DE10006367A1 - Fluidtechnisches System mit Sicherheitsfunktion - Google Patents
Fluidtechnisches System mit SicherheitsfunktionInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein fluidtechnisches System zur sicherheitsorientierten Steuerung sowie einen fluidtechnischen Aktor, eine lokale Steuerungseinrichtung für ein fluidtechnisches System, ein Software-Modul für eine lokale Steuerungseinrichtung eines fluidtechnischen Systems sowie ein Verfahren zum Betreiben eines fluidtechnischen Systems. Der fluidtechnische Aktor (10) wird durch Steuermittel (30) einer lokalen Steuerungseinrichtung (50) gesteuert. Ein Sensor (16, 17, 27, 41, 42) übermittelt Informationen über Betriebszustände des fluidtechnischen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung (50). Dazu wird vorgeschlagen, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) aus diesen Informationen ermittelt, ob ein sicherheitskritischer Zustand vorliegt, und gegebenenfalls eine vorbestimmte Folgeaktion ausführt. Die sicherheitsorientierten Funktionen sind in das fluidtechnische System integriert, so dass dieses als vorgefertigte Einheit einsetzbar ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein fluidtechnisches Sy
stem zur sicherheitsorientierten Steuerung zumindest eines
fluidtechnischen Aktors, mit zumindest einer lokalen Steue
rungseinrichtung zur Steuerung des fluidtechnischen Aktors
über Steuermittel des fluidtechnischen Systems, wobei zumin
dest ein Sensor zur Übermittlung zumindest einer Information
über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Sy
stems an die lokale Steuerungseinrichtung vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen fluidtechnischen Ak
tor, eine lokale Steuerungseinrichtung für ein fluidtechni
sches System, ein Software-Modul für eine lokale Steuerungs
einrichtung eines fluidtechnischen Systems sowie ein Verfah
ren zum Betreiben eines fluidtechnischen Systems.
Ein der Erfindung zugrundeliegendes, als "fluidtechnisch" be
zeichnetes System kann beispielsweise als pneumatisches Sy
stem mit Hilfe von Druckluft oder als hydraulisches System
mit Hilfe von Hydrauliköl als Druckmedium (= "Fluid") betrie
ben werden. Dabei steuert eine elektrische Steuerungseinrich
tung über Steuermittel, z. B. Ventile, den Fluss des Druckmedium
zur Betätigung des oder der fluidtechnischen Aktoren.
Ein solcher Aktor ist beispielsweise ein Arbeitszylinder. Der
jeweilige Betriebszustand des fluidtechnischen Systems wird
dabei mit Hilfe eines Sensors überwacht. Es kann z. B. an dem
fluidtechnischen Aktor eine Positions-Sensorik angebracht
sein, die der Steuerungseinrichtung Informationen über die
jeweilige Position des Aktors mitteilt, so dass diese z. B.
anhand der Information die Position des Aktors durch geeigne
te Beaufschlagung des Aktors mit dem Druckmedium beeinflussen
kann.
Bei bekannten fluidtechnischen Systemen wird jedoch davon
ausgegangen, dass durch geeignete Ausgestaltung des fluid
technischen Systems ein sicherheitskritischer Zustand inner
halb des jeweiligen fluidtechnischen Systems nicht auftritt.
Ein Schutz gegen unbeabsichtigte Zustands- oder Positionsän
derungen des fluidtechnischen Systems, beispielsweise ein
plötzliches Verfahren eines Kolbens in einem Arbeitszylinder
aufgrund eines Defektes eines den Arbeitszylinder ansteuern
den Ventils, ist jedoch nicht vorgesehen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Sicherheitsfunktionen für
fluidtechnische Systeme vorzusehen.
Diese Aufgabe wird durch ein fluidtechnisches System zur si
cherheitsorientierten Steuerung zumindest eines fluidtechni
schen Aktors gelöst, mit zumindest einer lokalen Steuerungs
einrichtung zur Steuerung des fluidtechnischen Aktors über
Steuermittel des fluidtechnischen Systems, wobei zumindest
ein Sensor zur Übermittlung zumindest einer Information über
zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems
an die lokale Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung derart
ausgestaltet ist, dass sie zumindest eine Information zur Er
mittlung zumindest eines sicherheitskritischen Zustandes aus
werten kann und dass sie bei Vorliegen des zumindest einen
sicherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbestimmte
Folgeaktion ausführt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen fluidtechnischen
Aktor gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 16, eine
Steuerungseinrichtung gemäß der technischen Lehre des An
spruchs 17, ein Software-Modul gemäß der technischen Lehre
des Anspruchs 18 sowie ein Verfahren gemäß der technischen
Lehre des Anspruchs 19.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, in das fluid
technische System zur Steuerung des Aktors Sicherheitsfunk
tionen zu integrieren, die einfache und auch hohe sogenannte
Anforderungsklassen z. B. der europäischen Norm EN 941-1 er
füllen. Der fluidtechnische Aktor kann z. B. eine Ventilanord
nung, ein pneumatischer Antrieb oder eine Wartungseinheit
sein. Die Steuermittel können z. B. aus einer Ventilanordnung
bestehen, die durch ein elektronisches Steuerungsmodul als
lokale Steuerungseinrichtung angesteuert werden. Tritt inner
halb der Steuermittel, der lokalen Steuerungseinrichtung oder
an dem gesteuerten fluidtechnischen Aktor eine sicherheits
kritische Fehlfunktion auf, so erkennt die lokale Steuerungs
einrichtung dieses Problem und löst zu dessen Behebung eine
Folgeaktion aus.
Die lokale Steuerungseinrichtung sorgt dafür, dass ein si
cherheitskritischer Zustand nicht unerkannt bleibt. Die Über
wachung der Sicherheitsfunktion kann dabei auf das jeweilige
fluidtechnische System, insbesondere auch auf den zu steuern
den Aktor optimal abgestimmt werden. Ohnehin vorhandene Sen
sorik kann dabei auch für Sicherheitsfunktionen mit genutzt
werden. Es ist jedoch auch möglich, dass mit Hilfe einiger
zusätzlicher Sensoren höhere Sicherheitskriterien erfüllt
werden. Ferner kann das fluidtechnische System als komplette,
kompakte und vorgefertigte Einheit eingesetzt werden, die be
reits integrierte Sicherheitsfunktionen aufweist, die z. B.
mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zusammenwirken
können. Diese braucht dann nicht auf die lokal benötigten Si
cherheitsfunktionen aufwendig abgestimmt werden. Die lokale
Steuerungseinrichtung kann auch speziell für die Meldung von
sicherheitsrelevanten Informationen und für die Gabe von si
cherheitsrelevanten Befehlen gestaltete Nachrichten senden
und empfangen.
Das erfindungsgemäße sicherheitsorientierte fluidtechnische
System kann als Bestandteil eines fluidtechnischen Aktors
ausgebildet sein. So kann beispielsweise das fluidtechnische
System in eine lokal gesteuerte Ventilanordnung integriert
sein, die ein Einzelventil oder eine Ventilgruppe, also eine
sogenannte Ventilinsel, sein kann. Ferner kann das erfin
dungsgemäße sicherheitsorientierte fluidtechnische System Be
standteil eines fluidtechnischen Antriebes, beispielsweise
eines pneumatischen Greifers, eines pneumatischen Zylinders
oder einen pneumatischen Linearantriebes sein. Auch ein Ein
schaltventil, ein Wartungsgerät, z. B. ein Öler, oder ein
"pneumatischer Notaus" kann durch ein erfindungsgemäßes ex
ternes oder integriertes fluidtechnisches System sicherheits
orientiert gesteuert werden. So können erfindungsgemäß auch
beispielsweise in einen pneumatischen Zylinder integrierte
Sperrventile sicherheitsorientiert gesteuert werden.
Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung erfindungsgemäß
eine Information, die ein Sensor zur Überwachung der Bewe
gungsgeschwindigkeit des Aktors liefert, daraufhin überprü
fen, ob eine vorbestimmte Bewegungsgeschwindigkeit des Aktors
überschritten ist. In einem solchen Fall kann der Sensor so
gar für mehrere Funktionen genutzt werden, einerseits für die
Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit auf einen vorbestimm
ten und andererseits zur Überwachung, ob der Aktor eine si
cherheitskritische Bewegungsgeschwindigkeit überschritten
hat.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängi
gen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung.
Nachdem die lokale Steuerungseinrichtung ein Vorliegen eines
sicherheitskritischen Zustandes ermittelt hat, kann sie bei
spielsweise als Folgeaktion den fluidtechnischen Aktor zur
Einnahme eines sicheren Betriebszustandes ansteuern, z. B. ei
ne sogenannte "Nothalt"-Funktion auslösen, bei der der Aktor
angehalten wird.
Weiterhin kann die lokale Steuerungseinrichtung z. B. über ei
ne Leuchtdiode oder einen Lautsprecher das Vorliegen des si
cherheitskritischen Zustandes signalisieren und so eine Fehlersuche
durch einen Bediener erleichtern. Ferner kann die
lokale Steuerungseinrichtung einer übergeordneten Steuerungs
einrichtung eine Nachricht über das Vorliegen des sicher
heitskritischen Zustandes zusenden, wenn die lokale Steue
rungseinrichtung z. B. als sogenannter "Slave" an einem Bus
agiert und von der als "Master" arbeitenden übergeordneten
Steuerungseinrichtung gesteuert und überwacht wird. Dabei ist
es auch möglich, dass die übergeordnete Steuerungseinrichtung
die lokale Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des fluid
technischen Aktors in einen sicheren Betriebszustandes an
weist, also beispielsweise zu der bereits erwähnten
"Nothalt"-Funktion.
In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung, weist
das fluidtechnische System von der lokalen Steuerungseinrich
tung ansteuerbare, insbesondere fluidisch und/oder elektrisch
betätigbare Abschaltmittel zur Abschaltung der Wirkfunktion
der Steuermittel auf den fluidtechnischen Aktor auf. Die Ab
schaltmittel sind z. B. zwischen die Steuermittel und den Ak
tor geschaltete Sperrventile. Damit ist es möglich, dass die
Steuermittel abgeschaltet und damit von dem Aktor abgekoppelt
werden, wenn in den Steuermitteln ein Fehler auftritt. So
kann beispielsweise ein Ventil undicht sein, so dass der Ak
tor möglicherweise eine undefinierte, unerwünschte Position
einnimmt. Die lokale Steuerungseinrichtung kann einen solchen
Fehler z. B. durch mit ihr zusammenwirkende Steuer-
Überprüfungsmittel, z. B. Drucksensoren, zur Überprüfung der
Steuermittel ermitteln.
Ferner ist es durch die Abschaltmittel möglich, dass die lo
kale Steuerungseinrichtung zunächst die Wirkfunktion der
Steuermittel mit Hilfe der Abschaltmittel zumindest teilweise
abschaltet und dann eine Überprüfung der Steuermittel vor
nimmt. Dabei können dann die Steuermittel ohne unerwünschte
Beeinflussung des Aktors betätigt werden und z. B. einen Prüf
zyklus durchlaufen. Ein solcher Prüfzyklus wird z. B. jeweils
vor Betätigung der Steuermittel durchlaufen, so dass die
Steuermittel nur dann zur Betätigung des Aktors eingesetzt
werden, wenn sie korrekt funktionieren. Die Steuermittel kön
nen auch zyklisch überprüft werden, so dass auch dann ein
korrektes Funktionieren der Steuermittel bei Bedarf sicherge
stellt wird, wenn diese zuvor über längere Zeit an sich nicht
gebraucht worden sind.
In einer weiteren Variante der Erfindung werden auch die Ab
schaltmittel überprüft, indem z. B. Sensoren an den Abschalt
mitteln angeordnet sind, die Zustandsänderungen der Abschalt
mittel erfassen und an die lokale Steuerungseinrichtung mel
den. Die lokale Steuerungseinrichtung ermittelt dann, ob die
gemeldeten Zustandsänderungen vorbestimmten, erwarteten Zu
standsänderungen entsprechen oder ob eine - eventuell sicher
heitskritische - Fehlfunktion der Abschaltmittel vorliegt.
Die lokale Steuerungseinrichtung kann diese Fehlfunktion dann
z. B. an die übergeordnete Steuerungseinrichtung melden oder
eine "Nothalt"-Funktion auslösen. Die Steuerungseinrichtung
kann auch die Überprüfung der Abschaltmittel zyklisch vorneh
men oder jeweils nach Betätigung der Steuermittel oder der
Abschaltmittel.
Das fluidtechnische System kann auch von der übergeordneten
Steuerungseinrichtung mit einer Überprüfungsanweisung dazu
angewiesen werden, die Steuermittel sowie auch die Abschalt
mittel zyklisch oder jeweils pro empfangener Überprüfungsan
weisung zu überprüfen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen unter Zuhilfenahme der Zeichnungen dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit
einem fluidtechnischen System, das durch eine loka
le Steuerungseinrichtung gesteuert wird und auf ei
nen Arbeitszylinder wirkt,
Fig. 2 eine Tabelle mit einem Prüfablauf des Ausführungs
beispiels aus Fig. 1 bei eingefahrenem Arbeitszy
linder,
Fig. 3 eine Tabelle wie in Fig. 2 mit einem weiteren
Prüfablauf, jedoch bei ausgefahrenem Arbeitszylin
der,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit
im Vergleich zu Fig. 1 teilweise geänderten oder
fehlenden Komponenten.
