CN108089432B - 紧急控制装置和具有紧急控制装置的安全设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种紧急控制装置,所述紧急控制装置包括:第一和第二安全输入端;第一和第二安全输出端;第一电气开关路径;第二电气开关路径;紧急操作单元,其包括能手动触发的操作元件和背景元件;发光单元,包括红色发光二极管组和黄色发光二极管组;其中,紧急控制装置具有至少一个电压检测器件和闪光电路装置,所述电压检测器件用于检测在安全输出端中的至少一个安全输出端上的输出电压,所述闪光电路装置连接到电压检测器件上或者包括该电压检测器件,闪光电路装置设置为,在由电压检测器件检测到低于输出电压的预设定或可预设定的阈值时,激活发光装置的黄色发光二极管和/或红色发光二极管的周期性或非周期性的闪光。
Description
技术领域
本发明涉及一种紧急控制装置,包括:第一和第二安全输入端,其可连接到控制和分析处理单元并且在紧急控制装置的运行中能由控制和分析处理单元供以输入电压;第一和第二安全输出端,其可连接到控制和分析处理单元;第一电气开关路径,其延伸在第一安全输入端与第一安全输出端之间;第二电气开关路径,其延伸在第二安全输入端与第二安全输出端之间;紧急操作单元,其包括能手动触发的操作元件和背景元件,该操作元件与两个机械的强制打开式开关器件连接,其中第一开关器件设置在第一电气开关路径中,并且第二开关器件设置在第二电气开关路径中;以及发光装置,包括:红色发光二极管组和黄色发光二极管组,所述红色发光二极管组如此设置,使得其能够从背后照射操作元件,所述黄色发光二极管组如此设置,使得其能够从背后照射背景元件。此外,本发明涉及一种用于将带来危险的机器或技术设施转变到无危险运行状态的安全设备,所述安全设备包括:控制和分析处理单元,其具有至少一个安全输出端,在该安全输出端上连接有调节机构,该调节机构构成为,在激活之后将机器或技术设施转变到无危险的运行状态;以及至少一个紧急控制装置,其连接到控制和分析处理单元。
背景技术
在机器和技术设施运行期间对于人员和环境不可忽略的危险经常来自于机器和技术设施。为了确保这样的机器或技术设施的安全性,由现有技术在不同实施方式中已知具有能手动触发的紧急控制装置的安全设备。就此而言,应区分紧急关断安全设备与紧急停止安全设备,紧急关断安全设备在电气原因的危险时特别是在雷击的危险时解除激活机器或技术设施的供电,而紧急停止安全设备通过如下方式避免危险,即紧急停止安全设备将机器或技术设施转变到无危险状态(紧急停止状态)。
有关的标准要求:安全控制设备的紧急控制装置在视觉上如此突出于其环境,使得可以由操作人员在紧急情况下快速识别出紧急控制装置本身。能手动触发的操作元件必须持久以信号颜色红色呈现。相比之下,操作元件的背景元件必须以信号颜色黄色呈现,背景元件形成操作元件的对比元件并且例如可以通过环绕操作元件延伸的环形元件形成。在非常简单设计的紧急控制装置中,应用由红色塑料构成的非发光的操作元件和由黄色塑料构成的非发光的背景元件。此外,由现有技术已经已知如下紧急控制装置,其具有从背后照射的操作元件和从背后照射的背景元件。操作元件由红色透明的塑料制造并且被照射。背景元件由黄色的同样透明的塑料制造并且同样被照射。在不发光状态下,操作元件和背景元件此外以信号颜色红色和黄色呈现。
在由现有技术已知的安全设备中经常存在如下问题,即特别是在较复杂的机器或技术设施中——其具有多个紧急控制装置——由操作人员手动触发的紧急控制装置的定位必须非常耗费地借助于控制和分析处理单元实现。由此特别是产生用于对控制和分析处理单元进行编程的高编程耗费。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种开头所述类型的紧急控制装置以及安全设备,其中通过特别简单的方式可以检测到紧急控制装置的手动触发。
开头所述类型的根据本发明的紧急控制装置以及这样类型的根据本发明的安全设备提供该任务的解决方案。
