用于安全系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種安全系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊(2，3)，擴(kuò)展模塊(2，3)有第二接觸位置(5)，其能連接安全系統(tǒng)的基本模塊(1)的第一接觸位置(4)使連接時(shí)在第一和第二接觸位置(4，5)間有導(dǎo)電連接，擴(kuò)展模塊(2，3)有第一和第二開關(guān)件(8，9)、表征第一開關(guān)件(8)開關(guān)位置的第一信號(hào)裝置(10)和表征第二開關(guān)件(9)開關(guān)位置的第二信號(hào)裝置(11)。為提供改進(jìn)擴(kuò)展模塊提出擴(kuò)展模塊(2，3)能獨(dú)立確定是否有第一和第二開關(guān)件(8，9)期望規(guī)定的開關(guān)位置，設(shè)計(jì)擴(kuò)展模塊(2，3)使基本模塊(1)接收以閉合第一和第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)信號(hào)僅在有第一和第二開關(guān)件(8，9)期望規(guī)定的開關(guān)位置時(shí)轉(zhuǎn)換。
【專利說明】用于安全系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在工業(yè)自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】中的模塊化的安全系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]這種安全系統(tǒng)包括作為中心單元的基本模塊，其讀入安全系統(tǒng)的輸入端以及能驅(qū)控安全系統(tǒng)的輸出端。輸入端與安全系統(tǒng)的輸出端的邏輯連接經(jīng)由基本模塊來實(shí)現(xiàn)。通?；灸K自身包括一定數(shù)量的輸入端和輸出端。然而如果對(duì)于安全系統(tǒng)而言需要比其由基本模塊自身提供的輸出端更多的輸出端，那么利用具有輸出端的相應(yīng)的擴(kuò)展模塊來擴(kuò)展安全系統(tǒng)。為此，基本模塊與自身包括輸出端的擴(kuò)展模塊導(dǎo)電連接。如果再次需要比由基本模塊和已經(jīng)連接的擴(kuò)展模塊提供的輸出端更多的輸出端，那么安全系統(tǒng)優(yōu)選地?cái)U(kuò)展了另一個(gè)具有輸出端的擴(kuò)展模塊。為此已經(jīng)連接的擴(kuò)展模塊與自身包括輸出端的另一個(gè)擴(kuò)展模塊導(dǎo)電連接。對(duì)各個(gè)輸出端的驅(qū)控在此優(yōu)選地在中央并且統(tǒng)一地由基本模塊來進(jìn)行。
[0003]在這種安全系統(tǒng)的輸入端上通常連接有傳感器、特別是指令和信號(hào)裝置(例如位置開關(guān)、安全燈箱(Sicherheitslichtschranken)),以使得借助于傳感器能將信號(hào)輸出給基本模塊?；灸K安全地讀入施加在輸入端處的信號(hào)，并優(yōu)選地借助于其處理單元安全地驅(qū)控安全系統(tǒng)的相應(yīng)的輸出端。經(jīng)由安全系統(tǒng)的輸出端安全地特別驅(qū)控消耗器、閥或開關(guān)裝置。
[0004]因?yàn)榘踩到y(tǒng)是一種與安全有關(guān)的系統(tǒng)，所以對(duì)安全系統(tǒng)提出了特殊的要求。在此必須滿足特殊的在工業(yè)自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】中適用的安全規(guī)定。
[0005]安全系統(tǒng)的輸出端為此例如分別與兩個(gè)內(nèi)部安裝的串聯(lián)開關(guān)件連接，以使得僅僅經(jīng)過開關(guān)件的統(tǒng)一狀態(tài)變化就可以在輸出端處輸出信號(hào)。這兩個(gè)開關(guān)件可以具有兩個(gè)狀態(tài)(閉合/斷開)，以使得經(jīng)由輸出端能輸出兩個(gè)信號(hào)(高信號(hào)/低信號(hào))。這兩個(gè)開關(guān)件串聯(lián)，由此可以避免的是，如果這兩個(gè)開關(guān)件閉合(經(jīng)由輸出端輸出高信號(hào))并且這兩個(gè)開關(guān)件中的一個(gè)被焊接，然而可以實(shí)現(xiàn)斷開(輸出低信號(hào))，這是因?yàn)橛善鹱饔玫拈_關(guān)件實(shí)現(xiàn)了斷開。
[0006]如果存在具有基本模塊和擴(kuò)展模塊的安全系統(tǒng)，那么通常通過基本模塊實(shí)現(xiàn)控制擴(kuò)展模塊的輸出端的開關(guān)件。因?yàn)樵谶@里涉及一種與安全有關(guān)的系統(tǒng)，借助于基本模塊的開關(guān)信號(hào)，擴(kuò)展模塊的每個(gè)輸出端同時(shí)驅(qū)控輸出端的兩個(gè)開關(guān)件。然而在將開關(guān)信號(hào)輸出給輸出端之前，通過基本裝置首先實(shí)現(xiàn)對(duì)該輸出端的待驅(qū)控的開關(guān)件的當(dāng)前開關(guān)位置進(jìn)行監(jiān)控。由此檢查待驅(qū)控的開關(guān)件當(dāng)前的開關(guān)位置是否相應(yīng)于期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。如果在待驅(qū)控的開關(guān)件處存在按規(guī)定的開關(guān)位置，那么開關(guān)信號(hào)由基本模塊輸出，并且待驅(qū)控的輸出端的這兩個(gè)開關(guān)件被切換，以使得在擴(kuò)展模塊的輸出端處產(chǎn)生高信號(hào)。相反如果確定不存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，那么停止對(duì)待驅(qū)控的輸出端的開關(guān)裝置的控制，以使得在輸出端處保持低信號(hào)。
