PL237078B1 - Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa - Google Patents

Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa Download PDF

Info

Publication number
PL237078B1
PL237078B1 PL428234A PL42823418A PL237078B1 PL 237078 B1 PL237078 B1 PL 237078B1 PL 428234 A PL428234 A PL 428234A PL 42823418 A PL42823418 A PL 42823418A PL 237078 B1 PL237078 B1 PL 237078B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
key
branch
relay
voltage generator
current
Prior art date
Application number
PL428234A
Other languages
English (en)
Other versions
PL428234A1 (pl
Inventor
Krzysztof Gralewski
Piotr DZIERŻAK
Piotr Dzierżak
Leszek DREWNIOK
Leszek Drewniok
Paweł SZWEJKOWSKI
Paweł Szwejkowski
Original Assignee
Mdj Electronic Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
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 Mdj Electronic Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Mdj Electronic Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL428234A priority Critical patent/PL237078B1/pl
Priority to PCT/PL2018/000126 priority patent/WO2020130859A1/en
Publication of PL428234A1 publication Critical patent/PL428234A1/pl
Publication of PL237078B1 publication Critical patent/PL237078B1/pl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/007—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current with galvanic isolation between controlling and controlled circuit, e.g. transformer relay
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/008—Intrinsically safe circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H2009/0083—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00 using redundant components, e.g. two pressure tubes for pressure switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K2017/515—Mechanical switches; Electronic switches controlling mechanical switches, e.g. relais

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa składa się z elektronicznego przekaźnika (EP) połączonego poprzez układ izolacji galwanicznej sygnałów (UIGS) z dwoma mikrokontrolerami (MK1) i (MK2), które połączone są ze sobą co najmniej jednym szeregowym interfejsem komunikacyjnym (SZIK). Z kolei elektroniczny przekaźnik (EP) zawiera co najmniej dwa połączone ze sobą równoległe bliźniacze obwody złożone z pierwszej gałęzi (G1) i drugiej gałęzi (G2), które z jednej strony połączone są z zaciskiem dodatnim wyjściowym (A) poprzez szeregowy ogranicznik prądu zewnętrznego (SCL1'), natomiast z drugiej strony połączony jest bezpośrednio z ujemnym zaciskiem wyjściowym (B). Pierwsza gałąź (G1) zawiera połączony szeregowo dodatkowy ogranicznik prądu zewnętrznego (SCL1), z górnym kluczem (K1.1) oraz z dolnym kluczem (K1.2), a równolegle do styków górnego klucza (K1.1) połączony jest szeregowo ogranicznik napięcia wewnętrznego (SCL2), górny układ detektora prądu (TO1.1) oraz górny generator napięcia (U1.1).

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa stosowany do sterowania urządzeń zlokalizowanych w strefie zagrożonej wybuchem gazu lub pyłu, w szczególności w górnictwie.
Znane i stosowane są powszechnie przekaźniki bezpieczeństwa oparte na przekaźnikach elektromechanicznych o specjalnej konstrukcji. Przekaźniki te używane są w układach sterowania urządzeń, w których w przypadku nieprawidłowego zadziałania, narażeniu ulega zdrowie lub życie ludzkie lub mienie znacznej wartości. Zastosowanie tych przekaźników w strefie zagrożonej wybuchem gazu lub pyłu jest utrudnione ze względu na znaczne indukcyjności cewek przekaźników elektromechanicznych, znaczny pobór mocy oraz wymagane przez normy na zabezpieczenia za pomocą iskrobezpieczeństwa znaczne odstępy izolacyjne pomiędzy elementami stykowymi a cewkami. Niektóre z nich posiadają jedynie możliwość zastosowania ich zestyków w strefie zagrożonej wybuchem podczas, gdy sam przekaźnik musi zostać zlokalizowany poza strefą.
