(57)【要約】【課題】包括的診断機能を持つ、費用対効果の優れた汎用性のある安全スイッチを提供する。【解決手段】安全スイッチ１８ａ，１８ｂは、入力信号を処理する制御部を含み、かつ少なくとも一つの活性および一つの非活性状態を有する少なくとも一つの切換要素を備える。制御部は、入力信号に依存する出力信号を発生させるために、切換要素を制御するように構成される。さらに、安全スイッチは、機能故障を識別する診断機能を有し、制御部は、機能故障が識別されると、切換要素を非活性状態に移行するように構成される。制御部は、切換要素を用いてデータメッセージ９６を発生させるように構成され、データメッセージは、識別された機能故障に依存している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号（６０，６２，６４；５２）を処理する制御部（３０，３２）と、少なくとも一つの活性および一つの非活性切換状態を有する少なくとも一つの切換要素（３４，３６）とを備え、前記制御部（３０，３２）は、入力信号に依存している出力信号を出力（４４，４６）で発生させるために、前記切換要素（３４，３６）を制御するように構成され、機能故障を識別する診断機能をさらに備え、前記制御部（３０，３２）は、機能故障が識別されると、前記切換要素（３４，３６）を前記非活性状態に移行するように構成される安全回路用安全スイッチであって、前記制御部（３０，３２）は、前記出力（４４，４６）でデータメッセージ（９６）を発生させるようにさらに構成され、該データメッセージは、前記識別された機能故障に依存していることを特徴とする、安全スイッチ。
【請求項２】
前記制御部（３０，３２）は、前記切換要素（３４，３６）を用いて前記データメッセージ（９６）を発生させるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の安全スイッチ。
【請求項３】
前記制御部（３０，３２）によって冗長的に制御されるように配置される少なくとも二つの相互冗長切換要素（３４，３６）を特徴とする、請求項１または２に記載の安全スイッチ。
【請求項４】
前記制御部（３０，３２）は、パルス状データメッセージ（９６）を発生させるために、前記切換要素（３４，３６）のパルス幅を制御するように構成されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項５】
前記制御部（３０，３２）は、前記データメッセージ（９６）におけるアドレスを含むように構成されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項６】
前記入力信号を形成する外部イネーブル信号（８８，９０）のための少なくとも一つの入力（６０，６２）を特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項７】
前記制御部（３０，３２）は、前記少なくとも一つの切換要素（３４，３６）を用いて、前記入力で供給されるイネーブル信号（８８，９０）より多くのパルスを含むパルスシーケンス（１０８，１１２，１１６）を発生させる初期設定モードを特徴とする、請求項６に記載の安全スイッチ。
【請求項８】
第１状態と少なくとも一つの第２状態との間で交互になるように構成されるアクチュエータ（１６）用の少なくとも一つの入力部（５２）を特徴とし、前記入力部（５２）は前記入力信号を発生させる、請求項１ないし７のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項９】
フェールセーフ方式で危険設備（１０）のスイッチを切る安全回路であって、請求項１ないし７のいずれかによる複数の安全スイッチ（１８ａ，１８ｂ）を備え、前記設備（１０）への電源経路（２６）を遮断するように構成されるより高レベルの安全制御器（２０）を備え、前記安全制御器（２０）はまた、前記安全スイッチ（１８ａ，１８ｂ）の前記データメッセージ（９６）を受信しかつ処理するように構成される、安全回路。
【請求項１０】
前記複数の安全スイッチ（１８ａ，１８ｂ）は、互いに直列に前記安全制御器（２０）に接続される、請求項９に記載の安全回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全回路用安全スイッチであって、入力信号を処理する制御部を備え、かつ少なくとも一つの活性および一つの非活性切換状態を有する少なくとも一つの切換要素を備え、制御部は、出力で、入力信号に依存している出力信号を発生させるために切換要素を制御するように構成され、かつ機能故障を識別する診断機能をさらに備え、制御部は、機能故障が識別されると、切換要素を非活性状態に移行するように構成される、安全スイッチに関する。
