DE19946471A1 - Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement, Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheitsgerichteten Signalen und Schaltungsanordnung zu deren Auswertung - Google Patents

Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement, Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheitsgerichteten Signalen und Schaltungsanordnung zu deren Auswertung

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DE19946471A1 DE1999146471 DE19946471A DE19946471A1 DE 19946471 A1 DE19946471 A1 DE 19946471A1 DE 1999146471 DE1999146471 DE 1999146471 DE 19946471 A DE19946471 A DE 19946471A DE 19946471 A1 DE19946471 A1 DE 19946471A1
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Abstract

Durch mechanische Entkopplung zweier signalgebender Elemente (S1 und S2) eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelementes (T) mit einem Tastenkopf (K) läßt sich die Sicherheit von Tastenelementen steigern und in eine bereits existierende mehrkanalige Signalführung industrieller Steuerungen integrieren. Erfindungsgemäß wird die mechanische Entkopplung erreicht, indem ein signalgebendes Element (S1) als mechanisches kontaktbehaftetes Element und ein anderes signalgebendes Element (S2) als elektronisches sensorisches Element, z. B. einem Piezo-Drucksensor, ausgeprägt ist. Damit wird ein Verklemmen des Tastenkopfes (K) von der Folgeelektronik beherrschbar und eine lückenlose Fehleraufdeckung ist gewährleistet, weil sich ein Verklemmen nicht auf das elektronische sensorische Element und die entsprechende Signalführung auswirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrkanaliges sicherheits­ gerichtetes Schaltelement mit einem Tastenkopf und mindestens zwei getrennten signalgebenden Elementen, welche bei einer Betätigung des Tastenkopfes eine Mehrzahl voneinander unab­ hängiger Signale generieren. Außerdem bezieht sich die Erfin­ dung auf ein Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von si­ cherheitsgerichteten Signalen mit mindestens zwei getrennten signalgebenden Elementen.
Die Konzeption und Entwicklung von industriellen Maschinen und Anlagen ist geprägt von einem steigenden Einsatz von Si­ cherheitstechnik. Dies verlangt durchgängige Systemlösungen.
Um dies erfüllen zu können, müssen vermehrt auch einfache Pe­ ripheriegeräte, wie z. B. Tipptasten, sicherheitsgerichtete Signale liefern, die bezüglich der Fehlerbeherrschung die Si­ cherheitsanforderungen (z. B. Sicherheitskategorie 3 bzw. 4 nach der EG-Norm EN954-1) ermöglichen.
Bei Tipptasten mit mechanischen Kontakten kann eine lückenlo­ se Fehleraufdeckung, auch wenn mechanische Kontakte doppelt vorgesehen sind, nicht gewährleistet werden, da ein Verklem­ men der Tastenmechanik von der Folgeelektronik nicht be­ herrschbar ist.
Dies ist problematisch, da einfache Peripheriegeräte wie Tipptasten bei nahezu allen industriellen Maschinen und Anla­ gen an Bediengeräten oder Steuerpulten zum Einsatz gelängen und somit auch sicherheitstechnisch von Bedeutung sind. An­ wendungsgebiete liegen beispielsweise in der Kraftwerkstech­ nik, Verkehrstechnik, Chemieanlagen, allgemein im Maschinen- bau mit Werkzeugmaschinen und Produktionsmaschinen, Personen­ aufzügen, Krananlagen, Luft- und Raumfahrtechnik etc. Betrof­ fene Anwendungsfunktionen sind dabei u. a. allgemeine Start- und Stop-Funktionen, Verfahrtasten von Antrieben, die An­ steuerung von Ventilen, allgemeine Zustimmungsfunktionen, so­ genannte "Totmanntasten" usw.
Um durch solche Tasten generierte Signale sicher verarbeiten zu können, müssen von der Taste bis zum Auslösen der entspre­ chenden Funktion inklusive deren Rückmeldung die Signale im gesamten System sicherheitsgerichtet geführt werden. Die Wei­ terverarbeitung wird dann von Sicherheitssteuerungen übernom­ men, die solche Signale aufnehmen und gezielt Folgeaktionen in sicherer Technik auslösen können.
Herkömmliche bekannte Tipptasten zur Generierung von sicher­ heitsgerichteten Signalen erzeugen zwei Tastensignale über einen Tastenkopf mit zwei darunterliegenden getrennten Kon­ taktbausteinen. Jeder einzelne Kontaktbaustein, als Öffner oder Schließer ausgeprägt, ist zwar mechanisch unabhängig, jedoch sind diese über den Tastenkopf wieder mechanisch ver­ bunden.
