DE4405052A1 - Sicherheitsschaltungsanordnung mit wenigstens einem Not-Aus-Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsschaltungsanordnung mit wenigstens einem Not-Aus-Schalter, bei dessen Betätigung eine oder mehrere Verbraucher, die über die Sicherheitsschaltungsanordnung mit einer oder mehreren Betriebsspannungen versorgt werden, spannungslos geschaltet werden.

Durch Not-Aus-Schalter, die z. B. in Steuerstromkreisen für die betriebsmäßige Ein- und Ausschaltung der elektrischen Betriebsspannungen von Maschinen und Fertigungsein­ richtungen angeordnet sind, sollen die Betriebsspannungen auch im Fehlerfall sicher abgeschaltet werden können. Die Not-Aus-Schalter wirken jeweils mit einer sogenannten Vorsteuerebene zusammen, die ein Zwischenglied für die Energieversorgung von Hauptsteuerstromkreisen ist. Für dieses Zwischenglied werden fehlersichere Schaltungen verlangt.

Bekannt sind Not-Aus-Schaltungsanordnungen, die aus drei elektromechanischen Kom­ ponenten bestehen und die vorstehend erwähnten Forderungen erfüllen. Die drei elek­ tromechanischen Komponenten sind Relais mit zwangsgeführten Kontaktsätzen. Durch ein selbstüberwachendes Schaltungskonzept ist es möglich, diese Bauart von Relais einfehlersicher zu verschalten. Je nach Kontaktkonfiguration der Relais können mehrere Freigabe-Strompfade zur Verfügung gestellt werden. Eine Vervielfältigung dieser Freigabe-Strompfade ist durch geeignete Verschaltung realisierbar. Da es sich bei den Freigabe-Strompfaden um eine sogenannte "trockene Verschaltung" handelt, sind hochwertige Kontaktwerkstoffe, wie 10 µ Hartvergoldung notwendig, um kleine Ströme z. B. von Eingangsbaugruppen von Mikroprozessorsteuerungen, sicher zu schalten.

Die oben beschriebenen Eigenschaften der bekannten Technik sind im wesentlichen von einem hochwertig gefertigten Relais mit zwangsgeführten Kontaktsätzen abhängig.

Hochwertige Kontaktmaterialien, von Hand justierte Kontaktsätze, engtolerierte Kunststoffelemente und ein leistungsfähiges Antriebssystem spiegeln sich einerseits in einem hohen Stückpreis und andererseits in einem kleinen Kreis von kompetenten Herstellern wieder.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Sicherheitsschaltung mit wenigstens einem Not-Aus-Schalter zu entwickeln, die bei einfachem Aufbau durch Betätigung des Not-Aus-Schalters und aufgrund eines Fehlers in der Schaltung selbst eine oder mehrere, für Verbraucher bestimmte Ausgangsspannungen, sicher abschaltet.

Das Problem wird bei einer Sicherheitsschaltungsanordnung mit wenigstens einem Not- Aus-Schalter erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Reihe mit der Primärwicklung eines Transformators, der wenigstens eine für die Erzeugung einer Betriebsspannung für Verbraucher bestimmte Sekundärwicklung hat, ein Kontaktsatz des Not-Aus-Schalters und ein aktives, einen alternierenden Stromfluß durch die Primärwicklung steuerndes Bauelement angeordnet sind, das von einem Oszillator gesteuert wird, der mittels eines Ein-Tastschalters in Betrieb setzbar ist und dessen Betriebsspannung nach der Inbetriebsetzung durch eine über den Ein-Tast-Schalter zugeführte Betriebsspannung von einer weiteren Sekundärwicklung des Transformators in Selbsthaltung erzeugt wird. Diese Sicherheitsschaltungsanordnung enthält einen Zwischenkreis, der die Energie als Wechselenergie weiterleitet. Beispielsweise wird der Stromfluß über die Primärwicklung periodisch verändert. Störungen im Primärkreis, z. B. Kurzschlüsse oder Unter­ brechungen, die zu einem Ende des Wechselenergieflusses führen, wirken sich als Beendigung der Energieversorgung für den an die Sekundärwicklung angeschlossenen Verbraucher aus, d. h. durch solche Störungen wird ein für den Verbraucher sicherer Ausgangszustand der Sicherheitsschaltung erreicht. Durch Fehler wie Kurzschlüsse oder Leitungsunterbrechungen im Betriebsspannungsversorgungskreis für den Oszillator wird die Steuerschwingung unterbrochen, so daß solche Fehler ebenfalls zu einem sicheren Zustand am Ausgang der Sicherheitsschaltung führen. Die Sicherheitsschaltungsanord­ nung kann in Abhängigkeit davon, ob an die für die Verbraucher bestimmten Sekundärwicklungen Gleichrichter angeschlossen werden oder nicht, Ausgangsgleich- oder Ausgangswechselspannungen erzeugen.