【０００２】
本発明はまた、フェールセーフ態様で危険設備のスイッチを切る安全回路であって、複数のそのような安全スイッチを備え、かつ該設備への電源経路を遮断するように構成されるより高レベルの安全制御器を備える、安全回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
そのような安全スイッチおよび対応する安全回路は、下記特許文献１から公知である。
下記特許文献１は、回転機械部または他の危険場所を保護するための保護フェンス、保護ドア、機械被覆部、または他の保護装置の位置をモニタするために設けられる安全切換装置を開示している。そのような安全切換装置は、安全スイッチまたは安全切換回路用シグナリング装置と呼ばれることが多い。安全スイッチ（または、より一般的には、シグナリング装置）は、より高レベルの安全制御器に供給される安全関連入力信号を発生させるために用いられる。安全制御器は、多数のシグナリング装置の入力信号を評価するように、かつそれに依存して、危険設備を、例えば移動駆動システムのスイッチを切る等の安全状態にするように構成される。この構成では、安全制御器は、「簡易」動作制御器と比較して、フェールセーフ性のはるかに高い規格に合致しなければならないので、一般に、設備の動作制御器とは別に実現される。
【０００４】
しかしながら、本発明の意味での安全スイッチは、シグナリング装置のみならず、典型的に安全切換装置または安全リレーまたは安全制御器とも呼ばれるもの、すなわちシグナリング装置からの入力信号を評価する装置でもある。にもかかわらず、本発明を適用する好ましい分野は、安全関連用途のためのシグナリング装置である。そのようなシグナリング装置は、時々センサとも呼ばれる。
【０００５】
安全関連用途のためのシグナリング装置／センサは、意図した安全機能がいつでも実現されることを保証するために、安全制御器／安全切換装置もまたそうであるが、フェールセーフであるように構成されなければならない。よって、光バリアまたは光カーテン等のインテリジェントセンサは、典型的に、ヨーロッパ規格ＥＮ９５４−１のカテゴリー３またはカテゴリー４にもまたは類似の安全基準に適合するように、本来フェールセーフであるように構成される。概して、緊急オフボタン、保護ドアスイッチ、両手スイッチ等簡単なシグナリング装置もまた冗長であるが、実施においては限定されたインテリジェンスが全くないまたは一つしかない。そのため、概して、故障モニタは、より高レベルの安全制御器またはより高レベルの安全切換装置を用いて実現される。
【０００６】
最初に述べた下記特許文献１は、独自の診断機能を有する安全スイッチを開示している。特に、記載された安全スイッチは、切換要素の動作を、その出力信号を読み返すことによってモニタすることができる。
下記特許文献１はまた、多数のそのような安全スイッチが、より高レベルの安全制御器に、互いに直列に接続される安全回路を開示している。この構成では、イネーブル信号は、個々の安全スイッチの切換要素を通って、より高レベルの安全制御器までループされる。安全スイッチの一つが、その切換要素を用いてイネーブル信号を抑制すると直ちに、安全制御器にはイネーブル信号がなくなり、それに応じてモニタされた設備が安全な休止位置になる。
【０００７】
しかしながら、公知の安全回路を用いて、個々の安全スイッチ（シグナリング装置）は、それらの診断の結果について安全制御器に知らせることができない。モニタされた設備の高速スイッチオフがこのように可能になるが、スイッチオフの原因についての結論を引き出すことはできない。
例えば光バリアまたは光カーテン等のより多くのインテリジェントセンサでは、この目的のために別個の診断ラインまたはフィールドバス接続を用いて、より高レベルの安全制御器に診断情報を信号で知らせることが公知である。これは、「小」シグナリング装置、特に機械的に操作されるシグナリング装置にとってあまりにも複雑でかつあまりにも高価であるだろう。
【特許文献１】欧州特許出願公開第 １ ３６３ ３０６ 号明細書
【特許文献２】欧州特許第 ０９６８ ５６７ 号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第 １００ １６ ７１２ 号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、最初に述べた種類の安全スイッチを特定し、それによって包括的診断能力を持つ安全回路を、費用効果的仕方で構成できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、最初に述べた種類の安全スイッチによって達成され、制御部はまた、出力でデータメッセージを発生させるように構成され、該データメッセージは、識別された機能故障に依存している。
