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WO2013087625A1 - Apparatus for driving a switching device in a safety-oriented manner via an as-i system - Google Patents

Apparatus for driving a switching device in a safety-oriented manner via an as-i system Download PDF

Info

Publication number
WO2013087625A1
WO2013087625A1 PCT/EP2012/075087 EP2012075087W WO2013087625A1 WO 2013087625 A1 WO2013087625 A1 WO 2013087625A1 EP 2012075087 W EP2012075087 W EP 2012075087W WO 2013087625 A1 WO2013087625 A1 WO 2013087625A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switching
safety
switching device
bus
output
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/075087
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Düsel
Rainer Lippert
Gordon Schumann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2013087625A1 publication Critical patent/WO2013087625A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/11Plc I-O input output
    • G05B2219/1185Feedback of output status to input module and compare with command
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/24Pc safety
    • G05B2219/24083Detect if actuators are correct, react

Definitions

  • the invention relates to a device for an AS-i system, which comprises an AS-i bus and an AS-i safety monitor connected to the AS-i bus.
  • the inventive ago ⁇ direction is integrated here in addition to the AS-i safety monitor within the AS-i system and represents a se ⁇ parate device unit to the AS-i safety monitor.
  • the AS-i system is an industrial fieldbus system at the lowest control level of an automation system that connects a large number of field device modules such as sensors, actuators and actuators, as well as motor starters and frequency converters, to a higher-level control unit.
  • AS-i slave AS-i master and other devices that are ver ⁇ connected to the AS-i bus for example, AS-i safety monitor Safe AS-i output), referred to as AS-i units.
  • the AS-i master is the only one authorized to access the AS-i bus (fieldbus) without being requested to do so.
  • the AS-i master sends cyclically to all AS-i slaves a request to exchange with the AS-i slave data over a serial transmission proto ⁇ koll with a data capacity of 4 bits.
  • the AS-i slaves must not and can not wait for the fieldbus zugrei ⁇ fen and must on its own until it advertising asked by the AS-i master the.
  • Each of the AS-i slaves is assigned a unique address for this purpose.
  • AS-i communication between the AS-i devices on the AS-i bus can be normal and secure .
  • AS-i communication via the AS-i bus a normal AS-i telegram is transmitted.
  • secure AS-i communication via the AS-i bus a secure AS-i message or a secure protocol is transmitted from several telegrams (hereinafter generally referred to as safe AS-i message).
  • the safe AS-i telegram contains additional safety information compared to the normal AS-i telegram so that secure communication between the participating AS-i devices can be guaranteed.
  • the AS-i system also includes an AS-i safety monitor, which is connected to the AS-i bus and in which evaluation mechanisms are stored, so that the secure communication can be monitored on the AS-i communication bus.
  • the AS-i Si ⁇ cherheitsmonitor may be a standalone device, a modular unit or a part of a separate or modular unit.
  • the safety monitor in particular the safe AS-i telegrams transmitted via AS-Interface (master call, response from the safe AS-i slave) are monitored.
  • the safety information contained in the safe AS-i telegram is monitored.
  • Known variants of the safety monitor are, for example, the AS-i safety monitor, the DP / AS-i F-Link, the modular safety system SIRIUS 3RK3 Advanced from Siemens AG.
  • Fi gur ⁇ 1 shows a schematic representation of the essential equipment of a safety application in which the evaluation of a feedback loop of a controlled switching device by means of a known system is the AS-i.
  • An object of the present invention is to improve the evaluation of the feedback loop within an AS-i system.
  • an apparatus for an AS-i system which comprises an AS-i bus and an AS-i safety monitor connected to the AS-i bus, wherein the device has an AS-i connection, via which the device can be connected to the AS-i bus, a processing unit, and a safety-switching output includes, wherein the device can receive a secure telegram on the AS-i connection and can control a switching device on the safety switching output, wherein the device further comprises an input, via which the processing unit, an evaluation of a feedback loop one with the input connected switching device can perform.
  • the safety-related output can, for example, consist of two separate connections.
  • a switching device which comprises two controllable switching elements, connected to the safety-related switching output of the device, then by means of a switching signal at the certain standardized ⁇ directed switching output of the device,
  • Switching position of the two switching elements of the switching device determinable.
  • a first switching element of the switching device would be assigned to the first terminal and a second switching element of the switching device assigned to the second terminal ⁇ .
  • the device can thus, preferably by its processing unit, selectively control the corresponding switching element of the switching device.
  • the safety-related switching output is already internally ver ⁇ switched on and is guided to a common terminal to which the two controllable switching elements of the Weg ⁇ rätes are connected together.
  • about the respective switching element can one or more
  • Lines can be selectively opened or closed. For example, if a three-phase Ver ⁇ sorgungsstrang controlled to a consumer by means of the switching device, so can be interrupted or closed by the switching device, the three phases. It can thus be done via the supply line power supply to a consumer by means of the control of the switching device through the device. In a safety-related application, to achieve a certain level of security such control of the supply line must be done redundantly. In particular ⁇ sondere in the case of safety-related control the two switching elements of the switching device to be controlled pensionable strand same switching. For applications with low ⁇ rem security level, it is possible, instead of using the two re ⁇ dundanten switching elements only a single scarf Tele ⁇ ment.
  • the switching elements can also be designed as elekt ⁇ ronic switching elements in a suitable form.
  • the controlled switching device can for detecting the vorlie ⁇ constricting switching position of its switching element, for example, for each switching element includes a positive-guided signaling contact (also called auxiliary contact) have.
  • a positive-guided signaling contact also called auxiliary contact
  • the signaling contact can be determined uniquely, the present shift position of his zugehö ⁇ engined switching element.
  • the signaling ⁇ contact is usually maral ⁇ switched simultaneously to the switching element. Consequently, if the input of the device is connected to the signaling contacts of the switching elements controlled via the outputs, an evaluation of the feedback circuit of the controlled switching device can take place by the device itself, and in particular by its processing unit.
  • the device can thus be obtained by the device a conclusion to the present switching position of / via the . .ge- switching output driven switching element / switching elements of the switching device. If there are several switching elements to be monitored, then the signaling contacts are preferably connected in series between a voltage connection and the input of the device. By monitoring the input can be determined whether ei ⁇ ne closed or lost connection is present. If both switching elements of the consumer opened (the versor ⁇ supply strand is broken), so both have signal contacts Closed state, so that the connection between the voltage connection and the input is closed.
  • a defect in a switching element of the switching device occurs, eg one of the switching elements is welded and remains in the closed position, and the switching elements of the switching device must be open, at least one signaling contact would be in the open position.
  • the connection between the voltage connection and the input would consequently be interrupted, which can be detected by an evaluation of the input by the processing unit. Since the processing unit is the known switching position of the switching elements of the switching device to be controlled, it can determine this defect.
  • a diagnostic signal is preferably output and / or a secure state is brought about for the application.
  • the feedback loop can thus be evaluated by the device itself, so that it can be controlled by the device itself, whether a proper functional state of the switching device to be controlled is present or not.
  • the inventive device the initial evaluation of the feedback loop of a connected Weggerä ⁇ tes hence can already be performed in the device itself. A transmission of the feedback loop to the AS-i safety ⁇ monitor is therefore not required, so that the otherwise additional required AS-i slave can be omitted.
  • the correct assignment of the feedback loop to the outputs controlling the switching device is automatically given by the decentralized evaluation of the feedback loop in the device itself. This also eliminates the assignment of the feedback circuit to the enabling circuit in the AS-i safety monitor so that the required parameterization of the feedback loop can be omitted.
  • an AS-i address can be saved by the decentralized evaluation of the feedback loop in the device itself compared to the AS-i safety monitor. since no additional AS-i slave with inputs is required.
  • the AS-i device comprises at least one safety-switching output and at least one input for detecting the feedback loop.
  • the correct allocation of the feedback loop is the output which drives the switching device by the distributed from ⁇ evaluation of the feedback loop automatically given.
  • ⁇ evaluation of the feedback loop automatically given.
  • the processing unit for evaluating the feedback loop can determine a present switching position of the switching device connected to the input.
  • the input of the device is in particular with at least one signal contact of the
  • Switching device connected. By means of the determined switching position of the signaling contacts, a conclusion can be drawn about the switching positions of the switching elements of the switching device to be triggered via the output of the device.
  • the input of the device is thus preferably connected to a signaling contact of the controlled via the output switching device.
  • the processing unit is designed such that it checks before driving the switching device by means of an evaluation of the feedback loop, whether the switching device to be controlled has a safety-critical state.
  • a safety-critical state exists when the switching positions of the to be controlled by the safety-related switching output switching contacts of the switching device does not correspond to the expect ⁇ ended proper switching state. This can be detected by an evaluation of the input. If such a safety-critical state is detected by an evaluation of the input of the device by the processing unit (evaluation of the feedback loop), then the Control of the switching elements of the switching device prevented.
  • a diagnostic signal is also output via the AS-i bus through the device, which can be detected, for example, by the AS-i safety monitor or a controller connected to the AS-i bus, so that further measures can be initiated.
  • the processing unit can check by an evaluation of the recirculation loop, whether the particular controlled
  • Switching positions of the controlled switching device to the subsequently detected via the input switching position of the switching device fits. If an error is detected, it is preferably in front ⁇ a safe state of the switching device caused (for example, the switching position of the switching device is so ge ⁇ selected to avoid any danger by the controlled switching device with the consumer is present).
  • a diagnostic signal is output through the device via the AS-i bus
  • the device provides a separate device unit to a connected to the AS-i bus AS-i safety monitor is. Having Since the AS-i safety monitor gene a limited number of outputs or as well as spatially separated from a Ceisteu ⁇ ernden Switching element can be arranged within an application, the use of egg ⁇ nes sure AS-i output may be required within an AS-i system. In particular, in such a scenario, by using the device as a secure AS-i output, several advantages can be achieved.
  • the device comprises the switching device and forms an appliance unit with the switching device.
  • the apparatus comprises successfully ⁇ Lich the consumer switching the switching device. It can thus be ⁇ provided with a device unit, by means of which a secure control of a consumer can take place. As a result, in particular the wiring complexity and thus the risk of error is reduced.
  • the device can output a diagnostic signal via the AS-i bus, which characterizes a result of an evaluation of the feedback loop.
  • the device may preferably send the diagnostic signal as a normal telegram to the AS-i bus.
  • the device can thus receive secure AS-i telegrams and send status information via normal AS-i telegrams.
  • other error states of the device are transmitted by means of the Diagnosesig ⁇ Nals further.
  • the device can also receive control signals via the AS-i connection by means of a normal AS-i telegram and
  • the device can thus also receive a control command for a switching device by means of a normal AS-i telegram and output a corresponding switching signal via its at least one output for a switching device to be controlled. Furthermore, the device can preferably evaluate the feedback circuit of the switching device by means of its input.
  • the switching device is preferably a contactor, relay, valve, inverter, motor starter, soft starter or circuit breaker.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the essential devices of a safety-related application, in which the evaluation of a feedback loop of a controlled th switching device by means of a known AS-i system, and
  • FIG 2 is a schematic representation of the essential equipment of a safety application in which the evaluation of a feedback circuit of a control is ⁇ th switching device according to the invention by means of an AS-i system is carried out.
  • the same reference numerals have been used for the same devices and components.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the essential devices of a safety-related application, in which the evaluation of a feedback loop of a controlled
  • Switching device 31 is effected by means of a known AS-i system.
  • the illustrated AS-i system here comprises an AS-i master 30, a first AS-i slave 22 with inputs 23, an AS-i safety monitor 24 with an output 36, an AS-i device 25 with an output 28, a second one AS-i slave 26 with an input 29 and a voltage terminal 39, and an AS-i bus 27.
  • the AS-i devices 22,24,25,26,30 are each connected to the AS-i bus 27.
  • a sensor 20 e.g., emergency stop device, button, photocell
  • the switching device 31 e.g., a contactor combination
  • a load 21 e.g., electric motor
  • the return line for the output 28, 36 is not shown for simplicity of illustration.
  • a safe input signal is first output to the first AS-i slave 22 by a change of state at the sensor 20 (eg pressing a push-button). This is done by means of in the example Redun ⁇ dant established connection (such as individual wiring) between the sensor 20 and the safe inputs 23 of the first AS-i slave 22nd
  • the first AS-i slave 22 detects the safe input signal via its safe inputs 23 and transmits the Informati ⁇ on, the actuation of the button 20, safe 24 to the AS-i safety monitor via the AS-i bus 27.
  • the transfer of the safe AS -i message via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line ge ⁇ 40th
  • the transmission of this information on the AS-i bus 27 takes place by means of a secure AS-i telegram.
  • the safe AS-i message of the first AS-i slave 22 is reliably received and evaluated.
  • AS-i slave 22 can also access the switching request via a different route into safety monitor 24 (for example, input terminals on safety monitor 24 or signal transmission via an internal device bus or via an additional external bus system). According to the safety-related
  • Parameterisation of the AS-i safety monitor 24 of the associated ⁇ associated release circuit of the load 21 is driven (switched on or off).
  • the load 21 is to be switched to the energy supply line 32. The switching of the
  • the consumer 21 can be done by means of AS-i devices 24, 25, which comprise an output 36, 28 for switching devices. Such outputs can be present either centrally on the AS-i safety monitor 24 or decentrally on a special separate AS-i device 25.
  • AS-i safety monitor 24 and the AS-i device 25 each include a safety-switching output 36, 28.
  • the power supply of the load 21 is controlled by the switching device 31.
  • the switching device 31 is actuated via the safe output 28 of the AS-i device 25
  • AS-i safety monitor 24 the control command for the switching device 31 to the AS-i device 25 by means of a secure AS-i Te ⁇ legramms are output, so that the AS-i device 25 the Control signal for the switching device 31 via the safety-oriented switching output 28 can output.
