DE19812216B4

DE19812216B4 - Modul für freiprogrammierbare Steuerung

Info

Publication number: DE19812216B4
Application number: DE19812216A
Authority: DE
Inventors: Eric Domont; Rocchia Gilles; Jean-Christophe Krieger
Original assignee: Schneider Automation SAS
Current assignee: Schneider Automation SAS
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP4236725B2; US6370438B1; ITTO980238A1; DE19812216A1; FR2761173A1; FR2761173B1; JPH10267194A

Abstract

Modul einer frei programmierbaren Steuerung, das über eine Serien- oder Parallelverbindung mit einer Zentraleinheit dialogiert, umfassend:
einen Sicherheitsblock (2) aus verkabelten Komponenten, der über eine Reihe von ersten Kontakten (S4 bis S7) das Pluspotential einer kontinuierlichen Versorgung erhält und der über eine Reihe von weiteren Kontakten (S0 bis S3) das Null-Potential erhält, und der Sicherheitsrelais (K1 und K2) steuert, die diejenigen Ausgänge (A3, O1, O2) steuern, an denen an den Leistungsleitungen angeordnete Elektrogeräte (K3, K4) angeschlossen werden; sowie
Mittel (L0-L7) zum Ablesen des Zustands der einzelnen Kontakte (S0 bis S3; S4 bis S7).