Fig. 1 zeigt einen Arbeitszylinder 10 als fluidtechnischem
Aktor mit einem Kolben 11 und einer Kolbenstange 12, die sich
in einem Arbeitsraum 13 hin und her bewegen können. Ein Fluid
als Druckmedium, im vorliegenden Fall Druckluft, kann über
eine am Lagerdeckel, der der Kolbenstange 12 zugewandten
Stirnseite des Arbeitsraumes 13, mündende Leitung 14 in den
Arbeitsraum 13 einströmen. Dadurch "fährt der Kolben 11 ein",
die Kolbenstange 12 bewegt sich also in den Arbeitsraum 13
hinein, wenn auf der entgegengesetzten, der Kolbenfläche des
Kolbens 11 zugewandten Stirnseite, dem Abschlussdeckel des
Arbeitsraumes 13 über eine Leitung 15 durch den sich bewegen
den Kolben 11 verdrängte Luft entweichen kann, der Arbeits
raum 13 entlüftet wird. Wenn über die Leitung 15 Druckluft in
den Arbeitsraum 13 einströmt, "fährt der Kolben 11 aus", die
Kolbenstange 12 bewegt sich also aus dem Arbeitsraum 13 her
aus, sofern über die Leitung 14 Luft entweichen kann. Ein
Sensor 16 erfasst, ob der Kolben 11 ausgefahren ist, und ein
Sensor 17 erfasst, ob der Kolben 11 eingefahren ist. Anstatt
des Arbeitszylinders 10 kann auch beispielsweise ein Linear
antrieb, eine Wartungseinheit zur Aufbereitung von Druckluft
oder ein pneumatisch angesteuertes Ventil als fluidtechni
schem Aktor eingesetzt werden.
Die Leitung 14 kann über ein Wegeventil 20, die Leitung 15
über ein Wegeventil 21 gesperrt werden, wobei dann weder
Druckluft in den Arbeitsraum 13 einströmen noch durch den
Kolben 11 verdrängte Luft aus dem Arbeitsraum 13 entweichen
kann. Die Wegeventile 20 und 21 wirken demnach als Abschalt
mittel und sind sogenannte 2/2-Wegeventile. Ein 2/2-
Wegeventil hat einen Eingang und einen Ausgang, die entweder
durch eine Sperrstellung des jeweiligen Wegeventils voneinan
der getrennt sind oder in einer Durchlassstellung des jewei
ligen Wegeventils miteinander verbunden sind. Der Ausgang des
Wegeventils 20 ist mit der Leitung 14, der Ausgang des Wege
ventils 21 mit der Leitung 15 verbunden. Die Wegeventile 20
und 21 sind durch eine Leitung 22 mit Druckluft beaufschlag
bar und bewegen sich dann in Durchlassstellung. In dem
Schaltzustand in Fig. 1, der Sperrstellung, sind die Wege
ventile 21 und 22 jedoch nicht mit Druckluft beaufschlagt und
werden jeweils durch eine angedeutete Feder in der Sperrstel
lung gehalten. An dieser Stelle sei bereits darauf hingewie
sen, dass die Bauform der in Fig. 1 gezeigten Bauelemente
lediglich symbolisch ist. Die Wegeventile 20 und 21 können
beispielsweise auch elektrisch angetrieben sein, durch Druck
luft in Ruhestellung gehalten werden oder durch andere ab
sperrend wirkende Ventilanordnungen ersetzt werden.
Die Leitung 22 wird über ein Wegeventil 23 mit Druckluft be
aufschlagt oder entlüftet. Das Wegeventil 23 ist ein 3/2-
Wegeventil mit einem Arbeitsausgang für die Leitung 22, einem
Eingang der mit einer Druckquelle 24 verbunden ist und einem
Entlüftungsausgang 25. Das Wegeventil 23 ist in Fig. 1 in
Entlüftungsstellung als Ruhestellung gezeigt, angedeutet
durch eine Feder, bei der die Leitung 22 durch den Entlüf
tungsausgang 25 entlüftet wird. Durch einen elektrischen An
trieb 26, z. B. einen Spulenantrieb, kann das Wegeventil 23 in
Schaltstellung gebracht werden, wobei dann Druckluft von der
Druckquelle 24 in die Leitung 22 einströmt und die Wegeventi
le 20 und 21 in Durchlassstellung bewegt werden. An die Lei
tung 22 ist ferner ein Drucksensor 27 angeschlossen, der den
auf der Leitung 22 vorhandenen Druck erfasst. Der Drucksensor
27 dient als Abschalte-Überprüfungsmittel zur Überprüfung der
als Abschaltmittel wirkenden Wegeventile 20, 21 und 22. Anstatt
des Drucksensors 27 könnten als Abschalte-
Überprüfungsmittel auch beispielsweise Sensoren zur Stel
lungserfassung an den Wegeventilen 20, 21 und 22 angebracht
sein.
Als Steuermittel zur Ansteuerung des Arbeitszylinders 10
wirkt ein Wegeventil 30, das im vorliegenden Fall ein 5/3-
Wegeventil ist mit drei Stellungen, einer Ruhestellung 31,
einer (Kolben-)Ausfahrstellung 32 und einer (Kolben-)Ein
fahrstellung 33 sowie insgesamt fünf Ein-/Ausgängen, von de
nen ein Eingang mit einer Druckquelle 34 zur Speisung mit
Druckluft verbunden ist, je ein Ausgang 35 und 36 zur Entlüf
tung dient sowie ein Ein-/Ausgang über eine Leitung 37 mit
dem Wegeventil 20 und ein Ein-/Ausgang über eine Leitung 38
mit dem Wegeventil 21 verbunden ist.
Die Wegeventile 20 und 22 seien für der folgenden Erklärung
der Funktion des Wegeventils 30 in Durchlassstellung. Die
Leitungen 14 und 37 sowie die Leitungen 15 und 38 sind dabei
jeweils miteinander verbunden. In der gezeigten Ruhestellung
31, beispielhaft erzielt durch an dem Wegeventil 30 angeord
nete Federn, sind alle fünf Ein- und Ausgänge des Wegeventils
30 voneinander getrennt, so dass der keine steuernden Druck
luftkräfte oder Entlüftungskräfte auf den Arbeitszylinder 10
einwirken und dieser seine jeweilige Stellung im Wesentlichen
beibehält. Wenn ein an dem Wegeventil 30 angeordneter Antrieb
39 aktiviert wird, wird das Wegeventil 30 in die Ausfahrstel
lung 32 bewegt, bei der Druckluft in die Leitungen 38 und 15
einströmt und Luft über die Leitungen 14 und 37 sowie den
Ausgang 35 entweichen kann. Die Kolbenstange 12 fährt dabei
aus dem Arbeitszylinder 10 heraus. Wird ein ebenfalls an dem
Wegeventil 30 angeordneter Antrieb 40 aktiviert, wird das We
geventil 30 in die Einfahrstellung 33 gebracht, so dass
Druckluft einerseits in die Leitungen 14 und 37 einströmt und
andererseits über die Leitungen 38 und 15 entweichen kann.
