安全设备、阀装置和方法与流程

1.本发明涉及一种用于工业自动化的安全设备、尤其是安全控制设备和/或安全诊断设备，该安全设备包括：逻辑电压区；与逻辑电压区电流隔离的负载电压区；用于在保持电流隔离的情况下在逻辑电压区与负载电压区之间传输通信信号的传输单元；和用于为逻辑电压区提供第一供电电压的第一电压供应连接端。


背景技术：

2.负载电压区例如用于对执行器进行操控、尤其是用于对执行器进行通电，并且逻辑电压区例如包括计算机单元、尤其是微控制器，该计算机单元用于对负载电压区和/或执行器进行监控和/或控制。安全设备例如拥有模块外壳，在该模块外壳中布置有逻辑电压区和负载电压区。
3.第一电压供应连接端例如用于将逻辑电压区连接到第一外部电压供应装置上，用来给逻辑电压区供电的第一供电电压来自该第一外部电压供应装置。第一电压供应连接端例如实施为插拔连接器并且尤其是安装在模块外壳的外部。
4.优选地，负载电压区可以独立于逻辑电压区地被停用，例如无电压地被切换。逻辑电压区也可以在负载电压区停用的情况下继续活跃，使得例如微控制器继续活跃。该电流隔离尤其用于防止存在于（活跃的）逻辑电压区中的电压进入负载电压区并且在负载电压区引起功能单元和/或执行器的（不符合希望的）激活。
5.传输单元能够实现在逻辑电压区与负载电压区之间的通信。传输单元例如实施为数字隔离器或者实施为光电耦合器。
6.常规上存在如下风险：传输单元可能被损坏，例如由于过高的通电以及由此造成的过热而被损坏，并且在这种情况下失去电流隔离，使得经由传输单元可以将电压从逻辑电压区传输到负载电压区中，该电压在该负载电压区引起功能单元和/或执行器的（不符合希望的）激活。


技术实现要素：

7.本发明的任务在于：改善该安全设备的安全性。本发明的任务尤其在于：使该安全设备防故障（fehlersicher）和/或能够实现在逻辑电压区与负载电压区之间的“短路”故障排除。
8.该任务通过按照权利要求1的安全设备来解决。该安全设备包括第一限流元件。传输单元经由第一限流元件连接到第一电压供应连接端上并且由第一电压供应连接端经由第一限流元件来馈电。
9.传输单元尤其是经由第一限流元件直接连接在电压供应连接端上。优选地，只有第一限流元件被接到传输单元（例如数字隔离器或光电耦合器）与电压供应连接端之间。
10.按照本发明，即传输单元被连接到逻辑电压区的电压供应连接端上并且由该电压供应连接端来馈电。通常，逻辑电压区的最高电压附在电压供应连接端上。因此，可以假定：
附在电压供应连接端上的电压在故障情况下相对于正常运行而言没有被提高。即，作为“最差情况（worst-case）”，可以取在正常运行时已经附在电压供应连接端上的第一供电电压、例如30v，而且限流元件可以关于该第一供电电压方面被设计为使得由于第一供电电压而引起的流经传输单元的电流不能造成过热、尤其是不能造成可能会导致失去电流隔离的损坏。
11.常规地，传输单元被连接到电压转换器上并且由该电压转换器来馈电，例如被连接到用来给计算机单元供电的同一电压转换器上。在这种常规情况下，用电子装置供电电压（例如3.3v）来给传输单元供电，该电子装置供电电压小于第一供电电压并且因此不是逻辑电压区的最高电压。常规地，可能发生：由于损坏、例如短路，电子装置供电电压被提高，例如被提高到第一供电电压。因为限流元件常规地针对电子装置供电电压来设计，所以在该损坏的情况下可能发生：传输单元的电流并没有被限流元件充分限制，并且发生传输单元的过热以及由此引起的传输单元的电流隔离的失去。这又可能导致逻辑电压区与负载电压区之间的短路。
12.由于在当前的安全设备的情况下传输单元经由第一限流元件被连接到第一电压供应连接端上并且由第一电压供应连接端经由第一限流元件来馈电，可以降低或者排除该风险并且由此可以提高安全性。优选地，尤其是当使用melf电阻作为限流元件时，可以排除该风险，因为通过melf结构形式确保了排除风险/故障的规范基础。与此相关地，参阅din 13894-2表格d.14。
