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(11) |
EP 2 560 180 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.04.2016 Patentblatt 2016/15 |
(22) |
Anmeldetag: 17.08.2012 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Sicherheitsschalteinrichtung
Safety switching device
Dispositif de commutation de sécurité
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
18.08.2011 DE 102011052810
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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20.02.2013 Patentblatt 2013/08 |
(73) |
Patentinhaber: PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG |
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32825 Blomberg (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Eilers, Markus
31812 Bad Pyrmont (DE)
- Peter, Henry
37574 Einbeck (DE)
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(74) |
Vertreter: Michalski Hüttermann & Partner
Patentanwälte mbB |
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Speditionstraße 21 40221 Düsseldorf 40221 Düsseldorf (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-01/75532 DE-A1- 3 820 688
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WO-A1-2007/014725 DE-A1-102004 010 852
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
[0001] Sicherheitsschalteinrichtung mit einem Reset-Eingang zum Starten der Sicherheitsschalteinrichtung
nach einem Auslösen ihrer Sicherheitsfunktion, wobei eine Auswerteschaltung mit dem
Reset-Eingang verbunden ist, um das Anlegen eines Startsignals zu erfassen, und die
Sicherheitsschalteinrichtung verschiedene Startmodi bereitstellt und ausgeführt ist,
einen Startmodus in Übereinstimmung mit dem erfassten Startsignal auszuwählen.
[0002] Sicherheitsschalteinrichtungen wie beispielsweise Sicherheitsrelais oder ähnlichen
sind im Stand der Technik als solche bekannt und werden verwendet, um Schaltvorgänge
in sicherheitsrelevanten Bereichen durchzuführen. Im Fehlerfall erfolgt das Auslösen
ihrer Sicherheitsfunktion, wodurch die Sicherheitsschalteinrichtung eine vorgegebene
Operation durchführt. Es wird ein sicherer Zustand erreicht, beispielsweise indem
eine Last vom Netz getrennt wird. Dieser Zustand kann jedoch nach dem Beseitigen des
Fehlers zu einem ungewünschten Verhalten führen. Daher ist bei derartigen Sicherheitsschalteinrichtungen
bekannt, diese mit einem Reset-Eingang auszuführen, um sie nach dem Auslösen ihrer
Sicherheitsfunktion in einen wohl definierten Anfangszustand zurücksetzen zu können.
Die Implementierung der Resetfunktion in der Sicherheitsschalteinrichtung wird dadurch
realisiert, dass an einem Reset-Eingang ein anliegendes analoges Startsignal, beispielsweise
ein anliegender Spannungspegel oder eine Spannungsflanke, mit einer analogen Auswerteschaltung
erfasst wird.
[0003] In der Praxis hat sich dabei herausgestellt, dass verschiedene Arten der Durchführung
eines Resets und eines damit verbundenen Startmodus der Sicherheitsschalteinrichtung
vorteilhaft sein können. Dies wird üblicherweise dadurch realisiert, dass unterschiedlich
ausgeführte Sicherheitsschalteinrichtungen mit dem jeweils erwünschten Startmodus
bereitgestellt und nach den jeweiligen Anforderungen ausgewählt und eingesetzt werden.
[0004] Darüber hinaus ist aus der noch nicht veröffentlichten
DE 10 2010 060 415 A eine Sicherheitsschalteinrichtung mit einem Reset-Eingang bekannt, die zwei verschiedene
Startmodi gleichzeitig implementiert. Dazu ist die Auswerteschaltung derart ausgeführt,
dass sie sowohl das Anlegen einer Masse an den Reset-Eingang wie auch das Entfernen
einer an dem Reset-Eingang anliegenden Startspannung erkennen kann. In Übereinstimmung
mit der Art des erfassten Startsignals wird der Startmodus entsprechend ausgewählt.
Obwohl dies bereits eine deutliche Verbesserung gegenüber dem zuvor genannten Stand
der Technik darstellt, hat sich in der Praxis gezeigt, dass ein Bedarf für das Bereitstellen
weiterer Startmodi in einer Sicherheitsschalteinrichtung besteht, da es umständlich,
platzaufwendig und kostenintensiv ist, Sicherheitsschalteinrichtungen mit unterschiedlichen
Startmodi vorzuhalten. Auch besteht die Gefahr der Verwechslung von Sicherheitsschalteinrichtungen
mit unterschiedlichen Startmodi. Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Erfassung
der Startsignale mit einer hohen Zuverlässigkeit durchzuführen.