Die Kolbenstange 12 fährt dabei in den Arbeitszylinder 10
hinein. Statt dem Wegeventil 30 sind auch andere Ventilanord
nungen möglich. So könnten z. B. anstatt des Wegeventils 30 an
die Leitungen 37 und 38 jeweils ein 3/3-Wegeventile ange
schlossen sein, mit denen jeweils ein Belüften, ein Entlüften
sowie ein Sperren der Leitungen 37 und 38 möglich ist.
Zur Überprüfung der jeweiligen Druckverhältnisse ist ein
Drucksensor 41 an die Leitung 37, ein weiterer Drucksensor 42
an die Leitung 38 angeschlossen. Die Drucksensoren 41 und 42
wirken als Steuer-Überprüfungsmittel. Ferner könnte als Steu
er-Überprüfungsmittel auch eine Sensorik, beispielsweise in
Form von Endschaltern, zur Überwachung der Funktion des Wege
ventils 30 an diesem angeordnet sein.
Die Wegeventile 20, 21 und 23, untereinander verbunden durch
die Leitung 22 und versorgt durch die Druckquelle 24, sind
Abschaltmittel zur Abschaltung der Wirkfunktion des als Steu
ermittel wirkenden Wegeventils 30.
Die Funktionen der Wegeventile 23 und 30 werden über die je
weiligen Antriebe 26 sowie 39 und 40 von einer lokalen Steue
rungseinrichtung 50 gesteuert. Die lokale Steuerungseinrich
tung 50 weist ein Ein-/Ausgabemodul 51, einen Prozessor 52,
Speichermittel 53 sowie Schnittstellenmodule 54 und 55 als
Verbindungsmittel auf, die jeweils durch nicht gezeigte Ver
bindungen untereinander verbunden sind. Die lokale Steue
rungseinrichtung 50 wird durch ein Betriebssystem sowie durch
Software-Module betrieben, die in dem Speichermittel 53 ge
speichert sind und deren Programmcode-Sequenzen durch den
Prozessor 52 ausgeführt werden. Das Speichermittel 53 umfasst
beispielsweise RAM-Module (RAM = Random Access Memory) für
temporär zu speichernde Daten sowie Flash-Memory-Module
und/oder ROM-Module (ROM = Read Only Memory) für langfristig
zu speichernde Daten.
Über das mit einem Bus 56 verbundene Schnittstellenmodul 54
ist die lokale Steuerungseinrichtung 50 mit einer übergeord
neten Steuerungseinrichtung 57 verbunden, von der die Steue
rungseinrichtung 50 Stellbefehle erhalten kann und an die die
Steuerungseinrichtung 50 Meldungen senden kann. Der Bus 56
kann ein Feldbus sein, z. B. ein AS-i Bus (AS-i = Actor Sensor
Interface), CAN-Bus oder ein Profibus. Die übergeordnete
Steuerungseinrichtung 57 ist im vorliegenden Beispiel ein
Bus-Master, während die lokale Steuerungseinrichtung 50 Bus-
Slave ist. Es ist auch möglich, dass die lokale Steuerungs
einrichtung 50 auch ohne die übergeordnete Steuerungseinrich
tung 57 eingesetzt wird oder dass weitere Ventile oder An
triebe an die Steuerungseinrichtung 50 angeschlossen werden.
Die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57 kann auch ganz
entfallen. Ferner kann die lokale Steuerungseinrichtung 50
mit der übergeordneten Steuerungseinrichtung 57 auch über di
gitale Ein- und Ausgänge verbunden sein.
Ferner ist das Schnittstellenmodul 55 über Verbindungsleitun
gen 58 mit einem Anzeige- und Befehlseingabe-Modul 59 verbun
den. Von dem Anzeige- und Befehlseingabemodul 59 kann die
Steuerungseinrichtung 50 z. B. über elektrische Handtaster
eingegebene Stellbefehle empfangen. Weiter kann die Steue
rungseinrichtung 50 an das Modul 59 Meldungen ausgeben, die
das Modul 59 beispielsweise über Leuchtdioden anzeigen kann.
Es ist auch möglich, dass das Modul 59 in die Steuerungsein
richtung 50 integriert ist oder ganz entfällt.
Das Ein-/Ausgabemodul 51 ist über eine Verbindung 61 mit dem
Antrieb 39, über eine Verbindung 62 mit dem Antrieb 40 sowie
über eine Verbindung 63 mit dem Antrieb 26 verbunden. Über
die Verbindungen 61, 62 und 63 kann die Steuerungseinrichtung
50 die jeweils angeschlossenen Antriebe aktivieren. Ferner
meldet der Drucksensor 41 über eine Verbindung 64, der Druck
sensor 42 über eine Verbindung 65 und der Drucksensor 27 über
eine Verbindung 66 die jeweils erfassten Druckwerte an das
Ein-/Ausgabemodul 51 und damit an die Steuerungseinrichtung
50. Weiter übermittelt der Sensor 16 über eine Verbindung 67
und der Sensor 17 über eine Verbindung 68 seine jeweils an
dem Arbeitszylinder 10 erfassten Werte an die Steuerungsein
richtung 50. Die (Überwachungs-)Verbindungen 64, 65, 66, 67
und 68 sowie die (Steuer-)Verbindungen 61, 62 und 63 können
diskrete Leitungen sein oder auch über einen Bus führen.
Im Folgenden wird anhand der Fig. 2 und 3 jeweils ein bei
spielhafter Prüfzyklus zur Überprüfung der sicheren Funktion
der Anordnung aus Fig. 1 dargestellt. Die Fig. 2 und 3
zeigen jeweils eine Tabelle, in deren linker, mit "ST" überschriebener
Spalte Prüf- oder Arbeitsschritte eingetragen
sind.