Da ein Verklemmen des Tastenkopfes von der Folgeelektronik nicht beherrschbar ist, ist damit keine lückenlose Fehlerauf­ deckung gewährleistet.
Dieses Problem versucht man nach dem Stand der Technik da­ durch zu lösen, daß man, wenn ein Fehler (z. B. Klemmen der Taste) bemerkt wird, davon ausgeht, daß der Bediener mittels Not-Aus die Anlage ganz oder teilweise abschalten kann. Bleibt der Fehler jedoch unbemerkt und ist auch eine Fehler­ aufdeckung über zyklische Selbsttests (Zwangsdynamisierung) nicht beherrschbar, so wird dieser Fehler zu einem sogenann­ ten "schlafenden Fehler". Dieser kann dann nur noch über ei­ nen fehlgelaufenen Prozeß aufgedeckt werden, wobei hier eine direkte Personengefährdung entstehen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfah­ ren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheitsgerichteten Signalen sowie eine mehrkanalige sicherheitsgerichtete Tipp­ taste zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche den gestiegenen Sicherheitsanforderungen in vollem Umfang gerecht werden und auch die vorangehend dargestellten "schlafenden Fehler" sicher erkennen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine mehrkanalige sicherheitsgerichtete Tipptaste mit einem Tastenkopf und mindestens zwei getrennten signalgeben­ den Elementen, welche bei einer Betätigung des Tastenkopfes eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Signale generieren, welche dadurch weitergebildet ist, daß die signalgebenden Elemente mechanisch entkoppelt sind, indem ein signalgebendes Element als mechanisches kontaktbehaftetes Element und ein anderes signalgebendes Element als elektronisches sensori­ sches Element ausgeprägt ist.
Außerdem wird die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicher­ heitsgerichteten Signalen mit mindestens zwei getrennten sig­ nalgebenden Elementen gelöst, welches dadurch weitergebildet ist, daß die signalgebenden Elemente mechanisch entkoppelt werden, indem ein signalgebendes Element als mechanisches kontaktbehaftetes Element und ein anderes signalgebendes Ele­ ment als elektronisches sensorisches Element ausgeprägt wird.
Bei dieser Ausführung nach der Erfindung werden die beiden signalgebenden Elemente mit einer Kombination aus mechani­ scher (kontaktbehaftet) und elektronischer Ebene realisiert. Die mechanische Tastenebene ist ein Standardkontakt (Schlie­ ßer oder Öffner) und vermittelt in der Regel das typische Ge­ fühl beim Betätigen einer Taste (Gegendruck, Hub, Rastmoment und Rastgeräusch). Die elektronische Tastenebene besteht z. B. aus einem in den Tastenkopf integrierten Sensor.
Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung verwendet als elektro­ nisches sensorisches Element einen Drucksensor nach dem Pie­ zo-Effekt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung setzt als elektroni­ sches sensorisches Element einen Temperatursensor ein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen verwenden als elektroni­ sches sensorisches Element einen Widerstandssensor, insbeson­ dere mit einem Dehnungsmeßstreifen, einen Kapazitätssensor, einen Hochfrequenzsensor, einen elektromagnetischen Sensor oder einen optischen Sensor.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung setzt mindestens ein signalgebendes Element ein, welches als Kontakt-Öffner ausge­ prägt ist, um für das Ruhe-Stromprinzip einen Leitungsbruch aufdecken zu können.
Bei Funktionen, die ein Wirkprinzip wie "Stop" haben, wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung jedes signalgebende Element als Kontakt-Öffner ausgeführt.
Bei Funktionen, die ein Wirkprinzip wie "Start" haben, werden nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung jeweils zwei signalgebende Elemente als Kontakt-Öffner/Kontakt- Schließer-Kombination ausgeführt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Fehleraufdeckung immer überprüft, ob die Pegelwech­ sel der signalgebenden Elemente nach einer entsprechenden To­ leranzzeit plausibel anstehen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei solchen Tipptasten, die ausschließlich mit Kontakt- Öffnern oder mit Kontakt-Schließern ausgestattet sind, ein Fehlerzustand erkannt, wenn sich die generierten Signale al­ ler signalgebenden Elemente unterscheiden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei Tipptasten, die mit Kontakt-Öffner/Kontakt-Schlie­ ßer-Kombinationen ausgestattet sind, ein Fehlerzustand er­ kannt, wenn sich nach Generierung der Signale diese Signale beider signalgebenden Elemente nicht unterscheiden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei mehrkanaligen sicherheitsgerichteten generierten Sig­ nalen mit Auslöse-Wirkprinzip eine Generierung erst dann als erfolgt erkannt, wenn bei allen signalgebenden Elementen ein Pegelwechsel erfolgt ist.