[0005] Weiter ist aus der
WO 01/75532 A1 ein Sicherheitsschaltgerät zum Ein- und sicheren Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers
abhängig von einem Schaltereignis eines Sicherheitsgebers bekannt. Das Sicherheitsschaltgerät
umfasst ein Schaltelement und eine Betriebsmodus-Einstelleinrichtung zur Auswahl eines
Betriebsmodus abhängig von einem definierten Eingangssignal. Das Sicherheitsschaltgerät
umfasst weiterhin einen Eingang, der mit der Betriebsmodus-Einstelleinrichtung verbunden
ist, so dass ihr das Eingangssignal zuführbar ist. Die Betriebsmodus-Einstelleinrichtung
ist so ausgebildet, dass sie das Eingangssignal als eines von zumindest drei unterschiedlichen
definierten Eingangssignalen erkennt und in Abhängigkeit davon einen von zumindest
drei definierten Betriebsmodi auswählt.
[0006] Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die
Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschalteinrichtung anzugeben, die universell unterschiedliche
Startmodi auswählen kann, wobei die Auswahl der Startmodi schnell, einfach und mit
einer hohen Zuverlässigkeit durchgeführt wird.
[0007] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0008] Erfindungsgemäß ist somit eine Sicherheitsschalteinrichtung mit einem Reset-Eingang
zum Starten der Sicherheitsschalteinrichtung nach einem Auslösen ihrer Sicherheitsfunktion
angegeben , wobei eine Auswerteschaltung mit dem Reset-Eingang verbunden ist, um das
Anlegen eines Startsignals zu erfassen, und die Sicherheitsschalteinrichtung verschiedene
Startmodi bereitstellt und ausgeführt ist, einen Startmodus in Übereinstimmung mit
dem erfassten Startsignal auszuwählen, wobei die Auswerteschaltung eine Abtasteinrichtung
umfasst, um das an dem Reset-Eingang anliegende Signal abzutasten und aus einer Folge
von Abtastwerten zu erfassen.
[0009] Grundgedanke der Erfindung ist somit, die Erfassung des analogen Startsignals mittels
einer digitalen Abtastung durchzuführen, wobei dann das jeweilige Startsignal aus
einer Folge von Abtastwerten erfasst wird. Die Länge der Folge kann abhängig von den
Arten der definierten Startsignale gewählt werden und prinzipiell beliebig sein. Vorteilhaft
ist es jedoch, aus einer möglichst kurzen Folge von Abtastwerten das jeweilige Startsignal
zu erfassen, um einen schnellen Neustart zu ermöglichen. Die Abtastung kann mit beliebigen
Parametern erfolgen, um sowohl einfache Signale wie auch komplexe Signale, beispielsweise
wohl definiert Pegelverläufe, als Startsignal verwenden zu können. Die Anzahl der
unterschiedlichen Startmodi kann durch die Auswahl der Parameter für die Abtastung
des an dem Reset-Eingang anliegenden Signals praktisch beliebig hoch gesetzt werden.
Mit einer Verlängerung der Zeitdauer der Abtastung und einer damit einhergehenden
erhöhten Anzahl von Abtastwerten kann das Startsignal mit einer hohen Zuverlässigkeit
erfasst werden, da kurzzeitige temporäre Abweichungen von dem Startsignal unberücksichtigt
bleiben.
[0010] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteschaltung ausgeführt,
einen Spannungspegel als Startsignal zu erfassen. In einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Auswerteschaltung ausgeführt, eine Spannungsflanke als Startsignal
zu erfassen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die Auswerteschaltung
ausgeführt, ein getaktetes Signal als Startsignal zu erfassen. Aufgrund der Flexibilität
bei der Erfassung des Startsignals ist es möglich, verschiedene der oben genannten
Startsignale in einer Auswerteschaltung zu erfassen. Die genannten Arten von Startsignalen
sind einfach zu erzeugen und ermöglichen eine zuverlässige Erfassung durch die Auswerteschaltung.
