防护锁定装置的自动检测的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于驱动多种不同类型的防护锁定装置的安全开关装置。安全开关装置包括用于连接防护锁定装置的第一端子和第二端子以及安全处理器，该安全处理器适于控制在第一端子和第二端子处的驱动信号以驱动防护锁定装置。安全处理器适于通过检测第一端子、第二端子和参考电位之间的外部电连接来确定多个不同类型的防护锁定装置之中的连接至第一端子和/或第二端子的防护锁定装置的类型。安全处理器还适于根据防护锁定装置的经确定的类型来控制驱动信号。多种不同类型的防护锁定装置包括具有螺线管的第一类型的防护锁定装置、具有单通道逻辑输入的第二类型的防护锁定装置、和具有双通道安全输入的第三类型的防护锁定装置。
【专利说明】防护锁定装置的自动检测
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种开关装置，特别地涉及一种用于控制防护锁定装置的安全开关装 置。更具体地，本发明涉及一种能够控制多个不同类型的防护锁定装置的安全开关装置并 且涉及一种用于通过安全开关装置确定哪一类型的防护锁定装置连接至安全开关装置的 方法。
【背景技术】
[0002] 安全开关装置例如用在工业生产环境中，以可靠且安全地与诸如液压机或铣床之 类的机器断开连接--如果这对员工或机械设备的安全是必要的。安全开关装置通常具有 一个或更多个输入端子，诸如紧急停止按钮、双手操作按钮、防护门开关或光幕之类的输入 装置可以连接至所述一个或更多个输入端子。评估控制单元以故障-安全方式评估来自这 些输入装置的输入信号并且在输出侧产生作为输出侧的函数的开关信号。评估控制单元也 设计成例如通过提供冗余度以故障-安全方式运行。开关信号控制致动器、特别是接触器， 用以使机器与电源和防护锁定装置断开连接，从而对诸如防护门的可移动防护装置进行锁 定/解锁。
[0003] 术语"故障-安全"表示：无论在何种情况下都必须确保将机器断开连接或锁定防 护门，即使在包括输入装置、安全开关装置和致动器的电路中发生功能性失灵亦是如此。因 此，安全开关装置必须设计成使得它们确保正被监测的机器总是处于安全状态下,甚至在 一个部件故障的情况下、在线缆破损或其他故障的情况下也总是处于安全状态下。相应地， 术语"安全开关装置"在上下文中特别地指代至少遵守三种欧洲标准EN954-1或相似要求 的那些装置和器具。
[0004] 根据特定的生产环境，安全防护装置被强制用于控制潜在的有害区域的可达性。 为了允许服务人员在特定情况下进入这些区域，该防护装置或其一部分可以是可移动的。 可移动的防护装置可以用防护开关来监测，例如以在防护装置打开时使防护装置后面的机 器断开连接。此外，可移动防护装置可以通过防护锁定装置锁定在关闭的位置中。在安全 应用中，安全开关装置可以用于控制和协调对传感器（紧急按钮、防护开关等）进行监测、 使机器断开连接以及对对应的防护装置进行解锁的过程。
[0005] 对于大多数类型的防护锁定装置而言，解锁动作取决于某个电信号的接收。然而， 防护锁定装置可以相对于执行锁定/解锁动作所需的类型的电信号的类型而有所不同。常 规防护锁定装置需要电压来给锁定释放螺线管通电。更先进的防护锁定装置具有集成的 安全电路，用以控制其操作和用以实施安全开关装置与防护锁定装置之间的故障-安全连 接。集成的安全电路可以定期地核对输入信号以检测失灵条件和确保当失灵发生时防护锁 定处于安全状态下。具体地，防护锁定装置可以设置有0SSD(输出信号开关装置）端子，以 允许交叉线或短路失灵检测。在正常运行期间，0SSD信号线路传送DC电压，例如24V的DC 电压。以特定的时间间隔将测试脉冲调制成DC电压以检测交叉线或短路失灵。如果检测 到失灵，则关闭信号线路。
[0006] 安全开关装置与防护锁定装置之间的故障-安全连接也可以通过传输关于单线 连接（单线安全）的动态信号来实现。动态信号可以是包括一串预定脉冲的时钟数字信号。 与预定脉冲串的任何偏差--即无效信号--指示连接失灵，从而引起防护锁定装置返回 至安全状态或保持在安全状态下。关于通过单通道实施的两个安全单元之间的故障-安全 连接的另外的细节可以在参考文献EP2383762A1中找到，参考文献EP2383762A1的全部内 容通过参引的方式纳入本文中。
