[发明专利]用于保护电机和/或耦合至电机的操作机器免受不正确的控制操作的方法和保护设备

说明书

在用于保护电机和/或耦合至电机的操作机器免受不正确控制操作的方法中，根据第一出错准则来检测电机和/或操作机器的不正确控制操作的数目，并且根据第二出错准则来检测电机和/或操作机器的不正确控制操作的数目，以及将这两个数目进行加总。在此实例中，当检测出的不正确控制操作的总数超过预定极限时，产生警报信号和/或将电机切换至预定义状态。用于保护电机和/或耦合至电机的操作机器免受不正确控制操作的保护设备基本上提供以下组件：第一检测单元，用于根据第一出错准则来检测电机和/或操作机器的不正确控制操作；至少第二检测单元，用于根据第二出错准则来检测电机和/或操作机器的不正确控制操作；加总构件，用于对不正确控制操作的数目进行加总；以及致动单元，用于当检测出的不正确控制操作的总数超过预定极限时产生警报信号和/或将电机切换至预定义状态。

技术领域

本发明涉及用于保护电机和/或耦合至电机的操作机器免受不正确的控制操作的方法和保护设备。

背景技术

在许多应用中、有时还在具有关键基础设备的应用中(诸如举例而言在供水系统的泵中或者在发电站里的冷却过程中)使用电机。在借助网络技术、计算机和IT以日益增长的程度联网的世界中，工业应用也可能遭受黑客、病毒和恶意软件的攻击。近年来，此问题因专用或隔离的现场总线和控制及引导系统被基于TCP/IP的网络(工业以太网)替代和补充而已加剧。在许多情形中，电机的控制单元、调节器、频率转换器和其他控制单元由此具有因特网连接。用于控制电机的这些控制和调节设备如今几乎完全是基于微处理器(Linux往往被用作操作系统)的，并具有可自由编程的存储并且因此在技术上可被恶意软件访问。另一已知示例为恶意软件“Stuxnet(震网)”，借助该恶意软件“Stuxnet”，伊朗的离心机已被机械损坏。

不能100％防范恶意软件是已知的。作为标准程序中新发现的安全漏洞的结果，新问题将一再出现。应当假定，由于在PLC、频率转换器或调节器上引入尚未被当前保护软件标识的潜在关键的恶意软件，类似问题也会在机器和设施联网的情况下出现。

在办公室工作领域中，对保护的要求基本上限于数据、旨在被确保的数据的完整性、机密性和可用性。在损坏情形中，在大多数情况下借助从备份重新安装系统和重构数据来限制显著部分的损坏是可能的。在ICS(工业控制系统)领域中，这是不同的：在此实例中，通过恶意软件，机器可能有时被损坏而无法修复。一方面，这导致受影响的组件必须被替换，并且另一方面，被该组件影响的过程在很大程度上被打断。在此实例中特别关键的是在大量组件中使用并且可能通过不正确的控制而被损坏的电机。也耦合至电机的操作机器(诸如泵、压缩机或接入系统(门、大门、斜坡))也被相应地危及。目前，已借助电机保护继电器和电机保护开关来保护电机。为此，电机的电流消耗和/或绕组温度被测量作为重要参数并且与极限值作比较(EP 1 967 831 B1)。

DE 34 43 276 A1涉及用于保护电机并且用于使用电机的温度和所流逝的操作时间来预测电机服务寿命的设备和方法。在此实例中，提供了连接至电机的模型设备以监视电机绕组的温度并且根据电机绕组的温度来生成电机的出错率。该出错率通过积分器来积分以生成电机的出错发生率，连接至积分器的逻辑致动或快速关闭电路接收该出错发生率并且据此生成致动或关闭信号。

发明内容

现在，本发明的目的是提供用于保护电机和/或耦合至电机的操作机器免受不正确的控制操作的方法和保护设备，其特征在于高效率水平并且确保对电机和/或耦合至电机的操作机器的有效保护。

根据本发明，该目的是通过下面两段所述的方法和保护设备的特征来达成的。在本发明内容的后续段落中阐述本发明的有益实施例。

在根据本发明的用于保护电机和/或耦合至电机的操作机器免受不正确的控制操作的方法中，根据第一出错准则来检测电机和/或操作机器的不正确控制操作的数目，并且根据第二出错准则来检测电机和/或操作机器的不正确控制操作的数目，以及将这两个数目进行加总。在此实例中，当检测出的不正确控制操作的总数超过预定极限时，产生警报信号和/或将电机切换至预定义状态。