Eine Kombination der verschiedenen Signale ist ebenfalls möglich.
[0011] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Reset-Eingang mit einem Spannungspegel
vorgespannt. Die Vorspannung bildet einen Ruhepegel, sodass Abweichungen davon als
Indikation eines Startsignals erkannt werden können. Insbesondere das Anlegen eines
Massesignals kann leicht erfasst werden. Um die Sicherheitsschalteinrichtungen und
deren Beschaltung einfach zu halten werden bevorzugt leicht verfügbare Spannungspegel
zur Signalisierung verwendet. Dies betrifft neben der Masse eine bereitstehende Betriebsspannung.
Bei einer Vorspannung mit einem dazwischenliegenden Spannungspegel kann durch das
Vorspannen des Reset-Eingangs sowohl ein anliegendes Signal mit einem Massepegel wie
auch mit einem Betriebsspannungspegel als Startsignal erfasst werden.
[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Auswerteschaltung
einen Spannungsteiler auf, über den der Abtasteinrichtung ein Teil des an dem Reset-Eingangs
anliegenden Signals zum Abtasten zugeführt wird. Dies ermöglicht es, Startsignale
mit im Wesentlichen beliebigen Spannungspegeln zu verwenden, da über den Spannungsteiler
an der Abtasteinrichtung nur für diese geeignete Spannungspegel anliegen.
[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswerteschaltung Mittel auf, um
einen Abtast-Eingang der Abtasteinrichtung im Fehlerfall zu schützen. Derartige Mittel
können beispielsweise Entkopplungsmittel sein, die den Reset-Eingang bei einem Kurzschluss
von der Abtasteinrichtung entkoppelt. Derartige Kopplungsmittel können beispielsweise
einen Kopplungswiderstand umfassen, der einen Strom zur Abtasteinrichtung begrenzt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Entkopplungsdiode mit dem Eingang der Abtasteinrichtung
verschaltet sein, um einen Spannungspegel an deren analogen Eingang zu begrenzen.
[0014] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Sicherheitsschalteinrichtung eine
Überprüfungseinrichtung umfassen, die angeordnet und ausgeführt ist, an der Abtasteinrichtung
verschiedene Startsignale bereitzustellen. Die Überprüfungseinrichtung kann die Startsignale
unmittelbar an der Abtasteinrichtung bereitstellen, oder an einer beliebigen Stelle
zwischen dem Reset-Eingang und der Abtasteinrichtung. Prinzipiell ist es auch möglich,
dass die Überprüfungseinrichtung die verschiedenen Startsignale an einem Ausgangskontakt
der Sicherheitsschalteinrichtung bereitstellt, und diese über eine externe Verkabelung
dem Reset-Eingang zugeführt werden. Insbesondere in sicherheitsrelevanten Schalteinrichtungen
ist auch die korrekte Funktion des Neustarts bzw. des Resets sicherzustellen, so dass
eine Überprüfung dieser Funktion die Betriebssicherheit verbessert. Durch die Bereitstellung
verschiedener Startsignale kann die Reaktion der Sicherheitsschalteinrichtung auf
alle derartigen Startsignale überprüft werden. Die Sicherheitsschalteinrichtung kann
eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise in der Form eines Schalters oder Tasters
umfassen, um eine Überprüfung der Auswerteschaltung durchzuführen, oder die Überprüfung
wird über einen Signaleingang der Sicherheitsschalteinrichtung signalisiert und gestartet.
Entsprechend kann auch eine Ausgabe des Überprüfungsergebnisses über den Signaleingang
oder andere geeignete Ausgabemittel, beispielsweise eine optische Anzeige, erfolgen.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Überprüfungseinrichtung
angeordnet und ausgeführt, an der Abtasteinrichtung verschiedene Startsignale als
modulierte Signale bereitzustellen. Durch die Modulation können verschiedene Startsignale
einfach erzeugt werden, wobei gleichzeitig eine universelle Erzeugung von Startsignalen
erfolgen kann. Beispielsweise kann die Überprüfungseinrichtung einen Ausgang haben,
der mit einem Eingang der Abtasteinrichtung verbunden ist, um diesen Eingang entweder
auf Masse oder einen vordefinierten Spannungspegel, beispielsweise Betriebsspannung,
zu legen. Durch zeitliche Abfolge aus Spannungspegeln und Masse können beliebige Startsignale
bereitgestellt werden. Wenn der Eingang der Abtasteinrichtung mit dem vordefinierten
Spannungspegel vorgespannt ist, kann es ausreichen, den Eingang der Abtasteinrichtung
über die Überprüfungseinrichtung auf Masse zu legen, um die Startsignale zu modulieren.