【发明内容】
[0007] 考虑到多种不同类型的防护锁定装置需要不同类型的输入信号，存在下述问题： 需要对应的多种不同的安全开关装置，所述多种不同的安全开关装置中的每一种安全开关 装置专门用于仅驱动很有限的数量的防护锁定装置。
[0008] 因此，本发明的目的在于提供一种能够驱动多种不同类型的防护锁定装置的安 全开关装置。
[0009] 这通过在独立权利要求中所阐述的特征来实现。优选的实施方式是从属权利要求 的主题。
[0010] 本发明的具体的方法在于提供一种能够在启动之后的构造阶段期间确定哪一类 型的防护锁定装置被连接的安全开关装置并且用以相应地构造其输出端子。该确定通过探 测这些端子的外部连接性来执行，以识别具有螺线管的锁定装置、具有单线安全输入的防 护锁定装置、和具有双通道安全输入的防护锁定装置。
[0011] 根据本发明的第一方面,提供了一种用于驱动多个不同类型的防护锁定装置的安 全开关装置。安全开关装置包括用于连接防护锁定装置的第一端子和第二端子以及适于控 制在第一端子和第二端子处的驱动信号以驱动防护锁定装置的安全处理器。安全开关装 置的特征在于,安全处理器适于通过检测第一端子、第二端子和参考电位之间的外部电连 接来确定来自多个不同类型的防护锁定装置之中的连接至第一端子和/或第二端子的防 护锁定装置的类型，并且安全处理器适于根据防护锁定装置的经确定的类型来控制驱动信 号，其中，所述多种不同类型的防护锁定装置包括具有螺线管的第一类型的防护锁定装置、 具有单通道逻辑输入的第二类型的防护锁定装置、和具有双通道安全输入的第三类型的防 护锁定装置。
[0012] 优选地，第一端子和第二端子中的每1_一者能够操作成作为输入端子和输出端子。 在优选的实施方式中，安全开关装置还包括开关电路，该开关电路用以选择性地将第一端 子和第二端子中的每一者连接至第一参考电位（例如，地面）或第二参考电位（例如，正电 压），或者既不连接至第一参考电位也不连接至第二参考电位，其中，安全处理器适于控制 开关电路并且适于监测在第一端子和第二端子中的每一者处的电位。以此方式，每个端子 可以连接至正电源电压，连接至负电源电压（地面），或放入至高阻抗状态（既不连接至正 电源电压也不连接至负电源电压）。在这些端子中的每个端子处的电位可以通过安全处理 器不断地监测。因而，安全开关装置的第一端子和第二端子具有与如根据数字电子设备通 常已知的三态逻辑相似的特征。
[0013] 在优选实施方式中，安全处理器适于确定：如果第一端子与第二端子之间的连接 能够检测到，则第一类型的防护锁定装置连接至第一端子和第二端子；如果第二端子与参 考电位之间的连接能够检测到，则第二类型的防护锁定装置连接至第二端子；以及如果第 一端子与第二端子之间的连接和第二端子与参考电位之间的连接都不能够检测到，则第三 类型的防护锁定装置连接至第一端子和第二端子。以此方式,可以用最少数量的测试可靠 地辨别三种不同类型的防护锁定装置。
[0014] 用于探测外部电连接的存在的安全处理器可以采用若干种测试。例如，通过下述 步骤来检测第一端子与第二端子之间的连接：将第一端子和第二端子中的一者构造为输入 端子而将第一端子和第二端子中的另一者构造为输出端子，在输出端子处应用测试脉冲， 以及确定测试脉冲在输入端子处是否能够检测到。如果在输入端子处已经检测到一个或更 多个边缘或如果输入端子处的电位与在测试脉冲期间在输出端子处的电位对应，则测试脉 冲可以视为在输入端子处能够检测到。
[0015] 另外，可以通过下述步骤来检测第一端子和第二端子中的任意一者与参考电位之 间的连接：将第一端子和第二端子中的任意一者构造为输入端子，以及确定与参考电位对 应的逻辑电平在输入端子处是否能够检测到。在安全开关器的端子处可以设置合适的上拉 晶体管或下拉电阻器，以确保在不存在这种外部连接的情况下在这些端子处的良好限定的 电位。
