DE19736183C1 - Sicherheitsgerichtete Schaltungsanordnung für eine mindestens einkanalige Sicherheitsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine sicherheitsgerichtete Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Haupt­ anspruchs.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE 195 13 191 C1 bekannt. Diese Schaltungsanordnung weist mindestens zwei Sicherheitsrelais auf, die über einen Notschalter an eine Versorgungsspannung ge­ schaltet sind und deren Arbeitskontakte in Reihe in mindestens einem Freigabestromkreis liegen. Die Si­ cherheitsrelais halten sich nach Erregen durch einen Einschaltkreis über ihre Selbsthaltekontakte selbst. Parallel zu den Selbsthaltekontakten der Sicherheits­ relais sind die Schaltstrecken von elektronischen Schaltvorrichtungen geschaltet, deren Steueranschlüs­ se über Widerstände von einem Verbindungspunkt zwi­ schen einem Ein-Schalter und dem Kondensator des Ein­ schaltkreises angesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine si­ cherheitsgerichtete Schaltungsanordnung zu schaffen, die keine aktiven Halbleiterelemente und wenig Kon­ takte aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Dadurch, daß das erste Relais Bestandteil des Ein­ schaltkreises ist und in Reihe mit dem Startschalter und einem Öffnerkontakt des zweiten Relais liegt und der Kondensator in Reihe mit dem Notschalter und ei­ nem Öffnerkontakt des ersten Relais geschaltet ist, kann letzterer bei geschlossenem Notschalter und ge­ öffnetem Startschalter sich aufladen. Bei Betätigung des Startschalters zieht das erste Relais an und der Kondensator wird über den Selbsthaltekontakt des er­ sten Relais parallel zum zweiten Relais geschaltet, wodurch dieses anzieht. Bei dieser Schaltungsanord­ nung sind keine aktiven Halbleiterelemente, wie Tran­ sistoren, vorgesehen, so daß keine EMV(elektromgneti­ sche Verträglichkeit)-Beeinflussung vorhanden ist. Die Schaltung erfüllt die Sicherheitsanforderungen der Sicherheitskategorie 3 nach EN 954. Da keine Halbleiterelemente vorhanden sind und darüber hinaus wenige Kontakte verwendet werden, kann die Schal­ tungsanordnung kostengünstig gestaltet werden und auch die notwendige sicherheitstechnische Prüfung ist einfacher und kostengünstiger als bei einer Schal­ tungsanordnung mit Halbleiterelementen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird zuerst das erste Relais erregt, so daß ein definiertes Einschal­ ten der Schaltungsanordnung gegeben ist.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schaltungsgemäße Ausge­ staltung der sicherheitsgerichteten Schaltungsanord­ nung nach der vorliegenden Erfindung. Die in der Fi­ gur dargestellte Schaltungsanordnung weist zwei Re­ lais K1 und K2 auf, die über einen Not-Aus-Schalter S1 von der Versorgungsspannung L+-N abtrennbar sind. Das erste Relais K1 liegt in Reihe mit dem Not-Aus- Schalter S1, einer Diode V1, einem Schließerkontakt K1' des ersten Relais K1 und einem Widerstand R1. Das zweite Relais K2 ist gleichfalls Bestandteil einer Reihenschaltung, die zwischen der Leitung L+ und N liegt und in der angegebenen Reihenfolge aus dem Not- Aus-Schalter S1, der Diode V1, dem Schließerkontakt K1' des ersten Relais, dem zweiten Relais K2, einem Schließerkontakt K2' des zweiten Relais und einem Widerstand R3 besteht. Ein Kondensator C1, der zum Starten der Schaltungsanordnung dient, ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode V1 und dem Schließerkontakt K1' des ersten Relais K1 verbunden und ist über einen Öffnerkontakt K1'' des ersten Re­ lais mit der Nulleitung N verbunden. Parallel zu dem Kondensator C1 ist ein Widerstand R2 geschaltet und der Verbindungspunkt zwischen Kondensator und Öffner­ kontakt K1'' des ersten Relais K1 ist mit dem Verbin­ dungspunkt des zweiten Relais K2 mit seinem Schlie­ ßerkontakt K2' verbunden. In Reihe mit dem Not-Aus- Schalter S1 ist ein Startschalter S2 und ein zu die­ sem in Reihe liegender Öffnerkontakt K2'' des zweiten Relais K2 geschaltet und das erste Relais K1 ist gleichfalls mit dem Öffnerkontakt K2'' des zweiten Relais K2 verbunden. Parallel zu den Relais K1, K2 sind jeweils eine Freilaufdiode V2, V3 geschaltet.