Die Anordnung hat noch den weiteren Vorteil, daß zur Erreichung des sicheren Ausgangszustandes in dem der Verbraucher enthaltenden Sekundärkreis keine mechanisch arbeitenden Schaltelemente zwingend benötigt werden, d. h. die Anordnung ist auf der galvanisch vom Eingang getrennten Verbraucherseite für eine einwandfreie Arbeitsweise nicht davon abhängig, daß mechanische Schalter mit niedrigen Kon­ taktwiderständen eingesetzt werden. Deshalb eignet sich die Anordnung gut zur Versorgung solcher Verbraucher, die niedrige Betriebsspannungen und gegebenenfalls niedrige Betriebsströme benötigen, aber aus Sicherheitsgründen über eine Sicherheits­ schaltung mit Energie versorgt werden sollen.

Die oben beschriebene Sicherheitsschaltung hat also bei einfachem Aufbau ein sicheres Verhalten im Fehlerfall. Die Ansteuerung mittels des Not-Aus-Schalters entspricht derjenigen von elektromechanischen Sicherheitsanordnungen. Die Anordnung ist querschlußsicher und wird mittels eines Tasters (Schließer) eingeschaltet. Es lassen sich durch UND-Verknüpfungen mit dem Taster auf einfache Weise zusätzliche Einschaltbe­ dingungen vorgeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Oszillator gegebenenfalls selbstüberwacht und/oder fehlersicher. Durch eine derartige Ausbildung wird verhindert, daß der Oszillator von sich aus, d. h. ohne Betätigung des Ein-Tast-Schalters, zu schwingen anfängt.

Vorzugsweise enthält der Not-Aus-Schalter zwei Öffner-Kontaktsätze, von denen der eine in dem von dem einen Pol der Speisespannungsquelle bis zum einen Anschluß der Primärwicklung des Transformators verlaufenden Zweig des Primärstromkreises und der andere in dem vom anderen Pol der Speisespannungsquelle bis zum anderen Anschluß der Primärwicklung des Transformators verlaufenden Zweig des Primärstromkreises angeordnet ist. Mit dieser Anordnung wird eine zweikanalige Not-Aus-Schaltung realisiert, die in bezug auf die Mechanik des Not-Aus-Schalters hohen Sicherheits­ anforderungen genügt.

Das Bauelement, das den Stromfluß durch die Primärwicklung steuert, ist insbesondere ein Transistor, der hochfrequent leitend und nichtleitend gesteuert wird. Der mit Hochfrequenz arbeitende Transistor ermöglicht die Verwendung eines raumsparenden Transformators. Es kann aber auch ein anderes Halbleiterschaltelement vorgesehen sein.

