本发明专利技术涉及具有控制器(16)和执行器(4)以及用于提供功能安全性的结构组件(18)的系统(2)。结构组件(18)具有引入执行器(4)的供电线路(8)中的开关单元(24)，开关单元借助结构组件(18)的控制装置(22)运行，控制装置与控制器(16)以信号技术连接。本发明专利技术还涉及结构组件(18)和开关单元(24)。(18)和开关单元(24)。(18)和开关单元(24)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有控制器和执行器以及用于提供功能安全性的结构组件的系统
[0001]本专利技术涉及具有控制器和执行器以及结构组件的系统。结构组件用于提供功能安全性并且包括开关单元和控制装置。此外，本专利技术还涉及结构组件以及开关单元。
技术介绍
[0002]设施、例如工业设施通常具有一个或多个执行器，借助这些执行器执行活动。在工业设施中，例如借助执行器建立和/或加工工件。为了使执行器按照期望的功能运行而设置有控制器，借助控制器调节对执行器的通电。在最简单的情况下，在此存在借助控制器操纵的开关。在此，借助开关接通和切断执行器。为此，将开关引入执行器的供电线路中。开关、控制器和执行器在此形成系统。
[0003]如果借助执行器执行可能危及其他的机器和/或操作人员的功能，那么需要提供功能安全性。因此，在紧急情况下，应该调节执行器的符合规定的功能，并且占据安全状态。在此，根据期望的安全级别，需要考虑系统的可能的错误。在此，通常还考虑系统的各个组成部分、例如开关发生可能的故障。因此需要将另外的开关引入供电线路中，另外的开关同样借助控制器来操纵，并且用作备用解决方案。此外由于在具有供电线路的供电网络中还可能出现过大的电压和/或电流波动或执行器具有错误行为，所以需要将保护开关引入供电线路中，保护开关因此用作线路保护开关和/或设备保护开关。该保护开关在此通常也利用控制器来操纵。
[0004]因此，借助控制器操纵总共三个单独的部件，从而实现期望的安全级别。在此，需要相应互连各个部件，这导致安装时间的增加。还需要相对大量的不同的线路/电缆，因此提高了制造成本。此外，需要将各个部件彼此与设想的应用情况相协调。
[0005]如果其中一个部件不符合相应的要求，那么具有该系统的整个设施就不符合期望的安全级别，并且因此不允许运行。因此，在设计系统时，也需要各个部件相互协调，这导致更长的项目时间，并且因此也导致更高的制造成本。
[0006]如果设施和系统具有多个执行器，那么针对每个执行器均需要相应的数量的开关以及相应的布线。在此，因为其中每个开关均借助控制器来操纵，所以在控制器上设置有用于开关的相对大量的接口，因此过度提高了制造成本和所需的空间。
技术实现思路
[0007]本专利技术的任务是，说明一种特别适当的具有控制器和执行器以及结构组件的系统，并且说明一种特别适当的结构组件和特别适当的开关单元，其中，有利地简化了制造并且适宜地减少了安装时间和/或制造成本，并且其中，尤其是提高了安全性。
[0008]根据本专利技术，在系统方面，该任务通过权利要求1的特征解决，在结构组件方面通过权利要求11的特征解决，并且在开关单元方面通过权利要求12的特征解决。有利的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。
[0009]该系统例如是设施的组成部分，借助该设施实施特定的功能。尤其地，该设施是工业设施，并且例如用于制造和/或加工特定的工件。系统具有控制器以及执行器。执行器例如是电动马达，其例如是旋转的电动马达或线性马达。对此备选地，例如，执行器是以电方式操纵的阀。执行器具有供电线路，借助供电线路供应电能。在安装状态下，供电线路与例如提供直流或交流电压的供电网络电接触。为此，适当地并且适宜地设置和设立供电线路。在运行中，在正常情况下，借助供电线路例如引导0.5A至20A之间、1A至15A之间或2A至10A之间的电流。在此尤其地，供电线路处于相对于接地部具有大于10V、20V或100V的电压的电势。例如，电压小于10kV、5kV或1kV。尤其地，电压是直流电压或交流电压。
[0010]控制器例如借助计算机提供，并且尤其是可编程的控制器。在控制器中存储有用于操控执行器的过程参数，其中，执行器(如果其根据过程参数运行)实施期望的功能。
[0011]此外，系统具有用于提供功能安全性的结构组件。换言之，借助结构组件确保了系统的安全完整性得到保证。在此尤其地，借助结构组件确保特定的安全级别。结构组件包括开关单元以及控制装置。开关单元被引入执行器的供电线路中，并且因此借助开关单元能够中断和调节经过供电线路的电流流动。尤其地，开关单元具有壳体，在壳体之内布置有开关单元的所有另外的部件。优选地，壳体的其中一个壁具有到供电线路的接口。换言之，该接口穿过壳体，从而使得供电线路可以联接到开关单元。尤其地，该接口过渡到开关单元的布置在壳体内的支路中。