按照本发明的紧急控制装置的特征在于,所述紧急控制装置具有至少一个电压检测器件、特别是比较器件,用于检测在安全输出端中的至少一个安全输出端上的输出电压,并且所述紧急控制装置具有闪光电路装置,所述闪光电路装置连接到电压检测器件上或者包括该电压检测器件,其中闪光电路装置设置为,在由电压检测器件检测到低于输出电压的预设定或可预设定的阈值时,激活发光装置的黄色发光二极管和/或红色发光二极管的周期性或非周期性的闪光。如果按照本发明的紧急控制装置的操作元件由操作人员手动触发,那么该紧急控制装置能以特别简单的方式实现在视觉上显示紧急控制装置。在配备有激活的紧急控制装置的带来危险的机器或技术设施的无故障运行中,紧急操作单元的两个开关器件处于闭合状态,从而在两个安全输出端上的输出电压相应等于在安全输入端上的输入电压。发光装置的红色发光二极管和黄色发光二极管供以运行电流,从而所述黄色和红色发光二极管持久发光。在此,操作元件被从背后照射成红色,而背景元件被从背后照射成黄色,从而紧急控制装置符合关于操作元件和背景元件的要求的信号颜色的有关标准。因此,紧急控制装置可以由操作人员视觉上被识别为这样的紧急控制装置。因为操作元件和背景元件有效地以前述的信号颜色红色或黄色发光,此外还可识别的是,紧急控制装置确实被激活并且由此运行就绪。
如果在出现危险情况时紧急控制装置的操作元件由操作人员手动触发,那么打开紧急操作单元的所述两个强制打开式开关器件、特别是按键,从而在所述两个安全输入端上的输入电压与所述两个安全输出端上的输出电压之间产生电压差。安全输出端上的输出电压小于所述两个安全输入端上的输入电压。闪光电路装置如此构成,使得在由电压检测器件、特别是比较器件检测到在安全输出端中之一上的输出电压下降到低于预设定或可预设定的阈值时,如此驱控发光装置的黄色发光二极管,使得黄色发光二极管不再持续地发光,而是周期性亦或备选地非周期性地闪光。在安全输出端中之一上的输出电压的阈值——在低于该阈值时闪光电路装置激活发光装置的黄色发光二极管的闪光——例如可以设置为在涉及的开关路径的安全输入端上输入电压的数值的50%至75%。通过发光装置的黄色发光二极管的闪光——该发光装置从背后照射背景元件——通过简单的方式可能的是,视觉上用信号表示操作元件的手动触发,该操作元件打开开关器件并因此也打开所述两个开关路径。因为在无故障运行中持久从背后照射成黄色的背景元件按照相关标准不是安全重要的,所以允许的是,发光装置的黄色发光二极管在操作元件的手动触发之后不持久发光,而是闪光。黄色发光二极管的该闪光可以通过简单的方式对于操作人员视觉上信号表示为:涉及的紧急控制装置被触发了。因此,借助于控制和分析处理单元通过有利的方式无需耗费地定位由操作人员触发了的这样的紧急控制装置。因此,可以降低用于对控制和分析处理单元进行编程的编程耗费。
原则上也可以考虑的是,所述闪光电路装置在触发操作元件并且打开所述两个开关器件之后激活发光装置的红色发光二极管的闪光。这然而至少现在(还)是不允许的,因为有关的标准要求:操作元件必须持久以信号颜色红发光。与此相对地,发光装置的红色发光二极管的闪光会导致:操作元件不持久发光,而是其发光周期性或非周期性地接通或关断。
在一种有利的实施方式中提出,所述电压检测器件借助于测量线路连接到所述两个安全输出端中至少之一上。
在一种特别有利的实施方式中存在如下可能性,即,所述紧急控制装置包括连接到所述两个安全输入端上的供电电路和经调节的电流源,该经调节的电流源连接到供电电路和发光装置。为了运行发光单元,供电电路能够给经调节的电流源供以对于其运行必要的运行电压。
优选地,所述红色发光二极管组和所述黄色发光二极管组可以相互电气串联连接。由此能实现特别简单的电路结构。
如上所述,操作元件的背景元件对于紧急控制装置不是安全重要的,从而允许以信号颜色黄色闪光。由此的结果是,如果紧急控制装置连接到带来危险的机器或技术设施上并且运行就绪,那么通过发光装置的红色发光二极管实现的对能手动触发的操作元件的红色照射必须是可靠的。这表示:在对操作元件的红色照射失灵的情况下,连接到配备紧急控制装置的安全设备上的机器或技术设施必须自动强制为紧急停止,因为操作元件不再以信号颜色红色发光,尽管该操作元件按照标准应该是可见的并且因此肯定发光。
为了实现这一点,在一种优选实施方式中提出,所述紧急控制装置包括第一诊断装置,所述第一诊断装置具有电子开关,该电子开关设置在所述两个电气开关路径中的至少一个电气开关路径中,其中第一诊断装置借助于测量线路连接到发光装置并且所述第一诊断装置设置为,检测发光装置的红色发光二极管的实际运行电压,并且在实际运行电压与理论运行电压发生偏差时打开电子开关。第一诊断装置的电子开关的打开可以由控制和分析处理单元检测到,从而控制和分析处理单元可以将该机器或技术设施借助于至少一个调节机构转变到无危险运行状态。
