen Arbeitszylinder 10 als fluidtechnischem Aktor mit einem Kolben 11 und einer Kolbenstange 12, die sich in einem Arbeitsraum 13 hin und her bewegen können. Ein Fluid als Druckmedium, im vorliegenden Fall Druckluft, kann über eine am Lagerdeckel, der der Kolbenstange 12 zugewandten Stirnseite des Arbeitsraumes 13, mündende Leitung 14 in den Arbeitsraum 13 einströmen. Dadurch "fährt der Kolben 11 ein", die Kolbenstange 12 bewegt sich also in den Arbeitsraum 13 hinein, wenn auf der entgegengesetzten, der Kolbenfläche des Kolbens 11 zugewandten Stirnseite, dem Abschlussdeckel des Arbeitsraumes 13 über eine Leitung 15 durch den sich bewegenden Kolben 11 verdrängte Luft entweichen kann, der Arbeitsraum 13 entlüftet wird. Wenn über die Leitung 15 Druckluft in den Arbeitsraum 13 einströmt, "fährt der Kolben 11 aus", die Kolbenstange 12 bewegt sich also aus dem Arbeitsraum 13 heraus, sofern über die Leitung 14 Luft entweichen kann. Ein Sensor 16 erfasst, ob der Kolben 11 ausgefahren ist, und ein Sensor 17 erfasst, ob der Kolben 11 eingefahren ist. Anstatt des Arbeitszylinders 10 kann auch beispielsweise ein Linearantrieb, eine Wartungseinheit zur Aufbereitung von Druckluft oder ein pneumatisch angesteuertes Ventil als fluidtechnischem Aktor eingesetzt werden.
Die Leitung 14 kann über ein Wegeventil 20, die Leitung 15 über ein Wegeventil 21 gesperrt werden, wobei dann weder Druckluft in den Arbeitsraum 13 einströmen noch durch den Kolben 11 verdrängte Luft aus dem Arbeitsraum 13 entweichen kann. Die Wegeventile 20 und 21 wirken demnach als Abschaltmittel und sind sogenannte 2/2-Wegeventile. Ein 2/2-Wegeventil hat einen Eingang und einen Ausgang, die entweder durch eine Sperrstellung des jeweiligen Wegeventils voneinander getrennt sind oder in einer Durchlassstellung des jeweiligen Wegeventils miteinander verbunden sind. Der Ausgang des Wegeventils 20 ist mit der Leitung 14, der Ausgang des Wegeventils 21 mit der Leitung 15 verbunden. Die Wegeventile 20 und 21 sind durch eine Leitung 22 mit Druckluft beaufschlagbar und bewegen sich dann in Durchlassstellung. In dem Schaltzustand in Figur 1, der Sperrstellung, sind die Wegeventile 21 und 22 jedoch nicht mit Druckluft beaufschlagt und werden jeweils durch eine angedeutete Feder in der Sperrstellung gehalten. An dieser Stelle sei bereits darauf hingewiesen, dass die Bauform der in Figur 1 gezeigten Bauelemente lediglich symbolisch ist. Die Wegeventile 20 und 21 können beispielsweise auch elektrisch angetrieben sein, durch Druckluft in Ruhestellung gehalten werden oder durch andere absperrend wirkende Ventilanordnungen ersetzt werden.
Die Leitung 22 wird über ein Wegeventil 23 mit Druckluft beaufschlagt oder entlüftet. Das Wegeventil 23 ist ein 3/2-Wegeventil mit einem Arbeitsausgang für die Leitung 22, einem Eingang der mit einer Druckquelle 24 verbunden ist und einem Entlüftungsausgang 25. Das Wegeventil 23 ist in Figur 1 in Entlüftungsstellung als Ruhestellung gezeigt, angedeutet durch eine Feder, bei der die Leitung 22 durch den Entlüftungsausgang 25 entlüftet wird. Durch einen elektrischen Antrieb 26, z.B. einen Spulenantrieb, kann das Wegeventil 23 in Schaltstellung gebracht werden, wobei dann Druckluft von der Druckquelle 24 in die Leitung 22 einströmt und die Wegeventile 20 und 21 in Durchlassstellung bewegt werden. An die Leitung 22 ist ferner ein Drucksensor 27 angeschlossen, der den auf der Leitung 22 vorhandenen Druck erfasst. Der Drucksensor 27 dient als Abschalte-Überprüfungsmittel zur Überprüfung der als Abschaltmittel wirkenden Wegeventile 20, 21 und 23. Anstatt des Drucksensors 27 könnten als Abschalte-Überprüfungsmittel auch beispielsweise Sensoren zur Stellungserfassung an den Wegeventilen 20, 21 und 23 angebracht sein.