Znane są przekaźniki półprzewodnikowe SSR, które są urządzeniami załączającymi zbudowanymi wyłącznie z elementów elektronicznych. Sterowaniem obciążeniem prądowym jest realizowane przy wykorzystaniu układu z elementem optoelektronicznym. Dzięki temu obwód sterujący jest odseparowany galwanicznie od obwodu głównego. Stosowanie sprzężenia optycznego powoduje także niska pojemność pomiędzy wyjściem a wejściem przekaźnika i w konsekwencji niska wartość prądu upływu co ma duże znaczenie w wielu aplikacjach.
Znany jest przekaźnik półprzewodnikowy, który wykorzystuje tranzystory MOSFET. Prąd sterujący wynoszący tylko kilka mA w obwodzie wejściowym PhotoMOS zaświeca diodę LED wykonaną z arsenku galu, emitującą światło podczerwone. Po przejściu przez półprzezroczystą żywicę pełniącą rolę izolatora, podczerwień oświetla fotoogniwa zintegrowane w obudowie PhotoMOS, które przetwarzają światło na napięcie. Zapewnia to izolację galwaniczną pomiędzy obwodami wejściowymi a wyjściowymi. Napięcie z fotoogniw jest podawane na obwód sterujący połączonymi bramkami dwóch sprzężonych tranzystorów DMOSFET dołączonymi do styków wyjściowych.
Znany jest z opisu patentowego PL 315389 B1 układ przekaźnika bezstykowego z wyjściem kontrolnym o bardzo małej rezystancji wewnętrznej, przeznaczony do stosowania w bezpiecznych systemach automatyki, zwłaszcza w układach sterowania urządzeniami zewnętrznymi sygnalizacji przejazdowej. Układ przekaźnika bezstykowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że bramka klucza tranzystorowego trzeciego wyprowadzona jest poprzez rezystor drugi na wejście drugie układu i połączona jest z kolektorem pierwszego tranzystora, katodą diody czwartej i poprzez rezystor ósmy z ujemnym biegunem zasilania. Źródło klucza tranzystorowego trzeciego połączone jest z anodami diod, trzeciej i czwartej, z odwracającym wejściem komparatora i poprzez dziewiąty rezystor z ujemnym biegunem źródła zasilania. Dren klucza tranzystorowego trzeciego wyprowadzony jest na wyjście pierwsze układu i połączony jest z katodą diody trzeciej oraz z katodą diody pierwszej, której anoda połączona jest z rezystorem szóstym przyłączonym do dodatniego bieguna źródła zasilania. Układ sterowania ma możliwość kontroli przekaźnika i jest w stanie wykryć każde jego dowolne uszkodzenia w obwodzie głównym. Układ przekaźnika ma dwa obwody sygnalizacji: włączenia przekaźnika prądu. Przepływ prądu płynącego przez przekaźnik, powyżej zadanej wartości, jest sygnalizowany optycznie i elektrycznie. Sygnalizacja optyczna pozwala na łatwą diagnostykę. Możliwość włączania układu sygnałem niskim lub wysokim umożliwia sprowadzenie obiektu sterowanego przez układ do zadanego stanu w przypadku awarii sterowania.
Celem wynalazku jest przekaźnik bezpieczeństwa zbudowany wyłącznie z wykorzystaniem elementów elektronicznych umożliwiających uzyskanie poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa do SIL3 i możliwości, wykonania przekaźnika w wersji iskrobezpiecznej.
Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa że składa się z elektronicznego przekaźnika połączonego poprzez układ izolacji galwanicznej sygnałów z dwoma mikrokontrolerami, które połączone są ze sobą co najmniej jednym szeregowym interfejsem komunikacyjnym. Z kolei elektroniczny przekaźnik zawiera co najmniej dwa połączone ze sobą równoległe bliźniacze obwody składające się pierwszej gałęzi i drugiej gałęzi, które z jednej strony połączone są z zaciskiem dodatnim wyjściowym poprzez szeregowy ogranicznik prądu zewnętrznego, natomiast z drugiej strony połączony jest bezpośrednio z ujemnym zaciskiem wyjściowym. Pierwsza gałąź zawiera połączony szeregowo dodatkowy ogranicznik prądu zewnętrznego, z kluczem górnym oraz z kluczem dolnym. Równolegle do styków klucza górnego połączony jest szeregowo ogranicznik napięcia wewnętrznego, górny
PL 237 078 B1 układ detektora prądu oraz górny generator napięcia. Przy czym z układem izolacji galwanicznej sygnałów połączony jest kolejno: układ górnego detektora prądu, górny klucz i górny generator napięcia. Z kolei równolegle do styków klucza dolnego połączony jest szeregowo ogranicznik prądu wewnętrznego, układ dolnego detektora prądu oraz dolny generator napięcia. Przy czym z układem izolacji galwanicznej sygnałów połączony jest kolejno: układ dolnego detektora prądu, dolny klucz i dolny generator napięcia.
Poprzez zastosowanie w układzie elektronicznego przekaźnika bezpieczeństwa według wynalazku układu testowania technicznej poprawności działania kluczy K1.1 i K1.2 K2.1 i K2.2 oraz sposobu realizacji tej kontroli z wykorzystaniem dwóch niezależnych mikrokontrolerów MK1 i MK2 umożliwiono uzyskanie poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa do poziomu SIL3. Ponadto zastosowanie ograniczników prądowych zabezpiecza przed przekazaniem energii dostarczonej z zewnątrz do układów detektorów prądu. Użycie w elektronicznym przekaźniku bezpieczeństwa wyłącznie elementów elektronicznych umożliwia hermetyzację układu w celu uniemożliwienia dostępu atmosfery wybuchowej.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania rysunku, na którym Fig. 1 - przedstawia schemat układu elektronicznego przekaźnika bezpieczeństwa, Fig. 2 - przedstawia wykres jednego pełnego cyklu sterowania i testowania obwodu wyjściowego w pierwszej gałęzi elektronicznego przekaźnika z oznaczeniem istotnych punktów cyklu oraz wykres jednego pełnego cyklu sterowania i testowania obwodu wyjściowego w drugiej gałęzi elektronicznego przekaźnika bez dodatkowych oznaczeń punktów cyklu, Fig. 3 - przedstawia ogólny schemat sterowania urządzeniem zlokalizowanym w przestrzeni zagrożonej wybuchem gazu lub pyłu z zastosowaniem elektronicznego przekaźnika bezpieczeństwa.
Układ elektronicznego przekaźnika bezpieczeństwa (Fig. 1) składa się z elektronicznego przekaźnika EP połączonego poprzez układ izolacji galwanicznej sygnałów UIGS z dwoma mikrokontrolerami MK1 i MK2, przy czym mikrokontrolery MK1 i MK2 połączone są ze sobą szeregowym interfejsem komunikacyjnym SZIK. Elektroniczny przekaźnik EP zawiera dwa połączone ze sobą równoległe bliźniacze obwody w postaci pierwszej gałęzi G1 i drugiej gałęzi G2, które z jednej strony połączone są z zaciskiem dodatnim wyjściowym A poprzez szeregowy ogranicznik prądu zewnętrznego SCL1 zabezpieczający przed zsumowaniem się napięcia z iskrobezpiecznego źródła zasilania zewnętrznego IŹZZ (Fig. 3), natomiast z drugiej strony połączony jest bezpośrednio z ujemnym zaciskiem wyjściowym B.
Pierwsza gałąź G1 zawiera połączony szeregowo dodatkowy ogranicznik prądu zewnętrznego SCL1’, z górnym kluczem K1.1 oraz z dolnym kluczem K1.2, Równolegle do styków górnego klucza K1.1, połączony jest szeregowo górny ogranicznik napięcia wewnętrznego SCL2, górny układ detektora prądu TO1.1 oraz górny generator napięcia U1.1.
Przy czym z układem izolacji galwanicznej sygnałów UIGS połączony jest kolejno:
• górny układ detektora prądu TO1.1 poprzez końcówkę D_l1.1.
