DD201345A1

DD201345A1 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung der verstaerker und der pressensicherheitsventile

Info

Publication number: DD201345A1
Application number: DD81235714A
Authority: DD
Inventors: Dietrich Richter
Original assignee: Dietrich Richter
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1981-12-14
Publication date: 1983-07-13
Also published as: JPS58141900A; FR2518015A1; IT1149145B; DE3238803A1; IT8249651A0; FR2518015B3; DD201345B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Ueberwachung der Funktion der Verstaerker und der Pressensicherheitsventile einer zweikanaligen elektronischen Pressensicherheitssteuerung mit zwei gleichartigen, voneinander unabhaengigen Steuerkanaelen und einem von einem Frequenzgenerator mit einer impulsfoermigen Wechselspannung gespeisten Ueberwachungskanal. Durch die Erfindung soll mit geringem steuerungstechnischen Aufwand die Sicherheit und Zuverlaessigkeit der Pressesicherheitssteuerung erhoeht werden, indem die Funktion der Verstaerker und der Pressensicherheitsventile fehlersicher ueberwacht wird, wobei keine zusaetzlichen Bauelemente zur galvanischen Trennung von Logik und Leistungsteil erforderlich sind und nur gleiche Signalpegel miteinander verglichenwerden soll. Erfindungsgemaess geschieht das adurch, dass die Ausgangssignale der durch die UND-Gatter zusammengefassten Stellungs- oder Luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile auf eine oder mehrere in den Ueberwachungskanal integrierte Kontrollstufen gefuehrt und ueberwacht werden. Fig. 1

Description

Richter,, Dipl.-Ing., Dietrich Erfurt, den 25.11.1981

a) Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Überwachung der Verstärker und der Pressensicherheitsventile

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Überwachung der Punktion der Verstärker und der Pressensicherheitsventile einer zweikanaligen elektronischen Pressensicherheitssteuerung mit zwei gleichartigen, voneinander unabhängigen Steuerkanälen und einen von einem Frequenzgenerator mit einer impulsförmigen Wechselspannung gespeisten Überwachungskanal.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei einer bekannten Lösung dieser Art (DE-OS 27 21 270, Fig. 1) werden aus den Ausgangssignalen der beiden Steuerkanäle und des Überwachungskanals die Eingangssignale für die Verstärker der Pressensicherheitsventile gebildet« Eine Überwachung der Funktion der Verstärker und der Pressensicherheitsventile selbst ist nicht vorgesehen, so daß ein fehlerhaftes Verhalten dieser Bauteile auch nicht erkannt wird. Insbesondere, bei Pressen, bei.denen das Einlegen und Herausnehmen der Teile in das Werkzeug von Hand erfolgt, kann das Versagen eines Pressensicherheitsventils zu einem ungewollten Auslösen eines Pressenhubes und damit zu folgenschweren Unfällen führen.

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Bei einer anderen bekannten Ausführung (DE-OS 27 21 270, Fig, 2) erfolgt die Überwachung der Verstärkerfunktion dadurch, daß die Ausgangssignale der Verstärker der beiden Steuerkanäle auf eine Kontrollstufe geführt und auf Koinzidenz überwacht werden. Die Pressensicherheitsventile werden auch hier nicht in die Überwachung der Verstärker einbezogen. Ein weiterer Uachteil ist der unterschiedliche Signalpegel von 1 — und O-Signal der Vergleicherlogik und der geräteabhängigen Verbraucherspannung bei ein- und ausgeschaltetem Verbraucher, der bei einkanaliger Spannungsabsenkung zu Fehlvergleichen führen kann. Zur Überwachung der Verstärker in elektronischen Sicherheit sschaltungen (Strang, E.: Überwachungsbausteine für fehlersichere- Signalverarbeitung; Technische Mitteilungen AEG-Telefunken 58(1968)3, S. 179-181) ist es weiterhin bekannt, die Ausgangssignale des den Verstärker ansteuernden Verknüpfungsgliedes und die Eingangssignale des Verbrauchers auf eine in den Überwachungskanal integrierte Antivalenzkontrollstufe zu führen und auf Antivalenz zu überwachen.