Als Steuermittel zur Ansteuerung des Arbeitszylinders 10 wirkt ein Wegeventil 30, das im vorliegenden Fall ein 5/3-Wegeventil ist mit drei Stellungen, einer Ruhestellung 31, einer (Kolben-) Ausfahrstellung 32 und einer (Kolben-) Einfahrstellung 33 sowie insgesamt fünf Ein-/Ausgängen, von denen ein Eingang mit einer Druckquelle 34 zur Speisung mit Druckluft verbunden ist, je ein Ausgang 35 und 36 zur Entlüftung dient sowie ein Ein-/Ausgang über eine Leitung 37 mit dem Wegeventil 20 und ein Ein-/Ausgang über eine Leitung 38 mit dem Wegeventil 21 verbunden ist.
Die wegeventile 20 und 22 seien für der folgenden Erklärung der Funktion des Wegeventils 30 in Durchlassstellung. Die Leitungen 14 und 37 sowie die Leitungen 15 und 38 sind dabei jeweils miteinander verbunden. In der gezeigten Ruhestellung 31, beispielhaft erzielt durch an dem Wegeventil 30 angeordnete Federn, sind alle fünf Ein- und Ausgänge des Wegeventils 30 voneinander getrennt, so dass der keine steuernden Druckluftkräfte oder Entlüftungskräfte auf den Arbeitszylinder 10 einwirken und dieser seine jeweilige Stellung im Wesentlichen beibehält. Wenn ein an dem Wegeventil 30 angeordneter Antrieb 39 aktiviert wird, wird das Wegeventil 30 in die Ausfahrstellung 32 bewegt, bei der Druckluft in die Leitungen 38 und 15 einströmt und Luft über die Leitungen 14 und 37 sowie den Ausgang 35 entweichen kann. Die Kolbenstange 12 fährt dabei aus dem Arbeitszylinder 10 heraus. Wird ein ebenfalls an dem Wegeventil 30 angeordneter Antrieb 40 aktiviert, wird das Wegeventil 30 in die Einfahrstellung 33 gebracht, so dass Druckluft einerseits in die Leitungen 14 und 37 einströmt und andererseits über die Leitungen 38 und 15 entweichen kann. Die Kolbenstange 12 fährt dabei in den Arbeitszylinder 10 hinein. Statt dem Wegeventil 30 sind auch andere Ventilanordnungen möglich. So könnten z.B. anstatt des Wegeventils 30 an die Leitungen 37 und 38 jeweils ein 3/3-Wegeventile angeschlossen sein, mit denen jeweils ein Belüften, ein Entlüften sowie ein Sperren der Leitungen 37 und 38 möglich ist.
Zur Überprüfung der jeweiligen Druckverhältnisse ist ein Drucksensor 41 an die Leitung 37, ein weiterer Drucksensor 42 an die Leitung 38 angeschlossen. Die Drucksensoren 41 und 42 wirken als Steuer-Überprüfungsmittel. Ferner könnte als Steuer-Überprüfungsmittel auch eine Sensorik, beispielsweise in Form von Endschaltern, zur Überwachung der Funktion des Wegeventils 30 an diesem angeordnet sein.
Die Wegeventile 20, 21 und 23, untereinander verbunden durch die Leitung 22 und versorgt durch die Druckquelle 24, sind Abschaltmittel zur Abschaltung der Wirkfunktion des als Steuermittel wirkenden Wegeventils 30.
Die Funktionen der Wegeventile 23 und 30 werden über die jeweiligen Antriebe 26 sowie 39 und 40 von einer lokalen Steuerungseinrichtung 50 gesteuert. Die lokale Steuerungseinrichtung 50 weist ein Ein-/Ausgabemodul 51, einen Prozessor 52, Speichermittel 53 sowie Schnittstellenmodule 54 und 55 als Verbindungsmittel auf, die jeweils durch nicht gezeigte Verbindungen untereinander verbunden sind. Die lokale Steuerungseinrichtung 50 wird durch ein Betriebssystem sowie durch Software-Module betrieben, die in dem Speichermittel 53 gespeichert sind und deren Programmcode-Sequenzen durch den Prozessor 52 ausgeführt werden. Das Speichermittel 53 umfasst beispielsweise RAM-Module (RAM = Random Access Memory) für temporär zu speichernde Daten sowie Flash-Memory-Module und/oder ROM-Module (ROM= Read Only Memory) für langfristig zu speichernde Daten.
Über das mit einem Bus 56 verbundene Schnittstellenmodul 54 ist die lokale Steuerungseinrichtung 50 mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung 57 verbunden, von der die Steuerungseinrichtung 50 Stellbefehle erhalten kann und an die die Steuerungseinrichtung 50 Meldungen senden kann. Der Bus 56 kann ein Feldbus sein, z.B. ein AS-i Bus (AS-i = Actor Sensor Interface), CAN-Bus oder ein Profibus. Die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57 ist im vorliegenden Beispiel ein Bus-Master, während die lokale Steuerungseinrichtung 50 Bus-Slave ist. Es ist auch möglich, dass die lokale Steuerungseinrichtung 50 auch ohne die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57 eingesetzt wird oder dass weitere Ventile oder Antriebe an die Steuerungseinrichtung 50 angeschlossen werden. Die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57 kann auch ganz entfallen. Ferner kann die lokale Steuerungseinrichtung 50 mit der übergeordneten Steuerungseinrichtung 57 auch über digitale Ein- und Ausgänge verbunden sein.
