DE19951957B4 - Monitoring method and corresponding monitoring device for an actuator circuit - Google Patents

Monitoring method and corresponding monitoring device for an actuator circuit Download PDF

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Abstract

Überwachungsverfahren für eine Aktorbeschaltung, die zwei zu einem Aktor (1) verlaufende Versorgungsleitungen (3, 5) aufweist, die über je ein Schaltelement (2, 4) mit je zwei Schaltzuständen mit je einem Potential (P, M) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet,
– daß beim Ändern des Energetisierungszustands des Aktors (1) die Schaltzustände der Schaltelemente (2, 4) nacheinander geändert werden,
– daß vor dem Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente (2, 4), nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements (2, 4) und nach dem Ändern der Schaltzustände beider Schaltelemente (2, 4) ein Prüfsignal (S1, S2, S3) erfaßt wird und
– daß die Aktorbeschaltung anhand der erfaßten Prüfsignale (S1, S2, S3) zumindest auf Kurzschluß mit den Potentialen (P, M) überprüft wird. Monitoring method for an actuator circuit, the two to an actuator (1) extending supply lines (3, 5), which are each acted upon by a switching element (2, 4) with two switching states each having a potential (P, M), characterized .
- That when changing the energization state of the actuator (1), the switching states of the switching elements (2, 4) are changed sequentially,
That before changing the switching states of the switching elements (2, 4), after changing the switching state of one, but before changing the switching state of the other switching element (2, 4) and after changing the switching states of both switching elements (2, 4) a test signal (S1, S2, S3) is detected and
- That the Aktorbeschaltung based on the detected test signals (S1, S2, S3) is checked at least for short circuit to the potentials (P, M).

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Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überwachungsverfahren für eine Aktorbeschaltung, die zwei zu einem Aktor verlaufende Versorgungsleitungen aufweist, die über je ein Schaltelement mit je zwei Schaltzuständen mit je einem Potential beaufschlagbar sind, sowie eine hiermit korrespondierende Überwachungseinrichtung.The The present invention relates to a monitoring method for an actuator circuit, which has two supply lines extending to an actuator, the above one switching element each with two switching states, each with a potential can be acted upon, and a corresponding thereto monitoring device.

Ein derartiges Überwachungsverfahren und die hiermit korrespondierende Überwachungseinrichtung sind beispielsweise aus der Europäischen Norm EN 954-1 bekannt.One such monitoring method and the monitoring device corresponding thereto for example, from the European Standard EN 954-1 known.

Der bekannte Aktor ist bereits sicher betreibbar, da er nur dann aktivierbar ist, wenn beide Versorgungsleitungen mit dem jeweiligen Potential beaufschlagt werden. Das Ansprechen des Aktors wird dabei durch Rückmelden des Aktorzustands an die Überwachungseinrichtung überwacht.Of the Known actuator is already safe to operate, since it can only be activated is when both supply lines with the respective potential be charged. The response of the actuator is thereby Confirming the actuator state to the monitoring device monitors.

Trotz des Überwachens des Aktorzustands genügt dies nicht den Anforderungen der Steuerungskategorie 3 der EN 954-1. Denn ein Kurzschluß einer der beiden Versorgungsleitungen mit dem Potential, mit dem sie über das jeweilige Schaltelement beaufschlagbar ist, kann mit der Überwachungseinrichtung des Standes der Technik nicht aufgedeckt werden. Dies gilt gleichermaßen bei einem direkten Kurzschluß einer der beiden Versorgungsleitungen mit dem Potential und bei einem Dauerkurzschluß des entsprechenden Schaltelements. Zum Aufdecken eines solchen Fehlers sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich.In spite of of watching of the actuator state is sufficient this does not meet the requirements of control category 3 of EN 954-1. Because a short circuit of a of the two supply lines with the potential with which they are over respective switching element can be acted upon, with the monitoring device of the prior art are not revealed. This applies equally to a direct short circuit one the two supply lines with the potential and at a Permanent short of the corresponding switching element. To uncover such a mistake are additional activities required.

Aus der DE 195 07 071 A1 ist ein Überwachungsverfahren für eine Aktorschaltung der obenstehend beschriebenen Art bekannt, bei dem die Schaltelemente unabhängig voneinander angesteuert werden. Das Ansteuern der Schaltelemente erfolgt hierbei jedoch nicht beim Ändern des Energetisierungszustands des Aktors, sondern in einem stabilen Betriebszustand, in dem sich der Energetisierungszustand nicht ändert, der Aktor also permanent energetisiert ist oder permanent nicht energetisiert ist. Die Prüfung der Schaltelemente erfolgt in der Weise, dass zunächst das eine Schaltelement ein- und danach wieder ausgeschaltet wird und erst danach das zweite Schaltelement ein- und wieder ausgeschaltet wird.From the DE 195 07 071 A1 a monitoring method for an actuator circuit of the type described above is known, in which the switching elements are driven independently. However, the driving of the switching elements takes place here not when changing the Energetisierungszustands of the actuator, but in a stable operating condition in which the Energetisierungszustand does not change, the actuator is thus permanently energized or permanently energized. The test of the switching elements takes place in such a way that first a switching element on and then turned off again and only then the second switching element on and off again.

Der DE 38 09 580 A1 ist ein ähnlicher Offenbarungsgehalt zu entnehmen.Of the DE 38 09 580 A1 a similar disclosure can be found.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf einfache Weise eine Möglichkeit zu schaffen, auch Kurzschlüsse der Versorgungsleitungen zu den ihnen zugeordneten Potentialen sicher aufdecken zu können.The The object of the present invention is, in a simple manner a possibility to create, even shorts reliably detect the supply lines to their associated potentials to be able to.