在一种特别优选的实施方式中存在如下可能性,即,所述第一诊断装置包括比较器件、特别是窗口比较器件,所述比较器件连接到测量线路并且连接到电子开关,并且所述比较器件设置为,检测发光装置的红色发光二极管的实际运行电压,并且在实际运行电压与理论运行电压发生偏差时打开电子开关。
原则上也可以出现如下情况,即经调节的电流源(利用该电流源运行发光装置)没有供以足够的电压。为了同样可以检测到该状态,因此在一种优选改进方案中提出,所述紧急控制装置包括第二诊断装置,该第二诊断装置具有电子开关,该电子开关设置在所述两个电气开关路径中的至少一个电气开关路径中,其中该第二诊断装置设置为,经由测量线路检测发光装置的供应电压并且在实际供应电压与理论供应电压发生偏差时打开电子开关。第二诊断装置的电子开关的该打开又可以由控制和分析处理单元检测到,从而控制和分析处理单元可以将该机器或技术设施借助于至少一个调节机构转变到无危险运行状态。
在一种优选实施方式中存在如下可能性:所述紧急控制装置具有电子开关,该电子开关配置给闪光电路装置并且该电子开关连接到发光装置,从而借助于电子开关和闪光电路装置能激活发光装置的黄色发光二极管的闪光。
在一种特别有利的实施方式中提出,所述操作元件和所述背景元件由半透明的在未发光状态下优选呈现为灰色的塑料制造。应用半透明的塑料用于制造操作元件和背景元件具有如下优点,即,所述紧急控制装置本身在解除激活状态下——在该状态下紧急控制装置例如没有连接到带来危险的机器或技术设施上——不能被识别出,因为操作元件和背景元件没有以前述的信号颜色红色和黄色呈现。操作元件和背景元件是半透明的,从而它们允许光穿过,但是穿过的光不呈现灰色(特别是烟色玻璃色)。通过操作元件和背景元件在解除激活状态下优选以中性颜色灰色呈现,可以防止:用户将紧急控制装置误以为激活并且代替其他确实激活的紧急控制装置而错误地操作该紧急控制装置。备选地也可以规定,仅仅操作元件由半透明的在未发光状态下优选呈现灰色的塑料制造,而背景元件由透明的在未发光状态下呈现黄色的塑料制造。操作元件和背景元件特别是也可以由半透明塑料制造。
按照本发明的用于将带来危险的机器或技术设施转变到无危险运行状态的安全设备的特征在于,所述紧急控制装置根据本发明的各个实施例构成。控制和分析处理单元特别是如此构成,使得控制和分析处理单元可以检测在紧急控制装置的所述两个安全输出端上的电压。控制和分析处理单元例如可以包括两个比较器件。第一比较器件可以在此比较在第一安全输入端上的输入电压与在第一安全输出端上的输出电压。第二比较器件可以比较在第二安全输入端上的输入电压与在第二安全输出端上的输出电压。如果电气开关路径中的至少一个电气开关路径例如在触发操作元件之后或者通过选择性设置的诊断装置中的至少一个诊断装置的电子开关被断开,那么在所述两个安全输入端的至少一个安全输入端上的输入电压与在所述两个安全输出端的至少一个安全输出端上的输出电压之间出现电压差,该电压差可以由控制和分析处理单元的比较器件检测到。通过这种方式可以检测紧急控制装置的操作元件的手动触发或所述两个诊断装置中的至少一个诊断装置的电子开关的打开。如果由控制和分析处理单元检测到操作元件的手动触发或诊断装置中的至少一个诊断装置的电子开关的打开,那么由控制和分析处理单元激活所述至少一个调节机构并且将机器或技术设施转变到无危险运行状态(紧急停止状态)。
附图说明
在参照附图的情况下,根据优选实施例的以下描述示出本发明另外的特征和优点。附图示出:
图1示出极其简化的图解示图,所述示图阐明了按照本发明的一个优选实施例构成的紧急控制装置的基本工作原理;
图2阐明具有紧急控制装置的安全设备的框图,该紧急控制装置是按照图1的紧急控制装置的改进方案。
具体实施方式
以下应参照图1首先阐明紧急控制装置1的基本工作原理,该紧急控制装置按照本发明的优选实施例构成并且在此是用于触发带来危险的机器或技术设施的紧急停止功能的紧急停止控制装置。
紧急控制装置1具有电路装置2以及紧急操作单元3,所述紧急操作单元连接到电路装置2。电路装置2包括两个安全输入端S11、S21,它们可连接到控制和分析处理单元4(对此参见图2)并且形成输入回路,并且所述电路装置还包括两个安全输出端S12、S22,它们同样可连接到控制和分析处理单元4并且形成输出回路。控制和分析处理单元4和紧急控制装置1共同形成安全设备100(参见图2),以用于将带来危险的机器或技术设施转变到无危险状态。
