[发明专利]控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制负载的驱动的控制系统，特别涉及用于确保机械设备的安全性的控制系统。

背景技术

从以往开始，构筑了为确立生产现场的劳动安全，在确保安全的状态下，对作为机械设备的动力源的负载(例如，电动机等)提供电力的安全电路。一般，以往的安全电路例如包括继电器单元或者控制器等的安全设备而构成。

例如，在特开2005-157665号公报(专利文献1)中，说明了作为安全设备的继电器单元和安全控制器。根据专利文献1，上述继电器单元如下动作。即，继电器单元具有基于来自非常停止开关等的安全开关或者安全门开关等的安全区域传感器的输入信号，监视安全电路的状态的功能，且具有在发生了不正常的情况时用于可靠地切断机械设备的电源的功能。此外，继电器单元具有只要该不正常的原因不消除，就不会再启动机械设备的功能。

此外，在专利文献1中公开的安全控制器如下构成。即，安全控制器包括第1和第2CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)，该第1和第2CPU基于来自安全门开关等的输入设备的安全输入，控制对于磁性接触器(magnet contactor)等的安全输出控制对象的安全输出。安全控制器作为上述安全输出而提供半导体输出。进而，安全控制器可连接将对应于安全输出的继电器输出输出到安全输出控制对象的增设单元，并且可检测增设单元的异常。

图12是表示以往的安全电路的结构例子的图。参照图12，控制系统200从三相交流电源(交流电源101)对作为负载的电动机102进行驱动电力的供给和驱动电力的供给的切断。电动机102例如用于工厂内的各种机械装置的驱动。

控制系统200包括作为输入装置的门开关111、继电器单元116、接触器121、122。

门开关111是用于检测机械性的外壳(guard)或罩(cover)关闭的情况的开关。安装在门114的操作键115可插拔门开关111。由此，门开关111检测门14的打开关闭。

接触器121、122在作为交流电源101和电动机102之间的供电路径的电源线103中插入连接。继电器单元116基于来自门开关111的信号，使接触器121接通和断开。

继电器单元116还具有监视接触器121、122的功能。例如，在由继电器单元116检测出接触器121的异常的情况下，继电器单元116断开接触器122。由此，对于电动机102的电力的供给被切断，所以电动机102停止。

【专利文献1】(日本)特开2005-157665号公报

在上述的专利文献1中公开的安全设备具有用于检验输入设备和输出设备正常的功能。其理由是为了构筑适合ISO13849-1的类别2的安全电路。

从以往开始，在降低机械的危险的方案中考虑安全防范时，关于危险的大小估计和与其对应的安全系统的性能基准，一般由欧洲标准EN954-1或者以该标准作为基础的国际标准ISO13849-1的“类别(category)”表现。“类别”是指安全控制系统的体系(architecture)(结构)，是立足于以目前开发出的开关和继电器的接点技术为代表的电机构部件的比如确定性的技术的结构。

图13是说明在ISO13849-1中定义的类别的图。参照图13，在ISO13849-1中，规定了“B”、“1”、“2”、“3”、“4”的5阶段的类别。随着类别从“B”进至“4”，性能基准的达成等级变高。

此外，在ISO13849-1的修改版中，作为安全控制系统的评价的指标，定义了被称为“PL(性能等级)”的“a”至“e”的5阶段的指标。PL是在以往的“类别”的概念中加入了“可靠性”、“质量”的概念的指标，评价平均危险侧故障时间(MTTFd)、DCavg(Average Diagnostic Coverage，平均诊断覆盖范围)、公共原因故障(CCF)。根据PL，能够沿着实际的使用状况，定量地评价安全控制系统。