[0016] 根据优选实施方式，安全处理器适于在启动安全开关装置之后的构造阶段期间确 定防护锁定装置的类型。只有在某个用户输入被设置以防止意外的重新构造的情况下才可 以在启动之后进入构造阶段。在构造阶段期间的确定的结果可以存储为在正常运行期间将 要使用的构造的的一正常运行部分。例如，该构造可以根据连接至安全开关装置的防护锁 定装置的类型来确定第一端子和第二端子如何被构造用于正常运行。
[0017] 具体地，安全处理器可以适于将第一端子构造和/或操作为高侧开关而将第二端 子构造和/或操作为低侧开关，用以驱动第一类型的防护锁定装置。另外，安全处理器可以 适于将第二端子构造和/或操作为逻辑输出，用以驱动第二类型的防护锁定装置。最后，安 全处理器可以适于将第一端子和第二端子构造和/或操作为0SSD输出端子，用以驱动第三 类型的防护锁定装置。
[0018] 在某些实施方式中，安全开关装置还可以包括一个或更多个附加端子，用于从安 全输入装置接收开关信号。安全处理器还可以适于监测开关信号并且适于根据开关信号驱 动防护锁定装置。这允许在更宽广的不同的应用场景--诸如紧急停止应用、防护门监测、 低速监测和其他应用场景一中使用安全开关装置。
[0019] 根据本发明的另一方面,提供了一种用于通过具有用于连接防护锁定装置的第一 端子和第二端子的安全开关装置来确定哪一类型的防护锁定装置连接至第一端子和/或 第二端子的方法。该方法包括下述步骤：探测第一端子、第二端子和参考电位之间的外部电 连接的存在，以及基于探测步骤的结果来确定在多种不同类型的防护锁定装置之中的连接 至第一端子和/或第二端子的防护锁定装置的类型，其中，所述多种不同类型的防护锁定 装置包括具有螺线管的第一类型的防护锁定装置、具有单通道逻辑输入的第二类型的防护 锁定装置、和具有双通道安全输入的第三类型的防护锁定装置。
[0020] 在优选实施方式中，确定：如果在探测步骤中第--端子与第二端子之间的连接能 够检测到，则第一类型的防护锁定装置连接至第一端子和第二端子。另外，确定：如果在探 测步骤中第二端子与参考电位之间的连接能够检测到，则第二类型的防护锁定装置连接至 第二端子。最后，确定：如果在探测步骤中第一端子与第二端子之间的连接以及第二端子与 参考电位之间的连接都不能够检测到，则第三类型的防护锁定装置连接至第一端子和第二 端子。以此方式，可以用最少数量的测试可靠地辨别三个不同类型的防护锁定装置。
[0021] 该方法可以使用用于探测外部电连接的任何合适的测试。优选地,探测步骤包括 通过下述步骤来检测第一端子与第二端子之间的连接：将第一端子和第二端子中的--者构 造为输入端子而将第一端子和第二端子中的另一者构造为输出端子，在输出端子处应用测 试脉冲，以及确定测试脉冲在输入端子处是否能够检测到。如通过防护锁定装置的螺线管 所体现的，以此方式，可以可靠地检测第一端子与第二端子之间的连接。
[0022] 另外，探测步骤优选地包括通过下述步骤来检测第--端子和第二端子中的任意一 者与参考电位之间的连接：将第一端子和第二端子中的任意一者构造为输入端子；以及确 定与参考电位对应的逻辑电平在输入端子处是否能够检测到。如通过防护锁定装置的数字 输入所体现的，以此方式，可以可靠地检测第一端子或第二端子与参考电位之间的连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 附图结合至该说明书中并且形成该说明书的一部分以说明本发明的若干实施方 式。这些附图和描述用来解释本发明的原理。附图仅用于说明如何做出和使用本发明的 优选和替代性的示例的目的,而并不解释为将本发明仅限制于说明和描述的实施方式。此 夕卜，根据本发明该实施方式的若千方面可以形成--单独地或以不同的组合方式--解决 方案。根据本发明的不同实施方式的下面的更多的具体的描述，另外的特征和优点将变得 明显，如在附图中示出的，在附图中相同附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
[0024] 图1示出了根据本发明的实施方式的安全开关装置的示意图，其中，第一类型的 防护锁定装置连接至该安全开关装置，
[0025] 图2示出了图1的安全开关装置的示意图，其中，第二类型的防护锁定装置连接至 安全开关装置，
[0026] 图3示出了图1的安全开关装置的示意图，其中，第三类型的防护锁定装置连接至 安全开关装置，以及