Die Aufgabe wird für das Überwachungsverfahren dadurch gelöst,

  • – daß beim Ändern des Energetisierungszustands des Aktors die Schaltzustände der Schaltelemente nacheinander geändert werden,
  • – daß vor dem Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente, nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements und nach dem Ändern der Schaltzustände beider Schaltelement ein Prüfsignal erfaßt wird und
  • – daß die Aktorbeschaltung anhand der erfaßten Prüfsignale zumindest auf Kurzschluß mit den Potentialen überprüft wird.
The task is solved for the monitoring procedure by
  • - That when changing the Energetisierungszustands of the actuator, the switching states of the switching elements are changed sequentially,
  • - That before changing the switching states of the switching elements, after changing the switching state of the one, but before changing the switching state of the other switching element and after changing the switching states of both switching element, a test signal is detected and
  • - That the Aktorbeschaltung is checked based on the detected test signals at least for short circuit with the potentials.

Für die Ansteuereinrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst,

  • – daß sie eine Zustandsänderungsverzögerungseinrichtung zum zeitverzögerten Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente relativ zueinander aufweist,
  • – daß mittels der Auswerteeinrichtung das Prüfsignal vor dem Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente, nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements und nach dem Ändern der Schaltzustände beider Schaltelemente erfaßbar ist und
  • – daß die Aktorbeschaltung anhand der erfaßten Prüfsignale zumindest auf Kurzschluß mit den Potentialen überprüfbar ist.
For the drive device, the object is achieved by
  • That it has a state change delay device for the time-delayed changing of the switching states of the switching elements relative to one another,
  • - That by means of the evaluation the test signal before changing the switching states of the switching elements, after changing the switching state of the one, but before changing the switching state of the other switching element and after changing the switching states of both switching elements can be detected and
  • - That the Aktorbeschaltung based on the detected test signals at least on short circuit with the potentials can be checked.

Wenn ein Ändern des Energetisierungszustands des Aktors eine Änderung eines Aktorzustands bewirkt, kann das Prüfsignal mit dem Aktorzustand korrespondieren.If a change the energizing state of the actuator, a change of an actuator state causes the test signal correspond with the actuator state.

Wenn der Aktor bei einer Änderung des Aktorzustands einen Hilfsschalter mit zwei Hilfszuständen betätigt und das Prüfsignal mit dem Hilfszustand korrespondiert, kann über die Kurzschlußüberwachung hinaus auch das Wechseln des Aktorzustandes als solchem überwacht werden. Bei einem Schütz kann beispielsweise überwacht werden, ob der Anker angezogen hat bzw. freigegeben wurde.If the actor in case of a change the Aktorzustands actuated an auxiliary switch with two auxiliary states and the test signal corresponds to the auxiliary state, can via the short circuit monitoring In addition, the changing of the Aktorzustandes monitored as such become. At a contactor can for example be monitored whether the anchor has been tightened or has been released.

Wenn der Aktor einen Prozeß steuert und das Prüfsignal aus dem gesteuerten Prozeß abgeleitet wird, ist darüber hinaus auch erfaßbar, ob der Aktor die gewünschte Aktion ausgeführt hat. Bei einem Schütz kann beispielsweise ausgangsseitig die geschaltete Lastspannung abgegriffen werden. Damit kann zum einen festgestellt werden, ob das Schütz durch das Ändern des Aktorzustands betätigt wurde, ob also der Anker des Schützes angezogen hat, sowie ob der Lastkontakt des Schützes tatsächlich geöffnet bzw. geschlossen wurde.If the actuator controls a process and the test signal derived from the controlled process is, is about it also detectable, whether the actuator is the desired one Action performed Has. At a contactor For example, on the output side, the switched load voltage be tapped. This can be determined on the one hand, whether the contactor through change this actuated the actuator state became, if so the anchor of the contactor has attracted, and whether the load contact of the contactor has actually been opened or closed.

Am einfachsten ist es hingegen, wenn das Prüfsignal mit einem in einer der Versorgungsleitungen anstehenden Leitungspotential korrespondiert. Denn in diesem Fall ist ein Abgriff des Leitungspotentials in unmittelbarer Nähe des Schaltelements möglich. Es muß also nur eine kurze Leitung von der einen Versorgungsleitung zu einem Eingangskanal gelegt werden. Dies ist übersichtlich und birgt nur eine sehr geringe Gefahr von Fehlverdrahtungen.The easiest way, however, it is when the test signal with a in one of Versorgungsleitun corresponds to the upcoming line potential. Because in this case a tap of the line potential in the immediate vicinity of the switching element is possible. So it must be placed only a short line from the one supply line to an input channel. This is clear and carries only a very small risk of miswiring.

Die Versorgungsleitungen werden in der Regel mit den Schaltelementen über Anschlußelemente verbunden, die in Baugruppen integriert sind. In diesem Fall ist es sogar möglich, daß der Eingangskanal über eines der Anschlußelemente mit der einen Versorgungsleitung verbunden ist. Dadurch kann beim Anschließen der Versorgungsleitung an das jeweilige Schaltelement eine automatische und zwangsweise Verbindung auch mit dem Eingangskanal erreicht werden.The Supply lines are usually connected to the switching elements via connecting elements, which are integrated in assemblies. In this case, it is even possible that the input channel via a the connection elements is connected to the one supply line. This can when connecting the Supply line to the respective switching element an automatic and forced connection also be achieved with the input channel.

