[发明专利]在安全设备之间快速切换的方法

说明书

本发明公开了在安全设备之间快速切换的方法。一种用于在单线安全系统中使用的安全输入设备包括快速切换架构，该架构允许安全信号以可忽略不计的延迟通过安全设备传播至下游设备。不是将信号处理器嵌入式放置在安全设备的输入端子与输出端子之间，而是将电子开关放置在输入端子与输出端子之间。与开关并联的信号处理器监视入向信号，并且如果不存在安全信号，则闭合开关，从而有效地使输入端子和输出端子短路并且使得入向安全信号基本上瞬时地传递。在输入端子处安全信号的丢失立即通过在输出端子处输出的安全信号的丢失来反映，从而消除在输入端子处安全信号的丢失与在输出端子处输出信号的停止之间的处理延迟。

技术领域

本文公开的主题总体上涉及工业安全系统，并且例如，涉及安全信号在单线安全系统中的传播。

背景技术

现代工业自动化系统通常包括许多危险的机器接入点，如果在操作期间被破坏，则这些危险的机器接入点可能对操作者造成伤害。这些接入点可能会使操作者暴露于与危险的机器部件相关联的风险，包括但不限于通过移动零件引起的挤压、通过与暴露的高压线或高压部件接触引起的触电致死、化学灼伤、通过移动刀片引起的割伤或肢体断离、辐射暴露或者其他这样的危险。

为了减轻与这些接入点相关联的风险，工厂工程师通常实施被设计成保护与接入点进行交互的操作者的安全系统。这些安全系统可以包括安全继电器或安全控制器，该安全继电器或安全控制器监视各种安全输入设备的状态并且在所述安全输入设备中的任一安全输入设备指示潜在的不安全状况时断开到危险机器部件的电力连接。示例安全输入设备可以包括被安装在安全闸门上的提供对危险机器的接入的接近开关。接近开关输出可以作为输入提供给安全继电器，该安全继电器操作接触器，通过该接触器将电力提供给机器。当接近开关指示安全闸门打开时，安全继电器断开接触器以将电力与机器隔离。在另一示例中，可以通过光幕来对接入点允许操作者将零件装载至冲压机区域中进行保护，该光幕检测物理体(例如，操作者的手臂)何时穿过该接入点。与上面描述的示例接近开关一样，光幕的输出可以作为输入连接至安全继电器，使得当光幕被检测到的本体中断时安全继电器将电力与压力机隔离。可以由安全继电器监视的其他示例安全输入设备可以包括但不限于紧急停止按钮、基于重量检测来检测特定区域中人类存在的工业安全垫、紧急拉绳设备、光电传感器或基于激光的传感器、或者其他这样的安全检测设备。

针对危险接入点实施的功能安全解决方案必须符合当前特定于工业的功能安全标准，诸如由国际标准化组织(ISO)或国际电工委员会(IEC)规定的标准。这样的标准可以限定用于确定与机器相关联的风险水平的正式方法以及提供用于设计用于减轻该风险的安全系统的法定指南。这些安全标准规定了必须实施以对抗特定类型的危险的安全系统类型和配置。

发明内容

下面呈现简化的概要，以提供对本文描述的一些方面的基本理解。该概述既不是广泛的综述，也不旨在标识关键/重要的元素或者描绘本文描述的各方面的范围。该概述的唯一目的是以简化的形式呈现一些构思作为稍后呈现的更详细描述的序言。

在一个或更多个实施方式中，提供了一种工业安全设备，该工业安全设备包括：输入端子；输出端子；电子开关，该电子开关在闭合状态下将输入端子电连接至输出端子，以及在断开状态下将输入端子与输出端子电断开连接；以及可操作地耦接至存储器的微控制器，该微控制器执行存储在存储器上的可执行部件，所述可执行部件包括：安全状态检测部件，其被配置成确定工业安全设备的安全功能的状态；脉冲检测部件，其被配置成确定在输入端子上接收到的安全信号的调制脉冲图形是否对应于限定脉冲图形；以及开关控制部件，其被配置成：响应于确定调制脉冲图形对应于限定脉冲图形并且工业安全设备的安全功能是有效的，指示电子开关保持在闭合状态，以及响应于确定在输入端子处未接收到具有调制脉冲图形的安全信号或者工业安全设备的安全功能是无效的，指示电子开关转变至断开状态。