DISPOSITIVO DE SEÑALIZACION PARA UN CIRCUITO DE SEGURIDAD.

Dispositivo de señalización para un circuito de seguridad con una unidad de entrada (52) para registrar una magnitud de estado externa,

con como mínimo un elemento de conmutación (34, 36) con una entrada (38) y una salida (42), y con una unidad de control (30, 32) que está diseñada para controlar el elemento o los elementos de conmutación (34, 36) en función de la magnitud de estado externa, de tal manera que una señal presente en la entrada (38) pasa a la salida (42), teniendo el elemento de conmutación (34, 36) aplicado internamente en la entrada (38) un potencial fijo, preferentemente un potencial alto (UB), caracterizado por como mínimo una entrada, preferentemente, una entrada de seguridad redundante (60, 62) para una señal de autorización externa (88, 90) que es suministrada a la unidad de control (30, 32), controlando la unidad de control (30, 32) el elemento o los elementos de conmutación (34, 36), asimismo, en función de la señal de autorización (88, 90)

Dispositivo de señalización para un circuito de seguridad.

La presente invención se refiere a un dispositivo de señalización (otras denominaciones son: sensor, señalizador) para un circuito de seguridad con una unidad de entrada para registrar una magnitud de estado externa, con como mínimo un elemento de conmutación con una entrada y una salida, y con una unidad de control que está diseñada para controlar como mínimo un elemento de conmutación en función de la magnitud de estado externa, de tal manera que una señal presente en la entrada pasa a la salida, es decir que aparece en la salida.

La invención se refiere, además, a un circuito de seguridad para la desconexión segura de una instalación que conlleva peligro, que comprende un controlador de seguridad que está diseñado para desconectar la instalación sin fallos y un primer y, como mínimo, un segundo dispositivos de señalización del tipo indicado anteriormente, los cuales están conectados en serie entre sí y al controlador de seguridad.

Un equipo de señalización de este tipo y un circuito de seguridad de este tipo se conocen por la patente EP 1 363 306 A2.

Los procesos operacionales de modernas instalaciones técnicas tales como, por ejemplo, equipos de producción industriales y líneas de fabricación, instalaciones de transporte y extracción, atracciones de feria y similares son controlados, cada vez más, de forma totalmente automática. Un dispositivo de control de funcionamiento recibe magnitudes deseadas y magnitudes de proceso de la instalación y, con la ayuda de un programa de control predeterminado, genera a partir de ello señales de control que activan los accionadores de la instalación. Además del control del desarrollo operacional previsto, son los aspectos de seguridad, es decir, el hecho de evitar situaciones de peligro para las personas que se encuentran en el recinto de la instalación, los que cobran cada vez más importancia. Por ejemplo, instalaciones que realizan desplazamientos automatizados están generalmente protegidas hoy en día por vallas de protección, barreras de luz, alfombras de seguridad y similares. Además, se conoce el dotar a instalaciones técnicas de pulsadores de parada de emergencia que, al ser accionados, desconectan la instalación o la llevan a otro estado que no entrañe peligro. Estos equipos de señalización relevantes para la seguridad, es decir, que sólo generan y proporcionan señales de estado relevantes para garantizar la seguridad de la instalación, no son evaluados generalmente mediante el dispositivo de control de funcionamiento "normal" de la instalación, sino con un denominado controlador de seguridad o bien, en casos más sencillos, por un denominado módulo de seguridad. Para mayor simplicidad, en adelante no se diferenciará entre un controlador de seguridad complejo y un módulo de seguridad más sencillo, es decir el término "controlador de seguridad" abarcará tanto módulos de seguridad más sencillos tales como los de, por ejemplo, la presente solicitante con la denominación PNOZ®, como también controladores de seguridad complejos tales como los equipos PSS® basados en SPS de la solicitante.

Los controladores de seguridad se diferencian, sin embargo, de dispositivos de control de funcionamiento "normales" porque están construidos a prueba de errores propios mediante medidas tales como canales de procesamiento de señal redundantes, autopruebas regulares y similares. Es cierto que dispositivos sencillos de control de funcionamiento también poseen medidas de reconocimiento y de evitación de errores dentro de un determinado marco, pero generalmente no son suficientes para garantizar la desconexión segura de la instalación en cualquier circunstancia. Para diferenciarse de controladores "sencillos" y dispositivos de señalización "sencillos", la presente invención se refiere a dispositivos de señalización, controladores de seguridad y circuitos de seguridad construidos a partir de los mismos, que cumplen como mínimo los requisitos de la categoría 3 de la norma europea EN954-1, preferentemente la categoría más alta 4 o requisitos de seguridad comparables.

