继电器电路和执行继电器电路自测试的方法技术

本发明专利技术涉及继电器电路和用于执行自测试的方法。继电器电路包括四个继电器，每个继电器具有第一强制引导触点和第二强制引导触点。四个继电器布置成具有串联连接的第一强制引导触点的第一继电器对和第二继电器对。第一继电器对和第二继电器对并联布置在电源连接部和负载连接部之间，用于通过第一强制引导触点将电源切换到负载。这样的继电器电路使得能够经由继电器对中的一个继电器对提供电力，同时经由另一继电器对切断电力，这有助于测试已经切断电力的继电器对，而不中断由安全仪表系统监督的过程，继电器电路形成该安全仪表系统的一部分。

Relay circuit and self test method for executing relay circuit

The invention relates to a relay circuit and a method for performing self testing. The relay circuit comprises four relays each having a first force guiding contact and a second force guiding contact. The four relays are arranged to be the first relay pair and the second relay pair having a first force guide contact connected in series. The first relay pair and the second relay pair are arranged in parallel between the power supply connection portion and the load connection portion for switching the power source to the load via the first mandatory steering contact. This enables the relay circuit via a relay of a relay to provide power, at the same time through another relay to cut off power, which helps to cut power to relay test has, without interruption by the process of safety instrument system supervision, electric relay form a part of the safety instrument system.