在第一安全输入端S11与第一安全输出端S12之间延伸有第一电气开关路径5。此外,在第二安全输入端S21与第二安全输出端S22之间延伸有第二电气开关路径6。
紧急操作单元3具有能手动触发的操作元件30,所述操作元件与机械的强制打开式的两个开关器件31、32连接,所述两个开关器件特别是可以构成为按键,其中,第一开关器件31设置在第一电气开关路径5中,并且第二开关器件32设置在第二电气开关路径6中。因此,在所述两个开关器件31、32的闭合状态下,一方面在第一安全输入端S11与第一安全输出端S12之间存在导通的电气连接,并且另一方面在第二安全输入端S21与第二安全输出端S22之间存在导通的电气连接。因为电路装置2相应具有两个安全输入端S11、S21、两个安全输出端S12、S22以及两个电气开关路径5、6,所以实现在安全方面所要求的冗余。
紧急控制装置1可以有利地借助于五芯馈线以相应的连接插头连接到控制和分析处理单元4。在此,两芯配置给所述两个安全输入端S11、S21,两芯配置给所述两个安全输出端S12、S22,并且一芯配置给接地线GND。控制和分析处理单元4如此构成,使得控制和分析处理单元可以给所述两个安全输入端S11、S21供以输入电压。这具有如下优点,即无需附加的电压供应装置用于紧急控制装置1的运行。于是,对于紧急控制装置1的电气连接可以应用六芯馈线,然而相比于在此应用的五芯馈线,所述六芯馈线并不是工业标准的。在紧急控制装置1的运行期间,在所述两个安全输入端S11、S21上优选施加相同的输入电压(高电平电压),所述输入电压例如可以为24V。
有关标准要求:紧急控制装置1在视觉上如此突出于其环境,使得其在紧急情况下可以快速识别出紧急控制装置本身。能手动触发的操作元件30——其在图2中可详细看到——必须以信号颜色红色呈现。相比之下,操作元件30的背景元件(对比元件)33——所述背景元件例如可以通过绕操作元件30延伸的环形元件形成——必须以信号颜色黄色呈现。在此,操作元件30和背景元件33由半透明的在未发光状态下呈现灰色的塑料制造。应用该半透明的塑料用于制造操作元件30和背景元件33具有如下优点,即紧急控制装置1本身在解除激活状态下——在该状态下紧急控制装置例如没有连接到带来危险的机器或技术设施——不能被识别出,因为紧急控制装置没有以信号颜色红色和黄色呈现。通过操作元件30和背景元件33在解除激活状态下以中性颜色灰色呈现,可以防止:用户误以为紧急控制装置1激活并且代替其他确实激活的紧急控制装置1而错误地操作该紧急控制装置。
为了实现对于紧急控制装置1的操作元件30以要求的信号颜色红色发光和对于紧急控制装置的背景元件33以要求的信号颜色黄色发光,紧急控制装置1具有发光装置7,所述发光装置集成到紧急操作单元3中并且包括具有多个红色发光二极管的第一组和具有多个黄色发光二极管的第二组。这两组红色和黄色发光二极管优选相互串联连接并且特别是可以构成为发光二极管条或备选地也可以构成为发光二极管阵列。发光装置7的红色和黄色发光二极管如此设置,使得红色发光二极管可以从背后照射操作元件30,从而操作元件在视觉上以要求的信号颜色红色呈现,并且黄色发光二极管可以从背后照射背景元件33,从而背景元件在视觉上以要求的信号颜色黄色呈现。
为了可以给发光装置7的黄色和红色发光二极管供电,电路装置2具有电流供应装置8,所述电流供应装置例如可以构成为具有集成的电流调节器的开关电源。电流供应装置8的可能的设计方案的细节由图2给出。电流供应装置8在输入侧与连接到第一安全输入端S11的第一电气开关路径5连接并且与连接到第二安全输入端S21的第二电气开关路径6连接,从而可以实现给电流供应装置8冗余地供以施加在所述两个安全输入端S11、S21上的输入电压。在输出侧,电流供应装置8与发光装置7和闪光电路装置9连接,所述闪光电路装置自身同样连接到发光装置7并且其功能进一步在以下还要详细阐明。
闪光电路装置9具有比较器件90并且经由测量线路10与第一安全输出端S12连接,从而可以检测在第一安全输出端S12上的输出电压并且与预设定或可预设定的理论值比较。此外,在图1中示出过压保护装置11,其在此为第一齐纳二极管110以及第二齐纳二极管111,所述第一齐纳二极管110连接到第一电气开关路径5和接地线GND上,所述第二齐纳二极管111连接到第二电气开关路径6和接地线GND上。电流供应装置8和闪光电路装置9自身同样具有接地线连接。