• górny klucz K1.1 poprzez końcówkę C_K1.1, • górny generator napięcia U1.1 poprzez końcówkę C_U1.1,
Z kolei równolegle do styków dolnego klucza K1.2, połączony jest szeregowo dolny ogranicznik napięcia wewnętrznego SCL4, dolny układ detektora prądu TO1.2 oraz dolny generator napięcia U1.2.
Przy czym z układem izolacji galwanicznej sygnałów UIGS połączony jest kolejno:
• dolny układ detektora prądu TO1.2 poprzez końcówkę D_I1.2, • dolny klucz K1.2 poprzez końcówkę C_K1.2, • dolny generator napięcia U1.2 poprzez końcówkę C_U1.2.
Druga gałąź G2 ma taki sam bliźniaczy układ poszczególnych elementów oraz połączeń jak pierwsza gałąź G1 i została uwidoczniona i odpowiednio oznaczona na Fig. 1, dlatego pominięto ją w opisie wynalazku.
Górny klucz K1.1 sterowany jest przez mikrokontroler MK1, z kolei dolny klucz K1.2 jest sterowany przez mikrokontroler MK2. Mikrokontrolery MK1 i MK2 za pomocą szeregowego interfejsu komunikacyjnego SZIK wymieniają się danymi, sprawdzając tym samym poprawność wykonywanych operacji.
Załączenie wyjścia A B elektronicznego przekaźnika EP wymaga jednoczesnego zwarcia obu kluczy K1.1 i K1.2 lub K2.1 i K2.2 w pierwszej gałęzi G1 lub w drugiej gałęzi G2, czyli wysterowania ich przez dwa mikrokontrolery MK1 i MK2 jednocześnie.
PL 237 078 B1
Dwie równoległe gałęzie G1 i G2 służą naprzemiennie do realizowania funkcji sterowania i testowania ich stanu technicznego. W fazie cyklu, w którym sterowanie realizuje pierwsza gałąź G1, druga gałąź G2 jest testowana. Następnie druga gałąź G2, która została pozytywnie przetestowana, przejmuje funkcję sterowania, a testowana jest pierwsza gałąź G1, która do tej pory pełniła funkcję sterującą.
Stan półprzewodnikowych kluczy K1.1 i K1.2 lub K2.1 i K2.2 w pierwszej gałęzi G1 lub drugiej gałęzi G2 jest przemiennie kontrolowany w fazie testów technicznych za pomocą izolowanych galwanicznie od układu elektronicznego przekaźnika EP układów generujących napięcie U1.1, U1.2, U2.1, U2.2. Napięcie to jest doprowadzane, zgodnie z sekwencją testów, do każdego obwodu z kluczami K1.1 i K1.2 lub K2.1 i K2.2, który aktualnie poddawany jest testowaniu. Przepływ prądu przez testowane klucze K1.1 i K1.2 lub K2.1 i K2.2 jest kontrolowany za pomocą układów poszczególnych detektorów prądu TO1.1, TO1.2, TO2.1 i TO2.2. Zwarcie poszczególnego klucza K1.1 i K1.2 lub K2.1 i K2.2 powoduje przepływ prądu, który jest wykrywany przez układ jego detektora prądu TOxx. Rozwarcie klucza Kxx powoduje zanik przepływu prądu. Każdorazowo testowany stan klucza Kxx jest porównywany przez oba mikrokontrolery MK1 i MK2 z sygnałami zwrotnymi generowanymi przez uczestniczące w danym cyklu układy detektorów prądu TOxx. Wykrycie jakiejkolwiek niezgodności pomiędzy stanem wymaganym, a rzeczywistym świadczy o awarii klucza Kxx lub układów jego kontroli i powoduje awaryjne rozwarcie wszystkich kluczy K1.1 i K1.2 K2.1 i K2.2 oraz ustawienie układu elektronicznego przekaźnika EP w stan bezpieczny. Powyższe testy techniczne są synchronizowane w obu mikrokontrolerach MK1 i MK2 za pośrednictwem szeregowego interfejsu komunikacyjnego, którym mikrokontrolery wymieniają dane.