  • the AS-i safety monitor 24 must transmit the control command for the switching device 31 to the AS-i device 25, so that the latter receives the control signal for the switching device 31 via its two output connections of the safe output 28, which are connected to the switching device 31 (eg by means of a single wiring), can spend.
  • Each of the two output terminals is associated with a switching element 33,34 of the Wegge ⁇ advises 31, with which in each case via the Ener ⁇ gieppsstrang 32 taking place energy supply to the load 21 can be interrupted or closed.
  • the switching device 31 thus comprises two switching elements 33, 34. Since the load 21 in the present example is a three-phase three-phase motor, the power supply string 32 comprises three phases (LI, L2, L3).
  • the two switching elements 33, 34 can respectively open and close the three phases (L 1, L 2, L 3) so that the power supply to the load 21 can already be interrupted by an actuation of a switching element 33, 34.
  • both switching elements 33, 34 In order to produce a power supply for the load 21, both switching elements 33, 34 must be closed. In the present example, the switching elements 33,34 are opened so that no energy supply for the load 21 is present through the power supply line 32.
  • the state of the switching device 31 is hereby monitored by means of the so-called feedback loop of the switching device 31.
  • the switching device 31 comprises here ⁇ for each switching element 33,34 a signal contact 35, which communicates with the associated switching element in operative connection 33,34.
  • the present switching position of the associated switching element 33,34 is uniquely determined.
  • the switching device 31 is connected to the input 29 and the voltage terminal 39 of the second AS-i slave 26.
  • the signaling contacts 35 are connected in series between the input 29 and the voltage terminal 39 of the second AS-i slave 26, so that via the input 29 of the second AS-i slave 26, a conclusion on the vorlie ⁇ ing switching position of the switching device 31 can be obtained , In particular, it can be monitored whether or not there is an expected proper switching of the two switching elements 33, 34 to be triggered.
  • the switching state of the switching device 31 can thus be detected by means of the second AS-i slave 26, so that it can be checked whether both switching elements 33, 34 function properly or not.
  • the second AS-i ve SLA 26 thus detects the present switching state of the switching device 31, and outputs the switching state detected by means of an AS-i telegram via the AS-i bus 27 to the AS-i Si ⁇ cherheitsmonitor 24 on.
  • the transmission of the AS-i telegram of the second AS-i slave 26 to the safety monitor 24 via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line 41.
  • the AS-i safety monitor 24 receives this AS-i telegram and is thereby informed about the functional state of the Wenngerä ⁇ tes 31st Only in the presence of a proper functional state of the switching device 31 transmits the AS-i safety monitor 24 via the AS-i bus 27, the command to control the switching device 31 to the AS-i device 25.
  • a corresponding secure AS-i telegram is sent via the AS-i bus 27 to the AS-i device 25.
  • the transmission of the safe AS-i telegram of the AS-i safety monitor 24 to the AS-i device 25 via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line 42.
  • the AS-i device 25 receives this safe AS-i telegram and switches ⁇ on its output 28, the switching elements 33,34 of the switching device 31, so that the power supply line 32 is closed. The consumer 21 is thus supplied with energy.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the essential devices of a safety-related application, in which the evaluation of a feedback loop of a controlled switching device 31 by means of an AS-i system according to the invention.
  • the main difference to the figure 1 consists represents ⁇ in that the evaluation of the feedback loop already takes place in an AS-i device. 4
  • no separate AS-i slave with one input must be provided in the AS-i system. In this way, in particular an AS-i address is saved, the communication on the AS-i bus 27 can be reduced and also eliminates the required complex parameterization of the AS-i safety monitor 24.
  • the illustrated AS-i system comprises an AS-i master 30, ei ⁇ nen first AS-i slave 22 with inputs 23, an AS-i safety monitor 24 with an output 36 and the device 4, with an AS-i port 6, an output 8, a processing processing unit 5, an input 3 and a voltage terminal 7.
  • the AS-i devices 4,22,24,30 are each connected to the AS-i bus 27.
  • a sensor 20 eg emergency stop device, pushbutton, light barrier
  • the switching device 31 eg a contactor or contactor combination
  • a load 21 eg electric motor
  • the power supply of the consumer 21 is by the
  • Switching device 31 controlled. The control of the switching device 31 via the safety-switching output 8 of the device 4.
  • Each of the two contacts 1,2 of the output 8 is a switching element 33,34 of the switching device 31 to ⁇ ordered, with which each of the over the power supply strand 32 takes place Energy supply to the consumer
  • the switching device 31 thus comprises two switching elements 33, 34. Since the load 21 in the present example is a three-phase three-phase motor, the power supply string 32 comprises three phases (LI, L2, L3). The two
  • Switching elements 33, 34 can each open or close the three phases (L 1, L 2, L 3) so that the power supply to the load 21 can already be interrupted by an actuation of a switching element 33, 34. In order to produce a power supply for the load 21, both switching elements 33, 34 must be closed. In the present example, the switching elements 33,34 are open, so that no Ener ⁇ giemers for the consumer 21 is present through the power supply line 32nd
  • Target within the safety-related applications for example, by a state change on the sensor 20 of the load 21 (a three-phase here electric motor) are turned on, so by a state change at the sensor 20 (for example, pressing a button) is first a secure A ⁇ input signal to the first AS-i slave 22 issued.
  • This ge ⁇ schieht means of in the example redundantly configured connects tion (eg single wiring) between the sensor 20 and the safe inputs 23 of the first AS-i slave 22.
  • the first AS-i slave 22 detects the safe input signal via its safe inputs 23 and transmits the Informati ⁇ on, the actuation of the button 20, safely over the AS-i bus 27. 24 to the AS-i safety monitor the transmission of this information on the AS-i bus 27 by means of a Siche ⁇ ren AS-i signal. This transmission is indicated by the dashed line 40.
  • the signal of the first AS-i slave 22 is reliably received and evaluated.
  • the safety parameter setting of the AS-i safety monitor 24 of the associated enabling circuit of the Ver ⁇ brauchers 21 is driven (switched on or off).
  • the consumer is to be connected to the supply line 32 21 by means of pressing the button.
  • the AS-i safety monitor 24 thus sends a control command for the switching device 31 to the device 4 by means of a secure AS-i telegram on the AS-i bus 27.
  • the transmission of the safe AS-i telegram via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line 42.
  • the information of the safety monitor 24 is reliably received via the AS-i connection 6 by means of a secure AS-i message on the AS-i bus 27 and evaluated from ⁇ .
  • the evaluation of the secure AS-i telegram takes place in the processing unit 5 of the device 4.
  • the device 4 consequently has the information that the switching device 31 is to be controlled by means of a control signal such that the power supply to the load 21 is established. Both switching elements 33,34 of the switching device 31 must therefore be closed.
  • the switching request shown via the first AS-i slave 22 the switching request shown via the first AS-i slave 22
  • Switch request to the safety monitor 24 via another path eg input terminals on the safety safety monitor or signal transmission via an internal device bus or via an additional external bus system.
  • the state of the switching device 31 is hereby monitored by means of the so-called feedback loop of the switching device 31.
  • the switching device 31 comprises here for each switching element 33,34 a signaling contact 35, which is in operative connection with the associated switching element 33,34. About the signal contact 35, the present switching position of the associated switching element 33,34 is uniquely determined.
  • the switching device 31 is connected to the input 3 and the voltage terminal 7 of Vorrich ⁇ device 4.
  • the signaling contacts 35 are connected in series between the voltage terminal 7 and the input 3 of the device 4, so that via the input 3, a conclusion to the present switching position of the switching device 31 can be obtained.
  • the evaluation of the feedback loop takes place here ⁇ by the processing unit 5, which can evaluate the signals of the input 3.
  • the device 4 and in particular its processing unit 5 can monitor whether there is an expected proper switching of the two switching elements 33, 34 to be activated or not. Via an evaluation of the feedback loop through the device 4, the functional state of the switching device 31 can therefore be CONTROL ⁇ lines. In particular, it can be checked whether both switching elements 33, 34 function properly or not.
  • the device 4, in particular its processing unit 5, thus initially detects the present switching state of the switching device 31. Only in the presence of a proper Function state of the switching device 31, the device 4 outputs the switching signal via its output 8 to the switching device 31. Assuming that the evaluation of the feedback loop by means of the input 3 and the processing unit 5 shows that a proper functional state of the switching device 31 is present, the switching signal is output to the switching elements 33, 34 via the safety-switching output 8. The outputting of the switching signal is controlled by the processing unit 5.
  • the switching device 31 receives the switching signal and then closes the switching elements 33,34.
  • the power supply line 32 is thus closed by the switching device 31, so that the load 21 is supplied with energy. Via the input 3, the device 4 can monitor the conversion of the switched over the safety-switching output 8 announcedge ⁇ surrounded switching signal.
  • Switching elements 33,34 would have the signal contacts 35 to their stand to change ⁇ . This can be detected via input 3. If no state change is detected via the input 3, an error must be present in the switching device 31, so that a secure state for the application can be brought about by the device 4. In the present example, the switching device 31 would be controlled by the device 4 such that the consumer 21 is turned off.
  • the input 3 and / or the output 8 are respectively arranged on the housing outer ⁇ of the device 4, so that in each case a connection, in particular a single wiring, can be done with the switching device 31.
  • the device 4 already comprises the switching device 31 for the safety-related switching of the consumption 21.
  • the driving command for switching the load 21 through the device 4 by means of a Siche ⁇ ren AS-i telegram on the AS-i bus 27 is received at ⁇ circuit 6 by means of the AS-i, verifies the integrated traceable circle monitoring the state of the two switching elements 33,34 of the integrated switching device 31.
  • both switching elements 33,34 main power contacts
  • the feedback loop is closed, and the load 21 is turned on.
  • the device 4 already comprises the consumer 21 (eg motor, pump, reversing flap, etc.) in its housing.
  • switching elements 33, 34 and electronic switching elements can be used, wherein the alarm signal for the feedback circuit can also be forwarded electronically or via signaling contacts.
  • the switching elements 33, 34 and electronic switching elements can be used, wherein the alarm signal for the feedback circuit can also be forwarded electronically or via signaling contacts.
  • a scarf Tele ⁇ ment can be used at a lower level of security.
  • the consumer 4 If, for example, after an emergency stop request, the consumer 4 resets the enable signal (the switching elements 33, 34 are to be opened), the consumer 4 issues a control command via its output 8 to the switching element 31, so that the two switching elements 33, 34 be opened. Is a switching element welded, for example, 33,34, the feedback loop remains even after disconnection of the load 21 geöff ⁇ net. This is detected by the processing unit 5 (feedback loop monitoring) via the input 3 and a reconnection of the consumer 21 is prevented.
  • This embodiment shows an AS-i version for si ⁇ direct direct start of a motor 21.
  • other embodiments including reversing start and star-delta start) realized by ⁇ the inventive method.
  • the device 4 can output a diagnostic signal via the AS-i connection 6 via the AS-i bus 27.
  • the device 4 in addition to the safe AS-i telegrams via the AS-i bus 27 also normal AS-i Tele ⁇ programs via the AS-i bus can receive 27 and on the basis of a normal AS-i telegram a control command for can output a switching device.
  • the safety-related switching output 8 may be running on ver ⁇ different manner, for example shown as a two-fold out guide ⁇ ter Contact 1,2 each with its own terminal, as in the PRESENT embodiment.
  • further embodiments of the safety-switching output 8 are conceivable, for example, two-way, series-connected contact with a common terminal or versions with electronic switching elements instead of contacts.
  • the safety monitor 24 can be a standalone device or a device with further functions that contains the evaluation functionality of a safety monitor 24 in a suitable manner (for example, the modular safety system MSS, the safe Simatic PLC with AS-i connection).

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Abstract

The invention relates to an apparatus (4) for an AS-i system comprising an AS-i bus (27) and an AS-i safety monitor (24) connected to the AS-i bus (27), wherein the apparatus (4) comprises an AS-i connection (6) which can be used to connect the apparatus (4) to the AS-i bus (27), a processing unit (5), and an output (8) which switches in a safety-oriented manner, wherein the apparatus (4) can receive a secure message via the AS-i connection (6) and can drive a switching device (31) via the output (8) which switches in a safety-oriented manner. In order to improve evaluation of the feedback circuit inside an AS-i system, the apparatus (4) also comprises an input (3) via which the processing unit (5) can evaluate a feedback circuit of a switching device (31) connected to the input (3).

Description

Beschreibung description
Vorrichtung zum sicherheitsgerichteten Ansteuern eines Device for the safety-related activation of a
Schaltgerätes über ein AS-i System Switching device via an AS-i system
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein AS-i System, welches einen AS-i Bus und einen mit dem AS-i Bus verbundenen AS-i Sicherheitsmonitor umfasst. Die erfindungsgemäße Vor¬ richtung wird hierbei zusätzlich zu dem AS-i Sicherheitsmoni- tor innerhalb des AS-i Systems integriert und stellt eine se¬ parate Geräteeinheit zum AS-i Sicherheitsmonitor dar. The invention relates to a device for an AS-i system, which comprises an AS-i bus and an AS-i safety monitor connected to the AS-i bus. The inventive ago ¬ direction is integrated here in addition to the AS-i safety monitor within the AS-i system and represents a se ¬ parate device unit to the AS-i safety monitor.