Die weitere Sekundärwicklung ist zweckmäßigerweise mit einem Vierweg- bzw. Brückengleichrichter verbunden, der eine Betriebsgleichspannung für den Oszillator erzeugt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen die Pole der Speisespan­ nungsquelle eine Unterspannungsüberwachungsschaltung geschaltet, mit der der Oszillator bei Spannungen der Speisespannungsquelle, die eine vorgegebene Schwelle unterschreiten, gesperrt wird.

Der Transformator kann zweckmäßigerweise eine wenigstens zusätzliche Sekundärwick­ lung aufweisen, die eine zusätzliche Spannung zur Verfügung stellt, wenn Verbraucher z. B. galvanisch getrennt voneinander an verschiedene Betriebsspannungen gelegt werden sollen. Vielfach werden für zu steuernde Geräte wie Magnetventile oder Schütze Gleichspannungen benötigt. In diesem Fall werden den Sekundärwicklungen ins­ besondere Vierweggleichrichter bzw. Brückengleichrichter nachgeschaltet, die die Verbraucher speisen. Wenn ein Verbraucher z. B. eine positive und eine negative Gleichspannung benötigt, kann dies mit einer entsprechenden Verbindung eines positiven und eines negativen Ausgangs der beiden Gleichrichter erreicht werden.

Wenigstens der Oszillator, der Transformator, die Unterspannungsüberwachungsschaltung und der Transistor sind vorzugsweise zu einer baulichen Einheit vereinigt, die wenigstens zwei Anschlüsse für eine Eingangsspannung, einen Anschluß für einen Ein-Tast-Schalter, Anschlüsse für Verbraucher, zwei Anschlüsse je für einen Kontaktsatz des Not-Aus- Schalters und wahlweise kurzschließbare Anschlüsse für externe, in Reihe mit dem Ein- Tast-Schalter zu legende Ruhestromkontakte aufweist. Bei den Anschlüssen handelt es sich vorzugsweise um Schraubanschlüsse. Die Einheit kann als Baugruppe ausgebildet sein, die auf eine Profilschiene aufschnappbar ist. Deshalb läßt sich die Einheit bzw. Baugruppe einfach handhaben und schnell montieren. Insbesondere eignet sich die Einheit für die Versorgung von Steuergeräten wie Schützen, Magnetventilen usw., die von speicherprogrammierbaren Steuerungen betätigt werden. Daher sind die Ausgangs­ spannungen vorzugsweise 24 V Gleichspannungen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen und den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der folgenden Beschreibung eines in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Sicherheitsschaltung mit einem Not-Aus-Schalter,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Anordnung mit der Sicherheitsschaltung gemäß Fig. 1 und Leistungsschützen und

Fig. 3 ein Schaltbild einer Anordnung mit der Sicherheitsschaltung gemäß Fig. 1 und an diese angeschlossenen Baugruppen einer speicherprogrammier­ baren Steuerung.

In Fig. 1 ist eine Sicherheitsschaltungsanordnung dargestellt, die wirksam wird, wenn im normalen Steuerungsablauf einer mit elektrischer Energie versorgten Maschine oder Anlage Fehler oder Störungen auftreten, deren Folgen Gefahrenzustände für Mensch und Maschine bedeuten würden. Die Sicherheitsschaltungsanordnung weist zwei Anschlüsse (10), (12), auf, an die eine Speisespannungsquelle (14) angeschlossen wird. Die Spannungsquelle (14) ist insbesondere eine Gleichspannungsquelle von 24 Volt. Bei der Gleichspannungsquelle (14) kann es sich um ein Netzgerät handeln, das die Netz­ spannung in z. B. 24 V = umwandelt.

Zwischen den Anschlüssen (10), (12) ist in der Sicherheitsschaltungsanordnung eine Unterspannungsüberwachungsschaltung (16) angeordnet, die die anliegende Spannung mit einem vorgegebenen Schwellenwert für die Spannung vergleicht und bei dessen Unterschreitung ein Steuersignal ausgegeben wird, dessen Weiterverarbeitung unten naher erläutert wird. Mit dem Anschluß (10) ist weiterhin eine Sicherung (18) verbunden, die wiederum an einen weiteren Anschluß (20) gelegt ist, an der die Spannung des einen Pols der Speisespannungsquelle verfügbar ist. Der andere Pol der Speisespannungsquelle (14) ist über den Anschluß (12) an Masse bzw. Erde gelegt.