[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Signalerzeugungseinheit
vorgesehen und mit einem Ausgangskontakt der Sicherheitsschalteinrichtung verbunden,
um an dem Reset-Eingang ein Startsignal bereitzustellen. Das von der Signalerzeugungseinheit
bereitgestellte Signal wird über eine angeschlossene Schaltung an die Sicherheitsschalteinrichtung,
genauer an ihren Reset-Eingang, zurückgeleitet, um als Startsignal erfasst zu werden.
Durch die Vorgabe der Signale durch die Signalerzeugungseinheit wird sichergestellt,
dass nur geeignete Signale als Startsignale an dem Reset-Eingang angelegt werden.
Fehler, die sich durch eine externe Erzeugung der Startsignale ergeben, werden vermieden.
Die Signalerzeugungseinheit kann beispielsweise einen Spannungspegel oder ein Taktsignal
erzeugen, die zur Erzeugung von Startsignalen verwendbar sind.
[0017] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl
Signalerzeugungseinheiten vorgesehen und mit jeweils einem Ausgangskontakt der Sicherheitsschalteinrichtung
verbunden, wobei die Ausgangskontakte der Signalerzeugungseinheiten zusammenschaltbar
sind, um an dem Reset-Eingang ein vorgegebenes Signal bereitzustellen. Beispielsweise
kann eine Signalerzeugungseinheit wenigstens einen konstanten Spannungspegel bereitstellen,
und eine weitere Signalerzeugungseinheit ein getaktetes Signal, das mit dem konstanten
Spannungspegel überlagert wird.
[0018] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicherheitsschalteinrichtung ein
Sicherheitsrelais.
[0019] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand
bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
[0020] Es zeigen
- Fig. 1
- ein schematisches Schaltbild einer Sicherheitsschalteinrichtung mit einer Auswerteschaltung,
einer Überprüfungsschaltung, einer Energieversorgungseinheit und zwei Signalerzeugungseinheiten,
- Fig. 2
- eine externe Beschaltung der Sicherheitsschalteinrichtung aus Figur 1 zum Anlegen
eines Startsignals mit einem Betriebsspannungspegel an den Reset-Eingang der Sicherheitsschalteinrichtung,
- Fig. 3
- eine externe Beschaltung der Sicherheitsschalteinrichtung aus Figur 1 zum Anlegen
eines Startsignals mit einem Massepegel an den Reset-Eingang der Sicherheitsschalteinrichtung,
- Fig. 4
- eine externe Beschaltung der Sicherheitsschalteinrichtung aus Figur 1 zum Anlegen
eines Startsignals von der ersten Signalerzeugungseinheit an den Reset-Eingang der
Sicherheitsschalteinrichtung, und
- Fig. 5
- eine externe Beschaltung der Sicherheitsschalteinrichtung aus Figur 1 zum Anlegen
eines Startsignals von der zweiten Signalerzeugungseinheit an den Reset-Eingang der
Sicherheitsschalteinrichtung.
[0021] Figur 1 zeigt eine Sicherheitsschalteinrichtung 1, in der verschiedene Baugruppen
die Erfindung betreffend schematisch dargestellt sind. Die Sicherheitsschalteinrichtung
1 ist zur Durchführung mehrerer, unterschiedlicher Startmodi ausgeführt, mit denen
die Sicherheitsschalteinrichtung 1 nach einem Auslösen ihrer Sicherheitsfunktion gestartet
werden kann.