Es ist möglich, das Prüfsignal als solches auszuwerten, beispielsweise den Signalpegel. Wenn das Prüfsignal im kurzschlußfreien Zustand nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements einen vorbestimmten Wert aufweist, ist es aber auch möglich, eine Zeitdauer zu erfassen, während derer das Prüfsignal den vorbestimmten Wert aufweist, und die Aktorbeschaltung anhand der Zeitdauer auf Kurzschluß mit den Potentialen zu überprüfen.It is possible, the test signal as such, for example the signal level. If that test signal in the short-circuited Condition after changing the switching state of the one, but before changing the switching state of other switching element has a predetermined value, but it is also possible, to capture a period of time while derer the test signal having the predetermined value, and the Aktorbeschaltung based the duration on short with to check the potentials.

Wenn je eines der Schaltelemente als elektronischer Schalter und als elektromechanischer Schalter ausgebildet ist und die Schaltelemente von einer Ansteuereinrichtung gleichzeitig angesteuert werden, ergibt sich aufgrund des unterschiedlichen Schaltverhaltens der Schaltelemente ein zeitversetztes Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente. Alternativ ist es aber auch möglich, daß die Schaltelemente von einer Ansteuereinrichtung zeitversetzt angesteuert werden.If each one of the switching elements as an electronic switch and as electromechanical switch is formed and the switching elements be driven by a drive means simultaneously results due to the different switching behavior of the switching elements a time-delayed change the switching states the switching elements. Alternatively, it is also possible that the switching elements be controlled by a control device with a time delay.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in PrinzipdarstellungFurther Advantages and details will become apparent from the following description an embodiment. This show in a schematic representation

1 eine Ansteuereinrichtung für einen Aktor, 1 a drive device for an actuator,

2 ein Schaltdiagramm und 2 a circuit diagram and

3 ein Detail von 1. 3 a detail of 1 ,

Gemäß 1 ist ein Aktor 1 über ein erstes Schaltelement 2 und eine erste Versorgungsleitung 3 mit einem ersten Potential P verbunden. Der Aktor 1 ist ferner über ein zweites Schaltelement 4 und eine zweite Versorgungsleitung 5 mit einem zweiten Potential M verbunden.According to 1 is an actor 1 via a first switching element 2 and a first supply line 3 connected to a first potential P. The actor 1 is also a second switching element 4 and a second supply line 5 connected to a second potential M.

Die beiden Schaltelemente 2, 4 können zwei verschiedene Schaltzustände einnehmen, nämlich je nach dem, ob sie die Versorgungsleitungen 3, 5 mit den Potentialen P, M beaufschlagen oder nicht. Der Aktor 1 kann ebenfalls zwei Aktorzustände einnehmen. Wenn beide Versorgungsleitungen 3, 5 mit den Potentialen P, M beaufschlagt sind, ist der Aktor 1 aktiviert, ansonsten deaktiviert. Ein Ändern des Energetisierungszustands des Aktors 1 bewirkt also auch eine Änderung des Aktorzustands.The two switching elements 2 . 4 can adopt two different switching states, namely depending on whether they are the supply lines 3 . 5 apply potentials P, M or not. The actor 1 can also take two actuator states. If both supply lines 3 . 5 with the potentials P, M acted upon, is the actuator 1 activated, otherwise deactivated. A change in the energization state of the actuator 1 So also causes a change in the actuator state.

Die genauen Ausgestaltungen des Aktors 1, der Schaltelemente 2, 4 sowie die Potentiale P, M sind prinzipiell frei wählbar. In der Regel ist der Aktor 1 ein elektromechanischer Aktor, z. B. ein Schütz oder ein Magnetventil. Die Schaltelemente 2, 4 können beispielsweise Relais oder elektronische Schalter sein. Gemäß Ausführungsbeispiel ist das erste Schaltelement 2 als Transistor ausgebildet, das zweite Schaltelement 4 als Relais. Das erste Potential P beträgt beispielsweise +24 V, das zweite Potential M entspricht Masse.The exact configurations of the actuator 1 , the switching elements 2 . 4 as well as the potentials P, M are in principle freely selectable. In general, the actor 1 an electromechanical actuator, z. As a contactor or a solenoid valve. The switching elements 2 . 4 may be, for example, relays or electronic switches. According to embodiment, the first switching element 2 formed as a transistor, the second switching element 4 as a relay. The first potential P is for example +24 V, the second potential M corresponds to mass.

Aufgrund der unterschiedlichen Ausgestaltung der Schaltelemente 2, 4 weisen diese ein unterschiedliches Schaltverhalten auf. Bei Änderung ihres Ansteuerzustandes beaufschlagt das erste Schaltelement 2 die erste Versorgungsleitung 3 binnen weniger Mikrosekunden mit dem ersten Potential P. Das zweite Schaltelement 4 hingegen beaufschlagt die zweite Versorgungsleitung 5 erst nach einigen Millisekunden, typisch 10 bis 40 ms, mit dem zweiten Potential M. Aufgrund dieser unterschiedlichen Ansprechzeiten ist es möglich, die Schaltelemente 2, 4 von einer Ansteuereinrichtung 6 gleichzeitig anzusteuern und dennoch die Schaltzustände der Schaltelemente 2, 4 nacheinander zu ändern. Die Ausgestaltung der Schaltelemente 2, 4 wirkt also in sich (intrinsisch) als Zustandsveränderungsverzögerungseinrichtung, mittels derer ein zeitverzögertes Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente 2, 4 relativ zueinander bewirkt wird.Due to the different design of the switching elements 2 . 4 these have a different switching behavior. When changing their driving state, the first switching element acts 2 the first supply line 3 within a few microseconds with the first potential P. The second switching element 4 on the other hand, the second supply line is charged 5 only after a few milliseconds, typically 10 to 40 ms, with the second potential M. Due to these different response times, it is possible the switching elements 2 . 4 from a drive device 6 simultaneously to control and yet the switching states of the switching elements 2 . 4 to change one after the other. The embodiment of the switching elements 2 . 4 So acts in itself (intrinsically) as a state change delay device, by means of which a time-delayed change of the switching states of the switching elements 2 . 4 is effected relative to each other.