Pełny cykl sterowania i testowania obwodu wyjściowego w pierwszej gałęzi G1 został przedstawiony na wykresach G1 - Fig. 2. Opis działania układu elektronicznego przekaźnika EP został przedstawiony przy założeniu, że funkcje sterujące w tym czasie spełnia druga gałąź G2, a pierwsza gałąź G1 poddawana jest testom technicznym. Przy czym sygnały z mikrokontrolerów M1 i M1 podawane są do poszczególnych styków układów pierwszej gałęzi G1 poprzez układ izolacji galwanicznej sygnałów UIGS.
Mikrokontroler MK1 podaje sygnał M1_C_K1.1 do styku C_K1.1 załączając górny klucz K1.1, a mikrokontroler M2 podaje sygnał M2_C_K1.2 do styku C_K1.2 wyłączając dolny klucz K1.2 (punkt 1 na wykresie Fig. 2). Sygnały te podawane są zwrotnie na mikrokontroler MK2 sygnałem M2_D_K1.1 i na mikrokontroler MK1 sygnałem M1_D_K1.2. Następnie mikrokontroler MK1 włącza górny generator napięcia U1.1 sygnałem M1_C_U1.1 oraz generator dolny U1.2 sygnałem M1_C_U1.1 (punkt 2 na wykresie Fig. 2). Mikrokontroler MK2 zostaje o tym poinformowany za pomocą sygnałów M2_D_U1.1 i M2_D_U1.2. Po ustaleniu się poziomów napięć mikrokontrolery MK1 i MK2 sprawdzają stan sygnałów odpowiednio M1 _D_I1.1, M2_D_l1.1, M1_D_I1.1 oraz M2_D_I1,2 (punkt 3 na wykresie Fig. 2). Sygnały te wykazują przepływ prądu przez górny klucz K1.1 i brak przepływu prądu przez dolny klucz K1.2. Po ustalonym czasie następuje zmiana stanu kluczy: górny klucz K1.1 zostaje wyłączony, a dolny klucz K1.2 zostaje włączony (punkt 4 na wykresie Fig. 2). Następuje powtórne sprawdzenie sygnałów M1_D_I1.1, M2_D_l1.1, M1_D_I1.1 oraz M2_D_I1,2 przez oba mikrokontrolery MK1 i MK2 (punkt 5 na wykresie Fig. 2). Sygnały M1_D_I1.1, M2_D_I1.1 powinny teraz wykazywać brak przepływu prądu przez górny klucz K1.1 i przepływ prądu przez dolny klucz K1.2. Mikrokontrolery MK1 i MK2, korzystając z łącza szeregowego interfejsu komunikacyjnego SZIK porównują uzyskane testowe dane i na ich podstawie, stwierdzają stan techniczny testowanych kluczy K1.1 i K1.2. Jeśli wyniki testów technicznych są pozytywne górny klucz K1.1 i dolny klucz K1.2 pierwszej gałęzi G1 zostają ustawione w stan odpowiadający aktualnie realizowanej funkcji przekaźnika (punkt 6 na wykresie Fig. 2), a mikrokontrolery MK1 i MK2 przechodzą do testowania drugiej gałęzi G2. Jeśli w trakcie testów wykryto jakikolwiek błąd wszystkie klucze K1.1, K1.2, K2.1 i K2.2 zostają rozwarte i iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa przechodzi w tryb awaryjny. Testowanie drugiej gałęzi G2 odbywa się wg identycznego trybu postępowania jak testowanie pierwszej gałęzi G1 (Fig. 2 - wykresy G2).
