SE509479C2 - Säkerhetsrelä och sätt vid återställning av ett säkerhetsrelä - Google Patents

Description

W ß 20 25 30 klämlister eller nödstoppknappar. Sådana skyddsanordningar övervakas ofta av ett säkerhetsrelä av den ovan beskrivna typen. Säkerhetsrelâets uppgift är i korthet att via sina ingångar detektera förändringar i den övervakade utrustnin- gen - det kan exempelvis vara fråga om en brytare, som de- tekterar att skyddsgrinden har öppnats - och i beroende därav låta stoppreläerna falla med avbruten strömförsörj- ning av aktuell apparatur som följd.

En mângd olika standarder och krav omger naturligt nog dagens säkerhetsreläer. Föreliggande uppfinning är spe- ciellt inriktad pà begreppet övervakad àterställning, vil- ket innebär att ett fel i återställningsdon, anslutnings- ledningar eller andra i säkerhetsreläet ingående komponen- ter inte fár leda till ofrivillig återställning av säker- hetsreläet. Den svenska patentpublikationen SE-C-465 067 visar en anordning vid produktionsanpassade skyddssystem för en produktionsenhet, såsom en robot eller liknande. Ett säkerhetsrelä eller en skyddsmodul är försedd med dubbla stoppreläkretsar enligt ovan. Parallellt med stopprelä- kretsarna är en återställningsrelâkrets anordnad, vilken är försedd med ett âterställningsdon, som måste ha såväl slu- tits som öppnats, innan utgángarna från de dubblerade stoppreläkretsarna sluts. Återställningsrelâkretsen inne- fattar en kondensator, vilken vid ett första läge tillförs energi och vid ett andra läge avger energi till ett relä, som är anordnat att påverka självhållningen hos stopprelä- kretsarna. Förutom de båda huvudstoppreläerna, innefattar anordningen enligt SE-C-465 067 ytterligare två reläer i àterställningskretsen.

Av kostnads- och prestandaskäl är det mycket önsk- värt, att säkerhetsreläer av ovan beskrivet slag kan rea- liseras med få och billiga komponenter samt i utrymmes- minimalt utförande, samtidigt som samtliga sâkerhetsföre- skrifter givetvis måste uppfyllas. 10 20 25 30 35 961206 P:\3383002 .DOC IA/XJ 3 509 479 Ett vanligt förekommande krav på säkerhetsreläer âr, att ett enkelfel (t ex avbrott eller kortslutning) i någon förekommande komponent måste leda till att säkerhetsrelået bryter strömförsörjningen till aktuell maskin eller pro- cess. När strömförsörjningen avbrutits, får den inte åter- upptas, med mindre än att felet åtgârdats. Av säkerhetsskäl används dubbla stoppreläer, som arbetar oberoende av var- andra och som bryter strömförsörjningen vid fel samt för- hindrar otillåten återstart enligt ovan. Beträffande åter- stâllningskretsen gäller, att samtliga i kretsen ingående komponenter måste vara aktivt övervakade mot felfunktion, dvs en felaktig funktion hos någon av komponenterna får inte leda till att återstâllningskretsen återställer de i säkerhetsrelâet ingående stoppreläerna. Vidare måste båda stoppreläerna ha fallit (dvs ha avbrutit strömförsörj- ningen), innan återställning sker. Dessutom måste båda stoppreläerna dra för att strömförsörjning av aktuell maskin eller process åter skall vara möjlig.

Ett annat problem i sammanhanget âr, att den till- gängliga spänningen inte alltid räcker för att driva stopp- reläerna, så att de drar vid återställning av säkerhets- relået. Sådana problem kan bero på underspånning eller energiförluster i långa ledningar.

Sammanfattning av uppfinningen Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är att till- handahålla ett säkerhetsrelä, vars återställningskrets kan realiseras med ett minimum av kostsamma komponenter (dvs minimalt antal reläer), där samtidigt samtliga i återställ- ningskretsen förekommande komponenter är aktivt övervakade.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en billig och samtidigt säker återställningskrets enligt ovan, som dessutom kan tillämpas i såväl enkanaliga säkerhets- reläer som flerkanaliga sådana med oförändrat antal vitala komponenter.

