[发明专利]具有位于辅助触点电流路径中的开关元件的安全开关设备

说明书

本发明涉及用于以故障安全方式接通或关断技术设施的安全开关设备。该安全开关设备包括故障安全控制/评估单元，该故障安全控制/评估单元具有用于接收输入信号的输入端。故障安全控制/评估单元被设计成：对输入信号进行处理以根据该输入信号在输出信号时间处产生用于接通或关断技术设施的输出信号。故障安全控制/评估单元具有用于将输出信号发送至机电开关的第一输出端。机电开关具有用于对技术设施的负载电路进行开关的操作触点，并且具有位于辅助触点电流路径中的正导向的辅助触点，该辅助触点可以用于通过所施加的限定电压来运送用于检查操作触点的开关位置的电流。

本发明还涉及包括这样的安全开关设备且包括开关装置的安全开关系统，开关装置被单独地布置并且具有机电开关。

本发明还涉及用于操作以故障安全方式接通或关断技术设施的安全开关设备的故障安全控制/评估单元的方法。该方法包括以下步骤：在故障安全控制/评估单元的输入端拾取输入信号；对该输入信号进行处理，以根据该输入信号在输出信号时间处产生用于接通或关断技术设施的输出信号；并且将输出信号从故障安全控制/评估单元的第一输出端发送至机电开关。机电开关具有用于对技术设施的负载电路进行开关的操作触点，并且具有位于辅助触点电流路径中的正导向的辅助触点，正导向的辅助触点可以用于通过所施加的限定电压来运送用于检查操作触点的开关位置的电流。

从DE 10 2004 033 359 A1已知此类安全开关设备和安全开关系统。

根据本发明的安全开关设备或故障安全控制/评估单元是满足所要求的安全标准，特别地至少类别3，优选地甚至类型4、和/或基于EN ISO13849-1标准的适当的PL(性能等级)、和/或基于EN/IEC62061的适当的SIL(安全完整性等级)、或相当的安全标准例如现已不再有效的欧洲标准EN954-1的任何开关设备或控制/评估单元(例如，CPU或微控制器)。这些特别地包括安全继电器、安全控制器，以及还包括用于控制和执行工业生产环境的现场中的安全关键任务的传感器模块和驱动器模块。在这种情况下，特别地已知以下安全继电器：该安全继电器对应急关断按钮或防护门的操作位置或例如挡光板的操作状态进行监视并且基于此断开机器或机器区。这样的安全开关设备的故障会对机器人员造成危及生命的后果，为此仅当安全开关设备经相关监督机构(例如，德国的Berufsgenossenschaften(职业健康组织))认证时，才允许使用安全开关设备。

前面提到的DE 10 2004 033 359 A1公开了一种用于保护自动操作的自动机的设备。该设备包括对输出端处的两个外部开关元件进行驱动的安全开关装置。在输入端处，通过适当连接的信号发生器给安全开关装置提供一个或更多个输入信号。所接收的输入信号被提供至评估控制单元，该评估控制单元优选地被设计成具有多通道冗余。在优选的示例性实施方式中，安全开关装置包括两个输出侧继电器，其开关位置由评估控制单元来确定。每个继电器具有多个正导向的断开闭合触点。

在安全工程中，机电开关例如继电器或接触器通常具有操作触点，也称为闭合触点，以及关于其被正导向的辅助触点也称为断开触点。在这方面，正导向表示操作触点和辅助触点互相机械地连接，使得操作触点和辅助触点不能同时闭合。换言之，当操作触点(或闭合触点)打开时，辅助触点(或断开触点)闭合。操作触点被布置在技术设施的负载电流路径或负载电路中，因此其可以接通或关断技术设施的电流。辅助触点被布置在单独的辅助触点电流路径或辅助触点电路—也称为反馈回路(EDM外部装置监视)—中。辅助触点电流路径中的电流或信号使得操作触点的开关位置能够例如由回读逻辑单元基于操作触点与辅助触点之间的正导向被检查。

可以相对于安全开关设备远程地布置具有操作触点和辅助触点的机电开关。可替代地，机电开关可以相应地容纳在安全开关设备或其壳体内。

例如，DE 199 54 460 A1公开了一种用于接通和安全关断特别是电驱动机器的电气负载的安全开关装置，包括第一机电开关元件和第二机电开关元件，其操作触点被彼此串联布置在安全开关装置的第一输入端子与输出端子之间。此外，两个开关元件中的每一个具有相对于相应的操作触点被正导向的辅助触点。两个开关元件的辅助触点同样互相串联在一起。因此，使用经由辅助触点运送的电流，可以在不在开关元件的操作范围内采取直接动作的情况下检查开关元件的操作触点的开关位置。