Das AS-i System ist ein industrielles Feldbussystem auf der untersten Steuerungsebene eines Automatisierungssystems, das eine Vielzahl von Feldgerätebaugruppen wie Messfühler (Sensoren) , Stellglieder und Antriebe (Aktoren) , aber auch Motorstarter und Frequenzumrichter mit einem übergeordneten Steuergerät verbindet. AS-interface (AS-i = Aktor-Sensor-Interface) ist ein mögli¬ cher Kommunikationsstandard zur Kommunikation zwischen einer mit dem Steuerungsgerät verbundenen Masterbaugruppe (AS-i Master) und AS-i Slaves. Feldgerätebaugruppen, welche mit einem AS-i Slave verbunden sind, können somit angesteuert und/oder ausgelesen werden. Im Folgenden werden AS-i Slaves, AS-i Master sowie weitere Geräte, die mit dem AS-i Bus ver¬ bunden sind (z.B. AS-i Sicherheitsmonitor, Sicherer AS-i Ausgang), als AS-i Geräte bezeichnet. Bei einem nach den AS-interface Spezifikationen ausgebildeten Kommunikationssystem (gemäß EN 50295, IEC 62026-2) hat der AS-i Master als einziger das Recht, unaufgefordert auf dem AS-i Bus (Feldbus) zuzugreifen. Der AS-i Master sendet dabei zyklisch an alle AS-i Slaves eine Anfrage und tauscht so mit den AS-i Slaves Daten über ein serielles Übertragungsproto¬ koll mit einer Nutzdatenbreite von 4 Bit aus. Die AS-i Slaves dürfen und können von sich aus nicht auf den Feldbus zugrei¬ fen und müssen warten, bis sie vom AS-i Master gefragt wer- den. Jedem der AS-i Slaves ist dazu eine eindeutige Adresse zugewiesen. Innerhalb eines AS-i Systems können nach derzei¬ tiger Spezifikation (Vers. 3.0) maximal 62 Teilnehmer an den AS-i Master angeschlossen werden. Die AS-i Kommunikation zwischen den AS-i Geräten auf dem AS-i Bus kann normal und si¬ cher erfolgen. Bei der normalen AS-i Kommunikation über den AS-i Bus wird ein normales AS-i Telegramm übertragen. Bei der sicheren AS-i Kommunikation über den AS-i Bus wird ein sicheres AS-i Telegramm bzw. ein sicheres Protokoll aus mehreren Telegrammen (im Folgenden allgemein als sicheres AS-i Telegramm bezeichnet) übertragen. Das sichere AS-i Telegramm um- fasst gegenüber dem normalen AS-i Telegramm zusätzliche Sicherheitsinformationen, so dass eine sichere Kommunikation zwischen den beteiligten AS-i Geräten gewährleistet werden kann . The AS-i system is an industrial fieldbus system at the lowest control level of an automation system that connects a large number of field device modules such as sensors, actuators and actuators, as well as motor starters and frequency converters, to a higher-level control unit. AS-Interface (AS-i = Actuator Sensor Interface) is a Moegli ¬ cher communication standard for communication between a control device connected to the master module (AS-i master) and AS-i slave. Field device modules which are connected to an AS-i slave can thus be activated and / or read out. In the following, AS-i slave AS-i master and other devices that are ver ¬ connected to the AS-i bus (for example, AS-i safety monitor Safe AS-i output), referred to as AS-i units. For a communication system designed in accordance with the AS-interface specifications (in accordance with EN 50295, IEC 62026-2), the AS-i master is the only one authorized to access the AS-i bus (fieldbus) without being requested to do so. The AS-i master sends cyclically to all AS-i slaves a request to exchange with the AS-i slave data over a serial transmission proto ¬ koll with a data capacity of 4 bits. The AS-i slaves must not and can not wait for the fieldbus zugrei ¬ fen and must on its own until it advertising asked by the AS-i master the. Each of the AS-i slaves is assigned a unique address for this purpose. Within an AS-i system maximum of 62 nodes can be connected to the AS-i master according derzei ¬ term specification (3.0 Vers.). AS-i communication between the AS-i devices on the AS-i bus can be normal and secure . In normal AS-i communication via the AS-i bus, a normal AS-i telegram is transmitted. In the case of secure AS-i communication via the AS-i bus, a secure AS-i message or a secure protocol is transmitted from several telegrams (hereinafter generally referred to as safe AS-i message). The safe AS-i telegram contains additional safety information compared to the normal AS-i telegram so that secure communication between the participating AS-i devices can be guaranteed.
Zur Überwachung der sicheren Kommunikation umfasst das AS-i System zusätzlich einen AS-i Sicherheitsmonitor, welcher mit dem AS-i Bus verbunden ist und in welchem Auswertemechanismen hinterlegt sind, so dass die sichere Kommunikation auf dem AS-i Kommunikationsbus überwacht werden kann. Der AS-i Si¬ cherheitsmonitor kann ein eigenständiges Gerät, eine modulare Einheit oder ein Teil eines eigenständigen oder modular aufgebauten Gerätes sein. Mittels des Sicherheitsmonitors werden insbesondere die über AS-Interface übertragenen sicheren AS-i Telegramme (Masteraufruf, Antwort vom sicheren AS-i Slave) überwacht. Hierbei werden insbesondere die im sicheren AS-i Telegramm enthaltenden Sicherheitsinformationen überwacht. Bekannte Varianten des Sicherheitsmonitors sind beispielswei¬ se der AS-i Sicherheitsmonitor, der DP/AS-i F-Link, das Modulare Sicherheitssystem SIRIUS 3RK3 Advanced der Firma Siemens AG. To monitor the secure communication, the AS-i system also includes an AS-i safety monitor, which is connected to the AS-i bus and in which evaluation mechanisms are stored, so that the secure communication can be monitored on the AS-i communication bus. The AS-i Si ¬ cherheitsmonitor may be a standalone device, a modular unit or a part of a separate or modular unit. By means of the safety monitor, in particular the safe AS-i telegrams transmitted via AS-Interface (master call, response from the safe AS-i slave) are monitored. In particular, the safety information contained in the safe AS-i telegram is monitored. Known variants of the safety monitor are, for example, the AS-i safety monitor, the DP / AS-i F-Link, the modular safety system SIRIUS 3RK3 Advanced from Siemens AG.
Für sicherheitstechnische Anwendungen, z.B. Not-Halt eines Verbrauchers, muss die Kommunikation der beteiligten Geräte (z.B. AS-i Slave, AS-i Master, Sensor, Aktor, Schaltgerät) sicher ausgebildet sein; d.h. sie muss den geltenden Sicherheitsvorschriften für die Applikation genügen. Die Kommunika- tion zwischen den beteiligten AS-i Geräten auf dem AS-i Bus muss folglich mittels sicherer Telegramme erfolgen. Ferner ist die Ansteuerung zwischen den AS-i Geräten und den beteiligten Feldgerätebaugruppen (z.B. Sensor, Aktor, Schaltgerät) der sicherheitstechnischen Anwendung sicher auszubilden. Dies wird üblicherweise mittels eines redundanten Aufbaus bewerk¬ stelligt. Ferner muss kontrolliert werden ob die anzusteuern¬ de Feldgerätebaugruppe, insbesondere Schaltgerät, ordnungsge¬ mäß funktioniert. Hierfür wird üblicherweise der Rückführ¬ kreis der anzusteuernden Feldgerätebaugruppe ausgewertet. Fi¬ gur 1 zeigt eine schematische Darstellung der wesentlichen Geräte einer sicherheitstechnischen Anwendung, bei welcher die Auswertung eines Rückführkreises eines angesteuerten Schaltgeräts mittels eines bekannten AS-i Systems erfolgt. For safety-related applications, eg emergency stop of a load, the communication of the devices involved (eg AS-i slave, AS-i master, sensor, actuator, switching device) must be securely designed; ie it must comply with applicable safety regulations for the application. The communication Consequently, there must be secure telegrams between the participating AS-i devices on the AS-i bus. Furthermore, the control between the AS-i devices and the participating field device modules (eg sensor, actuator, switching device) of the safety-related application must be designed safely. This is bewerk ¬ stelligt usually by means of a redundant construction. Furthermore, it must be checked whether the driving ¬ de field equipment manufacturing group, in particular switching device, ordnungsge ¬ Mäss works. For this purpose, the feedback loop of the field device module to be controlled is usually evaluated. Fi gur ¬ 1 shows a schematic representation of the essential equipment of a safety application in which the evaluation of a feedback loop of a controlled switching device by means of a known system is the AS-i.
Diese Technologie erfordert es bei sicherheitstechnischen Ap¬ plikationen, den Rückführkreis eines jeden sicher durch einen AS-i Slave angesteuerten Schaltgerätes an den AS-i Sicher¬ heitsmonitor zurück zu übertragen. Durch Parametrierung des AS-i Sicherheitsmonitors muss dem jeweiligen Freigabekreis der Rückführkreis zugeordnet werden. Für das Übertragen des über den Rückführkreis ermittelten Funktionszustandes des Schaltgerätes ist ein AS-i Slave mit Eingängen erforderlich, welcher am AS-i Bus zur Kommunikation angeschlossen werden muss. Dieser AS-i Slave benötigt zur Kommunikation eine spe¬ zifische innerhalb des AS-i Systems begrenzte eindeutige Ad¬ resse. Die Zuordnung des bzw. der Rückführkreise zu den Frei¬ gabekreisen am AS-i Sicherheitsmonitor erfolgt üblicherweise mittels einer Parametriersoftware . Bei der Inbetriebnahme ei¬ ner derartigen Applikation ist somit eine Parametrierung durch einen Fachmann erforderlich. This technology requires it safe with safety Ap ¬ complications, the feedback loop of each by an AS-i slave actuated switching device to the AS-i Safe ¬ integrated monitor to transfer back. By parameterizing the AS-i safety monitor, the feedback circuit must be assigned to the respective enabling circuit. An AS-i slave with inputs, which must be connected to the AS-i bus for communication, is required to transmit the functional status of the switching device determined via the feedback loop. This AS-i slave needs to communicate a spe ¬-specific within the AS-i system limited unique ad ¬ ress. The assignment of the feedback circuits to the free ¬ output circuits on the AS-i safety monitor is usually carried out by means of a parameterization software. When commissioning ei ¬ ner such an application parameterization by a specialist is thus required.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Auswertung des Rückführkreises innerhalb eines AS-i Systems zu verbes- sern . An object of the present invention is to improve the evaluation of the feedback loop within an AS-i system.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß An¬ spruch 1, d.h. durch eine Vorrichtung für ein AS-i System, welches einen AS-i Bus und einen mit dem AS-i Bus verbundenen AS-i Sicherheitsmonitor umfasst, wobei die Vorrichtung einen AS-i Anschluss, über welchen die Vorrichtung an den AS-i Bus angeschlossen werden kann, eine Verarbeitungseinheit und ei- nen sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang umfasst, wobei die Vorrichtung ein sicheres Telegramm über den AS-i Anschluss empfangen kann und über den sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang ein Schaltgerät ansteuern kann, wobei die Vorrichtung ferner einen Eingang umfasst, über welchen die Verarbeitungseinheit eine Auswertung eines Rückführkreises eines mit dem Eingang verbunden Schaltgerätes durchführen kann . This object is achieved by an apparatus according to claim 1. ¬, that is, by an apparatus for an AS-i system, which comprises an AS-i bus and an AS-i safety monitor connected to the AS-i bus, wherein the device has an AS-i connection, via which the device can be connected to the AS-i bus, a processing unit, and a safety-switching output includes, wherein the device can receive a secure telegram on the AS-i connection and can control a switching device on the safety switching output, wherein the device further comprises an input, via which the processing unit, an evaluation of a feedback loop one with the input connected switching device can perform.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhän- gigen Ansprüchen 2 bis 9 angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims 2 to 9.
Der sicherheitsgerichtet schaltende Ausgang kann z.B. aus zwei getrennt ausgeführten Anschlüssen bestehen. Ist ein Schaltgerät, welches zwei steuerbare Schaltelemente umfasst, mit dem sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang der Vorrichtung verbunden, so ist mittels eines Schaltsignals am sicher¬ heitsgerichtet schaltenden Ausgang der Vorrichtung die The safety-related output can, for example, consist of two separate connections. Is a switching device, which comprises two controllable switching elements, connected to the safety-related switching output of the device, then by means of a switching signal at the certain standardized ¬ directed switching output of the device,
Schaltstellung der beiden Schaltelemente des Schaltgerätes bestimmbar. In diesem Fall wäre ein erstes Schaltelement des Schaltgerätes dem ersten Anschluss zugeordnet und ein zweites Schaltelement des Schaltgerätes dem zweiten Anschluss zuge¬ ordnet. Die Vorrichtung kann somit, vorzugsweise durch dessen Verarbeitungseinheit, gezielt das entsprechende Schaltelement des Schaltgerätes ansteuern. Ebenso ist es denkbar, dass der sicherheitsgerichtet schaltende Ausgang bereits intern ver¬ schaltet ist und auf einen gemeinsamen Anschluss geführt ist, an welchem die zwei steuerbaren Schaltelemente des Schaltge¬ rätes gemeinsam angeschlossen sind. Über das jeweilige Schaltelement können eine oder mehrereSwitching position of the two switching elements of the switching device determinable. In this case, a first switching element of the switching device would be assigned to the first terminal and a second switching element of the switching device assigned to the second terminal ¬ . The device can thus, preferably by its processing unit, selectively control the corresponding switching element of the switching device. It is also conceivable that the safety-related switching output is already internally ver ¬ switched on and is guided to a common terminal to which the two controllable switching elements of the Schaltge ¬ rätes are connected together. About the respective switching element can one or more
Leitungen gezielt geöffnet oder geschlossen werden. Wird mittels des Schaltgerätes beispielsweise ein dreiphasiger Ver¬ sorgungsstrang zu einem Verbraucher gesteuert, so können durch das Schaltgerät die drei Phasen unterbrochen oder geschlossen werden. Es kann somit die über den Versorgungsstrang geführte Energieversorgung zu einem Verbraucher mittels der Ansteuerung des Schaltgerätes durch die Vorrichtung erfolgen. Bei einer sicherheitsgerichteten Applikation muss zum Erreichen eines gewissen Sicherheitslevels eine derartige Steuerung des Versorgungsstrangs redundant erfolgen. Insbe¬ sondere im sicherheitsgerichteten Fall steuern die beiden Schaltelemente des Schaltgerätes den zu steuernden Versor- gungsstrang gleichschaltend. Für Applikationen mit niedrige¬ rem Sicherheitslevel ist es möglich, anstatt der beiden re¬ dundanten Schaltelemente lediglich ein einzelnes Schaltele¬ ment zu verwenden. Die Schaltelemente können auch als elekt¬ ronische Schaltelemente in geeigneter Form ausgeführt sein. Lines can be selectively opened or closed. For example, if a three-phase Ver ¬ sorgungsstrang controlled to a consumer by means of the switching device, so can be interrupted or closed by the switching device, the three phases. It can thus be done via the supply line power supply to a consumer by means of the control of the switching device through the device. In a safety-related application, to achieve a certain level of security such control of the supply line must be done redundantly. In particular ¬ sondere in the case of safety-related control the two switching elements of the switching device to be controlled pensionable strand same switching. For applications with low ¬ rem security level, it is possible, instead of using the two re ¬ dundanten switching elements only a single scarf Tele ¬ ment. The switching elements can also be designed as elekt ¬ ronic switching elements in a suitable form.