対応する安全回路は、安全スイッチのデータメッセージを受信しかつ処理するように構成される安全制御器を備える。
【００１０】
本発明は、このように、既存の安全ラインに沿って安全スイッチの診断情報を伝達するという概念に基づき、それを用いて安全スイッチは、典型的にスイッチオフ指令をより高レベルの制御器に伝達する。このように、フィールドバス接続または追加の診断ラインなしで済ますことが可能である。従来のやり方全てと対照的に、これは、既存の安全ライン（安全出力）が、モニタされた設備のスイッチが切られた後、該設備が再度動作されるまで機能しないので容易に可能である。このように、この局面中、より高レベルの安全制御器に診断データを伝達することができる。
【００１１】
本発明の構成は、個々の装置での接続を省き、かつ安全回路を包括的診断機能を持つがほとんど配線の手間なく構成することができるようになる。シグナリング装置または他の安全スイッチは、配線の手間をさらに減じるために、好ましくはより高レベルの安全制御器に互いに直列に接続される。
新規の安全スイッチは、このように、包括的診断機能を持つが、複雑ではなくかつ追加の通信ラインのコストもかからない安全回路の費用効果的かつ汎用性のある構成を提供する。上記の目的は、このように完全に達成される。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、制御部は、少なくとも一つの切換要素を用いてデータメッセージを発生させるように構成される。
あるいは、データメッセージを発生させる制御部はまた、出力ラインに接続される追加の切換要素を駆動することもできる。しかしながら、既存の切換要素を用いることで、さらなるコストを省きかつ必要とされる構成空間を減じる。
【００１３】
さらなる実施形態では、新規安全スイッチは、制御部によって冗長的に制御されるように配置される少なくとも二つの相互冗長切換要素を有する。
冗長切換要素を用いることは、安全自動技術の分野では本来周知である。しかしながら、本発明の文脈では、冗長切換要素の使用は、フェールセーフ性のみならず利用可能性を増す。たとえ切換要素の一つが、機能故障（半導体切換要素の故障、リレーでの接触溶接等）のためにもはや切換機能を実行することができなくても、新規安全スイッチは、冗長チャンネルを経て全ての診断情報を依然として送ることができる。任意の診断データの不足が、出力端部での切換要素の故障を示しているが、本実施形態は、配線およびコスト費用を著しく増加させることなく、より広範な診断を提供する。
【００１４】
さらなる実施形態では、制御部は、パルス状のデータメッセージを発生させるために、切換要素のパルス幅を制御するように構成される。
パルス状のデータメッセージを用いることは、非常に簡単な仕方で実現できる。他方、２本〜３本のラインを経て、直列プロトコルを持つ多量のデータも送信する可能性を提供する。パルス状のデータメッセージの使用は、このように、ほとんど配線の手間なく高度の診断を達成する特に対費用効果がよい方法である。
【００１５】
さらなる実施形態では、制御部は、データメッセージにおけるアドレスを含むように構成される。
このように、各シグナリング装置、より一般的には各安全切換装置が、その同一性をより高レベルの制御器に報告することが可能である。したがって、安全回路全体の詳細な診断を、より簡単にかつ選択的に達成することができる。
【００１６】
さらなる実施形態では、新規の安全スイッチは、入力信号を形成する外部イネーブル信号について少なくとも一つの入力を有する。
本実施形態は、一つの安全スイッチから次の安全スイッチに診断データを順次送信するのに特に有利である。下流安全スイッチは、該入力を経て、上流安全スイッチの診断データを受信することができ、かつ該データをその出力で再生することができる。さらに、下流安全スイッチは、この実施形態では、受信された診断データを、もしこれが望ましければ、補充しおよび／または変化させる能力を有する。診断能力は、このように、より汎用性がある。
【００１７】
さらなる実施形態では、新規安全スイッチは、制御部が、少なくとも一つの切換要素を用いて、入力で供給されるイネーブル信号より多くのパルスを含むパルスシーケンスを発生させる初期設定モードを有する。