[0022] Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 umfasst eine Auswerteschaltung 2, die mit einem
analogen Reset-Eingang IN der Sicherheitsschalteinrichtung 1 verbunden ist. Die Auswerteschaltung
2 umfasst eine Eingangsschaltung 3 und eine Abtasteinrichtung 4, die in Fig. 1 als
Logik bezeichnet ist. Die Eingangsschaltung 3 umfasst eine nicht gezeigte Vorspannungsquelle,
die den Reset-Eingang IN über einen Widerstand R1 und eine Diode D1 mit einer Vorspannung
V1 vorspannt. Der Spannungspegel der Vorspannung V1 liegt zwischen Masse und einer
Betriebsspannung, hier auch als Vcc bezeichnet, und beträgt in diesem Ausführungsbeispiel
die Hälfte der Betriebsspannung Vcc.
[0023] Weiterhin umfasst die Eingangsschaltung 3 einen Spannungsteiler 5 mit zwei Widerständen
R2, R3, zwischen denen ein Potential V2 abgegriffen wird. Das Potential V2 entspricht
somit dem jeweils an dem Reset-Eingang IN anliegenden Potential, ist jedoch für einen
Abtasteingang AI der Abtasteinrichtung 4 als Eingangspegel geeignet.
[0024] Zusätzlich weist die Eingangsschaltung 3 als Schutz für die Abtasteinrichtung 4 einen
Widerstand R4 und eine Diode D2 auf, über welche das Potential V2 des Spannungsteilers
5 mit dem Abtasteingang AI der Abtasteinrichtung 4 verbunden ist. Der Widerstand R4
ist als Entkoppelwiderstand in der Verbindung des Potentials V2 mit dem Abtasteingang
AI ausgeführt, während die Diode D2 über Masse mit dieser Verbindung gekoppelt ist,
um einen Pegel an dem Abtasteingang AI der Abtasteinrichtung 4 zu begrenzen. Der Widerstand
R4 fängt somit den Fehlerfall eines Kurzschlusses des Widerstands R2 des Spannungsteilers
5 auf, während die Diode D2 bei einem Fehler des Widerstands R1 eine Begrenzung der
Eingangsspannung an dem Abtasteingang AI der Abtasteinrichtung 4 bewirkt.
[0025] Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 umfasst weiterhin eine Überprüfungseinrichtung
6, in Fig. 1 auch als Test bezeichnet, die über einen Widerstand R5 mit dem Abtasteingang
AI der Abtasteinrichtung 4 verbunden ist. Sowohl die Abtasteinrichtung 4 wie auch
die Überprüfungseinrichtung 6 sind jeweils mit der Betriebsspannung Vcc und der Masse
der Sicherheitsschalteinrichtung 1 verbunden.
[0026] Die Abtasteinrichtung 4 ist ausgeführt, um über die Eingangsschaltung 3 ein an dem
Reset-Eingang IN anliegendes analoges Signal abzutasten und daraus ein Startsignal
zu erfassen. Dazu wird eine Folge von Abtastwerten ausgewertet, und im Fall der Erfassung
eines Startsignals eine Mitteilung an eine hier nicht gezeigte Steuereinrichtung der
Sicherheitsschalteinrichtung 1 gesendet. Die Auswerteschaltung 2 ist dabei ausgeführt,
sowohl Spannungspegel, Spannungsflanken als auch getaktete Signale als Startsignale
zu erfassen. Durch die Vorspannung des Reset-Eingangs IN kann sowohl das Anlegen von
Masse wie auch eines von der Vorspannung V1 unterschiedlichen Spannungspegels durch
die Abtasteinrichtung 4 erfasst werden. Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 wählt einen
Startmodus in Übereinstimmung mit dem erfassten Startsignal aus, um nach dem Auslösen
ihrer Sicherheitsfunktion einen Neustart durchzuführen.
[0027] Die Überprüfungseinrichtung 6 ist ausgeführt, über den Widerstand R5 an dem Abtasteingang
AI der Abtasteinrichtung 4 verschiedene Startsignale als modulierte Signale anzulegen.