[0007]在釋放回路(將在輸出端處的高信號(hào)通過輸出開關(guān)信號(hào)來將輸出給輸出端的開關(guān)件)轉(zhuǎn)換之前，由此首先由基本模塊中心地評(píng)估反饋回路(檢查輸出端的待驅(qū)控的開關(guān)件是否具有期望的按規(guī)定的開關(guān)位置)。僅僅當(dāng)通過基本裝置確定了待驅(qū)控的開關(guān)件的期望的按規(guī)定的開關(guān)狀態(tài)時(shí)，輸出用于驅(qū)控開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)。如果應(yīng)該同時(shí)驅(qū)控安全系統(tǒng)的多個(gè)輸出端，那么通常將待驅(qū)控的輸出端的開關(guān)件的反饋回路串聯(lián)連接并中心地由基本裝置評(píng)估。如果待驅(qū)控的輸出端的全部開關(guān)件具有期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，那么開關(guān)信號(hào)由基本裝置輸出。如果待驅(qū)控的輸出端的開關(guān)件的一個(gè)不具有期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，那么開關(guān)信號(hào)被基本裝置阻止。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種用于前面描述的安全系統(tǒng)的改進(jìn)的擴(kuò)展模塊。
[0009]該目的由根據(jù)權(quán)利要求1的裝置來實(shí)現(xiàn)，也就是說一種用于安全系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊，其中擴(kuò)展模塊包括第二接觸位置，第二接觸位置能與安全系統(tǒng)的基本模塊的第一接觸位置連接，以使得在連接狀態(tài)時(shí)在第一和第二接觸位置之間存在導(dǎo)電連接，其中擴(kuò)展模塊包括第一和第二開關(guān)件、表征第一開關(guān)件的開關(guān)位置的第一信號(hào)裝置和表征所述第二開關(guān)件的開關(guān)位置的第二信號(hào)裝置，其中，擴(kuò)展模塊能獨(dú)立地確定，是否存在第一和第二開關(guān)件的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，其中設(shè)計(jì)擴(kuò)展模塊，以使得由基本模塊接收的、用于閉合第一和第二開關(guān)件開關(guān)信號(hào)僅僅在存在第一和第二開關(guān)件的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0010]本發(fā)明有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求2至12中給出。
[0011]利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)特別地在于，擴(kuò)展模塊獨(dú)立地進(jìn)行對(duì)反饋回路的評(píng)估，并且不必由基本模塊進(jìn)行對(duì)反饋回路的中心評(píng)估。在安全系統(tǒng)內(nèi)部因而可以將基本模塊與擴(kuò)展模塊連接。為此，在第一和第二觸動(dòng)位置之間建立導(dǎo)電連接?；灸K可以經(jīng)由這個(gè)導(dǎo)電連接將用于閉合擴(kuò)展模塊的第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)輸出給擴(kuò)展模塊。通過閉合擴(kuò)展模塊的第一和第二開關(guān)件，經(jīng)由第一和第二開關(guān)件將“高”信號(hào)引導(dǎo)至擴(kuò)展模塊的輸出端。通過閉合這兩個(gè)開關(guān)件，由此在擴(kuò)展模塊的輸出端處出現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換(由低至高)。