Iskrobezpieczeństwo elektronicznego przekaźnika bezpieczeństwa według wynalazku zostało uzyskane poprzez szeregowe ograniczniki prądu SCL1, które razem z ogranicznikami prądu zewnętrznego SCL1’ tworzą łącznie jeden układ zabezpieczenia zgodny z zasadami iskrobezpieczeństwa ogranicznik prądu dla pierwszej gałęzi G1, a razem z ogranicznikami prądu zewnętrznego SCL1” dla drugiej gałęzi G2. Z kolei ograniczniki prądowe SCL2, SCL3, SCL4 i SCL5 zabezpieczają przed przekazaniem energii dostarczonej z zewnątrz do układów detektorów prądu TO1.1, TO1.2, TO2.1 i TO2.2.
PL 237 078 B1
Na Fig. 3 przedstawiono ogólny schemat sterowania urządzeniem wykonawczym zlokalizowanym w przestrzeni zagrożonej wybuchem gazu lub pyłu PZWG, w którym zastosowano elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa według wynalazku. Z wejściami mikrokontrolerów MK1 i MK2 połączony jest mechaniczny przycisk bezpieczeństwa WB, z kolei do zacisków wyjściowych A i B podłączone jest szeregowo iskrobezpieczne źródło zasilania zewnętrznego IŹZZ i przekaźnik z obwodem sterowania wyłącznikiem mocy OSWM.
Wykaz pozycji:
EP - elektroniczny przekaźnik,
G1 - pierwsza gałąź elektronicznego przekaźnika,
G2 - druga gałąź elektronicznego przekaźnika,
K1.1 - górny klucz G1,
K2.1 - górny klucz G2,
K1.2 - dolny klucz G1,
K2.2 - dolny klucz G2,
TO1.1 - układ górnego detektora prądu G1,
TO2.1 - układ górnego detektora prądu G2,
TO1.2 - układ dolnego detektora prądu G1,
TO2.2 - układ dolnego detektora prądu G2,
U1.1 - górny generator napięcia G1,
U2.1 - górny generator napięcia G2,
U1.2 - dolny generator napięcia G1,
U2.2 - dolny generator napięcia G2,
SCL1 - szeregowy ogranicznik prądu zewnętrznego,
SCL1’ - ogranicznik prądu zewnętrznego dla gałęzi G1,
SCL1” - ogranicznik prądu zewnętrznego dla gałęzi G2,
SCL2 - górny ogranicznik detektora prądu TO1.1,
SCL3 - górny ogranicznik detektora prądu TO2.1,
SCL4 - dolny ogranicznik detektora prądu TO1.2,
SCL5 - dolny ogranicznik detektora prądu TO2.2,
D_I1.1 - końcówka obwodu kontrolnego prądu klucza K1.1,
C_K1.1 - końcówka obwodu sterującego kluczem K1.1,
C_U1.1 - końcówka obwodu sterującego generatorem napięcia U 1.1,
D_I1.2 - końcówka obwodu kontrolnego prądu klucza K1.2,
C_K1.2 - końcówka obwodu sterującego kluczem K1.2,
C_U1.2 - końcówka obwodu sterującego generatorem napięcia U 1.2,
D_I2.1 - końcówka obwodu kontrolnego prądu klucza K2.1,
C_K2.1 - końcówka obwodu sterującego kluczem K2.1,
C_U2.1 - końcówka obwodu sterującego generatorem napięcia U2.1,
D_I2.2 - końcówka obwodu kontrolnego prądu klucza K2.2,
C_K2.2 - końcówka obwodu sterującego kluczem K2.2,
C_U2.2 - końcówka obwodu sterującego generatorem napięcia U2.2,
MK1 - mikrokontroler G1,
MK2 - mikrokontroler G2,
SZIK - szeregowy interfejs komunikacyjny,
UGIS - układ galwanicznej izolacji sygnałów,
A - dodatni zacisk wyjściowy,
B - ujemny zacisk wyjściowy,
WB - mechaniczny wyłącznik bezpieczeństwa,
PZWG - przestrzeń zagrożenia wybuchem gazu,
OSWM - obwód sterowania wyłącznikiem mocy, IŹZZ - iskrobezpieczne źródło zasilania zewnętrznego.