Ferner ist das Schnittstellenmodul 55 über Verbindungsleitungen 58 mit einem Anzeige- und Befehlseingabe-Modul 59 verbunden. Von dem Anzeige- und Befehlseingabemodul 59 kann die Steuerungseinrichtung 50 z.B. über elektrische Handtaster eingegebene Stellbefehle empfangen. Weiter kann die Steuerungseinrichtung 50 an das Modul 59 Meldungen ausgeben, die das Modul 59 beispielsweise über Leuchtdioden anzeigen kann. Es ist auch möglich, dass das Modul 59 in die Steuerungseinrichtung 50 integriert ist oder ganz entfällt.
Das Ein-/Ausgabemodul 51 ist über eine Verbindung 61 mit dem Antrieb 39, über eine Verbindung 62 mit dem Antrieb 40 sowie über eine Verbindung 63 mit dem Antrieb 26 verbunden. Über die Verbindungen 61, 62 und 63 kann die Steuerungseinrichtung 50 die jeweils angeschlossenen Antriebe aktivieren. Ferner meldet der Drucksensor 41 über eine Verbindung 64, der Drucksensor 42 über eine Verbindung 65 und der Drucksensor 27 über eine Verbindung 66 die jeweils erfassten Druckwerte an das Ein-/Ausgabemodul 51 und damit an die Steuerungseinrichtung 50. Weiter übermittelt der Sensor 16 über eine Verbindung 67 und der Sensor 17 über eine Verbindung 68 seine jeweils an dem Arbeitszylinder 10 erfassten Werte an die Steuerungseinrichtung 50. Die (Überwachungs-) Verbindungen 64, 65, 66, 67 und 68 sowie die (Steuer-) Verbindungen 61, 62 und 63 können diskrete Leitungen sein oder auch über einen Bus führen.
Im Folgenden wird anhand der Figuren 2 und 3 jeweils ein beispielhafter Prüfzyklus zur Überprüfung der sicheren Funktion der Anordnung aus Figur 1 dargestellt. Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils eine Tabelle, in deren linker, mit "ST" überschriebener Spalte Prüf- oder Arbeitsschritte eingetragen sind.
In den mit "31", "32" und "33" überschriebenen Spalten sind die Ruhestellung 31, die Ausfahrstellung 32 und die Einfahrstellung 33 des Wegeventils 30 zur Betätigung des Arbeitszylinders 10 eingezeichnet. Dabei bedeutet "0" in den Spalten "31", "32" und "33", dass das Wegeventil 30 die jeweilige Stellung nicht eingenommen hat. Ferner bedeutet "0→1" in der Spalte "32", dass der Antrieb 39 aktiviert wird und das Wegeventil 30 die Ausfahrstellung 32 einnimmt und bei "1" erreicht hat. In der Spalte "33" heisst "0→1", dass der Antrieb 40 aktiviert wird und das Wegeventil 30 die Einfahrstellung 33 einnimmt und bei "1" erreicht hat. In der Spalte "31" eingetragene Werte stehen dafür, ob das Wegeventil 30 die Ruhestellung 31 - durch Federkraft und Nicht-Aktivierung der Antriebe 39 oder 40 - einnimmt ("0→1"), eingenommen hat ("1"). wieder verlässt ("1→0") oder schon verlassen hat ("0") .
Analog wie die Spalten "32" und "33" sind die Spalten "20", "21" und "23" zu lesen. In der Spalte "23" heisst "0", dass der Antrieb 26 nicht durch die Steuerungseinrichtung 50 aktiviert ist und daher das Wegeventil 23 in Entlüftungsstellung (= Ruhestellung) ist. Die Wegeventile 20 und 21, deren Ansteuerung durch die Druckluft auf der Leitung 22 in den Spalten "20" bzw. "21" gezeigt ist, sind dabei in Ruhelage, also in Sperrstellung ("0"). Wird der Antrieb 26 durch die Steuerungseinrichtung 50 aktiviert ("0→1"), geht das Wegeventil 23 in Schaltstellung ("1"). Dadurch werden auch die Wegeventile 20 und 21 angesteuert und gehen in Durchlassstellung ("1").