In den mit "31", "32" und "33" überschriebenen Spalten sind
die Ruhestellung 31, die Ausfahrstellung 32 und die Einfahr
stellung 33 des Wegeventils 30 zur Betätigung des Arbeitszy
linders 10 eingezeichnet. Dabei bedeutet "0" in den Spalten
"31", "32" und "33", dass das Wegeventil 30 die jeweilige
Stellung nicht eingenommen hat. Ferner bedeutet "0 → 1" in der
Spalte "32", dass der Antrieb 39 aktiviert wird und das Wege
ventil 30 die Ausfahrstellung 32 einnimmt und bei "1" er
reicht hat. In der Spalte "33" heisst "0 → 1", dass der An
trieb 40 aktiviert wird und das Wegeventil 30 die Einfahr
stellung 33 einnimmt und bei "1" erreicht hat. In der Spalte
"31" eingetragene Werte stehen dafür, ob das Wegeventil 30
die Ruhestellung 31 - durch Federkraft und Nicht-Aktivierung
der Antriebe 39 oder 40 - einnimmt ("0 → 1"), eingenommen hat
("1"), wieder verlässt ("1 → 0") oder schon verlassen
hat ("0").
Analog wie die Spalten "32" und "33" sind die Spalten "20",
"21" und "23" zu lesen. In der Spalte "23" heisst "0", dass
der Antrieb 26 nicht durch die Steuerungseinrichtung 50 akti
viert ist und daher das Wegeventil 23 in Entlüftungsstellung
(= Ruhestellung) ist. Die Wegeventile 20 und 21, deren An
steuerung durch die Druckluft auf der Leitung 22 in den Spal
ten "20" bzw. "21" gezeigt ist, sind dabei in Ruhelage, also
in Sperrstellung ("0"). Wird der Antrieb 26 durch die Steuerungseinrichtung
50 aktiviert ("0 → 1"), geht das Wegeventil
23 in Schaltstellung ("1"). Dadurch werden auch die Wegeven
tile 20 und 21 angesteuert und gehen in Durchlassstellung
("1").
Die Spalten "27", "41" und "42" zeigen die von den Drucksen
soren 27, 41 und 42 an die Steuerungseinrichtung 50 gemelde
ten Signale, wobei "0" bedeutet "kein Druck liegt an" und "1"
"Steuerdruck liegt an". Bei den im vorliegenden Fall digital
arbeitenden Drucksensoren steht ein "X" für einen undefinier
ten Zwischenwert des anliegenden Druckes. Die digitale Melde
weise ("0" oder "1") ist jedoch nur beispielhaft zu verste
hen, denn die Drucksensoren 27, 41 und 42 können bei entspre
chender Ausgestaltung auch genaue Zwischenwerte des jeweils
an ihnen anliegenden Druckes melden.
Die Spalten "16" und "17" zeigen die Meldungen der Sensoren
16 und 17. Dabei steht "0" dafür, dass der Kolben 11 von dem
jeweiligen Sensor entfernt ist und der jeweilige Sensor ein
digitales Signal "0" an die Steuerungseinrichtung 50 meldet,
während sich der Kolben 11 bei "1" auf kürzester Distanz zu
dem jeweiligen Sensor befindet.
Fig. 2 zeigt einen Prüfzyklus beginnend mit einem Schritt
200 bei vollständig "eingefahrenem" Kolben 11. Der Sensor 17
gibt dabei das Signal "1", der Sensor 16 das Signal "0". Fer
ner sind das Wegeventil 23 und davon abhängig die Wegeventile
20 und 21 aktiviert und der Drucksensor 27 misst das Signal
"1", so dass durch das Wegeventil 30 bei aktiver (= "1") Einfahrstellung
33 Druckluft über die Leitungen 37 und 14 in den
Arbeitszylinder 10 einströmen kann. Der Drucksensor 41 gibt
daher das Signal "1" aus, während der an die momentan entlüf
teten Leitung 38 angeschlossene Drucksensor "0" ausgibt.
In einem Schritt 201 wird zunächst der Arbeitszylinder 10 von
den zu dem Wegeventil 30 führenden Leitung 37 und 38 und da
mit von einer unerwünschten Druckbeaufschlagung und Entlüf
tung getrennt. Die Steuerungseinrichtung 50 steuert dabei das
Wegeventil 23 zur Einnahme der Entlüftungsstellung an, so
dass die Leitung 22 entlüftet wird, der Drucksensor 27 auf
"0" gehenden Druck meldet ("1 → 0") und die Wegeventile 20 und
21 in Sperrstellung gehen ("1 → 0"). In der Übergangsphase bis
zur der Einnahme der Entlüftungsstellung des Wegeventils 23
geben Drucksensoren 41 und 42 ein undefiniertes Signal "X".
In einem Schritt 202 werden dann die Wegeventile 20 und 21
sowie die Drucksensoren 41 und 42 geprüft. Da die Wegeventile
20 und 21 in Sperrstellung sind, kann nun ohne Beeinflussung
des Arbeitszylinders 10 das Wegeventil 30 betätigt werden.
Die Steuerungseinrichtung 50 aktiviert dazu den Antrieb 39
und deaktiviert den Antrieb 40, so dass das Wegeventil von
der Einfahrstellung 33 in die Ausfahrstellung 32 umschaltet,
der Drucksensor 42 wegen in die Leitung 38 einströmender
Druckluft ein von "0" nach "1" wechselndes, der Drucksensor
41 wegen der nunmehr sich entlüftenden Leitung 37 ein von "1"
nach "0" wechselndes Signal meldet. Ist dies nicht der Fall,
liegt an ein Fehler vor, den die Steuerungseinrichtung 50 erkennt
und beispielsweise an die übergeordnete Steuerungsein
richtung 57 meldet.
In einem Schritt 203 wird dann das Wegeventil 30 in Ruhestel
lung 31 gebracht, indem die Steuerungseinrichtung 50 auch den
Antrieb 39 deaktiviert. Die Leitungen 37 und 38 und damit
auch die Kammern des Arbeitszylinders 10 werden dann sowohl
durch die Wegeventile 20 und 21 als auch durch das Wegeventil
30 von einer Druckbeaufschlagung oder einer Entlüftung ge
trennt.
Daher können ohne weitere Auswirkung auf den Arbeitszylinder
10 in einem Schritt 204 das Wegeventil 23 und davon abhängig
die Wegeventile 20 und 21 aktiviert werden. Deren jeweilige
Stellsignale gehen wie auch der von dem Drucksensor 27 gemes
sene Wert von "0" auf "1". Sofern dies nicht der Fall ist,
liegt ein Fehler bei den Abschaltmitteln vor, den die Steue
rungseinrichtung 50 erkennt. Es ist auch möglich, dass in den
Wegeventilen 23, 20 und 21 jeweils mit der Steuerungseinrich
tung 50 verbundene Sensoren angeordnet sind, deren Signale
die Steuerungseinrichtung 50 bei dem Schritt 203 überprüft.
