EP1378923A2 - Method for evaluating switching signals and apparatus therefor - Google Patents

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EP1378923A2
EP1378923A2 EP03006084A EP03006084A EP1378923A2 EP 1378923 A2 EP1378923 A2 EP 1378923A2 EP 03006084 A EP03006084 A EP 03006084A EP 03006084 A EP03006084 A EP 03006084A EP 1378923 A2 EP1378923 A2 EP 1378923A2
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EP
European Patent Office
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signal
state
signal path
output
path
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03006084A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1378923A3 (en
Inventor
Andre Kling
Eduard SCHÖNBERGER
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1378923A2 publication Critical patent/EP1378923A2/en
Publication of EP1378923A3 publication Critical patent/EP1378923A3/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/50Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/64Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member wherein the switch has more than two electrically distinguishable positions, e.g. multi-position push-button switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H2003/0293Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch with an integrated touch switch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H2009/0083Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00 using redundant components, e.g. two pressure tubes for pressure switch
    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2225/00Switch site location
    • H01H2225/018Consecutive operations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/167Circuits for remote indication

Definitions

  • the invention relates to a method for evaluation of switching signals one between an idle state and one Actuator status of switchable signal transmitter. Such a thing Procedure takes place in particular for monitoring one for the Generation of safety-related signals provided by the signal generator Use. It is used in particular for detection control signals incorrectly generated by the signal generator.
  • the invention further relates to one, in particular Device for producing according to the above method and evaluation of switching signals.
  • Such a system is generally only two-handed to use and thus from a work economy perspective disadvantageous.
  • the realization of such a button as for example is known from DE 199 46 471 A1, but is technical complex and therefore costly.
  • the invention has for its object a method for Evaluation of switching signals indicate that in particular simple way to identify faulty operating conditions one between an idle state and an actuation state switchable signal generator is suitable. In particular, that should Be suitable for monitoring a signal transmitter, in which a mechanical malfunction is excluded is. Furthermore, the object of the invention based, a particularly simple, for generation and evaluation to indicate suitable devices for safety-related signals.
  • the task is solved by the Features of claim 1. Then the signal state in two signal paths connected by the signal generator are time-resolved determined and analyzed, one of the analysis result dependent output signal to control a technical Plant is generated. Analysis of the signal state of the two Signal paths follow the following rules. If both signal paths correspond to the idle state Have signal state, a first, indicating the idle state Output signal generated. This signal configuration is referred to below as the first operating state. In a second operating condition is provided that both signal paths correspond to the operating state Have signal state to display the actuation state generates a second output signal. A regular one Change between the first and the second operating state is only allowed if within a given Target switching time a change in the signal state in both Signal paths are done. Otherwise, i.e. if outside of one regular change of the operating state neither of the two operating states there is a faulty operating state recognized and an error message issued.
  • the object is achieved according to the invention solved by the features of claim 6. After that is a between an idle state and an actuation state switchable signal generator is provided, which on the output side two signal paths is connected to an evaluation unit to analyze the signal state of the two signal paths above rules, and to generate a corresponding output signal Is provided.
  • the signal state is determined continuously or discontinuously, two consecutive Determination times maximum at the target switching time are spaced.
  • the target switching time is preferably approximately 20 milliseconds.
  • This target switching time is thus a default time, which is expedient short of human response time and is therefore short compared to typical switching periods.
  • this target switching time is sufficiently long compared to the actual switching time of a conventional one Signal generator that is on the order of a millisecond lies.
  • the signal transmitter expediently a snap switching behavior on. In other words, the Signal generator regardless of the course of the actuation force over time forcibly within a structurally determined Switching time.
  • the two are Signal paths in both operating states with regard to their Signal state connected to each other inversely. So is from Apart from the moment of switching, the first signal path, for example leading the signal, so the second signal path Zero signal on, and vice versa. So in every regular Operating state of one of the signal paths carrying the signal. On this way is a line break or some other errors leading to signal loss even during stationary Operating phases immediately recognizable.
  • Such an inverse Wiring the two signal paths is particularly easy Wise with a changeover switch Signal generator possible.
  • a differentiated error message is expedient output, which indicates the type of error that occurred.
  • the error message continues to be sent simultaneously generates an emergency stop signal as an output signal, which the controlled technical system in a safe state transferred.
  • a short-stroke key switch is used as a signal generator.
  • a short-stroke key switch is still more compact because of this Size particularly advantageous in an operating device or to integrate a control panel of a technical system.
  • the device 1 shown in FIG 1 for generating and Evaluation of switching signals includes one as a push button trained signal generator 2, the type of a changeover switch optionally a signal input 3 with one of two Signal outputs 4 and 5 connects.
  • the signal generator 2 is preferred executed in a short stroke technology.
  • Short-stroke key switch as is usually the case in a keyboard, especially membrane keyboard, are used due to extremely compact size and extremely low susceptibility to errors out.
  • a suitable short stroke technology in which one Malfunction due to jamming of the switching mechanism is excluded by structural measures, for example known from US 5,990,772.
  • FIG. 1 shows the signal generator 2 in its idle state.
  • the signal input 3 is conductive via a switch contact 6 connected to signal output 5 while the connection interrupted between signal input 3 and signal output 4 is.
  • the signal input 3 of the signal generator 2 is connected on the input side to an input line 7, via which the signal input 3 an input signal S0 in the form of a constant electrical low voltage supplied becomes.
  • the signal state S1, S2 is both in the evaluation unit 9 Signal paths 8 and 10 recorded time-resolved and as required rules described in more detail below.
  • the evaluation unit 9 generates a corresponding one based on the analysis result Output signal S3 and transmits this via a Output line 11 to a component, not shown a technical system. For example, it is this component is about the drive of a movable Part of a machine tool.
  • the idle state the operating state assigned to the signal generator 2 referred to as the first operating state.
  • Appropriate sizes S1-S3 are shown uncoated.
  • the one in the actuation state in contrast, the assigned operating state is as designated second operating state and by dashed Sizes S1'-S3 'marked.
  • the evaluation unit detects a faulty ensemble of signal states S1 ", S2", so it gives a signal line 12 an error message F to an error indicator 13.
  • the error message F preferably contains specific information about the type of error detected.
  • the error indicator 13 makes, e.g. by a suitable sound or light signal, on the one hand, be aware that an error has occurred. On the other hand, he identifies on the basis of the error message F information contained the type of error and thus facilitates fault finding.
  • a first state corresponds to the idle state shown in FIG Operating state in which the signal state S1 in the signal path 8 "active", and signal state S2 in signal path 10 is "passive".
  • the evaluation unit 9 a zero signal as the first output signal S3 off, which for example as a stop command for one machine drive, not shown, can be used can.
  • the activation of the signal generator 2 is carried out according to FIG 2 by Applying manual pressure K to an actuator 14 of the signal generator 2.
  • a only indicated switching mechanism 15 of the switching contact 6 in switched its operating state.
  • the signal input 3 is connected to the signal output 4, while the connection between signal input 3 and the signal output 5 is interrupted.
  • the second operating state is thus the signal state S1 of the signal path 8 "passive" while the signal state S2 'of the signal path 10 is "active".
  • the evaluation unit 9 generates a constant, positive output signal S3 ', which in turn e.g. as a start command Machine drive, not shown, can be fed.
  • the evaluation unit 9 allows a change between the first and the second operating state, in particular one Change between the first and second output signal S3 or S3 'only when there is a corresponding change in the signal state S1, S1 ', S2, S2' in both signal paths 8 and 10 within a predetermined target switching time ts.
  • FIG 3 Proper switching processes between the idle state and the operating state, and corresponding to the first and second Operating state, are shown in FIG 3 in a time diagram shown.
  • the time course of the signal states S1, S1 'and S2, S2' shown above the time axis t.
  • the time course of the output signal S3, S3 ' is shown below the time axis t.
  • the diagram 3 underlying switching cycle is at the time t1 the signal generator 2 is actuated. This is the active one Signal state S1 in the passive signal state S1 ' and the passive signal state S2 into the active signal state S2 '.
  • the signal generator 2 has a snap switching behavior.
  • the actuator 14 is released.
  • the switch contact 6 jumps within the switching time ts back to the idle state. Because of the mechanical inertia of signal generator 2, the signal is lost in signal path 10 again before the signal build-up in signal path 8. Da the signal change at time t2 again within the If the desired switching time ts takes place, the evaluation unit 9 in turn leaves the change to the first operating state.
  • Another, operation phase analogous to the switching cycle described above takes place between times t3 and t4.
  • FIG. 4 shows faulty switching processes shown as an example.
  • parallel Line pair 16 is an interruption of each Time axis t and the respective state curves marked.
  • An incorrect operating state occurs, for example then when when the signal transmitter 2 is not in two signal paths 8 and 10 within the target switching time ts a change of state takes place.
  • Such a mistake as he made for example from a defective switching mechanism 15 or one oxidized switch contact 6 can be generated occurs according to 4 at time t5. This is where the Signal state S2 'delayed by more than the target switching time ts compared to the decay of the signal state S1.
  • the target switching time ts are both signal states S1 "and S2" "passive".
  • the evaluation unit 9 recognizes this as irregular operating state and triggers a corresponding error message F out. Even if, as in FIG. 4, the signal state S2 "becomes” active "at a later time, leaves the Control unit 9 changes to the second operating state does not admit and continues to output the safe zero signal.
  • the inverse error case namely a late return of the Signal generator 2 in the idle state, occurs according to FIG Time t6.
  • the evaluation unit After waiting for the target switching time ts after The evaluation unit generates deactivation of the signal state S2 ' again an error message F. At the same time it switches on the output side back to a zero signal and thus generates the safe output signal, also known as an emergency stop signal S3 ".
  • the signal path 10 switches to an active signal state S2 " without a signal loss in signal path 8 taking place beforehand is.
  • Such an error can occur, for example a short circuit in the lines 7,8,10 or in the signal transmitter 2 may be caused.
  • the active signal state S1 ", S2" of both Signal paths 8 and 10 in turn is considered an irregular operating state recognized and a corresponding error message F issued.
  • the error unit F is based on the evaluation unit 9 by generating the output signal S3 "in the safe emergency stop state back.
  • the output signals S3, S3 'and S3 " in the form of signal pulses instead of constant in time Signals are generated.
  • the output line 11 can be multi-channel for the separate output of the output signals S3, S3 'and S3 ".
  • the signal paths 8 and 10 can optionally be be redundant.
  • a pushbutton switch can also be used as signal transmitter 2, in which the signal paths 8 and 10 by parallel switching contacts, in particular an opener-closer pair become.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Abstract