W U 20 25 30 35 961206 PAJJBJDOLDOC BÃ/IJ 509 479 4 Vidare syftar vissa utföringsformer av föreliggande uppfinning till att möjliggöra en återställningskrets, som inte fordrar något relä alls vid sidan om de båda huvud- relåerna (stoppreläerna).

Ett ytterligare syfte med vissa utföringsformer är att möjliggöra återställning av ett säkerhetsrelä, trots underspänning eller stora spänningsfall i långa ledningar.

Slutligen syftar en utföringsform av uppfinningen till att tillhandahålla en automatisk återstartfunktion för säkerhetsreläet.

De ovan angivna syftena uppnås genom ett säkerhets- relä med särdrag enligt bifogade patentkrav. Översiktlig beskrivning av ritningarna Föredragna utföringsformer av uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka FIG 1 är ett kopplingsschema över återställnings- kretsen i ett enkanaligt säkerhetsrelä enligt ett grundut- förande av uppfinningen, FIG 2 illustrerar ett uppladdningsförlopp i åter- ställningskretsen enligt FIG 1, FIG 3 illustrerar ett urladdningsförlopp i åter- ställningskretsen enligt FIG 1, FIG 4 är ett kopplingsschema över en halvledarbaserad återställningskrets i ett tvåkanaligt säkerhetsrelä, FIG 5 är ett kopplingsschema över en reläbaserad återställningskrets med en spänningsdubbleringsfunktion, FIG 6 är ett kopplingsschema över en halvledarbaserad återställningskrets i ett säkerhetsrelä med en spännings- dubbleringsfunktion samt FIG 7 är ett kopplingsschema över en återställnings- krets med en automatisk återställningsfunktion i ett säker- hetsrelâ. 10 15 20 25 30 35 961206 P:\33!3002.DOC ll/LT 509 479 Beskrivning av föredragna utföringsformer FIG 1 syftar till att illustrera den grundläggande återställningsfunktionen i ett såkerhetsrelâ enligt upp- finningen. Säkerhetsreläets ingång In A antas vara ansluten till någon brytande funktion i den övervakade maskinen/pro- cessen eller dess omgivning. Exempelvis kan ingången In A vara förbunden med en givare, som detekterar att en skydds- grind öppnats. Två stoppreläer Kl och K2 är av ovan be- skrivna säkerhetsmässiga skäl med sina kontakter kopplade i serie vid skyddsreläets utgång UT. Dessa reläkontakter Kl och K2 år under normal drift slutna, men de faller, så snart brytaren In A aktiveras som följd av att den som exempel valda skyddsgrinden har öppnats under pågående maskindrift. Således sörjer säkerhetsrelâet för att maskin- driften omedelbart avbryts för undvikande av en riskfylld situation (t ex att maskinens operatör kommer för nära aktiva maskinelement).

För att säkerhetsreläet skall kunna återställas till normalt drifttillstànd, efter det att situationen återgått till den normala (skyddsgrinden har stängts, ett elektriskt fel har avhjâlpts etc), måste ett återställningsdon PB1 först slutas och därefter öppnas. Återställningsförloppet enligt grundutförandet av föreliggande uppfinning skall nu beskrivas.

Huvudprincipen är, att en kondensator Cl skall lad- das, når återställningsdonet påverkas. Dock skall laddning endast kunna ske under förutsättning att de övervakade stoppreläerna K1 och K2 är fallna. Om så är fallet och om återstâllningsdonet påverkas (trycks in), sluts strömbanan från den överst i figuren indikerade positiva spânningsmat- ningen via återställningsdonets PB1 kontakter 1, 2 samt re- läkontakterna Kl och K2 ner till kondensatorns Cl positiva sida. Kondensatorns Cl negativa sida är förbunden med ano- den på en diod V1, vars katod är förbunden med den nederst i figuren med "O V” indikerade nolledningen (alt. negativa 10 15 20 25 30 35 961206 P:\3383002 .DOC BÅ/LT 509 479 6A matningsledningen). Således tillförs kondensatorn Cl elekt- risk energi, så länge återställningsdonet PB1 är aktiverat.