Es ist aber auch möglich, daß die Zustandsänderungsverzögerungseinrichtung – wie in 1 gestrichelt angedeutet – einen separaten Verzögerer 7 aufweist. Mittels dieses Verzögerers 7 kann dann ein Steuersignal, das einem der Schaltelemente 2, 4 übermittelt werden soll, gezielt verzögert werden. In diesem Fall ist die Zustandsänderungsverzögerungseinrichtung also als separate Einheit 6, 7 ausgebildet und mit den Schaltelementen 2, 4 steuerungstechnisch verbunden. Durch sie können die Schaltelemente 2, 4 zeitversetzt angesteuert werden.But it is also possible that the state change delay device - as in 1 indicated by dashed lines - a separate retarder 7 having. By means of this retarder 7 can then be a control signal to one of the switching elements 2 . 4 should be specifically delayed. In this case, the state change delay device is thus as a separate unit 6 . 7 trained and with the switching elements 2 . 4 connected by control technology. Through them, the switching elements 2 . 4 be controlled with a time delay.

Gemäß 1 weist die Ansteuereinrichtung 6 drei Eingangskanäle 8–10 auf. Über die Eingangskanäle 8–10 werden einer Auswerteeinrichtung 11 Prüfsignale S1, S2, S3 zugeführt. Die Prüfsignale S1 und S2 korrespondieren mit dem Aktorzustand, das Prüfsignal S3 mit einem Leitungspotential U, das in der zweiten Versorgungsleitung 5 ansteht. Das Prüfsignal S3 ist stets auswertbar, die Prüfsignale S1 und S2 nur dann, wenn der Aktorzustand direkt mit dem Energetisierungszustand des Aktors 1 korrespondiert.According to 1 has the drive device 6 three input channels 8th - 10 on. About the input channels 8th - 10 become an evaluation device 11 Test signals S1, S2, S3 supplied. The test signals S1 and S2 correspond to the actuator state, the Test signal S3 with a line potential U, in the second supply line 5 pending. The test signal S3 is always evaluable, the test signals S1 and S2 only if the actuator state directly with the Energetisierungszustand the actuator 1 corresponds.

Gemäß 1 steuert der Aktor 1 einen Prozeß 12. Beispielsweise öffnet und schließt der Aktor 1 ein Ventil in einer Leitung. Auch kann der Aktor 1 z. B. Spannungen durchschalten. Das Prüfsignal S1 ist aus dem gesteuerten Prozeß 12 abgeleitet. Beispielsweise ist es die sekundärseitige Spannung eines Schützes oder der sekundärseitige Druck einer Hydraulik- oder Pneumatikleitung. Das Prüfsignal S1 wird mittels einer Prozeßsignalerfassungseinrichtung 13 erfaßt, die mit dem Eingangskanal 8 verbunden ist.According to 1 controls the actuator 1 a process 12 , For example, the actuator opens and closes 1 a valve in a pipe. Also, the actor can 1 z. B. Switch through voltages. The test signal S1 is from the controlled process 12 derived. For example, it is the secondary-side voltage of a contactor or the secondary-side pressure of a hydraulic or pneumatic line. The test signal S1 is detected by means of a process signal detection device 13 detected with the input channel 8th connected is.

Dem Aktor 1 ist auch ein Hilfsschalter 14 zugeordnet. Bei einer Änderung des Aktorzustands wird auch der Hilfsschalter 14 betätigt und wechselt daher von einem Hilfszustand in einen anderen Hilfszustand oder zurück. Der Hilfsschalter 14 wird also bei einer Änderung des Aktorzustands vom Aktor 1 betätigt. Der Eingangskanal 9 ist mit dem Hilfsschalter 14 verbunden. Das Prüfsignal S2 korrespondiert also mit dem Hilfszustand des Hilfsschalter 14.The actor 1 is also an auxiliary switch 14 assigned. When changing the Aktorzustands also the auxiliary switch 14 actuates and therefore changes from one auxiliary state to another auxiliary state or back. The auxiliary switch 14 So when a change in the actuator state of the actuator 1 actuated. The input channel 9 is with the auxiliary switch 14 connected. The test signal S2 thus corresponds to the auxiliary state of the auxiliary switch 14 ,

Der Eingangskanal 10 ist mit der zweiten Versorgungsleitung 5 verbunden. Die zweite Versorgungsleitung 5 ist, um sie bei gesperrten Schaltelementen 2, 4 auf einem definierten Pegel zu halten, über einen Widerstand mit dem zweiten Potential M verbunden.The input channel 10 is with the second supply line 5 connected. The second supply line 5 is to lock them when switching elements 2 . 4 held at a defined level, connected via a resistor to the second potential M.

Gemäß Ausführungsbeispiel wird beim Ändern des Energetisierungszustands des Aktors 1 stets der Schaltzustand des ersten Schaltelements 2 vor dem Schaltzustand des zweiten Schaltelements 4 geändert. Die Schaltzustände werden also nacheinander geändert.According to the embodiment, when changing the energization state of the actuator 1 always the switching state of the first switching element 2 before the switching state of the second switching element 4 changed. The switching states are thus changed one after the other.