The signal in the first path has a switched-on state (S1) and a switched-off state (S1'). The signal in the second path (S2,S2') is an inverse of the first signal. Switching on and off occur at given times (t1-4). When the first signal is switched off, the second signal is switched on during a short switching period (ts). Switching off of the second signal may trigger switching on of the first signal during the switching period. The output signal (S3,S3') is derived by switching on when the first signal switches off and off when the second signal is switched off.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Auswertung von Schaltsignalen eines zwischen einem Ruhezustand und einem Betätigungszustand schaltbaren Signalgebers. Ein derartiges Verfahren findet insbesondere zur Überwachung eines für die Erzeugung sicherheitsgerichteter Signale vorgesehenen Signalgebers Verwendung. Es dient hierbei insbesondere zur Erkennung von vom Signalgeber fehlerhaft erzeugten Steuersignalen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine, insbesondere nach obigem Verfahren arbeitende, Vorrichtung zum Erzeugen und Auswerten von Schaltsignalen.The invention relates to a method for evaluation of switching signals one between an idle state and one Actuator status of switchable signal transmitter. Such a thing Procedure takes place in particular for monitoring one for the Generation of safety-related signals provided by the signal generator Use. It is used in particular for detection control signals incorrectly generated by the signal generator. The invention further relates to one, in particular Device for producing according to the above method and evaluation of switching signals.

Die Konzeption und Entwicklung von industriellen Maschinen und Anlagen ist geprägt von einem steigenden Einsatz von Sicherheitstechnik. Hierbei muss insbesondere auch bei einem einfachen Peripheriegerät, wie z.B. einem als Tastschalter ausgeführten Signalgeber, eine Fehlfunktion ausgeschlossen sein oder, zur Einleitung sicherheitserhaltender Schritte, erkannt werden. Bei einem herkömmlichen Tastschalter mit mechanischen Kontakten ist eine lückenlose Fehleraufdeckung insbesondere dadurch erschwert, dass ein Verklemmen der Tastmechanik auf elektronischem Wege kaum erkennbar ist. Dies ist problematisch, zumal mechanische Tastschalter bei nahezu allen industriellen Maschinen und Anlagen an Bediengeräten oder Steuerpulten eingesetzt werden und somit auch sicherheitstechnisch von Bedeutung sind. Anwendungsgebiete liegen beispielsweise in der Kraftwerkstechnik, Verkehrstechnik, Chemieanlagen, allgemein im Maschinenbau bei Werkzeug- und Produktionsmaschinen, Personenaufzügen, Krananlagen, Luftund Raumfahrttechnik etc. Betroffene Anwendungsfunktionen sind dabei u.a. allgemeine Start- und Stopp-Funktionen, Verfahrtasten von Antrieben, die Ansteuerung von Ventilen sowie allgemeine Zustimmungs- und Überwachungsfunktionen, wie beispielsweise so genannte "Totmanntasten".The conception and development of industrial machines and systems is characterized by an increasing use of security technology. In this case, in particular with a simple peripheral device, e.g. one as a push button executed signal generator, a malfunction excluded be or, to initiate safety-maintaining steps, be recognized. In a conventional push button switch with mechanical Contacts is a complete detection of errors particularly complicated by the fact that jamming of the Touch mechanism is barely recognizable electronically. This is problematic, especially since mechanical pushbuttons at almost all industrial machines and systems on operator panels or control consoles are used and therefore also in terms of safety are important. Areas of application are for example in power plant engineering, traffic engineering, Chemical plants, generally in mechanical engineering for tool and Production machines, passenger lifts, crane systems, air and Space technology etc. Affected application functions are among others general start and stop functions, traverse keys of drives, the control of valves as well general approval and monitoring functions, such as so-called "dead man's buttons".