Wenn dabei ein Fehler auftritt, kann die Steuerungseinrich
tung 50 daraus auf einen sicherheitskritischen Zustand
schliessen und eine Gegenmaßnahme vornehmen, z. B. eine weite
re Betätigung des Wegeventils 30 verhindern. Wenn bei dem
Schritt 204 das Wegeventil 20 in Durchlassstellung geht, kann
noch in Arbeitszylinder 10 lagerdeckelseitig sowie in der
Leitung 14 befindliche Druckluft in die Leitung 37 einströ
men, so dass der Drucksensor 41 von "0" auf "1" wechselnde
Werte signalisiert, die von der Steuerungseinrichtung 50 als
zu erwartende Werte überwacht werden und bei deren Nichtvor
liegen die Steuerungseinrichtung 50 einen sicherheitskriti
schen Zustand ermittelt.
Ist der Schritt 204 fehlerlos abgearbeitet, steuert die
Steuerungseinrichtung 50 in einem Schritt 205 das Wegeventil
30 wieder in Einfahrstellung 33 und zwar durch Aktivierung
des Antriebes 40, also durch Gabe eines von "0" nach "1"
wechselnden Stellsignales. Dadurch wird die Leitung 15 über
die Leitung 38 und den Entlüftungsausgang 36 entlüftet, der
Drucksensor 42 meldet bei störungsfreiem Betrieb von "1" auf
"0" wechselnde Werte.
Der Prüfzyklus bei "eingefahrenem" Arbeitszylinder 10 ist da
mit beendet. Ein solcher Prüfzyklus kann jederzeit auch bei
Nichtbewegen des Arbeitszylinders 10, z. B. in festen Zeitin
tervallen, wiederholt werden sowie auch beispielsweise nach
dem der Arbeitszylinder 10 "eingefahren" worden ist oder be
vor der Arbeitszylinder 10 "ausgefahren" wird. Ein solcher
"Ausfahrvorgang" ist in einem Schritt 206 dargestellt. Dabei
aktiviert die Steuerungseinrichtung 50 den Antrieb 39 durch
Gabe eines von "0" nach "1" wechselnden Stellsignales. Zu
gleich deaktiviert die Steuerungseinrichtung 50 den Antrieb
40, so dass die Leitung 14 über die Leitung 37 und den Ent
lüftungsausgang 35 entlüftet wird und der Drucksensor 41 bei
störungsfreiem Betrieb von "1" auf "0" wechselnde Werte mel
det, während die Leitungen 38 und 15 mit Druckluft beauf
schlagt werden, der Drucksensor 42 von "0" nach "1" wechseln
de Werte meldet und der Kolben 11 aus dem Arbeitszylinder 10
"ausfährt". Hat der Kolben 11 die Lagerdeckelseite erreicht,
meldet der Sensor 16 ein Signal "1", der Sensor 17 ein Signal
"0".
Die dann erreichte Ausfahr-Endstellung ist zugleich die in
Fig. 3 dargestellte Ausgangslage, dort als Schritt 300 be
zeichnet. Auch in Ausfahr-Endstellung kann ein Prüfzyklus
durchlaufen werden, wie im Folgenden dargestellt wird.
In einem dem Schritt 201 entsprechenden und gleichwirkenden
Schritt 301 wird zunächst der Arbeitszylinder 10 von den zu
dem Wegeventil 30 führenden Leitungen 37 und 38 und damit von
einer unerwünschten Druckbeaufschlagung und Entlüftung ge
trennt.
In einem dem Schritt 202 entsprechenden Schritt 302 werden
dann die Wegeventile 20 und 21 sowie die Drucksensoren 41 und
42 geprüft. Die Wegeventile 20 und 21 sind in Sperrstellung
und das Wegeventil 30 kann daher von der Steuerungseinrich
tung 50 ohne Beeinflussung des Arbeitszylinders 10 von der
Ausfahrstellung 32 in die Einfahrstellung 33 umschaltet wer
den. Die Steuerungseinrichtung 50 aktiviert dazu den Antrieb
40 und deaktiviert den Antrieb 39, so dass der Drucksensor 41
wegen in die Leitung 37 einströmender Druckluft ein von "0"
nach "1" wechselndes, der Drucksensor 42 wegen der nunmehr
sich entlüftenden Leitung 38 ein von "1" nach "0" wechselndes
Signal meldet. Ist dies nicht der Fall, liegt ein sicher
heitskritischer Fehler vor, den die Steuerungseinrichtung 50
erkennt und beispielsweise eine Warn-Leuchtdiode an dem An
zeige- und Befehlseingabemodul 59 ansteuert.
In einem Schritt 303 deaktiviert die Steuerungseinrichtung 50
auch den Antrieb 40, so dass das Wegeventil 30 in Ruhestel
lung geht und die Leitungen 37 und 38 weder entlüftet noch
extern mit Druckluft beaufschlagt werden können. Dann können
in einem Schritt 204 das Wegeventil 23 und davon abhängig die
Wegeventile 20 und 21 wieder aktiviert werden und dabei in
Durchlassstellung gehen, so dass noch im Arbeitszylinder 10
abschlussdeckelseitig sowie in der Leitung 15 befindliche
Druckluft in die Leitung 38 einströmen und der Drucksensor 42
von "0" auf "1" wechselnde Werte signalisiert. Diese werden
von der Steuerungseinrichtung 50 als zu erwartende Werte
überwacht, so dass die Steuerungseinrichtung 50 bei einer
Störung einen sicherheitskritischen Fehler meldet.
In einem Schritt 305 aktiviert die Steuerungseinrichtung 50
wieder den Antrieb 39, so dass das Wegeventil 30 wieder in
Ausfahrstellung geht und in den Leitungen 14 und 37 befindli
che Druckluft entweichen kann. Der Drucksensor 41 meldet dann
von "1" auf "0" wechselnde Werte. Auch dieser nunmehr abge
schlossene Prüfzyklus kann jederzeit wiederholt werden.
Ein Schritt 306 zeigt, wie der Kolben 11 wieder "eingefahren"
werden kann. Dabei wird der Antrieb 39 deaktiviert, der An
trieb 40 aktiviert. Der Drucksensor 42 meldet durch Entlüf
tung sinkende Druckwerte, der Drucksensor 41 durch Beauf
schlagung mit Druckluft steigende Druckwerte. Nachdem der
Kolben 11 den Abschlussdeckel erreicht hat, gibt der Sensor
17 das Signal "1", der Sensor 16 das Signal "0" aus.
