(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも２に等しいＳＩＬのレベルを満たすことができ、従来技術の難点を緩和することを可能にする安全検出器を提供する。【解決手段】動作の安全アプリケーションに専用のディジタル出力を有する検出器に関し、前記検出器は、センサ部材１０と、センサ部材１０に接続され、検出器に対する対象の位置に応じて安全な検出状態または不安全な検出状態を表す検出信号を生成するように意図された検出段１１と、検出信号を受け取って、安全な検出状態では第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴを生成し、あるいは不安全な検出状態では第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴとは異なる第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴを生成するように意図された処理段１２であって、−安全な検出状態では、第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴを非安定形式で供給するように構成されている処理段１２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作の安全アプリケーションに専用のディジタル出力を有する検出器（Ｄ１）であって、
センサ部材（１０）と、
前記センサ部材（１０）に接続され、前記検出器に対する対象の位置に応じて安全な検出状態または不安全な検出状態を表す検出信号を生成するように意図された検出段（１１）と、
前記検出信号を受け取って、前記安全な検出状態では第１の出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）を生成し、あるいは前記不安全な検出状態では前記第１の出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）とは異なる第２の出力信号（Ｓ２ＯＵＴ）を生成するように意図された処理段（１２）と
を備え、
前記処理段（１２）が、前記安全な検出状態では、前記第１の出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）を非安定の形式で供給するように構成されることを特徴とする検出器（Ｄ１）。
【請求項２】
前記第２の出力信号（Ｓ２ＯＵＴ）が、０に設定された安定した信号であることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記第２の出力信号（Ｓ２ＯＵＴ）が、１に設定された安定した信号であることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項４】
前記第２の出力信号（Ｓ２ＯＵＴ）が、前記第１の非安定出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）のものとは異なるデューティ・サイクルおよび／または周波数を示す非安定信号であることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項５】
前記第１の出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）が、シリアル・プロトコルに従って生成された識別コードを表すことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項６】
前記検出器の前の前記対象の検出または非検出のために、非安定形式の前記第１の出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）が生成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の検出器。
【請求項７】
２つの電源端子（＋、−）および単一の出力端子（Ｏ１）を備え、前記出力端子（Ｏ１）には、前記第１の出力信号（Ｓ１ＯＵＴ）または前記第２の出力信号（Ｓ２ＯＵＴ）によって制御された前記検出器の論理出力（ＯＵＴ）が接続されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非安定出力を有する検出器に関する。この検出器は、例えば光電型、誘導型、超音波型、容量型、またはプレッシャースタット（pressurestat）もしくはサーモスタットの形式の、ディジタル出力を有する任意の既知のタイプとすることができる。
【背景技術】
【０００２】
アプリケーションの動作（operation）を安全保証することを可能にする安全検出システムを提案することは、既知の慣例である。例えば、部屋の中に位置されたマシーンへのアクセスを安全保証するために、部屋へのアクセスの手段が開いているとき、装置が起動されることを不可能にすることができる安全検出システムを提供することは、既知の慣例である。このような検出システムは、１つまたは複数の検出器と、各検出器の状態を受け取る処理ロジック装置と、処理ロジック装置によって制御され、各検出器の状態に配慮する１つまたは複数のアクチュエータとを備える。
【０００３】
検出システムは、安全保証されたとき、ＳＩＬ（安全度水準）と称される一定の安全レベルを有する。これらの安全度水準は、様々な規格（例えばＳＩＬ２のレベルについてはＩＥＣ  ６１５０８またはＩＥＣ  ６２０６１）によって規定されている。ＳＩＬ２のレベルのシステムでは、各検出器が少なくともＳＩＬ２のレベルでなければならない。ＳＩＬ２またはそれより高いレベルの検出システムでは、主要な課題の１つは、検出器の出力の故障と、検出器を処理ロジック装置に接続するのに使用されるケーブルの故障とを診断することができることである。
【０００４】
最先端技術では、検出器にＳＩＬ２またはそれより高いレベルを付与するための様々な解決策が提案されている。
【０００５】