Um mittels mechanischer Tasten generierte Signale sicher verarbeiten zu können, wird daher häufig eine redundante Signalerzeugung gefordert. Eine sichere, aber handhabungstechnisch aufwändige Methode zur redundanten Datenerzeugung besteht darin, mehrere getrennte und zur Auslösung eines Steuervorgangs gleichzeitig zu betätigende Signalgeber vorzusehen, so dass bei Ausfall eines Signalgebers oder des den Signalgeber beinhaltenden Signalpfads weitere Signalpfade zur Übermittlung der sicherheitsrelevanten Information zur Verfügung stehen. Ein solches System ist im Allgemeinen nur zweihändig zu bedienen und somit aus arbeitsökonomischer Sicht nachteilig. Alternativ dazu ist es üblich, für eine vereinfachte Handhabung mehrere Signalgeber in einem Tastschalter zu kombinieren, so dass diese zur redundanten Signalerzeugung in einem einzigen Arbeitsvorgang gemeinsam betätigbar sind. Die Realisierung einer solchen Taste, wie sie beispielsweise aus der DE 199 46 471 A1 bekannt ist, ist jedoch technisch aufwändig und damit kostenintensiv.To safely process signals generated using mechanical buttons Being able to do so will often result in redundant signal generation required. A safe, but technically there is a complex method for redundant data generation therein, several separate and for triggering a control process to provide signaling devices to be operated simultaneously, so that in the event of failure of a signal generator or the signal generator containing signal paths further signal paths to Transmission of the security-relevant information available stand. Such a system is generally only two-handed to use and thus from a work economy perspective disadvantageous. Alternatively, it is common for a simplified Handling multiple signal transmitters in one push button switch to combine, so that for redundant signal generation can be operated together in a single operation. The realization of such a button, as for example is known from DE 199 46 471 A1, but is technical complex and therefore costly.

Aus dem Bereich der bislang hauptsächlich für Eingabezwecke, z.B. in einer Tastatur, verwendeten Kurzhubtastschaltern oder Folientastschaltern sind nun Signalgeber bekannt, bei denen eine mechanische Fehlfunktion, insbesondere ein Verklemmen der Schaltmechanik, durch konstruktive Maßnahmen ausgeschlossen ist. Beispielsweise ist aus der US 5,990,772 ein solcher Tastschalter bekannt, bei welchem die Rückstellung des Schaltkontaktes in den Ruhezustand unter Wirkung einer Magnetkraft stattfindet. Um einen solchen, mechanisch ausfallsicheren Signalgeber zur Generierung sicherheitsgerichteter Schaltsignale einsetzen zu können, bedarf es eines mit dem Signalgeber zusammenarbeitenden Verfahrens, welches zu einer effektiven Erkennung möglicher Fehlzustände geeignet ist. From the area of so far mainly for input purposes, e.g. in a keyboard, short-stroke switches or Membrane switches are now known in which a mechanical malfunction, especially jamming the switching mechanism, excluded by constructive measures is. For example, one is known from US Pat. No. 5,990,772 Button switch known, in which the reset of the Switch contact in the idle state under the action of a Magnetic force takes place. To such a mechanically fail-safe Signal generator for the generation of safety-related To be able to use switching signals, one is required the signal generator cooperating process, which to effective detection of possible fault conditions is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Auswertung von Schaltsignalen anzugeben, das in besonders einfacher Weise zur Erkennung fehlerhafter Betriebszustände eines zwischen einem Ruhezustand und einem Betätigungszustand schaltbaren Signalgebers geeignet ist. Insbesondere soll das Verfahren zur Überwachung eines Signalgebers geeignet sein, bei dem eine mechanische Fehlfunktion konstruktiv ausgeschlossen ist. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache, zur Erzeugung und Auswertung sicherheitsgerichteter Signale geeignete Vorrichtung anzugeben.The invention has for its object a method for Evaluation of switching signals indicate that in particular simple way to identify faulty operating conditions one between an idle state and an actuation state switchable signal generator is suitable. In particular, that should Be suitable for monitoring a signal transmitter, in which a mechanical malfunction is excluded is. Furthermore, the object of the invention based, a particularly simple, for generation and evaluation to indicate suitable devices for safety-related signals.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach wird der Signalzustand in zwei vom Signalgeber beschalteten Signalpfaden zeitaufgelöst ermittelt und analysiert, wobei ein von dem Analyseergebnis abhängiges Ausgabesignal zur Ansteuerung einer technischen Anlage erzeugt wird. Die Analyse des Signalzustands der beiden Signalpfade erfolgt hierbei nach den folgenden Regeln. Wenn beide Signalpfade einen dem Ruhezustand entsprechenden Signalzustand aufweisen, wird ein erstes, den Ruhezustand anzeigendes Ausgabesignal erzeugt. Diese Signalkonfiguration wird nachfolgend als erster Betriebszustand bezeichnet. In einem zweiten Betriebszustand wird unter der Voraussetzung, dass beide Signalpfade einen dem Betätigungszustand entsprechenden Signalzustand aufweisen, zur Anzeige des Betätigungszustands ein zweites Ausgabesignal erzeugt. Ein regulärer Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand wird nur dann zugelassen, wenn innerhalb einer vorgegebenen Soll-Schaltzeit ein Wechsel des Signalzustands in beiden Signalpfaden erfolgt. Ansonsten, d.h. wenn außerhalb eines regulären Wechsels des Betriebszustands keiner der beiden Betriebszustände vorliegt, wird ein fehlerhafter Betriebszustand erkannt und eine Fehlermeldung ausgegeben.With regard to the method, the task is solved by the Features of claim 1. Then the signal state in two signal paths connected by the signal generator are time-resolved determined and analyzed, one of the analysis result dependent output signal to control a technical Plant is generated. Analysis of the signal state of the two Signal paths follow the following rules. If both signal paths correspond to the idle state Have signal state, a first, indicating the idle state Output signal generated. This signal configuration is referred to below as the first operating state. In a second operating condition is provided that both signal paths correspond to the operating state Have signal state to display the actuation state generates a second output signal. A regular one Change between the first and the second operating state is only allowed if within a given Target switching time a change in the signal state in both Signal paths are done. Otherwise, i.e. if outside of one regular change of the operating state neither of the two operating states there is a faulty operating state recognized and an error message issued.

Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 6. Danach ist ein zwischen einem Ruhezustand und einem Betätigungszustand schaltbarer Signalgeber vorgesehen, der ausgangsseitig über zwei Signalpfade mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, die zur Analyse des Signalzustands der beiden Signalpfade anhand obiger Regeln, und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgabessignals ausgestattet ist.With regard to the device, the object is achieved according to the invention solved by the features of claim 6. After that is a between an idle state and an actuation state switchable signal generator is provided, which on the output side two signal paths is connected to an evaluation unit to analyze the signal state of the two signal paths above rules, and to generate a corresponding output signal Is provided.

Unter zeitaufgelöster Ermittlung eines Signalzustands wird verstanden, dass neben dem momentanen Signalzustand Information über mindestens einen vergangenen Signalzustand des selben Signalpfads zur Verfügung steht, so dass anhand deren Vergleich ein Wechsel des Signalzustands erkennbar ist. Die Ermittlung des Signalzustands erfolgt alternativ kontinuierlich oder diskontinuierlich, wobei zwei aufeinander folgende Ermittlungszeitpunkte zeitlich maximal um die Soll-Schaltzeit beabstandet sind.Under time-resolved determination of a signal state understood that in addition to the current signal state information about at least one past signal state of the same signal path is available, so that based on their Comparison of a change in the signal state is recognizable. The Alternatively, the signal state is determined continuously or discontinuously, two consecutive Determination times maximum at the target switching time are spaced.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird vorteilhafterweise eine sichere Generierung von Schaltsignalen und eine effiziente Erkennung von fehlerhaften Schaltvorgängen des Signalgebers erzielt. Bei Anwendung des Verfahrens kann unter Wahrung der Sicherheitserfordernisse ein herkömmlicher, zweipoliger Tastschalter als Signalgeber eingesetzt werden, sofern bei diesem Tastschalter ein mechanisches Versagen konstruktiv ausgeschlossen ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann deshalb gegenüber dem herkömmlichen Standard bei gleicher Sicherheit wesentlich vereinfacht ausgebildet sein.With the method according to the invention and the associated device is advantageously a safe generation of Switching signals and efficient detection of faulty Switching operations of the signal generator achieved. When using the Procedure can be followed while respecting security requirements a conventional, two-pole push button switch as a signal generator can be used, provided a mechanical Failure is constructively excluded. The invention Device can therefore be compared to the conventional Standard considerably simplified with the same security be trained.

Bevorzugt beträgt die Soll-Schaltzeit etwa 20 Millisekunden. Diese Soll-Schaltzeit ist somit eine Vorgabezeit, die zweckmäßigerweise kurz gegenüber der menschlichen Reaktionszeit und somit kurz im Vergleich zu typischen Schaltperioden ist. Andererseits ist diese Soll-Schaltzeit hinreichend groß gegenüber der tatsächlichen Schaltzeit eines herkömmlichen Signalgebers, die etwa auf der Größenordnung einer Millisekunde liegt. Um einen schnelles und gut reproduzierbares, und somit gut überprüfbares Schaltverhalten zu erzeugen, weist der Signalgeber zweckmäßigerweise ein Sprungschaltverhalten auf. In anderen Worten erfolgt das Umschalten des Signalgebers unabhängig vom zeitlichen Verlauf der Betätigungskraft zwangsweise innerhalb einer baulich festgelegten Schaltzeit.The target switching time is preferably approximately 20 milliseconds. This target switching time is thus a default time, which is expedient short of human response time and is therefore short compared to typical switching periods. On the other hand, this target switching time is sufficiently long compared to the actual switching time of a conventional one Signal generator that is on the order of a millisecond lies. To be fast and reproducible, and to produce switching behavior that can be easily checked, has the signal transmitter expediently a snap switching behavior on. In other words, the Signal generator regardless of the course of the actuation force over time forcibly within a structurally determined Switching time.

In vorteilhafter Ausführung der Erfindung sind die beiden Signalpfade in beiden Betriebszuständen hinsichtlich ihres Signalzustands zueinander invers beschaltet. Ist also, vom Moment des Umschaltens abgesehen, der erste Signalpfad beispielsweise signalführend, so weist der zweite Signalpfad ein Null-Signal auf, und umgekehrt. Somit ist in jedem regulären Betriebszustand einer der Signalpfade signalführend. Auf diese Weise ist eine Leitungsunterbrechung oder ein sonstiger zum Signalverlust führender Fehler auch während stationärer Betriebsphasen sofort erkennbar. Eine derart inverse Beschaltung der beiden Signalpfade ist auf besonders einfache Weise mit einem nach Art eines Wechselschalters ausgeführten Signalgeber möglich.In an advantageous embodiment of the invention, the two are Signal paths in both operating states with regard to their Signal state connected to each other inversely. So is from Apart from the moment of switching, the first signal path, for example leading the signal, so the second signal path Zero signal on, and vice versa. So in every regular Operating state of one of the signal paths carrying the signal. On this way is a line break or some other errors leading to signal loss even during stationary Operating phases immediately recognizable. Such an inverse Wiring the two signal paths is particularly easy Wise with a changeover switch Signal generator possible.

Um im Fehlerfall die Fehlerquelle schnell lokalisieren zu können, wird zweckmäßigerweise eine differenzierte Fehlermeldung ausgegeben, die die Art des aufgetretenen Fehlers anzeigt. Vorzugsweise wird weiterhin gleichzeitig mit der Fehlermeldung ein Not-Aus-Signal als Ausgabesignal erzeugt, welches die angesteuerte technische Anlage in einen sicheren Zustand überführt.To quickly locate the source of the error in the event of an error can, a differentiated error message is expedient output, which indicates the type of error that occurred. Preferably, the error message continues to be sent simultaneously generates an emergency stop signal as an output signal, which the controlled technical system in a safe state transferred.

In Hinblick auf dessen geringe Fehleranfälligkeit kommt bevorzugt ein Kurzhubtastschalter als Signalgeber zum Einsatz. Ein Kurzhubtastschalter ist weiterhin aufgrund dessen kompakter Größe besonders vorteilhaft in einer Bedieneinrichtung oder einem Steuerpult einer technischen Anlage zu integrieren. In view of its low susceptibility to errors comes preferred a short-stroke key switch is used as a signal generator. A short-stroke key switch is still more compact because of this Size particularly advantageous in an operating device or to integrate a control panel of a technical system.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

FIG 1
schematisch eine Vorrichtung zum Erzeugen und Auswerten von Schaltsignalen mit einem, in seinem Ruhezustand befindlichen Signalgeber und einer dem Signalgeber nachgeschalteten Auswerteeinheit,
FIG 2
die Vorrichtung gemäß FIG 1 im Betätigungszustand des Signalgebers,
FIG 3
in einem zeitlichen Diagramm Eingangs- und Ausgangssignale der Auswerteeinheit im Normalbetrieb und
FIG 4
in einer Darstellung gemäß FIG 3 Eingangs- und Ausgangssignale der Auswerteeinheit in beispielhaft ausgewählten Fehlerfällen.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. In it show:
FIG 1
schematically a device for generating and evaluating switching signals with a signal transmitter which is in its idle state and an evaluation unit connected downstream of the signal transmitter,
FIG 2
1 in the actuation state of the signal transmitter,
FIG 3
in a time diagram input and output signals of the evaluation unit in normal operation and
FIG 4
in a representation according to FIG 3 input and output signals of the evaluation unit in selected error cases.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Corresponding parts and sizes are in the figures marked with the same reference numerals.