Mit dem Anschluß (20) ist ein Pol eines Ein-Tast-Schalters (22) verbunden, dessen anderer Pol an einen Anschluß (24) gelegt ist, von dem eine Leitung zu einem Anschluß (28) führt, der für die Verbindung zu äußeren Bauelementen bestimmt ist. Ein weiterer Anschluß (30) ist ebenfalls für die Verbindung zu äußeren Bauelementen bestimmt. Vom Anschluß (30) verläuft eine Leitung (32) zum Betriebsspannungsanschluß (34) eines Oszillators (36), dessen anderer Betriebsspannungsanschluß an Masse gelegt ist. Der Oszillator (36) ist gegebenenfalls vorzugsweise selbstüberwachend und/oder fehlersicher ausgebildet. Wenn die Sicherheitsschaltung ausgeschaltet ist, kann der Oszillator nicht von sich aus anschwingen.

Ein zusätzlicher Anschluß (38) ist mit einem Pol eines ersten Kontaktsatzes (40) eines Not-Aus-Schalters (42) verbunden. Der zweite Pol des Kontaktsatzes (40) ist gemeinsam mit einem Pol des Ein-Tast-Schalters (22) an den Anschluß (20) gelegt. Vom Anschluß (38) führt eine nicht bezeichnete Leitung zu einer Primärwicklung (44) eines Trans­ formators (46). In Reihe mit der Primärwicklung (44) ist die Kollektor-Emitter-Strecke eines bipolaren Transistors (48) angeordnet, dessen Basis mit einem Ausgang des Oszillators (36) verbunden ist und von diesem leitend und nichtleitend gesteuert wird. Der Kollektor des Transistors (48) ist mit der Primärwicklung (44) verbunden, während der Emitter an einen Anschluß (50) gelegt ist, der mit einem Pol des zweiten Kontaktsatzes (52) des Not-Aus-Schalters (42) verbunden ist. Der andere Pol des Kontaktsatzes (52) ist mit einem Anschluß (54) verbunden, der wiederum an Masse gelegt ist. Dem Anschluß (30) ist vorzugsweise ein Steuerelement nachgeschaltet, das auf die abfallende Flanke des vom Ein-Tast-Schalter (22) bei der Betätigung erzeugten Signals anspricht und die für den Oszillator (36) notwendige Betriebsspannung erst nach dem Ansprechen zum Oszillator (36) weiterleitet. Es kann sich bei diesem Element um einen mit einer Selbsthaltungsspannung des Oszillators zurücksetzbaren Speicher oder einen monostabilen Multivibrator handeln. Ein solcher Baustein wie Speicher oder monostabiler Multivibrator gibt eine Ausgangsspannung so lange an den Oszillator (36) aus, bis die Sicherheitsschaltung ihre Ausgangsspannung erzeugt. Es wird also die ab­ fallende Flanke des Ein-Signals verarbeitet, wenn der Ein-Taster losgelassen wird. Ein blockiertes oder manipuliertes Befehlsgerät kann daher kein Ein-Signal auslösen, das die Anordnung einschaltet.