Den ovan beskrivna uppladdningsvågen indikeras i FIG 2 med en pilförsedd streckad linje. Dioden Vl inrättar en- ligt vad som skall beskrivas närmare nedan en virtuell nollpunkt mellan kondensatorn Cl och den verkliga noll- ledningen. Dessutom har dioden Vl till uppgift att bilda en gemensam punkt för kondensatorn Cl och reläerna Kl resp K2, vilka enligt nedan skall aktiveras under återställnings- förloppet.

När aktiveringen av àterställningsdonet upphör, dvs då PB1 släpps, riska laddningen från kondensatorns positiva sida via åter- leds den i kondensatorn Cl lagrade elekt- ställningsdonets PB1 kontakter 3 och 4, nolledningen och en andra diod V2 till reläspolarna i Kl och K2 samt därefter till kondensatorns Cl negativa ingång. Denna slutna urladd- ningsströmväg illustreras med en pilförsedd streckad linje i FIG 3. Dioden V1 förhindrar, att urladdningen går direkt från nolledningen upp till kondensatorns Cl negativa sida.

Således leds laddningen från kondensatorn Cl via dioden V2 samt genom reläspolarna Kl och K2 till kondensatorns Cl ne- gativa sida, varvid reläerna Kl och K2 drar. När de väl dragit, kan de ta självhållning via någon av sina slutande kontakter (i figuren: Kl), under förutsättning att ingången In A är sluten.

Som tidigare nämnts, måste de i återställningskretsen ingående komponenterna vara aktivt övervakade. Om exempel- vis kortslutning uppstår i dioden Vl, kommer urladdningen vid frisläppt återställningsdon PB1 att ske direkt via PB1, en kort sträcka av nolledningen samt därefter genom den kortslutna dioden V1 direkt tillbaka till kondensatorns Cl negativa sida, varvid ingen ström går genom reläspolen Kl resp K2 och slutande av reläkontakterna således undviks. Om istället dioden V1 drabbas av ett elektriskt avbrott, kom- mer kondensatorn Cl inte att kunna laddas upp, när åter- W ß 20 25 30 35 961206 P:\33l3002.|)0C lÄ/IJ 7 509 479 ställningsdonet PB1 aktiveras, eftersom strömmen fràn kon- densatorns Cl negativa sida ej kan löpa genom dioden V1 och inte heller "bakvägen” genom reläspolarna Kl och K2 pga den backriktade dioden V2.

Om det istället antas, att dioden V2 drabbas av kort- slutning, inser man vid studium av kopplingsschemat enligt FIG 1-3, att inte heller detta fall kan leda till ofrivil- lig áterstâllning av säkerhetsreläet. En kortsluten diod V2 kommer nämligen att förhindra, att reläerna Kl och K2 tar sjâlvhàllning via den slutna ingången In A, eftersom ström- men leds förbi reläerna Kl, K2 via den kortslutna dioden V2. Även om V2 skulle drabbas av avbrott, förhindrar kopp- lingen enligt FIG 1-3 att ofrivillig àterstâllning sker, eftersom urladdningsvägen därigenom också bryts.

Slutligen är det uppenbart, att àterställning ej kan äga rum ofrivilligt, ifall själva kondensatorn Cl drabbas av fel, eftersom áterställningskretsen uppladdande och ur- laddande funktion då omöjliggörs.

Enligt uppfinningen åstadkoms således en komponent- och kostnadsminimal (speciellt: reläminimal), övervakad áterställningsfunktion i ett säkerhetsrelä, där man genom att inrätta en styrd urladdningsväg till stopprelâerna via nolledningen har eliminerat risken för felfunktion (ofri- villig àterställning) vid eventuella kortslutnings- eller avbrottsfel i någon utnyttjad komponent. Det ovan beskrivna grundutförandet kan varieras och kompletteras på många oli- ka sätt inom ramen för uppfinningen. Speciellt fördelaktiga varianter skall nu beskrivas med hänvisning till resterande figurer.