【技术实现步骤摘要】
继电器电路和执行继电器电路自测试的方法
本专利技术涉及一种继电器电路，更具体地，涉及一种布置为执行自测试的安全继电器电路和一种用于执行自测试的方法。
技术介绍
在工业过程中，多个机器被用于执行自动化任务。这些过程通常通过可编程逻辑控制器(PLC)或能够控制和驱动机器的其它自动化设备来控制和监督。在故障、过程中断或对人员或其它机器造成危险风险的其它事件的情况下，控制器需要干预过程。例如，通过切断机器的电源或将机器的操作模式改变为安全模式。简而言之，控制电路能够切换到故障安全状态。这需要存在致动器、传感器和/或其它设备以实现安全功能。安全功能适用于所有其中系统故障对相关人员、环境和设备的安全有决定性影响的那些应用。这种安全功能可以通过其完整性水平来评估：安全完整性水平(SIL)。这反映了系统将风险降低到可容忍水平的能力。安全仪表系统的设计应符合国际电工委员会(IEC)开发的“电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全”国际标准IEC61508。该标准规定了风险评估和在由传感器、逻辑解算器和执行器组成的安全功能的设计中应采取的措施。这样的措施包括“故障避免”(系统故障)和“故障控制”(系统和随机故障)。它为安全仪表系统提供了设计标准，以将风险降低到可容忍的水平。一类切换设备涉及安全继电器，其设计要求在标准EN50205“具有强制引导触点的继电器”中限定。具有强制引导触点的安全继电器在避免机器和系统中的事故方面起到决定性作用。强制引导触点监控安全控制电路的功能。对于这种安全功能，所有可能出现的假定故障必须已经被考虑并且其影响被检查。具有强制引导触点的继电器具有提供相反连接状态的至少两个触点，当一个是“断开”的时，另一个可以是闭合的。这种安全继电器具有接通和断开触点不能同时闭合的特性。特别地，具有至少一个断开触点和至少一个接通触点的功率继电器被设计为通过机械器件使得接通和断开触点不能同时处于闭合位置。这要求在操作寿命期间，不仅在正常操作条件下，而且在发生故障时，触点间隙不得小于0.5mm。该要求允许相应的异或触点检测到触点的故障以断开。例如，接通触点的故障由通电接入时断开触点的非断开指示。反之亦然，断开触点的故障由通电接入时接通触点的非闭合指示。具有如上所述的强制引导触点的安全继电器仅在检测到安全问题的情况下通电，在正常操作条件下，继电器处于断电模式。因此，在长时间的正常运行期间没有遇到任何安全问题的过程不激励任何继电器。因此，随着时间的推移，在紧急情况下可能出现关于继电器的可靠性的不确定性，因为直到触点通电才会检测到继电器故障。例如，触点可能变得熔接或触点弹簧已经断裂。为了检查继电器的操作和安全电路的可靠性，需要执行预防性的周期性验证。这些干预需要关闭被调查的系统或过程，最终的停机引出主要缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于安全应用的克服上述缺点的继电器电路。该继电器电路可以应用在能够遵从安全完整性水平3的安全电路中。根据第一方面，提供了一种包括四个继电器的继电器电路，每个继电器具有第一强制引导触点和第二强制引导触点。四个继电器布置成具有两个串联连接的第一强制引导触点的第一继电器对和第二继电器对。第一继电器对和第二继电器对并联布置在电源连接部和负载连接部之间，用于通过第一强制引导触点将电源切换到负载。这样的继电器电路使得能够经由继电器对中的一个继电器对提供电力，同时经由另一个继电器对切断电力，这有助于测试已切断电力的继电器对，而不中断由安全仪表系统监督的过程，继电器电路形成该安全仪表系统的一部分。根据另一方面，继电器电路还包括微控制器。微控制器布置为操作第一继电器对以通过第一继电器对的第一强制引导触点向负载供电，操作第二继电器对以通过第二继电器对的第一强制引导触点切断到负载的电力，以及分别验证第二继电器对中的每个继电器。在一个实施例中，每个继电器的第一强制引导触点是常开的强制引导触点，每个继电器的第二强制引导触点是常闭的强制引导触点。在另一实施例中，每个继电器的第一强制引导触点是常闭的强制引导触点，每个继电器的第二强制引导触点是常开的强制引导触点。在又一方面，公开了用于执行如上所述的继电器电路的自测试的方法。该方法可以以不同的时间间隔、在正常运行时间或生产输出周期性地重复。这有助于自测试监测，其可以作为自动化过程来执行。附图说明将参考附图仅作为示例描述本专利技术的实施例，在附图中：图1示意性地示出了根据本专利技术的继电器电路的示例；图2示意性地示出了根据本专利技术的安全电路的示例；图3示出了根据本专利技术的继电器电路的另一示例；以及图4是示出根据本专利技术的方法的流程图。具体实施方式参考图1，示出了具有四个继电器50,60,70,80的继电器电路1。每个继电器具有第一强制引导触点51；61,71,81和第二强制引导触点52,62,72；82。四个继电器50,60,70,80布置成具有两个串联连接的第一强制引导触点51,61；和71,81的第一继电器对2和第二继电器对3。因此，两个继电器50,60形成第一继电器对2的两个继电器。并且两个继电器70,80形成第二继电器对3的两个继电器。第一继电器对2具有串联连接的第一强制引导触点51,61。第二继电器对3具有串联连接的第一强制引导触点71,81。第一继电器对2和第二继电器对3并联布置在电源连接部4和负载连接部5之间，用于通过第一强制引导触点51,61和71,81将电源切换到负载。因此，每个继电器对2,3形成用于将电源连接到负载的并联网络的分支。在该示例中，继电器50,60,70,80通过给线圈53,63,73,83供电来切换，线圈拉动第一强制引导触点51；61,71,81和第二强制引导触点52,62,72；82从一个状态到另一个状态。所以，从断开到闭合或从闭合到断开进行切换。强制引导触点由它们在不通电时，即断电时所处的状态来表征，所述状态分别被称为“常开”或“常闭”。在继电器电路1中，第一强制引导触点51；61,71,81和第二强制引导触点52,62,72；82优选地具有相反类型。例如，在图1的继电器电路1中，每个继电器的第一强制引导触点51；61,71,81是常开的强制引导触点，每个继电器的第二强制引导触点52,62,72；82是常闭的强制引导触点。在其它实施例中，例如，每个继电器的第一强制引导触点51；61,71,81可以是常闭型，并且每个继电器的第二强制导向触点52,62,72；82可以是常开型。因为每个继电器对2,3的第一强制引导触点51；61和71,81具有相同类型，所以电源连接部4和负载连接部5可以通过这些第一触点电连接。继电器对2,3可以独立地操作，因此第一继电器对2的第一和第二继电器50,60可以通电，而第二继电器对3的第一和第二继电器70,80可以断电。当命令将激活两个串联连接的开关时，每个继电器对提供遵从系统完整性水平3(SIL3)的功能。参考图2，示出了安全电路6，其包括图1的继电器电路1、连接到继电器电路1的电源连接部4的电源8和连接到负载连接部5的负载9。继电器电路1还包括微控制器7和电路电源10。电路电源10由微控制器7控制，以供应用于操作第一继电器对2和第二继电器对3的电力。在该示例中，操作继电器对2,3通过对每个继电器50,60；7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种继电器电路，包括：四个继电器(50,60,70,80)，每个继电器包括：第一强制引导触点(51,61,71,81)；以及第二强制引导触点(52,62,72,82)；其中，所述四个继电器(50,60,70,80)布置成具有两个串联连接的第一强制引导触点(51,61；71,81)的第一继电器对(2)和第二继电器对(3)，其中，第一继电器对(2)和第二继电器对(3)并联布置在电源连接部(4)和负载连接部(5)之间，用于通过第一强制引导触点(51,61，71,81)将电源切换到负载。