Der Transformator (46) hat eine erste Sekundärwicklung (56) an die ein Vollweg­ gleichrichter (58) angeschlossen ist, eine zweite Sekundärwicklung (60) an die ein Vollweggleichrichter (62) angeschlossen ist, und eine dritte Sekundärwicklung (64), an die ein Vollweggleichrichter (66) angeschlossen ist. Die erste und die zweite Sekundär­ wicklung (56), (60) erzeugen über die Vollweggleichrichter (58), (62) jeweils 24 Volt Gleichspannungen für Verbraucher. Die Gleichspannungsausgänge der Vollweg­ gleichrichter (58), (62) sind jeweils an Anschlüsse (68), (70) bzw. (72), (74) gelegt, an die 24V-Verbraucher angeschlossen werden können. Parallel zu den Anschlüssen (68), (70) bzw. (72), (74) sind die Reihenschaltungen einer Lumineszenzdiode (76) und eines Widerstandes (78) bzw. einer Lumineszenzdiode (80) und eines Widerstandes (82) angeordnet.

Während ein Gleichspannungsausgang des Vollweggleichrichters (66) an Masse gelegt ist, ist der andere Gleichspannungsausgang mit dem Betriebsspannungsanschluß (34) verbunden.

Die Unterspannungsüberwachungsschaltung (16), die Sicherung (18), der Oszillator (36), der Transformator (46) und eine parallel zur Primärwicklung (44) gelegte Freilaufdiode (84), der Transistor (48), die Gleichrichter (58), (62) und (66), die Lumineszenzdioden (76), (80) und die Widerstände (78), (82) gehören zu einer Einheit, die die Anschlüsse (10), (12), (20), (24), (28), (30), (38), (50), (54), (68), (70), (72) und (74) enthält. Diese in Fig. 1 mit (86) bezeichnete Einheit ist als für sich handhabbare Baugruppe ausgebildet, die z. B. ein nicht dargestelltes Gehäuse aufweist und auf eine Profilschiene, z. B. eine C- oder Hutschiene, aufsteckbar ist. Die Anschlüsse (10), (12), (20), (24), (28), (30), (50), (54), (68), (70), (72), (74) sind an der Baugruppe an leicht, z. B. von vorne zugänglichen Stellen angeordnet und insbesondere als Schraubanschlüsse ausgebildet.

Der Oszillator (36) arbeitet mit Hochfrequenz, z. B. im Kilohertzbereich, und gibt eine Taktimpulsfolge mit konstanter Frequenz aus. Der Transformator (46) ist dement­ sprechend für hohe Frequenzen ausgelegt und hat somit geringe Abmessungen. Die Unterspannungsüberwachungsschaltung (16) sperrt im Falle einer zu geringen Eingangsspannung den Oszillator (36), d. h. die Erzeugung von Taktimpulsen, mit denen der Transistor (48) abwechselnd leitend und nichtleitend gesteuert wird, setzt bei zu niedriger Eingangsspannung aus.

Die oben beschriebene Sicherheitsschaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Nach angelegter Gleichspannung von 24 V = an den Anschlüssen (10) und (12), nicht betätigtem Not-Aus-Taster (42) an den Anschlüssen (38) und (50), sowie bei gebrückten Anschlüssen (28), (30) ist die Einheit (86) betriebsbereit.

Erfolgt nun eine Betätigung des Ein-Tast-Schalters (22), so wird der Oszillator (36) mit Spannung versorgt und taktet den Transistor (48). Insbesondere erhält der Oszillator (36) die für das Anschwingen erforderliche Betriebsspannung erst, wenn das oben beschriebene Steuerelement nach dem Loslassen des Ein-Tast-Schalters (22) durch die abfallende Signalflanke betätigt worden ist, und zwar so lange, bis der Oszillator (36) in Selbsthaltung arbeitet, d. h. die Betriebsspannung selbst zur Verfügung stellt. Die nun getaktete Gleichspannung (dynamisches Prinzip) in der Primärwicklung (44) induziert eine Spannung auf die Sekundärwicklungen. Über die Sekundärwicklungen (56), (60) und Gleichrichter (58) und (62) stehen an den Anschlüssen (68), (70) sowie (72), (74) zwei unabhängige Gleichspannungen zur Verfügung. Die Leistung resultiert aus der Auslegung des Übertragers. Die induzierte Spannung der dritten Sekundärwicklung (64) über Gleichrichter (66) versorgt nun als Selbsthaltung den Oszillator (36) nach geöffnetem Ein-Tast-Schalter (22). Ein Versagen der eingesetzten Komponenten führt nicht zu einem gefährlichen Zustand (BIA-Fehlerausschlußliste).