Das angesteuerte Schaltgerät kann zum Feststellen der vorlie¬ genden Schaltstellung seines Schaltelementes beispielsweise je Schaltelement einen zwangsgeführten Meldekontakt (auch Hilfskontakt genannt) aufweisen. Mittels des Meldekontakts kann eindeutig die vorliegende Schaltstellung seines zugehö¬ rigen Schaltelements bestimmt werden. Hierfür wird der Melde¬ kontakt üblicherweise gleichzeitig zum Schaltelement geschal¬ tet. Wird folglich der Eingang der Vorrichtung mit den Meldekontakten der über die Ausgänge angesteuerten Schaltelemente verbunden, so kann durch die Vorrichtung selbst, und insbesondere durch dessen Verarbeitungseinheit, eine Auswertung des Rückführkreises des angesteuerten Schaltgerätes erfolgen. Es kann somit durch die Vorrichtung ein Rückschluss auf die vorliegende Schaltstellung des/der über den sicherheitsge- richtet schaltenden Ausgang angesteuerten Schaltelements/Schaltelemente des Schaltgerätes gewonnen werden. Lie¬ gen mehrere zu überwachende Schaltelemente vor, so werden die Meldekontakte vorzugsweise in Reihe zwischen einem Spannungs- anschluss und dem Eingang der Vorrichtung geschaltet. Durch die Überwachung des Eingangs kann festgestellt werden, ob ei¬ ne geschlossene oder unterbrochene Verbindung vorliegt. Sind beide Schaltelemente des Verbrauchers geöffnet (der Versor¬ gungsstrang wird unterbrochen) , so weisen beide Meldekontakte den geschlossenen Zustand auf, so dass die Verbindung zwischen Spannungsanschluss und Eingang geschlossen ist. Kommt es nun beispielsweise zu einem Defekt in einem Schaltelement des Schaltgerätes, z.B. eines der Schaltelemente ist ver- schweißt und bleibt in der geschlossenen Stellung, und die Schaltelemente des Schaltgerätes müssten geöffnet sein, so wäre mindestens ein Meldekontakt in der offenen Stellung. Die Verbindung zwischen dem Spannungsanschluss und dem Eingang wäre folglich unterbrochen, was durch eine Auswertung des Eingangs durch die Verarbeitungseinheit erkannt werden kann. Da der Verarbeitungseinheit die vorzuliegende Schaltstellung der anzusteuernden Schaltelemente des Schaltgerätes bekannt ist, kann sie diesen Defekt ermitteln. Vorzugsweise wird bei Ermittlung eines Defekts durch die Vorrichtung ein Diagnose- signal ausgegeben und/oder ein sicherer Zustand für die Applikation herbeigeführt. Über den Eingang kann somit ein Rückschluss auf die vorliegende Schaltstellung der Schaltele¬ mente des Schaltgerätes gewonnen werden. Der Rückführkreis kann somit durch die Vorrichtung selbst ausgewertet werden, so dass durch die Vorrichtung selbst kontrolliert werden kann, ob ein ordnungsgemäßer Funktionszustand am anzusteuernden Schaltgerät vorliegt oder nicht. The controlled switching device can for detecting the vorlie ¬ constricting switching position of its switching element, for example, for each switching element includes a positive-guided signaling contact (also called auxiliary contact) have. Using the signaling contact can be determined uniquely, the present shift position of his zugehö ¬ engined switching element. For this purpose, the signaling ¬ contact is usually geschal ¬ switched simultaneously to the switching element. Consequently, if the input of the device is connected to the signaling contacts of the switching elements controlled via the outputs, an evaluation of the feedback circuit of the controlled switching device can take place by the device itself, and in particular by its processing unit. It can thus be obtained by the device a conclusion to the present switching position of / via the sicherheitsge- switching output driven switching element / switching elements of the switching device. If there are several switching elements to be monitored, then the signaling contacts are preferably connected in series between a voltage connection and the input of the device. By monitoring the input can be determined whether ei ¬ ne closed or lost connection is present. If both switching elements of the consumer opened (the versor ¬ supply strand is broken), so both have signal contacts Closed state, so that the connection between the voltage connection and the input is closed. If, for example, a defect in a switching element of the switching device occurs, eg one of the switching elements is welded and remains in the closed position, and the switching elements of the switching device must be open, at least one signaling contact would be in the open position. The connection between the voltage connection and the input would consequently be interrupted, which can be detected by an evaluation of the input by the processing unit. Since the processing unit is the known switching position of the switching elements of the switching device to be controlled, it can determine this defect. When a defect is detected by the device, a diagnostic signal is preferably output and / or a secure state is brought about for the application. Thus, a conclusion on the present switching position of the Schaltele ¬ elements of the switching device can be obtained via the input. The feedback loop can thus be evaluated by the device itself, so that it can be controlled by the device itself, whether a proper functional state of the switching device to be controlled is present or not.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann folglich die Aus- wertung des Rückführkreises eines angeschlossenen Schaltgerä¬ tes bereits in der Vorrichtung selbst durchgeführt werden. Eine Übertragung des Rückführkreises an den AS-i Sicherheits¬ monitor ist somit nicht erforderlich, so dass der ansonsten zusätzlich erforderliche AS-i Slave entfallen kann. Die kor- rekte Zuordnung des Rückführkreises zu den das Schaltgerät steuernden Ausgängen ist durch die dezentrale Auswertung des Rückführkreises in der Vorrichtung selbst automatisch gegeben. Somit entfällt auch die Zuordnung des Rückführkreises zum Freigabekreis im AS-i Sicherheitsmonitor, so dass die er- forderliche Parametrierung des Rückführkreises entfallen kann. Ferner kann durch die gegenüber dem AS-i Sicherheitsmonitor erfolgende dezentrale Auswertung des Rückführkreises in der Vorrichtung selbst eine AS-i Adresse eingespart werden, da kein zusätzlicher AS-i Slave mit Eingängen erforderlich ist. Hierdurch werden Systemressourcen frei und die Kommunikation auf dem AS-i Bus wird reduziert. Erkennt die Rückführkreisauswertung der Vorrichtung einen Fehlerzustand am Schaltgerät, so steuert vorzugsweise die Vorrichtung über seine Ausgänge die über das Schaltgerät ge¬ steuerte Vorrichtung derart an, dass ein sicherer Zustand der Applikation herbeigeführt wird. Ferner verhindert die Vor- richtung vorzugsweise ein Herbeiführen eines unsicheren Zu- standes der Vorrichtung durch eine Ansteuerung des Schaltgerätes . The inventive device, the initial evaluation of the feedback loop of a connected Schaltgerä ¬ tes hence can already be performed in the device itself. A transmission of the feedback loop to the AS-i safety ¬ monitor is therefore not required, so that the otherwise additional required AS-i slave can be omitted. The correct assignment of the feedback loop to the outputs controlling the switching device is automatically given by the decentralized evaluation of the feedback loop in the device itself. This also eliminates the assignment of the feedback circuit to the enabling circuit in the AS-i safety monitor so that the required parameterization of the feedback loop can be omitted. Furthermore, an AS-i address can be saved by the decentralized evaluation of the feedback loop in the device itself compared to the AS-i safety monitor. since no additional AS-i slave with inputs is required. This releases system resources and reduces communication on the AS-i bus. Recognizes the feedback loop evaluation of the device a fault condition on the switching device, then preferably controls the device via its outputs via the switching device ge ¬ controlled device in such a way that a safe status of the application is effected. Furthermore, the device preferably prevents an unsafe state of the device from being caused by a triggering of the switching device.
Vorzugsweise erfolgt durch die Verarbeitungseinheit, welche der Auswertung des Rückführkreises dient, ebenso die Auswer¬ tung der über AS-i empfangenen sicheren Telegramme, insbesondere des für die Ansteuerung des sicherheitsgerichtet schal¬ tenden Ausgangs empfangenen Telegramms. Hierdurch kann der Hardwareaufwand innerhalb der Vorrichtung gering gehalten werden. Is preferably carried out by the processing unit serving the evaluation of the feedback loop, as is the Auswer ¬ i processing of received secure over AS-telegrams, in particular for the actuation of the received safety-related scarf ¬ Tenden output telegram. As a result, the hardware costs can be kept low within the device.
Durch die Vorrichtung kann somit im Gegensatz zu den bisher existierenden Applikationen die Auswertung des Rückführkreises bereits dezentral in der sicheren AS-i Vorrichtung vorge- nommen werden. Die AS-i Vorrichtung umfasst mindestens einen sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang und mindestens einen Eingang zur Erfassung des Rückführkreises. Thus, in contrast to the previously existing applications, the evaluation of the feedback loop can already be carried out decentrally in the secure AS-i device by the device. The AS-i device comprises at least one safety-switching output and at least one input for detecting the feedback loop.
Die hierdurch entstehenden Vorteile sind insbesondere, dass: - durch die Auswertung des Rückführkreises in der Vorrichtung selbst die Übertragung des Rückführkreises zum AS-i Sicherheitsmonitor entfällt. Hierdurch wird die Kommunikation am AS-i Bus entlastet und die frei werdende Kapazität steht für andere Zwecke (z.B. Diagnoseinformation) zur Verfügung. The resulting advantages are in particular that: - By the evaluation of the feedback loop in the device itself, the transfer of the feedback loop to the AS-i safety monitor is eliminated. This relieves communication on the AS-i bus and frees up the available capacity for other purposes (such as diagnostic information).
die korrekte Zuordnung des Rückführkreises zu dem das Schaltgerät ansteuernden Ausgang durch die dezentrale Aus¬ wertung des Rückführkreises automatisch gegeben ist. Der Aufwand zur korrekten Parametrierung des Rückführkreises im AS-i Sicherheitsmonitor kann somit entfallen. Die Parametrierung des AS-i Sicherheitsmonitors wird hierdurch einfacher und weniger fehlerträchtig. the correct allocation of the feedback loop is the output which drives the switching device by the distributed from ¬ evaluation of the feedback loop automatically given. Of the Effort to correctly parameterize the feedback loop in the AS-i safety monitor can thus be eliminated. The parameterization of the AS-i safety monitor thus becomes simpler and less error-prone.
- bei einer Änderung einer Zuordnung von Ausgängen zu Freigabekreisen des AS-i Sicherheitsmonitors keine Änderung der Zuordnung der Rückführkreise erforderlich ist. - If the assignment of outputs to enable circuits of the AS-i safety monitor changes, no change in the assignment of the feedback loops is required.