在配备有激活的紧急控制装置1的带来危险的机器或技术设施的无故障运行中,紧急操作单元3的两个开关器件31、32处于闭合状态,从而在所述两个安全输出端S12、S22上的输出电压相应等于在安全输入端S11、S21上的输入电压。如果施加在第一安全输入端S21上的电压例如为24V,那么比较器件90——其在该实施例中集成到闪光电路装置9中——在第一安全输出端S12上同样检测到在输入电压水平(例如24V)的输出电压。发光装置7的黄色和红色发光二极管由电流供应装置8供以持续的运行电流,从而所述黄色和红色发光二极管持久发光。在此,操作元件30被从背后照射成红色,而背景元件33被从背后照射成黄色,从而紧急控制装置1符合关于操作元件30和背景元件33的要求的信号颜色的有关标准。因为操作元件30和背景元件33以前述的信号颜色红色或黄色发光,所以还可以识别的是,紧急控制装置1确实被激活并且由此运行就绪,从而紧急控制装置本身能被识别出。
如果在出现危险情况时操作元件30由操作人员手动触发,那么打开紧急操作单元3的所述两个强制打开式开关器件31、32、特别是按键,从而在所述两个安全输入端S11、S21上的输入电压与所述两个安全输出端S12、S22上的输出电压之间产生电压差。安全输出端S12、S22上的输出电压小于所述两个安全输入端S11、S21上的输入电压。如果安全输出端S12、S22应构成为无电位,那么在安全输出端S12、S22上的输出电压在开关器件31、32打开之后特别是可以为0V。不过,所述两个安全输出端S12、S22构成为无电位不是强制需要的。
闪光电路装置9如此构成,使得在由比较器件90检测到在第一安全输出端S12上的输出电压下降到低于预设定或可预设定的阈值时如此驱控发光装置7的黄色发光二极管,使得黄色发光二极管不再持续地发光,而是周期性亦或备选地非周期性地闪光。例如黄色发光二极管可以借助于由闪光电路装置9驱控的电子开关、特别是晶体管桥接。由此,闪光电路装置9可以控制发光装置7的黄色发光二极管的闪光。在第一安全输出端S12上的输出电压的阈值——在低于该阈值时闪光电路装置9激活发光装置7的黄色发光二极管的闪光——例如可以设置为在第一安全输入端S11上输入电压的数值的50%至75%。通过发光装置7的黄色发光二极管的闪光——该发光装置从背后照射背景元件33——通过简单的方式可能的是,视觉上用信号表示操作元件30的手动触发,该操作元件打开开关器件31、32并因此也断开所述两个开关路径5、6。因为在无故障运行中持久地从背后照射成黄色的背景元件33按照相关标准不是安全重要的,所以允许的是,发光装置7的黄色发光二极管在操作元件30的手动触发之后闪光。
控制和分析处理单元4在图2中示出并且也可以与在图1中示出的紧急控制装置一同应用,该控制和分析处理单元如此构成,使得控制和分析处理单元可以检测在所述两个安全输出端S12、S22上的电压。例如控制和分析处理单元4自身可以包括两个比较器件。在此,第一比较器件可以比较在第一安全输入端S11上的输入电压与在第一安全输出端S12上的输出电压。第二比较器件可以比较在第二安全输入端S21上的输入电压与在第二安全输出端S22上的输出电压。如果电气开关路径5、6在操作元件30触发后被断开,那么在所述两个安全输入端S11、S21上的输入电压与在所述两个安全输出端S12、S22上的输出电压之间出现电压差,该电压差由控制和分析处理单元4的比较器件检测到。通过这种方式可以检测紧急控制装置1的操作元件30的触发。控制和分析处理单元4具有安全输出端40(参见图2),在所述安全输出端上连接有至少一个调节机构20,该调节机构连接到带来危险的机器或技术设施并且所述调节机构设置为,将该机器或技术设施转变到对于人员无危险的运行状态(紧急停止状态)。如果由控制和分析处理单元4检测到操作元件30的触发,那么激活调节机构20并且将该机器或技术设施转变到无危险的运行状态。
上述紧急控制装置1的显著优点在于,可以自动识别:紧急操作单元3的操作元件30何时被按压。在手动触发操作元件30之后,激活集成到紧急控制装置1中的闪光电路装置9,从而发光装置7的黄色发光二极管闪光并且因此可以视觉上显示操作元件30的触发。在由现有技术已知的紧急控制装置中,必须通过复杂的方式由控制和分析处理单元4检测操作元件30的触发,以便例如确定:哪个紧急控制装置1被触发。在此,大大缩短该繁琐的方法,因为闪光电路装置9的比较器件90可以经由在所述两个开关器件31、32中的一个开关器件之后的测量线路10检测开关器件31、32的状态并且闪光电路装置9可以激活发光装置7的黄色发光二极管的闪光。
