[发明专利]用于检测错误输入的安全开关装置

说明书

本发明涉及用于检测错误输入的安全开关装置。用于以故障安全方式停用技术系统的安全开关装置具有一个输入电路，其被划分成彼此电流阻断的且通过耦接元件仅在限定的、尽可能少的位置处连接的两个单独的区域。每个区域包括单独的测试装置，在两个阶段的测试过程中使用测试装置一方面可以测试输入端的检测能力，以及另一方面可以检测出后续冗余电路部件中的错误的累积。

技术领域

本发明涉及用于以故障安全方式关断技术装备的安全开关装置，所述安全开关装置包括用于接收来自信号发出装置的输入信号的第一输入端和至少第二输入端。

本发明还涉及用于对安全开关装置的输入端进行测试的方法。

背景技术

通常，本发明涉及在保护人员和/或材料贵重物品免于由以自动方式作用的机器或技术装备(诸如，例如全自动机器人)带来的危险方面的机械安全领域。为了使这种类型的装备安全，可以使用不同的信号发出装置，诸如例如紧急断开开关、位置开关或电敏防护装置如光栅和光阵列，使用这些装置可以监测至装备的接入以及监测装备正以安全方式作用。信号发出装置耦接至安全开关装置，借此，信号发出装置可以将技术装备变换到安全非临界状态，特别是变换到装备被关断的状态。因此，通过安全开关装置正确地识别由信号发出装置变换的状态特别是装备是被关断的断开状态是非常重要的。

为了在不正确输入的情况下使技术装备能够进行故障安全关断，信号发出装置通常通过两个输入端以双通道、冗余方式耦接至安全开关装置。冗余确保装备即使在通道中之一出现错误的情况下仍被关断。该过程防止临界错误的影响但不会立即识别出临界错误。换言之，确保了装备的安全运行，但不会发现通道中之一本身的错误。为了不仅能防止错误的影响而且还能识别出错误，安全开关装置的输入端配备有自测试功能，所述安全开关装置能够使用自测试功能来测试单个输入端的检测能力。例如根据DE 10 2006 030 114B4或根据DE 10 2011 015 498A1可以知晓这种类型的输入电路。

DE 10 2006 030 114 B4公开了用于读取来自信号发出装置的输入信号的输入电路，该输入电路包括可以通过耦接构件接通的信号输入电路和评估电路。耦接构件连接至基准电压源以设置要被输入信号超过的开关阈值。此外，输入电路包括第一测试电路和第二测试电路，第一测试电路用于测试基准电压源，使用第二测试电路可以将电压注入到信号输入电路中以测试耦接构件。然而，所示的输入电路的缺点在于：在每种情况下，测试电路具有彼此被电流阻断的一个耦接元件或两个耦接元件以提供信号输入电路与发起测试的后续逻辑单元之间的电流阻断。相较于输入端的其他组件，这种类型的耦接元件是昂贵的并且需要大量安装空间以及具有高失败率。

DE 10 2011 015 498 A1公开了具有可以通过耦接构件接通的信号输入电路和评估电路的另一输入电路。在耦接构件之前布置附加晶体管电路以使得可以通过输入信号的电流或输入信号的电压来检测安全状态。通过电压基准设定开关阈值。如在DE 10 2006030 114 B4的情况下，设置有两个测试电路。第一测试电路对耦接构件和晶体管进行测试，以及第二测试电路用于测试基准电压。第一测试电路和第二测试电路包括耦接元件，所述耦接元件用于提供信号输入电路与后续连接的逻辑单元之间的电流阻断。总体上，对于测试装置需要至少三个耦接元件。所示输入电路的优点是需要仅一个基准电压源并且因此需要用于所述基准电压源的仅一个测试电路。然而，缺点是：由于在所示电路中的开关阈值不仅取决于电压基准还取决于其他组件的参数，特别是连接至其上游的晶体管电路的参数，所以借助于第二测试电路不能全面检查用于设定开关阈值的所有参数。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的是提供引言中提到的安全开关装置的替代输入电路，该替代输入电路提供了改进的测试功能，具有更高的成本效益以及需要更少的安装空间。