在安全设备之间快速切换的方法与流程

技术特征：
1.一种工业安全设备，包括：输入端子；输出端子；电子开关，所述电子开关在闭合状态下时将所述输入端子电连接至所述输出端子，以及在断开状态下时将所述输入端子与所述输出端子电断开连接，以及可操作地耦接至存储器的微控制器，所述微控制器执行存储在所述存储器上的可执行部件，所述可执行部件包括：安全状态检测部件，其被配置成确定所述工业安全设备的安全功能的状态；脉冲检测部件，其被配置成确定在所述输入端子上接收到的安全信号的调制脉冲图形是否对应于限定脉冲图形；以及开关控制部件，其被配置成：响应于确定所述调制脉冲图形对应于所述限定脉冲图形并且所述工业安全设备的安全功能是有效的，指示所述电子开关保持在闭合状态，以及响应于确定在所述输入端子处未接收到具有所述调制脉冲图形的所述安全信号或者所述工业安全设备的安全功能是无效的，指示所述电子开关转变至所述断开状态。2.根据权利要求1所述的工业安全设备，其中，所述工业安全设备为以下中的至少一种：紧急停止按钮、光幕设备、安全门开关、安全垫设备、接近开关、紧急拉绳设备、激光扫描仪或光电传感器。3.根据权利要求1所述的工业安全设备，其中，所述脉冲检测部件被配置成：经由输入侧抽头线路，针对所述输入端子上的所述安全信号的存在进行监视，所述输入侧抽头线路将所述微控制器的i/o点连接至所述输入端子与所述电子开关的第一侧之间的节点；以及经由开关控制输出来控制所述电子开关。4.根据权利要求3所述的工业安全设备，其中，所述i/o点为第一i/o点，并且所述微控制器的第二i/o点连接至所述输出端子与所述电子开关的第二侧之间的节点。5.根据权利要求4所述的工业安全设备，其中，所述微控制器还包括消息处理部件，所述消息处理部件被配置成：处理经由所述输入端子和所述输出端子接收到的输入消息；以及经由所述输入端子和所述输出端子发送输出消息。6.根据权利要求4所述的工业安全设备，其中，所述消息处理部件被配置成：经由所述输出端子和输出侧抽头线路接收诊断请求消息，所述诊断请求消息包括针对从所述工业安全设备的诊断信息的请求，以及响应于确定所述诊断请求消息中包含的目标地址与所述工业安全设备的地址匹配，经由所述输出侧抽头线路和所述输出端子输出输出消息，所述输出消息包括针对所述工业安全设备的当前诊断信息。7.根据权利要求6所述的工业安全设备，其中，所述当前诊断信息包括以下中的至少一个：所述工业安全设备的地址、所述工业安全设备是否为单线安全电路上能够接收所述安全信号的最后设备的指示、或者所述工业安全设备的安全功能的状态。
8.根据权利要求4所述的工业安全设备，其中，所述消息处理部件被配置成：经由所述输出端子和输出侧抽头线路接收诊断请求消息，所述诊断请求消息包括针对在所述工业安全设备上游的另一工业设备上包含的诊断信息的请求，以及响应于确定输入消息中包含的目标地址与所述工业安全设备的地址不匹配，经由所述输入侧抽头线路和所述输入端子对所述诊断请求消息进行中继。9.根据权利要求1所述的工业安全设备，还包括补充输入端子，所述补充输入端子被配置成从所述工业安全设备在其上操作的单线安全电路的通信主设备接收补充信号，其中，所述开关控制部件还被配置成根据所述补充信号来设置所述电子开关的断开状态和闭合状态。10.根据权利要求1所述的工业安全设备，其中，所述工业安全设备为单线安全电路的多个工业安全设备中的一个。11.一种用于操作单线安全电路的工业安全设备的方法，所述方法包括：由工业安全设备的微控制器确定所述工业安全设备是否检测到安全状态；由所述微控制器将由在所述工业安全设备的输入端子上接收到的安全信号携带的脉冲图形与限定脉冲图形进行比较；响应于基于所述比较确定所述脉冲图形与所述限定脉冲图形匹配并且所述工业安全设备检测到所述安全状态，由所述微控制器闭合电子开关，所述电子开关将所述工业安全设备的输入端子电连接至输出端子；以及响应于基于所述比较确定所述脉冲图形与所述限定脉冲图形不匹配或者所述工业设备未检测到所述安全状态，由所述微控制器断开所述电子开关。12.根据权利要求11所述的方法，其中，工业安全设备为以下中的至少一种：紧急停止按钮、光幕设备、安全门开关、安全垫设备、接近开关、紧急拉绳设备、激光扫描仪或光电传感器。13.根据权利要求11所述的方法，还包括：由所述微控制器经由输入侧抽头线路，针对所述输入端子上的所述安全信号的存在进行监视，所述输入侧抽头线路将所述微控制器的i/o点连接至所述输入端子与所述电子开关的第一侧之间的节点。14.根据权利要求13所述的方法，还包括：由所述微控制器处理经由所述输入端子和所述输出端子接收到的输入消息，以及由所述微控制器经由所述输入端子和所述输出端子发送输出消息，其中，所述微控制器经由输出侧抽头线路通信地连接至所述输出端子，所述输出侧抽头线路将所述微控制器的另一i/o点连接至所述输出端子与所述电子开关的第二侧之间的节点。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述处理包括：对在所述输出端子处从所述工业安全设备在其上操作的单线安全电路的通信主设备接收到的诊断请求消息进行处理，所述诊断请求消息从所述工业安全设备请求诊断信息，以及所述发送包括：响应于确定所述诊断请求消息中包含的目标地址与所述工业安全设备的地址匹配，经由所述输出端子发送诊断响应消息，所述诊断响应消息包含针对所述工业安全设备的当前诊断信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，发送所述诊断响应消息包括发送以下中的至少一个：所述工业安全设备的地址、所述工业安全设备是否为单线安全电路上能够接收所述安全信号的最后设备的指示、或者所述工业安全设备的安全功能的状态。17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述处理包括对在所述输入端子处从所述工业安全设备在其上操作的单线安全电路的通信主设备接收到的诊断请求消息进行处理，所述诊断请求消息从在所述单线安全电路上的所述工业安全设备的上游的另一工业安全设备请求诊断信息，以及所述发送包括：响应于确定所述诊断请求消息中包含的目标地址与所述工业安全设备的地址不匹配，经由所述输入端子对所述诊断请求消息进行中继。18.根据权利要求11所述的方法，还包括：响应于经由所述工业安全设备的补充输入端子接收到的用于断开所述电子开关的命令的接收，由所述微控制器断开所述电子开关。19.一种非暂态计算机可读介质，在所述非暂态计算机可读介质上存储有指令，所述指令响应于执行使工业安全设备执行如下操作，所述工业安全设备包括输入端子、输出端子、将所述输入端子连接至所述输出端子的电子开关、以及与所述电子开关并联连接的处理器，所述操作包括：确认在所述工业安全设备的所述输入端子上接收到的安全信号携带与限定脉冲图形对应的脉冲图形；响应于确认和确定所述工业安全设备的安全功能是有效的，将所述电子开关维持在闭合位置，所述闭合位置允许所述安全信号从所述输入端子传递至所述输出端子；以及响应于确定所述安全信号未携带与所述限定脉冲图形对应的所述脉冲图形或者确定所述工业安全设备的安全功能是无效的，指示所述电子开关切换至断开位置，所述断开位置将所述输入端子与所述输出端子电断开连接。20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读介质，其中，工业安全设备为以下中的至少一种：紧急停止按钮、光幕设备、安全门开关、安全垫设备、接近开关、紧急拉绳设备、激光扫描仪或光电传感器。

技术总结
本发明公开了在安全设备之间快速切换的方法。一种用于在单线安全系统中使用的安全输入设备包括快速切换架构，该架构允许安全信号以可忽略不计的延迟通过安全设备传播至下游设备。不是将信号处理器嵌入式放置在安全设备的输入端子与输出端子之间，而是将电子开关放置在输入端子与输出端子之间。与开关并联的信号处理器监视入向信号，并且如果不存在安全信号，则闭合开关，从而有效地使输入端子和输出端子短路并且使得入向安全信号基本上瞬时地传递。在输入端子处安全信号的丢失立即通过在输出端子处输出的安全信号的丢失来反映，从而消除在输入端子处安全信号的丢失与在输出端子处输出信号的停止之间的处理延迟。子处输出信号的停止之间的处理延迟。子处输出信号的停止之间的处理延迟。


技术研发人员：托马斯
受保护的技术使用者：洛克威尔自动控制德国有限两合公司
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2022/2/6