Gemäß 2, siehe die beiden obersten Signalverläufe, wird beispielsweise das erste Schaltelement 2 von einem ersten Zeitpunkt t1 an durchgeschaltet, das zweite Schaltelement 4 ab einem zweiten Zeitpunkt t2. Ab einem dritten Zeitpunkt t3 wird das erste Schaltelement 2 dann wieder gesperrt, ab einem vierten Zeitpunkt t4 auch das zweite Schaltelement 4.According to 2 , see the two top waveforms, for example, the first switching element 2 turned on from a first time t1, the second switching element 4 from a second time t2. From a third time t3, the first switching element 2 then locked again, from a fourth time t4 and the second switching element 4 ,

Die vier darunterliegenden Signalverläufe zeigen den zeitlichen Verlauf des Prüfsignals S3 in verschiedenen Fällen. Zunächst ist das Prüfsignal S3 im ordnungsgemäßen Zustand dargestellt. Der Verlauf darunter entspricht den Fällen, daß entweder die zweite Versorgungsleitung 5 mit dem zweiten Potential M kurzgeschlossen ist oder die erste Versorgungsleitung 3 unterbrochen ist. Bei Kurzschluß der zweiten Versorgungsleitung 5 kann diese dabei entweder direkt oder über einen Dauerkurzschluß des zweiten Schaltelements 4 mit dem zweiten Potential M kurzgeschlossen sein.The four underlying waveforms show the timing of the test signal S3 in different cases. First, the test signal S3 is shown in the proper condition. The course below corresponds to the cases that either the second supply line 5 is shorted to the second potential M or the first supply line 3 is interrupted. In case of short circuit of the second supply line 5 this can be either directly or via a permanent short circuit of the second switching element 4 be shorted to the second potential M.

Der Verlauf darunter zeigt den Fall, daß die erste Versorgungsleitung 3 mit dem ersten Potential P kurzgeschlossen ist. Auch hier kann die erste Versorgungsleitung 3 wieder entweder direkt oder über einen Dauerkurzschluß des ersten Schaltelements 2 mit dem ersten Potential P kurzgeschlossen sein. Der vierte Verlauf schließlich stellt sich in dem Fall ein, daß die zweite Versorgungsleitung 5 zwischen dem Abgriffpunkt, an dem das Prüfsignal S3 abgegriffen wird und dem zweiten Potential M unterbrochen ist.The course below shows the case that the first supply line 3 is shorted to the first potential P. Again, the first supply line 3 again either directly or via a permanent short circuit of the first switching element 2 be shorted to the first potential P. Finally, the fourth course occurs in the event that the second supply line 5 between the tapping point at which the test signal S3 is tapped and the second potential M is interrupted.

Die vier Signalverläufe darunter zeigen den zeitlichen Verlauf der Prüfsignale S1 bzw. S2 in verschiedenen Fällen. Der erste dieser Signalverläufe ist ordnungsgemäß. Wenn die zweite Versorgungsleitung 5 (direkt oder über das zweite Schaltelement 4) mit dem zweiten Potential M kurzgeschlossen ist, stellt sich der Signalverlauf darunter ein: Der Aktor 1 wird betätigt, wenn und solange das erste Schaltelement 2 durchgeschaltet ist. Wenn umgekehrt die erste Versorgungsleitung 3 (direkt oder über das erste Schaltelement 2) mit dem ersten Potential P kurzgeschlossen ist, wird der Aktor 1 gemäß dem vorletzten Signalverlauf zusammen mit dem zweiten Schaltelement 4 betätigt. Wenn hingegen mindestens eine der Versorgungsleitungen 3, 5 unterbrochen ist, kann der Aktor 1 gemäß dem letzten Signalverlauf nicht aktiviert werden.The four waveforms below show the time course of the test signals S1 and S2 in different cases. The first of these waveforms is correct. If the second supply line 5 (directly or via the second switching element 4 ) is short-circuited to the second potential M, the signal curve adjusts below: The actuator 1 is actuated if and as long as the first switching element 2 is turned on. If, conversely, the first supply line 3 (directly or via the first switching element 2 ) is shorted to the first potential P, the actuator 1 according to the penultimate waveform together with the second switching element 4 actuated. If, however, at least one of the supply lines 3 . 5 is interrupted, the actuator can 1 not activated according to the last waveform.

Erfindungsgemäß wird nun vor dem Zeitpunkt t1, zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 sowie zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 das Prüfsignal S3 erfaßt. Anhand des Verlaufs des erfaßten Prüfsignals S3 können beide Versorgungsleitungen 3, 5 auf Kurzschluß bzw. Unterbrechung bzw. hiermit korrespondierend beide Schaltelemente 2, 4 auf ordnungsgemäßes Funktionieren geprüft werden.According to the invention, the test signal S3 is now detected between the times t1 and t2 and between the times t2 and t3 before the time t1. Based on the course of the detected test signal S3 both supply lines 3 . 5 to short circuit or interruption or hereby corresponding to both switching elements 2 . 4 be checked for proper functioning.

Auch anhand der Prüfsignale S1 und S2 können beide Versorgungsleitungen 3, 5 auf Kurzschluß mit den Potentialen P, M bzw. beide Schaltelemente 2, 4 auf ordnungsgemäßes Funktionieren überprüft werden. Denn beim Einschalten des Aktors 1, d. h. beim Schaltvorgang zu den Zeitpunkten t1 und t2 kann ein Kurzschluß der zweiten Versorgungsleitung 5 mit dem zweiten Potential M festgestellt werden, beim Abschalten des Aktors 1, also dem Schaltvorgang zu den Zeitpunkten t3 und t4, ein Kurzschluß der ersten Versorgungsleitung 3 mit dem ersten Potential P. Ferner kann bei beiden Schaltvorgängen eine Leitungsunterbrechung ermittelt werden.Also on the basis of the test signals S1 and S2 both supply lines 3 . 5 on short circuit with the potentials P, M or both switching elements 2 . 4 checked for proper functioning. Because when switching on the actuator 1 , ie during the switching process at the times t1 and t2, a short circuit of the second supply line 5 be determined with the second potential M, when switching off the actuator 1 , So the switching process at the times t3 and t4, a short circuit of the first supply line 3 with the first potential P. Furthermore, a line break can be determined in both switching operations.

Im kurzschlußfreien Zustand weist das Prüfsignal S3 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 einen vorbestimmten Wert auf. Es entspricht nämlich dem ersten Potential P. Ansonsten, also vor dem Zeitpunkt t1 und nach dem Zeitpunkt t2 weist das Prüfsignal S3 einen hiervon verschiedenen Wert auf, nämlich das zweite Potential M. In allen anderen Fällen hingegen, also bei Kurzschlüssen und Leitungsunterbrechungen, entspricht das Prüfsignal S3 entweder auch vor dem Zeitpunkt t1 oder auch nach dem Zeitpunkt t2 dem ersten Potential P oder aber entspricht auch zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 dem zweiten Potential M.In the short-circuit-free state, the test signal S3 has a predetermined value between the times t1 and t2. It corresponds to the Otherwise, ie before the time t1 and after the time t2, the test signal S3 has a value different therefrom, namely the second potential M. In all other cases, ie in the case of short circuits and line interruptions, the test signal S3 also corresponds to either before the time t1 or after the time t2 the first potential P or else corresponds between the times t1 and t2 the second potential M.

Es ist somit möglich, die Auswerteeinrichtung 11 mit einer Zeitmeßeinrichtung 15 zu verbinden und diese wie folgt zu betreiben: Die Zeitmeßeinrichtung 15 wird zu einem Zeitpunkt t1', der vor dem Zeitpunkt t1 liegt, aktiviert und zu einem Zeitpunkt t2', der nach dem Zeitpunkt t2 liegt, deaktiviert. Innerhalb der Zeitspanne von dem Zeitpunkt t1' zum Zeitpunkt t2' wird eine Zeitdauer T' bestimmt, während derer das Prüfsignal S3 dem ersten Potential P entspricht. Die Zeitdauer T' wird dann mit einer Zeitdifferenz T verglichen. Die Zeitdifferenz T entspricht der Differenz der Zeitpunkte t2 und t1. Wenn die Zeitdauer T' entweder null oder aber deutlich größer als die Zeitdifferenz T ist, liegt ein Fehler vor, ansonsten wird auf kurzschlußfreien Zustand erkannt. Die Versorgungsleitungen 3, 5 bzw. die Schaltelemente 2, 4 können also auch anhand der Zeitdauer T' auf Kurzschluß mit den Potentialen P, M bzw. auf ordnungsgemäßes Funktionieren überprüft werden.It is thus possible, the evaluation 11 with a time measuring device 15 to connect and operate them as follows: The Zeitmeßeinrichtung 15 is activated at a time t1 ', which is before the time t1, and deactivated at a time t2', which is after the time t2. Within the period of time from time t1 'to time t2', a time period T 'during which the test signal S3 corresponds to the first potential P is determined. The time duration T 'is then compared with a time difference T. The time difference T corresponds to the difference between the times t2 and t1. If the time period T 'is either zero or significantly greater than the time difference T, there is an error, otherwise it is detected to short-circuit-free state. The supply lines 3 . 5 or the switching elements 2 . 4 Thus, they can also be checked for short-circuit with the potentials P, M or for proper functioning on the basis of the time duration T '.

3 zeigt nun eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Ansteuereinrichtung 6. Gemäß 3 sind die Ansteuereinrichtung 6 und die Schaltelemente 2, 4 in Baugruppen 16, 17 integriert. Ebenfalls in die Baugruppen 16, 17 integriert sind Anschlußelemente 18, 19. Über die Anschlußelemente 18, 19 sind die Schaltelemente 2, 4 mit den Versorgungsleitungen 3, 5 verbunden. Gemäß 3 befindet sich der Abgriffpunkt des Prüfsignals S3 zwischen dem zweiten Schaltelement 4 und dem entsprechenden Anschlußelement 19. Der Eingangskanal 10 ist somit über das Anschlußelement 19 mit der zweiten Versorgungsleitung 5 verbunden. Die Verbindung der zweiten Versorgungsleitung 5 mit dem Eingangskanal 10 ergibt sich daher zwangsweise beim Anschließen der zweiten Versorgungsleitung 5 an das zweite Schaltelement 4. 3 now shows a further, particularly advantageous embodiment of the drive device 6 , According to 3 are the drive device 6 and the switching elements 2 . 4 in assemblies 16 . 17 integrated. Also in the modules 16 . 17 Integrated connection elements 18 . 19 , About the connection elements 18 . 19 are the switching elements 2 . 4 with the supply lines 3 . 5 connected. According to 3 is the tapping point of the test signal S3 between the second switching element 4 and the corresponding connection element 19 , The input channel 10 is thus on the connection element 19 with the second supply line 5 connected. The connection of the second supply line 5 with the input channel 10 therefore results forcibly when connecting the second supply line 5 to the second switching element 4 ,

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ohne zusätzlichen Hardwareaufwand bei nur geringfügigem Softwareaufwand, nämlich zeitverzögerte Ansteuerung der Schaltelemente 2, 4 und entsprechende Auswertung des Prüfsignals S1, S2 bzw. S3, eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, welche die Steue rungskategorie 3 der EN 954-1 erfüllt. Weitere Maßnahmen sind nicht erforderlich.With the present invention, it is possible, without additional hardware complexity with only minor software effort, namely time-delayed control of the switching elements 2 . 4 and corresponding evaluation of the test signal S1, S2 or S3 to create a monitoring device, which meets the Steue categorie 3 of EN 954-1. Further measures are not required.

Claims (17)

Überwachungsverfahren für eine Aktorbeschaltung, die zwei zu einem Aktor (1) verlaufende Versorgungsleitungen (3, 5) aufweist, die über je ein Schaltelement (2, 4) mit je zwei Schaltzuständen mit je einem Potential (P, M) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, – daß beim Ändern des Energetisierungszustands des Aktors (1) die Schaltzustände der Schaltelemente (2, 4) nacheinander geändert werden, – daß vor dem Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente (2, 4), nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements (2, 4) und nach dem Ändern der Schaltzustände beider Schaltelemente (2, 4) ein Prüfsignal (S1, S2, S3) erfaßt wird und – daß die Aktorbeschaltung anhand der erfaßten Prüfsignale (S1, S2, S3) zumindest auf Kurzschluß mit den Potentialen (P, M) überprüft wird. Monitoring procedure for an actuator circuit, the two to an actuator ( 1 ) running supply lines ( 3 . 5 ), each having a switching element ( 2 . 4 ), each with two switching states, each having a potential (P, M) can be acted upon, characterized in that - when changing the Energetisierungszustands of the actuator ( 1 ) the switching states of the switching elements ( 2 . 4 ) are changed in succession, - that before changing the switching states of the switching elements ( 2 . 4 ), after changing the switching state of one, but before changing the switching state of the other switching element ( 2 . 4 ) and after changing the switching states of both switching elements ( 2 . 4 ) a test signal (S1, S2, S3) is detected and - that the Aktorbeschaltung based on the detected test signals (S1, S2, S3) is checked at least for short circuit to the potentials (P, M). Überwachungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ändern des Energetisierungszustands des Aktors (1) eine Änderung eines Aktorzustands bewirkt und daß das Prüfsignal (S1, S2) mit dem Aktorzustand korrespondiert.Monitoring method according to Claim 1, characterized in that a change in the energizing state of the actuator ( 1 ) causes a change of an actuator state and that the test signal (S1, S2) corresponds to the actuator state. Überwachungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (1) bei einer Änderung des Aktorzustands einen Hilfsschalter (14) mit zwei Hilfszuständen betätigt und daß das Prüfsignal (S2) mit dem Hilfszustand korrespondiert.Monitoring method according to Claim 2, characterized in that the actuator ( 1 ) when a change in the actuator state, an auxiliary switch ( 14 ) is operated with two auxiliary states and that the test signal (S2) corresponds to the auxiliary state. Überwachungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (1) einen Prozeß steuert und daß das Prüfsignal (S1) aus dem gesteuerten Prozeß abgeleitet wird.Monitoring method according to Claim 2, characterized in that the actuator ( 1 ) controls a process and that the test signal (S1) is derived from the controlled process. Überwachungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfsignal (S3) mit einem in einer der Versorgungsleitungen (5) anstehenden Leitungspotential (U) korrespondiert.Monitoring method according to Claim 1, characterized in that the test signal (S3) is connected to a signal in one of the supply lines ( 5 ) Pending line potential (U) corresponds. Überwachungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – daß das Prüfsignal (S3) im kurzschlußfreien Zustand nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements (2, 4) einen vorbestimmten Wert (P) aufweist, – daß eine Zeitdauer (T') erfaßt wird, während derer das Prüfsignal (S3) den vorbestimmten Wert (P) aufweist, und – daß die Aktorbeschaltung anhand der Zeitdauer (T') auf Kurzschluß mit den Potentialen (P, M) überprüft wird.Monitoring method according to claim 5, characterized in that the test signal (S3) in the short-circuit-free state after changing the switching state of the one, but before changing the switching state of the other switching element ( 2 . 4 ) has a predetermined value (P), - that a period of time (T ') is detected during which the test signal (S3) has the predetermined value (P), and - that the Aktorbeschaltung based on the time period (T') to short circuit with the potentials (P, M) is checked. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß je eines der Schaltelemente (2, 4) als elektronischer Schalter und als elektromechanischer Schalter ausgebildet ist und daß die Schaltelemente (2, 4) von einer Ansteuereinrichtung (6) gleichzeitig angesteuert werden.Monitoring method according to one of claims 1 to 6, characterized in that each egg of the switching elements ( 2 . 4 ) is designed as an electronic switch and as an electromechanical switch and that the switching elements ( 2 . 4 ) from a drive device ( 6 ) are controlled simultaneously. Überwachungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (2, 4) von einer Ansteuereinrichtung (6) zeitversetzt angesteuert werden.Monitoring method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the switching elements ( 2 . 4 ) from a drive device ( 6 ) are triggered with a time delay. Überwachungseinrichtung für eine Aktorbeschaltung, – wobei die Aktorbeschaltung zwei zu einem Aktor (1) verlaufende Versorgungsleitungen (3, 5) aufweist, die über je ein Schaltelement (2, 4) mit je zwei Schaltzuständen mit je einem Potential (P, M) beaufschlagbar sind, – wobei über einen Eingangskanal (8–10) einer Auswerteeinrichtung (11) ein Prüfsignal (S1, S2, S3) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, – daß sie eine Zustandsänderungsverzögerungseinrichtung (2 + 4, 7) zum zeitverzögerten Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente (2, 4) relativ zueinander aufweist, – daß mittels der Auswerteeinrichtung (11) das Prüfsignal (S1, S2, S3) vor dem Ändern der Schaltzustände der Schaltelemente (2, 4), nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements (2, 4) und nach dem Ändern der Schaltzustände beider Schaltelemente (2, 4) erfaßbar ist und – daß die Aktorbeschaltung anhand der erfaßten Prüfsignale (S1, S2, S3) zumindest auf Kurzschluß mit den Potentialen (P, M) überprüfbar ist.Monitoring device for an actuator circuit, - wherein the Aktorbeschaltung two to an actuator ( 1 ) running supply lines ( 3 . 