Die in FIG 1 dargestellte Vorrichtung 1 zur Erzeugung und Auswertung von Schaltsignalen umfasst einen als Tastschalter ausgebildeten Signalgeber 2, der nach Art eines Wechselschalters wahlweise einen Signaleingang 3 mit einem von zwei Signalausgängen 4 und 5 verbindet. Der Signalgeber 2 ist bevorzugt in einer Kurzhubtechnologie ausgeführt. Derartige Kurzhubtastschalter, wie sie üblicherweise in einer Tastatur, insbesondere Folientastatur, eingesetzt werden, zeichnen sich durch äußerst kompakte Größe und äußerst geringe Fehleranfälligkeit aus. Eine geeignete Kurzhubtechnologie, bei der eine Fehlfunktion aufgrund eines Verklemmens der Schaltmechanik durch bauliche Maßnahmen ausgeschlossen ist, ist beispielsweise aus der US 5,990,772 bekannt.The device 1 shown in FIG 1 for generating and Evaluation of switching signals includes one as a push button trained signal generator 2, the type of a changeover switch optionally a signal input 3 with one of two Signal outputs 4 and 5 connects. The signal generator 2 is preferred executed in a short stroke technology. such Short-stroke key switch, as is usually the case in a keyboard, especially membrane keyboard, are used due to extremely compact size and extremely low susceptibility to errors out. A suitable short stroke technology, in which one Malfunction due to jamming of the switching mechanism is excluded by structural measures, for example known from US 5,990,772.

Die FIG 1 zeigt den Signalgeber 2 in seinem Ruhezustand. Dabei ist der Signaleingang 3 über einen Schaltkontakt 6 leitend mit dem Signalausgang 5 verbunden, während die Verbindung zwischen dem Signaleingang 3 und dem Signalausgang 4 unterbrochen ist. Der Signaleingang 3 des Signalgebers 2 ist eingangsseitig an eine Eingangsleitung 7 angeschlossen, über welche dem Signaleingang 3 ein Eingangssignal S0 in Form einer zeitlich konstanten elektrischen Niederspannung zugeführt wird.1 shows the signal generator 2 in its idle state. there the signal input 3 is conductive via a switch contact 6 connected to signal output 5 while the connection interrupted between signal input 3 and signal output 4 is. The signal input 3 of the signal generator 2 is connected on the input side to an input line 7, via which the signal input 3 an input signal S0 in the form of a constant electrical low voltage supplied becomes.

Der Signalausgang 5, an welchem entsprechend der in FIG 1 dargestellten Schalterstellung des Signalgebers 2 Spannung anliegt, ist über einen ersten Signalpfad 8 mit einer Auswerteeinheit 9 verbunden. Der Spannungsausgang 4, an dem im Ruhezustand keine Spannung liegt, ist über einen zweiten Signalpfad 10 ebenfalls mit der Auswerteeinheit 9 verbunden. Im Ruhezustand weist der erste Signalpfad 8 somit einen aktiven, d.h. spannungsführenden, Signalzustand S1 auf, während sich der zweite Signalpfad 10 in einem passiven, d.h. spannungslosen, Signalzustand S2 befindet.The signal output 5, at which in accordance with the in FIG Switch position of the signal generator 2 voltage shown is present, is via a first signal path 8 with an evaluation unit 9 connected. The voltage output 4, at which at rest no voltage is across a second signal path 10 also connected to the evaluation unit 9. in the In the idle state, the first signal path 8 thus has an active, i.e. Live, signal state S1 while on the second signal path 10 in a passive, i.e. energized, Signal state S2 is.

In der Auswerteeinheit 9 wird der Signalzustand S1,S2 beider Signalpfade 8 und 10 zeitaufgelöst erfasst und nach Maßgabe nachfolgend näher beschriebener Regeln analysiert. Die Auswerteeinheit 9 erzeugt anhand des Analyseergebnisses ein entsprechendes Ausgabesignal S3 und übermittelt dieses über eine Ausgangsleitung 11 an eine nicht näher dargestellte Komponente einer technischen Anlage. Beispielsweise handelt es sich bei dieser Komponente um den Antrieb eines beweglichen Teils einer Werkzeugmaschine.The signal state S1, S2 is both in the evaluation unit 9 Signal paths 8 and 10 recorded time-resolved and as required rules described in more detail below. The evaluation unit 9 generates a corresponding one based on the analysis result Output signal S3 and transmits this via a Output line 11 to a component, not shown a technical system. For example, it is this component is about the drive of a movable Part of a machine tool.

Ein Ensemble von Signalzuständen S1 und S2 sowie einem zugehörigen Ausgabesignal S3 zu einem gegebenen Zeitpunkt wird nachfolgend als Betriebszustand der Vorrichtung 1 bezeichnet. Der bei ordnungsgemäßer Funktion der Vorrichtung 1 dem Ruhezustand des Signalgebers 2 zugeordnete Betriebszustand ist als erster Betriebszustand bezeichnet. Entsprechende Größen S1-S3 sind ungestrichen dargestellt. Der bei dem Betätigungszustand zugeordnete Betriebszustand ist demgegenüber als zweiter Betriebszustand bezeichnet und durch eingestrichene Größen S1'-S3' gekennzeichnet. Analog kennzeichnen zweigestrichene Signalzustände S1",S2" einen fehlerhaften Betriebszustand und das Ausgabesignal S3" ein im Fehlerfall bedarfsweise ausgegebenes Not-Aus-Signal.An ensemble of signal states S1 and S2 and an associated one Output signal S3 at a given time hereinafter referred to as the operating state of the device 1. The with the proper functioning of the device 1, the idle state the operating state assigned to the signal generator 2 referred to as the first operating state. Appropriate sizes S1-S3 are shown uncoated. The one in the actuation state in contrast, the assigned operating state is as designated second operating state and by dashed Sizes S1'-S3 'marked. Analog mark two-line Signal states S1 ", S2" an incorrect operating state and the output signal S3 "if necessary in the event of an error issued emergency stop signal.

