用于以故障安全的方式斷開電力負載的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于以故障安全的方式斷接電力負載，特別是斷接電動機械的系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有至少一個主動式安全發(fā)生器和至少一個安全開關器具，所述主動式安全 發(fā)生器具有用于產生開啟信號的電信號發(fā)生單元，所述開啟信號代表安全請求，所述安全 開關器具與所述主動式安全發(fā)生器在空間上隔開并且設置在殼體內，所述安全開關器具具 有至少一個信號輸入口，分析單元以及至少一個第一信號路徑和第二信號路徑，所述信號 輸入口用于接收所述開啟信號，所述分析單元依據所述開啟信號產生輸出信號，所述第一 信號路徑和所述第二信號路徑能夠依據所述輸出信號開關。
【背景技術】
[0002] 例如，這種類型的系統(tǒng)從DE102004033359A1中已知。
[0003] 據此，根據本發(fā)明的系統(tǒng)為具有至少一個控制/開關單元以及空間上與所述單元 相隔開的安全發(fā)生器，所述單元和所述安全發(fā)生器共同作用，以便監(jiān)控安全性要求高的過 程。典型地，這類系統(tǒng)被用于，當工業(yè)設備的運作對人員安全形成危險時，使通向所述工業(yè) 設備的通路處于安全狀態(tài)，并且在有必要的情況下斷接機械或者通過其他方式使機械進入 零危險狀態(tài)。例如，應用實例為自動機械，用于包裝，裝卸，還有倉儲的機械，以及用于加工 織物，木料還有陶瓷的機械，以及自動化或半自動化的安裝線和/或自動化的貨倉。
[0004] 所述控制/開關單元可以是簡單的安全開關裝置，組合式可配置安全開關裝置或 者可編程安全控制，例如，由本發(fā)明申請人在PSS?的名稱下所經銷的可編程安全控制。 以上裝置具有共同點，即它們對由安全發(fā)生器產生的開啟信號故障安全地進行分析，并據 此產生斷接信號，所述斷接信號用于故障安全地斷接被監(jiān)控的設備。在最簡單的情況下通 過斷接信號對防護器進行控制，所述防護器中斷被監(jiān)控設備的供給電壓并將設備切換到無 電流狀態(tài)。
[0005] 根據本發(fā)明的主動式安全發(fā)生器優(yōu)越之處在于其獨立于與其相關聯(lián)的控制/開 關單元運行監(jiān)控設施，并且自主式地產生開啟信號，所述開啟信號代表所監(jiān)控的狀態(tài)。典 型的主動式安全發(fā)生器是光電防護設施，例如光柵，光點陣或者光簾，如同由本發(fā)明申請人 在PSENopt?.產品系列下所經銷的。其他的主動式安全發(fā)生器可以是感應式傳感器或者 RFlD傳感器，如同本發(fā)明申請人在PSENmag?及pSENes?的名稱下所經銷的。主動 式安全發(fā)生器因此是總的來說復雜的電子器件，所述電子器件通常具有傳感器，分析機制， 信號發(fā)生設施以及電壓供給。
[0006] 開始提及的系統(tǒng)通常是被構造為具有多通路冗余的，并且所述系統(tǒng)定時地執(zhí)行內 部和/或外部的功能測試，所述功能測試保證所要求的故障安全性能。在許多國家，本發(fā) 明所指的這類安全性要求高的系統(tǒng)需要經過國家認可的檢測部門，比如德國的Ttv或者 Berufsgenossenschaft，的認證并出具遵行安全技術建造原則的證明。安全技術建造原則 首要地描述于ENISO13849-1標準當中并且可用于電力，電子，可編程電子，液壓驅動，氣 動以及力學系統(tǒng)，或者所述建造原則被描述于EN/IEC62061標準當中并且可用于電力，電 子，可編程電子系統(tǒng)。
[0007] 需要理解的是，在具有多個部件的防護設施中，各部件之間特別是無故障的連接 具有重要意義，以保證無故障通信。特別地，針對以上提到的安全標準，通常使用冗余的布 線。這樣一方面提高故障安全性，另一方面卻導致更高的布線耗費，同時對設施的投入使用 造成困難。
[0008] 然而，部件的錯誤布線在任何情況下都不允許導致安全功能的喪失，以至在出現(xiàn) 接口因錯誤布線被錯誤占用的情況時，所述部件標準化地轉換進入安全狀態(tài)。特別地，對于 必須定期重新配置的技術設備而言，改動布線，例如為了靈活地適應生產條件，可能導致技 術設備發(fā)生不應出現(xiàn)的停止運轉，并由此極大地限制設備的可利用性。
[0009] 開始提及的系統(tǒng)的另一個決定性的因素是反應時間，即從所監(jiān)控的設備出現(xiàn)狀態(tài) 改變起直到通過控制/開關單元控制或者關閉設備為止所需要的時間間隔?？刂?開關單 元的故障安全的信號辨識，也就是，所述控制/開關單元在它的信號輸入口對安全發(fā)生器 產生的開啟信號進行無錯誤辨識的速度，具有特殊的意義。反應時間很大程度上取決于安 全發(fā)生器與控制/開關單元的共同作用?！颈尘凹夹g】中已知的，首要的控制/開關單元具有 特殊的信號輸入電路，所述信號輸入電路通過對信號進行過濾及穩(wěn)定進而優(yōu)化故障安全的 輸入信號辨識并縮短反應時間。