bei überlagerter Steuerung der Schaltgeräte (durch betriebsmäßiges Schalten, Vorort-Hand-Schalter oder sonstige Maßgaben) eine angepasste Auswertung des Rückführkreises automatisch in der Vorrichtung erfolgen kann und unnötige Fehlermeldungen vermieden werden können.  with superimposed control of the switching devices (by operational switching, on-site manual switch or other specifications) an adapted evaluation of the feedback loop can be done automatically in the device and unnecessary error messages can be avoided.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Verarbeitungseinheit zur Auswertung des Rückführkreises eine vorliegende Schaltstellung des mit dem Eingang verbundenen Schaltgerätes ermitteln. Hierfür ist der Eingang der Vorrichtung insbesondere mit mindestens einem Meldekontakt des In an advantageous embodiment of the invention, the processing unit for evaluating the feedback loop can determine a present switching position of the switching device connected to the input. For this purpose, the input of the device is in particular with at least one signal contact of the
Schaltgerätes verbunden. Über die ermittelte Schaltstellung der Meldekontakte kann ein Rückschluss auf die über den Aus¬ gang der Vorrichtung anzusteuernden Schaltstellungen der Schaltelemente des Schaltgerätes erfolgen. An dem Eingang der Vorrichtung wird somit vorzugsweise ein Meldekontakt des über den Ausgang anzusteuernden Schaltgeräts angeschlossen. Switching device connected. By means of the determined switching position of the signaling contacts, a conclusion can be drawn about the switching positions of the switching elements of the switching device to be triggered via the output of the device. At the input of the device is thus preferably connected to a signaling contact of the controlled via the output switching device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit derart ausgebildet, dass sie vor dem Ansteuern des Schaltgerätes mittels einer Auswertung des Rückführkreises überprüft, ob das anzusteuernde Schaltgerät einen sicherheitskritischen Zustand aufweist. Ein sicherheitskritischer Zustand liegt vor, wenn die Schaltstellungen der durch den sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang anzusteuernden Schaltkontakte des Schaltgerätes nicht dem erwar¬ teten ordnungsgemäßen Schaltzustand entsprechen. Dies kann durch eine Auswertung des Eingangs erfasst werden. Wird ein derartiger sicherheitskritischer Zustand durch eine Auswertung des Eingangs der Vorrichtung durch die Verarbeitungseinheit erfasst (Auswertung des Rückführkreises) , so wird die Ansteuerung der Schaltelemente des Schaltgerätes unterbunden. Vorzugsweise wird ferner ein Diagnosesignal über den AS-i Bus durch die Vorrichtung ausgegeben, welches z.B. durch den AS-i Sicherheitsmonitor oder einer mit dem AS-i Bus verbundenen Steuerung erfasst werden kann, so dass weitere Maßnahmen eingeleitet werden können. In a further advantageous embodiment of the invention, the processing unit is designed such that it checks before driving the switching device by means of an evaluation of the feedback loop, whether the switching device to be controlled has a safety-critical state. A safety-critical state exists when the switching positions of the to be controlled by the safety-related switching output switching contacts of the switching device does not correspond to the expect ¬ ended proper switching state. This can be detected by an evaluation of the input. If such a safety-critical state is detected by an evaluation of the input of the device by the processing unit (evaluation of the feedback loop), then the Control of the switching elements of the switching device prevented. Preferably, a diagnostic signal is also output via the AS-i bus through the device, which can be detected, for example, by the AS-i safety monitor or a controller connected to the AS-i bus, so that further measures can be initiated.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Verarbeitungseinheit durch eine Auswertung des Rück- führkreises überprüfen, ob die angesteuerte bestimmten In a further advantageous embodiment of the invention, the processing unit can check by an evaluation of the recirculation loop, whether the particular controlled
Schaltstellungen des angesteuerten Schaltgeräts zu der anschließend über den Eingang erfassten Schaltstellung des Schaltgerätes passt. Wird ein Fehler erfasst, so wird vor¬ zugsweise ein sicherer Zustand des Schaltgeräts herbeigeführt (z.B. die Schaltstellung des Schaltgerätes wird derart ge¬ wählt, dass keine Gefährdung durch den mit dem Schaltgerät gesteuerten Verbraucher vorliegt) . Vorzugsweise wird ferner ein Diagnosesignal über den AS-i Bus durch die Vorrichtung ausgegeben Switching positions of the controlled switching device to the subsequently detected via the input switching position of the switching device fits. If an error is detected, it is preferably in front ¬ a safe state of the switching device caused (for example, the switching position of the switching device is so ge ¬ selected to avoid any danger by the controlled switching device with the consumer is present). Preferably, further, a diagnostic signal is output through the device via the AS-i bus
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stellt die Vorrichtung eine separate Geräteeinheit zu einem am AS-i Bus angeschlossenen AS-i Sicherheitsmonitor dar. Da der AS-i Sicherheitsmonitor eine begrenzte Anzahl an Ausgän- gen aufweist und ebenso räumlich getrennt von einem anzusteu¬ ernden Schaltelement innerhalb einer Applikation angeordnet sein kann, kann innerhalb eines AS-i Systems der Einsatz ei¬ nes sicheren AS-i Ausgangs erforderlich sein. Insbesondere in einem derartigen Szenario können durch die Verwendung der Vorrichtung als sicheren AS-i Ausgang mehrere Vorteile erzielt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the device provides a separate device unit to a connected to the AS-i bus AS-i safety monitor is. Having Since the AS-i safety monitor gene a limited number of outputs or as well as spatially separated from a anzusteu ¬ ernden Switching element can be arranged within an application, the use of egg ¬ nes sure AS-i output may be required within an AS-i system. In particular, in such a scenario, by using the device as a secure AS-i output, several advantages can be achieved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung das Schaltgerät und bildet mit dem Schaltgerät eine Geräteeinheit. Die Vorrichtung umfasst folg¬ lich das den Verbraucher schaltende Schaltgerät. Es kann so¬ mit eine Geräteeinheit bereitgestellt werden, mittels welcher eine sichere Ansteuerung eines Verbrauchers erfolgen kann. Hierdurch wird insbesondere der Verdrahtungsaufwand und somit das Fehlerrisiko reduziert. In a further advantageous embodiment of the invention, the device comprises the switching device and forms an appliance unit with the switching device. The apparatus comprises successfully ¬ Lich the consumer switching the switching device. It can thus be ¬ provided with a device unit, by means of which a secure control of a consumer can take place. As a result, in particular the wiring complexity and thus the risk of error is reduced.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung über den AS-i Bus ein Diagnosesignal ausgeben, welches ein Ergebnis einer Auswertung des Rückführkreises charakterisiert. Die Vorrichtung kann vorzugsweise das Diagnosesignal als normales Telegramm auf den AS-i Bus senden. Die Vorrichtung kann somit sichere AS-i Telegramme empfangen und Zustandsinformationen über normale AS-i Telegramme senden. Vorzugsweise werden mittels des Diagnosesig¬ nals ferner andere Fehlerzustände der Vorrichtung übertragen. Durch das Übertragen des Diagnosesignals auf den AS-i Bus steht die Diagnosemeldung eines Rückführkreisfehlers sowohl einer mit dem AS-i Bus verbundenen Steuerung als auch dem AS- i Sicherheitsmonitor zur Verfügung. In a further advantageous embodiment of the invention, the device can output a diagnostic signal via the AS-i bus, which characterizes a result of an evaluation of the feedback loop. The device may preferably send the diagnostic signal as a normal telegram to the AS-i bus. The device can thus receive secure AS-i telegrams and send status information via normal AS-i telegrams. Preferably, other error states of the device are transmitted by means of the Diagnosesig ¬ Nals further. By transmitting the diagnostic signal to the AS-i bus, the diagnostic message of a feedback loop error is available both to a controller connected to the AS-i bus and to the AS-i safety monitor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung ferner über den AS-i Anschluss mittels eines normalen AS-i Telegramms Steuersignale empfangen undIn a further advantageous embodiment of the invention, the device can also receive control signals via the AS-i connection by means of a normal AS-i telegram and
Zustandssignale senden. Die Vorrichtung kann somit ferner einen Ansteuerbefehl für ein Schaltgerät mittels eines normalen AS-i Telegramms empfangen und ein entsprechendes Schaltsignal über seinen mindestens einen Ausgang für ein anzusteuerndes Schaltgerät ausgeben. Ferner kann die Vorrichtung vorzugsweise mittels seines Eingangs den Rückführkreis des anzusteuern¬ den Schaltgerätes auswerten. Send status signals. The device can thus also receive a control command for a switching device by means of a normal AS-i telegram and output a corresponding switching signal via its at least one output for a switching device to be controlled. Furthermore, the device can preferably evaluate the feedback circuit of the switching device by means of its input.
Das Schaltgerät ist vorzugsweise ein Schütz, Relais, Ventil, Umrichter, Motorstarter, Sanftstarter oder Leistungsschalter. The switching device is preferably a contactor, relay, valve, inverter, motor starter, soft starter or circuit breaker.
Im Folgenden werden die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: In the following, the invention and embodiments of the invention will be described and explained in more detail with reference to the exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it:
FIG 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Geräte einer sicherheitstechnischen Anwendung, bei welcher die Auswertung eines Rückführkreises eines angesteuer- ten Schaltgeräts mittels eines bekannten AS-i Systems erfolgt, und 1 shows a schematic representation of the essential devices of a safety-related application, in which the evaluation of a feedback loop of a controlled th switching device by means of a known AS-i system, and
FIG 2 eine schematische Darstellung der wesentlichen Geräte einer sicherheitstechnischen Anwendung, bei welcher die Auswertung eines Rückführkreises eines angesteuer¬ ten Schaltgeräts mittels eines erfindungsgemäßen AS-i Systems erfolgt. In der FIG 1 und FIG 2 wurden für die gleichen Geräte und Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet. FIG 2 is a schematic representation of the essential equipment of a safety application in which the evaluation of a feedback circuit of a control is ¬ th switching device according to the invention by means of an AS-i system is carried out. In FIG 1 and FIG 2, the same reference numerals have been used for the same devices and components.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung der wesentlichen Geräte einer sicherheitstechnischen Anwendung, bei welcher die Auswertung eines Rückführkreises eines angesteuerten1 shows a schematic representation of the essential devices of a safety-related application, in which the evaluation of a feedback loop of a controlled
Schaltgeräts 31 mittels eines bekannten AS-i Systems erfolgt. Das abgebildete AS-i System umfasst hierbei einen AS-i Master 30, einen ersten AS-i Slave 22 mit Eingängen 23, einen AS-i Sicherheitsmonitor 24 mit einem Ausgang 36, ein AS-i Gerät 25 mit einem Ausgang 28, einen zweiten AS-i Slave 26 mit einem Eingang 29 und einem Spannungsanschluss 39, und einen AS-i Bus 27. Die AS-i Geräte 22,24,25,26,30 sind jeweils an dem AS-i Bus 27 angeschlossen. Ferner ist ein Sensor 20 (z.B. Not-Halt Gerät, Taster, Lichtschranke) , das Schaltgerät 31 (z.B. ein Schütz bzw. Schützkombination), ein Verbraucher 21 (z.B. Elektromotor) und ein Energieversorgungsstrang 32 des Verbrauchers 21 abgebildet. Die Rückleitung für den Ausgang 28, 36 ist zur Vereinfachung der Darstellung nicht abgebildet . Switching device 31 is effected by means of a known AS-i system. The illustrated AS-i system here comprises an AS-i master 30, a first AS-i slave 22 with inputs 23, an AS-i safety monitor 24 with an output 36, an AS-i device 25 with an output 28, a second one AS-i slave 26 with an input 29 and a voltage terminal 39, and an AS-i bus 27. The AS-i devices 22,24,25,26,30 are each connected to the AS-i bus 27. Also depicted is a sensor 20 (e.g., emergency stop device, button, photocell), the switching device 31 (e.g., a contactor combination), a load 21 (e.g., electric motor), and a power line 32 of the load 21. The return line for the output 28, 36 is not shown for simplicity of illustration.
Soll innerhalb der sicherheitstechnischen Anwendungen beispielsweise durch eine Zustandsänderung am Sensor 20 der Verbraucher 21 geschaltet werden, so wird durch eine Zustandsänderung am Sensor 20 (z.B. Betätigen eines Tasters) zunächst ein sicheres Eingangssignal an den ersten AS-i Slave 22 ausgegeben. Dies geschieht mittels der im Beispiel redun¬ dant aufgebauten Verbindung (z.B. Einzelverdrahtung) zwischen dem Sensor 20 und den sicheren Eingängen 23 des ersten AS-i Slaves 22. If the consumer 21 is to be switched within the safety-related applications, for example by changing the state of the sensor 20, a safe input signal is first output to the first AS-i slave 22 by a change of state at the sensor 20 (eg pressing a push-button). This is done by means of in the example Redun ¬ dant established connection (such as individual wiring) between the sensor 20 and the safe inputs 23 of the first AS-i slave 22nd
Der erste AS-i Slave 22 erfasst das sichere Eingangssignal über seine sicheren Eingänge 23 und überträgt die Informati¬ on, der Betätigung des Tasters 20, sicher über den AS-i Bus 27 an den AS-i Sicherheitsmonitor 24. Die Übertragung des sicheren AS-i Telegramms über den AS-i Bus 27 ist durch die ge¬ strichelte Line 40 angedeutet. Die Übertragung dieser Infor- mation auf dem AS-i Bus 27 erfolgt mittels eines sicheren AS- i Telegramms. The first AS-i slave 22 detects the safe input signal via its safe inputs 23 and transmits the Informati ¬ on, the actuation of the button 20, safe 24 to the AS-i safety monitor via the AS-i bus 27. The transfer of the safe AS -i message via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line ge ¬ 40th The transmission of this information on the AS-i bus 27 takes place by means of a secure AS-i telegram.
Im AS-i Sicherheitsmonitor 24 wird das sichere AS-i Telegramm des ersten AS-i Slaves 22 sicher empfangen und ausgewertet. Alternativ zur gezeigten Schaltanforderung über den erstenIn the AS-i safety monitor 24, the safe AS-i message of the first AS-i slave 22 is reliably received and evaluated. Alternatively to the switching request shown on the first
AS-i Slave 22 kann die Schaltanforderung auch über einen anderen Weg in den Sicherheitsmonitor 24 gelangen (z.B. Eingangsklemmen am Sicherheitsmonitor 24 oder Signalübertragung über einen internen Gerätebus oder über ein zusätzliches ex- fernes Bussystem) . Entsprechend der sicherheitstechnischenAS-i slave 22 can also access the switching request via a different route into safety monitor 24 (for example, input terminals on safety monitor 24 or signal transmission via an internal device bus or via an additional external bus system). According to the safety-related
Parametrierung des AS-i Sicherheitsmonitors 24 wird der zuge¬ ordnete Freigabekreis des Verbrauchers 21 angesteuert (ein- bzw. ausgeschaltet). Im vorliegenden Beispiel soll mittels der Betätigung des Tasters 20 der Verbraucher 21 an den Ener- gieversorgungsstrang 32 geschaltet werden. Das Schalten desParameterisation of the AS-i safety monitor 24 of the associated ¬ associated release circuit of the load 21 is driven (switched on or off). In the present example, by means of the actuation of the pushbutton 20, the load 21 is to be switched to the energy supply line 32. The switching of the
Verbrauchers 21 kann mittels AS-i Geräten 24,25, welche einen Ausgang 36,28 für Schaltgeräte umfassen, geschehen. Derartige Ausgänge können entweder zentral am AS-i Sicherheitsmonitor 24 oder dezentral an einem speziellen separaten AS-i Gerät 25 vorhanden sein. In diesem Beispiel umfasst der AS-i Sicherheitsmonitor 24 und das AS-i Gerät 25 jeweils einen sicher- heitsgerichtet schaltenden Ausgang 36,28. Die Stromversorgung des Verbrauchers 21 wird durch das Schaltgerät 31 gesteuert. Die Ansteuerung des Schaltgerätes 31 erfolgt über den siche- ren Ausgang 28 des AS-i Geräts 25. Folglich muss durch denThe consumer 21 can be done by means of AS-i devices 24, 25, which comprise an output 36, 28 for switching devices. Such outputs can be present either centrally on the AS-i safety monitor 24 or decentrally on a special separate AS-i device 25. In this example, the AS-i safety monitor 24 and the AS-i device 25 each include a safety-switching output 36, 28. The power supply of the load 21 is controlled by the switching device 31. The switching device 31 is actuated via the safe output 28 of the AS-i device 25
AS-i Sicherheitsmonitor 24 der Ansteuerbefehl für das Schaltgerät 31 an das AS-i Gerät 25 mittels eines sicheren AS-i Te¬ legramms ausgegeben werden, so dass das AS-i Gerät 25 das Steuersignal für das Schaltgerät 31 über den sicherheitsge- richtet schaltenden Ausgang 28 ausgeben kann. AS-i safety monitor 24 the control command for the switching device 31 to the AS-i device 25 by means of a secure AS-i Te ¬ legramms are output, so that the AS-i device 25 the Control signal for the switching device 31 via the safety-oriented switching output 28 can output.