[0012]开关单元借助结构组件的控制装置运行。换言之，借助控制装置实现对开关单元的操纵。在此，例如，借助控制装置直接调节对开关单元的供电电流/供电电压。然而特别优选地，在运行时，从控制装置向开关单元传输命令，命令借助开关单元来评估。因此，减少了控制装置与开关单元之间的所需的布线耗费。控制装置以信号技术与控制器连接。在此尤其地，执行器与控制器经由结构组件以信号技术连接，并且适宜地不存在控制器与执行器之间的直接连接。为了运行执行器，因此，相应的信号从控制器转发给结构组件的控制装置，借助该控制装置相应运行开关单元。
[0013]因此，为了制造该系统，只需要结构组件与执行器的连接，即引入供电线路中，并且需要控制器与结构组件的连接，因此简化了制造。总之，在系统的部件之间仅存在比较少的连接，因此减少了安装时间和制造成本。也减少了空间需求。因为此外还借助结构组件来提供功能安全性，所以无需将结构组件的各个部件相互协调，因此避免系统的各个部件的不正确的协调并且因此提高安全性。因此也确保的是，实现特定的安全级别、即借助结构组件提供的安全级别。在运行中，过程参数和/或指令尤其借助控制器被传输给结构组件，并且在那里借助控制装置来接收。依赖于此来操纵开关单元，从而使执行器根据过程参数运行。
[0014]例如，设施具有多个这样的结构组件，这些结构组件分别借助控制器以信号技术连接。优选地，为其中每个结构组件配属至少一个执行器，执行器借助各自的结构组件、借助各自的开关单元运行。在此，这些执行器和/或结构组件优选相互不直接连接，而是总是经由控制器连接，这减少了布线耗费，并且提供了可更换性。
[0015]尤其地，借助结构组件确保了特定的安全级别。如果因此应该改变系统的安全级别，那么尤其只需要更换结构组件，为此仅需要重新联接特定的数量的线路或类似装置。因此减少了用于提高或改变安全级别的耗费。在此也不需要相应使各个部件相互协调，这是
因为借助结构组件就已经实现这一点。例如，结构组件附加地包括电源。
[0016]在运行中，借助该电源尤其给控制装置和/或开关单元以及结构组件的可能的其他的部件供电。因此，进一步提高了故障安全性。在制造控制装置时也不需要放弃特定的功能范围，例如这是因为所需要可供使用的电能为此是不足够的。
[0017]例如，开关单元、适当地可能的支路仅具有唯一的开关。然而特别优选地，开关单元、适当地可能的支路包括一定数量的电串联的开关元件，其引入供电线路中。因此，尤其存在2、3、4或更多个开关元件。在断开其中一个开关元件时，经由供电线路的电流流动被中断。因此，即使当其中一个开关元件发生故障，仍然总是能够实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.系统(2)，所述系统具有控制器(16)和执行器(4)以及用于提供功能安全性的结构组件(18)，其中，所述结构组件(18)具有引入所述执行器(4)的供电线路(8)中的开关单元(24)，所述开关单元借助所述结构组件(18)的控制装置(22)运行，所述控制装置与所述控制器(16)在信号技术上连接。2.根据权利要求1所述的系统(2)，其特征在于，所述开关单元(24)具有若干电串联的开关元件(54)，所述开关元件引入所述供电线路(8)中。3.根据权利要求2所述的系统(2)，其特征在于，其中两个开关元件(54)分别是机械开关(56)。4.根据权利要求2或3所述的系统(2)，其特征在于，其中一个开关元件(54)是半导体开关(58)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统(2)，其特征在于，所述开关单元(24)具有保险装置(60)，所述保险装置与所述开关元件(54)电串联。6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统(2)，其特征在于，所述开关单元(24)具有控制单元(48)，借助所述控制单元操纵所述开关元件(54)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统(2)，其特征在于，所述开关单元(24)具有附加的开关元件(...
【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯，
申请(专利权)人：埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司，
类型：发明
国别省市：
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