第１の解決策は、ＮＯ（通常開）型の２つの出力が備わっている、処理ロジック装置に接続された検出器の提案を伴う。この解決策では、検出器に、２つのＮＯ出力のうち一方の故障を診断して、故障のとき他方の出力を開にすることを可能にする診断モジュールを組み込む。この解決策では、ケーブルの断絶は処理ロジック装置によって検出され、ケーブルの短絡は検出器の診断モジュールによって検出される。
【０００６】
第２の解決策は、ＮＯ出力およびＮＣ（通常閉）出力が備わっている検出器の提案を伴う。この解決策では、２つの出力のうち一方の故障は、例えば２つの出力信号の相補性を調べることにより、処理ロジック装置によって検出される。ケーブルの断絶およびケーブルの短絡は、直ちに、または出力の状態が変化したとき、処理ロジック装置によって検出される。
【０００７】
第３の解決策は、処理ロジック装置が検出器の出力を調べることを可能にするＮＯ出力および周期的テスト入力が備わっている検出器の提案を伴う。この解決策では、検出器の出力の故障、ケーブルの故障、および処理ロジック装置の入力の故障は、テストサイクル中に処理ロジック装置によって検出される。
【０００８】
これらの３つの解決策が、検出器にＳＩＬのレベル２を付与することを可能にする。しかし、これらはすべて、以下に列挙するようないくつかの難点を示す。
−  第１および第２の解決策における、処理ロジック装置の２つの入力の存在。
−  第１の解決策における、検出器に組み込まれた診断モジュール。
−  第３の解決策における、処理ロジック装置による、テスト出力およびテストサイクルの管理。
−  ４線式ケーブルの使用。
【０００９】
文献ＦＲ２４１２０５５は、特に、入力として受け取った信号を増幅し、処理するためのサブシステムを備える装置を記載している。装置の内部で、当初は連続した信号が、装置の内部故障、例えば電源電圧の下がりすぎを検出することができるように変調される。しかし、２つの出力には連続信号が与えられ、その結果、出力の故障または装置をロジック・コントローラに接続するケーブルの故障を検出することができない。
【００１０】
文献ＦＲ２１７１７７７は、パルス発生器を有するシステムを説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】仏国特許公報ＦＲ２４１２０５５
【特許文献２】仏国特許公報ＦＲ２１７１７７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、少なくとも２に等しいＳＩＬのレベルを満たすことができ、上に列挙された従来技術の難点を緩和することを可能にする安全検出器を提案することである。本発明の検出器は、処理ロジック装置の２つの入力の存在、またはセンサに組み込まれた内部診断モジュールの存在を必要としない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、動作の安全アプリケーション（operational safety applications）に専用のディジタル出力を有する検出器によって達成され、前記検出器は、
−  センサ部材と、
−  センサ部材に接続され、検出器に対する対象の位置に応じて安全な検出状態または不安全な検出状態を表す検出信号を生成するように意図された検出段と、
−  検出信号を受け取って、安全な検出状態では第１の出力信号を生成し、あるいは不安全な検出状態では第１の出力信号とは異なる第２の出力信号を生成するように意図された処理段であって、
−  安全な検出状態では、第１の出力信号を非安定形式で供給するように構成されている処理段と
を備える。
【００１４】
特定の特徴によれば、第２の出力信号は、０に設定された安定した信号である。
【００１５】
別の特定の特徴によれば、第２の出力信号は、１に設定された安定した信号である。
【００１６】
別の特定の特徴によれば、第２の出力信号は、第１の非安定出力信号のものとは異なるデューティ・サイクルおよび／または周波数を示す非安定信号である。
【００１７】
別の特定の特徴によれば、第１の出力信号が、シリアル・プロトコルに従って生成された識別コードを表す。
【００１８】
別の特定の特徴によれば、検出器の前の対象の検出または非検出のために、非安定形式の第１の出力信号が生成される。
【００１９】
別の特定の特徴によれば、検出器は、２つの電源端子および単一の出力端子を備え、同出力端子には、第１の出力信号または第２の出力信号によって制御された検出器の論理出力が接続される。
【００２０】
添付図面を踏まえて示された以下の詳細な説明から、他の特徴および利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の検出器の機能の配置を表す概略図である。
【図２】処理ロジック装置およびこの処理ロジック装置に接続された本発明の検出器を備える検出システムを表す図である。
【図３】本発明の検出器の様々な動作の構成を説明する図である。
【図４】本発明の検出器の様々な動作の構成を説明する図である。
【図５】本発明の検出器の様々な動作の構成を説明する図である。
【図６】本発明の検出器の様々な動作の構成を説明する図である。
【図７】本発明の検出器の様々な動作の構成を説明する図である。
【図８】本発明の検出器の特定の動作モードを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、安全検出器および前記安全検出器を組み込む検出システムに関する。
【００２３】
本発明の安全検出器は、少なくとも２に等しい安全度水準ＳＩＬを有するように構成される。
【００２４】
安全保証された検出システムを形成するために、検出器Ｄ１が、接続ケーブルによって処理ロジック装置２に接続される。処理ロジック装置は、例えば、検出器Ｄ１の２つの電源端子（＋および−）に接続された前記ケーブルを介して、検出器に電力を供給する。
【００２５】
以下、この説明では、安全な検出状態および不安全な検出状態が規定される。検出器Ｄ１は、安全な検出状態では、処理ロジック装置２が、安全保証されたアプリケーションに対して動作することを許可すると解釈される第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴを生成するように構成される。検出器Ｄ１は、不安全な検出状態では、処理ロジック装置２により解釈されて、安全保証されたアプリケーションの安全な停止を引き起こす第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴを生成するように構成される。