I FIG 4 visas en àterstâllningskrets för ett säker- hetsrelâ med två ingångar, In A och In B. Samma hänvis- ningsbeteckningar som i tidigare figurer utnyttjas för samma eller motsvarande komponenter. En skillnad är dock, att áterställningskretsen här är helt halvledarbaserad, vilket har stora tillverkningsmässiga fördelar. Precis som W ß 20 25 30 35 961.206 P: \33I3002 .DOC BÄ/IJ 509 479 tidigare startar återställningsförloppet med att återställ- ningsdonet PB1 aktiveras. Under förutsättning att reläerna Kl och K2 har fallit, den positiva spänningsmatningen via PB1, Kl, K2 och en diod leds därför en uppladdningström från V4 ner till den positiva sidan av kondensatorn Cl. Den ne- gativa sidan av Cl är via dioden V1 förbunden med den andra I likhet med ovan uppstår därigenom en sluten strömvâg, varför kondensa- spânningsmatningsledningen (nolledningen). torn Cl laddas upp.

Enligt FIG 4 är en bipolär PNP-transistor V5 anordnad med uppgift att fungera som ventil för styrning av uppladd- nings- respektive urladdningsvägarna. Basingángen på PNP- transistorn V5 är förbunden med ett motstånd R2, som i sin tur år förbundet med dels ett motstånd Rl och dels en för- greningspunkt mellan reläkontakterna Kl, K2 och anoden på dioden V4. Emitteranslutningen på V5 är förbunden med en gemensam punkt mellan katoden på diod V4 och kondensatorns Cl positiva sida, medan kollektoranslutningen är direkt förbunden med nolledningen. I uppladdningstillståndet är PNP-transistorn V5 strypt, varför ingen ström leds genom densamma.

När så aktiveringen av återstâllningsdonet PB1 upp- hör, växlar PNP-transistorn V5 till sitt ledande tillstånd, med följden att den i kondensatorn Cl lagrade elektriska energin kan börja flyta som en elektrisk ström från Clzs positiva sida, genom transistorn V5 och ner till nollednin- gen. Två framspända dioder V2 resp V3 leder upp strömmen från nolledningen till respektive reläspole Kl, K2.

Strömmen flyter genom reläspolarna och därefter tillbaka till den negativa sidan av Cl. Relâerna Kl, K2 drar, och de kan därefter ta självhållning via sina slutande kontakter, om ingångarna In A resp In B är slutna.

En fördel med denna utföringsform är som sagt, att den möjliggör en reläfri realisering av återstâllnings- kretsen (givetvis med undantag av stopprelâerna Kl, K2).

N U 20 25 30 35 961206 F: \3JG30D2 .DOG BÅ/IÄI 509 479 9 Den halvledarbaserade återställningskretsen kan med fördel realiseras som en hybridkrets.

En annan fördel är att flera kanaler/ingångar (här: två) kan betjânas med en enda kondensatorkoppling, dvs den vänstra delen av kopplingsschemat är den samma oberoende av om säkerhetsreläet är en- eller flerkanaligt.

Genom ett resonemang i analogi med det för FIG 1-3 kan fackmannen inom det tekniska området förvissa sig om att samtliga komponenter i återställningskretsen är över- vakade mot avbrott resp kortslutning och att risken för ofrivillig återställning är eliminerad.

Eftersom stoppreläerna Kl och K2 kräver relativt starka strömmar - och således höga spänningar - för att dra, är det önskvärt att minimera spänningsfallen i åter- kopplingskretsen enligt tidigare figurer. Exempelvis kan man utnyttja dioder med låga spänningsfall, såsom Schottky- dioder (spänningsfall z 0,1 V). Detta räcker ibland inte i praktiken, exempelvis beroende på långa ledningar. En al- ternativ utföringsform av uppfinningen löser problemet med otillräckliga spänningar genom en spânningsdubbleringsfunk- tion, som skall beskrivas närmare nedan med hänvisning till FIG 5 och 6.