Nach einer alternativen Ausgestaltung wird bei Signalen mit Stop-Wirkprinzip die Generierung bereits dann als erfolgt er­ kannt, wenn bei einem signalgebenden Element ein Pegelwechsel erfolgt ist.
Weitere Vorteile und Details der vorliegenden Erfindung erge­ ben sich anhand der folgenden Beschreibung vorteilhafter Aus­ führungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Es zei­ gen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Ausführung eines sensorisch­ mechanischen Schaltelementes für eine Leiterplattenmon­ tage und
Fig. 2 die Prinzipskizze einer Ausführung eines sensorisch­ mechanischen Schaltelementes für eine Schalttafelmonta­ ge.
In der Darstellung nach Fig. 1 ist eine mögliche Ausführung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten sensorisch­ mechanischen Schaltelementes T für Leiterplattenmontage auf einer Leiterplatte L gezeigt. Das Schaltelement T besteht aus einem ersten mechanischen Schaltkontakt S1 und einem zweiten sensorischen Schaltkontakt S2, welcher oberhalb des ersten Schaltkontaktes S1 angeordnet ist. Die obere Oberfläche des Schaltelementes T bildet einen Tastenkopf K. Das Schaltele­ ment T ist auf der Leiterplatte aufgebracht, z. B. durch Löten in konventioneller oder in SMD-Technik.
Das Schaltelement T weist Anschlüsse K1 des mechanischen Schaltkontaktes S1 auf, die einen ersten Kanal bilden. Dar­ über hinaus sind weitere Anschlüsse K2 des sensorischen Schaltkontaktes vorgesehen, die den zweiten Kanal der mehrka­ naligen Ausführung bilden. Der Tastenkopf K des Schaltelemen­ tes T ragt durch eine entsprechende Aussparung einer Front­ platte F, wodurch er von außen betätigt werden kann, was bei­ spielhaft durch eine skizzierte Fingerkuppe angedeutet ist.
Die Leiterplatte L mit dem Schaltelement T wird hierzu durch der besseren Übersichtlichkeit halber nicht gezeigten Ab­ standshaltern zur Frontplatte F an dieser montiert.
Das Schaltelement T ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Sensortipptaste zweikanalig in diversitärer Technik ausge­ führt. Die Information, ob eine Taste gedrückt wird, wird aus den zwei entkoppelten signalgebenden Elementen S1 und S2 ge­ wonnen. Die signalgebenden Elemente S1 und S2 bestehen aus einem mechanischen und einem elektronischen Teil. Ein Fehler aufgrund eines Verklemmens im Tastenkopf K kann sich damit maximal auf einen der beiden Kanäle K1 und K2 auswirken. Der elektronische sensorische Teil S2 besteht aus einem Sensor, z. B. einem Druck-, Temperatur-, Widerstands-, Kapazitäts-, Hochfrequenz-, Elektromagnetfeld- oder Optosensor. Die sig­ nalgebenden Elemente S1 und S2 können als zweimal Öffner oder eine Öffner/Schließer-Kombination ausgeführt sein. Es ist stets mindestens ein Öffner-Kontakt vorgesehen, um über das Ruhe-Stromprinzip einen Leitungsbruch aufdecken zu kön­ nen.
In der Darstellung nach Fig. 2 ist ein alternatives Ausfüh­ rungsbeispiel eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelementes T gezeigt, welches den gleichen Aufbau wie in der Darstellung nach Fig. 1 besitzt. Elemente mit gleicher Funktionalität sind daher mit gleichen Bezugszeichen bezeich­ net. Im Unterschied zu der in der Darstellung nach Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsform ist das Schaltelement T direkt an der Frontplatte F befestigt und somit für eine Schalttafelmontage geeignet. Dazu besitzt das Schaltelement T einen Tastenkopf K, welcher eine größere Ausdehnung besitzt, als die darunter­ liegend angeordneten signalgebenden Elemente S1 und S2. Selbstverständlich weist auch dieses Schaltelement T die ent­ sprechenden Anschlüsse K1 und K2 für eine zweikanalige Si­ gnalführung auf.