【００２６】
安全な検出状態は、安全保証されるべきアプリケーションの構成次第で、検出器の前の対象の検出または検出器の前の対象の非検出に対応してもよい。同様に、不安全な検出状態は、検出器の前の対象の検出または検出器の前の対象の非検出に対応してもよい。
【００２７】
本発明の検出器Ｄ１は、例えば誘導型、容量型、超音波型または光電型、さらにはプレッシャースタットもしくはサーモスタットなどの、ディジタル出力を有する任意の既知のタイプとすることができる。したがって、検出器は、その機能を満たすように設計されたセンサ部材１０を備える。
【００２８】
検出器Ｄ１は、センサ部材１０に接続され、安全な検出状態または不安全な検出状態を表す検出信号を生成するように意図された検出段１１を備える。検出段の出力では、検出信号は、優先的にはバイナリである。
【００２９】
検出器Ｄ１は、検出段に接続され、検出信号に対応し、したがって安全な検出状態もしくは不安全な検出状態を表す第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴもしくは第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴを生成するように意図された処理段１２を備える。
【００３０】
本発明によれば、検出器Ｄ１は、制御デバイスを介して第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴまたは第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴによって制御される単一の論理出力ＯＵＴを備え、これは単一の出力端子Ｏ１に接続される。この論理出力は、例えば、ＰＮＰ型またはＮＰＮ型のトランジスタを備える。
【００３１】
検出器Ｄ１は、単一の出力端子Ｏ１のみを備えるため、出力端子Ｏ１は、単一の入力Ｉ１を備える処理ロジック装置２に接続され得る。例えば、ｎ個の検出器（Ｄ１、．．．、Ｄｎ）に対して、処理ロジック装置２は、ｎ個の入力（Ｉ１、．．．、Ｉｎ）のみ必要となる。検出器Ｄ１は、３線式ケーブルによって処理ロジック装置に接続され、電線のうち２つは検出器Ｄ１の電源（＋および−）用に、また、第３の電線は第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴまたは第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴの循環用に、確保されている。
【００３２】
本発明によれば、安全検出器Ｄ１は単一の論理出力ＯＵＴのみを備えるため、安全な検出状態で生成される第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴは非安定型である。安全な検出状態では、検出器Ｄ１の出力ＯＵＴは、固定または可変のデューティ・サイクルに従って、固定または可変の周波数で１状態から０状態へ恒久的に切り換わる。これらの状態変化は、シリアル・プロトコルに従って生成されたディジタル識別コードの伝送も可能にすることができる。図８は、出力を２つの状態間で変化させることによる、このような識別コードの伝送を表す。伝送されたコードは、処理ロジック装置２によって解釈されることになる。
【００３３】
本発明の検出器は、必ずしも何らかの内部の診断モジュールを必要としない。非安定出力信号を発生することにより、検出器の出力と、ケーブルと、検出器が接続される処理ロジック装置の入力とをテストすることが可能になる。
【００３４】
処理ロジック装置２は、安全な検出状態において検出器によって生成される非安定型の第１の出力信号を処理するように構成される。
【００３５】
不安全な検出状態では、処理段によって生成された第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴは、様々な構成をとることができる。
【００３６】
図３に表された第１の構成では、不安全な検出状態で生成された第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴは、０に設定された安定した信号である。
【００３７】
図４に表された第２の構成では、不安全な検出状態で生成される第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴは、１に設定された安定した信号である。
【００３８】
図５、図６および図７に表された構成では、不安全な検出状態で生成される第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴも、第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴと同様に非安定の信号である。次いで、第２の出力信号Ｓ２ＯＵＴは、その周波数によって（図６）、そのデューティ・サイクルによって（図５）、またはその周波数とそのデューティ・サイクルとによって（図７）、第１の出力信号Ｓ１ＯＵＴから区別される。したがって、これらの構成では、出力における、ケーブルにおける、または処理ロジック装置２の入力Ｉ１における、故障の不安全な検出状態を識別することができる。
【符号の説明】
【００３９】
２  処理ロジック装置
１０  センサ部材
１１  検出段
１２  処理段
Ｏ１〜Ｏｎ  出力端子
Ｄ１〜Ｄｎ  検出器
Ｉ１〜Ｉｎ  入力
Ｓ１ＯＵＴ  第１の出力信号
Ｓ２ＯＵＴ  第２の出力信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013239173.tif 000008
【図７】
2013239173.tif 000009
【図８】
2013239173.tif 000010
【外国語明細書】
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