[0027] 图4示出了根据本发明的实施方式用于确定连接至安全开关装置的防护锁定装 置的类型的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028] 现在参照附图描述本发明，其中，贯穿整个发明相同的附图标记用来指代相同的 元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多特定细节以提供本发明的透彻理解。 然而，明显的是,本发明可以在不需要这些特定细节的情况下实施。在其他情况下，以框图 形式示出了公知的结构和装置以便于本发明的描述。
[0029] 现在参照图1至图3,描述了根据本发明的实施方式的安全开关装置的构造。通 常用附图标记100指代的安全开关装置包括安全处理器110、开关晶体管T1-T4、以及用于 连接防护锁定装置200的端子51、L52。安全开关装置包括用于连接电源电压的附加端子 A1、A2以及用于接收输入开关信号--诸如分别用于锁定/重设要求和用于解锁要求的信 号--的端子S44、S54。在具体的实施方式中，安全开关装置也可以包括用于接收附加开 关信号--具体是代表机器的速度的信号或来自防护锁定装置200或其他安全开关装置的 反馈信号--的另外的端子。
[0030] 开关晶体管ΤΙ-T4形成用于将端子51和L52中的每一者连接至端子A1和A2中的 任意一者的开关电路。端子51和L52也可以通过关闭所有晶体管而与A1和A2隔离。晶 体管T1-T4可以经由输出端口 111、112、115和116由安全处理器110来控制。通常，如果 在A1和A2处施加正电源电压和负电源电压，则晶体管T1和T3 (以及晶体管T2和T4)将不 同时打开。此外，端子51和L52处的信号可以经由输入端口 113和114由安全处理器110 来监测。因此，图1至图3中的示例性开关电路Τ?-Τ4允许安全处理器将端子51和L52中 的每一者构造成作为高侧开关（T3/T4断开）、低侧开关（T1/T2断开）和输入端子（T1&T3/ T2&T4断开）来运行。
[0031] 本领域的普通技术人员将领会，图1至图3仅示出了安全开关装置100和防护锁 定装置200的示意图。具体地,为了清楚起见，省略了所有不与本发明直接相关的部件，这 些部件包括保护性电子部件、滤波器、电源线路等。同样地，图1至图3中以四个npn型晶体 管描绘的开关电路仅是举例说明。开关晶体管T1-T4可以是任何合适的类型的晶体管-- 包括双极晶体管（例如，npn型晶体管或pnp型晶体管）和场效应晶体管（例如，功率-CMOS 晶体管）。
[0032] 安全开关装置100可以与用于对诸如防护门300的可移动防护装置进行锁定和解 锁的不同类型的防护锁定装置200-1、200-2、200-3相连接。防护锁定装置200-U200-2、 200-3相对于初始化锁定/解锁操作所需要的驱动信号的类型而有所不同。安全开关装置 100能够检测哪一类型的防护锁定装置连接至安全开关装置100并且能够构造其输出端子 51和L52以及其相应的操作模式。下面将结合图4进一步解释用于检测连接至安全开关装 置的防护锁定装置的类型的方法。
[0033] 现在首先参照图1,描述了第一类型的防护锁定装置的构造。防护锁定装置200-1 包括用于对可移动防护装置（防护门）300进行锁定/解锁的致动器螺线管210。防护锁 定装置还可以包括用于监测锁定/解锁状态（端子LM)的--个或更多个开关S1以及一个 或更多个开关S2,所述一个或更多个开关S2通过可移动防护装置300主动地驱动并且用于 监测防护门（打开的/关闭的；端子DM)的状态且向安全开关装置100或其他安全单元提 供反馈。
[0034] 在操作期间，安全开关装置100可以通过给螺线管210通电和断电来控制防护锁 定装置200-1。为此，安全处理器110监测输入信号--例如在端子S44和S45处的输入信 号--并且相应地控制输出端子51和L52。例如，如果输入信号代表防护装置被锁定的条 件，则端子51和L52可以通过关闭开关晶体管ΤΙ-T4来停用（imictivatedh另一方面，如 果输入信号代表防护装置被解锁的条件,则正电源电压和负电源电压可以通过打开晶体管 T1和T4以及关闭晶体管T2和T3来分别施加至端子51和L52。换句话说，端子51操作为 高侧开关而端子L52操作为低侧开关，以给螺线管210通电和断电。安全开关装置也可以 包括计时器,用于以预定的时延给防护装置解锁--例如在机器被断电之后仅某个预定的 时间，以考虑机器停转时间。
