JP4808896B2 - 安全スイッチング装置および安全スイッチング装置の動作モード選択方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安全送信器(safety transmitter)のスイッチング事象に応じて電気的な負荷を接続し、また確実に接続を切るための安全スイッチング装置に関し、前記安全スイッチング装置は少なくとも１つのスイッチング素子と、定義された入力信号に応じて動作モードを選択するための１つの動作モード選択ユニットを有する。
【０００２】
本発明はまた、かかる安全スイッチング装置の動作モードを選択する方法に関する。
【０００３】
【背景技術】
このタイプの安全スイッチング装置およびそれに対応する方法は、ＤＥ １９７ ０７ ２４１ Ａ１で教示されている。
上記のタイプの安全スイッチング装置は一般に知られている。例として、本出願人は様々な形態の安全スイッチング装置を「ＰＮＯＺ」という名称で提示する。これらの安全スイッチング装置は、プレスまたはフライス盤のような電気的に駆動される機械を接続し、また確実に接続を切るために、主に工業分野で用いられている。これらは特に、非常事態において迅速かつ安全に機械の接続を切るために、機械的に動作可能な安全送信器、例えば非常停止ボタン、と組み合わせて使用されている。この目的のために、接続を切るべき機械への電源は、２つの電気機械的スイッチング素子のメーク接点を介して供給される。２つのスイッチング素子のいずれか１つだけでもそのメーク接点を開放すると、機械への電源が直ちに遮断される。
【０００４】
このようにして安全スイッチング装置は、安全送信器が発生したスイッチング事象を安全に評価し、またそれに応じて電子的および／または電気機械的スイッチング素子を作動させる課題を実行し、するとスイッチング素子は機械への電源を遮断する。
これらは安全性が極めて重要な場所で使用されるので、ここで述べた安全スイッチング装置は、多くの国において所管の監督機関による特別の使用許可を必要とする。その目的のために、装置に固有のフェイルセーフ機能をヨーロッパ規格ＥＮ９５４−１のような既存の規格に従って検証しなければならない。このことは、「通常」のスイッチング装置と比べた場合、安全スイッチング装置の設計および開発の自由度に関して非常に不利な影響を与える。そのため、この場合の「安全スイッチング装置」とは、適切な使用認定を取得したものか、あるいはかかる認定が存在しない場合は、少なくとも上記の規格の安全カテゴリー３の要件に適合するものだけを指す。
【０００５】
上に述べた非常停止スイッチの他に、防護ドア用スイッチや光バリアなど、他の多くの安全送信器が使用されている。これらの安全送信器の要求や設定条件が異なるため、安全スイッチング装置の動作モードを使用される安全送信器のタイプに合致させなければならない。
その意味で、「動作モード」という言葉は、例えば定常的またはパルス状の出力信号のどちらを発生するかという、装置の特定の動作タイプを選択することだけでなく、接続を遮断する遅延時間の異なる長さのような特定の動作パラメータを選択することにも関連する。
【０００６】
様々な要求に装置を適合させるための１つの可能な方法は、それぞれのタイプの安全送信器に専用の安全スイッチング装置を備えるという単純なものであった。しかしこれは多くの在庫(storage)を必要とし、しかも対応するタイプの安全送信器に適合した安全スイッチング装置しか使用できないので、修理に関わる問題が生じる。
この問題を解決するために、本出願人は最初に引用したＤＥ １９７ 0７ ２４１ Ａ１において安全スイッチング装置を提案したが、これは１セットの使用可能な安全送信器からの異なる安全送信器を接続できるものである。この場合、当該セット中の各安全送信器に対して、使用される入力と出力の典型的な組み合わせが用意される。安全送信器の接続方法は、セットに含まれる各安全送信器ごとに異なる。これによって、どの導電性接続が閉じられたかに基づいて、始動時にどのタイプの安全送信器が接続されているか、また同様の安全送信器の場合にどの様な機能が必要となるかを、安全スイッチング装置が判定することができる。この関連に基づいて、安全スイッチング装置は必要とされる動作モードを自動的に選択する。すなわち、安全スイッチング装置は複数の入力を持ち、ユーザーは安全送信器をこれらの入力のうちの特定の１つに接続することにより、多くの動作モードのうちの１つを選択することができる。
【０００７】
この安全スイッチング装置は実用性が証明されたが、同様の柔軟性を持ちながらもっと単純な設計の安全スイッチング装置が求められている。特に、より低コストで生産できるが同様の柔軟性を有する安全スイッチング装置が求められている。
【０００８】
【発明の開示】
以上の背景のもとで、本発明の目的は、最初に述べた安全スイッチング装置を改良して、単純な設計の手段を使用して多くの動作モードを選択できるようにすることである。
本発明によれば、最初に述べた種類の安全スイッチング装置において、動作モード選択ユニット（８５）に接続された１つの入力端子（７０）と、少なくとも３つの異なる入力信号を発生する内部信号発生手段（６０，６２，ＵＢ，０）と、内部信号発生手段（６０，６２，ＵＢ，０）で発生された少なくとも３つの入力信号を入力端子（７０）に、基準信号（Ｅ１）として、選択的に与える手段と、入力端子（７０）に与えられた基準信号（Ｅ１）を、前記少なくとも３つの異なる入力信号とそれぞれ比較する比較手段（８７）とを有し、動作モード選択ユニット（８５） が、比較手段（８７）による比較の結果、少なくとも３つの異なる定義された入力信号のうちの１つを認識し、かつそれに応じて少なくとも３つの定義された動作モードのうちの１つを選択するように設計されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の方法によれば、定義された入力信号が１つの入力を通して動作モード選択ユニットに供給され、動作モード選択ユニットは定義された入力信号を少なくとも３つの異なる定義された入力信号の１つとして認識し、それに応じて少なくとも３つの定義された動作モードの１つを選択する。
この安全スイッチング装置の利点は、特にその単純な設計にある。入力信号を供給するには、ただ１つの入力を備えるだけで十分である。このことは一方では安全スイッチング装置の物理的な寸法を小さくすることを可能にし、他方でコスト削減をもたらす。
【００１０】
更に大きな利点として、種々の動作モードを選択するために、求められる安全レベルを達成するために従来は冗長度を持って設計しなければならなかった複雑なスイッチング素子が必要でなくなるということがある。
本発明においては、安全スイッチング装置は少なくとも１つの出力で少なくとも３つの異なる定義された入力信号を発生する内部信号発生手段を有する。
【００１１】
この手段の利点は、余分な努力を必要とせずに少なくとも３つの異なる定義された入力信号が常に利用できることである。これにより安全スイッチング装置はいかなる補助も追加することなく使用できる。更に不具合がある場合にそれまでの端子配線を移すだけで、古い安全スイッチング装置を交換して、新しい安全スイッチング装置が適切な動作モードに切り替えられるという点で、特に有利である。これは非常に単純かつ便利であり、しかも不具合のある装置の交換中に安全に関わる重大な故障が生じるのを回避できる。更に、従来の選択素子の場合と比べて、不具合のある装置をより迅速に交換することが可能になる。
【００１２】
本発明においては、動作モード選択ユニットは入力信号を少なくとも３つの異なる入力信号と比較する比較手段を有する。
この手段によれば設計が単純になり、特に安全スイッチング装置内に既に存在する信号、例えば動作電圧の信号または０ボルト信号等を基準信号として使用することが可能になる。
本発明の改良では、クロック信号を発生してこれを基準信号の１つとして供給するクロック発生手段を備える。このクロック発生手段は好適には２つの異なるクロック信号を発生し、これらを少なくとも３つの異なる入力信号のうちの２つとして供給する。
【００１３】
これらの手段によれば、一定の電圧の信号、例えば動作電圧または０ボルトの信号だけを入力信号として供給できるだけでなく、入力信号にクロックをかけることもできる。これにより入力信号が異なる状態を取ることができ、またそれにより異なる（２つよりも多くの）動作モードを判定することができるという利点が得られる。設計の観点からは、４つの異なる入力信号、つまり動作電圧の信号、０ボルト、第一のクロックサイクルによるもの、または第二のクロックサイクルによるものを使用することが特に有利である。安全送信器と安全スイッチング装置の間の接続ラインにおける交差接続を検出するために、安全スイッチング装置は既に２つの別々のクロック信号のためのクロック発生手段を有しているので、基準信号を供給するために更に複雑な構成を必要としない。ただしクロック発生手段をグレードアップして、前記の２つよりも多くのクロック信号を発生するようにして、４つよりも多くの動作モードの選択を可能にすることもできる。
【００１４】
本発明のさらなる改良では、前記クロック発生手段に接続されて前記クロック信号のうちの１つを供給する少なくとも１つの出力が備えられる。
この手段は、交差接続を検出する目的のために安全スイッチング装置中で既に発生されたクロック信号を、動作モードの選択に使用することもできるという利点を有する。従って、動作モード選択ユニットのための適切な入力信号を発生するために、いかなる設計手段を追加する必要もない。
【００１５】
本発明のさらなる改良では、動作モード選択ユニットに接続され、また動作モード選択ユニットからの少なくとも１つの出力信号に応じて望みの動作モードを選択する制御装置が備えられている。動作モード選択ユニットは、好適には制御装置の一部である。
制御装置は、下流側の安全スイッチング装置のための入力信号を発生し、これを出力に供給することが、更に好適である。この入力信号は、前記クロック発生手段からのクロック信号、第一の電圧レベル、好適にはグラウンド電位の一定信号、あるいは第二の電圧レベル、好適には動作電圧の一定信号であってよい。
【００１６】
これらの手段は、下流側で直列に接続された安全スイッチング装置の動作モードを、前記制御スイッチング装置が選択することを可能にするという利点を有する。これにより下流側の安全スイッチング装置を、上流側の安全スイッチング装置からのクロック信号または一定信号のような出力信号のタイプに適合させることができる。
本発明のさらなる改良では、多くの起動動作モードから１つを選択するために、起動信号を供給するための入力が備えられる。この場合、可能な起動動作モードは例えば「自動スタート」、「手動スタート」または「手動監視付きスタート」である。
【００１７】
この手段によれば、起動スイッチを介して供給される起動信号を選択することにより所望の起動動作モードを選択できるので、安全スイッチング装置の柔軟性が更に向上する。動作モードを選択するための既に説明した入力信号の場合と同様に、起動信号はクロック信号または一定の信号であってよい。
本発明のさらなる改良では、入力信号と起動信号が供給される選択手段を備え、選択手段は制御信号に応じて２つの信号のうちの１つを動作モード選択ユニットに供給する。
【００１８】
すなわち、既に説明した動作モード選択ユニットは起動動作モードの選択にも使用でき、制御装置は起動信号または入力信号を選択するために適切な制御信号を選択手段に送る。この手段は特に、設計が単純化され、従ってコスト削減ができるという利点を有する。
本発明の更に別の利点と改良は、以下の説明と添付図面の中に見られる。
以上説明してきた特徴と以下の記述において説明される特徴は、説明された組み合わせだけでなく他の組み合わせでも、またそれら単独でも使用でき、その場合でも本発明の範囲から逸脱するものではないことは、自明のことである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
図１は、安全スイッチング装置の模式図であり、安全スイッチング装置は参照符２０によって示される。安全スイッチング装置２０は、模式的に示されるフェイルセーフ評価および制御ユニット２２を有する。この評価および制御ユニットは、前に述べた出願人からの「ＰＮＯＺ」タイプ安全スイッチング装置にも使用されている、既知の部品から構成される。この評価および制御ユニットの目的は特に、供給されたスイッチング信号を安全に評価し、適切な出力信号を発生することである。
【００２０】
図示した実施形態において、評価および制御ユニット２２はそれぞれ参照符２４ａおよび２４ｂで示される２つのチャンネルを有する。しかしもちろん、評価および制御ユニット２２の他の構成も可能である。かかる評価および制御ユニット２２のもっと詳しい説明は、例えば「機械の安全性」（Winfried Graf）、Huthig Verlag、１９９７に述べられている。
安全スイッチング装置２０はまた、評価および制御ユニット２２から制御信号を受け取るスイッチング素子３０からなる。図２ではこれを線２６で示す。
【００２１】
最も単純な場合には、スイッチング素子３０はトランジスタであり、そのベースは制御信号を受け取り、エミッタまたはコレクタから出力信号が得られるが、この場合はスイッチング素子からの出力信号を２つの異なる電位に切り替えることができる。
この実施形態では、スイッチング素子３０はトランジスタ３２に加えて、直列に接続された２個の抵抗３４と増幅器３６を有する。トランジスタ３２のコレクタは第一の基準電位ＵＢに接続され、トランジスタ３２のエミッタは直列に接続された抵抗３４を介して第二の電位０（グラウンド）に接続されている。増幅器３６の入力側は２つの抵抗３４の接続点に接続され、その出力端子３７にフィードバック読み取り信号を出力する。
【００２２】
スイッチング素子３０からの出力信号はトランジスタ３２のエミッタから取り出され、出力３８で得られる。評価および制御ユニット２２からの出力信号は、更にスイッチング素子３０の入力３９を介してトランジスタ３２のベースに送られる。
スイッチング素子３０は、スイッチング素子の出力３８で発生する信号が入力３９における信号に応じて、第一の電位と第二の電位の間で切り替えられるように設計される。本実施形態では、入力３９での入力信号がこの電位とほぼ同じであるときに、第一の電位ＵＢが出力３８に生じる。出力信号が第二の電位に近い場合は、出力３８での出力信号もまた第二の電位０となる。
【００２３】
図１では分かりやすくするために、スイッチング素子３０は非常に単純化した形で示されている。しかしスイッチング素子３０が直ぐ上で説明した設計に対応する形態であることは理解されるであろう。ただしスイッチング素子３０の前記の機能を実現するにはその他の構成も存在する。
図１に示した安全スイッチング装置２０は、評価および制御ユニット２２に接続された２つの入力端子４１、４２を有する。本実施形態では、これら２つの入力端子４１、４２に２チャンネルのスイッチ５０が接続され、スイッチを閉じたときに入力端子４１に信号Ｓ１が加えられ、入力端子４２には信号Ｓ２加えられるようにする。この場合、スイッチ５０は例えば機械の非常停止スイッチである。スイッチ５０はまた防護ドアの監視スイッチであってもよいことは言うまでもない。
【００２４】
望ましい安全カテゴリーによっては、信号Ｓ１およびＳ２は１つの一定電位、例えば動作電位または０Ｖの信号であるか、あるいはクロック信号に接続され、入力端子４１、４２への２本のラインの間の交差接続(cross-connections)を検出できるようにする。
安全スイッチング装置２０は上記の入力端子の他に、出力端子４４、４５も持ち、出力端子４４、４５はそれぞれスイッチング素子３０の出力３８に接続されている。従って出力端子４４、４５はそれぞれ対応するスイッチング素子３０を持ち、その場合スイッチング素子３０からの出力信号は適切な出力端子４４、４５を介して外部に取り出すことができる。
【００２５】
出力端子４４はリレー４７または接触器の入力回路４６、または一般にアクチュエータまたは更に別の安全スイッチング装置に接続される。同様に出力端子４５は、別のリレーまたは接触器４７の入力回路４６、または一般に別のアクチュエータまたは別の安全スイッチング装置に接続される。各々の場合において２つのリレー４７のメーク接点４８は直列に接続され、模式的に示された機械４９への電源ラインを開閉するために使用される。本実施形態では、両方のメーク接点が閉じているとき、すなわち入力回路４６を作動させるのに十分な信号が両出力端子４４、４５に生じたときにだけ、機械４９が作動する。