Description

Diese Erfindung betrifft ein Not-Aus-Überwachungssystem, das über eine Serien- oder Parallelleitung mit der Zentraleinheit einer vorprogrammierbaren Steuerung dialogiert.
Die Produktionswerkstätten und technischen Anlagen von Gebäuden stellen in Bezug auf die Sicherheit immer größere Anforderungen.
Um von einer Schutzvorrichtung (Not-Aus) aus einen Schütz zu steuern, der die Leistungsversorgung einer Maschine kontrolliert, verwendet man ein Sicherheitsmodul, das die Gewährleistung einer zuverlässigen Zwischenschaltung ermöglicht, indem es die Risiken eines Fehlers des Steuerkreises (Eingänge), eines Fehlers des Leistungskreises (Ausgänge) oder eines Fehlers einer internen Komponente des Sicherheitsmoduls beseitigt.
Möchte man ein derartiges Sicherheitsmodul mit einer vorprogrammierbaren Steuerung verwenden, bleibt das Sicherheitsmodul unabhängig von der vorprogrammierbaren Steuerung.
Aus DE 40 33 800 A1 ist eine Vorrichtung einer programmierbaren Steuerung, die über eine Verbindung mit einer Zentraleinheit kommuniziert, bekannt. Die bekannte Steuerung umfasst Sicherheitsrelais, die das Plus-Potential einer kontinuierlichen Spannungsversorgung über eine Reihe von Kontakten erhalten, und an denjenigen Ausgängen angeschlossen sind, an denen an den Leistungsleitungen angeordnete Elektrogeräte angeschlossen sind, sowie Mittel zum Ablesen des Zustands einzelner Kontakte.
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Überwachungsmodul für eine vorprogrammierbare Steuerung vorzuschlagen, das über eine Sicherheitsfunktion in verkabelter Logik verfügt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Die Zustände der externen, an der Sicherheit beteiligten Fühler und der Steuerungen der Ausgänge der verkabelten Sicherheitsfunktion werden von der Verarbeitungseinheit der Steuerung abgelesen. Störungen des Lesesystems der Eingänge und Ausgänge der Sicherheitsfunktion oder Betriebsfehler an der Steuerung, einschließlich ihrer Außerspannungsetzung, verhindern nicht die Ausführung der Sicherheitsfunktionen des Moduls.
Das erfindungsgemäße Modul ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen Sicherheitsblock aus verkabelten Komponenten umfaßt, der über eine Reihe von Kontakten das Plus einer kontinuierlichen Versorgung erhält und das Null-Volt über eine Reihe von Kontakten, und der Sicherheitsrelais steuert, die an denjenigen Ausgängen angeschlossen sind, an denen an den Leistungsleitungen angeordnete Elektrogeräte angeschlossen werden, sowie Mittel zum Ablesen des Zustands der einzelnen Kontakte und des Zustands der den Relais zugeordneten Ausgänge.
Nach einem Merkmal umfaßt das Modul aus diskreten Komponenten bestehenden Leseblöcke, die parallel an den Eingangskontakten verkabelt und für die Steuerungsdiagnose bestimmt sind.
Nach einem Merkmal umfaßt das Modul einen Leseblock, der den Zustand der Steuerung der Sicherheitsrelais abliest.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine als Beispiel dienende und auf den beigefügten Figuren dargestellte Ausführungsweise näher beschrieben, wobei
die 1 ein Schema des erfindungsgemäßen Moduls ist;
die 2 ein Funktionsdiagramm ist, das die Betriebsweise des Moduls darstellt.
Das insgesamt mit 1 gekennzeichnete Modul wird in ein Abteil einer vorprogrammierbaren Steuerung eingebaut. Es umfaßt eine externe Versorgung, einen aus verkabelten Komponenten bestehenden Sicherheitsblock 2, aus diskreten Komponenten bestehende Leseblöcke L0 bis L9, die zur Diagnose der Steuerung dienen, einen Schnittstellenblock 4 zur galvanischen Abtrennung vom Steuerungsbus.
Eine externe Versorgungsleitung L1-L2 ist über die Klemmen A1 und A2 an den Leseblöcken L0 bis L9 und über die «Kontakt»-Eingänge und Klemmen I7 und I3 am Sicherheitsblock 2 angeschlossen.
Das «Plus» der Gleichspannung ist über die Reihe der Not-Aus-Knöpfe S4 bis S7 an eine Klemme I7 angelegt. Das «Null v» der Spannung ist über eine Reihe von Kontakten mit «0»-Öffnung oder von Positionsschaltern S0 bis S3 an eine Klemme I3 angelegt.
Die Leseblöcke L0 bis L7 sind so mit den Klemmen I0 bis I7 verbunden, daß sie parallel an den Eingangskontakten S0 bis S7 verkabelt sind. Sie gewährleisten das unabhänige Ablesen eines jeden Kontakts. Die Verkabelung der Leseblöcke ist abhängig von der Anzahl und dem Typ der zu diagnostizierenden Eingänge (einfacher oder doppelter Kontakt).
Die Klemmen I3 und I7 sind am Sicherheitsblock 2 angeschlossen, der die Sicherheitsrelais K1 und K2 umfaßt. Die Kontakte dieser Relais steuern das Schließen und Öffnen der Kreise zwischen den Sicherheitsklemmen A3 und O1 einerseits und A3 und O2 andererseits. Die Sicherheitsklemmen A3, O1 und O2 sind potentialfrei.
Ein Leseblock L9 gewährleistet das Ablesen des Zustands der Steuerung der Relais K1 und K2.
Ein Leseblock L8 gewährleistet das Ablesen des Zustands des Validierungseingangs.
Der Sicherheitsblock 2 erhält das Signal von einem Validierungseingang S8, der mit den Kontakten der Schütze K3 und K4 in Serie geschaltet ist, so daß die Sicherheitsrelais K1 und K2 angesteuert werden, wenn dieser Eingang validiert wird.
Der Schnittstellenblock 4 bildet die Schnittstelle zwischen den Leseblöcken L0 bis L9 und dem Steuerungsbus und gewährleistet eine galvanische Abtrennung.
Um die Sicherheitsfunktion bei jedem beliebigen ersten Defekt zu garantieren, muß man als Eingänge Not-Aus-Druckknöpfe oder Positionsschalter mit Doppelkontakt verwenden.
Nachstehend wird die Betriebsweise des Moduls beschrieben.
Nach Rücksetzung der Not-Aus-Knöpfe S4 bis S7 oder Schließen der Positionsschalter S0 bis S3 ermöglicht ein Impuls auf den Validierungseingang S8 die Versorgung der Sicherheitsrelais K1 und K2 und bewirkt das Schließen der beiden Sicherheitsausgangskreise A3-01 und A3-02. Die Kontakte K1 und K2 der Sicherheitsausgänge (Klemmen A3-01 und A3-O2) sind dann geschlossen.
Das Modul ermöglicht das Ablesen des Zustands der Druckknöpfe oder der Positionsschalter der Not-Aus-Reihe, der Rückführungsschleife und der Steuerung der Ausgangskreise. Diese Informationen werden in Form von Eingangsbits an eine Zentraleinheit der vorprogrammierbaren Steuerung übertragen.
Das Drücken eines der Not-Aus-Druckknöpfe S4 bis S7 oder eine Unterbrechung der externen Versorgung bewirken unmittelbar das Öffnen von K1 und K2 und demzufolge das Öffnen der Sicherheitsausgangskreise. Das Öffnen der Kontakte S0 bis S3 bewirkt ebenfalls das Öffnen der beiden Sicherheitskreise.
Selbstverständlich kann man sich Varianten und Detailverbesserungen vorstellen oder auch den Einsatz von gleichwertigen Mittel in Betracht ziehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Modul einer frei programmierbaren Steuerung, das über eine Serien- oder Parallelverbindung mit einer Zentraleinheit dialogiert, umfassend: einen Sicherheitsblock (2) aus verkabelten Komponenten, der über eine Reihe von ersten Kontakten (S4 bis S7) das Pluspotential einer kontinuierlichen Versorgung erhält und der über eine Reihe von weiteren Kontakten (S0 bis S3) das Null-Potential erhält, und der Sicherheitsrelais (K1 und K2) steuert, die diejenigen Ausgänge (A3, O1, O2) steuern, an denen an den Leistungsleitungen angeordnete Elektrogeräte (K3, K4) angeschlossen werden; sowie Mittel (L0-L7) zum Ablesen des Zustands der einzelnen Kontakte (S0 bis S3; S4 bis S7).
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus diskreten Komponenten bestehende Leseblöcke (L0 bis L7) umfaßt, die parallel an den Kontakten (S0 bis S7) verkabelt und für die Steuerungsdiagnose bestimmt sind.
Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Leseblock (L9) umfaßt, der den Zustand der Steuerung der Sicherheitsrelais (K1 und K2) abliest.
Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schnittstellen- und galvanischen Abtrennblock (4) mit einem Steuerungsbus (5) umfaßt.
Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es externe Versorgungsklemmen (A1, A2) für Leseblöcke der Kontakte (S1 bis S7) umfaßt.
Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsblock (2) mit einem Validierungseingang (S8) verbunden ist.