Zwar können die signalgebenden Elemente S1 und S2 auch umge­ kehrt angeordnet werden, so daß der mechanische Schaltkontakt S1 unterhalb des Tastenkopfes und oberhalb des sensorischen Schaltkontaktes S2 angeordnet ist, jedoch besitzt die umge­ kehrte Anordnung den Vorteil, daß sich ein Verklemmen des me­ chanischen Schaltkontaktes S1 nicht auf den elektronischen sensorischen Schaltkontakt S2 auswirkt, was nachteilig wäre, sofern letzterer als Drucksensor ausgeprägt ist.
Zur Realisierung einer Sensortipptaste mit einem Wirkprinzip wie "Start" wird das Schaltelement T vorzugsweise mit einer Öffner/Schließer-Kombination ausgerüstet. Ein signalgebendes Schaltelement S1 ist damit als Öffner-Kontakt ausgestaltet, das andere als Schließer-Kontakt. Ein gleichzeitiger Kurz­ schluß und Leitungsbruch in den entsprechenden Kanälen K1 und K2 kann dann als unwahrscheinlich ausgeschlossen werden.
Der Einsatz von zwei Öffner-Kontakten hingegen ist nicht zu­ lässig, da bei einem zweikanaligen Leitungsbruch ein Start- Signal erfolgen würde und keine Fehlererkennung möglich ist.
Zwei Schließer-Kontakte sind ebenfalls nicht zulässig, da bei einem zweikanaligen Leitungskurzschluß ein Start-Signal er­ folgen würde und ebenfalls keine Fehlererkennung möglich ist. Eine solche Fehlererkennung wäre im Fall des Einsatzes von zwei Schließer-Kontakten nur dann möglich, wenn die beiden Kanäle einmal mit Plus- und einmal mit Minus-Potential ge­ schaltet sind.
Eine solche Sensortipptaste mit einem Schaltelement T nach der vorliegenden Erfindung und Wirkprinzip "Start" gilt erst dann als gedrückt, wenn auf beiden Kanälen K1 und K2 ein Pe­ gelwechsel der durch die signalgebenden Elemente S1 und S2 generierten Signale erfolgt ist.
Zur Fehleraufdeckung kann vorteilhafterweise zusätzlich immer überprüft werden, ob die Pegelwechsel der signalgebenden Ele­ mente S1 und S2 nach einer entsprechenden Toleranzzeit plau­ sibel anstehen.
Zur Realisierung einer Sensortipptaste mit einem mehrkanali­ gen sicherheitsgerichteten Schaltelement T nach der vorlie­ genden Erfindung mit Wirkprinzip "Stop" wird die Sensortipp­ taste vorzugsweise mit zwei Öffner-Kontakten ausgerüstet. Vorteilhafterweise werden beide Leiterschleifen mit den Kon­ takten K1 und K2 nach dem Ruhestromprinzip überwacht.
Zwei Schließer-Kontakte sind hingegen nicht zulässig, da bei einem zweikanaligen Leitungsbruch ein "schlafender Fehler" entsteht und die Stop-Funktion unwirksam wird.
Das Schaltelement mit Wirkprinzip "Stop" wie im vorangehenden geschildert, gilt bereits dann als ausgelöst bzw. die Tipptas­ te als gedrückt, wenn auf einem der beiden Kanäle K1 und K2 ein Flankenwechsel erfolgt ist.
Zum besseren Verständnis soll im folgenden eine Übersicht über die Auswertung der durch zwei getrennte signalgebende Elemente S1 und S2 generierten unabhängigen Signale gegeben werden.
Beispiel
Wirk-Prinzip "Start" (Auszug aus der Logiktabelle)
Prinzipiell ist ein mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement bzw. ein Verfahren zur mehrkanaligen Generie­ rung von sicherheitsgerichteten Signalen nach der vorliegen­ den Erfindung nicht auf zwei getrennte signalgebende Elemente beschränkt, sondern kann - unter Berücksichtigung der im vor­ angehenden geschilderten Logik - auch mit einer über die Zahl 2 hinausgehenden Anzahl von signalgebenden Elementen mit entsprechenden über zwei hinausgehenden Kanälen realisiert werden, wodurch die Sicherheit weiter steigt. Durch die vor­ liegende Erfindung lassen sich Tipptasten in bereits beste­ hende mehrkanalige Sicherheitskonzepte einbeziehen. Es wird eine einfache Standard-Tastenmechanik mit geringem Platzbe­ darf geschaffen. Daraus resultiert eine höhere Sicherheit für Mensch und Maschine.