簡単なかつ費用効果的な仕方で、本実施形態は、互いに直列に配置される多数の安全スイッチへの自動アドレス割り当てを提供する。好ましい実施形態に関連して以下で説明するように、パルスを追加する結果、「アップカウンタ」の方式でアドレスの割り当てが生じる。関連する自動システムは、それ自体を安全回路の変化（安全スイッチを追加することまたは除去すること）に適応させ、このようにして誤りを避ける。さらに、この種類のアドレス割り当ては、ハードウェアを追加する手間なしに可能であり、それゆえ対費用効果がよい。
【００１８】
さらなる実施形態では、新規安全スイッチは、第１状態と少なくとも一つの第２状態との間で交互になるように構成されるアクチュエータについて少なくとも一つの入力部を有し、該入力部は入力信号を発生させる。
本実施形態は、新規安全スイッチをシグナリング装置として規定する。複雑な安全回路において、複数のシグナリング装置は、しばしば一つまたは２つ〜３つの安全制御器に接続されなければならないので、本発明の利点は、本実施形態では特に効果的である。本発明は、機械操作されるシグナリング装置、特に保護ドアスイッチ、緊急オフボタン、両手スイッチ、開始または制御ボタン、および位置スイッチにおいて特に有利である。これらの「簡単な」シグナリング装置には、仮にあったとしても、従来わずかな診断機能しか装備されていなかった。さらに、これらは、例えば、診断機能を実現するための高費用が、これまで価値がなかった理由であるインテリジェント光バリアと比較して、比較的対費用効果がよい部品である。しかしながら、本発明を用いて、これらの簡単なシグナリング装置を、特に、高診断機能を持つが、ほとんど配線費用がかからずに、より高レベルの安全制御器に接続することができる。
【００１９】
言うまでもなく、上記の特徴およびなお以下で説明される特徴を、個々の場合に特定される組合せのみならず他の組合せでも、または本発明の文脈から逸脱することなく単独で用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の例示的な実施形態を、図面に示し、かつ以下の説明でより詳細に説明する。
図１では、本発明に従って保護される設備は、全体を参照番号１０で表記する。
この場合の設備１０は、ロボット１２を含み、ロボット１２の自動化された移動は、ロボット１２の移動範囲内にいる人（本明細書では図示せず）にとって危険であるだろう。したがって、それ自体公知であるように、ロボット１２の移動範囲は、保護ドア１４および保護フェンスを用いて保護される。保護ドア１４上に、アクチュエータ１６が装着される。それを背に保護ドア１４が閉状態にある固定フレーム上に、安全スイッチ１８、より一般的には本発明によるシグナリング装置が設けられる。安全スイッチ１８は、多数のラインを経て、安全制御器２０に接続される。安全制御器２０は、その出力で、二つの接触器２２，２４を制御し、その接触は、ロボット１２への電源２６を遮断することができる。
【００２１】
設備１０を、本明細書では簡略化された形式で示す。当業者に公知であるように、保護ドア１４には、通常少なくとも二つの安全スイッチ１８および対応するアクチュエータ１６が装備され、安全スイッチの一つは、しばしば操作をより困難にするために隠して配置される。さらに、そのような設備は、しばしば、例えば緊急オフボタンまたは他の保護ドアスイッチ（図示せず）等の他のシグナリング装置を含む。さらに、ロボット１２にとって必要な動作制御は、簡略化のために図示しない。
【００２２】
簡単に言うと、安全制御器２０は、ＰＮＯＺ（登録商標）という商標名で出願人によって提供されているような安全切換装置でよい。しかしながら、多数の安全関連シグナリング装置が、設備１０を保護するために必要とされるなら、例えばＰＳＳ（登録商標）という商標名で出願人によって販売されている安全制御器等のより複雑な安全制御器を用いるのが有利である。少なくとも後者の場合には、安全制御器２０は、通常フィールドバス接続を有し、図示しない動作制御器と通信するためおよび／またはより高レベルの制御コンピュータと通信するためにさらにインタフェースを有する。
【００２３】
図２による好ましい例示的な実施形態では、安全スイッチ１８は、２チャンネル冗長度を持って構成される。したがって、安全スイッチ１８は、互いにモニタする二つの冗長マイクロコントローラ３０，３２を有し、該モニタすることは、マイクロコントローラ間の白抜き矢印によって表される。好ましい例示的な実施形態では、マイクロコントローラは異なり、すなわち安全スイッチ１８は、多様性を持って構成される。