[0012]與迄今為止的解決方案相反，經(jīng)過基本模塊在將用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)輸出給擴(kuò)展模塊之前不必進(jìn)行對(duì)反饋回路的評(píng)估，在這里對(duì)反饋回路的安全的評(píng)估分散地在擴(kuò)展模塊中自身地進(jìn)行。因而基本模塊可以將開關(guān)信號(hào)發(fā)送給擴(kuò)展模塊。擴(kuò)展模塊因此獨(dú)立地確定，待通過開關(guān)信號(hào)閉合的開關(guān)件是否具有期望的按規(guī)定的狀態(tài)。當(dāng)在開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換之前待驅(qū)控的第一和第二開關(guān)件斷開時(shí)，存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。如果第一和/或第二開關(guān)件是閉合的，那么不存在期望的按規(guī)定的狀態(tài)。第一開關(guān)件當(dāng)前的開關(guān)位置借助于第一信號(hào)裝置來求出，該第一信號(hào)裝置優(yōu)選地是第一開關(guān)件的強(qiáng)制作用的常閉接觸件。由此擴(kuò)展模塊也可以經(jīng)過評(píng)估第一和第二信號(hào)裝置來確定，是否存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方式中，擴(kuò)展模塊包括處理單元，其借助于第一和第二信號(hào)裝置能夠:檢測(cè)第一和第二開關(guān)件當(dāng)前的開關(guān)位置；經(jīng)由第二接觸位置接收由基本模塊發(fā)送的、用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)；并且將用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)輸出給第一和第二開關(guān)件。處理單元優(yōu)選地是微處理器或FPGA開關(guān)回路。
[0014]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)處理單元，以使得其僅僅在存在第一和第二開關(guān)件的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置時(shí)將用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)輸出給第一和第二開關(guān)件。處理單元因而能由基本模塊接收用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)。然而只要第一和第二開關(guān)件的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置經(jīng)由所屬的信號(hào)裝置經(jīng)過處理單元來確定，該處理單元就僅僅將用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)輸出給第一和第二開關(guān)件的控制接口。
[0015]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，第一信號(hào)裝置連接在第二接觸位置和第一開關(guān)件的控制接口之間，并且第二信號(hào)裝置連接在第二接觸位置的第二開關(guān)件的控制接口之間。借助于在控制接口處的信號(hào)控制所屬的開關(guān)件。
[0016]所接收的、用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)因此經(jīng)由第一和第二信號(hào)裝置引導(dǎo)。在第一開關(guān)件的開關(guān)位置有故障時(shí)，第一信號(hào)裝置中斷在第二接觸位置和第一開關(guān)件的控制接口之間的連接。在第二開關(guān)件的開關(guān)位置有故障時(shí)，第二信號(hào)裝置中斷在第二接觸位置和第二開關(guān)件的控制接口之間的連接。
[0017]當(dāng)在轉(zhuǎn)換用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)之前閉合第一開關(guān)件時(shí)，第一開關(guān)件的開關(guān)位置有故障。當(dāng)在轉(zhuǎn)換用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)之前閉合第二開關(guān)件時(shí)，第二開關(guān)件的開關(guān)位置有故障。
[0018]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，第一和第二信號(hào)裝置串聯(lián)連接在第二接觸位置和第一和第二開關(guān)件的控制接口之間。如果這兩個(gè)信號(hào)裝置例如設(shè)計(jì)為用于從屬的開關(guān)件的強(qiáng)制作用的常閉觸頭，并且用于閉合這兩個(gè)開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)經(jīng)由串聯(lián)連接的強(qiáng)制作用的常閉觸頭引導(dǎo)，由此只要開關(guān)件中的一個(gè)不具有按規(guī)定的開關(guān)位置，就并不將用于閉合這兩個(gè)開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)引導(dǎo)至開關(guān)件的控制接口，這是因?yàn)椴痪哂邪匆?guī)定期望的開關(guān)位置的開關(guān)件的常閉觸頭被斷開。通過這個(gè)斷開的常閉觸頭來將用于驅(qū)控這兩個(gè)開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)的傳輸中斷。
[0019]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，第一和第二開關(guān)裝置分別是強(qiáng)制作用的繼電器。