Bei Fehlern, die von der Folgeelektronik einer Steuerung wie beispielsweise einer numerischen Steuerung für Werkzeugma­ schinen aufgedeckt werden, wird zwangsweise in einen sicheren Zustand überführt. Wenn der Defekt über eine Diagnose eindeu­ tig lokalisiert werden kann, dann ist eine Meldung "Taste XY defekt!" möglich.
Neben der im vorangehenden beschriebenen Ausgestaltung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelementes T ist es darüber hinaus auch möglich, das mechanische kontaktbehaftete signalgebende Elemente S1 ebenfalls durch ein elektronisches sensorisches signalgebendes Element zu ersetzen. Damit wird das Schaltelement T zu einer reinen Sensortaste, die keine mechanischen Elemente mehr enthält. Dann geht jedoch das ty­ pische Gefühl beim Betätigen des Schaltelementes (Gegendruck, Hub, Rastmoment und Rastgeräusch) verloren. Es ist dann eine Rückmeldung auf anderem Wege, z. B. über einen Piepton, erfor­ derlich.
Das Konzept der mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Generie­ rung von Signalen mit einem Schaltelement nach der vorliegen­ den Erfindung kann auch für Softkeys zur Anwendung kommen. Voraussetzung ist eine Steuerung, die im Hintergrund die si­ cherheitsgerichtete Weiterverarbeitung der Signale sowie ein sicheres Softkey-Management übernimmt. Das Konzept läßt sich auch bei Folientastaturen anwenden. Das mechanische Grundele­ ment bleibt erhalten, der Sensor als zweites Element wird in die Folie integriert. Damit lassen sich heute noch relativ große Maschinensteuertafeln verkleinern oder gar ganz elimi­ nieren. Dazu werden z. B. einige Funktionen wie etwa Verfahr­ tasten auf Softkeys gelegt, andere Funktionen, wie z. B. Not- Aus, können dezentralisiert oder auf der Bedientafel inte­ griert werden.

Claims (33)

1. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement (T) mit einem Tastenkopf (K) und mindestens zwei getrennten signalge­ benden Elementen (S1, S2), welche bei einer Betätigung des Tasten­ kopfes (K) eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Signale generieren, dadurch gekennzeichnet, daß die signalgebenden Elemente (S1, S2) mechanisch entkoppelt sind, indem ein signalgebendes Element (S1) als mechanisches kontaktbehaftetes Element und ein anderes signalgebendes Ele­ ment (S2) als elektronisches sensorisches Element ausgeprägt ist.
2. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als Drucksen­ sor nach dem Piezo-Effekt ausgeführt ist.
3. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als Tempera­ tursensor ausgeführt ist.
4. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als Wider­ standssensor, insbesondere mit einem Dehnungsmeßstreifen, ausgeführt ist.
5. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als Kapazi­ tätssensor ausgeführt ist.
6. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als Hochfre­ quenzsensor ausgeführt ist.
7. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als elektromag­ netischer Sensor ausgeführt ist.
8. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als optischer Sensor ausgeführt ist.
9. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein signalgebendes Element (S1, S2) als Kontakt-Öffner ausgeführt ist.
10. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die signalgebenden Elemente (S1, S2) alle als Kontakt- Öffner ausgeführt sind.
11. Mehrkanaliges sicherheitsgerichtetes Schaltelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei signalgebende Elemente (S1, S2) als Kontakt- Öffner/Kontakt-Schließer-Kombination ausgeführt sind.
12. Schaltungsanordnung zur Auswertung von durch Betätigung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelements nach einem der vorangehenden Ansprüche generierten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feh­ leraufdeckung die generierten Signale nur dann akzeptiert werden, wenn die Pegelwechsel aller signalgebenden Elemente (S1, S2) nach einer vorgegebenen Toleranzzeit anstehen.