Die Spalten "27", "41" und "42" zeigen die von den Drucksensoren 27, 41 und 42 an die Steuerungseinrichtung 50 gemeldeten Signale, wobei "0" bedeutet "kein Druck liegt an" und "1" "Steuerdruck liegt an". Bei den im vorliegenden Fall digital arbeitenden Drucksensoren steht ein "X" für einen undefinierten Zwischenwert des anliegenden Druckes. Die digitale Meldeweise ("0" oder "1") ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen, denn die Drucksensoren 27, 41 und 42 können bei entsprechender Ausgestaltung auch genaue Zwischenwerte des jeweils an ihnen anliegenden Druckes melden.
Die Spalten "16" und "17" zeigen die Meldungen der Sensoren 16 und 17. Dabei steht "0" dafür, dass der Kolben 11 von dem jeweiligen Sensor entfernt ist und der jeweilige Sensor ein digitales Signal "0" an die Steuerungseinrichtung 50 meldet, während sich der Kolben 11 bei "1" auf kürzester Distanz zu dem jeweiligen Sensor befindet.
Figur 2 zeigt einen Prüfzyklus beginnend mit einem Schritt 200 bei vollständig "eingefahrenem" Kolben 11. Der Sensor 17 gibt dabei das Signal "1", der Sensor 16 das Signal "0". Ferner sind das Wegeventil 23 und davon abhängig die Wegeventile 20 und 21 aktiviert und der Drucksensor 27 misst das Signal "1", so dass durch das Wegeventil 30 bei aktiver (="1") Einfahrstellung 33 Druckluft über die Leitungen 37 und 14 in den Arbeitszylinder 10 einströmen kann. Der Drucksensor 41 gibt daher das Signal "1" aus, während der an die momentan entlüfteten Leitung 38 angeschlossene Drucksensor "0" ausgibt.
In einem Schritt 201 wird zunächst der Arbeitszylinder 10 von den zu dem Wegeventil 30 führenden Leitung 37 und 38 und damit von einer unerwünschten Druckbeaufschlagung und Entlüftung getrennt. Die Steuerungseinrichtung 50 steuert dabei das Wegeventil 23 zur Einnahme der Entlüftungsstellung an, so dass die Leitung 22 entlüftet wird, der Drucksensor 27 auf "0" gehenden Druck meldet ("1→0") und die Wegeventile 20 und 21 in Sperrstellung gehen ("1→0"). In der Übergangsphase bis zur der Einnahme der Entlüftungsstellung des Wegeventils 23 geben Drucksensoren 41 und 42 ein undefiniertes Signal "X".
In einem Schritt 202 werden dann die Wegeventile 20 und 21 sowie die Drucksensoren 41 und 42 geprüft. Da die Wegeventile 20 und 21 in Sperrstellung sind, kann nun ohne Beeinflussung des Arbeitszylinders 10 das Wegeventil 30 betätigt werden. Die Steuerungseinrichtung 50 aktiviert dazu den Antrieb 39 und deaktiviert den Antrieb 40, so dass das Wegeventil von der Einfahrstellung 33 in die Ausfahrstellung 32 umschaltet, der Drucksensor 42 wegen in die Leitung 38 einströmender Druckluft ein von "0" nach "1" wechselndes, der Drucksensor 41 wegen der nunmehr sich entlüftenden Leitung 37 ein von "1" nach "0" wechselndes Signal meldet. Ist dies nicht der Fall, liegt an ein Fehler vor, den die Steuerungseinrichtung 50 erkennt und beispielsweise an die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57 meldet.
In einem Schritt 203 wird dann das Wegeventil 30 in Ruhestellung 31 gebracht, indem die Steuerungseinrichtung 50 auch den Antrieb 39 deaktiviert. Die Leitungen 37 und 38 und damit auch die Kammern des Arbeitszylinders 10 werden dann sowohl durch die Wegeventile 20 und 21 als auch durch das Wegeventil 30 von einer Druckbeaufschlagung oder einer Entlüftung getrennt.
Daher können ohne weitere Auswirkung auf den Arbeitszylinder 10 in einem Schritt 204 das Wegeventil 23 und davon abhängig die Wegeventile 20 und 21 aktiviert werden. Deren jeweilige Stellsignale gehen wie auch der von dem Drucksensor 27 gemessene Wert von "0" auf "1". Sofern dies nicht der Fall ist, liegt ein Fehler bei den Abschaltmitteln vor, den die Steuerungseinrichtung 50 erkennt. Es ist auch möglich, dass in den Wegeventilen 23, 20 und 21 jeweils mit der Steuerungseinrichtung 50 verbundene Sensoren angeordnet sind, deren Signale die Steuerungseinrichtung 50 bei dem Schritt 203 überprüft. Wenn dabei ein Fehler auftritt, kann die Steuerungseinrichtung 50 daraus auf einen sicherheitskritischen Zustand schliessen und eine Gegenmaßnahme vornehmen, z.B. eine weitere Betätigung des Wegeventils 30 verhindern. Wenn bei dem Schritt 204 das Wegeventil 20 in Durchlassstellung geht, kann noch in Arbeitszylinder 10 lagerdeckelseitig sowie in der Leitung 14 befindliche Druckluft in die Leitung 37 einströmen, so dass der Drucksensor 41 von "0" auf "1" wechselnde Werte signalisiert, die von der Steuerungseinrichtung 50 als zu erwartende Werte überwacht werden und bei deren Nichtvorliegen die Steuerungseinrichtung 50 einen sicherheitskritischen Zustand ermittelt.