Die Steuerungseinrichtung 50 kann die anhand von Fig. 2 und
Fig. 3 dargestellten Prüfschritte nach vorbestimmten, z. B.
durch Konfigurationsdaten festgelegten Kriterien selbständig
durchführen. Es ist auch möglich, dass der Steuerungseinrich
tung 50 an dem Anzeige- und Befehlseingabe-Modul 59 oder von
der übergeordneten Steuerungseinrichtung 57 ein Befehl zur
Durchführung der Prüfschritte gegeben wird. Ferner kann die
Steuerungseinrichtung 50 von dort auch einen sicherheitsori
entierten Befehl empfangen, in dem die Steuerungseinrichtung
50 dazu angewiesen wird, einen sicherheitskritischen Zustand
zu beenden, indem die Steuerungseinrichtung 50 beispielsweise
die Wegeventile 20 und 21 in Sperrstellung bringt.
Fig. 4 zeigt im Wesentlichen die aus Fig. 1 bekannte Anord
nung, wobei gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit den
selben Bezugszeichen versehen sind. Allerdings sind die als
Abschaltmittel eingesetzten Komponenten, insbesondere die We
geventile 20, 21 und 23 nebst Leitungen, sowie der als Ab
schalte-Überprüfungsmittel eingesetzte Drucksensor 27 nicht
mehr enthalten. Ferner entfällt auch der Sensor 17, während
der Sensor 16 nunmehr als Abstandssensor ausgebildet ist, der
den Abstand des Kolbens 11 vom Lagerdeckel des Arbeitszylin
ders 10 erfasst. Weiter ist ein Drucksensor 70 gezeigt, der
den Druck der von der Druckquelle 34 gelieferten und über die
Leitung 69 zu dem Wegeventil 30 geführten Druckluft erfasst
und über eine Verbindung 71 an die Steuerungseinrichtung 50
meldet. Die Steuerungseinrichtung 50 kann den von der Druck
quelle 34 in die Leitung 69 eingespeisten Druck über ein
Drosselventil 72 einstellen, das über eine Steuer-Verbindung
73 an das Ein-/Ausgabemodul 51 angeschlossen ist. Das Dros
selventil 72 ist damit Bestandteil der Steuermittel.
Durch Steuerung des Wegeventils 30 bestimmt die Steuerungs
einrichtung 50, wie bereits oben erläutert, die Bewegungs
richtung des Kolbens 11, durch Steuerung des Drosselventils
72 dessen Haltekräfte sowie dessen Bewegungsgeschwindigkeit.
Die Bewegungsgeschwindigkeit kann die Steuerungseinrichtung
50 anhand der von dem Sensor 16 gemessenen, bei Bewegung des
Kolbens 11 sich verändernden Abstandes des Kolbens 11 von dem
Lagerdeckel ermitteln.
Ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 11 zu groß, ver
mindert die Steuerungseinrichtung 50 über das Drosselventil
72 den Druck auf der Leitung 69, ist die Bewegungsgeschwin
digkeit zu klein, erhöht sie den Druck. Nun kann jedoch an
dem Drosselventil ein Defekt auftreten, so dass beispielswei
se Druckluft mit ungehindert hohem Druck auf den Kolben 11
einwirkt und dieser mit zerstörerischer Geschwindigkeit be
wegt wird. Die Steuerungseinrichtung 50 erkennt jedoch mit
Hilfe des Sensors 16 einen solchen sicherheitskritischen Zu
stand und steuert daher in einer "Notaus-Funktion" das Wege
ventil 30 in die Ruhestellung 31, so dass der Arbeitsraum 13
von der Druckquelle 34 getrennt und zugleich an einer Entlüf
tung gehindert ist und deshalb der Kolben 11 abgebremst wird.
Auch wenn an dem Wegeventil 30 ein sicherheitskritischer Feh
ler auftritt, kann die Steuerungseinrichtung 50 diesen erken
nen und eine Folgereaktion zu dessen Abhilfe bewirken. Wenn
nämlich das Wegeventil 30 beispielsweise in Ausfahrstellung
32 ist, so müssen von dem Drucksensor 42 und dem Drucksensor
70 übereinstimmende Druckwerte ermittelt werden, die wesent
lich höher sind, als die von dem Drucksensor 41 in Folge der
Entlüftung der Leitung 14 gemessenen Werte. Ist dies nicht
der Fall, erkennt die Steuerungseinrichtung 50 dieses Problem
und signalisiert das Problem in einer Sicherheitswarnmeldung
an die übergeordnete Steuerungseinrichtung 57. Diese kann
dann beispielsweise die Steuerungseinrichtung 50 in einem Si
cherheits-Notbefehl dazu anweisen, das Drosselventil 72 kom
plett zu schliessen.
Es ist auch möglich, dass die Steuerungseinrichtung 50 eine
nicht gezeigte untergeordnete Steuerungseinrichtung in der
dargestellten Weise sicherheitsorientiert ansteuert und z. B.
auf eine von dieser gesendeten Warn-Meldungen den Arbeitszy
linder 10 in einer "Notaus-Funktion" absperrt.
Claims (21)
1. Fluidtechnisches System zur sicherheitsorientierten
Steuerung zumindest eines fluidtechnischen Aktors (10), mit
zumindest einer lokalen Steuerungseinrichtung (50) zur Steue
rung des fluidtechnischen Aktors (10) über Steuermittel (30)
des fluidtechnischen Systems, wobei zumindest ein Sensor (16,
17, 27, 41, 42) zur Übermittlung zumindest einer Information
über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Sy
stems an die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungsein
richtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie zumindest ei
ne Information zur Ermittlung zumindest eines sicherheitskri
tischen Zustandes auswerten kann und dass sie bei Vorliegen
des zumindest einen sicherheitskritischen Zustandes zumindest
eine vorbestimmte Folgeaktion ausführt.
2. Fluidtechnisches System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) als Fol
geaktion den fluidtechnischen Aktor (10) zur Einnahme eines
sicheren Betriebszustandes ansteuert.
3. Fluidtechnisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass es Verbindungsmittel (54) zu einer über
geordneten Steuerungseinrichtung zum Versenden einer Informa
tion über das Vorliegen des sicherheitskritischen Zustandes
durch die lokale Steuerungseinrichtung (50) als Folgeaktion
aufweist.
4. Fluidtechnisches System nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass es von der lokalen Steuerungseinrichtung
(50) ansteuerbare Abschaltmittel (20, 21, 23) zur Abschaltung
der Wirkfunktion der Steuermittel (30) auf den zumindest ei
nen fluidtechnischen Aktor (10) aufweist.
5. Fluidtechnisches System nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass es mit der lokalen Steuerungseinrichtung
(50) zusammenwirkende Steuer-Überprüfungsmittel (41, 42) zur
Überprüfung der Steuermittel (30) aufweist.