En la patente EP 1 363 306 A2 mencionada inicialmente se describe un denominado interruptor de seguridad, es decir, un dispositivo de señalización para vigilar la posición de vallas de protección, puertas de protección, partes del revestimiento de máquinas y dispositivos de protección similares. Estos interruptores de seguridad tienen un accionador con la ayuda del cual se puede determinar a prueba de error la posición de apertura o de cierre de la puerta de protección. Hasta hoy, en la práctica, interruptores de seguridad de este tipo están construidos generalmente de forma electromecánica, y las pruebas de funcionamiento y los controles de errores necesarios tales como la detección de derivación se llevan a cabo por un controlador de seguridad superior o, como mínimo, con la ayuda de éste. Por lo tanto, los interruptores de seguridad correspondientes obtienen habitualmente la certificación según EN 954-1 o normas comparables sólo en combinación con el controlador de seguridad.

Para que el propio interruptor de seguridad pueda tener una categoría de seguridad superior, se propone en la patente EP 1 363 306 A2 integrar un dispositivo lógico de seguridad en el interruptor de seguridad tal como se conoce ya de barreras de luz, rejillas fotoeléctricas y otros dispositivos de señalización "inteligentes". En los ejemplos de realización descritos, los interruptores de seguridad propuestos poseen dos elementos de conmutación electrónicos redundantes entre sí que son controlados por una unidad de control a prueba de errores. A través de los elementos de conmutación, se hace pasar una señal de autorización externa que finalmente es guiada al controlador de seguridad de categoría superior. Por lo tanto, la señal de autorización puede ser reprimida por la unidad de control, lo cual señala al controlador de seguridad que la instalación vigilada ha de ser llevada a un estado seguro. Se puede hacer pasar la señal de autorización también por varios interruptores de seguridad dispuestos en serie uno detrás de otro, de manera que cada uno de estos interruptores de seguridad puede reprimir la señal de autorización.

Este circuito en serie de dispositivos de señalización ya se ha realizado en la práctica con dispositivos de señalización electromecánicos, en los que la señal de autorización ha sido generada en estos casos por el controlador de seguridad y se ha hecho volver pasando por los contactos de relé dispuestos en serie de cada dispositivo de señalización.

La estructura del interruptor de seguridad descrita en la patente EP 1 363 306 A2 permite una reacción rápida del controlador de seguridad superior incluso cuando un número más grande de dispositivos de señalización está conectado al controlador de seguridad y en serie entre sí. Por otro lado, el paso de la señal de autorización limita la máxima distribución espacial de los dispositivos de señalización montados en serie. Además, desde el punto de vista del controlador de seguridad superior, toda la serie está "muerta" si uno de los dispositivos de señalización suprime la señal de autorización, ya sea por una modificación del accionador (apertura de la puerta de protección o similar), o debido a un error de funcionamiento detectado internamente. De esta forma, la flexibilidad y el rendimiento de los interruptores de seguridad descritos no superan lo que ya se puede conseguir desde hace tiempo con dispositivos similares de señalización basados en relés.

Por la patente DE 600 01 235 T2 se da a conocer un dispositivo de señalización y un circuito de seguridad con una conexión en serie de dispositivos de señalización, siendo el dispositivo de señalización un interruptor de aproximación para vigilar una puerta de protección. El interruptor de aproximación posee una entrada de señal a la que se puede suministrar una señal de entrada digital o pulsada. Modula una onda portadora de alta frecuencia con la señal de entrada suministrada a modo de desplazamiento de amplitud (Amplitude Shift Keying). La onda portadora modulada sirve par incitar un accionador que genera una segunda onda portadora de alta frecuencia de amplitud modulada con otra frecuencia. El interruptor de aproximación puede recibir la segunda onda portadora de amplitud modulada, cuando el accionador se halla en proximidad del interruptor de aproximación. De este modo puede vigilar la presencia del accionador. Cuando el interruptor de aproximación recibe la segunda onda portadora, se reconstruye la señal de modulación digital o pulsada con la...