Ist der Schritt 204 fehlerlos abgearbeitet, steuert die Steuerungseinrichtung 50 in einem Schritt 205 das Wegeventil 30 wieder in Einfahrstellung 33 und zwar durch Aktivierung des Antriebes 40, also durch Gabe eines von "0" nach "1" wechselnden Stellsignales. Dadurch wird die Leitung 15 über die Leitung 38 und den Entlüftungsausgang 36 entlüftet, der Drucksensor 42 meldet bei störungsfreiem Betrieb von "1" auf "0" wechselnde Werte.
Der Prüfzyklus bei "eingefahrenem" Arbeitszylinder 10 ist damit beendet. Ein solcher Prüfzyklus kann jederzeit auch bei Nichtbewegen des Arbeitszylinders 10, z.B. in festen Zeitintervallen, wiederholt werden sowie auch beispielsweise nachdem der Arbeitszylinder 10 "eingefahren" worden ist oder bevor der Arbeitszylinder 10 "ausgefahren" wird. Ein solcher "Ausfahrvorgang" ist in einem Schritt 206 dargestellt. Dabei aktiviert die Steuerungseinrichtung 50 den Antrieb 39 durch Gabe eines von "0" nach "1" wechselnden Stellsignales. Zugleich deaktiviert die Steuerungseinrichtung 50 den Antrieb 40, so dass die Leitung 14 über die Leitung 37 und den Entlüftungsausgang 35 entlüftet wird und der Drucksensor 41 bei störungsfreiem Betrieb von "1" auf "0" wechselnde Werte meldet, während die Leitungen 38 und 15 mit Druckluft beaufschlagt werden, der Drucksensor 42 von "0" nach "1" wechselnde Werte meldet und der Kolben 11 aus dem Arbeitszylinder 10 "ausfährt". Hat der Kolben 11 die Lagerdeckelseite erreicht, meldet der Sensor 16 ein Signal "1", der Sensor 17 ein Signal "0".
Die dann erreichte Ausfahr-Endstellung ist zugleich die in Figur 3 dargestellte Ausgangslage, dort als Schritt 300 bezeichnet. Auch in Ausfahr-Endstellung kann ein Prüfzyklüs durchlaufen werden, wie im Folgenden dargestellt wird.
In einem dem Schritt 201 entsprechenden und gleichwirkenden Schritt 301 wird zunächst der Arbeitszylinder 10 von den zu dem Wegeventil 30 führenden Leitungen 37 und 38 und damit von einer unerwünschten Druckbeaufschlagung und Entlüftung getrennt.
In einem dem Schritt 202 entsprechenden Schritt 302 werden dann die Wegeventile 20 und 21 sowie die Drucksensoren 41 und 42 geprüft. Die Wegeventile 20 und 21 sind in Sperrstellung und das Wegeventil 30 kann daher von der Steuerungseinrichtung 50 ohne Beeinflussung des Arbeitszylinders 10 von der Ausfahrstellung 32 in die Einfahrstellung 33 umschaltet werden. Die Steuerungseinrichtung 50 aktiviert dazu den Antrieb 40 und deaktiviert den Antrieb 39, so dass der Drucksensor 41 wegen in die Leitung 37 einströmender Druckluft ein von "0" nach "1" wechselndes, der Drucksensor 42 wegen der nunmehr sich entlüftenden Leitung 38 ein von "1" nach "0" wechselndes Signal meldet. Ist dies nicht der Fall, liegt ein sicherheitskritischer Fehler vor, den die Steuerungseinrichtung 50 erkennt und beispielsweise eine Warn-Leuchtdiode an dem Anzeige- und Befehlseingabemodul 59 ansteuert.
In einem Schritt 303 deaktiviert die Steuerungseinrichtung 50 auch den Antrieb 40, so dass das Wegeventil 30 in Ruhestellung geht und die Leitungen 37 und 38 weder entlüftet noch extern mit Druckluft beaufschlagt werden können. Dann können in einem Schritt 204 das Wegeventil 23 und davon abhängig die Wegeventile 20 und 21 wieder aktiviert werden und dabei in Durchlassstellung gehen, so dass noch im Arbeitszylinder 10 abschlussdeckelseitig sowie in der Leitung 15 befindliche Druckluft in die Leitung 38 einströmen und der Drucksensor 42 von "0" auf "1" wechselnde Werte signalisiert. Diese werden von der Steuerungseinrichtung 50 als zu erwartende Werte überwacht, so dass die steuerungseinrichtung 50 bei einer Störung einen sicherheitskritischen Fehler meldet.
In einem Schritt 305 aktiviert die Steuerungseinrichtung 50 wieder den Antrieb 39, so dass das Wegeventil 30 wieder in Ausfahrstellung geht und in den Leitungen 14 und 37 befindliche Druckluft entweichen kann. Der Drucksensor 41 meldet dann von "1" auf "0" wechselnde Werte. Auch dieser nunmehr abgeschlossene Prüfzyklus kann jederzeit wiederholt werden.
Ein Schritt 306 zeigt, wie der Kolben 11 wieder "eingefahren" werden kann. Dabei wird der Antrieb 39 deaktiviert, der Antrieb 40 aktiviert. Der Drucksensor 42 meldet durch Entlüftung sinkende Druckwerte, der Drucksensor 41 durch Beaufschlagung mit Druckluft steigende Druckwerte. Nachdem der Kolben 11 den Abschlussdeckel erreicht hat, gibt der Sensor 17 das Signal "1", der Sensor 16 das Signal "0" aus.
Die Steuerungseinrichtung 50 kann die anhand von Figur 2 und Figur 3 dargestellten Prüfschritte nach vorbestimmten, z.B. durch Konfigurationsdaten festgelegten Kriterien selbständig durchführen. Es ist auch möglich, dass der Steuerungseinrichtung 50 an dem Anzeige- und Befehlseingabe-Modul 59 oder von der übergeordneten Steuerungseinrichtung 57 ein Befehl zur Durchführung der Prüfschritte gegeben wird. Ferner kann die Steuerungseinrichtung 50 von dort auch einen sicherheitsorientierten Befehl empfangen, in dem die Steuerungseinrichtung 50 dazu angewiesen wird, einen sicherheitskritischen Zustand zu beenden, indem die Steuerungseinrichtung 50 beispielsweise die Wegeventile 20 und 21 in Sperrstellung bringt.
Figur 4 zeigt im Wesentlichen die aus Figur 1 bekannte Anordnung, wobei gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Allerdings sind die als Abschaltmittel eingesetzten Komponenten, insbesondere die Wegeventile 20, 21 und 23 nebst Leitungen, sowie der als Abschalte-Überprüfungsmittel eingesetzte Drucksensor 27 nicht mehr enthalten. Ferner entfällt auch der Sensor 17, während der Sensor 16 nunmehr als Abstandssensor ausgebildet ist, der den Abstand des Kolbens 11 vom Lagerdeckel des Arbeitszylinders 10 erfasst. Weiter ist ein Drucksensor 70 gezeigt, der den Druck der von der Druckquelle 34 gelieferten und über die Leitung 69 zu dem Wegeventil 30 geführten Druckluft erfasst und über eine Verbindung 71 an die Steuerungseinrichtung 50 meldet. Die Steuerungseinrichtung 50 kann den von der Druckquelle 34 in die Leitung 69 eingespeisten Druck über ein Drosselventil 72 einstellen, das über eine Steuer-Verbindung 73 an das Ein-/Ausgabemodul 51 angeschlossen ist. Das Drosselventil 72 ist damit Bestandteil der Steuermittel.
Durch Steuerung des Wegeventils 30 bestimmt die Steuerungseinrichtung 50, wie bereits oben erläutert, die Bewegungsrichtung des Kolbens 11, durch Steuerung des Drosselventils 72 dessen Haltekräfte sowie dessen Bewegungsgeschwindigkeit. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann die Steuerungseinrichtung 50 anhand der von dem Sensor 16 gemessenen, bei Bewegung des Kolbens 11 sich verändernden Abstandes des Kolbens 11 von dem Lagerdeckel ermitteln.
Ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 11 zu groß, vermindert die Steuerungseinrichtung 50 über das Drosselventil 72 den Druck auf der Leitung 69, ist die Bewegungsgeschwindigkeit zu klein, erhöht sie den Druck. Nun kann jedoch an dem Drosselventil ein Defekt auftreten, so dass beispielsweise Druckluft mit ungehindert hohem Druck auf den Kolben 11 einwirkt und dieser mit zerstörerischer Geschwindigkeit bewegt wird. Die Steuerungseinrichtung 50 erkennt jedoch mit Hilfe des Sensors 16 einen solchen sicherheitskritischen Zustand und steuert daher in einer "Notaus-Funktion" das Wegeventil 30 in die Ruhestellung 31, so dass der Arbeitsraum 13 von der Druckquelle 34 getrennt und zugleich an einer Entlüftung gehindert ist und deshalb der Kolben 11 abgebremst wird.