[0020]優(yōu)選地，第一和第二開關(guān)件是常開觸頭，以使得借助于在第一和第二開關(guān)件的控制接口處的信號(hào)(高電平)閉合開關(guān)件。如果取消在控制接口處(低電平)的信號(hào)，那么常開觸頭優(yōu)選地自動(dòng)地占據(jù)斷開的位置。
[0021]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，第一信號(hào)裝置是第一開關(guān)件的強(qiáng)制作用的常閉接觸件，并且第二信號(hào)裝置是第二開關(guān)件的強(qiáng)制作用的常閉接觸件。
[0022]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，擴(kuò)展模塊能與連接模塊連接以用于在第一接觸位置和第二接觸位置之間導(dǎo)電連接。與擴(kuò)展模塊連接的連接模塊配屬于這個(gè)擴(kuò)展模塊。
[0023]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，擴(kuò)展模塊在確定第一和/或第二開關(guān)件的開關(guān)位置有故障時(shí)獨(dú)立地保持安全的狀態(tài)。因而第一和第二開關(guān)件并不通過用于閉合第一和/或第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)來閉合。
[0024]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，第一和第二開關(guān)件與擴(kuò)展模塊的輸出端串聯(lián)連接。為此每個(gè)輸出端優(yōu)選地包括兩個(gè)接口觸點(diǎn)。第一和第二開關(guān)件在這兩個(gè)接口觸點(diǎn)之間串聯(lián)連接。如果在這兩個(gè)接口觸點(diǎn)中的一個(gè)上施加控制電壓，只要這兩個(gè)開關(guān)件閉合，那么該電壓僅僅在另一個(gè)接口觸點(diǎn)處輸出。只要第一和/或第二開關(guān)件是斷開的，那么在擴(kuò)展模塊之中引導(dǎo)的導(dǎo)電連接在這兩個(gè)接口觸點(diǎn)之間中斷。基本裝置的在第二接觸位置處到達(dá)的開關(guān)信號(hào)因而用于閉合第一和第二開關(guān)件，以使得這兩個(gè)接口觸點(diǎn)經(jīng)由這些串聯(lián)連接的開關(guān)件彼此導(dǎo)電連接。
[0025]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，第一和第二信號(hào)裝置串聯(lián)連接。
[0026]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，安全系統(tǒng)包括具有第一接觸位置和擴(kuò)展模塊的基本模塊，其中基本模塊能與擴(kuò)展模塊連接，以使得在連接狀態(tài)時(shí)在第一和第二接觸位置之間存在導(dǎo)電連接，其中基本模塊經(jīng)由第一接觸位置能將用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)輸出給擴(kuò)展模塊。
[0027]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，在基本模塊和擴(kuò)展模塊之間經(jīng)由第一和第二接觸位置的通信僅僅利用二進(jìn)制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。
[0028]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，擴(kuò)展模塊完全由基本模塊、優(yōu)選地經(jīng)由第一和第二接觸位置供給能量。
[0029]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，擴(kuò)展模塊包括多個(gè)輸出端。各個(gè)輸出端與前面的描述類似地統(tǒng)一地由用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)驅(qū)控。
[0030]在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，在安全系統(tǒng)中基本模塊與至少兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)展模塊連接。在此優(yōu)選地通過發(fā)出用于閉合第一和第二開關(guān)件的開關(guān)信號(hào)統(tǒng)一地接通擴(kuò)展模塊的控制輸出端的開關(guān)件；也就是說經(jīng)由擴(kuò)展模塊的輸出端統(tǒng)一地輸出相同的輸出信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]以下根據(jù)在附圖中描述的實(shí)施例詳細(xì)地描述和闡述本發(fā)明和本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案?！揪唧w實(shí)施方式】