【技术特征摘要】
2016.01.20 EP 16305051.11.一种继电器电路，包括：四个继电器(50,60,70,80)，每个继电器包括：第一强制引导触点(51,61,71,81)；以及第二强制引导触点(52,62,72,82)；其中，所述四个继电器(50,60,70,80)布置成具有两个串联连接的第一强制引导触点(51,61；71,81)的第一继电器对(2)和第二继电器对(3)，其中，第一继电器对(2)和第二继电器对(3)并联布置在电源连接部(4)和负载连接部(5)之间，用于通过第一强制引导触点(51,61，71,81)将电源切换到负载。2.根据权利要求1所述的继电器电路，其中：每个继电器(50,60,70,80)的第一强制引导触点(51,61；71,81)是常开的强制引导触点；并且每个继电器(50,60,70,80)的第二强制引导触点(52,62；72,82)是常闭的强制引导触点。3.根据权利要求1所述的继电器电路，其中：每个继电器(50,60,70,80)的第一强制引导触点(51,61；71,81)是常闭的强制引导触点；并且每个继电器(50,60,70,80)的第二强制引导触点(52,62；72,82)是常开的强制引导触点。4.如权利要求1-3中任一项所述的继电器电路，还包括微控制器(7)，其中，所述微控制器(7)布置为：在操作另一继电器对(3,2)以切断到负载连接部(5)的电力之前，操作一个继电器对(2,3)以向负载连接部(5)供电；操作另一继电器对以切断到负载连接部(5)的电力；验证切断电力所通过的继电器对(3；2)的每个继电器(70,80；50,60)。5.根据权利要求4所述的继电器电路，其中，验证切断电力所通过的继电器对的每个继电器包括，所述微控制器(7)布置为：通过切断电力所通过的继电器对(3)的两个继电器的第一继电器(70)的第二强制引导触点(72)发送第一反馈信号(74)；检查所述第一反馈信号(74)的传输；通过切断电力所通过的继电器对(3)的两个继电器的第二继电器(80)的第二强制引导触点(82)发送第二反馈信号(84)；以及检查所述第二反馈信号(84)的传输。6.根据权利要求4或5所述的继电器电路，所述继电器电路还包括：由微控制器(7)控制的电路电源(10)，以供应电力用于操作第一继电器对(2)和第二继电器对(3)。7.一种继电器电路，包括：四个继电器(50,60,70,80)，每个继电器(50,60,70,80)包括：常开的强制引导触点(51,61,71,81)；以及常闭的强制引导触点(52,62,72,82)；其中，所述四个继电器(50,60,70,80)布置成具有两个串联连接的常开的强制引导触点(51,61；71,81)的第一继电器对(2)和第继电器二对(3)，其中，第一继电器对(2)和第二继电器对(3)并联布置在电源连接部(4)和负载连接部(5)之间，用于通过常开的强制引导...

【专利技术属性】
技术研发人员：R托内特，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR