用于控制和/或调节技术设备的装置的制造方法_3

文档序号:8532208阅读:来源:国知局
图;
[0054] 图7a示出了另一示例性实施方式的示意图;
[0055] 图7b示出了又一示例性实施方式的示意图;以及
[0056]图8示出了具有电子模块的单个第二底板模块的立体图。
【具体实施方式】
[0057] 图1示出了技术设备10,该技术设备10具有用于技术设备10的开环和/或闭环 控制(也被称为用于自动化控制的控制装置)的新型装置1的示例性实施方式。在该示例 性实施方式中,装置1适于以故障安全的方式切断设备10,即装置1用于与安全相关的任 务。设备10例如包括机械手12,该机械手12在工作操作期间的运动会给机械手12的工 作区域之内的人带来危险。为此,机械手12的工作区域由具有安全门14的保护围栏保护。 安全门14提供了例如用于维修工作或用于安装工作的通向机械手12的工作区域的入口。 然而,在正常的工作操作期间,机械手12仅可以在安全门14关闭的情况下工作。一旦安全 门14被打开,则机械手12必须被切断或以其他方式转为安全的。
[0058] 为了检测安全门14是处于关闭状态的,具有门部分16和框架部分18的安全门开 关附接至安全门14。框架部分18在线路20上产生安全门信号,该安全门信号经由线路20 传送至新型装置1。
[0059] 装置1在本示例性实施方式中包括具有多个连接器(外部连接器或装置连接 器)29的输入/输出部分24。在一些示例性实施方式中,连接器29为设置在装置1的壳 体27的壳体侧部上一一例如在将在下面进一步说明的连接器模块部分上一一的连接端子 或现场端子。例如,连接器可以是弹簧加载式端子或螺旋式端子。在其他示例性实施方式 中,连接器可以是包括多个接触元件(销)的阳型连接器或阴型连接器,其中,一个相应的 销形成一个连接器。具有五个接触销的M8阴型连接器常用于现场级连接信号装置或其他 传感器。因此,新型控制装置的示例性实施方式可以是或可以包括设置在在空间上接近机 械手12的开关柜外面的现场装置。
[0060] 装置1在本示例性实施方式中包括两个冗余信号处理通道。例如,在此示出了在 每种情况下均连接至输入/输出部分24的两个微控制器28a、28b。如箭头29所示,装置1 在输入/输出部分24的装置连接器处接收的输入信号通过比较其结果的微控制器28a、28b 以相对于彼此冗余的方式进行处理。可以使用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编 程门阵列(FPGA)和/或其他信号处理电路来代替两个微控制器28a、28b。优选的是,装置 1的示例性实施方式包括相对于彼此冗余并且能够各自执行逻辑信号连接以据此产生信号 的至少两个信号处理通道。该信号用于控制切换元件来在适当的情况下切断机械手12。该 类型的装置1可以用于以故障安全的方式(FS)切断设备10,例如在此情况下切断机械手 12。
[0061] 在所示出的情况下,装置1包括两个冗余切换元件30a、30b。这两个切换元件30a、 30b中的每个切换元件均能够将高电压电位32连接至装置1的装置连接器38a、38b,以便 使电流能够流至接触器40a、40b或者以便中断该电流流动。因此,切换元件30中的每个切 换元件均可切断诸如接触器或电磁阀之类的致动器。
[0062] 接触器40a、40b各自包括工作触头42a、42b。工作触头42a、42b相对于彼此成排 地设置在从电源44至机械手12的电力供应路径中。一旦装置1切断接触器40a、40b,则触 头42不再接触并且供应至机械手12的电力被切断。对于本领域技术人员而言清楚的是, 这是通过该类型的"径向"切断程序的示例来进行描述的。作为其替代方案,可以在满足安 全要求时仅切断机械手12的诸如危险的驱动器之类的零件,而机械手的其他零件保持操 作。在适当的情况下,延迟切断程序以使得机械手12可以在切断驱动器之前以受控的方式 减速也是可行的。
[0063] 装置1根据线路20上的安全门开关的信号以及根据来自应急断电按钮46的另一 输入信号来控制切换元件30a、30b。应急断电按钮46还经由线路连接至装置1的装置连接 器。优选的是,每个这种输入信号均以冗余方式提供并且两条输入线路和输出线路或者连 接器因此可以在每种情况下被提供(未在图1中示出)。在图1中示出的示例中,因此可以 为应急断电按钮46提供两个输入线路或输入部,所述两个输入线路或输入部在每种情况 下输送来自应急断电按钮46的输入信号。这也同样适用于安全门开关的信号。
[0064] 在一些示例性实施方式中,装置1产生被供应至各个信号装置的输出信号。例如, 该类型的输出信号经由线路48供应至安全门开关的框架部分18。框架部分18在门部分 16接近框架部分18的情况下、即在安全门14关闭的情况下将装置1的输出信号从线路48 传递至线路19。装置1因而可以借助于线路48上的输出信号并且借助于线路19上的输入 信号来监控安全门开关。装置1以类似方式监控应急断电按钮46。