【００２４】
参照番号３４，３６は、電解効果トランジスタとして本明細書で示す二つの電子切換要素を表記する。しかしながら、代わりに、バイポーラトランジスタまたはその他、好ましくは電子切換要素も用いることができる。
切換要素３４の制御接続(ゲート）は、マイクロコントローラ３０に接続される。入力３８(ソース)は、安全スイッチ１８が動作している場合、動作電圧ＵＢが存在するライン４０に接続される。出力４２(ドレイン）は、安全スイッチ１８が外部配線されうる端子４４に接続される。切換要素３４の出力４２は、このように、安全スイッチ１８の出力信号を形成する。
【００２５】
第２切変要素３６は、その制御接続(ゲート）で、マイクロコントローラ３２に接続される。その入力３８はまた、ライン４０を経て、動作電圧ＵＢにある。その出力４２は、安全スイッチ１８の第２出力端子４６に供給される。
切換要素３４，３６の出力４２での信号は、二つの分圧器４８，５０を経てマイクロコントローラ３０，３２にもどって結合される。マイクロコントローラ３０，３２は、このように、切換要素３４，３６のそれぞれの切換状態をモニタすることができる。
【００２６】
参照番号５２は、入力部を示し、それを用いてマイクロコントローラ３０，３２は、アクチュエータ１６の現在の状態を決定する。本明細書で示す好ましい例示的な実施形態では、アクチュエータ１６は、信号発生回路５４および送受信コイル５６を持つトランスポンダである。信号発生回路５４では、個々のコーディング５８が記憶される。入力部５２はまた、送受信コイル（図では象徴的にのみ示す）を有し、それを経て呼掛け信号を送信する。トランスポンダ１６が入力部５２(閉じた保護ドア）の近接場にあると直ちに、アクチュエータ１６の信号発生回路５４が活性化される。アクチュエータ１６は、次に、記憶されたコーディング５８を入力部５２に送り返す。そこで、コーディング５８は、受信された信号から復調され、かつマイクロコントローラ３０，３２に与えられる。
【００２７】
これに対し、保護ドア１４が開かれていると、アクチュエータ１６は、図２の位置１６’で示される、入力部５２の送受信範囲の外部にある。この場合、アクチュエータ１６と入力部５２との間には通信がない。結果として、マイクロコントローラ３０，３２は、開いている保護ドア１４として解釈されるコーディングを受信しない。第２保護ドアスイッチまたは少なくとも一つの第２アクチュエータ（図示せず）があるなら、アクチュエータ１６または入力部５２の故障もまた、識別できる。保護ドアをモニタするためのトランスポンダの使用は、例えば上記特許文献２から安全工学の分野において既に公知である。
【００２８】
他の例示的な実施形態では、入力部５２は、他の種類のアクチュエータに適合できる。アクチュエータはまた、安全スイッチ１８に一体化できる。例えば、安全スイッチ１８は、緊急オフボタンでもあり得るが、アクチュエータは、この場合該ボタンのプランジャである。他の例示的な実施形態では、入力部５２は、機械的に移動可能なアクチュエータの現在の位置を決定するための誘導的、容量的、光学、または他の種類のセンサを含む。さらに、本発明を、基本的に、少なくとも二つの状態を区別する光バリアおよび他のシグナリング装置を用いて使用することもできる。
【００２９】
入力端では、安全スイッチ１８は、本明細書では、いずれの場合にも安全入力として配置されかつ二つのマイクロコントローラ３０，３２に冗長的に接続される３つの端子６０，６２，６４を有する。端子６０ないし６４を経て、マイクロコントローラ３０，３２には、外部イネーブル信号が冗長的に供給されうる。さらに、それ自体公知の仕方では、動作電圧ＵＢを供給するための端子、および接地端子６８がある。当然、これらの端子は、いずれの場合にも、安全スイッチ１８のハウジング７０の外部で利用可能である。
【００３０】
図３では、そのような安全スイッチ１８のうち二つを持つ安全回路を、全体として参照番号８０で示す。その他については、同一の参照番号は、これまでと同一の要素を表記する。二つの安全スイッチを、互いに区別できるように１８ａおよび１８ｂで示す。
安全スイッチ１８ａは、その端子６０，６２で、安全制御器２０の出力に接続される。これらの出力は、好ましくは、異なる周波数の二つのクロック信号が存在する安全制御器２０のいわゆるクロック出力であり、その結果交差接続が、安全スイッチ１８ａにおいてかつ安全制御器２０において（図示しないが、読み戻すことによって）識別されうる。さらに、安全スイッチ１８ａは、動作電圧ＵＢに接続され、かつ端子６６，６８でそれぞれ接地される。出力端では、安全スイッチ１８ａの端子４４，４６は、次の安全スイッチ１８ｂの端子６０，６２に接続される。二つの安全スイッチ１８ａ，１８ｂは、このように互いに直列に配置される。図示した構成では、安全スイッチ１８ｂはまた、その動作電圧を、安全スイッチ１８ａから受信する。代わりに、安全スイッチ１８ｂを、動作電圧ＵＢ用の他の源に接続することもできる。