Die Kontaktsätze der Sicherheitsrelais K1, K2 weisen weitere Schließerkontakte K1''' und K1'''' sowie K2''' und K2'''' auf, die Bestandteil von Freigabestromkrei­ sen sind, über die die zu sichernden Maschinen oder dergleichen gesteuert werden.

Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung ist wie folgt. Wenn der Not-Aus-Schalter geschlossen ist und der Startschalter S2, der normalerweise offen ist, sich im geöffneten Zustand befindet, lädt sich der Kondensator C1 über die Diode V1 und den geschlosse­ nen Öffnerkontakt K1'' des ersten Relais K1 auf, wenn das erste Relais K1 nicht erregt ist und der Öffner­ kontakt K1'' sich in der Ruhestellung befindet. Bei Betätigung des Start- oder Reset-Schalters S2, der als Taster ausgebildet sein kann, wird das erste Re­ lais K1 über den Not-Aus-Schalter S1, den Startschal­ ter S2, den sich in Ruhestellung befindenden Öffner­ kontakt K2'' des zweiten Relais K2 erregt. Dadurch schalten seine Kontakte in die Arbeitsstellung, d. h. der Schließerkontakt K1' schließt, wodurch das erste Relais K1 in Selbsthaltung geht und der Öffnerkontakt K1'' sich öffnet. Dadurch kann sich der Kondensator C1 über den geschlossenen Kontakt K1' in das zweite Re­ lais K2 entladen, wodurch dieses erregt wird und sei­ ne entsprechenden Kontakte schalten. Durch Öffnen des Öffnerkontaktes K2'' wird die Starttaste von der übri­ gen Schaltung getrennt und das Relais K2 geht über seinen in Reihe geschalteten Kontakt K2' in Selbsthaltung. Damit sind beide Relais K1, K2 erregt und die Freigabestromkreise sind über ihre Kontakte geschlossen.

Die Diode V1 verhindert eine Entladung des Kondensa­ tors C1 bei betätigtem Startschalter S2 in das erste Relais K1. Die Widerstände R1 und R3 bestimmen den Haltestrom der Relais K1 und K2. Der Widerstand R2 entlädt den Kondensator C1, wenn der Not-Aus-Schalter betätigt wurde, so daß dieser erneut über K1'' geladen werden muß, wenn das Gerät erneut gestartet werden soll.

Claims (5)

1. Sicherheitsgerichtete Schaltungsanordnung für eine mindestens einkanalige Sicherheitsschaltung mit mindestens einem ersten und einem zweiten Sicherheitsrelais, die über einen Notschalter an eine Versorgungsspannung geschaltet sind und deren Arbeitskontakte in Reihe mit mindestens einem Freigabestromkreis liegen, wobei die Si­ cherheitsrelais nach Erregen durch einen einen Startschalter und einen Kondensator aufweisenden Einschaltkreis sich über Selbsthaltekontakte selbst halten, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Relais (K1) Bestandteil des Einschaltkreises ist und in Reihe mit dem Start­ schalter (S2) und einem Öffnerkontakt (K2'') des zweiten Relais (K2) liegt und der Kondensator (C1) in Reihe mit dem Notschalter (S1) und einem Öffnerkontakt (K1'') des ersten Relais (K1) ge­ schaltet ist und sich bei geschlossenem Not­ schalter (S1) und geöffnetem Startschalter (S2) auflädt und daß bei Betätigung des Startschal­ ters (S2) das erste Relais (K1) anzieht und der Kondensator (C1) über dessen Selbsthaltekontakt (K1') parallel zum zweiten Relais (K2) geschal­ tet wird, wodurch letzteres anzieht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Startschalter (S2) eine Taste ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Knoten­ punkt des Notschalters (S1) mit dem Startschal­ ter (S2) sowie dem Knotenpunkt des Selbsthalte­ kontaktes (K1') mit dem Kondensator (C1) eine Diode (V1) liegt.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Kondensator (C1) ein Widerstand (R2) liegt.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Selbsthaltekontakten (K1', K2') jeweils ein Widerstand (R1, R3) liegen.