原则上也可以考虑的是,闪光电路装置9在触发操作元件30并且打开所述两个开关器件31、32之后激活发光装置7的红色发光二极管的闪光。这然而至少现在(还)是不允许的,因为有关的标准要求:操作元件30必须持久以信号颜色红发光。与此相对地,发光装置7的红色发光二极管的闪光会导致:操作元件30不持久发光,而是其发光周期性或非周期性地接通或关断。
如上所述,背景元件33不是安全重要的,从而允许以信号颜色黄色闪光。由此的结果是,如果紧急控制装置1连接到带来危险的机器或技术设施上并且运行就绪,那么通过发光装置7的红色发光二极管实现的对能手动触发的操作元件30的红色照射必须是可靠的。这表示:在对操作元件30的红色照射失灵的情况下,连接到配备紧急控制装置1的安全设备100上的机器或技术设施必须自动强制为紧急停止,因为操作元件30不再以信号颜色红色发光,尽管该操作元件按照标准应该是可见的并且因此肯定发光。为了实现这一点,因此必须做出适合的措施,以便监控发光装置7的红色发光二极管的可靠运行。
参照图2以下要进一步阐明具有控制和分析处理单元4和紧急控制装置1的安全设备100,该紧急控制装置1是第一实施例的改进方案并且在该第一实施例的基础上构成。紧急控制装置1的以下描述的电路技术细节可以单个地或者组合地也在紧急控制装置1的第一实施例中实现。
基本的安全功能——其以上述方式通过检测在第一安全输出端S12上的输出电压下降到预设定或可预设定的阈值之下来检测操作元件30的触发并且紧接着激活发光装置7的黄色发光二极管的闪光——在该实施例中同样以上述方式实现并且在此不应重新详细描述。发光装置7又集成到紧急操作单元3中,但是在图2中出于简化的原因示出在紧急操作单元3之外。两个以“红”或“黄”表示的箭头应表征:发光装置7的红色发光二极管能以信号颜色红色从背后照射操作元件30,并且黄色发光二极管能以信号颜色黄色从背后照射背景元件33。
电流供应装置8——其在图1中极其简化地示出为功能模块——包括连接到第一安全输入端S11的第一过流和过压保护装置80以及连接到第二安全输入端S21的第二过流和过压保护装置81。所述两个过流和过压保护装置80、81如此构成,使得它们提供保护(通过小的熔断式保险装置实现)以防例如可能大于0.5A的电流以及提供保护(通过瞬态抑制二极管(Transildiode)实现)免于例如可能达到直至2千伏的暂态高压。这些瞬态抑制二极管降低例如可以由开关过程产生的高压峰值直至大约80V的电压值。因此,所述两个过流和过压保护装置80、81可以防止:在出现过流或过压时损坏电路装置2的电气或电子构件。
电流供应装置8还包括供电电路82,所述供电电路在输入侧连接到所述两个过流和过压保护装置80、81并且在输出侧连接到电子开关83,特别是晶体管。电子开关83在输出侧连接到经调节的电流源84,如果电子开关83闭合并且经调节的电流源84由供电电路82供以供电电压(例如24V),那么经调节的电流源84可以给发光装置7的黄色和红色发光二极管供以持续的运行电流。
电流供应装置8还具有附加的过压保护装置85,所述过压保护装置特别是可以电子方式实现。该过压保护装置85测量在供电电路82之后的电压并且在电压大于大约32V时通过打开电子开关83中断电流流通到经调节的电流源84。经调节的电流源84原本可能以直至大约90V的电压运行。不过在电路装置2的该支路中还存在闪光电路装置9以及两个诊断装置13、14的构件,这些构件在此仅仅设计为用于直至最大36V的电压。
闪光电路装置9如此构成,使得:如果在第一安全输出端S12上的电压低于预设定或可预设定的阈值并且这由闪光电路装置9的比较器件90检测到,那么闪光电路装置可以驱控设置在闪光电路装置9与发光装置7之间的电子开关12、特别是晶体管。在此可以桥接与发光装置7的红色发光二极管串联连接的黄色发光二极管,从而借助于闪光电路装置9可以激活发光装置7的黄色发光二极管的闪光。
