监控设备、安全系统和用于操作安全系统的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于监控安全组件的监控设备，其包括监控电子器件，所述监控电子 器件包括多个时钟发生器和评估装置并且其上形成用于电耦合到安全组件的要监控的至 少两个接口，其中接口中的每一个包括至少两个输出端口和至少两个输入端口，其中第一 输出端口和第二输出端口中的每一个连接到被设计用于提供时钟控制（clocked)的电监控 信号的时钟发生器，其中第一输入端口和第二输入端口连接到被设计用于评估到来的监控 信号和用于当所提供的监控信号未能出现时输出故障消息的评估装置。本发明还涉及安全 系统和用于操作安全系统的方法。
【背景技术】
[0002] 从EP 0864875 A2得知一种用于针对短路和/或故障来检查用于诸如电机、特别 是压机（press)等之类的电负载的安全电路的方法。在该方法中，安全电路包括至少一个 控制输出端和至少一个输入端，输入端的数目优选地不同于控制输出端的数目。在方法的 执行中，规定每个控制输出端发出输出信号，输出信号作为输入信号馈送到输入端口并且 每个输出信号用于检查潜在短路。还规定并行（即在阶段期间基本上同时）使用若干、至少 两个输出信号以用于检查两个输入端之间的潜在短路，并且检查若干相继阶段中的输出信 号的总数目，每个阶段用于检查若干、至少两个输出信号和/或输入信号。
[0003] 在对申请人已知但未作为文献可得到的现有技术中，规定向连接到时钟发生器的 输出端中的每一个指派单独时钟发生器。在对申请人已知但未作为文献可得到的现有技术 的另外的示例中，规定所有接口的第一输出端连接到第一时钟发生器并且所有接口的第二 输出端连接到第二时钟发生器。
【发明内容】
[0004] 本发明是基于指定监控设备的问题的安全系统和用于操作安全系统的方法，借助 于此可以检测不同的故障类型。
[0005] 根据本发明的第一方面，该问题通过具有权利要求1的特征的参考上文的类型的 监控设备解决。在此，规定选取大于两个并且小于要监控的接口的所有输出端口的数目的 时钟发生器的数目。
[0006] 在该上下文中，可以规定使公共时钟信号在要监控的若干接口的每个第一输出端 口处可用。为了相比于总共仅提供两个时钟发生器用于要监控的接口的所有输出端口的现 有技术改进监控设备的故障消息的意义性，本发明规定通过分离的时钟发生器被使得可用 的单独时钟信号被应用于至少两个接口的第二输出端口。
[0007] 可替换地，可以规定第一公共时钟信号被应用于要监控的一组接口中的每一个的 第一输出端口，并且在该组接口的子组的第二输出端口处，在子组内等同但是不同于其它 子组的那些的时钟信号被使得可用。
[0008] 在本实施例中，如果要监控四个接口，则数目为四个的时钟发生器足以用于监控 总数目为八个的输出端口。
[0009] 本发明有利的另外的改进设计（development)是从属权利要求的主题。
[0010] 在本发明的另外的改进设计中，规定要监控的每个接口的第一输出端口连接到单 独指派的时钟发生器，并且至少两个接口的第二输出端口连接到公共时钟发生器。这样，可 以在每个接口处、在相应第一输出端口处提供单独监控信号，同时在相应接口的第二输出 端口处也提供可以在至少一个另外的接口处或在若干另外的接口处提供的监控信号。通过 监控信号到相应输出端口的这样的供应，如在方法的解释中稍后点描述的，可以获取用于 监控电子器件的简化结构，相比于其中向每个输出端口指派时钟发生器的现有技术，不论 时钟发生器的数目的减少，没有检查便利性的任何实质损失，同时相比于为所有接口仅提 供两个时钟发生器的现有技术，检查便利性可以被相当大改善。
[0011] 如果另外的时钟发生器连接到要监控的接口的所有第二输出端口则是适宜的。在 该实施例中，因此为要监控的接口中的每一个提供单独时钟发生器并且为要监控的所有接 口提供公共时钟发生器，使得时钟发生器的数目比要监控的接口的数目大值一但是小于这 些接口的第一和第二输出端口的数目。这允许监控电子器件的期望的更简单的结构。
[0012] 在本发明的另外的改进设计中，规定每个接口具有两个输出端口和两个输入端 口，并且第一输出端口连接到单独指派的时钟发生器并且第二输出端口连接到另外的时钟 发生器，并且第一输入端口连接到评估装置并且第二输入端口连接到评估装置。要频繁监 控的安全组件是双通道开关或传感器，其中电信号或供给电压经由两条并行线路从接口的 第一和第二输出端口路由到安全组件。如果开关闭合或者如果要测量的环境影响应用于 传感器，则使这些电信号经由两条另外的同样并行的线路对接口的第一和第二输入端口可 用。如果开关断开或者如果存在合适的环境影响，则两条并行线路中的至少一个不使电信 号对接口的第一和第二输入端口可用。监控电子器件的目的是通过监控信号到相应线路的 受控应用使开关或传感器的误运转和/或诸如短路之类的线路故障的检测成为可能。