13.尤其是，在当前的安全设备的情况下，传输单元没有连接到用来给计算机单元供电的电子装置供电电压上。
14.有利的扩展方案是从属权利要求的主题。
15.本发明还涉及一种阀装置，其包括安全设备和经由负载电压区来操控的阀单元。
16.本发明还涉及一种系统，该系统包括安全设备或阀装置，该系统还包括第一电压供应装置和第二电压供应装置，第一电压供应连接端被连接到该第一电压供应装置上，该第二电压供应装置用于为负载电压区提供第二供电电压，其中第二电压供应装置拥有切断功能，在保持第一供电电压的情况下能通过该切断功能将第二供电电压切断。
17.本发明还涉及一种用于运行该安全设备、该阀装置或该系统的方法，该方法包括如下步骤：经由传输单元来传输通信信号。
附图说明
18.在下文，参考附图来阐述其它示范性的细节以及示例性的实施方式。在此：图1示出了具有按照第一实施方式的安全设备、第一电压供应装置、第二电压供应装置和执行器的系统的示意图；图2示出了具有带安全设备的阀装置、第一电压供应装置和第二电压供应装置的系统的示意图；图3示出了按照第二实施方式的安全设备；图4示出了按照第三实施方式的安全设备；以及图5示出了按照第四实施方式的安全设备。
具体实施方式
19.图1示出了系统100，该系统包括安全设备10、第一电压供应装置1、第二电压供应装置2以及可选地包括执行器3。系统100是用于安全设备10的示例性的应用环境。安全设备10也可以单独——即在没有电压供应装置1、2和执行器3的情况下——被提供。
20.替代安全设备10，在系统100中可以使用下文所阐述的安全设备30、40或50。
21.安全设备10用于在工业自动化、尤其是工厂自动化和/或过程自动化中使用。安全设备10例如实施为安全控制设备、尤其是用于对执行器3进行控制的安全控制设备和/或实施为安全诊断设备、尤其是用于对执行器3进行诊断的安全诊断设备。
22.安全设备10包括逻辑电压区4和与逻辑电压区电流隔离的负载电压区5。在图1中通过虚线来表示逻辑电压区4与负载电压区5之间的电流隔离。逻辑电压区4和负载电压区5是安全设备10的不同区域，所述不同区域彼此电流隔离。在负载电压区5与逻辑电压区4之间不存在电流连接。
23.优选地，安全设备10被实施为模块。安全设备10尤其包括模块外壳15，在该模块外壳中布置有负载电压区5和逻辑电压区4。
24.优选地，安全设备10被用在模块中，该模块不是安全模块。该模块可以在安全应用之内被使用，因为优选地可以保证：逻辑电压区4和负载电压区5未被连接——即保持电流隔离——而且在切断第二供电电压v2的情况下不将电压从逻辑电压区4引入到负载电压区5中。
25.安全设备10还包括传输单元6，用于在保持该电流隔离的情况下在逻辑电压区4与负载电压区5之间传输通信信号。即在传输通信信号时维持逻辑电压区4与负载电压区5之间的电流隔离。传输单元6尤其是数字隔离器。数字隔离器构造为将通信信号作为数字通信信号跨过电流隔离进行传输。数字隔离器例如可以在内部包括光电耦合器和/或电容耦合和/或电感耦合，以便跨过电流隔离地传输通信信号。替选地，传输单元6可以是光电耦合器。
26.适宜地，传输单元6包括：布置在逻辑电压区4中的第一传输单元部分19；和布置在负载电压区中的第二传输单元部分21。第一传输单元部分19与第二传输单元部分21电流隔离。通信信号在第一传输单元部分19与第二传输单元部分21之间被传输。