13. Schaltungsanordnung zur Auswertung von durch Betätigung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelements nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 mit Kontakt- Öffnern oder mit Kontakt-Schließern generierten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlerzustand erkannt wird, wenn sich nach Betätigung des Tasten­ kopfs (K) die Signale aller signalgebenden Elemente (S1, S2) unterscheiden.
14. Schaltungsanordnung zur Auswertung von durch Betätigung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelements nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 mit Kontakt- Öffner/Kontakt-Schließer-Kombinationen generierten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlerzustand erkannt wird, wenn sich nach Betätigung des Tasten­ kopfs (K) die Signale beider signalgebenden Elemente (S1, S2) nicht unterscheiden.
15. Schaltungsanordnung zur Auswertung von durch Betätigung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelements nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 generierten Signalen mit Start/Stop-Wirkprinzip, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltelement (T) erst dann als betätigt erkannt wird, wenn bei allen signalgebenden Elementen (S1, S2) ein logisch richtiger Pegelwechsel erfolgt ist.
16. Schaltungsanordnung zur Auswertung von durch Betätigung eines mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelements nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 generierten Signalen mit Stop-Wirkprinzip, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schaltelement (T) bereits dann als betätigt erkannt wird, wenn bei einem signalgebenden Element (S1, S2) ein Pegelwechsel erfolgt ist.
17. Steuerung für eine industrielle Bearbeitungsmaschine mit einem mehrkanaligen sicherheitsgerichteten Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 und einer Schal­ tungsanordnung zu dessen Auswertung nach einem der Ansprüche 12 bis 16.
18. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen mit mindestens zwei getrennten signalge­ benden Elementen (S1, S2), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die signalgebenden Elemente (S1, S2) mechanisch entkoppelt werden, indem ein signalgebendes Ele­ ment (S1) als mechanisches kontaktbehaftetes Element und ein anderes signalgebendes Element (S2) als elektronisches senso­ risches Element ausgeprägt wird.
19. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elektronische sensorische Element (S2) als Drucksensor nach dem Piezo-Effekt arbeitet.
20. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensori­ sche Element (S2) als Temperatursensor arbeitet.
21. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensori­ sche Element (S2) als Widerstandssensor, insbesondere mit ei­ nem Dehnungsmeßstreifen, arbeitet.
22. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensori­ sche Element (S2) als Kapazitätssensor arbeitet.
23. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensori­ sche Element (S2) als Hochfrequenzsensor arbeitet.
24. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensori­ sche Element (S2) als elektromagnetischer Sensor arbeitet.
25. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische sensori­ sche Element (S2) als optischer Sensor arbeitet.
26. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach einem der vorangehenden Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein signalgebendes Element (S1, S2) mit einer Kontakt-Öffnung arbeitet.
27. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß alle signalgebenden Ele­ mente (S1, S2) mit einer Kontaktöffnung arbeiten.
28. Verfahren zur mehrkanaligen Generierung von sicherheits­ gerichteten Signalen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei signalgebende Elemente (S1, S2) mit einer Kontakt-Öffner/Kontakt-Schließer- Kombination arbeiten.
29. Verfahren zur Auswertung von mehrkanalig generierten si­ cherheitsgerichteten Signalen nach einem der vorangehenden Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Fehleraufdeckung die generierten Signale nur dann akzeptiert werden, wenn die Pegelwechsel aller signalge­ benden Elemente (S1, S2) nach einer vorgegebenen Toleranzzeit anstehen.
30. Verfahren zur Auswertung von mehrkanalig mit Kontakt- Öffnung oder mit Kontakt-Schließung generierten sicherheits­ gerichteten Signalen nach einem der vorangehende Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlerzustand erkannt wird, wenn sich nach der Generie­ rung die Signale beider signalgebenden Elemente (S1, S2) un­ terscheiden.
31. Verfahren zur Auswertung von mehrkanalig mit Kontakt- Öffner/Kontakt-Schließer-Kombinationen generierten sicher­ heitsgerichteten Signalen nach einem der vorangehenden An­ sprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Fehlerzustand erkannt wird, wenn sich nach der Generierung die Signale beider signalgebenden Elemente (S1, S2) nicht unterscheiden.
32. Verfahren zur Auswertung von mehrkanalig mit Auslöse- Wirkprinzip generierten sicherheitsgerichteten Signalen nach einem der vorangehenden Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Generierung erst dann als erfolgt erkannt wird, wenn bei allen signalgebenden Ele­ menten (S1, S2) ein Pegelwechsel erfolgt ist.