1. Dispositivo de señalización para un circuito de seguridad con una unidad de entrada (52) para registrar una magnitud de estado externa, con como mínimo un elemento de conmutación (34, 36) con una entrada (38) y una salida (42), y con una unidad de control (30, 32) que está diseñada para controlar el elemento o los elementos de conmutación (34, 36) en función de la magnitud de estado externa, de tal manera que una señal presente en la entrada (38) pasa a la salida (42), teniendo el elemento de conmutación (34, 36) aplicado internamente en la entrada (38) un potencial fijo, preferentemente un potencial alto (U_B), caracterizado por como mínimo una entrada, preferentemente, una entrada de seguridad redundante (60, 62) para una señal de autorización externa (88, 90) que es suministrada a la unidad de control (30, 32), controlando la unidad de control (30, 32) el elemento o los elementos de conmutación (34, 36), asimismo, en función de la señal de autorización (88, 90).

2. Dispositivo de señalización, según la reivindicación 1, caracterizado porque la señal que se hace pasar a la salida (42) del elemento o de los elementos de conmutación (34, 36) es suministrada a la unidad de control (30, 32).

3. Dispositivo de señalización, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la unidad de control (30, 32) está diseñada de tal manera que puede detectar un error de funcionamiento interno del dispositivo y, con la ayuda del elemento o de los elementos de conmutación (34, 36), puede generar un telegrama de datos (96) en la salida (42) de éste.

4. Dispositivo de señalización, según la reivindicación 3, caracterizado porque el telegrama de datos es un telegrama pulsado.

5. Dispositivo de señalización, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque están dispuestos como mínimo dos elementos de conmutación (34, 36) redundantes, con sendas entradas (38) y sendas salidas (42), teniendo cada uno de los, como mínimo, dos elementos de conmutación redundantes (34, 36), aplicado un potencial fijo en el lado de la entrada.

6. Dispositivo de señalización, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por una entrada (66) para suministrar una tensión de servicio (U_B), en el que la tensión de servicio es suministrada al elemento o a los elementos de conmutación (34, 36) como potencial fijo.

7. Dispositivo de señalización, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por un accionador desplazable (16) que puede ser desplazado entre una primera y, como mínimo, una segunda posición espacial (16'), en especial un transpondedor, en el que la magnitud de estado externa es una posición espacial actual del accionador (16).

8. Dispositivo de señalización, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la unidad de entrada (52) está diseñada para poder registrar como magnitud de estado externa una magnitud física medida, en especial un número de revoluciones, una tensión variable y/o una corriente variable.

9. Dispositivo de señalización, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por una entrada de retrolectura (64) para suministrar una señal de retrolectura externa de un accionador (22, 24).

10. Circuito de seguridad para la desconexión segura de una instalación (10) que conlleva peligro, que comprende un controlador de seguridad (20) que está diseñado para desconectar la instalación (10) a prueba de errores y un primer y, como mínimo, un segundo dispositivos de señalización (18a, 18b) que están conectados en serie entre sí y al controlador de seguridad (20), comprendiendo cada dispositivo de señalización (18a, 18b) una unidad de entrada (52) para registrar una magnitud de estado externa, como mínimo, un elemento de conmutación (34, 36) con una entrada (38) y una salida (42), así como una unidad de control (30, 32) que está diseñada para controlar el elemento o los elementos de conmutación (34, 36) en función de la magnitud de estado externa de tal manera que una señal presente en la entrada (38) pasa a la salida (42), teniendo cada dispositivo de señalización un potencial fijo, preferentemente un potencial alto, aplicado internamente en la entrada (38) del elemento o de los elementos de conmutación (34, 36), caracterizado porque la salida (42) del elemento o de los elementos de conmutación (34, 36) del primer dispositivo de señalización (18a) es suministrada a la unidad de control (30, 32) del segundo dispositivo de señalización (18b), y porque la unidad de control (30, 32) del segundo dispositivo de señalización (18b) controla el elemento o los elementos de conmutación (34, 36) del segundo dispositivo de señalización (18b) también en función del primer dispositivo de señalización (18a).

11. Circuito de seguridad, según la reivindicación 10, caracterizado porque el controlador de seguridad (20) suministra una señal de autorización (88, 90) a la unidad de control (30, 32) del primer dispositivo de señalización (18a), controlando la unidad de control (30, 32) del primer dispositivo de señalización (18a) el elemento o los elementos de conmutación (34, 36) del primer dispositivo de señalización (18a) también en función de la señal de autorización (88, 90).

12. Circuito de seguridad, según la reivindicación 10 ó 11, caracterizado porque la unidad de control (30, 32) está diseñada en cada dispositivo de señalización (18a, 18b) de tal manera que puede detectar un error de funcionamiento interno del dispositivo y, con la ayuda del elemento o de los elementos de conmutación (34, 36), puede generar un telegrama de datos (96) en la salida (42).