Erkennt die Auswerteeinheit ein fehlerhaftes Ensemble von Signalzuständen S1",S2", so gibt sie über eine Meldeleitung 12 eine Fehlermeldung F an einen Fehleranzeiger 13 aus. Die Fehlermeldung F beinhaltet bevorzugt eine spezifische Information über die Art des erkannten Fehlers. Der Fehleranzeiger 13 macht, z.B. durch ein geeignetes Ton- oder Lichtsignal, zum einen darauf aufmerksam, dass ein Fehler aufgetreten ist. Zum anderen identifiziert er anhand der in der Fehlermeldung F enthaltenen Informationen die Fehlerart und erleichtert somit die Fehlersuche.If the evaluation unit detects a faulty ensemble of signal states S1 ", S2", so it gives a signal line 12 an error message F to an error indicator 13. The error message F preferably contains specific information about the type of error detected. The error indicator 13 makes, e.g. by a suitable sound or light signal, on the one hand, be aware that an error has occurred. On the other hand, he identifies on the basis of the error message F information contained the type of error and thus facilitates fault finding.

Dem in FIG 1 dargestellten Ruhezustand entspricht ein erster Betriebszustand, in welchem der Signalzustand S1 im Signalpfad 8 "aktiv", und der Signalzustand S2 im Signalpfad 10 "passiv" ist. Als zugehörig zum ersten Betriebszustand gibt die Auswerteeinheit 9 ein Null-Signal als erste Ausgabesignal S3 aus, welches beispielsweise als Stopp-Befehl für einen nicht dargestellten Maschinenantrieb herangezogen werden kann.A first state corresponds to the idle state shown in FIG Operating state in which the signal state S1 in the signal path 8 "active", and signal state S2 in signal path 10 is "passive". As belonging to the first operating state there the evaluation unit 9 a zero signal as the first output signal S3 off, which for example as a stop command for one machine drive, not shown, can be used can.

Die Betätigung des Signalgebers 2 erfolgt gemäß FIG 2 durch Ausübung eines manuellen Drucks K auf ein Betätigungsorgan 14 des Signalgebers 2. Hierdurch wird durch Vermittlung einer nur angedeuteten Schaltmechanik 15 der Schaltkontakt 6 in seinem Betätigungszustand geschaltet. In diesem Betätigungszustand ist der Signaleingang 3 mit dem Signalausgang 4 verbunden, während die Verbindung zwischen dem Signaleingang 3 und dem Signalausgang 5 unterbrochen ist. Im zweiten Betriebszustand ist somit der Signalzustand S1 des Signalpfads 8 "passiv", während der Signalzustand S2' des Signalpfads 10 "aktiv" ist. Als zugehörig zu diesem zweiten Betriebszustand erzeugt die Auswerteeinheit 9 ein konstantes, positives Ausgabesignal S3', welches wiederum z.B. als Start-Befehl einem nicht dargestellten Maschinenantrieb zuführbar ist.The activation of the signal generator 2 is carried out according to FIG 2 by Applying manual pressure K to an actuator 14 of the signal generator 2. As a result, a only indicated switching mechanism 15 of the switching contact 6 in switched its operating state. In this operating state the signal input 3 is connected to the signal output 4, while the connection between signal input 3 and the signal output 5 is interrupted. In the second operating state is thus the signal state S1 of the signal path 8 "passive" while the signal state S2 'of the signal path 10 is "active". As belonging to this second operating state The evaluation unit 9 generates a constant, positive output signal S3 ', which in turn e.g. as a start command Machine drive, not shown, can be fed.

Die Auswerteeinheit 9 lässt einen Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand, also insbesondere einen Wechsel zwischen dem ersten und zweiten Ausgabesignal S3 bzw. S3' nur dann zu, wenn ein entsprechender Wechsel des Signalzustands S1,S1',S2,S2' in beiden Signalpfaden 8 und 10 innerhalb einer vorgegebenen Sollschaltzeit ts erfolgt.The evaluation unit 9 allows a change between the first and the second operating state, in particular one Change between the first and second output signal S3 or S3 'only when there is a corresponding change in the signal state S1, S1 ', S2, S2' in both signal paths 8 and 10 within a predetermined target switching time ts.

Ordnungsgemäße Schaltprozesse zwischen dem Ruhezustand und dem Betätigungszustand, und entsprechend dem ersten und zweiten Betriebszustand, sind in FIG 3 in einem zeitlichen Diagramm dargestellt. Hierbei ist der zeitliche Verlauf der Signalzustände S1,S1' und S2,S2' oberhalb der Zeitachse t dargestellt. Der zeitliche Verlauf des Ausgabesignals S3,S3' ist unterhalb der Zeitachse t dargestellt. Bei dem, dem Diagramm gemäß FIG 3 zu Grunde liegenden Schaltspiel wird zum Zeitpunkt t1 der Signalgeber 2 betätigt. Hierdurch geht der aktive Signalzustand S1 in den passiven Signalzustand S1' über und der passive Signalzustand S2 in den aktiven Signalzustand S2'. Der Signalgeber 2 weist ein Sprungschaltverhalten auf. D.h., dass unabhängig vom zeitlichen Verlauf des Betätigungsdrucks K der Schaltprozess bei ordnungsgemäßer Funktion des Signalgebers 2 stets innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgt. Insbesondere erfolgt zum Zeitpunkt t1 der Signalverlust im Signalpfad 8 aufgrund der mechanischen Trägheit des Signalgebers 2 zeitlich vor dem Signalaufbau im Signalpfad 10. Beide Prozesse erfolgen jedoch innerhalb der auf den Zeitpunkt t1 folgenden Soll-Schaltzeit ts. Da zum Zeitpunkt t1 der Zustandswechsel rechtzeitig in beiden Signalpfaden 8 und 10 erfolgt, schaltet die Auswerteeinheit 9 vom ersten Ausgabesignal S3 auf das zweite Ausgabesignal S3'.Proper switching processes between the idle state and the operating state, and corresponding to the first and second Operating state, are shown in FIG 3 in a time diagram shown. Here is the time course of the signal states S1, S1 'and S2, S2' shown above the time axis t. The time course of the output signal S3, S3 'is shown below the time axis t. With that, the diagram 3 underlying switching cycle is at the time t1 the signal generator 2 is actuated. This is the active one Signal state S1 in the passive signal state S1 ' and the passive signal state S2 into the active signal state S2 '. The signal generator 2 has a snap switching behavior. This means that regardless of the time course of the actuation pressure K the switching process with proper function of the signal generator 2 always within a predetermined Period of time. In particular, at time t1 Signal loss in signal path 8 due to the mechanical inertia of the signal generator 2 in time before the signal build-up in the signal path 10. However, both processes take place within the the target switching time ts following the time t1. Because at the time t1 the change of state in time in both signal paths 8 and 10 takes place, the evaluation unit 9 switches from the first Output signal S3 to the second output signal S3 '.