[0032]附圖示出安全系統(tǒng)的示意圖，該安全系統(tǒng)包括基本模塊I和兩個(gè)擴(kuò)展模塊2，3?；灸KI具有第一接觸位置4。第一擴(kuò)展模塊2和第二擴(kuò)展模塊3分別具有一個(gè)第二接觸位置5。為了將各個(gè)模塊彼此導(dǎo)電和機(jī)械地連接，各個(gè)模塊1，2，3分別具有連接模塊14。單獨(dú)的連接模塊14配屬于每個(gè)模塊1，2，3。各個(gè)模塊1，2，3與其從屬的連接模塊借助于固定裝置19機(jī)械地連接(例如卡裝)。除了機(jī)械連接之外，還實(shí)現(xiàn)模塊1，2，3的相應(yīng)的接觸位置4，5與從屬的連接模塊14的內(nèi)部導(dǎo)線7的電接觸?；灸KI的連接模塊14與第一擴(kuò)展模塊2的連接模塊14機(jī)械以及電連接，以使得經(jīng)由這兩個(gè)連接模塊14的內(nèi)部導(dǎo)線7將第一和第二接觸位置4，5彼此導(dǎo)電連接。第二擴(kuò)展模塊3的連接模塊14與第一擴(kuò)展模塊2的連接模塊14機(jī)械以及電連接，以使得經(jīng)由連接模塊14的內(nèi)部導(dǎo)線7將第一和第二接觸位置4，5彼此導(dǎo)電連接。在各個(gè)連接模塊14之間的機(jī)械連接同樣借助于固定裝置19來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于借助于連接模塊14將接觸位置4和接觸位置5連接可替換地，同樣可以實(shí)現(xiàn)接觸位置4與接觸位置5之間的單個(gè)引線。
[0033]基本模塊I還包括第一輸入端15,與該輸入端連接傳感器16 (例如緊急關(guān)閉鍵)。借助于傳感器16能將信號(hào)輸出給基本模塊I。
[0034]第一和第二擴(kuò)展模塊2, 3分別包括輸出端6、第一開關(guān)件8、第二開關(guān)件9、第一信號(hào)觸點(diǎn)10和第二信號(hào)觸點(diǎn)11。第一和第二信號(hào)觸點(diǎn)10，11在這個(gè)實(shí)施例中是從屬的開關(guān)件8，9的強(qiáng)制作用的常閉觸頭。第一擴(kuò)展模塊2還包括兩個(gè)常開觸頭20，21和起動(dòng)裝置22。第二擴(kuò)展模塊3還包括處理單元12。
[0035]因?yàn)榇嬖谂c安全有關(guān)的系統(tǒng)，所以高電平在第一和第二擴(kuò)展模塊2，3的輸出端6處的輸出端信號(hào)必須與安全有關(guān)地實(shí)現(xiàn)。為此分別經(jīng)由兩個(gè)串聯(lián)連接的開關(guān)件8，9實(shí)現(xiàn)了釋放在輸出端6處的高電平輸出信號(hào)。經(jīng)由開關(guān)件8，9的從屬的控制接口 13進(jìn)行對(duì)第一和第二開關(guān)件8，9的驅(qū)控。串聯(lián)連接的連接件8，9布置在輸出端6的兩個(gè)接口觸點(diǎn)26之間，以使得在第一和第二開關(guān)件8，9的閉合狀態(tài)下，在這兩個(gè)輸出端6的接口觸點(diǎn)之間存在導(dǎo)電連接。開關(guān)件8，9不與接觸位置5連接。其是無電勢(shì)的，也就是說使用者可以經(jīng)由輸出端6施加用于驅(qū)控消耗器17，18的任意的控制電壓。在此第一和第二開關(guān)件8，9分別是常開觸頭，其通過在控制接口 13處施加開關(guān)信號(hào)(高電平)占據(jù)閉合的位置并且經(jīng)過去除在控制接口 13處的開關(guān)信號(hào)在按照按規(guī)定的運(yùn)行中自動(dòng)地占據(jù)斷開的位置。然而在故障情況下發(fā)生的是，開關(guān)件8，9由于斷開在控制接口 13處的高電平并沒有自動(dòng)地占據(jù)斷開的位置。這可以例如由于開關(guān)件8，9的焊接而導(dǎo)致。在這種情況下在開關(guān)件8，9處以及在從屬的信號(hào)觸點(diǎn)處不存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。
[0036]在第一和第二開關(guān)件8，9的控制接口 13處施加開關(guān)信號(hào)(高電平)相應(yīng)于開啟釋放回路，因這是為通過第一和第二開關(guān)件8，9閉合可以控制經(jīng)由輸出端6的這兩個(gè)接口觸點(diǎn)26引導(dǎo)的控制電壓。然而在開啟釋放回路之前必須確保的是，第一和第二開關(guān)件8，9具有期望的按規(guī)定的開關(guān)狀態(tài)。因?yàn)樵陂_啟釋放回路之前開關(guān)件8，9還沒有被驅(qū)控，所以開關(guān)件8，9必須分別具有斷開的位置；也就是說開關(guān)件8，9分別中斷經(jīng)由開關(guān)件8，9引導(dǎo)的導(dǎo)電連接。
[0037]為了確定第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)位置，分別將信號(hào)裝置10，11分配給開關(guān)件8，9。借助于第一信號(hào)裝置10可以表征并且進(jìn)而確定第一開關(guān)件8的開關(guān)位置。借助于第二信號(hào)裝置11可以表征并且進(jìn)而確定第二開關(guān)件9的開關(guān)位置。經(jīng)過分析第一和第二信號(hào)裝置10，11當(dāng)前的開關(guān)位置，因而可以確定第一和第二開關(guān)件8，9當(dāng)前的開關(guān)位置，以使得可以確定，是否存在第一和第二開關(guān)件8，9的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。在接通經(jīng)由輸出端6引導(dǎo)的和控制的控制電壓之前，可以自給自足地借助于信號(hào)裝置10，11檢查擴(kuò)展模塊2，3，是否存在第一和第二開關(guān)件8，9的按規(guī)定的開關(guān)位置。通過輸出用于閉合第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)由基本模塊I導(dǎo)致用于開啟在擴(kuò)展模塊2，3的輸出端6處的控制電壓的指令。為此通過基本模塊I在第一接觸位置4處產(chǎn)生OV到3至50V的電壓偏移，優(yōu)選地為5或24V。