[0035] 现在参照图2,描述了第二类型的防护锁定装置的构造。防护锁定装置200-2不 同于图1中的防护锁定装置之处在于，其包括用于对防护装置进行锁定/解锁的安全电路 220。根据逻辑输入L12处施加的逻辑信号执行锁定/解锁操作。为此，安全电路220监测 端子L12处的信号并且仅在检测到正确的信号的情况下初始化该解锁操作。故障-安全行 为可以通过使用如上所述的单线安全技术以安全开关装置100与防护锁定装置200-2之间 的单连接来实施。
[0036] 在操作期间，安全开关装置100使用开关晶体管T2和T4以例如通过交替地将端 子L52连接至A1处的正电源电压和A2处的负电源电压（地面）来在端子L52处产生合适 的逻辑信号。不使用端子51 (T1和T3断开）。例如，逻辑信号可以是不同于系统中在别处 使用的时钟信号的脉冲串。因而，逻辑信号代表可以通过防护锁定装置200-2检测的独特 的代码。另--方面,只有在防护锁定装置200-2的输入端子L12处检测到正确的代码的情 况下，防护锁定装置200-2才将执行解锁操作。
[0037] 现在参照图3,描述了第三类型的防护锁定装置的构造。防护锁定装置200-3不同 于图2中的防护锁定装置之处在于,其使用用于接收锁定/解锁指令信号的双通道安全输 入（0SSD)。
[0038] 在操作期间，安全开关装置100使用其开关电路T1-T4,用以以与常规输出信号开 关装置（0SSD)的方式相似的方式在其端子51和L52处产生一对输出信号。更具体地，安 全开关装置100打开晶体管T1和T2并且关闭晶体管T3和T4,以在防护装置可以进入解锁 状态或可以保持在解锁状态的情况下在端子51和L52处输出正电源电压（例如，24V DC)。 如通常在现有技术中已知的，可以通过用短脉冲彼此独立地调制两个通道来检测交叉失灵 或短路。该调制也可以通过相应地控制安全处理器110的端口 111、112、115、116而在安全 开关装置1()()处执行。
[0039] 在防护锁定装置200-3的一侧处，安全处理器220监测在输入端子S12和S22处 的两个通道的信号，并且根据这些信号初始化锁定/解锁操作。具体地，如果将正电源电压 (例如，24V DC)施加至两个端子S12和S22,则防护装置300可以被解锁或保持在解锁状态 下。否则，防护装置300将被锁定或保持在锁定状态下。安全电路220也可以监测关于两 个信号的测试脉冲，以检测交叉失灵或短路。如果通过安全电路220检测到失灵，则防护锁 定装置200-3可以进入安全状态，即对防护装置300进行锁定。
[0040] 现在参照图4,描述了一种用于检测哪一类型的防护锁定装置连接至安全开关装 置的方法。该方法可以通过图1-3中示出的安全开关装置100的安全处理器110来执行， 例如作为在装置启动之后的初始化过程的一部分。
[0041] 该方法可以以步骤S10开始，在该步骤S10中，确定安全开关装置是否处于构造模 式下。该构造模式可以例如通过用户可操作的设定装置--诸如旋转式开关、下压按钮或 任何其他合适的用户界面元件--来设定。如果不设定该构造模式,则该方法可以通过基 于先前存储的构造信息直接继续进行安全开关装置的正常运行。另一方面,如果设定了构 造模式，该方法可以继续进行步骤S20,在步骤S20中，端子51设定至高阻抗状态（T1和T3 断开），而端子L52连接至正电源电压（T2连通，而T4断开）。因而，端子51构造成输入端 子。然后，在步骤S30中确定端子51是否携带逻辑高（HIGE)信号，即是否存在将端子51 联接至正电源电压的外部连接。外部连接可以通过图1中的防护锁定装置200-1的螺线管 210来形成。如果检测到这种外部连接（在步骤S30中的"是"），则该方法继续进行步骤 S40,在步骤S40中，检测到具有螺线管的防护锁定装置并且相应地设定安全开关装置的操 作模式。具体地,如以上结合图1所解释的，端子51构造和操作为高侧开关,而端子L52构 造和操作为低侧开关。在那之后，该方法可以终止并且安全开关装置可以基于设定的操作 模式和端子构造开始正常运行。