33. Verfahren zur Auswertung von mehrkanalig mit Stop-Wirk­ prinzip generierten sicherheitsgerichteten Signalen nach ei­ nem der vorangehenden Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Generierung bereits dann als erfolgt erkannt wird, wenn bei einem signalgebenden Element (S1, S2) ein Pegelwechsel erfolgt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1043747A3 (de) * 1999-04-08 2002-09-04 Company for Technology Transfer and Patents/Sark-Kistner Sensortaster
DE10229488B3 (de) * 2002-07-01 2004-02-26 Siemens Ag Taste zum Auslösen von Steuerungsvorgängen
EP1458002A1 (de) * 2003-03-13 2004-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Tastatur zur Auslösung von Steuervorgängen
DE10312226A1 (de) * 2003-03-19 2004-11-25 Siemens Ag Taste für sicherheitsgerichtete Schaltprozesse
US6958711B2 (en) 2001-11-12 2005-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Keyboard
WO2007014780A1 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Preh Gmbh Bedienelement für ein kraftfahrzeug
DE102007039609A1 (de) 2007-08-22 2009-02-26 Siemens Ag Eingabeeinrichtung für sicherheitsgerichtete Eingaben, basierend auf Touchscreentechnologien
EP2416336A1 (de) * 2010-08-05 2012-02-08 KROHNE Messtechnik GmbH Bedienfeld für ein Messgerät
BE1022014B1 (nl) * 2013-12-20 2016-02-04 Televic Rail Nv Drukknop
US9941084B2 (en) 2010-11-16 2018-04-10 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Switching devices for medical apparatuses and related systems and methods

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1043747A3 (de) * 1999-04-08 2002-09-04 Company for Technology Transfer and Patents/Sark-Kistner Sensortaster
US6958711B2 (en) 2001-11-12 2005-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Keyboard
DE10229488B3 (de) * 2002-07-01 2004-02-26 Siemens Ag Taste zum Auslösen von Steuerungsvorgängen
EP1378923A3 (de) * 2002-07-01 2005-04-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Auswertung von Schaltsignalen und zugehörige Vorrichtung
EP1378924A3 (de) * 2002-07-01 2005-04-13 Siemens Aktiengesellschaft Taste zum Auslösen von Steuerungsvorgängen und zugehörige Tastatur
EP1458002A1 (de) * 2003-03-13 2004-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Tastatur zur Auslösung von Steuervorgängen
DE10312226A1 (de) * 2003-03-19 2004-11-25 Siemens Ag Taste für sicherheitsgerichtete Schaltprozesse
EP1460666A3 (de) * 2003-03-19 2005-09-28 Siemens Aktiengesellschaft Taste für sicherheitsgerichtete Schaltprozesse
DE10312226B4 (de) * 2003-03-19 2007-04-12 Siemens Ag Taste für sicherheitsgerichtete Schaltprozesse
CN101233592B (zh) * 2005-08-03 2010-12-08 普雷有限公司 用于汽车的控制元件
WO2007014780A1 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Preh Gmbh Bedienelement für ein kraftfahrzeug
US7674993B2 (en) 2005-08-03 2010-03-09 Preh Gmbh Operating element for a motor vehicle
DE102007039609A1 (de) 2007-08-22 2009-02-26 Siemens Ag Eingabeeinrichtung für sicherheitsgerichtete Eingaben, basierend auf Touchscreentechnologien
EP2416336A1 (de) * 2010-08-05 2012-02-08 KROHNE Messtechnik GmbH Bedienfeld für ein Messgerät
CN102419188A (zh) * 2010-08-05 2012-04-18 克洛纳测量技术有限公司 用于测量仪器的操作面板
US9024775B2 (en) 2010-08-05 2015-05-05 Krohne Messtechnik Gmbh Control panel for a measuring device
CN102419188B (zh) * 2010-08-05 2015-05-06 克洛纳测量技术有限公司 用于测量仪器的操作面板
RU2597072C2 (ru) * 2010-08-05 2016-09-10 Кроне Месстехник Гмбх Панель управления для измерительного прибора
US9941084B2 (en) 2010-11-16 2018-04-10 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Switching devices for medical apparatuses and related systems and methods
BE1022014B1 (nl) * 2013-12-20 2016-02-04 Televic Rail Nv Drukknop

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