[0038]為了檢查開關(guān)件8，9按規(guī)定的開關(guān)狀態(tài)，在第一擴(kuò)展模塊2中，串聯(lián)連接的信號(hào)裝置10，11在第一和第二開關(guān)件8，9的控制接口 13和第二接觸位置5之間切換。如果在第一和第二開關(guān)件8，9處存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，那么由基本模塊I發(fā)送的在第二接觸位置處施加的、用于閉合第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)經(jīng)由閉合的第一和第二信號(hào)裝置10，11引導(dǎo)，以使得高電平信號(hào)作為開關(guān)信號(hào)施加在第一和第二開關(guān)件8，9的控制接口 13上。如果高電平施加在控制接口 13上，那么閉合第一和第二開關(guān)件8，9，以使得在輸出端6的這兩個(gè)接口觸點(diǎn)26之間存在導(dǎo)電連接。在待驅(qū)控的控制電壓方面存在閉合的電流回路。與輸出端6連接的消耗器17由此可以經(jīng)由擴(kuò)展模塊2的開關(guān)件8，9控制。為了中斷對(duì)控制接口 13的驅(qū)控，第一擴(kuò)展模塊還包括第一和第二觸點(diǎn)20，21以及起動(dòng)裝置22。常開觸頭20，21隨著通過控制接口 13實(shí)現(xiàn)的驅(qū)控閉合。起動(dòng)裝置22確保了，在第一和第二開關(guān)件8，9的切換過程期間并且因此在信號(hào)裝置10，11的和常開觸頭20，21的切換期間，中斷用于控制接口 13的能量供給。為此，起動(dòng)裝置22包括電容器和閾值電路。如果在第二接觸位置5處存在用于閉合開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)，那么經(jīng)由信號(hào)裝置10，11該電容器(起動(dòng)電容器)充電以及為內(nèi)部的電子裝置(閾值電路)供應(yīng)電壓。借助于閾值電路(例如比較器電路)確定在電容器上的電壓電平。如果達(dá)到了設(shè)定的開關(guān)閾值，在這兩個(gè)控制接口 13處切換電壓。在電容器中存儲(chǔ)的能量必須足夠，以將內(nèi)部的多余的開關(guān)件8，9帶至有效位置。也就是說在串聯(lián)連接的信號(hào)狀態(tài)10，11斷開之后，在電容器中存儲(chǔ)的能量為整個(gè)電路供電，直到常開觸頭20，21閉合并且第一擴(kuò)展模塊2處于自動(dòng)保持中。如果在第一或第二開關(guān)件8，9處不存在按規(guī)定的開關(guān)位置，那么損壞的開關(guān)件8，9的從屬的信號(hào)裝置10，11將斷開，以使得施加在第二接觸位置5上的、用于閉合第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)并不引導(dǎo)至第一和第二開關(guān)件8，9的控制接口 13處。在釋放用于開關(guān)件8，9的控制接口 13的開關(guān)信號(hào)之前，通過這兩個(gè)信號(hào)裝置10，11確保的是，開關(guān)件8，9的按規(guī)定的功能在轉(zhuǎn)換用于閉合開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)的時(shí)刻得出。由此擴(kuò)展模塊2與安全有關(guān)地以及獨(dú)立地評(píng)估反饋回路的狀態(tài)。
[0039]在第二擴(kuò)展模塊3中，進(jìn)行對(duì)第一和第二開關(guān)件8，9的按規(guī)定的功能的評(píng)估，并且借助于處理單元12釋放這兩個(gè)開關(guān)件8，9。第一和第二開關(guān)件8，9的電路位置同樣借助于第一和第二信號(hào)裝置10，11來表征。然而開關(guān)信號(hào)的釋放并不直接由第一和第二信號(hào)裝置10，11來實(shí)現(xiàn)，而是由處理單元12來實(shí)現(xiàn)。處理單元12可以經(jīng)由第一和第二信號(hào)裝置10，11來確定，在第一和第二開關(guān)件8，9處是否存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。此外，處理單元12可以驅(qū)控第一和第二開關(guān)件8，9的控制接口 13。如果在擴(kuò)展模塊3的第二接觸位置5上施加用于閉合第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)，那么由處理單元12來檢測(cè)該開關(guān)信號(hào)。由此通過處理單元12借助于信號(hào)裝置10，11檢查是否存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。如果確定了有故障的開關(guān)位置(第一或第二開關(guān)件8，9閉合/第一或第二信號(hào)裝置斷開)，那么沒有開關(guān)信號(hào)通過處理單元12輸出給開關(guān)件8，9的控制接口 13。相反如果確定存在期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，那么借助于處理單元12將開關(guān)信號(hào)輸出給控制接口 13處，以使得第一和第二開關(guān)件8,9閉合,并且在第二擴(kuò)展模塊3的輸出端6處釋放輸出端信號(hào)，借助于其可以控制消耗器18 (例如閥)。