27.安全设备10、尤其是逻辑电压区4还包括第一电压供应连接端7，用于为逻辑电压区4提供第一供电电压v1。第一电压供应连接端7被连接到第一电压供应装置1上，示范性地经由第一供电线22被连接到第一电压供应装置1上。第一电压供应装置1是外部电压供应装置。第一供电线22例如是第一供电线缆并且从第一电压供应连接端7延伸至第一电压供应装置1。相对于安全设备10、尤其是模块外壳15而言，第一供电线22是外部第一供电线。第一供电线22与逻辑电压区4电流连接。第一供电线22将第一供电电压v1从第一电压供应装置1传输到第一电压供应连接端7。第一电压供应连接端7例如实施为插拔连接器，尤其是实施为插头或插座。第一电压供应连接端7例如可以布置在模块外壳15上，尤其可以布置在模块外壳15的外部。第一电压供应连接端7向逻辑电压区4提供由电压供应装置1输送的供电电压v1。即由电压供应装置1提供的第一供电电压v1可以在第一电压供应连接端7上被量取。第一供电电压例如为18v至30v、优选地24v。
28.安全设备10、尤其是逻辑电压区4包括第一限流元件8，传输单元6经由该第一限流
元件被连接到第一电压供应连接端7上。传输单元6由第一电压供应连接端7经由限流元件8来馈电——即被供应电流。优选地，第一限流元件8是欧姆电阻、尤其是melf电阻。melf表示“金属电极无铅表面（metal-electrode-leadless-faces）”。优选地，melf电阻实现了根据din en iso 13849-2的针对短路的故障排除。
29.第一限流元件8与第一电压供应连接端7电流连接。优选地，限流元件8与电压供应连接端7直接连接，示范性地经由第一内部电线23来与电压供应连接端7连接，该第一内部电线尤其是在模块外壳15之内延伸。示范性地，第一供电电压v1附在限流元件8上。限流元件8优选地具有至少5kohm、至少7kohm、至少10kohm、至少15kohm或至少20kohm的欧姆电阻。示范性地，第一限流元件8的欧姆电阻最大为10kohm或者最大为30kohm。示范性地，第一限流元件8的欧姆电阻为7.5kohm或20kohm。
30.优选地，逻辑电压区4包括第一电压转换器9，用于将第一供电电压v1转换成电子装置供电电压ve。示范性地，电子装置供电电压ve小于10v。例如，电子装置供电电压ve为3.3v或5v。第一电压转换器9经由第二内部电线24连接在第一电压供应连接端7上、尤其是直接连接在第一电压供应连接端7上。第一电压转换器9例如是稳压电源。
31.优选地，逻辑电压区4还包括计算机单元11、尤其是微控制器。计算机单元11由第一电压转换器9来馈电。电子装置供电电压ve用作计算机单元11的供电电压。计算机单元11经由第三内部电线25来与第一电压转换器9连接、尤其是直接连接。计算机单元11构造为：从传输单元6、尤其是第一传输单元部分19接收通信信号和/或将通信信号输出给传输单元6、尤其是第一传输单元部分19。计算机单元11经由第四电线26来与传输单元6、尤其是第一传输单元部分19连接。
32.计算机单元11尤其构造为与外部通信单元53、例如外部控制单元进行通信。示范性地，系统100包括外部通信单元53，并且计算机单元11经由外部通信线路54来与外部通信单元53连接。
33.传输单元6、尤其是第一传输单元部分19经由第五内部电线27来与第一限流元件8连接，尤其是直接和/或电流连接。传输单元6、尤其是第一传输单元部分19经由第五内部电线27来被供应用于传输和/或接收通信信号的电功率。传输单元6、尤其是第一传输单元部分19拥有第一通信连接端和第一供电连接端，计算机单元11连接在该第一通信连接端上，限流元件8连接在该第一供电连接端上。
34.优选地，在整个逻辑电压区4内转化的电能经由第一电压供应连接端7来输送。示范性地，在第一电压转换器9、计算机单元11、限流元件8和/或第一传输单元部分19处转化的电能经由第一电压供应连接端7来输送。第一供电电压v1尤其是存在于逻辑电压区4内的最高电压。