Der AS-i Sicherheitsmonitor 24 muss folglich den Ansteuerbe- fehl für das Schaltgerät 31 an das AS-i Gerät 25 übermitteln, so dass dieser das Steuersignal für das Schaltgerät 31 über seine beiden Ausgangsanschlüsse des sicheren Ausgangs 28, welche mit dem Schaltgerät 31 verbunden sind (z.B. mittels einer Einzelverdrahtung), ausgeben kann. Jedem der beiden Ausgangsanschlüsse ist ein Schaltelement 33,34 des Schaltge¬ rätes 31 zugeordnet, mit welchem jeweils die über den Ener¬ gieversorgungsstrang 32 erfolgende Energieversorgung zum Verbraucher 21 unterbrochen bzw. geschlossen werden kann. Das Schaltgerät 31 umfasst folglich zwei Schaltelemente 33,34. Da es sich bei dem vorliegenden Beispiel bei dem Verbraucher 21 um einen dreiphasigen Drehstrommotor handelt, umfasst der Energieversorgungsstrang 32 drei Phasen (LI, L2, L3) . Die beiden Schaltelemente 33,34 können jeweils die drei Phasen (LI, L2, L3) öffnen bzw. schließen, so dass die Energiever- sorgung zum Verbraucher 21 bereits durch eine Betätigung eines Schaltelements 33,34 unterbrochen werden kann. Zum Herstellen einer Energieversorgung für den Verbraucher 21 müssen beide Schaltelemente 33,34 geschlossen sein. Im vorliegenden Beispiel sind die Schaltelemente 33,34 geöffnet, so dass kei- ne Energieversorgung für den Verbraucher 21 durch den Energieversorgungsstrang 32 vorliegt. Consequently, the AS-i safety monitor 24 must transmit the control command for the switching device 31 to the AS-i device 25, so that the latter receives the control signal for the switching device 31 via its two output connections of the safe output 28, which are connected to the switching device 31 (eg by means of a single wiring), can spend. Each of the two output terminals is associated with a switching element 33,34 of the Schaltge ¬ advises 31, with which in each case via the Ener ¬ gieversorgungsstrang 32 taking place energy supply to the load 21 can be interrupted or closed. The switching device 31 thus comprises two switching elements 33, 34. Since the load 21 in the present example is a three-phase three-phase motor, the power supply string 32 comprises three phases (LI, L2, L3). The two switching elements 33, 34 can respectively open and close the three phases (L 1, L 2, L 3) so that the power supply to the load 21 can already be interrupted by an actuation of a switching element 33, 34. In order to produce a power supply for the load 21, both switching elements 33, 34 must be closed. In the present example, the switching elements 33,34 are opened so that no energy supply for the load 21 is present through the power supply line 32.
Da es sich um eine sicherheitstechnische Anwendung handelt, muss jedoch vor dem Ausgeben des Steuersignals an das Schalt- gerät 31 sichergestellt werden, dass das Schaltgerät 31 ord¬ nungsgemäß funktioniert. Der Zustand des Schaltgerätes 31 wird hierbei mittels des sogenannten Rückführkreises des Schaltgerätes 31 überwacht. Das Schaltgerät 31 umfasst hier¬ für je Schaltelement 33,34 einen Meldekontakt 35, welcher mit dem zugehörigen Schaltelement 33,34 in Wirkverbindung steht. Über den Meldekontakt 35 ist die vorliegende Schaltstellung des zugehörigen Schaltelements 33,34 eindeutig bestimmbar. Durch eine Überwachung der Meldekontakte 35 des Schaltgerätes 31 (der sogenannten Überwachung des Rückführkreises) kann ein Rückschluss auf den vorliegenden Schaltzustand der Schaltele¬ mente 33,34 des Schaltgerätes 31 gewonnen werden. Zur Überwachung des Rückführkreises ist das Schaltgerät 31 mit dem Eingang 29 und dem Spannungsanschluss 39 des zweiten AS-i Slaves 26 verbunden. Die Meldekontakte 35 sind in Reihe zwischen dem Eingang 29 und dem Spannungsanschluss 39 des zweiten AS-i Slaves 26 geschaltet, so dass über den Eingang 29 des zweiten AS-i Slaves 26 ein Rückschluss auf die vorlie¬ gende Schaltstellung des Schaltgerätes 31 gewonnen werden kann. Insbesondere kann überwacht werden, ob eine erwartete ordnungsgemäße Schaltung der beiden anzusteuernden Schaltelemente 33,34 vorliegt, oder nicht. Über eine Auswertung des Rückführkreises kann somit der Schaltzustand des Schaltgerä¬ tes 31 mittels des zweiten AS-i Slaves 26 erfasst werden, so dass kontrolliert werden kann ob beide Schaltelemente 33,34 ordnungsgemäß funktionieren, oder nicht. Der zweite AS-i Sla- ve 26 erfasst folglich den vorliegenden Schaltzustand des Schaltgerätes 31 und gibt den erfassten Schaltzustand mittels eines AS-i Telegramms über den AS-i Bus 27 an den AS-i Si¬ cherheitsmonitor 24 weiter. Die Übertragung des AS-i Telegramms des zweiten AS-i Slaves 26 an den Sicherheitsmonitor 24 über den AS-i Bus 27 ist durch die gestrichelte Line 41 angedeutet. Since this is a safety-related application, but it must be ensured to the switching device 31 before outputting the control signal that the switching device 31 functions ord ¬ voltage according to. The state of the switching device 31 is hereby monitored by means of the so-called feedback loop of the switching device 31. The switching device 31 comprises here ¬ for each switching element 33,34 a signal contact 35, which communicates with the associated switching element in operative connection 33,34. About the signal contact 35, the present switching position of the associated switching element 33,34 is uniquely determined. By monitoring the signal contacts 35 of the switching device 31 (the so-called monitoring of the feedback circuit), a conclusion on the present switching state of the Schaltele ¬ elements 33,34 of the switching device 31 can be obtained. For monitoring the feedback loop, the switching device 31 is connected to the input 29 and the voltage terminal 39 of the second AS-i slave 26. The signaling contacts 35 are connected in series between the input 29 and the voltage terminal 39 of the second AS-i slave 26, so that via the input 29 of the second AS-i slave 26, a conclusion on the vorlie ¬ ing switching position of the switching device 31 can be obtained , In particular, it can be monitored whether or not there is an expected proper switching of the two switching elements 33, 34 to be triggered. By evaluating the feedback loop, the switching state of the switching device 31 can thus be detected by means of the second AS-i slave 26, so that it can be checked whether both switching elements 33, 34 function properly or not. The second AS-i ve SLA 26 thus detects the present switching state of the switching device 31, and outputs the switching state detected by means of an AS-i telegram via the AS-i bus 27 to the AS-i Si ¬ cherheitsmonitor 24 on. The transmission of the AS-i telegram of the second AS-i slave 26 to the safety monitor 24 via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line 41.
Der AS-i Sicherheitsmonitor 24 empfängt dieses AS-i Telegramm und wird hierdurch über den Funktionszustand des Schaltgerä¬ tes 31 informiert. Nur bei Vorliegen eines ordnungsgemäßen Funktionszustandes des Schaltgerätes 31 übermittelt der AS-i Sicherheitsmonitor 24 über den AS-i Bus 27 den Befehl zum Ansteuern des Schaltgerätes 31 an das AS-i Gerät 25. Angenommen es liegt ein ordnungsgemäßer Funktionszustand des Schaltgerä¬ tes 31 vor, so wird ein entsprechendes sicheres AS-i Tele- gramm über den AS-i Bus 27 an das AS-i Gerät 25 gesandt. Die Übertragung des sicheren AS-i Telegramms des AS—i Sicher— heitsmonitors 24 an das AS-i Gerät 25 über den AS-i Bus 27 ist durch die gestrichelte Line 42 angedeutet. Das AS-i Gerät 25 empfängt dieses sichere AS-i Telegramm und schaltet dar¬ aufhin über seinen Ausgang 28 die Schaltelemente 33,34 des Schaltgerätes 31, so dass der Energieversorgungsstrang 32 geschlossen wird. Der Verbraucher 21 wird somit mit Energie versorgt. The AS-i safety monitor 24 receives this AS-i telegram and is thereby informed about the functional state of the Schaltgerä ¬ tes 31st Only in the presence of a proper functional state of the switching device 31 transmits the AS-i safety monitor 24 via the AS-i bus 27, the command to control the switching device 31 to the AS-i device 25. Suppose there is a proper functional state of the Schaltgerä ¬ tes 31 before , a corresponding secure AS-i telegram is sent via the AS-i bus 27 to the AS-i device 25. The transmission of the safe AS-i telegram of the AS-i safety monitor 24 to the AS-i device 25 via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line 42. The AS-i device 25 receives this safe AS-i telegram and switches ¬ on its output 28, the switching elements 33,34 of the switching device 31, so that the power supply line 32 is closed. The consumer 21 is thus supplied with energy.
Nachteile dieser Lösung sind insbesondere, dass jeweils der Rückführkreis eines über einen sicheren Ausgang 28 eines AS-i Geräts 25 angesteuerten Schaltgerätes 31 separat durch die Parametriersoftware am AS-i Sicherheitsmonitor 24 konfigu¬ riert werden muss und dass für die erforderliche Übertragung der Rückführkreisinformation bei dezentralen Ausgängen 28 eines AS-i Geräts 25 ein zusätzlicher AS-i Slave 26 mit einem Eingang 29 benötigt wird. Dies kostet insbesondere eine zu- sätzliche limitierte AS-i Adresse am AS-i Bus 27 sowie Über¬ tragungskapazität am AS-i Bus 27, die für andere Daten nicht mehr zur Verfügung steht. Ein weiterer Nachteil ist, dass bei einer Änderung der Anlagenkonfiguration immer auch die Zuordnung der Rückführkreise geändert werden muss. Dadurch werden Anlagenänderungen bzw. -erweiterungen aufwendiger. Disadvantages of this solution are, in particular, that in each case the feedback loop of an activated via a safe output 28 of an AS-i device 25 the switching device 31 must be confi ¬ riert separately by the parameterisation on the AS-i safety monitor 24 and that distributed on the required transmission of the feedback loop information at Outputs 28 of an AS-i device 25 an additional AS-i slave 26 with an input 29 is required. This costs a particular to-additional limited AS-i address on the AS-i bus 27 and over ¬ transmission capacity on the AS-i bus 27, which is no longer available for other data. Another disadvantage is that when changing the system configuration always the assignment of the feedback circuits must be changed. As a result, system changes or extensions are more complex.
FIG 2 zeigt eine schematische Darstellung der wesentlichen Geräte einer sicherheitstechnischen Anwendung, bei welcher die Auswertung eines Rückführkreises eines angesteuerten Schaltgeräts 31 mittels eines erfindungsgemäßen AS-i Systems erfolgt. Der wesentliche Unterschied zur Figur 1 besteht dar¬ in, dass die Auswertung des Rückführkreises bereits in einer AS-i Vorrichtung 4 erfolgt. Es muss somit im AS-i System kein separater AS-i Slave mit einem Eingang bereitgestellt werden. Hierdurch wird insbesondere eine AS-i Adresse eingespart, die Kommunikation auf dem AS-i Bus 27 kann reduziert werden und zudem entfällt die erforderliche aufwendige Parametrierung des AS-i Sicherheitsmonitors 24. Das abgebildete AS-i System umfasst einen AS-i Master 30, ei¬ nen ersten AS-i Slave 22 mit Eingängen 23, einen AS-i Sicherheitsmonitor 24 mit einem Ausgang 36 und die Vorrichtung 4, mit einem AS-i Anschluss 6, einem Ausgang 8, einer Verarbei- tungseinheit 5, einem Eingang 3 und einem Spannungsanschluss 7. Die AS-i Geräte 4,22,24,30 sind jeweils an dem AS-i Bus 27 angeschlossen. Ferner ist ein Sensor 20 (z.B. Not-Halt Gerät, Taster, Lichtschranke), das Schaltgerät 31 (z.B. ein Schütz bzw. Schützkombination), ein Verbraucher 21 (z.B. Elektromotor) und ein Energieversorgungsstrang 32 des Verbrauchers 21 abgebildet . 2 shows a schematic representation of the essential devices of a safety-related application, in which the evaluation of a feedback loop of a controlled switching device 31 by means of an AS-i system according to the invention. The main difference to the figure 1 consists represents ¬ in that the evaluation of the feedback loop already takes place in an AS-i device. 4 Thus, no separate AS-i slave with one input must be provided in the AS-i system. In this way, in particular an AS-i address is saved, the communication on the AS-i bus 27 can be reduced and also eliminates the required complex parameterization of the AS-i safety monitor 24. The illustrated AS-i system comprises an AS-i master 30, ei ¬ nen first AS-i slave 22 with inputs 23, an AS-i safety monitor 24 with an output 36 and the device 4, with an AS-i port 6, an output 8, a processing processing unit 5, an input 3 and a voltage terminal 7. The AS-i devices 4,22,24,30 are each connected to the AS-i bus 27. Furthermore, a sensor 20 (eg emergency stop device, pushbutton, light barrier), the switching device 31 (eg a contactor or contactor combination), a load 21 (eg electric motor) and a power supply line 32 of the consumer 21 are shown.