[0040]第一和第二開關(guān)件8，9串聯(lián)連接在輸出端6的這兩個(gè)接口觸點(diǎn)26之間。在這兩個(gè)接口觸點(diǎn)26中的一個(gè)上施加控制電壓，其通過閉合第一和第二開關(guān)件8，9在其他的接口觸點(diǎn)26處釋放/輸出。如果這兩個(gè)開關(guān)件8，9閉合并且在輸出端的接口觸點(diǎn)26上施加控制電壓，那么在輸出端6的從屬的其他的接口觸點(diǎn)26處輸出信號(hào)(高信號(hào))。
[0041]第一和第二擴(kuò)展模塊2，3這樣設(shè)計(jì)，即在存在用于第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)時(shí)，可以由基本模塊I獨(dú)立地確定，是否存在第一和第二開關(guān)件8，9的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置。如果不存在按規(guī)定的開關(guān)位置，那么由擴(kuò)展模塊2，3自給自足地阻止在相應(yīng)的擴(kuò)展模塊2，3的輸出端6處輸出高信號(hào)。由基本模塊I接收的、用于閉合第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)由此僅僅在存在第一和第二開關(guān)件8，9的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置時(shí)通過擴(kuò)展模塊2，3進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0042]安全系統(tǒng)的基本模塊I可以與多個(gè)擴(kuò)展模塊2，3連接。經(jīng)過輸出用于閉合第一和第二開關(guān)件8，9的開關(guān)信號(hào)通過基本模塊I實(shí)現(xiàn)了在全部與基本模塊I連接的擴(kuò)展模塊2，3中對(duì)待驅(qū)控的開關(guān)件8，9的獨(dú)立的監(jiān)控，以使得只要在擴(kuò)展模塊2，3中存在損壞，僅僅在這個(gè)擴(kuò)展模塊2，3中中斷開關(guān)件8，9的切換。
[0043]只要擴(kuò)展模塊2，3具有多個(gè)輸出端，那么以類似的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)輸出端6的開關(guān)件8，9的驅(qū)控和監(jiān)控。如果第二擴(kuò)展模塊3具有多個(gè)輸出端，那么借助于處理單元12可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基本模塊I的記錄、對(duì)信號(hào)裝置10，11的監(jiān)控以及對(duì)擴(kuò)展模塊3的全部接口 6的控制接口 13的控制。如果存在在輸出端6的開關(guān)件8，9方面的故障，那么在這個(gè)輸出端6中阻止了基本模塊I的開關(guān)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0044]安全系統(tǒng)的輸出端6優(yōu)選地統(tǒng)一地由基本模塊I控制；也就是說通過輸出用于閉合第一和第二開關(guān)件8,9的信號(hào),應(yīng)該在安全系統(tǒng)的內(nèi)部在全部輸出端6處存在在相應(yīng)的輸出端6的兩個(gè)接口觸點(diǎn)26之間的閉合的回路。
[0045]如果多個(gè)擴(kuò)展模塊2，3與基本裝置I連接，那么為此分別將擴(kuò)展模塊2，3的第二接觸位置5分別與基本模塊I的第一接觸位置4導(dǎo)電連接。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安全系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中所述擴(kuò)展模塊(2，3)包括第二接觸位置(5)，所述第二接觸位置能與所述安全系統(tǒng)的基本模塊(I)的第一接觸位置(4)連接，以使得在連接狀態(tài)時(shí)在所述第一接觸位置和所述第二接觸位置(4，5)之間存在導(dǎo)電連接，其中所述擴(kuò)展模塊(2，3)包括第一開關(guān)件和第二開關(guān)件(8，9)、表征所述第一開關(guān)件(8)的開關(guān)位置的第一信號(hào)裝置(10)和表征所述第二開關(guān)件(9)的開關(guān)位置的第二信號(hào)裝置(11)，其特征在于，所述擴(kuò)展模塊(2，3)能獨(dú)立地確定是否存在所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