[0065] 与图1中的图示相比,实际上通常使用装置1的两个冗余输出信号,并且所述冗余 输出信号分别经由独立的信号线路被供应至信号装置,并且经由该信号装置返回至装置1。 例如对于该类型的构型而言,关于该类型的信号装置的冗余监控程序的细节,请参照通过 引入而包括在本文中的DE10 2004 020 995A1。实际上常通过如上所述的冗余输入和输 出线路来监控应急断电按钮46。
[0066] 在图1中示出的装置1的示例性实施方式中,装置用于与安全相关的任务,特别地 用于以故障安全的方式(FS)切断系统。然而,装置1还可以用于与安全不相关的任务,即 用于标准任务(ST)。
[0067] 装置1具体为用于开环和闭环控制程序的模块化装置,并且基本上由电子模块和 也被称为底板的基部组装而成。底板用作用于电子模块的支承件,并且还优选地提供数据 总线和/或电源总线。
[0068] 图2和图3示出了底板100的示例性实施方式的立体图,该底板100具有沿纵向 方向L安装在安装轨128上的第一底板模块102、第二底板模块104和第三底板模块106, 并且该底板100还具有多个另外的底板模块136,所述多个另外的底板模块136具有另外的 主体138和邻近第一底板模块102、第二底板模块104和第三底板模块106而设置的另外的 接触部140。替代性地,第一底板模块102、第二底板模块104和第三底板模块106还设置 在底板内和/或在安装轨128上与纵向方向L相反的其他位置处。第一底板模块102、第二 底板模块104、第三底板模块106以及另外的底板模块136在本示例性实施方式中具有相 同的结构,如第一接触部114、第二接触部116、第三接触部118以及另外的接触部140以及 第一主体108、第二主体110、第三主体112以及另外的主体138。为此,在下面仅对底板模 块、主体和接触部进行进一步地描述。各个底板模块在本示例性实施方式中被组装以形成 一体的单元。示出了六个单元,其中五个单元在每种情况下包括四个底板模块,一个单元仅 包括单个底板模块。
[0069] 底板100还包括通信总线120b和独立的供应总线120a。与供应总线120b分开的 通信总线120b沿纵向方向L延伸穿过底板模块的主体。供应总线120a由底板模块的接触 部形成并平行于通信总线120b延伸。
[0070] 此外,每个底板模块均包括第一插入开口 122a和第二插入开口 122b,电子模块 (仅在图3中示出)可以借助于第一插入开口 122a和第二插入开口 122b电连接至底板模 块和沿所述底板模块延伸的总线线路120a、120b。在本示例性实施方式中,电连接借助于第 一插入开口 122a提供至底板模块的接触部以及沿所述底板模块延伸的供应总线120a。以 将进行更详细地说明的方式,电子模块可以或者转移出电源电压或者供应电源电压。第二 插入开口 122b用于将电子模块连接至延伸穿过主体的通信总线120b。
[0071] 图3示出了底板100,其中,电子模块126安装在该底板100上。电子模块126例 如可以是输入/输出模块,在下面还被称为可以被设计成故障安全模块(faiIsafe或者FS) 或非故障安全标准模块(ST)的输入/输出模块。例如对于该类型的构型而言,关于该类型 的模块化控制装置的细节,请参照通过引入而包括在本文中的W02005/003869A1。
[0072] 不需要将电子模块126彼此相邻地设置在底板上连续的排中。如图3中明显的是, 由于通信总线120b和供应总线120a在底板模块中延伸,因此不必将电子模块设置在特定 的底板模块上。因此留给终端用户来将电子模块设置在底板1〇〇上并且将它们组装成组。 同样地,单个电子模块也可以在多个底板模块上延伸,如图3所示。
[0073] 装置1还可以包括具有接口和处理部分的头部模块(未在图2和图3中示出),该 头部模块特别地用于协调在如先前所述的通信总线120b上通信的数据。可能的是,头部模 块还被安装在或者可以安装在安装轨128上。在图3中,头部模块例如可沿纵向方向L设 置在邻近第一电子模块的左手侧上,并且可以经由总线线路120连接至电子模块。
[0074]图4示出了八个底板模块的立体图,其中,第一底板模块102、第二底板模块104、 第三底板模块106以及另外的底板模块136同样以相同的方式构造。底板模块被组合以形 成两个一体的单元,每个一体的单元均包括四个底板模块。第一底板模块102包括处于第 一变型的第一接触部114,第二底板模块104包括处于第二变型的第二接触部116,并且第 三底板模块106包括也处于第一变型的第三接触部。
[0075] 接触部114、116、118各自以可移动的方式设置在主体的凹口 124中,并且可以移 动到两个位置中的一个位置中。在第一位置中,接触部的上侧与主体的上侧113齐平,而在 第二位置中,接触部被向下推入到主体中。优选的是,接触部在这两种情况下均设置在主体 的尺寸内或者设置在主体的外壳内,并且接触部不突出到主体以外。可以借助于可调节元 件130来将接触部固定在相
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