[發(fā)明專利]自動識別和區(qū)分連接至安全組合設(shè)備的電子傳感器的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810084027.8
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101271787A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曼弗雷德·舍費爾
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H9/54
• 分類號: H01H9/54;H03K17/60
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于自動識別和區(qū)分連接到雙通道安全組合設(shè)備的單或雙通道電子傳感器的裝置和方法。

背景技術(shù)

安全組合設(shè)備被安裝到在失靈或故障的情況下對人體和環(huán)境產(chǎn)生巨大危害的區(qū)域中，例如核電站中。安全組合設(shè)備的作用在于，將緊急停止裝置，諸如緊急停止按鈕或激活緊急停止動作的電子傳感器與緊急切斷裝置連接，其中緊急停止裝置以及在緊急停止裝置和安全裝置之間的連接導(dǎo)線的功能性被長期地監(jiān)測。

這可以通過在安全組合設(shè)備和緊急停止裝置之間的連接導(dǎo)線上的持續(xù)或脈沖的低壓電流來實現(xiàn)。因為經(jīng)常會發(fā)生這樣的情況，即設(shè)計成緊急停止按鈕的緊急停止裝置被機械地鎖死并由此而不能被操作，所以通常使用所謂的雙通道的安全組合設(shè)備，兩個非?？拷卦O(shè)置的緊急停止按鈕相互并聯(lián)連接到該安全組合設(shè)備上，這兩個緊急停止按鈕通過一個共用的開關(guān)按鈕來操作。通常在雙通道的安全組合設(shè)備中，也被描述成通道的、由通向兩個緊急停止按鈕的和來自兩個緊急停止按鈕的導(dǎo)線構(gòu)成的連接導(dǎo)線對相互平行地向延伸。由此產(chǎn)生了所謂橫向短路的危險，在該橫向短路中導(dǎo)電的連接導(dǎo)線彼此連接。在此，安全組合設(shè)備可能不再能確定出，緊急停止按鈕是否被操作，或是沒有被操作。

一種所謂的橫向短路識別被作為應(yīng)對措施來使用，通過該措施可以識別出兩個通道之間的電流。這通過對穿過兩個并聯(lián)設(shè)置的緊急停止按鈕的電流接連交替地脈沖調(diào)制來實現(xiàn)。如果在一個時間點確定出與第一緊急停止按鈕連接的安全組合設(shè)備的輸入端上的電流，那么在電流脈沖被發(fā)送到與第二緊急停止按鈕連接的安全組合設(shè)備的輸出端上時，這將表現(xiàn)出橫向短路。

在使用電子傳感器來代替緊急停止按鈕時的區(qū)別在于，傳感器或其輸出端的性能被定期地檢測，這通過電子傳感器的自監(jiān)測來執(zhí)行。為此，電子傳感器發(fā)出一個低壓信號，該低壓信號以規(guī)律的時間間隔短暫地切斷該電子傳感器。同時，傳感器內(nèi)部被檢測，在輸出端上低壓是否被切斷或是沒有被切斷。如果低壓被切斷，那么信號又被施加在輸出端上。短暫的切斷、檢測及再次接通如此快速地實現(xiàn)，即這對于安全組合設(shè)備來說不能被識別。

從經(jīng)濟的觀點出發(fā)，在制造安全組合設(shè)備時，在用于激活緊急停止動作的電子傳感器的單-和雙通道的安全組合設(shè)備之間和緊急停止按鈕之間進行區(qū)分是沒有意義的。此外，經(jīng)常發(fā)生的是，已經(jīng)安裝的安全組合設(shè)備從緊急停止按鈕調(diào)整為電子傳感器，或反之亦然，這是因為必要條件在時間運行中都發(fā)生變化。

因此，安全組合設(shè)備首先被設(shè)計為雙通道的。這種雙通道的安全組合設(shè)備具有在單和雙通道工作之間的內(nèi)部切換。在單通道工作時，傳感器或緊急停止按鈕被連接。在雙通道工作時，安全組合設(shè)備通過脈沖調(diào)制的電流執(zhí)行橫向短路識別。此外，在安全組合設(shè)備中設(shè)置有轉(zhuǎn)接的電橋，通過該電橋在單通道工作中兩個通道要相互電連接。

如果在這樣設(shè)計的雙通道安全組合設(shè)備上連接一種雙通道的電子傳感器，那么如在兩個并聯(lián)的緊急停止按鈕中一樣也要執(zhí)行橫向短路識別。在這時，在緊急停止按鈕中安全組合設(shè)備承擔(dān)了直到安全組合設(shè)備上的橫向短路監(jiān)測，在安全組合設(shè)備上，電子傳感器本身承擔(dān)了直到安全組合設(shè)備的接線端子上的橫向短路監(jiān)測，這是因為雙通道的傳感器總歸也要像單通道的傳感器一樣自身進行監(jiān)測。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的情況，安全組合設(shè)備必須切換到單通道工作中，由此安全組合設(shè)備的橫向短路識別被失效，并且通過移除或轉(zhuǎn)接至少一個電橋來中斷兩個通道之間的電子連接。

這種設(shè)計方式易于出錯、時間成本高并由此而費用昂貴并且是潛在的故障源并且由此產(chǎn)生安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，開發(fā)一種用于自動識別和區(qū)分連接到安全組合設(shè)備的單或雙通道電子傳感器的裝置及方法。

該目的通過權(quán)利要求1的特征或權(quán)利要求6的特征來實現(xiàn)。

本發(fā)明的第一目的相應(yīng)地涉及一種用于自動地識別和區(qū)分至少單或雙通道電子傳感器的裝置，該電子傳感器通過用于緊急停止裝置(電子傳感器或緊急停止按鈕的形式)的兩個連接導(dǎo)線對連接到雙通道的安全組合設(shè)備，該電子傳感器設(shè)置有用于用于安全組合設(shè)備的單通道工作的第一連接導(dǎo)線對，以及用于安全組合設(shè)備的雙通道工作的第一和第二連接導(dǎo)線對。根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括一個在第二連接導(dǎo)線對的至少一條第一連接導(dǎo)線中設(shè)置的歐姆電阻，以及一個以其發(fā)射極或集電極與歐姆電阻的第一側(cè)連接、并且以其基極與歐姆電阻的第二側(cè)這樣地連接的晶體管，即在低壓信號的電流通過連接到兩個連接導(dǎo)線對上的雙通道電子傳感器時，在歐姆電阻上下降的電壓接通晶體管，從而在晶體管的集電極或發(fā)射極上產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號表示雙通道的電子傳感器的連接。