置，其中所述擴(kuò)展模塊(2，3)設(shè)計(jì)為，使得由所述基本模塊(I)接收的、用于閉合所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)信號(hào)僅僅在存在所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊(3)，其中，所述擴(kuò)展模塊(3)包括處理單元(12)，所述處理單元借助于所述第一信號(hào)裝置和所述第二信號(hào)裝置(10，11)能夠:檢測(cè)所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)當(dāng)前的所述開關(guān)位置；經(jīng)由所述第二接觸位置(5)接收由所述基本模塊(I)發(fā)送的、用于閉合所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)信號(hào)；并且將用于閉合所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)信號(hào)輸出給所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展模塊(3)，其中，所述處理單元(12)設(shè)計(jì)為，使得所述處理單元僅僅在存在所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的期望的按規(guī)定的開關(guān)位置時(shí)將用于閉合所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)信號(hào)輸出給所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊(2)，其中，所述第一信號(hào)裝置和所述第二信號(hào)裝置(10，11)與所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的控制接口(13)串聯(lián)連接。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中，所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)分別是強(qiáng)制作用的繼電器。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中，所述第一信號(hào)裝置(10)是所述第一開關(guān)件(8)的強(qiáng)制作用的常閉接觸件，并且所述第二信號(hào)裝置(11)是所述第二開關(guān)件(9)的強(qiáng)制作用的常閉接觸件。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中，所述擴(kuò)展模塊(2，3)能與連接模塊(14)連接以用于在所述第一接觸位置(4)和所述第二接觸位置(5)之間導(dǎo)電連接。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中，所述擴(kuò)展模塊(2，3)在確定所述第一開關(guān)件和/所述第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)位置有故障時(shí)獨(dú)立地保持安全的狀態(tài)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中，所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)與所述擴(kuò)展模塊(2，3)的輸出端(6)串聯(lián)連接。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中，所述第一信號(hào)裝置和所述第二信號(hào)裝置(10，11)串聯(lián)連接。
11.一種安全系統(tǒng)，具有帶有第一接觸位置(4)的基本模塊(I)和根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的擴(kuò)展模塊(2，3)，其中所述基本模塊(I)能與所述擴(kuò)展模塊(2，3)連接，以使得在連接的狀態(tài)時(shí)在所述第一接觸位置和所述第二接觸位置(4，5)之間存在導(dǎo)電連接，其中所述基本模塊(I)經(jīng)由所述第一接觸位置(4)能將用于閉合所述第一開關(guān)件和所述第二開關(guān)件(8，9)的開關(guān)信號(hào)發(fā)送給所述擴(kuò)展模塊(2，3)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的安全系統(tǒng)，其中，在所述基本模塊(I)和所述擴(kuò)展模塊(2，3)之間經(jīng)由所述第一接觸位置和所述第二接觸位置(4，5)的通信僅僅利用二進(jìn)制的信號(hào)來 實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H01H47/00GK103998998SQ201280062276
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】克勞斯·奧夫施內(nèi)德爾, 赫伯特·哈勒爾, 安德烈亞斯·克奈德爾, 敬真·李-霍夫 申請(qǐng)人:西門子公司