防故障的自动化系统、输入系统和设备技术方案

本发明专利技术涉及防故障的自动化系统、输入系统和具有防故障的自动化系统或输入系统的设备。在防故障的自动化系统中，运动控制器(BS)与多个防故障的处理器(F‑CPU)连接。防故障的处理器(F‑CPU)分别对应安全等级。运动控制器(BS)对应至少一个驱动器(A1、A2、A3)，其中相应的驱动器(A1、A2、A3)分别对应区域(S1、S2、S3)，并且相应的区域(S1、S2、S3)对应安全等级(F1、F2、F3)。安全等级(F1、F2、F3)指明必须如何安全(无故障)地设计相应的区域(S1、S2、S3)。通过防故障的自动化系统能在如制造厂房的空间中简单地以必要的防故障安全性配置各区域(S1、S2、S3)。

【技术实现步骤摘要】
防故障的自动化系统、输入系统和设备
本专利技术涉及一种防故障的(fehlersicher)自动化系统。本专利技术还涉及一种用于防故障的自动化系统的输入系统。此外，本专利技术涉及一种设备。
技术介绍
防故障的自动化系统用于控制和/或调节与安全相关的区域中的驱动器，如工业设备。为了提高安全性，在自动化系统中示例性地配置应用的安全输入方式，冗余(即多倍)地配置自动化系统的各个部件，和/或安全地配置在各个部件之间的信号的传输。对此，EP2192461A1描述了用于防故障的数据传输的系统和控制装置。在设备、特别是生产机器中存在区域，在这些区域中，设备的部分需要关于防故障安全性的不同的标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动化系统，其能灵活地匹配不同的安全需要。该目的通过防故障的自动化系统实现。该目的还通过输入系统以及通过设备实现。防故障的自动化系统具有运动控制器和至少一个防故障的处理器。可选地，防故障的自动化系统具有驱动器。防故障的自动化系统用于控制和/或调节多个驱动器。优选地，运动控制器用于控制和/或调节驱动器。驱动器分别对应于区域，其中，为相应的区域分别分配安全等级，并且其中，区域分别彼此相邻、特别是在空间上相邻地布置。防故障的处理器能够设计为分离的硬件组件。防故障的处理器同样能够集成到运动控制器和/或驱动器中。优选地，防故障的处理器设计为软件模块或附加的计算机程序。自动化系统被理解为驱动系统的至少一个部分。有利地，自动化系统具有组件、如运动控制器、特别是可编程逻辑控制器(SPS)，必要时具有处理器、如开关元件或网络适配器(代理、主机)，以及可选地具有驱动器。驱动器分别具有变流器和电动机。有利地，防故障的自动化系统具有防故障的运动控制器和/或防故障的处理器，其中，防故障的处理器示例性地检查从运动控制器到驱动器的信号的传输。有利地，自动化系统具有用于传输数据和/或信号的数据连接。特别地，设备设计为生产机器、机床或工业设备，其中，设备具有在此描述的防故障的自动化系统。有利地，驱动器与运动控制器连接。驱动器具有变流器或者变频器和电机、特别是(电)马达。相应于安全等级，驱动器必要时具有制动器和/或发送器。优选地，制动器用于快速地制动驱动器和/或用于确保驱动器的停止。有利地，制动器缩短了相应的驱动器的活动时间。优选地，发送器用于验证驱动器的运动。不仅制动器还有发送器能与运动控制器连接。安全等级能够被理解为，驱动器在预设的时间(活动时间)中从其相应的运动速度停止。安全等级越高，驱动器停止所用的预设的活动时间就越短。此外，为了提高安全等级能够采用机械的和/或电的制动器。根据驱动器的使用情况，能够按照法律的规定来预设确定的安全等级。示例性地，在人操作的工业设备的领域中，安全等级特别高。在此，防故障安全性(Fehlersicherheit)能够表示：通过关键组件、如运动控制器或处理器的冗余的结构来避免各个组件的故障，能够为相应的驱动器预设确定的最大的制动时间(活动时间)，为数据和/或信号的从一个组件到另一个组件的安全传输设计防故障的数据连接，和/或另外的组件、如制动器或附加的发送器防止相应的驱动器的故障。防故障的自动化系统被理解为具有防故障安全性的一个或多个上述特征的自动化系统。防故障的自动化系统或防故障的驱动系统也能够分别由相应的驱动器的最大速度来表征。附加地或可替换地，防故障的自动化系统能够由对(到达的)信号的确定的反应来表征。因此，例如能够确定的是，在有信号时仅在确定的持续时间后才能打开屏障。安全等级在此被理解为，对应于安全等级的相应的驱动器与持续时间、特别是(反应)活动时间相对应。确定的持续时间是驱动器最迟到达停止的时间。确定的持续时间也能够是在该时间之后相应的驱动器不再发出转矩的持续时间。确定的持续时间在此也能够被称为活动时间。防故障的处理器能够被理解为模块，其支持和确保在运动控制器和相应的驱动器之间的数据的传输。因此，防故障的处理器优选地也设计为通信模块。示例性地，防故障的处理器是防故障的代理模块。防故障也表示多个模块的防故障的共同作用能够在其他方面的非防故障的环境中实现。优选地，驱动器所在的空间划分为多个区域。有利地，区域在空间上相邻并且可选地基本上是连通的。特别地，空间是制造厂房的区域。示例性地，空间具有第一区域、第二区域和第三区域。第一区域能够具有真实的设备或生产机器、特别是压力机。示例性地，为第一区域分配第一安全等级、例如低安全等级。示例性地，围绕该设备延伸有第二区域。在第二区域中，有利地存在有用于装配该设备的装置。在此，必要时能够需要手动实施的活动。因此，为了保护人员，能在第二区域中需要更高的安全等级。最后，第二区域能够与第三区域相邻。第三区域能够由常规的手动实施的活动表征。因此，在第三区域中需要高的安全等级。在该实例中，空间划分为三个区域，其中，相应的区域对应于各自的安全等级。这些区域分别在空间中相邻地布置，即两个区域分别具有共同的边界或者它们至少非常接近。区域也能够通过物理的边界、如入口闸、空间分隔器、通道或(光)帘分隔。通过将空间、示例性地将制造厂房分割为具有各个安全等级的区域，能够使得位于相应的区域中的相应的驱动器对应于安全等级。在此，该对应能够与从相应的驱动器到运动控制器的接口无关地实施。通过区域或者安全等级的分配能够简化地进行设备的规划。因此，这样实现上述目的，即规划能够通过相应的驱动器与区域或者安全等级的对应来灵活地计划。在防故障的自动化系统的一个有利的设计方案中，防故障的处理器分别对应于区域。有利地，防故障的处理器监视在对应的区域中的相应的驱动器的功能。有利地，防故障的处理器与运动控制器连接。有利地，防故障的处理器确保了在运动控制器和相应的驱动器之间的数据交换和/或信号交换。有利地，相应的防故障的处理器分别对应于相应的区域。因此，能够分别为区域和/或为安全等级将防故障的处理器与运动控制器连接。在防故障的自动化系统的一个有利的设计方案中，区域分别对应于防故障的处理器。通过各自的防故障的处理器分别与区域的对应，能够根据相应的区域的安全等级来匹配相应的防故障的处理器。因此，能够示例性地实现将所匹配的防故障的处理器用于不同的安全等级。因此，具有低要求的安全等级的区域能够对应于防故障的处理器。具有高的安全等级的区域能够根据要求对应于特别有效率的防故障的处理器。因此概括而言，相应的安全等级分别由匹配的防故障的处理器保障。有利地，区域也能够对应多个防故障的处理器。通过(至少一个)防故障的处理器分别与区域的对应，能够提高自动化系统的防故障安全性。在防故障的自动化系统的另一个有利的设计方案中，相应的驱动器和/或相应的防故障的处理器经由防故障的数据连接进行连接。防故障的数据连接被理解为用于保障正确的信号或正确的数据在设置的时间以设置的信号强度到达的数据连接。特别地，还能够通过冗余的实施方案来检查准确的数据的传输。示例性地，防故障的传输能够由利用随后的比较的、冗余的传输实现。用于防故障的数据连接的实例是西门子公司的PROFIBUS(过程现场总线)或PROFINET(过程现场网络)。示例性地，另外的防故障的数据连接借助于PROFI安全寻址实现。通过数据和/或信号的安全的传输，各个组件的连接也有利地满足所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防故障的自动化系统，所述防故障的自动化系统具有运动控制器(BS)、至少一个防故障的处理器(F‑CPU)，其中，所述运动控制器设置用于控制和/或调节多个驱动器(A1、A2、A3)，其中，所述驱动器(A1、A2、A3)分别对应于区域(S1、S2、S3)，其中，为相应的所述区域(S1、S2、S3)分别分配安全等级(F1、F2、F3)，并且其中，所述区域(S1、S2、S3)分别彼此相邻地布置。