I FIG 5 visas en utföringsform, som är speciellt in- riktad pá att lösa det ovan beskrivna problemet med under- spänningar och långa ledningar. Arrangemanget i FIG 5 är enkanaligt, men resonemanget äger i allt väsentligt till- lämpning även för flera kanaler, exempelvis två. Vidare be- skriver FIG 5 en reläbaserad återställningskrets med ett växlande relä K3. Stoppreläerna Kl och K2, återställnings- donet PB1, ingången In A samt dioderna V1 och V2 överens- stämmer med motsvarande komponenter i tidigare figurer, varför de inte beskrivs närmare här. Enligt figuren âr re- läspolen K3 kopplad i serie med PB1 mellan de båda mat- ningsledningarna, och när PB1 aktiveras, bildas en sluten strömväg från den positiva matningen, via relâkontakterna N Ü 20 25 30 35 961206 P:\3JB3002 .DOC BÅ/XJ 10 509 479 Kl, K2 och K3 (eftersom reläkontakten K3 intar sitt dragna läge), ner genom en diod V3, över kondensatorn Cl samt vi- dare ner genom dioden V1 till nolledningen. Således laddas kondensatorn Cl på tidigare beskrivet vis. Nytt för denna utföringsform är, att en andra kondensator C2 är anordnad i àterställningskretsen. Den positiva sidan av C2 är förbun- den med anoden på V3, medan den negativa sidan ansluter till nolledningen via den slutande reläkontakten K3. Kon- densatorn C2 laddas således samtidigt som kondensatorn Cl.

VNär återställningsdonet PBl släpps, faller reläet K3, varvid reläkontakten K3 intar sitt andra läge samt varvid laddningen av Cl och C2 upphör. I stället bildas en urladd- ningsväg från Clzs positiva sida via reläkontakten K3 till den negativa ingången på C2, därifrån vidare från dess po- sitiva sida via reläkontakten K3 i läge enligt figuren ner till nolledningen. Via denna fortsätter strömmen på vanligt vis genom dioden V2 till reläspolarna Kl, K2, som kan dra.

Således urladdas de båda kondensatorerna Cl, varandra, vilket - om de har lika kapacitans - innebär en C2 i serie med fördubbling av den vid återställningen av sâkerhetsreläet tillgängliga drivspänningen. Eftersom reläer har en inbyggd hysteres - de kräver kanske 16 V för att dra, men sedan bara t ex 5 V för sjâlvhállning - innebär den fördubblade spänningen i återställningsögonblicket en avsevärt förbätt- rad möjlighet att övervinna eventuella underspänningsprob- lem.

I FIG 6 visas en halvbaserad utföringsform med mot- svarande spânningsdubbleringsfunktion som den i FIG 5 vi- sade. Den högra delen av kopplingsschemat, dvs reläerna Kl och K2, dioderna V1, helt analog med motsvarande i FIG 5. Nytt för FIG 6 är ett halvledarbaserat kopplingsnät, Två PNP-transistorer V6, V8 spelar tillsammans med en NPN-tran- V2 och V3 samt kondensatorn Cl, är som ersätter reläet K3. sistor V7 en aktiv roll vid det återställningsförløpp, som kortfattat skall beskrivas nedan. 10 15 20 25 30 35 $6120í PÅSBIIOOZJJOC IÅ/IJ 509 479 ll Under uppladdningen laddas kondensatorn Cl i likhet med ovan via dioderna V3 och V1. Transistorerna V6 och V8 år strypta i detta läge, medan transistorn V7 leder, varvid en med nämnda uppladdningsväg parallell strömväg uppstår genom den andra kondensatorn C2 via dioden V5 och transis- torn V7.

När aktiveringen av áterställningsdonet PBl upphör, stryps transistorn V7, samtidigt som transistorerna V6 och V8 börjar leda. En urladdningsväg uppstår med start vid kondensatorns Cl positiva sida, genom transistorn V6 och vidare till kondensatorns C2 negativa sida. Från dennas positiva sida löper urladdningsströmmen genom transistorn V8, ner till nolledningen och upp via dioden V2 till relä- spolarna Kl, K2. På tidigare beskrivet vis genomlöps så- ledes reläspolarna Kl, K2, med följd att de drar och där- efter tar självhàllning. Genom att transistorerna V6 och V8 leder samtidigt, seriekopplas kondensatorerna Cl och C2 vid urladdningen, vilket medför en spänningsdubblering och så- ledes en starkt förbättrad möjlighet till lyckad återställ- ning av säkerhetsreläet, eventuella underspänningsproblem till trots.

Slutligen skall en utföringsform med möjlighet till automatisk återställning av säkerhetsreläet nu beskrivas med hänvisning till FIG 7. Kopplingen enligt FIG 7 är baserad på den i FIG 4 visade halvledarversionen för två- kanaligt sâkerhetsrelä. Samtliga ingående komponenter och funktioner âr de samma som i FIG 4, med undantag av vad som här följer.

En andra PNP-transistor V6 är med sin emitter förbun- den med seriekopplingen PBI-Kl-K2, medan dess kollektor an- sluter till anoden på diod V4 samt till ingången på en hys- tereskrets H1, som här symboliskt representeras av en hys- teresmârkt inverterare. Utgången på hystereskretsen H1 är förbunden med basingången på en tredje PNP-transistor V7, vars emitter är ansluten till en autostartingång. Kollek- 10 U 20 25 30 35 961206 P:\J383002.DOC BA/IJ ' 12 509 479 torn på V7 är förbunden med den andra PNP-transistorns V6 basingång samt med nolledningen via ett motstånd R3.

Utföringsformen enligt FIG 7 är anordnad att verk- ställa återställning av säkerhetsreläet, då återställ- ningsingången PB1 är sluten, under förutsättning att auto- startingången är ansluten till matningsspânningen, antingen genom direkt anslutning till den positiva matningsledningen eller genom indirekt förbindelse via en bygel mellan auto- startingången och PB1. När kondensatorn C1 laddas upp på tidigare beskrivet vis, avkänner hystereskretsen H1 konden- satorns Cl laddningsnivå. Så snart laddningen överskrider ett första gränsvärde, går utgången på hystereskretsen H1 låg, med följd att transistorn V7 öppnar och transistorn V6 stryps. Härvid övergår återställningskretsen till sitt ur- laddningstillstånd, varvid kondensatorn Cl urladdas via transistorn V5, nolledningen, dioderna V2 och V3 samt relä- spolarna Kl och K2, som då drar. När kondensatorns Cl ladd- ningsnivå sjunkit under ett andra gränsvärde, slår hyste- reskretsen H1 åter om, med följd att återställningskretsen intar sitt passiva beredskapsläge i väntan på ett kommande àterstållningsbehov som följd av brutna ingångar In A, In B, fallna relâkontakter Kl, K2 osv.

Hystereskretsen H1, som här schematiskt representeras av en inverterare med hysteresegenskaper, kan realiseras på lämpligt vis i beroende av aktuell tillämpning. Att reali- sera en hystereskrets med den ovan angivna funktionen får anses ligga inom fackmannens kompetensområde. Det viktiga är att tillse, att kretsen verkligen får tillräckliga hys- teresegenskaper för undvikande av självsvängning.

I stället för den ovan beskrivna hysteresfunktionen kan H1 vara anordnad att arbeta enligt en tidmätningsfunk- tion. Först håller H1 återställningskretsen i sitt uppladd- ningstillstånd enligt ovan. När kondensatorn C1 uppnått en viss laddning, triggas H1, varvid återställningskretsen hålls i sitt urladdningstillstånd under en förutbestämd N U 20 25 30 35 961206 PÅJJISOOLDOC BÅ/IJ 509. 479 13 tidsperiod, som företrädesvis motsvarar kondensatorns C1 urladdningstid. Därefter övergår återställningskretsen till sitt normaltillstånd.

