[发明专利]用于为安全控制装置创建应用程序的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于为安全控制装置创建应用程序的方法和装置，该安全控制装置构建用于控制带有多个硬件部件的设备，其中所述多个硬件部件分别包含至少一个传感器和至少一个执行器。

在本发明的意义中的安全控制装置是如下装置：其接收传感器提供的输入信号并且由此通过逻辑链接并且可能通过另外的信号处理步骤或数据处理步骤产生输出信号。输出信号可以输送给执行器，执行器根据输入信号在受控的设备中引起动作或者反应。在此，安全控制装置必须遵守预先给定的安全标准，其例如记录在欧洲标准EN 954-1或类似的标准例如标准IEC 61508或者标准EN ISO 13849-1中。与针对所谓的标准应用的控制相对，安全控制装置在此至少保证了在欧洲标准EN 954-1的类别3或4的意义中的单故障安全性(Einfehlersicherheit)，或者其安全完整性等级(SIL)至少达到了根据所谓的标准IEC 61508的等级2。

这种安全控制装置的一个优选的应用领域是在机械安全领域中监控应急关断按键、双手控制装置、安全门或者光栅。这种传感器用于对机器或者设备进行防护，其中在工作中从该机器或者设备中产生对于人或者材料物品的危险。在打开安全门或者在操作应急关断按键时，分别产生信号，安全控制装置获得该信号作为输入信号。响应于此，安全控制装置借助执行器将机器或者设备的产生危险的部分关断。

可编程的安全控制装置为用户提供了如下可能性：借助软件、所谓的应用程序根据其要求单独地确定逻辑链接以及必要时其他的信号处理步骤或者数据处理步骤。由此，得到与以前的解决方案相比大的灵活性，在以前的解决方案中，逻辑链接通过在不同的安全切换设备之间的限定的布线来产生。用于对安全控制装置编程的方法的一个例子在DE 101 08 962A1中进行了描述。

在安全控制装置的编程中的一个问题是，在监控带有多个安全设备的大型机器设备的情况下，应用程序会非常复杂并且条理不分明。于是，大型设备譬如水泥工厂会包括数千个传感器。要创建的应用程序本身是安全性重要的元素，因为在应用程序中的错误会导致失控的情况并且由此导致在所监控的机器或者设备中的危险状态。

为了在编程时减少由于人员失误导致的在应用程序中严重错误的风险，根据DE 101 08 962A1的方法对用户进行了一些限制。其尤其是仅仅可以访问预制的、认证过的程序模块并且仅仅将它们单个地结合在一起。根据DE 101 08 962A1的方法，用户并不能改变单个的程序模块并且也不能创建独立的程序模块。因此，DE 101 08 962A1的方法局限于用于较小的和中等大小的应用的安全控制装置。对于非常大的设备，根据DE 101 08962A1的方法并不能提供足够的灵活性。

此外，在根据现有技术的设备中不利的是，通常补充于很大程度上可以不受限地编程的标准控制装置来使用安全控制装置。希望的是，借助共同的控制装置来完成全部的标准任务和安全性任务。然而，这会进一步提高安全相关的程序的复杂性。

国际标准IEC/EN 61131限定了用于对工业控制装置编程的不同方法，部分通过使用图形编辑器。在此，根据要控制的机器或者设备的功能以所谓的功能块的形式提供图形元素。在此，任何在机器或者设备中包含的硬件部件可以对应于一个图形元素，其示出关联的硬件部件的功能。图形元素可以通过逻辑链接而彼此连接。为了在这种方法和装置中降低复杂性，可以使用层次结构，即图形元素可以根据要控制的机器或者设备的结构而与不同的层次等级关联。在创建应用程序时，于是可以以等级的方式来进行。

已知的方法和装置可以有助于在为安全控制装置创建应用程序时提高清楚性。然而，正是在具有大量安全相关的和非安全相关的传感器和执行器的非常复杂的应用方面，其还不是最优的。

因此本发明的任务是，改进开头所述类型的方法和装置，以便在创建具有安全相关的功能的应用程序情况下进一步降低复杂性并且提高清楚性，以便由此能够为非常复杂的应用实现更简单、更快速并且成本更低廉的编程。