PL 237 078 Β1
Opis sygnałów sterujących i kontrolnych mikroprocesora MK1
1. M1_C_K1.1 sygnał sterujący kluczem K1.1
2. M1_C_K12 sygnał sterujący kluczem K1.2
3. M1_C_U1.1 sygnał sterujący generatorem napięcia U 1.1
4. M1_C_U1.2 sygnał sterujący generatorem napięcia U 1.2
5. M1_C_U2.1 sygnał sterujący generatorem napięcia U2.1
6. M1 CJJ2.2 sygnał sterujący generatorem napięcia U2.2
7. M1 D.K1.2 sygnał kontrolny wysterowania klucza K1.2
8. M1 D_K2.2 sygnał kontrolny wysterowania klucza K2.2
9. M1 DJ1.1 sygnał kontrolny prądu klucza K1.1
10. M1 DJ1.2 sygnał kontrolny prądu klucza K1.2
11. M1_DJ2.1 sygnał kontrolny prądu klucza K2.1
12. M1_D_I2.2 sygnał kontrolny prądu klucza K2.2
Opis sygnałów sterujących i kontrolnych mikroprocesora MK2
1. M2 D_K1.1 sygnał kontrolny wysterowania klucza K1.1
2. M2 D_K2.1 sygnał kontrolny wysterowania klucza K2.1
3. M2 D.U1.1 sygnał kontrolny wysterowania generatora U1.1
4. M2 D_U2.1 sygnał kontrolny wysterowania generatora U2 1
5. M2 C_K1 2 sygnał sterujący kluczem K1.2
6. M2 C_K2.2 sygnał sterujący kluczem K2.2
7. M2 D U1.2 sygnał kontrolny wysterowania generatora U 1.2
8. M2 D_U2.2 sygnał kontrolny wysterowania generatora U2.2
9. M2 D 11.1 sygnał kontrolny wysterowania generatora U1.1
10. M2 D_I1.2 sygnał kontrolny wysterowania generatora U1.2
11.M2 D 12.1 sygnał kontrolny wysterowania generatora U2.1
12. M2 D I2.2 sygnał kontrolny wysterowania generatora U2.2
Zastrzeżenia patentowe

Claims (3)

1. Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa zawierający bramkę klucza tranzystorowego oraz izolację galwaniczną pomiędzy obwodami, znamienny tym, że składa się z elektronicznego przekaźnika (EP) połączonego poprzez układ izolacji galwanicznej sygnałów (UIGS) z dwoma mikrokontrolerami (MK1) i (MK2), które połączone są ze sobą co najmniej jednym szeregowym interfejsem komunikacyjnym (SZIK), z kolei elektroniczny przekaźnik (EP) zawiera co najmniej dwa połączone ze sobą równoległe bliźniacze obwody złożone z pierwszej gałęzi (G1) i drugiej gałęzi (G2), które z jednej strony połączone są z zaciskiem dodatnim wyjściowym (A) poprzez szeregowy ogranicznik prądu zewnętrznego (SCL1), natomiast z drugiej strony połączony jest bezpośrednio z ujemnym zaciskiem wyjściowym (B).
2. Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza gałąź (G1) zawiera połączony szeregowo dodatkowy ogranicznik prądu zewnętrznego (SCL1), z górnym kluczem (K1.1) oraz z dolnym kluczem (K1.2), a równolegle do styków górnego klucza (K1.1) połączony jest szeregowo ogranicznik napięcia wewnętrznego (SCL2), górny układ detektora prądu (TO1.1) oraz górny generator napięcia (U1.1), przy czym z układem izolacji galwanicznej sygnałów (UIGS) połączony jest kolejno:
- górny układ detektora prądu (TO1.1) poprzez końcówkę (D_I1.1),
- górny klucz (K1.1) poprzez końcówkę (C_K1.1),
- górny generator napięcia (U1.1) poprzez końcówkę (C_U1.1).