Dazu wird ein an dem Abtasteingang AI anliegender Spannungspegel V3 über den Widerstand
R5 durch Anlegen der Betriebsspannung Vcc bzw. Masse angehoben oder gesenkt, um so
verschiedene Startsignale zu erzeugen. Die Abtasteinrichtung 4 ist mit der Überprüfungseinrichtung
6 verbunden, um das erfasste Startsignal zu dieser übertragen zu können, so dass Überprüfungseinrichtung
6 das erzeugte Startsignal mit dem von der Abtasteinrichtung 4 erfassten Startsignal
vergleichen kann, um die Funktion der Abtasteinrichtung 4 zu überprüfen.
[0028] Die Sicherheitsschalteinrichtung 1 umfasst weiterhin eine Energieversorgungseinheit
7, die mit zwei Versorgungseingängen A1, A2 der Sicherheitsschalteinrichtung 1 verbunden
ist. Die Energieversorgungseinheit 7 wird an eine Energiequelle 11 angeschlossen,
um die Sicherheitsschalteinrichtung 1 mit Energie zu versorgen, wie in den Figuren
2 bis 5 zu sehen ist. Die Energieversorgungseinheit 7 liefert die Betriebsspannung
Vcc.
[0029] Weiterhin umfasst die Sicherheitsschalteinrichtung zwei Signalerzeugungseinheiten
8, 9, die als erster und zweiter Takterzeuger ausgeführt sind. Die beiden Signalerzeugungseinheiten
8, 9 sind mit entsprechenden Taktausgängen T0, T1 der Sicherheitsschalteinrichtung
1 verbunden, und stellen darüber verschiedene Taktsignale bereit. Die Takterzeugung
in den Signalerzeugungseinheiten 8, 9 wird über die Abtasteinrichtung 4 gesteuert.
[0030] Unter Bezug auf die Figuren 2 bis 5 werden nunmehr externe Beschaltungen der Sicherheitsschalteinrichtung
mit verschiedenen Verschaltungsmöglichkeiten an dem Reset-Eingang IN der Sicherheitsschalteinrichtung
1 gezeigt. Die externe Beschaltung umfasst jeweils eine Betätigungseinrichtung 10,
über die das entsprechende Startsignal an dem Reset-Eingang IN bei Betätigung angelegt
wird. Die Betätigungseinrichtung 10 kann als elektrischer Schalter oder Taster ausgeführt
sein. Die Energiequelle 11 ist jeweils über die Versorgungseingänge A1, A2 mit der
Sicherheitseinschaltung 1 verbunden und liefert einen Pegel von 24 V.
[0031] Die Figuren 2 und 3 zeigen das Anlegen von Gleichspannungen mit unterschiedlichen
Pegeln an den Reset-Eingang IN. Der jeweilige Pegel wird von der Energiequelle 11
bereitgestellt. In diesem Ausführungsbeispiel soll gemäß Figur 2 der Pegel von 24V
einen manuell überwachten Reset in der Sicherheitsschalteinrichtung 1 auslösen, während
gemäß Figur 3 der Pegel auf Masse liegt und einen automatischen Reset auslöst.
[0032] Gemäß den Figuren 4 und 5 wird ein Taktsignal als Startsignal verwendet, das wie
zuvor beschrieben über die Betätigungseinrichtung 10 an den Reset-Eingang IN angelegt
wird. Das Taktsignal in Figur 4 wird über den Taktausgang T0 abgegriffen, während
gemäß Figur 5 das Taktsignal am Taktausgang T1 abgegriffen wird. In diesem Ausführungsbeispiel
soll das gemäß Figur 4 bereitgestellte Startsignal einen manuell überwachten Reset
mit verzögertem Start und das Startsignal gemäß Figur 5 einen automatischen Reset
mit verzögertem Start bewirken.
[0033] Die Zuordnung der Startsignale zu den verschiedenen Startmodi gemäß den Figuren 2
bis 5 ist rein willkürlich. Andere Zuordnungen sind ebenfalls möglich. Auch die Auswahl
der hier genannten Startmodi ist rein willkürlich. Ebenfalls können über die Auswahl
der Signalquelle für den Reset andere Applikationen ausgewählt werden, beispielsweise
Applikationen mit oder ohne Abfallverzögerung.