[0042] 如果在步骤S30中检测到没有外部连接，则该方法继续进行步骤S50,在该步骤 S50中，端子L52设定至高阻抗（T2和T4断开）。然后,在步骤S60中确定端子L52是否携 带逻辑低（LOW)信号，即是否存在将端子L52联接至负电源电压（地面）的外部连接。如 果发现该情况（在步骤S60中的"是"），那么在步骤S70中在端子L52处检测逻辑连接并 且相应地设定安全开关装置的操作模式。具体地，如以上结合图2所解释的，端子L52构造 和操作为逻辑连接输出且端子51不起作用。在那之后，该方法会终止并且安全开关装置会 基于设定的操作模式和端子构造开始正常运行。
[0043] 另一方面，如果检测到端子L52与地面之间没有外部连接（在步骤S60中的 "否"），则采取具有0SSD输入的防护锁定装置并且在步骤S80中相应地设定操作模式。具 体地,如以上结合图3所解释的，端子51和端子L52构造和操作为0SSD输出。在那之后， 该方法会终止并且安全开关装置会基于设定的操作模式和端子构造开始正常运行。
[0044] 尽管本
【发明内容】
描述和说明了以具体顺序发生的图4的方法的具体步骤，但是本
【发明内容】
预设了以任何合适的顺序发生的图4的方法的任何合适的步骤。此外，尽管描述 了用于检测某个类型的防护锁定装置的存在的具体测试,但是这些测试仅是举例说明，可 以根据需要执行不同的测试和/或附加的测试。例如，逻辑连接的存在也可以根据防护锁 定装置的电输入特征通过核对正电源电压的外部连接来测试。通常，可以使用合适用于基 于端子51和L52与正电源电压和/或负电源电压之间的外部连接性来区别两个或更多个 不同类型的防护锁定装置的测试的任何组合。另外，尽管本发明描述和说明了进行图4的 方法的具体步骤的具体部件，但是本发明预设了进行图4的方法的任何合适的步骤的任何 合适的部件的任何合适的组合。
[0045] 在描述本发明的上下文（特别是在下面的权利要求的上下文中）中使用术语"一 个"和"该"类似参考将解释为覆盖单数和复数两者，除非本文中另有说明或明显与上下文 矛盾。术语"包括"、"具有"和"包含"将解释为开放式术语（即，意指"包括但不限于"，除 非另有指出。本文中的值的范围的叙述仅旨在用作单独地指代落入该范围内的每个独立的 值的简写的方法，除非本文中另有指示，并且每个单独的值结合入说明书中，即使在本文中 单独地叙述亦是如此。本文中描述的所有的方法可以以任何合适的顺序来执行，除非本文 中另有指示或者明显与____t下文矛盾。使用本文中提供的任何示例和所有示例或示例性语言 (例如"诸如"）仅旨在更好地阐明本发明，而不限制本发明的范围，除非另有要求。在该说 明书中没有语言应当解释为指示任何非要求保护的元件为对本发明的实施必不可少的。 [0046] 本文中描述了示例性实施方式。那些实施方式的变型在本领域的普通技术人员阅 读前述描述之后会变得明显。除了熟练技工之外的发明人视情况使用这种变体，并且发明 人意在以除了本文中具体描述的其他的方式实施本发明。相应地，如适用的法律所允许的， 该发明包括本发明所附的权利要求中叙述的主题的所有的改型和等同替代。此外，在本发 明的所有可能的变型中的上述元件的任何组合涵括在本发明中，除非本文中另有指示或明 显与上下文矛盾。
【权利要求】
1. 一种用于驱动多种不同类型的防护锁定装置（200-1、200-2、200-3)的安全开关装 置，所述安全开关装置包括： 第一端子（51)和第二端子（L52)，所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)用于连接 防护锁定装置（200-U200-2、200-3);以及 安全处理器（110),所述安全处理器（110)适于控制在所述第一端子（51)和所述第二 端子（L52)处的驱动信号，以驱动所述防护锁定装置（200-1、200-2、200-3), 其特征在于， 所述安全处理器（110)适于通过检测所述第一端子（51)、所述第二端子（L52)和参考 电位之间的外部电连接来确定多个不同类型的防护锁定装置之中的连接至所述第一端子 (51)和/或所述第二端子（L52)的防护锁定装置的类型,并且所述安全处理器（110)适于 根据所述防护锁定装置的经确定的类型来控制所述驱动信号， 其中，所述多种不同类型的防护锁定装置包括具有螺线管（210)的第一类型的防护锁 定装置（200-1)、具有单通道逻辑输入（L12)的第二类型的防护锁定装置（200-2)、和具有 双通道安全输入（S12、S22)的第三类型的防护锁定装置（200-3)。
2. 根据权利要求1所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110)适于确定： 如果所述第一端子（51)与所述第二端子（L52)之间的连接能够检测到，则所述第一类 型的防护锁定装置（200-1)连接至所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)， 如果所述第二端子（L52)与所述参考电位之间的连接能够检测到，则所述第二类型的 防护锁定装置（200-2)连接至所述第二端子（L52),以及 如果所述第一端子（51)与所述第二端子（L52)之间的连接以及所述第二端子（L52) 与所述参考电位之间的连接都不能够检测到，则所述第三类型的防护锁定装置（200-3)连 接至所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)。
3. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，其中,所述第一端子（51)和所 述第二端子（L52)中的每一者能够操作为输入端子和输出端子。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110) 适于通过下述步骤检测所述第一端子（51)与所述第二端子（L52)之间的连接： 将所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)中的一者构造为输入端子，而将所述第一 端子（51)和所述第二端子（L52)中的另一者构造为输出端子， 在所述输出端子处施加测试脉冲，以及 确定所述测试脉冲在所述输入端子处是否能够检测到。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110) 适于通过下述步骤检测所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)中的任意一者与所述参 考电位之间的连接： 将所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)中的所述任意一者构造为输入端子，以及 确定对应于所述参考电位的逻辑电平在所述输入端子处是否能够检测到。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110) 适于在启动所述安全开关装置之后的构造阶段期间确定所述防护锁定装置的类型。
7. 根据前述权利要求中的任--项所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110) 适于将所述第一端子（51)构造和/或操作为高侧开关，而将所述第二端子（L52)构造和/ 或操作为低侧开关，用以驱动所述第一类型的防护锁定装置（200-1)。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110) 适于将所述第二端子（L52)构造和/或操作为逻辑输出，用以驱动所述第二类型的防护锁 定装置（200-2)。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，其中，所述安全处理器（110) 适于将所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)构造和/或操作为OSSD输出端子，用以 驱动所述第三类型的防护锁定装置（200-3)。