5 ), each having a switching element ( 2 . 4 ) can each be acted upon with two switching states, each with a potential (P, M), - wherein via an input channel ( 8th - 10 ) an evaluation device ( 11 ) a test signal (S1, S2, S3) is supplied, characterized in that it comprises a state change delay device ( 2 + 4 . 7 ) for the time-delayed changing of the switching states of the switching elements ( 2 . 4 ) relative to each other, - that by means of the evaluation device ( 11 ) the test signal (S1, S2, S3) before changing the switching states of the switching elements ( 2 . 4 ), after changing the switching state of one, but before changing the switching state of the other switching element ( 2 . 4 ) and after changing the switching states of both switching elements ( 2 . 4 ) is detectable and - that the Aktorbeschaltung based on the detected test signals (S1, S2, S3) at least for short circuit to the potentials (P, M) can be checked. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ändern des Energetisierungszustands des Aktors (1) eine Änderung eines Aktorzustands bewirkt und daß das Prüfsignal (S1, S2) mit dem Aktorzustand korrespondiert.Monitoring device according to Claim 9, characterized in that a change in the energizing state of the actuator ( 1 ) causes a change of an actuator state and that the test signal (S1, S2) corresponds to the actuator state. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (1) einen Prozeß (12) steuert und daß der Eingangskanal (8) mit einer Prozeßsignalerfassungseinrichtung (13) verbunden ist.Monitoring device according to Claim 10, characterized in that the actuator ( 1 ) a process ( 12 ) and that the input channel ( 8th ) with a process signal detection device ( 13 ) connected is. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (1) einen Hilfsschalter (14) mit zwei Hilfszuständen aufweist, daß der Aktor (1) den Hilfsschalter (14) bei einer Änderung des Aktorzustands betätigt und daß der Eingangskanal (9) mit dem Hilfsschalter (14) verbunden ist.Monitoring device according to Claim 10, characterized in that the actuator ( 1 ) an auxiliary switch ( 14 ) having two auxiliary states that the actuator ( 1 ) the auxiliary switch ( 14 ) is actuated upon a change of the actuator state and that the input channel ( 9 ) with the auxiliary switch ( 14 ) connected is. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskanal (10) mit einer der Versorgungsleitungen (5) verbunden ist.Monitoring device according to Claim 9, characterized in that the input channel ( 10 ) with one of the supply lines ( 5 ) connected is. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, – daß das Prüfsignal (S3) im kurzschlußfreien Zustand nach dem Ändern des Schaltzustands des einen, aber vor dem Ändern des Schaltzustands des anderen Schaltelements (2, 4) einen vorbestimmten Wert (P) aufweist, – daß die Auswerteeinrichtung (11) mit einer Zeitmeßeinrichtung (15) verbunden ist, mittels derer eine Zeitdauer (T') erfaßbar ist, während derer das Prüfsignal (S3) den Vorbestimmten Wert (P) aufweist, und – daß die Auswerteeinrichtung (11) die Aktorbeschaltung anhand der Zeitdauer (T') auf Kurzschluß mit den Potentialen (P, M) überprüft.Monitoring device according to Claim 13, characterized in that the test signal (S3) is in the short-circuit-free state after changing the switching state of the one but before changing the switching state of the other switching element ( 2 . 4 ) has a predetermined value (P), - that the evaluation device ( 11 ) with a time measuring device ( 15 ), by means of which a period of time (T ') can be detected, during which the test signal (S3) has the predetermined value (P), and - that the evaluation device ( 11 ) the Aktorbeschaltung on the basis of the period (T ') to short circuit with the potentials (P, M) checked. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (3, 5) über in Baugruppen (16, 17) integrierte Anschlußelemente (18, 19) mit den Schaltelementen (2, 4) verbunden sind und daß der Eingangskanal (10) über eines der Anschlußelemente (19) mit der einen Versorgungsleitung (5) verbunden ist.Monitoring device according to Claim 13 or 14, characterized in that the supply lines ( 3 . 5 ) into assemblies ( 16 . 17 ) integrated connection elements ( 18 . 19 ) with the switching elements ( 2 . 4 ) and that the input channel ( 10 ) via one of the connecting elements ( 19 ) with the one supply line ( 5 ) connected is. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß je eines der Schaltelemente (2, 4) als elektronischer Schalter und als elektromechanischer Schalter ausgebildet ist.Monitoring device according to one of claims 9 to 15, characterized in that each one of the switching elements ( 2 . 4 ) is designed as an electronic switch and as an electromechanical switch. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsänderungsverzögerungseinrichtung (2 + 4, 7) mit den Schaltelementen (2, 4) steuerungstechnisch verbunden ist und einen Verzögerer (7) zum Verzögern eines einem der Schaltelemente (2, 4) übermittelten Steuersignals aufweist.Monitoring device according to one of Claims 9 to 16, characterized in that the state change delay device ( 2 + 4 . 7 ) with the switching elements ( 2 . 4 ) and a retarder ( 7 ) for delaying one of the switching elements ( 2 . 4 ) has transmitted control signal.
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