Bezugszeichenliste
[0034]
- Sicherheitsschalteinrichtung
- 1
- Auswerteschaltung
- 2
- Eingangsschaltung
- 3
- Abtasteinrichtung
- 4
- Spannungsteiler
- 5
- Überprüfungseinrichtung
- 6
- Energieversorgungseinheit
- 7
- Signalerzeugungseinheit
- 8
- Signalerzeugungseinheit
- 9
- Betätigungseinrichtung
- 10
- Energiequelle
- 11
- Abtast-Eingang
- AI
- Versorgungseingang
- A1
- Versorgungseingang
- A2
- Diode
- D1
- Diode
- D2
- Reset-Eingang
- IN
- Widerstand
- R1
- Widerstand
- R2
- Widerstand
- R3
- Widerstand
- R4
- Widerstand
- R5
- Taktausgang
- T0
- Taktausgang
- T1
- Vorspannung
- V1
- Potential
- V2
- Spannungspegel
- V3
- Betriebsspannung
- Vcc
1. Sicherheitsschalteinrichtung (1) mit einem Reset-Eingang (IN) zum Starten der Sicherheitsschalteinrichtung
(1) nach einem Auslösen ihrer Sicherheitsfunktion, wobei
eine Auswerteschaltung (2) mit dem Reset-Eingang (IN) verbunden ist, um das Anlegen
eines Startsignals zu erfassen, und
die Sicherheitsschalteinrichtung (1) verschiedene Startmodi bereitstellt und ausgeführt
ist, einen Startmodus in Übereinstimmung mit dem erfassten Startsignal auszuwählen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (2) eine Abtasteinrichtung (4) umfasst, um das an dem Reset-Eingang
(IN) anliegende Signal abzutasten und aus einer Folge von Abtastwerten zu erfassen.
2. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (2) ausgeführt ist, einen Spannungspegel als Startsignal zu
erfassen.
3. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (2) ausgeführt ist, eine Spannungsflanke als Startsignal zu
erfassen.
4. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (2) ausgeführt ist, ein getaktetes Signal als Startsignal zu
erfassen.
5. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Reset-Eingang (IN) mit einem Spannungspegel vorgespannt ist.
6. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (2) einen Spannungsteiler (5) aufweist, über den der Abtasteinrichtung
(4) ein Teil des an dem Reset-Eingang (IN) anliegenden Signals zum Abtasten zugeführt
wird.
7. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteschaltung (2) Mittel (D2, R4) aufweist, um einen Abtast-Eingang (AI) der
Abtasteinrichtung (4) im Fehlerfall zu schützen.
8. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitsschalteinrichtung (1) eine Überprüfungseinrichtung (6) umfasst, die
angeordnet und ausgeführt ist, an der Abtasteinrichtung (4) verschiedene Startsignale
bereitzustellen.
9. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Überprüfungseinrichtung (6) angeordnet und ausgeführt ist, an der Abtasteinrichtung
(4) verschiedene Startsignale als modulierte Signale bereitzustellen.
10. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Signalerzeugungseinheit (8, 9) vorgesehen und mit einem Ausgangskontakt
(T0, T1) der Sicherheitsschalteinrichtung (1) verbunden ist, um an dem Reset-Eingang
(IN) ein Startsignal bereitzustellen.
11. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Mehrzahl Signalerzeugungseinheiten (8, 9) vorgesehen und mit jeweils einem Ausgangskontakt
(T0, T1) der Sicherheitsschalteinrichtung (1) verbunden ist, wobei die Ausgangskontakte
(T0, T1) der Signalerzeugungseinheiten (8, 9) zusammenschaltbar sind, um an dem Reset-Eingang
(IN) ein vorgegebenes Signal bereitzustellen.
12. Sicherheitsschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitsschalteinrichtung (1) ein Sicherheitsrelais ist.
1. A safety switching device (1) having a reset input (IN) for starting the safety switching
device (1) after the safety function thereof has been triggered,
an evaluation circuit (2) being connected to the reset input (IN) to detect the application
of a start signal, and
the safety switching device (1) providing different start modes and being designed
to select a start mode in agreement with the detected start signal,
characterized in that
the evaluation circuit (2) comprises a sampling device (4) so as to sample the signal
that is present at the reset input (IN) and detect the same from a sequence of sampled
values.
2. The safety switching device (1) according to claim 1,
characterized in that
the evaluation circuit (2) is designed to detect a voltage level as the start signal.