【００３１】
安全スイッチ１８ｂの二つの出力信号、すなわちその端子４４，４６に存在する信号は、安全制御器２０の安全入力に供給される。出力端では、安全制御器２０は、電源２６とスイッチを切られるべき駆動装置８２、例えばロボット１２の作動駆動装置との間に接続される。さらに、安全制御器２０が、フィールドバス８４を経てロボット１２用動作制御器８６および／またはより高レベルの制御コンピュータに接続されることを、ここでは模式的に示す。安全スイッチ１８ａ，１８ｂに属するアクチュエータを、明確さのために、図３には示さない。
【００３２】
安全回路８０は、以下のように動作する。
安全制御器２０は、作動された後、その出力で、イネーブル信号として安全スイッチ１８ａに供給される二つのクロック信号８８，９０を発生させる。安全スイッチ１８ａのマイクロコントローラ３０，３２は、関連するアクチュエータの現在の状態を入力部５２を用いてモニタする。アクチュエータが入力部５２の範囲内にあるなら、かつイネーブル信号８８，９０が正しく受信されているなら、マイクロコントローラ３０，３２は、切換要素３４，３６を用いて、イネーブル信号８８，９０の複製である二つの出力信号を発生させる。しかしながら、該出力信号はまた、例えばそれらの周波数に関しては、クロック信号８８，９０と異なることもあり得る。第２安全スイッチ１８ｂは、また閉じた保護ドアおよび正しい動作を見つけた場合にも、複製イネーブル信号を受信し、次にその出力で該イネーブル信号を複製する。安全制御器２０は、ライン９２，９４を経て複製イネーブル信号を受信する。
【００３３】
次に安全スイッチ１８ａが、その関連する保護ドアの開きを検出するなら、すなわち関連するアクチュエータがその状態を変化させるなら、マイクロコントローラ３０，３２は、切換要素３４，３６を開く。結果として、次の安全スイッチ１８ｂは、もはや複製イネーブル信号を受信しない。このことは、安全スイッチ１８ｂのマイクロコントローラによって検出され、かつ切換要素３４，３６のスイッチを切ることによって、安全制御器２０に信号で知らされる。制御器は、次に、駆動装置８２のスイッチを切ることができる。
【００３４】
信号流は、安全スイッチ１８ａが、機能故障、例えば入力もしくは出力端の端子での交差接続、切換要素３４，３６の一方の故障、または任意の他の機能故障を検出する場合同じである。全ての安全スイッチのマイクロコントローラおよび安全制御器に記憶される短い待ち時間の後、安全スイッチ１８ａは、切換要素３４，３６の少なくとも一方をパルス方式で再び閉じたり開いたりすることによって、その出力ラインの少なくとも一つでデータメッセージ９６を発生させる。次の安全スイッチ１８ｂは、このデータメッセージを受信し、かつ同じようにして該データメッセージを安全制御器２０に送る。必要に応じて、該安全スイッチはまた、他の情報をデータメッセージ９６に一体化することができる。
【００３５】
一つの例示的な実施形態では、データメッセージ９６は、非同期直列インタフェースの場合と同じようにして実現され、すなわち規定された開始ビットで始まりかつ規定された停止ビットで終了する。これらの間に、任意のまたは固定された数のデータビットがある。他の例示的な実施形態では、各データメッセージ９６は、規定されたパルス期間について、固定数のパルスを含む。各個々のパルスの有意性は、安全スイッチ１８と安全制御器２０との間に確立されるプロトコルに依存する。
【００３６】
同じようにして、安全スイッチ１８ｂは、次に機能故障を見つけるなら、それ自身のデータメッセージ９６を発生させる。公知の配置と対照的に、安全スイッチ１８ｂは、安全スイッチ１８ａが切換要素３４，３６を開いたか閉じたかにかかわりなく、そのデータメッセージを発生させることができる。
好ましい実施形態では、安全スイッチ１８ａ，１８ｂのデータメッセージは、情報をより高レベルの安全制御器２０に信号で知らせたいと思うその安全スイッチを識別するアドレス情報項目を含む。それぞれのアドレスは、さまざまな仕方で、安全スイッチ１８ａ，１８ｂ用に割り当てることができる。例えば、各安全スイッチ１８ａ，１８ｂには、割り当てられたアドレスが設定される多段アドレス選択スイッチ（ここでは図示せず）が設けることができる。他の実施形態では、安全スイッチ１８ａ，１８ｂは、いずれの場合にも、それらの関連するアクチュエータ１６のコーディング５８をアドレスとして用いる。