35.安全设备10、尤其是负载电压区5包括第二电压供应连接端12，用于为负载电压区5提供第二供电电压v2。第二电压供应连接端12与第一电压供应连接端7电流隔离。第二电压供应连接端12连接在第二电压供应装置2上，示范性地经由第二供电线28连接在第二电压供应装置2上。第二电压供应装置2是外部电压供应装置。第二供电线28例如是第二供电线缆并且从第二电压供应连接端12延伸至第二电压供应装置2。相对于安全设备10、尤其是模块外壳15而言，第二供电线28是外部第二供电线。第二供电线28与负载电压区5电流连接。第二供电线28将第二供电电压v2从第二电压供应装置2传输到第二电压供应连接端12。
第二电压供应连接端12例如实施为插拔连接器，尤其是实施为插头或插座。第二电压供应连接端12例如可以布置在模块外壳15上，尤其可以布置在模块外壳15的外部，例如与第一电压供应连接端7分开。第二电压供应连接端12向负载电压区5提供由电压供应装置2输送的第二供电电压v2。即由第二电压供应装置2提供的第二供电电压v2可以在第二电压供应连接端12上被量取。第二供电电压例如为18v至30v、优选地为24v。第一供电线22和第二供电线28彼此电流隔离。
36.安全设备10、尤其是负载电压区5还包括第二限流元件13，传输单元6经由该第二限流元件连接到第二电压供应连接端12上并且传输单元6由第二电压供应连接端12经由该第二限流元件来馈电。第二限流元件13是欧姆电阻、尤其是melf电阻。优选地，melf电阻实现根据din en iso 13849-2的针对短路的故障排除。
37.第二限流元件13与第二电压供应连接端12电流连接。优选地，第二限流元件13与第二电压供应连接端12直接连接，示范性地经由第六内部电线29来与第二电压供应连接端12连接，该第六内部电线尤其是在模块外壳15之内延伸。
38.示范性地，第二供电电压v2附在第二限流元件13上。第二限流元件13优选地具有至少5kohm、至少7kohm、至少10kohm、至少15kohm或至少20kohm的欧姆电阻。示范性地，第二限流元件13的欧姆电阻最大为10kohm或者最大为30kohm。示范性地，第二限流元件13的欧姆电阻为7.5kohm或20kohm。
39.示范性地，负载电压区5包括功能单元14，该功能单元构造为：从传输单元6、尤其是第二传输单元部分21接收通信信号和/或将通信信号输出给传输单元6、尤其是第二传输单元部分21。功能单元14由第二电压供应连接端12馈电、尤其是直接馈电。第二供电电压v2用作功能单元14的供电电压。功能单元14经由第七内部电线31来与第二电压供应连接端12连接、尤其是直接连接。功能单元14经由第八内部电线32来与传输单元6、尤其是第二传输单元部分21连接，尤其是直接连接。
40.功能单元14尤其实施为操控单元、例如实施为驱动单元，并且尤其是用于对执行器3进行操控。功能单元14例如经由执行器电线33来与执行器3连接并且利用操控信号经由执行器电线33来对执行器3进行操控，以便引起执行器3执行动作、例如移动。功能单元14尤其是按照经由传输单元6所传输的通信信号来执行对执行器3的操控。该通信信号例如包含用于对执行器3进行操控的操控指令。尤其是经由第二电压供应连接端12来输送用于操控信号的电能。优选地，经由操控信号来给执行器3供应能量。
41.功能单元14还可以构造为：经由执行器电线33来接收执行器3的状态信号并且按照该状态信号来将通信信号经由传输单元6传输给计算机单元11。通信信号例如包含状态信息，该状态信息包含在该状态信号中。
42.执行器3例如是阀单元。优选地，经由操控信号来引起对阀单元的切换。适宜地，通信信号规定了阀单元的切换位置。