【００２６】
安全スイッチング装置２０は更に入力端子４３を持ち、これに起動信号が供給される。この起動信号は、信号源Ｓ３への接続をもたらすことにより起動スイッチ５２によって生成される。この信号源Ｓ３は、例えば一定の信号（動作電圧、０Ｖ）またはクロック信号を供給する。リレー４７の別の２つのメーク接点４８’が起動スイッチ５２と直列に接続され、別の２つのメーク接点４８’はメーク接点４８と正にリンクされているが、それらと異なりブレーク接点の形を有する。すなわち、２つのメーク接点４８の少なくとも１つが閉じているときは、入力端子４３は常に信号源から切り離された状態となる。
【００２７】
この様な安全スイッチング装置２０の基本的な動作は周知のものであるので、ここでは簡単な説明にとどめる。
安全スイッチング装置２０の役割は、入力端子４３に起動信号が与えられたときにメーク接点４８を閉じることである。すると機械４９が起動する。異常が発生して非常停止スイッチ５０が押されると、評価および制御ユニットはこのスイッチング事象を評価し、それに応じてスイッチング素子３０を作動させる。リレー４７の２つの入力回路４６を流れる電流が遮断されるように、出力信号は第二の電位（グラウンド）に切り替えられる。すると２つのメーク接点４８は開放し、機械は停止する。評価および制御ユニット２２はこの場合、ヨーロッパ安全基準の意味で安全に動作し、例えばリレー４７の溶接されたメーク接点４８、または例えば２つの入力端子４１、４２の間の交差接続が認識される。更にまた出力３７で生成されたフィードバック読み取り信号を介して、スイッチング素子３０の故障の認識も可能となる。
【００２８】
２０００年３月８日に同じ出願人が出願したＤＥ １００ １１ ２１１.０に、この安全スイッチング装置２０とその変形、およびかかる安全スイッチング装置（複数）を、例えばそれらを直列に接続するような、異なる仕方で結合する可能性に関する更に詳しい説明が開示されている。そこで説明された実施形態は、簡単のため、参照により本明細書に組み入れる。
図１からわかるように、評価および制御ユニット２２は、第一のクロック送信器６０と第二のクロック送信器６２を有する。クロック送信器６０、６２はそれぞれクロック信号を発生するが、２つのクロック信号は異なるクロック周期および／または位相を有する。生成されたクロック信号は一方ではチャンネル２４ａ、２４ｂ（ここではチャンネル２４ａについてのみ図示する）に供給され、他方ではこれらは出力端子６４、６６に供給される。既に述べた信号Ｓ１，Ｓ２は、これら２つの出力端子６４、６６から取ることができ、またスイッチ５０を介して２つの入力端子４１、４２に供給することができる。スイッチ５０が閉じると、例えばこれらの信号をそれぞれのクロック送信器６０または６２によって発生されたクロック信号と比較することにより、信号Ｓ１およびＳ２はそれぞれのチャンネル２４ａ、２４ｂにおいて評価される。比較の結果が不一致であれば、スイッチ５０は開放しているか、あるいは両ラインの間に交差接続があり、いずれの場合も機械４９の電源が切られる。
【００２９】
図１に示す安全スイッチング装置２０は、参照符号７０で示される別の入力端子を有する。この入力端子７０は評価および制御ユニット２２に接続され、ここでチャンネル２４ａだけでなくチャンネル２４ｂにも接続されている。入力端子７０は入力信号Ｅ１を供給するために使用されるが、この入力信号は安全スイッチング装置２０を動作させたい動作モードを定義する。簡単にするために、以下の説明ではこの信号の機能をチャンネル２４ａに関してのみ説明する。
【００３０】
２チャンネルの設計を実現する、すなわち両チャンネルの動作モードが入力信号を介して選択されるようにするために、全く同じ機能がチャンネル２４ｂによっても実行されることが理解されるであろう。
図１の破線は信号Ｅ１の信号源を示す。１つの可能な方法は、入力端子７０を出力端子６４にワイヤリンクＤ１を介して接続し、信号Ｅ１がクロック送信器６０から供給されるようにすることである。第二の方法は、入力端子７０を出力端子６６にワイヤリンクＤ２を介して接続し、第二のクロック送信器６２が信号Ｅ１を供給するようにすることである。第三の方法は入力端子７０と例えば動作電圧が供給される端子７５の間に、ワイヤリンクＤ３を備えることである。図１で破線で示されている第四の方法は、０ボルトに保持された端子７６と、対応する入力端子７０の間にワイヤリンクＤ４を接続することである。この方法は、例えば入力端子７０に信号を印加せずに実現できるであろう。
【００３１】
この様にして、ただ１つのワイヤリンクを使って、安全スイッチング装置２０内に既に存在する４つの信号の１つを入力端子７０に、従ってまた評価および制御ユニット２２のチャンネル２４ａとチャンネル２４ｂに供給することが可能になる。その結果、ただ１つの入力信号Ｅ１を使用して４つの異なる動作モードを選択することも可能になる。
起動信号Ｓ３は入力端子４３を介して安全スイッチング装置２０に供給できることを既に述べた。入力信号Ｅ１の場合と同様に、この起動信号Ｓ３も出力端子６４、６６または７５から取り（内部回路のために０Ｖの信号は判定できない）、安全スイッチング装置２０に新たな信号発生手段を何等追加する必要なく、合計で３つの異なる起動信号が可能となる。事実、既に利用できる手段が追加の機能のために利用されている。
【００３２】
２つのチャンネル２４ａと２４ｂを模式的に示し、それらを代表する図２は、図１に示したチャンネル２４ａのブロック図である。このチャンネル２４ａは、入力端子４１を介して供給された信号Ｓ１の安全な評価を行う制御装置８０を有する。信号Ｓ１は電気的接続８１を介して伝達される。下流側のスイッチング素子３０を起動する信号は、信号Ｓ１の機能として制御装置８０の出力２６に生じる。
【００３３】
比較ユニット８５は入力信号Ｅ１を評価するために備えられ、また比較ユニットは入力信号のタイプを判定する役割、すなわち可能なタイプの入力信号（本実施形態では４種類）のうちどれが印加されているかを明らかにする役割を有する。この役割を果たす１つの可能な方法は、入力信号Ｅ１を可能な各々のタイプの信号、すなわちクロック送信器６０、６２からのクロック信号、動作電圧ＵＢのものおよび０Ｖのものと比較することである。この目的のために比較器８７.１、８７.２、８７.３、および８７.４が備えられている。これらの比較器８７の各々に、一方では信号Ｅ１が供給され、他方では上で述べた信号の１つを与える。これにより例えば比較器８７.４の１つの入力がクロック送信器６２に接続され、比較器８７.３の１つの入力が他のクロック送信器６０に接続され、比較器８７.２の１つの入力が動作電圧ＵＢに接続される。４つの比較器８７.１〜８７.４は全部で４つの出力信号Ａ１〜Ａ４を発生し、それらは更に評価を行うために制御装置８０に供給される。制御装置はこれらの出力信号Ａ１〜Ａ４を使って、４つの可能な動作モードのうちのどれが求められているかを判断し、次ぎにその動作モードを適切な仕方で選択することもできる。４つの出力信号Ａ１〜Ａ４を組み合わせて２ビット信号を構成することもでき、その場合は制御装置８０に２つの信号だけを送ればよい。更にまた、比較ユニット８５の機能を制御装置８０に行わせることも可能である。これは制御装置８０の適切な構成、好適にはマイクロプロセッサによって行える。
【００３４】
柔軟性を向上して物理的な複雑さを低減するには、比較ユニット８５を入力信号Ｓ３のタイプを判定するために使用することもできる。２つの信号Ｅ１またはＳ３のうちの１つだけを比較器８５に送るための切り替えスイッチ８９を図式的に示してあるが、これは制御装置８０（図２には図示せず）からの制御信号を介して切り替えることができる。これにより、信号Ｓ３の適切な選択によって、３つの起動動作モードを選択することも可能になる。
【００３５】