【００３７】
さらなる例示的な実施形態では、アドレスは、安全回路８０の活性化の後、初期設定モードで直列接続された安全スイッチ１８ａ，１８ｂに割り当てられる。このアドレス割り当てを行う好ましい方法を、図４を用いて示す。
図４は、この初期設定モードについての信号図を示す。一番上のパルスシーケンス１００は、安全回路８０の全ての部品についての動作電圧ＵＢの切換オンである。参照番号１０２で、安全制御器２０の第１クロック出力での信号、すなわちライン８８上の信号を示す。参照番号１０４で、安全制御器２０の第２クロック出力での信号、すなわちライン９０上の信号を示す。動作電圧ＵＳをオンに切り換えた後、第１安全スイッチ１８は、このように、その入力６０では連続ハイを、かつその入力６２では一つのパルスを受信する。該第１スイッチ１８は、これを検出すると直ちに、その出力４４(参照番号１０６）で、その端子６０に存在する信号（連続ハイ）を複製する。待ち時間Ｔの後、該第１安全スイッチは、次にその出力４６で、参照番号１０８で示すように、二つのパルスを発生させる。待ち時間Ｔは、他のパルスが入力端で受信されるかどうかを識別するために用いられる。
【００３８】
第２安全切換装置１８ｂは、その入力６０，６２で、信号１０６，１０８を受信し、かつその出力４４，４６でこれらの信号を複製する。そうする際に、該第２安全切換装置は、端子６２で受信する信号パルス１０８にさらなる一つのパルスを加える。結果として、第２安全スイッチ１８ｂの出力では、参照番号１１０，１１２で示すパルスシーケンスが存在する。同じようにして、他の安全切換装置１８ｃ，１８ｄ等（図３に示さず）は、一つの信号ライン（参照番号１１４）上で連続ハイを、かつ第２信号ライン上でパルスシーケンスを複製し、かつ各安全スイッチは、一つのパルスによってパルスシーケンスを増す。
【００３９】
チェーンの端部では、安全制御器２０は、参照番号１１４，１１６に従って信号を受信する。信号１１４から、安全制御器２０は、チャネルＡの配線が正しいことを検出する。パルスシーケンス１１６から、安全制御器２０は、チャネルＢの配線が正しいことを検出する。さらに、該安全制御器は、直列に配置される安全スイッチ１８ａ，１８ｂ等の数を、パルスの数マイナス１から決定することができる。同じようにして、各安全スイッチ１８ａ，１８ｂは、そのアドレスを、受信したパルスの数から識別することができる。このようにして、個々のアドレスを、安全回路８０のスイッチが入れられると、各直列接続安全スイッチに自動的に割り当てることができる。安全回路８０が、後に変更されるなら、次に存在する構成に対する新たなかつ正しいアドレス割り当ては、該安全回路に再びスイッチが入れられると、自動的に実施される。
【００４０】
新たなシグナリング装置の汎用性は、今まで説明されていない入力端子６４によってさらに増加する。この端子を、外部フィードバック信号を安全スイッチ１８に供給するために用いることができる。この手段によって、例えば、安全スイッチ１８は、正駆動接点をもつ接触器を、独立に、すなわち任意のこれまで用いられた安全切換装置または対応する安全制御器なしに駆動することが可能である。それは、接触器の正駆動常閉接点が、安全スイッチ１８のフィードバック入力６４に接続されるなら、十分である。
【００４１】
さらなる例示的な実施形態では、図示した安全スイッチ１８等のシグナリング装置はまた、開始信号を与えるためのさらなる入力端子を有する。したがって、設備のモニタされた再開始を実施することも、今まで用いられた安全制御器なしに可能である。
さらに、シグナリング装置１８のそれぞれの動作は、例えば上記特許文献３から公知であるように、入力端子６４によってパラメータ化できる。さらに、パラメータ化は、異なるトランスポンダコーディングを用いて外部から実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるシグナリング装置が保護のために用いられる設備を簡略化して示す図である。
【図２】新規シグナリング装置の例示的な実施形態の概略図である。
【図３】図２に示される種類の二つのシグナリング装置が直列配置された安全回路である。
【図４】図３による安全回路の初期設定中、信号の変化があるタイミング図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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