43.传输单元6、尤其是第二传输单元部分21经由第九内部电线34来与第二限流元件13连接，尤其是直接和/或电流连接。传输单元6、尤其是第二传输单元部分21经由第九内部电线34来被供应用于传输和/或接收通信信号的电功率。传输单元6、尤其是第二传输单元部分21拥有第二通信连接端和第二供电连接端，功能单元14连接在该第二通信连接端上，第二限流元件13连接在该第二供电连接端上。
44.优选地，在整个负载电压区5内转化的电能经由第二电压供应连接端12来输送。示范性地，在功能单元14、第二限流元件13和/或第二传输单元部分21处转化的电能经由第二电压供应连接端12来输送。第二供电电压v2尤其是存在于负载电压区5内的最高电压。
45.优选地，第二电压供应装置2拥有切断功能，在保持第一供电电压v1的情况下能通过该切断功能将第二供电电压v2切断。在没有对逻辑电压区4无电压地进行切换的情况下，负载电压区5尤其可以无电压地被切换。尤其是，在负载电压区5被停用的情况下，逻辑电压区4、尤其是计算机单元11可以继续保持活跃。通过负载电压区5与逻辑电压区4之间的电流隔离，保证了：在负载电压区5被停用——即尤其是无电压的情况下，不能经由逻辑电压区4来（不符合期望地）激活负载电压区5、尤其是功能单元14和/或执行器3。通过该电流隔离，尤其防止了：逻辑电压区4的电压被传输到负载电压区5中并且由此引起对功能单元14和/或执行器3的激活和/或操纵。
46.对该电流隔离的保持尤其是防故障。适宜地，可以保证：该电流隔离在安全设备10的正常运行时不被取消，尤其是在限定的边界条件之内不被取消。尤其是，在安全设备10的情况下，在故障情况下保证对该电流隔离的保持。
47.优选地，传输单元6、第一限流元件8、第一电压转换器9和/或计算机单元11布置在模块外壳15内。适宜地，第二限流元件13和/或功能单元14布置在模块外壳15内。
48.安全设备10尤其是实施为安全控制设备。计算机单元11计算用于对执行器3进行操控的操控指令，并且将包含该操控指令的通信信号输出给传输单元6。传输单元6将通信信号从逻辑电压区4传输到负载电压区5中并且将通信信号输出给功能单元14。功能单元14按照在通信信号中所包含的操控指令来操控执行器3。第二电压供应装置2执行对负载电压区的切断，尤其是作为对紧急情况的响应来执行对负载电压区的切断。例如，第二电压供应装置2将第二供电电压v2设置到零。继续给逻辑电压区4、尤其是计算机单元11供应电压。例如，计算机单元11即使在负载电压区5被切断的情况下也与外部通信单元53、例如外部控制单元进行通信。
49.优选地，通信信号是切换信号、例如二进制信号。
50.适宜地，安全设备10实施为安全诊断设备。功能单元14产生状态信息，安全诊断设备将包含该状态信息的通信信号输出给传输单元6。传输单元6将通信信号从负载电压区5传输到逻辑电压区4中并且将通信信号输出给计算机单元11。计算机单元11对在通信信号中所包含的状态信息进行处理。第二电压供应装置2执行对负载电压区的切断，尤其是作为对紧急情况的响应来执行对负载电压区的切断。例如，第二电压供应装置2将第二供电电压v2设置到零。继续给逻辑电压区4、尤其是计算机单元11供应电压。例如，计算机单元11即使在负载电压区5被切断的情况下也与外部通信单元、例如外部控制单元进行通信。
51.优选地在不限制安全类别的情况下，安全设备10优选地实现了根据din en iso 13849-1的故障排除、尤其是针对逻辑电压区4与负载电压区5之间的短路的故障排除。优选地，所有输出端、尤其是负载电压区5可以以安全为导向地被切断。
52.优选地，尤其实施为光电耦合器的传输单元6与根据iec 60664-1的过压类别iii相对应地被建造。
53.通过由电压供应连接端7经由第一限流元件8来给传输单元6馈电，传输单元6的功率例如被限制到少于400mw。