前に述べたように、ある動作モードは例えばクロック信号を入力端子４１および４２に送り、２つの電源ラインの間の交差接続を識別できるようにすることである。別の動作モードは、スイッチング素子３０がそれぞれのチャンネル２４ａ、２４ｂによって起動され、クロック信号が出力端子４４、４５に出力されるようにするものである。これは、図１に示すように安全スイッチング装置２０を他の安全スイッチング装置２０と直列に接続しようとする時に有利である。その様な直列回路の詳細な説明は本出願人による特許出願ＤＥ １００ １１ ２１１.０にあり、説明を簡単にするためにこの対応する説明を参照されたい。
【００３６】
安全スイッチング装置２０に上流側の安全スイッチング装置からクロック信号が供給され、クロック信号を下流側の安全スイッチング装置に供給しなければならないときに、別の動作モードを選択することができる。安全スイッチング装置２０が上流側の安全スイッチング装置２０からクロック信号を受け取るが、出力端子４４、４５に一定の信号、すなわちクロック信号でないものを発生しなければならないときに、４番目の動作モードを選択することができる。その結果４つの動作モードが可能となり、それは入力端子７０を出力端子６４、出力端子６６、出力端子７５または出力端子７６に接続することにより（あるいは接続を省略することにより）選択することができる。
【００３７】
しかし更に他の動作モードも可能である。この目的だけのために入力信号Ｅ１を発生する必要を無くして代わりに信号が安全スイッチング装置２０内に既に存在することが望ましいが、この場合それは単純なワイヤリンクを介して出力端子７０に供給されるだけでよい。安全スイッチング装置２０上に互いに隣接して設置されるのではなくワイヤリンクＤ１〜Ｄ４を介して接続される端子によって、短絡等に対する信頼性が有利に実現される。
【００３８】
通常は、スイッチ５０に関して配線不良の有無を判定するためのチェックが行われるまでは信号Ｅ１の評価は行われず、これは例えば異なるクロック信号を介して行われる。もしも配線不良がなければ、制御装置８０は比較器８５から供給された比較結果を読み、次に所望の動作モードを選択する。
図２には、図１に示される出力端子７７に生じる別の出力信号Ｐを制御装置８０が供給する状況も示している。この信号Ｐは例えば、多くの安全スイッチング装置が直列に接続されているときに下流側の安全スイッチング装置のための入力信号Ｅ１を形成することができ、その結果、端子７０を端子６４、６６、７５または７６のうちの１つに接続するためにこの安全スイッチング装置の上にワイヤリンクを有する必要はない。従って制御装置８０が下流側の安全スイッチング装置２０の動作モードを定義することが可能になる。
【００３９】
ここでは詳しく示さないが別の実施形態では、動作パラメータ例えば接続を切るときの遅延時間が、入力信号Ｅ１を介して選択される。かかる実施形態の好適な応用では、機能的に同一である２つの入力端子７０を備え、この場合の安全スイッチング装置には２つの入力信号Ｅ１を供給できるようにする。２つの入力信号Ｅ１の各々は２４ボルト、０ボルト、第一のクロック信号または第二のクロック信号のいずれかであり得る。従ってこの実施形態では全体として、何等複雑で高価な多点スイッチをそのために必要とせずに、１６の異なる遅延時間を選択することができる。各種の遅延時間は好適には２つの入力信号と関連づけられ、２つの０Ｖ信号を印加することにより可能な最も短い遅延時間が選択されるようにする。これは、緊急時には最も安全である最も短い遅延時間が、故障の結果として入力信号Ｅ１が存在しないかまたは消失したときにも選択されることを意味する。遅延時間のためのいかなる選択手段も操作する必要がないので、この実施形態は装置を交換する必要があるときに特に迅速である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による安全スイッチング装置の模式的ブロック図である。
【図２】 図１に示した安全スイッチング装置の１つのチャンネルの模式的ブロック図である。

Claims (13)

1. 安全送信器（５０）のスイッチング事象に応じて電気的負荷を接続しまた確実に接続を切るための安全スイッチング装置（２０）であって、