Alternativt kan kretsen H1 först hålla återställ- ningskretsen i sitt uppladdningstillstånd under en första förutbestämd tidsperiod, företrädesvis motsvarande tiden det tar att ladda upp Cl till en viss nivå. Därefter växlar kretsen H1 till ett andra tillstånd, där kondensatorn Cl urladdas under en andra förutbestämd tidsperiod.

'Den i samtliga utföringsformer utnyttjade dioden V2 (och i förefintliga fall dess parallella diod V3) kan alternativt realiseras av en tyristor. Användandet av en tyristor har den fördelen, att man till dess styringång kan ansluta en yttre brytare, t ex en optoomkopplare, och därigenom åillföra en extra dimension av säkerhet. Om denna yttre brytare inte avger förväntad styrsignal till tyris- torn (beroende på att den yttre brytaren detekterat ett onormalt tillstånd, såsom öppnad skyddsgrind etc), kommer nämligen inte heller tyristorn att fungera normalt, var- igenom ofrivillig àterställning förhindras i analogi med resonemanget för utföringsformen enligt FIG 1-3. Tyristorn och den separata optoomkopplaren kan vidare ersättas av en optotyristor.

Uppfinningen, som ovan beskrivits i form av ett antal föredragna och alternativa utföringsformer, kan utövas på många olika sätt inom ramen för uppfinningens skyddsområde, så som detta definieras av bifogade patentkrav. Speciellt skall noteras, att det som ovan benämnts nolledning är ek- vivalent med en ledning för negativ spânningsmatning. Dess- utom noteras, att samtliga kopplingsscheman kan ”spegel- vândas", så att uppladdning sker från negativ spânningsmat- ning, medan urladdningsvägarna löper genom den positiva matningsledningen. I sådana fall får i figurerna visade PNP-transistorer ersättas med NPN-transistorer, och vice VerSa . 10 15 ssnos »Asaasoomnoc aA/w , 1.4 509 479 Vidare får det anses ligga inom fackmannens kompe- tensområde att ersätta i utföringsformerna förefintliga standardkomponenter med andra sådana. Således kan de bipolära transistorerna ersättas med t ex fålteffekt- transistorer, medan dioderna kan ersättas av diodkopplade transistorer, osv.

Slutligen skall det noteras, att de i utförings- formerna ovan beskrivna stoppreläerna Kl, K2 alternativt kan realiseras som ett enda relä med blott en relâspole men med två oberoende kontakthalvor, där vardera kontakthalvan innefattar minst en slutande och en brytande reläkontakt, vilka är tvångsförda. Ett sådant relä kan, åtminstone i enklare tillämpningar, således ersätta funktionen hos de i figurerna återgivna dubbla stoppreläerna Kl, K2 med bi- behållen säkerhet.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 961206 P:\33I3002.DOC Bl/IJ 509 479 15 PATENTKRÅV

1. Säkerhetsrelä för funktionsövervakning och drift- säkring av en maskin eller en industriell process samt där- till hörande skydds- och manöveranordningar, innefattande: åtminstone en kortslutnings- och avbrottsövervakad ingång (In A, In B) för anslutning till nämnda skydds- och man- överanordningar; åtminstone en utgång (UT) för anslutning till nämnda maskin eller process; ett eller flera stopp- relâer (Kl, K2) för upprätthållande respektive brytande av förbindelsen med nämnda maskin eller process i beroende av aktuellt tillstånd hos nämnda skydds- och manöveranord- ningar; samt en återstâllningskrets med åtminstone en kon- densator (Cl) och en återställningsingång (PBl), där kon- densatorn är anordnad att i ett första läge mottaga och lagra elektrisk energi samt i ett andra läge avge densamma för återställning av säkerhetsreläet till normalt drift- tillstånd, k ä n n e t e c k n a t av ett med kondensatorn (Cl) förbundet första organ (V1), vilket är anordnat att i nämnda första läge etablera en sluten strömväg mellan en första och en andra matnings- ledning för uppladdning av kondensatorn samt i nämnda andra läge isolera kondensatorn (Cl) från den andra matningsled- ningen, och ett parallellt med kondensatorn (C1) anslutet andra organ (PBl; V5; K3; V6), vilket är anordnat att i nämnda andra läge leda ström från kondensatorn via den andra mat- ningsledningen till reläspolarna i stoppreläerna (Kl, K2) för verkställande av säkerhetsreläets återställning.

