[发明专利]用于控制自动化设备的安全控制装置和用于为安全控制装置创建应用程序的方法

说明书

本发明涉及一种安全控制装置，其根据在该安全控制装置中运行的应用程序用于控制自动化设备，以及涉及一种用于为这种安全控制装置创建应用程序的方法。

在本发明的意义下的安全控制装置是如下设备或装置，该设备或装置记录由传感器提供的输入信号并且由此通过逻辑链接和可能的其他信号或数据处理步骤产生输出信号。输出信号于是可以输送给执行器，所述执行器根据输入信号引起受控的设备中的动作或反应。

这种安全控制装置的一个优选的应用领域是对在机器安全领域中的应急关断按键、双手控制装置、光栅或安全门的监控。这种传感器被用于例如保护如下机器，在运行中对人员或材料物品的危害源自该机器。在安全门打开时或在操作应急关断按键时分别产生信号，该信号作为输入信号被输送给安全控制装置。响应于此，安全控制装置于是例如借助执行器关断机器的带来危险的部分。

与“正常”控制装置相比，对于安全控制装置典型的是，安全控制装置本身即使在安全控制装置中或在与该安全控制装置相连的设备出现故障时也始终保证带来危险的设备的安全状态。因此，在全控制装置中对自己的故障安全性提出了极高要求，这导致了在开发和制造时的极大开销。

通常，安全控制装置在其使用之前需要由主管监管局(譬如在德国由行业组织或)的特别的许可。安全控制装置在此必须遵守预先给定的安全标准，其例如记录于欧洲标准EN 954-1、标准IEC 61508或标准EN ISO13849-1和类似的标准中。在以下因此，安全控制装置理解为如下装置，其至少满足所述欧洲标准EN 954-1的第三安全类别或其安全完整性等级(SIL)至少达到根据所述标准IEC 61508的第二等级。

可编程的安全控制装置为应用者提供如下可能性，借助软件、即所谓的应用程序根据需要单独地确定逻辑链接并且必要时确定另外的信号或数据处理步骤。由此得到与以前的解决方案相比大的灵活性，其中逻辑链接通过在不同的安全部件之间的限定的布线来产生。

在根据现有技术的设备大型部件和复杂设备中通常使用分布式安全控制装置。分布式安全控制装置包含多个在空间上分布的控制部件(控制单元、传感器和执行器)，其通过通信网络彼此通信。控制部件与设备部件相关。设备部件是受控设备的组成部分，譬如不同的加工站、输送带、各机器人等等。在硬件方面，分布式安全控制装置的特性在于大的灵活性。这样，安全控制装置可以由多个不同的控制部件构建并且因此可以非常灵活地与要控制的设备的实际情况匹配。然而在各个控制部件之间的通信关系的配置方面和在数据处理的相关方面，分布式安全控制装置尚非最佳的。其在投入使用之前需要高的配置开销。其必须针对每个安全单元单独地确定读入哪些输入信号并且输出哪些输出信号。此外，用户必须单独地确定控制系统的所有部件的通信关系。这也包含时间参数，其在通信时必须被遵循。

在各个控制部件之间的通信关系的配置尤其包括如下配置参数：配置参数，其定义传输什么样的数据，即哪些数据类型具有要传输的数据；配置参数，其定义从哪里到哪里来传输数据，即在哪些控制部件之间进行数据交换；配置参数，其定义要多频繁地传输各数据；配置参数，其定义安全控制装置必须多快地在安全功能方面对较大的情况起反应。

因此，本发明的任务是提出开头所述的安全控制装置和方法，其能够实现更简单且更快速地投入使用。

该任务通过开头所述类型的安全控制装置来解决，其具有如下单元：多个控制部件，其中控制部件的至少一部分分别具有数据总线接口，其中数据总线接口分别构建为接收和发送数据；数据总线，多个控制部件通过相应的数据总线接口连接到该数据总线，用于交换数据；以及配置接口，其构建为，接收配置数据，其中配置数据根据相关性数据来确定，以及其中配置数据确定数据总线和/或至少一个数据总线接口的至少一个特性。

此外，该任务通过开头所述类型的方法来解决，其中安全控制装置构建为，根据在其中运行的应用程序控制自动化设备，其中安全控制装置由多个控制部件构建并且包括数据总线，其中控制部件的至少一部分分别具有数据总线接口，其中数据总线接口分别构建为，接收数据和发送数据，以及其中多个控制部件通过相应的数据总线接口连接到数据总线，用于交换数据，其中实施如下步骤：

-确定相关性数据，以及

-根据相关性数据确定配置数据，其中配置数据确定数据总线和/或至少一个数据总线接口的至少一个特性。

有利地，创建应用程序的创建超过对源代码和机器代码的纯粹创建也包含将机器代码和配置数据分配到控制部件的至少一部分上。