[发明专利]用于安全操作技术设备的安全控制装置及其操作方法

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的安全控制装置和一种根据权利要求6的用于操作所述安全控制装置的方法。

在现代工业中，技术设备的自动化水平与日俱增，对安全操作自动化技术设备的要求也不断提高。例如ENISO13849-1，IEC62061等标准中就对安全要求进行了描述。

技术设备基本上由：至少一个致动器，其执行自动工作；至少一个信号发生器，其优选为监测所述致动器的安全传感器；以及，安全控制装置所组成，所述安全控制装置与致动器和信号发生器连接并根据信号发生器所发出的信号和处理程序来控制致动器。

在这种情况下，信号发生器与安全控制装置的至少一个输入端连接，而致动器与安全控制装置的至少一个输出端连接。

信号发生器的信号被传输至安全控制装置的至少一个输入端以进一步处理或评估，从而使得安全控制装置的输入端被作为电流吸收器(Stromsenke)。

所使用的信号发生器的数量也随着自动化的提高而增加，从而使得在安全控制装置的输入端位置的信号发生器上提高的组装密度会因安全控制装置的输入端处的电流而造成不可忽略的功率损耗。

因此本发明的任务在于，改进用于安全操作技术设备的安全控制装置，从而实现在安全控制装置输入端处的功率损耗减少。此外本发明的任务还在于，提供一种用于操作所述安全控制装置的方法，使得安全控制装置能节能地运行。

根据本发明，此任务通过用于安全操作技术设备的安全控制装置得以实现，所述安全控制装置具有：至少一个输入单元，其用于接收技术设备所连接的至少一个信号发生器发出的信号；控制单元，其用于将接收到的信号读取出来并且生成控制命令；以及，至少一个输出单元，其用于将生成的控制命令发送给技术设备所连接的至少一个致动器，其中输入单元在输入侧具有开关元件，该开关元件可由控制单元控制，并且其被构造成使得正好在读取接收到的信号之前可由控制单元操作开关元件，特别是可将开关元件闭合，而且在将所接收的信号读取出来之后可再次由控制单元来操作，特别是可将开关元件断开。

这具有的优点在于，只有当开关元件闭合从而将信号发生器的信号读取出来时才会在安全控制装置的输入端产生功率损耗。将信号发生器的信号读取出来之后，通过断开开关元件来停止所述功率损耗。

根据一个优选的实施例，控制单元可周期性地，特别是以离散的时间间隔来控制开关元件。在这种情况下，因在读取时通过控制单元切换了开关元件故必须结束信号发生器所发出信号的可能瞬态响应。

根据另一个优选的实施例，开关元件是电子或机电的开关。

此外，根据一个优选的实施例，信号发生器为光电传感器、紧急停止开关或类似器件。

根据另一个优选的实施例，控制单元被设计用于根据开关元件的闭合和断开来确定输入单元的状态。这时，控制单元会在开关元件闭合或断开之后将开关元件或输入单元的故障状态识别出来，例如信号电平、状态引脚等不发生变化，特别是不会从高变到低，反之亦然。

此外，根据本发明，上述任务通过用于操作安全控制装置的方法得以实现，所述安全控制装置具有：至少一个输入单元，其用于接收技术设备所连接的至少一个信号发生器所发出的信号；控制单元，其用于将接收到的信号读取出来并且生成控制命令；以及，至少一个输出单元，其用于将生成的控制命令发送给技术设备所连接的至少一个致动器，其中，信号发生器的信号被发送到输入单元并且控制单元对布置在输入单元输入侧的开关元件进行操作，特别是将其闭合，从而将信号读取出来，然后再次操作开关元件，特别是将其断开，从而将输入单元与信号发生器分开。

根据一个优选的实施例，控制单元周期性地，特别是以离散的时间间隔来闭合或断开开关元件。

根据另一个优选的实施例，控制单元将开关元件在闭合和断开时的状态进行比较并从中确定开关元件和/或输入单元安全无误地准备运行。其中，在尽管把开关元件闭合或断开，但信号电平、状态引脚等仍然保持不变时，由控制单元有利地确定将开关元件闭合或断开之后开关元件和/或输入单元的错误。

根据本发明的装置或根据本发明的方法可用类似的方式通过其它特征来进一步改进并同时显示类似的优点。此类其它特征是示例性的，但是并不限于在隶属于独立权利要求的从属权利要求中所述的。

下面还借助实施例并且参考附图对本发明的其它优点和特征进行描述。附图中的图片示出：

图1为技术自动化系统的示意图；

图2为根据本发明的安全控制装置输入端的示意性详细视图；

图3为在信号发生器的信号与在安全控制装置输入端的电流或功率损耗之间的常规关系的示意图；