Auch wenn an dem Wegeventil 30 ein sicherheitskritischer Fehler auftritt, kann die Steuerungseinrichtung 50 diesen erkennen und eine Folgereaktion zu dessen Abhilfe bewirken. Wenn nämlich das Wegeventil 30 beispielsweise in Ausfahrstellung 32 ist, so müssen von dem Drucksensor 42 und dem Drucksensor 70 übereinstimmende Druckwerte ermittelt werden, die wesentlich höher sind, als die von dem Drucksensor 41 in Folge der Entlüftung der Leitung 14 gemessenen Werte. Ist dies nicht der Fall, erkennt die Steuerungseinrichtung 50 dieses Problem und signalisiert das Problem in einer Sicherheitswarnmeldung an die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57. Diese kann dann beispielsweise die Steuerungseinrichtung 50 in einem sicherheits-Notbefehl dazu anweisen, das Drosselventil 72 komplett zu schliessen.
Es ist auch möglich, dass die Steuerungseinrichtung 50 eine nicht gezeigte untergeordnete Steuerungseinrichtung in der dargestellten Weise sicherheitsorientiert ansteuert und z.B. auf eine von dieser gesendeten Warn-Meldungen den Arbeitszylinder 10 in einer "Notaus-Funktion" absperrt.

Claims (17)

  1. Lokale Steuerungseinrichtung (50) für ein fluidtechnisches System mit zumindest einem fluidtechnischen Aktor (10), der durch die lokale Steuerungseinrichtung (50) über Steuermittel (30) gesteuert werden kann, wobei zumindest ein Sensor (16, 17, 27, 41, 42) zur Übermittlung zumindest einer Information über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen ist, wobei die lokale Steuerungseinrichtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie die zumindest eine Information zur Ermittlung zumindest eines sicherheitskritischen Zustandes auswerten kann und dass sie bei Vorliegen des zumindest einen sicherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbestimmte Folgeaktion ausführt, und wobei das fluidtechnische System von der lokalen Steuerungseinrichtung (50) ansteuerbare Abschaltmittel (20, 21, 23) zur Abschaltung der Wirkfunktion der Steuermittel (30) auf den zumindest einen fluidtechnischen Aktor (10) und mit der lokalen Steuerungseinrichtung (50) zusammenwirkende Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) zur Überprüfung der Steuermittel (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) zu einer Überprüfung der Abschaltmittel (20, 21, 23) anhand von mit der lokalen Steuerungseinrichtung (50) zusammenwirkenden Abschalte-Überprüfungsmitteln (27) und/oder zur Überprüfung der Steuermittel (30) anhand der Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) zum zumindest teilweisen Abschalten der Wirkfunktion der Steuermittel (30) mit Hilfe der Abschaltmittel (20, 21, 23) und nach der Überprüfung zum wieder Einschalten der Wirkfunktion der Steuermittel (30) ausgestaltet ist.
  2. Lokale Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) als Folgeaktion den fluidtechnischen Aktor (10) zur Einnahme eines sicheren Betriebszustandes ansteuert.
  3. Lokale Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Verbindungsmittel (54) zu einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zum Versenden einer Information über das Vorliegen des sicherheitskritischen Zustandes durch die lokale Steuerungseinrichtung (50) als Folgeaktion aufweist.
  4. Lokale Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet ist, dass sie zur Überprüfung der Abschaltmittel (20, 21, 23) die Steuermittel (30) in vorbestimmter Weise betätigen kann.
  5. Lokale Steuerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet ist, dass sie die Steuermittel (30) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betätigung der Steuermittel (30), insbesondere nach Erreichen einer Endlage des zumindest einen fluidtechnischen Aktors (10), und/oder zu vorbestimmten Zeitpunkten überprüfen kann.
  6. Lokale Steuerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet ist, dass sie die Abschaltmittel (20, 21, 23) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betätigung der Abschaltmittel (20, 21, 23) oder der Steuermittel (30), insbesondere nach Erreichen einer Endlage des zumindest einen fluidtechnischen Aktors (10), und/oder zu vorbestimmten Zeitpunkten überprüfen kann.
  7. Lokale Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet ist, dass sie über die Verbindungsmittel (54) von der übergeordneten Steuerungseinrichtung eine Sicherheitsanweisung empfangen kann, in der die lokale Steuerungseinrichtung (50) zur Ansteuerung des fluidtechnischen Aktors (10) in einen sicheren Betriebszustandes angewiesen wird.
  8. Lokale Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet ist, dass sie über die Verbindungsmittel von der übergeordneten Steuerungseinrichtung eine Überprüfungsanweisung empfangen kann, in der die lokale Steuerungseinrichtung (50) zur Überprüfung der Steuermittel (30) angewiesen wird.
  9. Lokale Steuerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgestaltet'ist, dass sie bei Empfang einer Anweisung zur Betätigung der Steuermittel (30) ermittelt, ob ein sicherheitskritischer Zustand vorliegt und dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) die Anweisung nur dann ausführt, wenn kein sicherheitskritischer Zustand vorliegt.