Bei elektronischen Pressensicherheitssteuerungen ist aus Sicherheitsgründen eine galvanische Trennung zwischen Logik und Leistungsteil erforderlich. Um diese galvanische Trennung vor und hinter dem Verstärker einhalten zu können, sind besondere Bauelemente, z.B. Relais, Optokoppler, erforderlich« ,.Ein Weg zur Überwachung der Punktion der Verbraucher selbst, wie z.B. der Kontrolle der Realisierung der erforderlichen Schaltstellungen der Pressensicherheitsventile, ist auch hier nicht aufgezeigt. Der lachteil des zu Fehlvergleicheη führende Vergleich unterschiedlicher Signalpegel der Vergleicherlogik und Verbraucherspannung,der bereits in DE-OS 27 21 270, Fig. 2, beschrieben wurde, ist hier ebenfalls wirksam.

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d) Ziel der Erfindung . . Durch die Anwendung der Erfindung soll mit geringem steuerungstechnisehen Aufwand eine Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit dar Pressensicherheitssteuerung erreicht werden·

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Punktion der Verstärker und der Pressensicherheitsventile fehlersicher zu überwachen,, wobei keine zusätzlichen Bauelemente zur galvanischen Trennung von Logik und Leistungsteil erforderlich sind und nur gleiche Signalpegel miteinander verglichen werden sollen· .

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Ausgangssignale der durch die DID-Gatter zusammengefaßten Stellungsoder Luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile auf eine oder mehrere, in den Überwachungskanal integrierte Kontrollstufen geführt werden« . Bei einer zweckmäßigen Variante, bei der das Schalten der Pressensicherheitsventile der beiden Steuerkanäle gleichzeitig erfolgt, werden die Ausgangssignale der durch die UHD-Gatter zusammengefaßten Stellungs- oder Luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile beider Steuerkanäle auf eine gemeinsame, in den Überwachungskanal integrierte Kontrollstufe geführt und miteinander verglichen· Bei einer weiteren Variante, bei der ein Schalten der Pres-· sensicherheitsventile zeitlich verschoben während verschiedener Phasen des Pressenhubes erforderlich ist, werden Jeweils die Eingangssignal des Verstärkers eines Steuerkanals und die Ausgangssignale der durch UND-Gatter zusammengefaßten Stellungs- oder Luftdrucksignale des bzw. der Pressensicherheitsventile desselben Steuerkanals auf eine in den Überwachungskanal integrierte Kontrollstufe geführt und miteinander verglichen·

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f) Ausführungsbeispiel

Vorteilhafte Varianten zur Realisierung der Erfindung sollen nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig, 1: eine schematische Darstellung der Anordnung der Kontrollstufen bei gleichzeitigem Schalten der Pressensicherheitsventile und

Fig. 2: die Anordnung der Kontrollstufen bei unterschiedlichen Schaltzyklen der Pressensicherheitsventile,

Eine Schaltungsanordnung der zuerst genannten Art (Fig,i3 besteht aus den beiden gleichartig, aufgebauten Steuerkanälen TV 2 und einem sich selbst überwachenden, fehlersicheren Überwachungskanal· Der Überwachungskanal ist in bekannter Weise aus in Reihe geschalteten Kontrollstufen 16 aufgebaut, welche durch einen Frequenzgenerator 15 mit einer impulsformigen Wechselspannung beaufschlagt werden· Bei identischen Signalen in den einzelnen Stufen der Steuerkanäle 1;2 bzw· an deren Ausgängen wird die Überwachungsfrequenz durch die zugehörigen Kontrollstufen 16 durchgesteuert. Damit durch ungleiche Betätigung von Gebern und Toleranzen in den Zeitgliedern bedingte kurzzeitige Signalunterschiede in den Steuerkanälen 1;2 nicht als Fehler ausgewiesen werden, ist eine Ausschaltverzögerung 17 in die Frequenzauswertung eingeschaltet. Der Ausgang jedes Steuerkanals 1;2 ist mit einem Verstärker verbunden, der jeweils ein Pressensicherheitsventil 7;δ ansteuert. Aus dem Ausgangssignal eines Steuerkanals 1;2 und der fehlerfrei durch alle Kontrollstufen,16 des Überwachungskanals durchgesteuerten Überwachungsfrequenz wird jeweils das Eingangssignal für einen Verstärker 5;6 gebildet.