Die Stromversorgung des Verbrauchers 21 wird durch das The power supply of the consumer 21 is by the
Schaltgerät 31 gesteuert. Die Ansteuerung des Schaltgerätes 31 erfolgt über den sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang 8 der Vorrichtung 4. Jedem der beiden Kontakte 1,2 des Ausgangs 8 ist ein Schaltelement 33,34 des Schaltgerätes 31 zu¬ geordnet, mit welchem jeweils die über den Energieversor- gungsstrang 32 erfolgende Energieversorgung zum VerbraucherSwitching device 31 controlled. The control of the switching device 31 via the safety-switching output 8 of the device 4. Each of the two contacts 1,2 of the output 8 is a switching element 33,34 of the switching device 31 to ¬ ordered, with which each of the over the power supply strand 32 takes place Energy supply to the consumer
21 unterbrochen bzw. geschlossen werden kann. Das Schaltgerät 31 umfasst folglich zwei Schaltelemente 33,34. Da es sich bei dem vorliegenden Beispiel bei dem Verbraucher 21 um einen dreiphasigen Drehstrommotor handelt, umfasst der Energiever- sorgungsstrang 32 drei Phasen (LI, L2, L3) . Die beiden 21 can be interrupted or closed. The switching device 31 thus comprises two switching elements 33, 34. Since the load 21 in the present example is a three-phase three-phase motor, the power supply string 32 comprises three phases (LI, L2, L3). The two
Schaltelemente 33,34 können jeweils die drei Phasen (LI, L2, L3) öffnen bzw. schließen, so dass die Energieversorgung zum Verbraucher 21 bereits durch eine Betätigung eines Schaltelements 33,34 unterbrochen werden kann. Zum Herstellen einer Energieversorgung für den Verbraucher 21 müssen beide Schaltelemente 33,34 geschlossen sein. Im vorliegenden Beispiel sind die Schaltelemente 33,34 geöffnet, so dass keine Ener¬ gieversorgung für den Verbraucher 21 durch den Energieversorgungsstrang 32 vorliegt. Switching elements 33, 34 can each open or close the three phases (L 1, L 2, L 3) so that the power supply to the load 21 can already be interrupted by an actuation of a switching element 33, 34. In order to produce a power supply for the load 21, both switching elements 33, 34 must be closed. In the present example, the switching elements 33,34 are open, so that no Ener ¬ gieversorgung for the consumer 21 is present through the power supply line 32nd
Soll innerhalb der sicherheitstechnischen Anwendungen beispielsweise durch eine Zustandsänderung am Sensor 20 der Verbraucher 21 (hier dreiphasiger Elektromotor) eingeschaltet werden, so wird durch eine Zustandsänderung am Sensor 20 (z.B. Betätigen eines Tasters) zunächst ein sicheres Ein¬ gangssignal an den ersten AS-i Slave 22 ausgegeben. Dies ge¬ schieht mittels der im Beispiel redundant aufgebauten Verbin- dung (z.B. Einzelverdrahtung) zwischen dem Sensor 20 und den sicheren Eingängen 23 des ersten AS-i Slaves 22. Target within the safety-related applications, for example, by a state change on the sensor 20 of the load 21 (a three-phase here electric motor) are turned on, so by a state change at the sensor 20 (for example, pressing a button) is first a secure A ¬ input signal to the first AS-i slave 22 issued. This ge ¬ schieht means of in the example redundantly configured connects tion (eg single wiring) between the sensor 20 and the safe inputs 23 of the first AS-i slave 22.
Der erste AS-i Slave 22 erfasst das sichere Eingangssignal über seine sicheren Eingänge 23 und überträgt die Informati¬ on, der Betätigung des Tasters 20, sicher über den AS-i Bus 27 an den AS-i Sicherheitsmonitor 24. Die Übertragung dieser Information auf dem AS-i Bus 27 erfolgt mittels eines siche¬ ren AS-i Signals. Diese Übertragung ist durch die gestrichel- te Line 40 angedeutet. The first AS-i slave 22 detects the safe input signal via its safe inputs 23 and transmits the Informati ¬ on, the actuation of the button 20, safely over the AS-i bus 27. 24 to the AS-i safety monitor the transmission of this information on the AS-i bus 27 by means of a Siche ¬ ren AS-i signal. This transmission is indicated by the dashed line 40.
Im AS-i Sicherheitsmonitor 24 wird das Signal des ersten AS-i Slaves 22 sicher empfangenen und ausgewertet. Entsprechend der sicherheitstechnischen Parametrierung des AS-i Sicher- heitsmonitors 24 wird der zugeordnete Freigabekreis des Ver¬ brauchers 21 angesteuert (ein- bzw. ausgeschaltet) . Im vor¬ liegenden Beispiel soll mittels der Betätigung des Tasters 20 der Verbraucher 21 an den Versorgungsstrang 32 geschaltet werden. Der AS-i Sicherheitsmonitor 24 sendet somit einen An- Steuerbefehl für das Schaltgerät 31 an die Vorrichtung 4 mittels eines sicheren AS-i Telegramms auf dem AS-i Bus 27. Die Übertragung des sicheren AS-i Telegramms über den AS-i Bus 27 ist durch die gestrichelte Line 42 angedeutet. In der Vorrichtung 4 wird über den AS-i Anschluss 6 die Information des Sicherheitsmonitors 24 mittels eines sicheren AS-i Telegramms auf dem AS-i Bus 27 sicher empfangen und aus¬ gewertet. Die Auswertung des sicheren AS-i Telegramms erfolgt in der Verarbeitungseinheit 5 der Vorrichtung 4. Der Vorrich- tung 4 liegt folglich die Information vor, dass das Schaltgerät 31 mittels eines Steuersignals derart angesteuert werden soll, dass die Energieversorgung zum Verbraucher 21 hergestellt wird. Beide Schaltelemente 33,34 des Schaltgerätes 31 müssen folglich geschlossen werden. Alternativ zur gezeigten Schaltanforderung über den ersten AS-i Slave 22 kann dieIn the AS-i safety monitor 24, the signal of the first AS-i slave 22 is reliably received and evaluated. According to the safety parameter setting of the AS-i safety monitor 24 of the associated enabling circuit of the Ver ¬ brauchers 21 is driven (switched on or off). In ahead ¬ Example 20, the consumer is to be connected to the supply line 32 21 by means of pressing the button. The AS-i safety monitor 24 thus sends a control command for the switching device 31 to the device 4 by means of a secure AS-i telegram on the AS-i bus 27. The transmission of the safe AS-i telegram via the AS-i bus 27 is indicated by the dashed line 42. In the device 4, the information of the safety monitor 24 is reliably received via the AS-i connection 6 by means of a secure AS-i message on the AS-i bus 27 and evaluated from ¬ . The evaluation of the secure AS-i telegram takes place in the processing unit 5 of the device 4. The device 4 consequently has the information that the switching device 31 is to be controlled by means of a control signal such that the power supply to the load 21 is established. Both switching elements 33,34 of the switching device 31 must therefore be closed. As an alternative to the switching request shown via the first AS-i slave 22, the
Schaltanforderung auch über einen anderen Weg in den Sicherheitsmonitor 24 gelangen (z.B. Eingangsklemmen am Sicher- heitsmonitor oder Signalübertragung über einen internen Gerätebus oder über ein zusätzliches externes Bussystem) . Switch request to the safety monitor 24 via another path (eg input terminals on the safety safety monitor or signal transmission via an internal device bus or via an additional external bus system).
Da es sich um eine sicherheitstechnische Anwendung handelt, muss jedoch vor dem Ausgeben des Steuersignals an das Schalt¬ gerät 31 sichergestellt werden, dass das Schaltgerät 31 ord¬ nungsgemäß funktioniert. Der Zustand des Schaltgerätes 31 wird hierbei mittels des sogenannten Rückführkreises des Schaltgerätes 31 überwacht. Das Schaltgerät 31 umfasst hier- für je Schaltelement 33,34 einen Meldekontakt 35, welcher mit dem zugehörigen Schaltelement 33,34 in Wirkverbindung steht. Über den Meldekontakt 35 ist die vorliegende Schaltstellung des zugehörigen Schaltelements 33,34 eindeutig bestimmbar. Durch eine Überwachung der Meldekontakte 35 des Schaltgerätes 31 (der sogenannten Überwachung des Rückführkreises) kann ein Rückschluss auf den vorliegenden Schaltzustand der Schaltele¬ mente 33,34 des Schaltgerätes 31 gewonnen werden. Since this is a safety-related application, but it must be ensured prior to issuing the control signal to the switching device ¬ 31 that the switching device 31 functions ord ¬ voltage according to. The state of the switching device 31 is hereby monitored by means of the so-called feedback loop of the switching device 31. The switching device 31 comprises here for each switching element 33,34 a signaling contact 35, which is in operative connection with the associated switching element 33,34. About the signal contact 35, the present switching position of the associated switching element 33,34 is uniquely determined. By monitoring the signal contacts 35 of the switching device 31 (the so-called monitoring of the feedback circuit), a conclusion on the present switching state of the Schaltele ¬ elements 33,34 of the switching device 31 can be obtained.
Zur Überwachung des Rückführkreises ist das Schaltgerät 31 mit dem Eingang 3 und dem Spannungsanschluss 7 der Vorrich¬ tung 4 verbunden. Die Meldekontakte 35 sind in Reihe zwischen dem Spannungsanschluss 7 und dem Eingang 3 der Vorrichtung 4 geschaltet, so dass über den Eingang 3 ein Rückschluss auf die vorliegende Schaltstellung des Schaltgerätes 31 gewonnen werden kann. Die Auswertung des Rückführkreises erfolgt hier¬ bei durch die Verarbeitungseinheit 5, welche die Signale des Eingangs 3 auswerten kann. Insbesondere kann die Vorrichtung 4 und insbesondere dessen Verarbeitungseinheit 5 überwachen, ob eine erwartete ordnungsgemäße Schaltung der beiden anzu- steuernden Schaltelemente 33,34 vorliegt, oder nicht. Über eine Auswertung des Rückführkreises durch die Vorrichtung 4 kann somit der Funktionszustand des Schaltgerätes 31 kontrol¬ liert werden. Insbesondere kann kontrolliert werden, ob beide Schaltelemente 33,34 ordnungsgemäß funktionieren, oder nicht. For monitoring the feedback loop, the switching device 31 is connected to the input 3 and the voltage terminal 7 of Vorrich ¬ device 4. The signaling contacts 35 are connected in series between the voltage terminal 7 and the input 3 of the device 4, so that via the input 3, a conclusion to the present switching position of the switching device 31 can be obtained. The evaluation of the feedback loop takes place here ¬ by the processing unit 5, which can evaluate the signals of the input 3. In particular, the device 4 and in particular its processing unit 5 can monitor whether there is an expected proper switching of the two switching elements 33, 34 to be activated or not. Via an evaluation of the feedback loop through the device 4, the functional state of the switching device 31 can therefore be CONTROL ¬ lines. In particular, it can be checked whether both switching elements 33, 34 function properly or not.
Die Vorrichtung 4, insbesondere dessen Verarbeitungseinheit 5, erfasst somit zunächst den vorliegenden Schaltzustand des Schaltgerätes 31. Nur bei Vorliegen eines ordnungsgemäßen Funktionszustandes des Schaltgerätes 31 gibt die Vorrichtung 4 das Schaltsignal über seinen Ausgang 8 an das Schaltgerät 31 aus. Angenommen die Auswertung des Rückführkreises mittels des Eingangs 3 und der Verarbeitungseinheit 5 ergibt, dass ein ordnungsgemäßer Funktionszustand des Schaltgerätes 31 vorliegt, so wird das Schaltsignal über den sicherheitsge- richtet schaltenden Ausgang 8 an die Schaltelemente 33,34 ausgegeben. Das Ausgeben des Schaltsignals wird durch die Verarbeitungseinheit 5 gesteuert. Das Schaltgerät 31 empfängt das Schaltsignal und schließt daraufhin die Schaltelemente 33,34. Der Energieversorgungsstrang 32 wird somit durch das Schaltgerät 31 geschlossen, so dass der Verbraucher 21 mit Energie versorgt wird. Über den Eingang 3 kann die Vorrichtung 4 das Umsetzen des über den sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang 8 ausgege¬ benen Schaltsignals überwachen. Durch das Schalten der The device 4, in particular its processing unit 5, thus initially detects the present switching state of the switching device 31. Only in the presence of a proper Function state of the switching device 31, the device 4 outputs the switching signal via its output 8 to the switching device 31. Assuming that the evaluation of the feedback loop by means of the input 3 and the processing unit 5 shows that a proper functional state of the switching device 31 is present, the switching signal is output to the switching elements 33, 34 via the safety-switching output 8. The outputting of the switching signal is controlled by the processing unit 5. The switching device 31 receives the switching signal and then closes the switching elements 33,34. The power supply line 32 is thus closed by the switching device 31, so that the load 21 is supplied with energy. Via the input 3, the device 4 can monitor the conversion of the switched over the safety-switching output 8 ausgege ¬ surrounded switching signal. By switching the
Schaltelemente 33,34 müssten die Meldekontakte 35 ihren Zu¬ stand ändern. Dies kann über den Eingang 3 erfasst werden. Wird keine Zustandsänderung über den Eingang 3 erfasst, so muss ein Fehler im Schaltgerät 31 vorliegen, so dass durch die Vorrichtung 4 ein sicherer Zustand für die Anwendung herbeigeführt werden kann. Im vorliegenden Beispiel würde das Schaltgerät 31 durch die Vorrichtung 4 derart angesteuert werden, dass der Verbraucher 21 abgeschaltet wird. Switching elements 33,34 would have the signal contacts 35 to their stand to change ¬. This can be detected via input 3. If no state change is detected via the input 3, an error must be present in the switching device 31, so that a secure state for the application can be brought about by the device 4. In the present example, the switching device 31 would be controlled by the device 4 such that the consumer 21 is turned off.