6. Fluidtechnisches System nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) derart
ausgestaltet ist, dass sie zur Überprüfung der Steuermittel
(30) die Wirkfunktion der Steuermittel (30) mit Hilfe der Ab
schaltmittel (20, 21, 23) zumindest teilweise abschalten
kann.
7. Fluidtechnisches System nach Anspruch 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass es mit der lokalen Steuerungseinrichtung
(50) zusammenwirkende Abschalte-Überprüfungsmittel (27) zur
Überprüfung der Abschaltmittel (20, 21, 23) aufweist.
8. Fluidtechnisches System nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) derart
ausgestaltet ist, dass sie zur Überprüfung der Abschaltmittel
(20, 21, 23) die Steuermittel (30) in vorbestimmter Weise be
tätigen kann.
9. Fluidtechnisches System nach Anspruch 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50)
derart ausgestaltet ist, dass sie die Steuermittel (30) in
Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betätigung der Steuer
mittel (30), insbesondere nach Erreichen einer Endlage des
zumindest einen fluidtechnischen Aktors (10), und/oder zu
vorbestimmten Zeitpunkten überprüfen kann.
10. Fluidtechnisches System nach Anspruch 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50)
derart ausgestaltet ist, dass sie die Abschaltmittel (20, 21,
23) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betätigung der
Abschaltmittel (20, 21, 23) oder der Steuermittel (30), ins
besondere nach Erreichen einer Endlage des zumindest einen
fluidtechnischen Aktors (10), und/oder zu vorbestimmten Zeit
punkten überprüfen kann.
11. Fluidtechnisches System nach Anspruch 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50)
derart ausgestaltet ist, dass sie über die Verbindungsmittel
von der übergeordneten Steuerungseinrichtung eine Sicher
heitsanweisung empfangen kann, in der die lokale Steuerungs
einrichtung (50) zur Ansteuerung des fluidtechnischen Aktors
(10) in einen sicheren Betriebszustandes angewiesen wird.
12. Fluidtechnisches System nach Anspruch 5 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50)
derart ausgestaltet ist, dass sie über die Verbindungsmittel
von der übergeordneten Steuerungseinrichtung eine Überprü
fungsanweisung empfangen kann, in der die lokale Steuerungseinrichtung
(50) zur Überprüfung der Steuermittel (30) ange
wiesen wird.
13. Fluidtechnisches System nach Anspruch 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die lokale Steuerungseinrichtung (50)
derart ausgestaltet ist, dass sie bei Empfang einer Anweisung
zur Betätigung der Steuermittel (30) ermittelt, ob ein si
cherheitskritischer Zustand vorliegt und dass die lokale
Steuerungseinrichtung (50) die Anweisung nur dann ausführt,
wenn kein sicherheitskritischer Zustand vorliegt.
14. Fluidtechnisches System nach Anspruch 7 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Abschaltmittel (20, 21, 23) flui
disch und/oder elektrisch betätigbar sind.
15. Fluidtechnisches System nach Anspruch 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass es als Folgeaktion eine optischen
und/oder akustischen Meldeeinrichtung (59) zum Melden des
sicherheitskritischen Zustandes ansteuert.
16. Fluidtechnischer Aktor (10), dadurch gekennzeichnet,
dass er ein fluidtechnisches System nach Anspruch 1 bis 15
zur sicherheitsorientierten Steuerung aufweist, durch das der
Aktor (10) gesteuert wird.
17. Lokale Steuerungseinrichtung (50) für ein fluidtechni
sches System mit zumindest einem fluidtechnischen Aktor (10),
der durch die lokale Steuerungseinrichtung (50) über Steuer
mittel (30) gesteuert werden kann, wobei zumindest ein Sensor
(16, 17, 27, 41, 42) zur Übermittlung zumindest einer Infor
mation über zumindest einen Betriebszustand des fluidtechni
schen Systems an die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Steue
rungseinrichtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie die
zumindest eine Information zur Ermittlung zumindest eines si
cherheitskritischen Zustandes auswerten kann und dass sie bei
Vorliegen des zumindest einen sicherheitskritischen Zustandes
zumindest eine vorbestimmte Folgeaktion ausführt.
18. Software-Modul für eine lokale Steuerungseinrichtung
(50) eines fluidtechnischen Systems mit zumindest einem flu
idtechnischen Aktor (10), der durch die lokale elektrische
Steuerungseinrichtung (50) über Steuermittel (30) gesteuert
werden kann, wobei das Software-Modul Programmcode enthält,
der von zumindest einem Prozessor (52) der lokalen Steue
rungseinrichtung (50) ausgeführt werden kann, wobei in dem
fluidtechnischen System zumindest ein Sensor (16, 17, 27, 41,
42) zur Übermittlung zumindest einer Information über zumin
dest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems an
die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, dass das Software-Modul Auswertemittel auf
weist, die derart ausgestaltet sind, dass die lokale Steue
rungseinrichtung (50) die zumindest eine Information zur Er
mittlung zumindest eines sicherheitskritischen Zustandes aus
werten kann und dass das Software-Modul Reaktionsmittel auf
weist, die derart ausgestaltet sind, dass die lokale Steue
rungseinrichtung (50) bei Vorliegen des zumindest einen si
cherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbestimmte
Folgeaktion ausführen kann.
19. verfahren für ein fluidtechnisches System, mit zumin
dest einem fluidtechnischen Aktor (10), der durch Steuermit
tel (30) zumindest einer lokalen Steuerungseinrichtung (50)
gesteuert werden kann, wobei zumindest ein Sensor (16, 17,
27, 41, 42) zur Übermittlung zumindest einer Information über
zumindest einen Betriebszustand des fluidtechnischen Systems
an die lokale Steuerungseinrichtung (50) vorgesehen ist, ge
kennzeichnet durch die Schritte:
- - der Sensor (16, 17, 27, 41, 42) übermittelt die zumindest eine Information an die lokale Steuerungseinrichtung (50),
- - die lokale Steuerungseinrichtung (50) ermittelt aus der zu mindest einen Information, ob ein sicherheitskritischer Zu stand vorliegt und
- - die lokale Steuerungseinrichtung (50) führt bei Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes zumindest eine vorbe stimmte Folgeaktion aus.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) die Steuermittel
(30) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betätigung der
Steuermittel (30), insbesondere nach Erreichen einer Endlage
des zumindest einen fluidtechnischen Aktors (10), und/oder zu
vorbestimmten Zeitpunkten überprüft.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die lokale Steuerungseinrichtung (50) die Steuermittel
(30) mit Hilfe einer Folge vorbestimmter Prüfschritte (201,
202, 203, 204, 205) überprüft.
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