Die oben beschriebene Einheit (86) erfüllt die einschlägigen Sicherheitsvorschriften und kommt ohne teure Komponenten wie Relais mit zwangsgeführten Kontaktsätzen aus. Es werden bei der Einheit (86) Bauelemente, die auf elektronischer Basis beruhen, eingesetzt. Die Anzahl der verwendeten Komponenten ist gering. Die Sicherheitsschal­ tungsanordnung hat einen einfachen Aufbau. Bei einem Fehler oder einer Störung geht die Sicherheitsschaltungsanordnung ebenso wie bei der Betätigung des Not-Aus-Schalters (42) in einen Zustand über, in dem keine Ausgangsspannung abgegeben wird, d. h. es ergibt sich ein sicheres Verhalten im Fehlerfall. Die Einheit (86) kann auf die gleiche Weise wie an sich bekannte elektromechanische Einheiten mit einem Ein-Tast-Schalter (22) und Not-Aus-Schalter (42) angesteuert werden. Es wird eine zweikanalige Not-Aus- Unterbrechung eines Stromkreises ausgeführt. Die Einheit (86) ist querschlußsicher. Der Ein-Tast-Schalter (22) ist als Schließer ausgebildet. Durch die Ausnutzung der abfallenden Signalflanke beim Loslassen des Ein-Tast-Schalters (22) wird verhindert, daß ein blockiertes oder manipuliertes Befehlsgerät die Sicherheitsschaltung in Betrieb setzt. Es lassen sich Einschaltbedingungen einfügen. D.h. es können Und- bzw. Oder-Ver­ knüpfungen hergestellt werden. Die Nennbetriebsspannung ist insbesondere 24 V =. Darüberhinaus wird eine universelle, sichere Ausgangsebene zur Verfügung gestellt.

Die oben beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet nach einem dynamischen Schaltungsprinzip, das bei Fehlfunktionen sofort den sicheren Zustand bewirkt. Hierdurch ergeben sich wesentliche Vorteile im Vergleich zu elektromechanisch arbeitenden Anordnungen, die sich nur bei jedem Neustart testen. Weiterhin besteht die universelle, sichere Ausgangsebene darin, daß der Transformator (46) für die ver­ schiedenen Forderungen von angeschlossenen Verbrauchern ausgelegt werden kann. Es ist möglich, entweder direkt Ausgangsbaugruppen von speicherprogrammierbaren Steuerungen mit sicherheitsrelevanten Funktionen zu speisen oder Schaltverstärker für hohe Ströme anzusteuern.

Die Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Anordnung mit einer Einheit (86), an deren Ausgänge (68), (70) und (72), (74) jeweils eine Spule (88), (90) eines Leistungsschützes (92), (94), angeschlossen ist. Die Leistungsschütze (92), (94) haben dreipolige Haupt­ stromkontakte, die in Fig. 2 jeweils mit (96) und (98) bezeichnet sind. Die Hauptstrom­ kontakte (96), (98) sind z. B. in den Energieversorgungsleitungen eines nicht näher dargestellten Verbrauchers, z. B. einer Maschine, in Reihe angeordnet. Die Reihen­ schaltung der Kontakte (96), (98) beruht auf Sicherheitsgründen. Die Leistungsschütze (92), (94) weisen jeweils wenigstens einen Ruhestromkontakt (100), (102) als Hilfskon­ takt auf. Die Ruhestromkontakte (100), (102) sind in Reihe zwischen den Anschlüssen (28), (30) angeordnet. Die übrigen Anschlüsse sind bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung in gleicher Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 beschaltet.