【技术特征摘要】
2016.07.05 EP 16177938.41.一种防故障的自动化系统，所述防故障的自动化系统具有运动控制器(BS)、至少一个防故障的处理器(F-CPU)，其中，所述运动控制器设置用于控制和/或调节多个驱动器(A1、A2、A3)，其中，所述驱动器(A1、A2、A3)分别对应于区域(S1、S2、S3)，其中，为相应的所述区域(S1、S2、S3)分别分配安全等级(F1、F2、F3)，并且其中，所述区域(S1、S2、S3)分别彼此相邻地布置。2.根据权利要求1所述的防故障的自动化系统，其中，所述区域(S1、S2、S3)分别彼此在空间上相邻地布置。3.根据权利要求1或2所述的防故障的自动化系统，其中，防故障的处理器(F-CPU)分别对应于区域(S1、S2、S3)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的防故障的自动化系统，其中，相应的所述驱动器(A1、A2、A3)和/或相应的所述防故障的处理器(F-CPU)经由防故障的数据连接(F-BUS)进行连接。5.根据权利要求1至4中任一项所述的防故障的自动化系统，其中，为相应的所述安全等级(F1、F2、F3)分配活动时间(t1、t2、t3)，其中，所述活动时间(t1、t2、t3)是从触发信号直到相应的所述驱动器(A1、A2、A3)的活动的持续时间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的防故障的自动化系统，其中，相应的所述防故障的处理器(F-CPU)设计为防故障的输入/输出控制器或分布式外部设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯·埃克斯特拉，赫尔曼·雅尔蒂恩，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE