[发明专利]具有可配置输入的安全控制系统

说明书

用于开启及安全地关闭至少一个致动器的安全控制系统(10)，包括用于评估安全变送器的输入信号(58)以及用于生成输出信号的至少一个输入模块(20)，以及用于根据输入模块(20)的输出信号对至少一个致动器进行安全致动的至少一个输出模块(30)。输入信号(58)具有根据安全变送器的种类的不同信号参数(72)。此外，安全控制系统包括具有存储器的设置单元(70)，存储器中存储用于输入模块(20)的信号参数(72)，并且输入模块(20)根据信号参数(72)评估输入信号(58)。

本发明涉及用于开启及安全地关闭至少一个致动器的安全控制系统，其包括用于评估安全变送器的输入信号且用于生成输出信号的至少一个输入模块和用于根据输入模块的输出信号来使致动器安全致动的至少一个输出模块。

例如，根据编号为21256-DE-04的操作说明“PSSuniversal,可编程控制系统系统说明”，申请人已知这样的安全控制系统。

因此，在本发明的上下文中，安全控制系统优选地为具有至少一个输入模块和一个输出模块的模块化装置。输入模块从连接的安全变送器例如光屏障、光幕、紧急停止按钮或防护门开关接收输入信号并且经由逻辑链接根据输入信号来生成输出信号。响应于输出信号，输出模块驱动致动器，致动器根据输入信号实现目标动作或环境中的响应，例如以便关闭在操作期间造成危险的机器如压机或焊接机器人，或者使该机器进入安全状态。

安全变送器分为两种安全变送器。第一种安全变送器是被动式安全变送器，其本身不生成输入信号。被动式安全变送器以静态电势或时钟信号的形式从外部源通常从安全控制系统接收测试信号，并且如果安全变送器指示安全状态则将测试信号未改变地发送至评估安全控制系统。如果状态改变，例如由于安全变送器已经被致动，则安全变送器中断信号流。安全控制系统基于信号的缺失来检测状态的改变。

例如，一个被动式安全变送器为具有常闭触点的双通道紧急停止开关。在该上下文中，常闭触点指的是待切换的信号路径在通常的非致动状态下是闭合的。因此，在非致动状态下，在输入侧路由至安全变送器的测试信号未改变地呈现在其输出端。从安全变送器的外输信号转而是评估安全控制系统的输入信号，使得在正常操作期间输入信号总是施加至安全控制系统。一旦紧急停止开关被致动，则信号流被中断并且输入信号缺失。因此，安全控制系统可以关闭待监视的机器或者使其进入安全状态。

此外，已知反效双通道安全变送器是被动式安全变送器的形式，其具有正链接的一个常闭触点和一个常开触点，而非两个常闭触点。常开触点与常闭触点相反，即，在常开触点中，信号路径通常断开并且仅在开关被致动时闭合。因而，在反效双通道安全变送器中，在每一状态中一个信号路径闭合且另一信号路径断开。在这种情况下，安全控制系统在以下情况下检测到状态改变：在先前没有信号存在的输入处存在信号；而在第二输入处没有信号。

已知主动式变送器是另一种安全变送器。主动式变送器自动生成表示其相应状态的输入信号。主动式变送器通常是更为复杂的安全变送器如光屏障和光幕，主动式变送器也被称为输出信号切换装置(OSSD)，主动式变送器的用于安全控制系统的输入信号被称为OSSD信号。OSSD通常具有其自身的用于评估监视部件以及用于生成OSSD信号的电子单元。如被动式安全变送器一样，相关联的安全控制系统以输入信号缺失或改变来检测主动式安全变送器的状态改变。

在被动式安全变送器和主动式安全变送器两者中，表示安全变送器的状态的输入信号通常是静态电势，该静态电势优选地叠加有测试脉冲，以便能够在连接安全变送器时检测故障以及信号线上的短路和交叉短路。另外，通过测试脉冲还可以执行关闭测试。通常通过安全控制系统生成时钟信号，并且在被动式安全变送器的情况下将时钟信号直接叠加在输入信号上，或者在主动式安全变送器的情况下将时钟信号间接叠加在输入信号上。通过在输入处读取回时钟信号，安全控制系统可以针对该任何可能的故障而关闭。