54.图2示出了系统200，该系统包括阀装置20、第一电压供应装置1和第二电压供应装置2。系统200是阀装置20的示例性的应用环境。阀装置20也可以单独——即尤其是在没有第一电压供应装置1和第二电压供应装置2的情况下——被提供。示范性地，阀装置20被实施为阀门组。
55.阀装置20包括安全设备10。阀装置20还包括经由负载电压区来操控的阀单元16。阀单元16是执行器3的示例。示范性地，阀装置20包括载体部分17，在该载体部分上并排布置多个阀模块18。载体部分17例如是载体板。阀模块18之一包括阀单元16。示范性地，安全设备10被实施为模块并且尤其是布置在载体部分17上，示范性地布置在阀模块18旁边。作为安全设备，也可以使用下文所阐述的安全设备30、40或50。
56.图3示出了按照第二实施方式的安全设备30。优选地，涉及安全设备10的阐述也适用于安全设备30。
57.在安全设备30的情况下，传输单元6尤其是被实施为数字隔离器。传输单元6、尤其是数字隔离器实施为芯片。例如，传输单元6是数字隔离器，尤其是多通道数字隔离器、例如四通道数字隔离器。示范性地，传输单元6是德州仪器的iso7041数字隔离器。
58.传输单元6拥有：属于逻辑电压区4的第一总线接口35；和属于负载电压区5的第二总线接口36。第一总线接口35和/或第二总线接口36尤其是用于同步串行数据总线、例如用于spi的接口。spi表示串行外设接口（serial peripheral interface）。第一信号路径51、例如总线线路在计算机单元11与第一总线接口35之间延伸。在计算机单元11与传输单元6之间经由第一信号路径51来传输通信信号。示范性地，第一信号路径51包括多条信号线，所述多条信号线尤其是彼此并行地延伸。第二信号路径52、例如总线线路在功能单元14与第二总线接口36之间延伸。在功能单元14与传输单元6之间经由第二信号路径52来传输通信信号。示范性地，第二信号路径52包括多条信号线，所述多条信号线尤其是彼此并行地延伸。
59.安全设备30的逻辑电压区4包括第一限流装置37，第一信号路径51经过该第一限流装置延伸。第一限流装置37限制第一信号路径51的电流。第一限流装置37包括一个或多个欧姆电阻、尤其是一个或多个melf电阻。
60.安全设备30的负载电压区5包括第二限流装置38，第二信号路径52经过该第二限流装置延伸。第二限流装置38限制第二信号路径52的电流。第二限流装置38包括一个或多个欧姆电阻、尤其是一个或多个melf电阻。
61.逻辑电压区4还包括第一参考二极管39。第一限流元件8被接到第一参考二极管39与电压供应连接端7之间。第一参考二极管39用于：将附在传输单元6上的电压、尤其是第五内部电线27的电压限制到第一传输单元供电电压。第一参考二极管39被接到第五内部电线27与第一接地55之间。第一接地55也可以被称作逻辑侧接地。第一传输单元供电电压尤其是小于10v并且例如为3.3v或5v。第一传输单元供电电压被输送给传输单元6的第一供电部分41a。第一供电部分41a也可以被称作逻辑侧供电部分。
62.优选地，第一限流元件8直接连接在第一电压供应连接端7上和/或尤其是被实施为芯片的传输单元6直接连接在限流元件8上。
63.负载电压区5还包括第二参考二极管42。第二限流元件13被接到第二参考二极管42与第二电压供应连接端12之间。第二参考二极管42用于：将附在传输单元6上的电压、尤
其是第九内部电线34的电压限制到第二传输单元供电电压。第二参考二极管42被接到第九内部电线34与第二接地56之间。第二接地56也可以被称作负载侧接地。第二接地56与第一接地55电流隔离，尤其是与第一供电电压v1电流隔离。第二传输单元供电电压尤其是小于10v并且例如为3.3v或5v。第二传输单元供电电压被输送给传输单元6的第二供电部分41b。第二供电部分41b也可以被称作负载侧供电部分。第二供电部分41b与第一供电部分41a电流隔离。