Bei Betätigung des Ein-Tast-Schalters (22) wird der Oszillator (36) in Betrieb gesetzt, wodurch der Transistor (48) einen alternierenden Stromfluß in der Primärwicklung (44) erzeugt. Durch den alternierenden Stromfluß werden Ausgangsspannungen an den Anschlüssen (68), (70) und (72), (74) hervorgerufen, d. h. die Spulen (88), (90) werden mit Betriebsspannungen versorgt. Die Leistungsschütze (92), (94) sprechen deshalb an, d. h. die Arbeitsstromkontakte (96), (98) schließen und die Ruhestromkontakte (100), (102) öffnen. Der Oszillator (36) kann dann nicht mehr über den Ein-Tast-Schalter (22) mit Betriebsspannung versorgt werden. Die Betriebsspannung des Oszillators (36) wird bis zur Abschaltung der Spannungsversorgung von der Sekundärwicklung (84) geliefert. Erst nach Abschaltung der Spannungsversorgung für die Spulen (88), (90) durch einen Aus-Tast-Schalter, der z. B. in Reihe mit dem Not-Aus-Schalter (42) angeordnet sein kann, ist aus Sicherheitsgründen die Versorgung des Oszillators (36) mit Betriebs­ spannung über den Ein-Tast-Schalter (22) möglich.

Die Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer Anordnung mit einer Einheit (86), deren Ausgänge (68), (70) und (72), (74) jeweils an eine Ausgabebaugruppe (102), (106) einer speicherprogrammierbaren Steuerung angeschlossen sind. Der Ausgang (68) ist an die positive Betriebsspannungsversorgungsleitung (108) von Schalttransistoren (110) angeschlossen, deren Emitter mit der Leitung (102) verbunden sind und deren Kollektoren an Magnetventilspulen (112) oder Schützspulen (114) anschließbar sind, die zu einer Maschine oder einer Anlage, d. h. einem zu steuernden Prozeß, gehören. Die Basen der Schalttransistoren (110) sind mit nicht näher dargestellten Ansteuerschaltungen der speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden. Der Anschluß (70) ist an die Masseleitung (116) angeschlossen, an die auch die einen Anschlüsse der Magnetventile (112) oder Schützspulen (114) gelegt sind, deren andere Anschlüsse mit den Kollektoren verbunden sind. Die Anschlüsse (72), (74) sind in gleicher Weise wie die Anschlüsse (68), (70) je mit einer Betriebsspannungsversorgungsleitung und einer Masseleitung verbunden, zwischen denen Schalttransistoren und Schütz- oder Magnetventilspulen oder Relaisspulen angeordnet sind. Im übrigen ist die äußere Beschaltung der Anschlüsse (10), (12), (20), (24), (28), (30), (38), (50) und (54) die gleiche wie bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, d. h. die die Schützspulen (114) aufweisenden Schütze sind mit ihren Hilfsstromkontakten (118), (120) zwischen den Anschlüssen (28), (30) angeordnet.

Mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsprinzip lassen sich auch komplexere Schaltungen realisieren.

Claims (15)

1. Sicherheitsschaltungsanordnung mit wenigstens einem Not-Aus-Schalter, bei dessen Betätigung eine oder mehrere Verbraucher, die über die Sicherheits­ schaltungsanordnung mit einer oder mehreren Betriebsspannungen versorgt werden, spannungslos geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Primärwicklung (44) eines Transformators (46), der wenigstens eine für die Erzeugung einer Betriebsspannung für Verbraucher bestimmte Sekundärwicklung (56, 60) hat, ein Kontaktsatz (40) des Not-Aus- Schalters (42) und ein aktives, einen alternierenden Stromfluß durch die Primärwicklung (44) steuerndes Bauelement angeordnet sind, das von einem Oszillator (36) gesteuert wird, der mittels eines Ein-Tast-Schalters (22) in Betrieb setzbar ist und dessen Betriebsspannung nach der Inbetriebsetzung durch eine über den Ein-Tast-Schalter (22) zugeführte Betriebsspannung von einer weiteren Sekundärwicklung (64) des Transformators (46) in Selbsthaltung erzeugt wird.

2. Sicherheitsschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (36) selbstüberwacht und/oder fehlersicher ist.

3. Sicherheitsschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Not-Aus-Schalter (42) zwei Öffner-Kontaktsätze (40, 52) enthält, von denen der eine in dem von dem einen Pol der Speisespannungsquelle (14) bis zum einen Anschluß der Primärwicklung (44) des Transformators (46) ver­ laufenden Zweig des Primärstromkreises des Transformators (46) und der andere in dem vom anderen Pol der Speisespannungsquelle (14) bis zum anderen Anschluß der Primärwicklung (44) des Transformators (46) verlaufenden Zweig des Primärstromkreises angeordnet ist.

4. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement ein mit Hochfrequenz abwechselnd leitend und nichtleitend gesteuerter Transistor (48) ist.

5. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die weitere Sekundärwicklung (64) ein Brückengleichrichter (66) ange­ schlossen ist, der mit den Betriebsspannungseingängen des Oszillators (36) verbunden ist.

6. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Pole der Speisespannungsquelle (14) eine Unterspannungsüber­ wachungsschaltung (16) geschaltet ist, mit der der Oszillator (36) bei Spannungen der Speisespannungsquelle, die eine vorgegebene Schwelle unterschreiten, gesperrt wird.

7. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (46) wenigstens eine zusätzliche Sekundärwicklung (60) für die Erzeugung einer zusätzlichen Spannung für mindestens einen Verbraucher aufweist.

8. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Transformator (46), die Unterspannungsüberwachungs­ schaltung (16), der Oszillator (36) und der Transistor (48) zu einer baulichen Einheit (86) vereinigt sind, die wenigstens zwei Anschlüsse (10, 12) für eine Eingangsspannung, einen Anschluß (24) für einen Ein-Tast-Schalter (22), Anschlüsse (68, 70, 72, 74) für Verbraucher, zwei Anschlüsse (38, 50) je für einen Kontaktsatz (40, 52) des Not-Aus-Schalters (42) und wahlweise kurz­ schließbare Anschlüsse (28, 30) für externe, in Reihe mit dem Ein-Tast-Schalter (22) zu legende Ruhestromkontakte (100, 102; 118, 120) aufweist.

9. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschluß (10) für den einen Pol der Speisespannungsquelle (14) und einem weiteren Anschluß (20) eine Sicherung (18) angeordnet ist und daß der Ein-Tast-Schalter (22) und ein Kontaktsatz (40) des Not-Aus-Schalters (42) je mit einem Pol an den weiteren Anschluß (20) gelegt sind.

10. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Anschluß (30) für Überbrückung oder externe Ruhestromkontakte eine Leitung (32) zu einem Betriebsspannungseingang (34) des Oszillators (13) in der Einheit (86) verläuft und daß vom anderen, für Überbrückung oder externe Ruhestromkontakte vorgesehenen Anschluß (28) eine Leitung (26) in der Einheit (86) zu dem für den Ein-Tast-Schalter (22) bestimmten Anschluß (24) verläuft.

11. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den für die Erzeugung von Spannungen für Verbraucher bestimmten Sekundärwicklungen (56, 60) in der Einheit (86) Gleichrichter nachgeschaltet sind.

12. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Verbraucher Ausgangsspannungen von 24 Volt abgebbar sind.

13. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannungsquelle (14) eine Gleichspannung von 24 Volt erzeugt.

14. Sicherheitsschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die beim Loslassen des Ein-Tast-Schalters (22) erzeugte Signalflanke die Betriebsspannung zum Inbetriebsetzen des Oszillators (36) freigebbar ist.

15. Sicherheitsschaltungsanordnung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (36) galvanisch getrennt angesteuert wird.