3. The safety switching device (1) according to either claim 1 or 2, characterized in that
the evaluation circuit (2) is designed to detect a voltage edge as the start signal.
4. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the evaluation circuit (2) is designed to detect a clock signal as the start signal.
5. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the reset input (IN) is biased to a voltage level.
6. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the evaluation circuit (2) comprises a voltage divider (5) via which a portion of
the signal that is present at the reset input (IN) is supplied to the sampling device
(4) for sampling.
7. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the evaluation circuit (2) comprises means (D2, R4) to protect a sampling input (AI)
of the sampling device (4) in the event of a fault.
8. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the safety switching device (1) comprises a checking device (6), which is disposed
and designed to provide different start signals at the sampling device (4).
9. The safety switching device (8) according to claim 8, characterized in that
the checking device (6) is disposed and designed to provide different start signals
at the sampling device as modulated signals.
10. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
at least one signal generating unit (8, 9) is provided and connected to an output
contact (T0, T1) of the safety switching device (1) so as to provide a start signal
at the reset input (IN).
11. The safety switching device (1) according to claim 10, characterized in that
a plurality of signal generating units (8, 9) are provided and each is connected to
an output contact (T0, T1) of the safety switching device (1), wherein the output
contacts (T0, T1) of the signal generating units (8, 9) can be interconnected so as
to provide a predefined signal at the reset input (IN).
12. The safety switching device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that
the safety switching device (1) is a safety relay.
1. Dispositif de commutation de sécurité (1) avec une entrée de remise à zéro (IN) pour
démarrer le dispositif de commutation de sécurité (1) après un déclenchement de sa
fonction de sécurité, où
un circuit d'évaluation (2) est relié avec l'entrée de remise à zéro (IN) afin de
détecter l'application d'un signal de départ, et
le dispositif de commutation de sécurité (1) met à disposition divers modes de démarrage
et est conçu pour choisir un mode de démarrage en adéquation avec le signal de départ
détecté,
caractérisé en ce que
le circuit d'évaluation (2) comprend un dispositif de balayage (4) afin d'effectuer
un sondage du signal avoisinant de l'entrée de remise à zéro (IN) et de le détecter
à partir d'une suite de valeurs de balayage.
2. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'évaluation (2) est conçu pour détecter un niveau de tension servant
de signal de départ.
3. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que
le circuit d'évaluation (2) est conçu pour détecter un front de tension servant de
signal de départ.
4. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le circuit d'évaluation (2) est conçu pour détecter un signal synchronisé servant
de signal de départ.
5. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'entrée de remise à zéro (IN) est précontrainte avec un niveau de tension.
6. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le circuit d'évaluation (2) présente un diviseur de tension (5) par lequel une partie
du signal avoisinant de l'entrée de remise à zéro (IN) est transmise vers le dispositif
de balayage (4) pour être soumise au balayage.
7. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le circuit d'évaluation (2) présente des moyens (D2, R4) pour protéger l'entrée vers
un balayage (A) du dispositif de balayage (4) en cas d'erreur.
8. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif de commutation de sécurité (1) comprend un dispositif de contrôle (6)
qui est agencé et conçu pour mettre à disposition divers signaux de départ au niveau
du dispositif de balayage (4).
9. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que
le dispositif de contrôle (6) est agencé et conçu pour mettre à disposition divers
signaux de départ sous la forme de signaux modulés.
10. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce
qu'au moins une unité de génération de signaux (8, 9) est prévue et est reliée avec un
contact de sortie (T0, T1) du dispositif de commutation de sécurité (1), afin de mettre
un signal de départ à disposition sur l'entrée de remise à zéro (IN).
11. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce
qu'une multiplicité d'unités de génération de signaux (8, 9) est prévue et est respectivement
reliée avec un contact de sortie (T0, T1) du dispositif de commutation de sécurité
(1), où les contacts de sortie (T0, T1) des unités de génération de signaux (8, 9)
peuvent être commutés ensemble afin de mettre un signal prédéfini à disposition au
niveau de l'entrée de remise à zéro (IN).
12. Dispositif de commutation de sécurité (1) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
que le dispositif de commutation de sécurité (1) est un relais de sécurité.
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