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，还包括： 开关电路（T1-T4),所述开关电路（T1-T4)用于选择性地将所述第一端子（51)和所述 第二端子（L52)中的每一者连接至第一参考电位或第二参考电位，或者既不连接至所述第 一参考电位也不连接至所述第二参考电位， 其中，所述安全处理器（110)适于控制所述开关电路（Τ?-Τ4)并且适于监测在所述第 --端子（51)和所述第二端子（L52)中的每一者处的电位。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的安全开关装置，还包括： 一个或更多个附加端子（S44, S54)，所述一个或更多个附加端子（S44, S54)用于从安 全输入装置接收开关信号， 其中，所述安全处理器（110)还适于监测所述开关信号并且适于根据所述开关信号驱 动所述防护锁定装置。
12. -种用于通过具有用于连接防护锁定装置的第一端子（51)和第二端子（L52)的安 全开关装置来确定哪一类型的防护锁定装置连接至所述第一端子（51)和/或所述第二端 子（L52)的方法，所述方法包括下述步骤： 探测所述第一端子（51)、所述第二端子（L52)和参考电位之间的外部电连接的存在 (S20, S30, S50, S60)，以及 基于所述探测步骤的结果来确定在多种不同类型的防护锁定装置之中的连接至所述 第一端子（51)和/或所述第二端子（L52)的所述防护锁定装置的类型（S40,S70,S80), 其中，所述多种不同类型的防护锁定装置包括具有螺线管的第一类型的防护锁定装置 (200-1)、具有单通道逻辑输入的第二类型的防护锁定装置（200-2)、以及具有双通道安全 输入的第三类型的防护锁定装置（200-3)。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，确定： 如果在所述探测步骤中所述第一端子（51)与所述第二端子（L52)之间的连接能够检 测到，则所述第一类型的防护锁定装置（200-1)连接至所述第一端子（51)和所述第二端子 (L52), 如果在所述探测步骤中所述第二端子（L52)与所述参考电位之间的连接能够检测到， 则所述第二类型的防护锁定装置（200-2)连接至所述第二端子（L52)，以及 如果在所述探测步骤中所述第一端子（51)与所述第二端子（L52)之间的连接以及所 述第二端子（L52)与所述参考电位之间的连接都不能够检测到，则所述第三类型的防护锁 定装置（200-3)连接至所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)。
14. 根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述探测步骤包括通过下述步骤检测所 述第一端子（51)与所述第二端子（L52)之间的连接： 将所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)中的-一者构造为输入端子，而将所述第一 端子（51)和所述第二端子（L52)中的另一者构造为输出端子（S20)， 在所述输出端子处施加测试脉冲（S20)，以及 确定所述测试脉冲在所述输入端子处是否能够检测到（S30)。
15.根据权利要求12至14中的任一者所述的方法，其中,所述探测步骤包括通过下述 步骤检测所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)中的任意一者与所述参考电位之间的 连接： 将所述第一端子（51)和所述第二端子（L52)中的所述任意一者构造为输入端子 (S50),以及 确定对应于所述参考电位的逻辑电平在所述输入端子处是否能够检测到（S60)。
【文档编号】G05B19/04GK104122809SQ201410177739
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年4月29日
【发明者】鲁道夫·帕彭布雷尔, 萨沙·瓦格纳, 托马斯·黑尔彭施泰因, 奥利弗·赫克尔, 诺贝特·马初莱茨 申请人:洛克威尔自动控制德国有限两合公司