64.示范性地，负载电压区5还包括第二电压转换器43，用于将第二供电电压v2转换成用来给功能单元14供电的功能单元供电电压。示范性地，功能单元供电电压小于10v。例如，功能单元供电电压为3.3v或5v。第二电压转换器43经由第十内部电线44连接在第二电压供应连接端12上、尤其是直接连接在第二电压供应连接端12上。功能单元14经由第七内部电线31来与第二电压转换器43连接。第二电压转换器43例如是稳压电源。
65.限流元件8、13和限流装置37和38是防故障接线，这些防故障接线保护传输单元6以防电流过高并且借此尤其是以防损坏。示范性地，传输单元6的全部连接端通过防故障接线来被保护。
66.示范性地，电压转换器9、43、计算机单元11和/或功能单元14未受保护而且可能遭受过高电流和/或过高电压并由此被损坏，而由此没有损害该电流隔离。
67.功能单元14尤其实施为外设单元。功能单元14例如是模拟-数字转换器、传感器、阀驱动器或微控制器。
68.示范性地，经由第一限流元件8直接从第一供电电压v1、示范性地缓冲的24v给数字隔离器供电，该第一供电电压由外部馈电。借助于第一参考二极管39，产生针对数字隔离器的自身的电压区。由此可能的是：将第一限流元件8选择为高欧姆（例如20kohm）。
69.由电子装置供电电压ve、例如由3.3v或5v对数字隔离器的“正常”供电有困难，因为在正常运行时必须提供足够用于数字隔离器的电流（电阻必须小），但是在故障情况下必须对电流进行充分限制（电阻必须大）。
70.由于存在针对数字隔离器的自身的电压区，电路、尤其是第一限流元件可以直接针对例如为30v的最大供电电压v1来设计，由此能够实现高欧姆的第一限流元件8。为了将用于数字隔离器的供电电压保持在正确的范围内，使用参考二极管39、42。借此，在正常运行时可以向隔离器提供足够的电流和正确的电压。而且在故障情况下对电流进行充分限制。
71.优选地，信号路径51、52同样被保护。经由这些信号路径51、52也可能会（在没有保护的情况下）将功率引入到数字隔离器中。示范性地，限流装置37、38包括为20kohm或更低的melf电阻。每个限流装置37、38包括多个melf电阻。优选地，对于信号路径51、52的每条信号线来说，存在自身的melf电阻。
72.图4示出了按照第三实施方式的安全设备40。优选地，涉及安全设备10的阐述也适用于安全设备40。
73.在安全设备40的情况下，传输单元6被实施为光电耦合器。示范性地，第一传输单元部分19被实施为光学发送器，例如被实施为发光二极管或激光二极管。第一传输单元部分19经由第一限流元件8来通电。示范性地，第二传输单元部分21被实施为光学接收器，例如被实施为光电二极管或光电晶体管。第二传输单元部分21经由第二限流元件13来通电。
74.示范性地，逻辑电压区4包括晶体管45，例如双极型晶体管、尤其是npn型晶体管。计算机单元11经由晶体管45来对第一传输单元部分19进行操控并且由此将通信信号传输给传输单元6。示范性地，晶体管45的集电极与第一传输单元部分19的阴极连接和/或晶体管45的基极与计算机单元11连接。计算机单元11尤其是将3.3v控制信号作为通信信号输出给晶体管45的基极。示范性地，逻辑电压区4还包括恒定电流宿46，该恒定电流宿尤其是与晶体管45的发射极连接。
75.负载电压区5还包括限流单元47，该限流单元被接到第二传输单元部分21与功能单元14之间。
76.功能单元14例如是高侧开关（highside-switch）或阀驱动器，并且尤其用于对外部执行器、例如执行器3进行操控。