[0013] 根据本发明的第二方面，本发明的问题通过如权利要求5中指定的安全系统解 决。安全系统包括根据权利要求1至4中任一项的监控设备和包括用于连接到监控设备的 接口的连接装置的至少一个安全组件，连接装置包括被成对设计用于要监控的功能元件、 特别是开关或传感器的电耦合的至少四条电线。安全组件可以例如是双通道安全开关，诸 如紧急停止开关。在这样的安全开关中，提供两个独立的开关接触件，其中的每一个连接到 相关联的电线，电线连接到监控设备的接口。利用根据本发明的监控设备，这样的安全组件 可以针对开关接触件的功能和针对电线的功能这二者而被检查。在所说明的实施例中，安 全系统包括至少三个安全组件，并且监控设备被设计用于这至少三个安全组件的连接。
[0014] 根据本发明的第三方面，本发明的问题通过用于操作安全系统的方法解决。在此， 规定安全组件连接到监控设备的每个接口，并且监控设备包括被设计用于使监控信号对接 口的输出端口可用的至少两个时钟发生器以及用于针对所传输的监控信号的到达而监控 接口的输入连接的评估装置，其中时钟发生器以这样的方式进行操作使得在循环时间段 中，通过至少两个时钟发生器而被使得对输出端口可用的监控信号具有低于评估装置的可 预设响应阈值的信号电平。在其中被使得对输出端口可用的监控信号具有低于评估装置的 可预设响应阈值的信号电平的循环时间段中，因此检查所监控的安全组件的所不希望的连 接是否可能与电供给线路短路是可能的。该方法可以用于为根据本发明的安全系统和为装 配有现有技术的监控设备的安全系统二者获益。与已知方法的发明区别在于以下事实，当 在其中被使得对输出端口可用的监控信号具有低于评估装置的可预设响应阈值的信号电 平的时间段中检查所连接的安全组件时，不能检测所连接的安全组件的开关操作。然而，由 于其中被使得对输出端口可用的监控信号具有低于评估装置的可预设响应阈值的信号电 平的时间段可以非常短，要由安全组件确保的安全功能在实际方面不受影响。作为示例，其 中被使得对输出端口可用的监控信号具有低于评估装置的可预设响应阈值的信号电平的 时间段的持续时间可以在几毫秒的范围中。
[0015] 在该方法的另外的改进设计中，规定要监控的接口的每个第一输出端口被指派时 钟发生器以用于供应单独监控信号，并且至少一个时钟发生器连接到至少两个接口的第二 输出端口以用于使公共监控信号对这些第二输出端口可用，其中在可预设的第一时间点 处，使所有单独监控信号和至少一个公共监控信号对第一和第二输出端口可用。
[0016] 结果，所有连接的安全组件的同步检查可以在第一时间点处执行以便确定可用监 控信号是否到达如本发明指定的接口的相关联的输入端口，或者是否情况不是这样。如果 安全组件例如是紧急停止开关或门接触开关(其在配备有安全系统的机器的正常操作中闭 合)，检查周期可以证实安全组件是否处于预期闭合状态中或者是否已经发生故障，例如是 否存在从正常操作的偏离，诸如由紧急停止开关的致动或装配有门接触开关的门的打开所 致。如果检测到从正常操作的偏离或故障的发生，则可以输出故障消息，特别地导致所监控 的机器的紧急停止。
[0017] 在该方法的另外的改进设计中，规定使单独监控信号和/或至少一个公共监控信 号在周期循环中对相应输出端口可用。借助于周期性循环供应和相应单独监控信号的临时 停止运转，可以证实其它单独监控信号是否存在于这些单独监控信号未被指派到的接口的 输入端口处。这导致以下结论：相应单独和/或公共监控信号应当被应用到的安全组件有 故障并且该安全组件的单独监控信号错误地存在于至少一个其它的输入端口处。
[0018] 在该方法的另外的改进设计中，规定用于供应监控信号的时钟发生器以时间偏移 方式被激活和去激活。这样，单独和公共监控信号的不同组合可以在不
文档序号 :
【 8411753 】
技术研发人员：R.克尔贝雷尔,M.霍梅尔,C.莱特纳
技术所有人：费斯托股份有限两合公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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