Zum Zeitpunkt t2 wird das Betätigungsorgan 14 frei gelassen. Dabei springt der Schaltkontakt 6 innerhalb der Schaltzeit ts in den Ruhezustand zurück. Aufgrund der mechanischen Trägheit des Signalgebers 2 erfolgt der Signalverlust im Signalpfad 10 wiederum zeitlich vor dem Signalaufbau im Signalpfad 8. Da der Signalwechsel zum Zeitpunkt t2 wiederum innerhalb der Soll-Schaltzeit ts erfolgt, lässt die Auswerteeinheit 9 wiederum den Wechsel in den ersten Betriebszustand zu. Eine weitere, zum oben beschriebenen Schaltspiel analoge Betätigungsphase findet zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 statt.At time t2, the actuator 14 is released. The switch contact 6 jumps within the switching time ts back to the idle state. Because of the mechanical inertia of signal generator 2, the signal is lost in signal path 10 again before the signal build-up in signal path 8. Da the signal change at time t2 again within the If the desired switching time ts takes place, the evaluation unit 9 in turn leaves the change to the first operating state. Another, operation phase analogous to the switching cycle described above takes place between times t3 and t4.

Während in FIG 3 ein ordnungsgemäßes Schaltspiel der Vorrichtung 1 dargestellt ist, sind in FIG 4 fehlerhafte Schaltprozesse beispielhaft gezeigt. Durch ein schräges, paralleles Linienpaar 16 ist hierbei jeweils eine Unterbrechung der Zeitachse t sowie der jeweiligen Zustandskurven gekennzeichnet. Ein fehlerhafter Betriebszustand tritt beispielsweise dann auf, wenn beim Betätigen des Signalgebers 2 nicht in beiden Signalpfaden 8 und 10 innerhalb der Soll-Schaltzeit ts ein Zustandswechsel erfolgt. Ein solcher Fehler, wie er beispielsweise von einer defekten Schaltmechanik 15 oder einem oxidierten Schaltkontakt 6 erzeugt werden kann, tritt gemäß FIG 4 zum Zeitpunkt t5 auf. Hierbei erfolgt der Aufbau des Signalzustands S2' um mehr als die Soll-Schaltzeit ts verspätet gegenüber dem Zerfall des Signalzustands S1. Nach Verstreichen der Soll-Schaltzeit ts sind beide Signalzustände S1" und S2" "passiv". Die Auswerteeinheit 9 erkennt dies als irregulären Betriebszustand und löst eine entsprechende Fehlermeldung F aus. Auch wenn, wie gemäß FIG 4, der Signalzustand S2" zu einem späteren Zeitpunkt "aktiv" wird, lässt die Steuereinheit 9 einen Wechsel in den zweiten Betriebszustand nicht zu und gibt weiterhin das sichere Null-Signal aus.While in FIG 3 a proper switching of the device 1 is shown, FIG. 4 shows faulty switching processes shown as an example. Through an oblique, parallel Line pair 16 is an interruption of each Time axis t and the respective state curves marked. An incorrect operating state occurs, for example then when when the signal transmitter 2 is not in two signal paths 8 and 10 within the target switching time ts a change of state takes place. Such a mistake as he made, for example from a defective switching mechanism 15 or one oxidized switch contact 6 can be generated occurs according to 4 at time t5. This is where the Signal state S2 'delayed by more than the target switching time ts compared to the decay of the signal state S1. After lapse the target switching time ts are both signal states S1 "and S2" "passive". The evaluation unit 9 recognizes this as irregular operating state and triggers a corresponding error message F out. Even if, as in FIG. 4, the signal state S2 "becomes" active "at a later time, leaves the Control unit 9 changes to the second operating state does not admit and continues to output the safe zero signal.

Der inverse Fehlerfall, nämlich eine verspätete Rückkehr des Signalgebers 2 in den Ruhezustand, tritt gemäß FIG 4 zum Zeitpunkt t6 auf. Nach Abwarten der Soll-Schaltzeit ts nach Deaktivierung des Signalzustands S2' erzeugt die Auswerteeinheit wiederum eine Fehlermeldung F. Gleichzeitig schaltet sie ausgabeseitig auf ein Null-Signal zurück und erzeugt damit das auch als Not-Aus-Signal bezeichnete sichere Ausgabesignal S3".The inverse error case, namely a late return of the Signal generator 2 in the idle state, occurs according to FIG Time t6. After waiting for the target switching time ts after The evaluation unit generates deactivation of the signal state S2 ' again an error message F. At the same time it switches on the output side back to a zero signal and thus generates the safe output signal, also known as an emergency stop signal S3 ".

In einem zum Zeitpunkt t7 auftretenden, weiteren Fehlerfall schaltet der Signalpfad 10 in einen aktiven Signalzustand S2" auf, ohne dass zuvor ein Signalverlust im Signalpfad 8 erfolgt ist. Ein solcher Fehlerfall kann beispielsweise durch einen Kurzschluss in den Leitungen 7,8,10 oder im Signalgeber 2 verursacht sein. Der aktive Signalzustand S1",S2" beider Signalpfade 8 und 10 wird wiederum als irregulärer Betriebszustand erkannt und eine entsprechende Fehlermeldung F ausgegeben.In a further error case occurring at time t7 the signal path 10 switches to an active signal state S2 " without a signal loss in signal path 8 taking place beforehand is. Such an error can occur, for example a short circuit in the lines 7,8,10 or in the signal transmitter 2 may be caused. The active signal state S1 ", S2" of both Signal paths 8 and 10 in turn is considered an irregular operating state recognized and a corresponding error message F issued.

Im inversen, zum Zeitpunkt t8 auftretenden Fehlerfall aktiviert sich der Signalpfad 8, ohne dass der Signalzustand S2 vorher passiv geworden wäre. Gleichzeitig mit der Erzeugung der Fehlermeldung F setzt sich hierauf die Auswerteeinheit 9 durch Erzeugung des Ausgabesignal S3" in den sicheren Not-Aus-Zustand zurück.Activated in the reverse case of error occurring at time t8 the signal path 8 without the signal state S2 would have become passive beforehand. Simultaneously with the generation The error unit F is based on the evaluation unit 9 by generating the output signal S3 "in the safe emergency stop state back.

Bei Verwendung eines Wechselschalters als Signalgeber 2 ist im Zuge des Schaltprozesses ein vorübergehender Signalverlust in beiden Signalpfaden 8 und 10 normal. Ein Betriebszustand, während dessen beide Signalpfade 8 und 10 aktiv sind, ist hingegen unabhängig von dessen Dauer unplausibel. Im Falle der zu den Zeitpunkten t7 und t8 auftretenden Fehler reagiert die die Auswerteeinheit 9 deshalb verzögerungslos.When using a two-way switch as signal generator 2 is a temporary signal loss in the course of the switching process normal in both signal paths 8 and 10. An operating state during which both signal paths 8 and 10 are active however implausible regardless of its duration. In the event of the error occurring at times t7 and t8 reacts the evaluation unit 9 therefore without delay.