   少なくとも１つのスイッチング素子（３０）と、
   定義された入力信号に応じて動作モードを選択する動作モード選択ユニット（８５）と、
   動作モード選択ユニット（８５）に接続された１つの入力端子（７０）と、
   少なくとも３つの異なる入力信号を発生する内部信号発生手段（６０，６２，ＵＢ，０）と、
   内部信号発生手段（６０，６２，ＵＢ，０）で発生された少なくとも３つの入力信号を入力端子（７０）に、基準信号（Ｅ１）として、選択的に与える手段と、
   入力端子（７０）に与えられた基準信号（Ｅ１）を、内部信号発生手段（６０，６２，ＵＢ，０）で発生された少なくとも３つの異なる入力信号とそれぞれ比較する比較手段（８７）とを有し、
   動作モード選択ユニット（８５）が、比較手段（８７）による比較の結果、少なくとも３つの異なる定義された入力信号のうちの１つを認識し、かつそれに応じて少なくとも３つの定義された動作モードのうちの１つを選択するように設計されていることを特徴とする、安全スイッチング装置。
2. 内部信号発生手段（６０，６２，ＵＢ，０）は、クロック信号を発生するクロック発生手段（６０、６２）を含む、請求項１記載の安全スイッチング装置。
3. クロック発生手段（６０、６２）が２つの異なるクロック信号を発生し、これらを少なくとも３つの異なる入力信号のうちの２つとして供給する、請求項２記載の安全スイッチング装置。
4. クロック発生手段（６０、６２）に接続されておりクロック信号を供給する少なくとも１つの出力端子（６４、６６）を備える、請求項２または３記載の安全スイッチング装置。
5. 入力信号がクロック発生手段（６０、６２）からのクロック信号、第一の電圧レベル、または第二の電圧レベルである、請求項２ないし４のいずれかに記載の安全スイッチング装置。
6. 動作モード選択ユニット（８５）に接続されており、動作モード選択ユニット（８５）からの少なくとも１つの出力信号（Ａ１〜Ａ４）に応じて所望の動作モードを選択する制御装置（８０）を備えている、請求項１ないし５のいずれかに記載の安全スイッチング装置。
7. 制御装置（８０）が下流側の安全スイッチング装置（２０）のための入力信号（Ｐ）を発生し、これを出力端子（７７）に供給する、請求項６記載の安全スイッチング装置。
8. 下流側の安全スイッチング装置のための入力信号（Ｐ）がクロック信号、第一の電圧レベル、または第二の電圧レベルである、請求項７記載の安全スイッチング装置。
9. 多くの起動動作モードのうちの１つを選択するために、起動信号（Ｓ３）を供給する入力端子（４３）を備える、請求項１ないし８のいずれかに記載の安全スイッチング装置。
10. 基準信号（Ｅ１）と起動信号（Ｓ３）の供給を受け、制御信号に応じて２つの信号の内の一方を動作モード選択ユニット（８５）に供給する選択手段（８９）を備える、請求項９記載の安全スイッチング装置。
11. 制御装置（８０）が前記動作モード選択ユニット（８５）を有する、請求項６ないし８のいずれかに記載の安全スイッチング装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の安全スイッチング装置（２０）の動作モードを選択する方法であって、
    定義された基準信号（Ｅ１）が安全スイッチング装置（２０）に供給され、前記定義された基準信号（Ｅ１）は１つの入力端子（７０）を介して動作モード選択ユニット（８５）に供給され、動作モード選択ユニッ ト（８５）は定義された基準信号（Ｅ１）を少なくとも３つの異なる定義された入力信号のうちの１つとして認識し、それに応じて少なくとも３つの定義された 動作モードのうちの１つを選択することを特徴とする、動作モード選択方法。
13. 少なくとも３つの異なる定義された入力信号が安全スイッチング装置（２０）の少なくとも３つの出力端子（６４、６６、７５、７６）に供給される、請求項１２記載の動作モード選択方法。

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