[0010] 另一方法由DE19707241C2公開。根據所述方法，對不同的安全發(fā)生器在控制/開 關單元上提供不同的接口可能性，以便針對各個安全發(fā)生器盡可能特殊地調節(jié)所述控制/ 開關單元。這一方法被繼續(xù)發(fā)展，并提及一種控制/開關單元，所述控制/開關單元的信號 輸入口設置成可個性化配置。所有的方法實質上集中在借助附加的部件改良控制/開關單 元上，通過這樣使得所述控制/開關單元更加安全，同時卻也更加復雜和昂貴。

【發(fā)明內容】

[0011] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種開始提及的類型的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)以平價的方式 提高故障安全性，同時實現(xiàn)快速反應。另外，本發(fā)明的目的是提出一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可實 現(xiàn)簡易的投入使用，可靈活調整，同時可保證高度可利用性。
[0012] 根據本發(fā)明的一方面，所述目的通過開始提及類型的系統(tǒng)來實現(xiàn)，其中在安全開 關器具的殼體上設定饋送接口和供給接口，所述饋送接口用于接收外部供給電壓，所述供 給接口用于提供至少一個第一電勢，其中所述主動式安全發(fā)生器具有至少一個用于接收所 述第一電勢的接口，并且所述電信號發(fā)生單元以所述第一電勢為參照產生所述開啟信號， 其中，為了分析所述開啟信號，所述第一電勢還與所述分析單元相連。
[0013] 因此，本發(fā)明的思想是從整體，跨部件的角度出發(fā)改良系統(tǒng)的特性。特別地，通過 提供共同參照系改良安全開關器具與主動式安全發(fā)生器的共同作用。將所述共同參照系， 優(yōu)選地，將靜態(tài)電勢既輸送給安全開關器具，又輸送給主動式安全發(fā)生器。特別有利地，所 述共同參照系不是由外部，而是直接由安全開關器具提供在主動式安全發(fā)生器上。主動式 安全發(fā)生器將共同參照系用于產生開啟信號，其中所述安全開關器具將所述共同參照系用 于分析所述開啟信號。
[0014] 基于安全開關器具與主動式安全發(fā)生器的共同參照系，能夠通過所述安全開關器 具對開啟信號進行更精確的分析。有利地，主動式安全發(fā)生器能夠繼續(xù)自主式地產生開啟 信號，其中信號的類型獨立于所述安全開關器具。通過所述共同參照點，主動式安全發(fā)生器 能夠調整開啟信號，以使得所述開啟信號能夠更簡單，快速并且故障安全地通過安全開關 器具進行分析。可選地，也可以調整分析單元，并且可以調整分析單元的分析以適應開啟信 號。特別地，當分析單元的分析是辨識閾值的時候，可以借助共同參照點將所述閾值附近的 誤差范圍保持在小范圍，進而更可靠地辨識開啟信號。
[0015] 有利地，本發(fā)明的系統(tǒng)可以不需要分別輸送參照點。特別有利地，安全發(fā)生器僅是 和與其從屬的安全開關器具相連接。布線因此被簡單化和功能化。這種類型的布線保證從 根本上基于正確的參照點調節(jié)主動式安全發(fā)生器。這樣可以避免錯誤的參照點配送，以使 得系統(tǒng)的投入使用和/或重新配置變得更簡單。這對整個系統(tǒng)的可利用性具有正面作用， 因為配置可以更加快速和可靠地進行。
[0016] 之前提及的目的因而被完全解決。
[0017] 在另一個設計方案中，所述主動式安全發(fā)生器具有監(jiān)控單元，所述監(jiān)控單元具有 用于分析所述安全請求的控制單元，并且所述供給接口提供另一電勢，所述另一電勢與第 一電勢不同并且與所述第一電勢之間具有確定的電勢差，其中所述電勢差為監(jiān)控單元的供 給電壓。
[0018] 在所述設計方案中，對主動式安全發(fā)生器在提供第一電勢的同時還提供第二電 勢。在供給接口上因此提供電壓，所述電壓由所述兩個電勢之間的差別得出并且可以利用 于為主動式安全發(fā)生器進行供電。特別地，主動式安全發(fā)生器的監(jiān)控單元，例如光柵的傳感 器及其控制以及分析電子器件，可以由供給電壓進行供電。有利地，主動式安全發(fā)生器除了 與安全開關裝置之間的連接以外不需要另外設置導向外部位置的布線。主動式安全發(fā)生器 盡可能地僅通過安全開關器具進行連接。以這樣的方式尤其可以省略開關柜中附加的配線 端子，所述配線端子通常被用來連接安全發(fā)生器與安全開關器具。所述布線因此更加功能 性，也就是說，與安全開關器具共同作用的安全發(fā)生器僅與安全開關器具相連。由此降低系 統(tǒng)投入使用或者重新配置時的故障風險。
[0019] 在另一個設計方案中，殼體具有單排的端子排，所述端子排具有多個相互之間等 距設置的端子，其中所述多個端子按照功能組合為端子組，所述端子組由并排設置的端子 組成。
[0020] 在所述設計方案中，安全開關器具上的接口組合成單排的端子排，以便進一步簡 化布線。特別地，預先裝配的電纜樹可以以這種方式接駁到安全開關器具上。單個端子被組 合成為功能