Es sind vielfältige alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung denkbar. Insbesondere können die Ausgabesignale S3, S3' und S3" in Form von Signal-Pulsen anstelle von zeitlich konstanten Signalen erzeugt werden. Die Ausgangsleitung 11 kann mehrkanalig zur separaten Ausgabe der Ausgabesignale S3, S3' und S3" gestaltet sein. Optional können die Signalpfade 8 und 10 redundant ausgeführt sein. Anstelle eines Wechselschalters als Signalgeber 2 kann auch ein Tastschalter Verwendung finden, bei dem die Signalpfade 8 und 10 durch parallele Schaltkontakte, insbesondere ein Öffner-Schließer-Paar, beschaltet werden.There are various alternative embodiments of the invention Process and the associated device conceivable. In particular, the output signals S3, S3 'and S3 " in the form of signal pulses instead of constant in time Signals are generated. The output line 11 can be multi-channel for the separate output of the output signals S3, S3 'and S3 ". The signal paths 8 and 10 can optionally be be redundant. Instead of a changeover switch a pushbutton switch can also be used as signal transmitter 2, in which the signal paths 8 and 10 by parallel switching contacts, in particular an opener-closer pair become.

Claims (9)

Verfahren zur Auswertung von Schaltsignalen eines zwischen einem Ruhezustand und einem Betätigungszustand schaltbaren Signalgebers (2), bei dem der Signalzustand (S1,S1') in einem ersten Signalpfad (8) sowie der Signalzustand (S2,S2') in einem zweiten Signalpfad (10) zeitaufgelöst ermittelt und analysiert werden, und bei dem ein von dem Analyseergebnis abhängiges Ausgabesignal (S3, S3') erzeugt wird, wobei (a) in einem ersten Betriebszustand ein erstes Ausgabesignal (S3) erzeugt wird, wenn der erste Signalpfad (8) und der zweite Signalpfad (10) einen dem Ruhezustand entsprechenden Signalzustand (S1,S2) aufweisen, (b) in einem zweiten Betriebszustand ein zweites Ausgabesignal (S3') erzeugt wird, wenn der erste Signalpfad (8) und der zweite Signalpfad (10) einen dem Betätigungszustand entsprechenden Signalzustand (S1',S2') aufweisen, (c) ein Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand nur dann zugelassen wird, wenn innerhalb einer vorgegebenen Soll-Schaltzeit (ts) ein Wechsel des Signalzustands (S1,S2,S1',S2') in beiden Signalpfaden (8,10) erfolgt, und (d) ansonsten eine Fehlermeldung (F) ausgegeben wird. Method for evaluating switching signals of a signal transmitter (2) which can be switched between an idle state and an actuation state, in which the signal state (S1, S1 ') in a first signal path (8) and the signal state (S2, S2') in a second signal path (10 ) are determined and analyzed in a time-resolved manner, and in which an output signal (S3, S3 ') dependent on the analysis result is generated, wherein (a) a first output signal (S3) is generated in a first operating state if the first signal path (8) and the second signal path (10) have a signal state (S1, S2) corresponding to the idle state, (b) a second output signal (S3 ') is generated in a second operating state if the first signal path (8) and the second signal path (10) have a signal state (S1', S2 ') corresponding to the actuation state, (c) a change between the first and the second operating state is only permitted if a change in the signal state (S1, S2, S1 ', S2') in both signal paths (8,10) within a predetermined target switching time (ts) takes place, and (d) otherwise an error message (F) is output. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Schaltzeit (ts) etwa 20ms beträgt.A method according to claim 1, characterized in that the target switching time (ts) is approximately 20 ms. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpfad (8) und der zweite Signalpfad (10) zueinander sowohl im ersten als auch im zweiten Betriebszustand einen inversen Signalzustand (S1,S2;S1',S2') aufweisen.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the first signal path (8) and the second signal path (10) have an inverse signal state (S1, S2; S1 ', S2') to one another both in the first and in the second operating state. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlermeldung (F) eine Fehlerartangabe enthält.
Method according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the error message (F) contains an error type specification.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit der Fehlermeldung (F) ein Not-Aus-Signal (S3") als Ausgabesignal erzeugt wird.
Method according to one of claims 1 to 4,
characterized in that an emergency stop signal (S3 ") is generated as an output signal at the same time as the error message (F).
Vorrichtung (1) zum Erzeugen und Auswerten von Schaltsignalen mit einem zwischen einem Ruhezustand und einem Betätigungszustand schaltbaren Signalgeber (2), der ausgangsseitig über einen ersten Signalpfad (8) und einen zweiten Signalpfad (10) mit einer Auswerteeinheit (9) verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit (9) derart ausgelegt ist, dass sie (a) in einem ersten Betriebszustand ein erstes Ausgabesignal (S3) erzeugt, wenn der erste Signalpfad (8) und der zweite Signalpfad (10) einen dem Ruhezustand entsprechenden Signalzustand (S1,S2) aufweisen, (b) in einem zweiten Betriebszustand einen zweites Ausgabesignal (S3') erzeugt, wenn der erste Signalpfad (8) und der zweite Signalpfad (10) einen dem Betätigungszustand entsprechenden Signalzustand (S1',S2') aufweisen, (c) einen Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand nur dann vollzieht, wenn innerhalb einer vorgegebenen Soll-Schaltzeit (ts) ein Wechsel des Signalzustands (S1,S1';S2,S2') in beiden Signalpfaden (8,10) erfolgt, und (d) ansonsten eine Fehlermeldung (F) ausgibt. Device (1) for generating and evaluating switching signals with a signal transmitter (2) which can be switched between an idle state and an actuation state and which is connected on the output side to an evaluation unit (9) via a first signal path (8) and a second signal path (10) the evaluation unit (9) is designed such that it (a) generates a first output signal (S3) in a first operating state if the first signal path (8) and the second signal path (10) have a signal state (S1, S2) corresponding to the idle state, (b) generates a second output signal (S3 ') in a second operating state if the first signal path (8) and the second signal path (10) have a signal state (S1', S2 ') corresponding to the actuation state, (c) a change between the first and the second operating state only takes place if a change in the signal state (S1, S1 '; S2, S2') in both signal paths (8, 10) takes place within a predetermined target switching time (ts) , and (d) otherwise outputs an error message (F). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (2) ein Sprungschaltverhalten aufweist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the signal transmitter (2) has a snap switching behavior. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (2) nach Art eines Wechselschalters zwischen dem ersten Signalpfad (8) und dem zweiten Signalpfad (10) schaltet. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the signal transmitter (2) switches in the manner of a two-way switch between the first signal path (8) and the second signal path (10). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (2) als Kurzhubtastschalter ausgebildet ist.Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the signal transmitter (2) is designed as a short-stroke key switch.
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