  10. Fluidtechnisches System zur sicherheitsorientierten Steuerung zumindest eines fluidtechnischen Aktors (10), dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine lokale Steuerungseinrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei zumindest ein Sensor (16, 17, 27, 41, 42) zur Übermittlung zumindest einer Information über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen ist, und dass es von der lokalen Steuerungseinrichtung (50) ansteuerbare Abschaltmittel (20, 21, 23) zur Abschaltung der Wirkfunktion der Steuermittel (30) auf den zumindest einen fluidtechnischen Aktor (10) und mit der lokalen Steuerungseinrichtung (50) zusammenwirkende Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) zur Überprüfung der Steuermittel (30) aufweist.
  11. Fluidtechnisches System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltmittel (20, 21, 23) fluidisch und/oder elektrisch betätigbar sind.
  12. Fluidtechnisches System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es als Folgeaktion eine optische und/oder akustische Meldeeinrichtung (59) zum Melden des sicherheitskritischen Zustandes ansteuert.
  13. Fluidtechnisches System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es den fluidtechnischen Aktor (10) enthält.
  14. Software-Modul für eine lokale Steuerungseinrichtung (50) eines fluidtechnischen Systems mit zumindest einem fluidtechnischen Aktor (10), der durch die lokale elektrische Steuerungseinrichtung (50) über Steuermittel (30) gesteuert werden kann, wobei das Software-Modul Programmcode enthält, der von zumindest einem Prozessor (52) der lokalen Steuerungseinrichtung (50) ausgeführt werden kann, wobei in dem fluidtechnischen System zumindest ein Sensor (16, 17, 27, 41, 42) zur Übermittlung zumindest einer Information über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen ist, wobei das Software-Modul Auswertemittel aufweist, die derart ausgestaltet sind, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) die zumindest eine Information zur Ermittlung zumindest eines sicherheitskritischen Zustandes auswerten kann, und wobei das Software-Modul Reaktionsmittel aufweist, die derart ausgestaltet sind, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) bei Vorliegen des zumindest einen sicherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbestimmte Folgeaktion ausführen kann, wobei das fluidtechnische System von der lokalen Steuerungseinrichtung (50) ansteuerbare Abschaltmittel (20, 21, 23) zur Abschaltung der Wirkfunktion der Steuermittel (30) auf den zumindest einen fluidtechnischen Aktor (10) und mit der lokalen Steuerungseinrichtung (50) zusammenwirkende Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) zur Überprüfung der Steuermittel (30) aufweist, wobei das Software-Modul derart ausgestaltet ist, dass es zu einer Überprüfung der Abschaltmittel (20, 21, 23) anhand von mit der lokalen Steuerungseinrichtung (50) zusammenwirkenden Abschalte-Überprüfungsmitteln (27) und/oder zur Überprüfung der Steuermittel (30) anhand der Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) die Wirkfunktion der Steuermittel (30) mit Hilfe der Abschaltmittel (20, 21, 23) zumindest teilweise abschaltet und nach der Überprüfung wieder einschaltet.
  15. Verfahren für ein fluidtechnisches System, mit zumindest einem fluidtechnischen Aktor (10), der durch Steuermittel (30) zumindest einer lokalen Steuerungseinrichtung (50) gesteuert werden kann, mit den Schritten:
    die lokale Steuerungseinrichtung (50) steuert zu einer Überprüfung der Abschaltmittel (20, 21, 23) anhand von mit der lokalen Steuerungseinrichtung (50) zusammenwirkenden Abschalte-Überprüfungsmitteln (27) und/oder zur Überprüfung der Steuermittel (30) anhand von Steuer-Überprüfungsmitteln (41, 42) Abschaltmittel (20, 21, 23) zur Abschaltung der Wirkfunktion der Steuermittel (30) auf den zumindest einen fluidtechnischen Aktor (10) an,
    die Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) zur Überprüfung der Steuermittel (30) und/oder die Abschalte-Überprüfungsmittel (27) zu einer Überprüfung der Abschaltmittel (20, 21, 23) mit zumindest einem Sensor (16, 17, 27, 41, 42) übermitteln zumindest eine Information über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung (50),
    die lokale Steuerungseinrichtung (50) ermittelt aus der zumindest einen Information, ob ein sicherheitskritischer Zustand vorliegt, und
    die lokale Steuerungseinrichtung (50) führt bei Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbestimmte Folgeaktion aus.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) die Steuermittel (30) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betätigung der Steuermittel (30), insbesondere nach Erreichen einer Endlage des zumindest einen fluidtechnischen Aktors (10), und/oder zu vorbestimmten Zeitpunkten überprüft.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) die Steuermittel (30) mit Hilfe einer Folge vorbestimmter Prüfschritte (201, 202, 203, 204, 205) überprüft.
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