2. Säkerhetsrelä enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a t av ett mellan nämnda andra matningsledning och stoppreläernas (Kl, K2) reläspolar anslutet tredje organ (V2), som är anordnat förhindra elektrisk ström från att flyta från reläspolarna till den andra matningsledningen. 10 U 20 25 30 35 961205 PÅJBBJOOLDOC BA/IJ 16 509 479

3. Säkerhetsrelä enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a t av att stoppreläernas (Kl, K2) reläspolar är förbundna med en gemensam punkt mellan kondensatorn (Cl) och det första organet (V1).

4. Säkerhetsrelä enligt något ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda första organ (V1) är en diod (V1).

5. Säkerhetsrelä enligt något ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda andra organ (PBl; V5; K3, V6) är en transistor (V5; V6).

6. Säkerhetsrelä enligt något av krav 2-5, k ä n n e t e c k n a t (V2) är en diod (V2). av att det tredje organet

7. Säkerhetsrelä enligt något av krav 2-5, k ä n n e t e c k n a t av att det tredje organet (V2) är en tyristor.

8. Säkerhetsrelä enligt något ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t (C2), vilken är anordnad att laddas tillsammans med den första av en andra kondensator kondensatorn (Cl) i nämnda första läge samt urladdas i serie med densamma i nämnda andra läge för dubblering av den vid återställningen tillgängliga elektriska spänningen.

9. Säkerhetsrelä enligt något ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t (H1), är anordnad att detektera laddningsnivån hos kondensatorn (Cl) och i beroende därav verkställa övergång från nämnda första läge till nämnda andra läge, när laddningsnivån samt verkställa övergång av en hystereskrets vilken överskrider ett första gränsvärde, 10 20 25 30 35 961206 P:\J383002 .DOC Bl/IJ 509 479 17 från nämnda andra läge till ett beredskapslâge, när ladd- ningsniván understiger ett andra gränsvärde.

10. k ä n n e t e c k n a t Säkerhetsrelä enligt något ovanstående krav, av en tidmätningskrets (H1), vil- ken är anordnad att: detektera, när kondensatorns (Cl) laddningsnivå överskrider ett första gränsvärde; i beroende därav verkställa övergång från nämnda första läge till nämnda andra läge; samt en förutbestämd tidsperiod därefter verkställa övergång från nämnda andra läge till ett bered- skapsläge.

11. Säkerhetsrelä enligt något ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t (H1), ken år anordnad att, när insignalen på áterstâllnings- av en tidmätningskrets vil- ingången (PB1) uppfyller ett förutbestämt kriterium, under en första förutbestämd tidsperiod hålla áterstâllnings- kretsen i sitt första läge samt därefter under en andra förutbestämd tidsperiod hålla återställningskretsen i sitt andra läge.

12. Sätt vid_àterställning av ett säkerhetsrelâ, innefattande dubbla stoppreläer (Kl, K2) och åtminstone en kondensator (Cl), där kondensatorn efter ett inträffat feltillstånd och efter mottagande är anordnad att i ett första läge av áterställningssignal mottaga och lagra elekt- avge densamma för åter- normalt drifttillstánd, risk energi samt i ett andra läge ställning av säkerhetsreläet till k ä n n e t e c k n a t av stegen att i det första läget inrätta elektrisk förbindelse mellan en första sida av kondensatorn (Cl) och en första matningsledning respektive mellan en andra sida av konden- satorn och en andra matningsledning för uppladdning av kon- densatorn samt i det andra läget inrätta elektrisk förbindelse sszzos xmaaszooznoc aA/m . l 8 509 479 mellan den första sidan av kondensatorn och den andra matningsledningen men isolera den andra sidan av konden- satorn från den andra matningsledningen för avgivande av den i kondensatorn lagrade elektriska energin via den andra matningsledningen till relâspolarna i stopprelåerna (Klu, K2) .