PL 237 078 B1
3. Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik według zastrz. 2, znamienny tym, że równolegle do styków klucza dolnego (K1.2) połączony jest szeregowo ogranicznik prądu wewnętrznego (SCL4), układ dolnego detektora prądu (TO1.2) oraz dolny generator napięcia (U1.2), przy czym z układem izolacji galwanicznej sygnałów (UIGS) połączony jest kolejno:
- dolny układ detektora prądu (TO1.2) poprzez kocówkę (D_I1.2),
- dolny klucz (K1.2) poprzez kocówkę (C_K1.2),
- dolny generator napięcia (U1.2) poprzez kocówkę (C_U1.2).
PL428234A 2018-12-18 2018-12-18 Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa PL237078B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL428234A PL237078B1 (pl) 2018-12-18 2018-12-18 Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa
PCT/PL2018/000126 WO2020130859A1 (en) 2018-12-18 2018-12-24 Intrinsically-safe electronic safety relay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL428234A PL237078B1 (pl) 2018-12-18 2018-12-18 Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL428234A1 PL428234A1 (pl) 2020-06-29
PL237078B1 true PL237078B1 (pl) 2021-03-08

Family

ID=65228618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL428234A PL237078B1 (pl) 2018-12-18 2018-12-18 Iskrobezpieczny elektroniczny przekaźnik bezpieczeństwa

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL237078B1 (pl)
WO (1) WO2020130859A1 (pl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08315666A (ja) * 1995-05-12 1996-11-29 Mitsubishi Electric Corp 遮断器および遮断装置
PL180045B1 (pl) 1996-07-22 2000-12-29 Daimlerchrysler Rail Systems Z Układ przekaźnika bezstykowego
DE10127233C1 (de) * 2001-05-22 2002-11-28 Pilz Gmbh & Co Sicherheitsschaltmodul und Verfahren zur Prüfung des Abschaltvermögens eines Schaltelements in einem Sicherheitsschaltmodul

Also Published As

Publication number Publication date
PL428234A1 (pl) 2020-06-29
WO2020130859A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105934885B (zh) 负载驱动电路
US20170122996A1 (en) Desaturation detection circuit and desaturation circuit monitoring function
US20100148805A1 (en) Fail-Safe System and Test Module, Notably For Use In A Railroad Signaling System
JP2005501200A (ja) 安全スイッチモジュールおよびスイッチ素子のオフ能力検査方法
EP3495546A1 (en) A detection circuit module for use in detecting an operational status of a household appliance door
RU2004127700A (ru) Двухканальная система для регулирования движения железнодорожных транспортных средств
ES2643471T3 (es) Relé de seguridad biestable
JP2025164657A (ja) 照射シナリオでの半導体デバイスの特性パラメータを監視するためのシステム及び方法
EP3775945A1 (en) Fault detection in power supply to a load in terms of a broken wire detection for a functional safety dc output
CN101834071B (zh) 工业特种门专用安全监测智能开关
WO2020130859A1 (en) Intrinsically-safe electronic safety relay
KR101207941B1 (ko) 스퀴브 도화 장치 및 그 방법
EP2782112B1 (en) Monitoring and control system comprising a safety switch and method for operating a safety switch
US12556178B2 (en) Solid state switch, in particular for railway equipment
SK141597A3 (en) Ac input cell for data acquisition circuits
CN201690215U (zh) 一种工业特种门专用安全监测智能开关
RU150322U1 (ru) Устройство логической обработки сигналов управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла
CN223006679U (zh) 一种门开关联锁电路、配电系统及ate测试系统
CN108336824A (zh) 防误闭锁电路及自动配电系统
CN215526449U (zh) 一种io开关量故障诊断系统
SU1597958A1 (ru) Устройство дл проверки исправности элементов релейной защиты
JP3733697B2 (ja) 制御装置の出力回路
SU1543471A1 (ru) Устройство дл контрол исправности трехфазной релейной защиты
SU452848A1 (ru) Сигнальное устройство дл контрол двухпозиционных исполнительных механизмов
Gorgies et al. Fail-safe protection Circuit for industrial safety applications