Der Eingang 3 und/oder der Ausgang 8 ist, sofern das Schaltgerät 31 eine dezentrale Einheit bildet, jeweils am Gehäuse¬ äußeren der Vorrichtung 4 angeordnet, so dass jeweils eine Verbindung, insbesondere eine Einzelverdrahtung, mit dem Schaltgerät 31 erfolgen kann. If the switching device 31 forms a decentralized unit, the input 3 and / or the output 8 are respectively arranged on the housing outer ¬ of the device 4, so that in each case a connection, in particular a single wiring, can be done with the switching device 31.
Ebenso ist es denkbar, dass die Vorrichtung 4 bereits das Schaltgerät 31 zum sicherheitsgerichteten Schalten des Ver- brauches 21 umfasst. Wenn der Ansteuerbefehl zum Schalten des Verbrauchers 21 durch die Vorrichtung 4 mittels eines siche¬ ren AS-i Telegramms auf dem AS-i Bus 27 mittels des AS-i An¬ schlusses 6 empfangen wird, prüft die integrierte Rückführ- kreisüberwachung den Zustand der beiden Schaltelemente 33,34 des integrierten Schaltgerätes 31. Sind beide Schaltelemente 33,34 (Hauptstromkontakte) geöffnet, ist der Rückführkreis geschlossen, und der Verbraucher 21 wird eingeschaltet. Fer- ner ist es denkbar, dass die Vorrichtung 4 in seinem Gehäuse bereits den Verbraucher 21 (z. B. Motor, Pumpe, Umschaltklappe, etc.) umfasst. It is likewise conceivable that the device 4 already comprises the switching device 31 for the safety-related switching of the consumption 21. When the driving command for switching the load 21 through the device 4 by means of a Siche ¬ ren AS-i telegram on the AS-i bus 27 is received at ¬ circuit 6 by means of the AS-i, verifies the integrated traceable circle monitoring the state of the two switching elements 33,34 of the integrated switching device 31. Are both switching elements 33,34 (main power contacts) open, the feedback loop is closed, and the load 21 is turned on. It is also conceivable that the device 4 already comprises the consumer 21 (eg motor, pump, reversing flap, etc.) in its housing.
Anstelle der gemeinsam auf einen Eingang 3 geschalteten Mel- dekontakte 35 ist es ebenso denkbar, dass die Meldekontakte 35 jeweils separat über zwei getrennte Eingänge 3 eingelesen werden . Instead of the signaling contacts 35 connected in common to an input 3, it is likewise conceivable that the signaling contacts 35 are each read in separately via two separate inputs 3.
Anstelle der Schaltelemente 33, 34 sind auch elektronische Schaltelemente verwendbar, wobei das Meldesignal für den Rückführkreis ebenso elektronisch oder über Meldekontakte weitergeleitet werden kann. Anstelle von 2 Schaltelementen ist bei niedrigerem Sicherheitslevel auch nur ein Schaltele¬ ment verwendbar. Instead of the switching elements 33, 34 and electronic switching elements can be used, wherein the alarm signal for the feedback circuit can also be forwarded electronically or via signaling contacts. Instead of two switching elements even a scarf Tele ¬ ment can be used at a lower level of security.
Soll z.B. nach einer Not-Halt Anforderung der Verbraucher 4 das Freigabesignal zurücksetzen (die Schaltelemente 33,34 sollen geöffnet werden) , so gibt der Verbraucher 4 einen Steuerbefehl über seinen Ausgang 8 an das Schaltelement 31 aus, so dass die beiden Schaltelemente 33,34 geöffnet werden. Ist ein Schaltelement 33,34 z.B. verschweißt, so bleibt der Rückführkreis auch nach Abschalten des Verbrauchers 21 geöff¬ net. Dies wird von der Verarbeitungseinheit 5 (Rückführkreis- Überwachung) über den Eingang 3 erkannt und ein Wiedereinschalten des Verbrauchers 21 wird verhindert. If, for example, after an emergency stop request, the consumer 4 resets the enable signal (the switching elements 33, 34 are to be opened), the consumer 4 issues a control command via its output 8 to the switching element 31, so that the two switching elements 33, 34 be opened. Is a switching element welded, for example, 33,34, the feedback loop remains even after disconnection of the load 21 geöff ¬ net. This is detected by the processing unit 5 (feedback loop monitoring) via the input 3 and a reconnection of the consumer 21 is prevented.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt eine AS-i Ausführung zum si¬ cheren Direktstarten eines Motors 21. Analog können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Ausführungen (unter anderem Wendestart und Stern-Dreieck-Start) realisiert wer¬ den . Falls eine Diagnoseinformation gewünscht wird, so kann die Vorrichtung 4 über den AS-i Anschluss 6 ein Diagnosesignal über den AS-i Bus 27 ausgeben. Ebenso ist es denkbar, dass die Vorrichtung 4 neben sicheren AS-i Telegrammen über den AS-i Bus 27 auch normale AS-i Tele¬ gramme über den AS-i Bus 27 empfangen kann und anhand eines normalen AS-i Telegramms einen Steuerbefehl für ein Schaltgerät ausgeben kann. Dabei kann mittels der Verarbeitungsein- heit 5 ebenso eine Auswertung des Rückführkreises des auf¬ grund eines normalen AS-i Telegramms angesteuerten Schaltge¬ rätes erfolgen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die ord¬ nungsgemäße Funktion des Schaltgerätes (z.B. Leistungsschüt¬ ze) sowohl bei sicherem als auch bei einem normalen (be- triebsmäßigen) Schalten korrekt überwacht wird. Hierdurch wird ein durch ein normales Schalten bedingter Ausfall eines Schaltgerätes unabhängig von der Anforderung erkannt und ein entsprechendes Reagieren (sofortiges Abschalten des Verbrau¬ chers, Ausgeben eines Diagnosesignals/Warnsignals, etc.) ist möglich. This embodiment shows an AS-i version for si ¬ direct direct start of a motor 21. Similarly, other embodiments (including reversing start and star-delta start) realized by ¬ the inventive method. If diagnostic information is desired, the device 4 can output a diagnostic signal via the AS-i connection 6 via the AS-i bus 27. It is also conceivable that the device 4 in addition to the safe AS-i telegrams via the AS-i bus 27 also normal AS-i Tele ¬ programs via the AS-i bus can receive 27 and on the basis of a normal AS-i telegram a control command for can output a switching device. In this case, using the integrated 5 Verarbeitungsein- done as an evaluation of the feedback loop of the controlled on ¬ ground of a normal AS-i telegram Schaltge ¬ rätes. This ensures that the voltage ord ¬ proper function of the switching device (eg, power Schütting ¬ ze) is monitored correctly both in secure as well as normal (regular operating) switching is ensured. As a result, a conditional by a normal switching failure of a switching device is detected regardless of the requirement and a corresponding reaction (immediate shutdown of the consumer ¬ chers, outputting a diagnostic signal / warning signal, etc.) is possible.
Der sicherheitsgerichtet schaltende Ausgang 8 kann auf ver¬ schiedene Weise ausgeführt sein, z.B. als zweifach ausgeführ¬ ter Kontakt 1,2 mit jeweils eigenem Anschluss, wie im vorlie- genden Ausführungsbeispiel dargestellt. Ebenso sind weitere Ausführungsformen des sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgangs 8 denkbar, z.B. zweifach ausgeführter, hintereinandergeschalteter Kontakt mit einem gemeinsamen Anschluss oder Ausführungen mit elektronischen Schaltelementen anstelle von Kontakten. The safety-related switching output 8 may be running on ver ¬ different manner, for example shown as a two-fold out guide ¬ ter Contact 1,2 each with its own terminal, as in the PRESENT embodiment. Likewise, further embodiments of the safety-switching output 8 are conceivable, for example, two-way, series-connected contact with a common terminal or versions with electronic switching elements instead of contacts.
Der Sicherheitsmonitor 24 kann ein eigenständiges Gerät sein oder ein Gerät mit weiteren Funktionen, das die Auswertefunktionalität eines Sicherheitsmonitors 24 in geeigneter Weise enthält (z.B. modulares Sicherheitssystem MSS, sichere Sima- tic SPS mit AS-i Anschluss) . The safety monitor 24 can be a standalone device or a device with further functions that contains the evaluation functionality of a safety monitor 24 in a suitable manner (for example, the modular safety system MSS, the safe Simatic PLC with AS-i connection).

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (4) für ein AS-i System, welches einen AS-i Bus (27) und einen mit dem AS-i Bus (27) verbundenen AS-i Si- cherheitsmonitor (24) umfasst, wobei die Vorrichtung (4) einen AS-i Anschluss (6), über welchen die Vorrichtung (4) an den AS-i Bus (27) angeschlossen werden kann, eine Verarbeitungseinheit (5) und einen sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang (8) umfasst, wobei die Vorrichtung (4) ein sicheres Telegramm über den AS-i Anschluss (6) empfangen kann und über den sicherheitsgerichtet schaltenden Ausgang (8) ein Schalt¬ gerät (31) ansteuern kann, 1. Device (4) for an AS-i system, which comprises an AS-i bus (27) and an AS-i bus (27) connected to the AS-i safety monitor (24), wherein the device (4 ) an AS-i connection (6), via which the device (4) can be connected to the AS-i bus (27), a processing unit (5) and a safety-switching output (8), wherein the device (4 ) can receive a secure telegram via the AS-i connection (6) and can control a switching device (31) via the safety-related switching output (8),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
die Vorrichtung (4) ferner einen Eingang (3) umfasst, über welchen die Verarbeitungseinheit (5) eine Auswertung einesthe device (4) further comprises an input (3), via which the processing unit (5) evaluates a
Rückführkreises eines mit dem Eingang (3) verbunden Schaltge¬ rätes (31) durchführen kann. Return circuit of a connected to the input (3) Schaltge ¬ advises (31) can perform.
2. Vorrichtung (4) nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungs- einheit (5) zur Auswertung des Rückführkreises eine vorlie¬ gende Schaltstellung des mit dem Eingang (3) verbundenen Schaltgerätes (31) ermitteln kann. 2. Device (4) according to claim 1, wherein the processing unit (5) for evaluating the feedback loop a vorlie ¬ constricting switching position of the input (3) can determine associated switching device (31).
3. Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinheit (5) derart ausgebildet ist, dass sie vor dem Ansteuern des Schaltgerätes (31) mittels ei¬ ner Auswertung des Rückführkreises überprüft, ob das anzu¬ steuernde Schaltgerät (31) einen sicherheitskritischen Zu¬ stand aufweist. 3. Device (4) according to any one of the preceding claims, wherein the processing unit (5) is designed such that it checks before driving the switching device (31) by means of egg ¬ ner evaluation of the feedback loop, whether the to ¬ controlling switching device (31) having a safety-critical to ¬ stand.
4. Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinheit (5) durch eine Auswertung des Rückführkreises überprüfen kann, ob die ausgegebene Schalt¬ stellung des angesteuerten Schaltgeräts (31) zu der anschlie- ßend mittels des Eingangs (3) erfassten Schaltstellung des Schaltgerätes (31) passt. 4. Device (4) according to one of the preceding claims, wherein the processing unit (5) can check by an evaluation of the feedback loop, whether the issued switching ¬ position of the controlled switching device (31) to the subsequently by means of the input (3) detected Switching position of the switching device (31) fits.
5. Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (4) eine separate Geräteeinheit zu ei¬ nem am AS-i Bus (27) angeschlossenen AS-i Sicherheitsmonitor (24) darstellt. 5. Device (4) according to one of the preceding claims, wherein the device (4) is a separate device unit to ei ¬ nem on the AS-i bus (27) connected AS-i safety monitor (24).
6. Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (4) das Schaltgerät (31) umfasst und mit dem Schaltgerät (31) eine Geräteeinheit bildet. 6. Device (4) according to one of the preceding claims, wherein the device (4) comprises the switching device (31) and with the switching device (31) forms a device unit.
7. Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (4) über den AS-i Bus (27) ein Diagnosesignal ausgeben kann, welches ein Ergebnis einer Auswertung des Rückführkreises charakterisiert. 7. Device (4) according to one of the preceding claims, wherein the device (4) via the AS-i bus (27) can output a diagnostic signal which characterizes a result of an evaluation of the feedback loop.
8. Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (4) ferner normale Telegramme über den AS-i Anschluss (6) empfangen kann. 8. Device (4) according to one of the preceding claims, wherein the device (4) can also receive normal telegrams via the AS-i connection (6).
9. Sicheres AS-i System mit einem AS-i Bus (27), einem AS-i Sicherheitsmonitor (24), einem Schaltgerät (31) und einer9. Safe AS-i system with one AS-i bus (27), one AS-i safety monitor (24), one switching device (31) and one
Vorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der AS-i Sicherheitsmonitor (24) und die Vorrichtung (4) jeweils mit dem AS-i Bus (27) verbunden sind und das Schaltgerät (31) mit dem Ausgang (8) und dem Eingang (3) der Vorrichtung (4) verbunden ist, wobei der Rückführkreis des Schaltgerätes (31) durch die Vorrichtung (4) direkt ausgewertet werden kann. Device (4) according to one of claims 1 to 8, wherein the AS-i safety monitor (24) and the device (4) are each connected to the AS-i bus (27) and the switching device (31) to the output (8 ) and the input (3) of the device (4), wherein the feedback circuit of the switching device (31) can be evaluated directly by the device (4).
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