电路装置2具有第一诊断装置13和第二诊断装置14,其功能以下要进一步阐明。所述两个诊断装置13、14中的每个诊断装置包括电子开关130、140以及连接在其上的比较器件131、141、特别是窗口比较器件。第一诊断装置13的电子开关130(所述电子开关特别是可以是晶体管)设置在第一安全输入端S11与第二诊断装置14的同样可以为晶体管的电子开关140之间。第二诊断装置14的电子开关140设置在第一诊断装置13的电子开关130与第一电气开关路径5的开关器件30之间。
在发光装置7的黄色发光二极管和与之串联连接的红色发光二极管之间的过渡位置处设有用于第一诊断装置13的测量抽头。比较器件131可以经由测量线路132确定:施加在发光装置7的红色发光二极管组上的电压是否等于预定的电压理论值。如果由于功能故障而不是这样的情况,那么比较器件131打开电子开关130。与电压理论值的偏差例如可能在发光装置7的红色发光二极管之间一个或多个电气短路的情况下出现。
因为在第一安全输出端S12上的输出电压低于阈值,所以激活连接到控制和分析处理单元4上的调节机构20,从而可以引入带来危险的机器或技术设施的紧急停止。因为闪光电路装置9同样检测到在第一安全输出端S12上电压的下降,所以可以借助于配置给闪光电路装置9的电子开关12并且利用闪光电路装置9激活发光装置7的黄色发光二极管的闪光。这自然取决于,发光装置7的黄色发光二极管主要还能由经调节的电流源84供以电流。如果不再是这样的情况,那么发光装置7的黄色发光二极管既无法发光也无法闪光。
在设置在供电电路82之后的电子开关83与经调节的电流源84之间设有另一测量抽头,所述测量抽头经由测量线路142与第二诊断装置14的比较器件141连接。第二诊断装置14的比较器件141检查:经调节的电流源84是否由供电电路82供以足够的电压,以便总地来说可以正确运行。如果由于功能故障而不是这样的情况,那么比较器件141打开在第一电气开关路径5中的第二诊断装置14的电子开关140。因此,因为在第一安全输出端S12上的电压低于阈值,所以激活连接到控制和分析处理单元4上的调节机构20,从而可以引入带来危险的机器或技术设施的紧急停止。闪光电路装置9同样检测在第一安全输出端S12上电压的下降。借助于配置给闪光电路装置9的电子开关12并且利用闪光电路装置9又可以激活发光装置7的黄色发光二极管的闪光。这自然又取决于,发光装置7的黄色发光二极管由经调节的电流源84还可以供以电流。如果不再是这样的情况,那么发光装置7的黄色发光二极管既无法发光也无法闪光。
因此,所述两个诊断装置13、14确保:发光装置7的红色发光二极管是可靠的。如果发生功能故障,从而发光装置7的红色发光二极管不再能按照规定发光,那么由控制和分析处理单元4激活连接到该控制和分析处理单元4上的调节机构20,从而可以自动引入带来危险的机器或技术设施的紧急停止。
在图2中示出的电路装置2有利地具有如在DIN EN ISO 13849-1(6.2.5章)中所说明的那样的电路拓扑。
Claims (13)
1.紧急控制装置(1),包括:
·第一安全输入端(S11)和第二安全输入端(S21),所述第一安全输入端和第二安全输入端能连接到控制和分析处理单元(4)并且在紧急控制装置(1)的运行中能由控制和分析处理单元(4)供以输入电压;
·第一安全输出端(S12)和第二安全输出端(S22),所述第一安全输出端和第二安全输出端能连接到控制和分析处理单元(4);
·第一电气开关路径(5),所述第一电气开关路径延伸在第一安全输入端(S11)与第一安全输出端(S12)之间;
·第二电气开关路径(6),所述第二电气开关路径延伸在第二安全输入端(S21)与第二安全输出端(S22)之间;
·紧急操作单元(3),所述紧急操作单元包括能手动触发的操作元件(30)和背景元件(33),该操作元件与两个机械的强制打开式开关器件连接,第一开关器件(31)设置在第一电气开关路径(5)中,并且第二开关器件(32)设置在第二电气开关路径(6)中;以及
·发光装置(7),所述发光装置包括:红色发光二极管组和黄色发光二极管组,所述红色发光二极管组如此设置,使得所述红色发光二极管组能够从背后照射操作元件(30),所述黄色发光二极管组如此设置,使得所述黄色发光二极管组能够从背后照射背景元件(33);
其特征在于,所述紧急控制装置(1)具有至少一个电压检测器件,用于检测在第一安全输出端(S12)和第二安全输出端(S22)中的至少一个安全输出端上的输出电压,并且所述紧急控制装置具有闪光电路装置(9),所述闪光电路装置连接到电压检测器件上或者包括该电压检测器件,闪光电路装置(9)设置为,在由电压检测器件检测到低于输出电压的预设定或可预设定的阈值时,激活发光装置(7)的黄色发光二极管和/或红色发光二极管的周期性或非周期性的闪光。
2.根据权利要求1所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述电压检测器件借助于测量线路(10)连接到所述第一安全输出端(S12)和第二安 全输出端(S22)中的至少一个安全输出端上。
3.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述紧急控制装置(1)包括连接到所述第一安全输出端(S12)和第二安 全输出端(S22)上的供电电路(82)和经调节的电流源(84),该经调节的电流源连接到供电电路(82)和发光装置(7)。
4.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述红色发光二极管组和所述黄色发光二极管组相互电气串联连接。
5.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述紧急控制装置(1)包括第一诊断装置(13),该第一诊断装置具有电子开关(130),该电子开关设置在第一电气开关路径(5)和第二电气开关路径(6)中的至少一个电气开关路径中,其中所述第一诊断装置(13)借助于测量线路(132)连接到发光装置(7)并且所述第一诊断装置设置为,检测发光装置(7)的红色发光二极管的实际运行电压,并且在实际运行电压与理论运行电压发生偏差时打开电子开关(130)。
6.根据权利要求5所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述第一诊断装置(13)包括比较器件,所述比较器件连接到测量线路(132)并且连接到电子开关(130),并且所述比较器件设置为,检测发光装置(7)的红色发光二极管的实际运行电压,并且在实际运行电压与理论运行电压发生偏差时打开电子开关(130)。
7.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述紧急控制装置(1)包括第二诊断装置(14),该第二诊断装置具有电子开关(140),该电子开关设置在第一电气开关路径(5)和第二电气开关路径(6)中的至少一个电气开关路径中,其中该第二诊断装置(14)设置为,经由测量线路(142)检测发光装置(7)的供应电压并且在实际供应电压与理论供应电压发生偏差时打开电子开关(140)。
8.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述紧急控制装置(1)具有电子开关(12),该电子开关配置给闪光电路装置(9)并且该电子开关连接到发光装置(7),从而借助于电子开关(12)和闪光电路装置(9)能激活发光装置(7)的黄色发光二极管的闪光。
9.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述操作元件(30)和所述背景元件(33)由半透明的塑料制造。
10.根据权利要求1或2所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述电压检测器件是比较器件(90)。
11.根据权利要求6所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述比较器件是窗口比较器件。
12.根据权利要求9所述的紧急控制装置(1),其特征在于,所述操作元件(30)和所述背景元件(33)由半透明的在未发光状态下呈现为灰色的塑料制造。
13.用于将带来危险的机器或技术设施转变到无危险运行状态的安全设备(100),包括:
·控制和分析处理单元(4),所述控制和分析处理单元具有至少一个安全输出端(40),在该安全输出端上连接有调节机构(20),该调节机构构成为,在激活之后将机器或技术设施转变到无危险的运行状态;以及
·至少一个紧急控制装置(1),所述至少一个紧急控制装置连接到控制和分析处理单元(4);
其特征在于,所述紧急控制装置(1)根据权利要求1至12之一构成。
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