77.限流元件8、13是防故障接线，这些防故障接线保护传输单元6以防电流过高和/或功率过高——并且借此尤其是以防损坏。尤其是，限流元件8、13负责：电流和/或功率在故障情况下没有变得不容许地大。
78.示范性地，电压转换器9、计算机单元11、晶体管45、恒定电流宿46、功能单元14和/或限流单元47未受保护而且可能遭受过高电流和/或过高电压并由此被损坏，而由此没有损害该电流隔离。
79.可选地，计算机单元11被构造为：输出通信信号作为pwm信号，例如具有高于100khz的频率的pwm信号。尤其是，通信信号作为脉冲通信信号由传输单元6跨过该电流隔离地传输。经此，尤其是传输单元6、例如光电耦合器被置于脉冲运行。以这种方式，可以降低传输单元6的损耗功率。示范性地，pwm信号的频率为200khz。pwm信号的占空比为最大30%，示范性地，占空比为20%。在该变型方案中，适宜地将电阻、例如具有1kohm的电阻接到晶体管45的发射极上。适宜地，负载电压区5还拥有电容器57，该电容器被接到第二传输单元部分21的输出端与第二接地56之间。电容器57用于缓冲在第二传输单元部分21上输出的通信信号。电容器57对通信信号进行平整。通过pwm操控，光电耦合器、尤其是被实施为接收晶体管的第二传输单元部分21进行时控并且由此产生经时控的信号。为了重新获得平整的数字信号，使用电容器57。限流单元47尤其是串联电阻，该串联电阻减缓了电容器57的放电。优选地，功能单元14具有例如至少10kohm的高欧姆输入端。
80.可选地，存在齐纳二极管58，示范性地，该齐纳二极管被接到限流单元47的输出端与第二接地56之间。
81.第一传输单元部分19的损耗功率（在第一供电电压v1为30v的情况下）小于30mw、尤其是小于20mw。第二传输单元部分21的损耗功率（在第二供电电压v2为30v的情况下）小于30mw、尤其是小于20mw。
82.即，经由第一限流元件8直接从外部输送的第一供电电压v1、例如从24v给光电耦合器供电。经此，可以将第一限流元件8选择得大，例如几kohm大，示范性地7.5kohm大。因此，经由第一限流元件8可以在正常运行时提供足够用于第一传输单元部分19、例如led的电流，而且在故障情况下第一限流元件8可以充分限制经过第一传输单元部分19的电流，使得该电流隔离没有被损害。第一传输单元部分19不是直接连接在（计算机单元11的）微控制器引脚上，而是经由晶体管45来操控。在第二传输单元部分21的输出端上可存在齐纳二极管，以便限制附在那里的电压。
83.图5示出了按照第四实施方式的安全设备50。优选地，涉及安全设备10的阐述也适用于安全设备50。
84.在安全设备50的情况下，传输单元6被实施为光电耦合器。示范性地，第一传输单元部分19被实施为光学接收器，例如被实施为光电二极管或光电晶体管。第一传输单元部分19经由第一限流元件8来通电。示范性地，第二传输单元部分21被实施为光学发送器，例如被实施为发光二极管或激光二极管。第二传输单元部分21经由第二限流元件13来通电。
85.示范性地，逻辑电压区4包括上拉电阻48，第二传输部分19、尤其是第二传输部分的输出端经由该上拉电阻来与第一限流元件8连接。第二传输部分19的输出端与计算机单元11连接，示范性地经由限流单元49来与计算机单元11连接。
86.功能单元14例如是开漏诊断引脚（open-drain-diagnose-pin）驱动器、高侧开关或阀驱动器。
87.限流元件8、13是防故障接线，这些防故障接线保护传输单元6以防电流过高和/或功率过高——并且借此尤其是以防损坏。尤其是，限流元件8、13在故障情况下负责：电流和/或功率没有变得不容许地大。
88.示范性地，电压转换器9、计算机单元11、上拉电阻48、限流单元49和/或功能单元14未受保护而且可能遭受过高电流和/或过高电压并由此被损坏，而由此没有损害该电流隔离。