Die VentiUcolbenstellung oder der Druck der von den Pressensicherheitsventilen 7;8 geschalteten Druckluft kann durch Signalgeber 9;1O;11;12 in zwei Zuständen erfaßt und durch TMD-Gatter 13,14- für jedes Ventil ausgegeben werden. Zur Überwachung der Funktion der Verstärker 5;6 und der Pressen-

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Sicherheitsventile 7;8 werden die Ausgangssignale der UND-Gatter 13;Ή auf eine weitere, in den Überwachungskanal geschaltete Kontrollstufe 16 geführt und miteinander verglichen.

Eine weitere Variante (Pig. 2) betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Pres'sen, deren Kupplung und Bremse mehrstufig mit drei bzw. vier Pressensicherheitsventilen 7;8 gesteuert werden, deren Schaltzyklen unterschiedlich sind· Dabei werden die Ausgangssignale der beiden Steuer— kanäle 1;2 jeweils auf eine Zwischenlogik 3 »4- geführt, deren Ausgangssignale die Verstärker 5;6 ansteuern. Die für jeden Steuerkanal 1j2 unterschiedliche Zwischenlogik 3;4- ist jeweils zweikanalig aufgebaut und wird in bekannter Weise durch Kontrollstufen 16 fehlersicher überwacht. Durch das Zwischenschalten einer für jeden Steuerkanal 1;2 unterschiedlichen Zwischenlogik 3; 4- ist eine Überwachung der Punktion der Verstärker 5;6. und der Pressensicherheitsventile 7;8 durch unmittelbaren Vergleich der AusgangsSignaIe der Pressensicherheitsventile 7;8 nicht möglich« In diesem Pail werden jeweils die Eingangssignal des Verstärkers 5;6 eines Steuerkanals 1;2 mit den Ausgangssignalen des zugehörigen TJETD-Gatters 13»14- auf eine gemeinsame Kontrollstufe 16 geführt und miteinander verglichen, d.h. die Punktion des Verstärkers 5;6 und des zugehörigen Pressensicherheitsventils 7;8 jedes Steuerkanals 1;2 wird unabhängig von dem anderen überwacht.

Durch diese Schaltungsanordnung ist es bei Bedarf natürlich auch ohne weiteres möglich,, daß prq Steuerkanal 1;2 mehrere Pressensicherheitsventile 7;8 durch je einen Verstärker 5,6 angesteuert werden, die._alle unabhängig voneinander überwacht werden können.

Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß neben der überwachung der Punktion der Verstärker auch gleichzeitig die einwandfreie Punktion der Pressensicherheitsventile über den Überwachungskanal mit erfaßt wird.

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Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß grundsätzlich immer zwei Logiksignale miteinander verglichen werden und deshalb zusätzliche Bauelemente zur galvanischen Trennung von Logik und Leistungsteil nicht erforderlich sind«

Claims

235714 — 7 —· * Erfindungsanspruch.:

1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Verstärker und der Pressensicherheitsventile einer zweikanaligen elektronischen Pressensicherheitssteuerung mit zwei gleichartigen, voneinander unabhängigen Steuerkanälen und einem aus in Reihe geschalteten Kontrollstufen bestehenden,von einem Frequenzgenerator mit einer impulsförmigen Wechselspannung gespeisten Überwachungskanal, gekennzeichnet dadurch, daß die AusgangsSignaIe der durch die UUD-Gatter (13;Ή) zusammengefaßten Stellungs- oder Luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile (7;8) auf eine oder mehrere,, in den Überwachungskanal integrierte Kontrollstufen (16) geführt und überwacht werden.

2. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Verstärker und der Pressensicherheitsventile nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausgangssignale der durch die UND-Gatter (13;14·) zusammengefaßten Stellungs- oder Luftdrucksignale der Pressensicherheitsventile (7;8) beider Steuerkanäle (1;2) auf eine gemeinsame, in den Überwachungskanal integrierte Kontrollstufe (16) geführt und miteinander verglichen werden.

3« Schaltungsanordnung zur Überwachung der Verstärker und der Pressensicherheitsventile nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß jeweils die Eingangssignale des Verstärkers-(5 >6) eines Steuerkanals (1;2) und die Ausgangssignale der

durch UHD-Gatter (13;14·) zusammengefaßten Stellungsoder Luftdrucksignale des bzw. der Pressensicherheits— ventile (7;8) desselben Steuerkanals (1;2) auf eine in den Überwachungskanal integrierte Kontroilstufe (16) geführt und miteinander verglichen werden.

Hierzu .^..Seiten Zeichnungen