具有兩個輸出和一個測試輸入的多功能sil2檢測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及配備有兩個輸出和一個測試輸入的安全檢測器。此檢測器提供至少等于2的安全等級SIL。
【背景技術】
[0002]提供使得可以保護應用的操作的安全檢測系統(tǒng)是已知慣例。例如，為了保護對位于房間中的機器的訪問，已知慣例是提供使得可以當訪問房間的手段開放時不允許啟動機器的安全檢測系統(tǒng)。這樣的檢測系統(tǒng)包括一個或多個檢測器、接收每個檢測器的狀態(tài)的處理邏輯單元、以及處理邏輯單元通過考慮每個檢測器的狀態(tài)而控制的一個或多個致動器(actuator)。
[0003]當檢測系統(tǒng)被保護時，其提供稱為SIL( “安全完整性等級”)的特定的安全等級。通過不同標準定義這些安全等級(例如，對于等級SIL2的IEC61508或IEC 62061)。在SIL2等級或更高等級的檢測系統(tǒng)中，主要問題之一是能夠診斷檢測器的輸出上以及用于將檢測器連接至處理邏輯單元的線纜上的故障。優(yōu)選地，通過采用SIL2檢測器或低于SIL2的等級的幾個檢測器產(chǎn)生SIL2檢測系統(tǒng)。
[0004]在本領域中，已經(jīng)提出了用于向檢測器分配SIL2或更高等級的不同解決方案。
[0005]第一解決方案在于提出一種配備有連接至處理邏輯單元的兩個NO (常開)類型的輸出的檢測器。在此解決方案中，檢測器包含使得其能夠診斷兩個NO輸出之一的故障并且在故障的情況下打開另一輸出的診斷模塊。在此解決方案中，由處理邏輯單元檢測線纜中斷，并且由檢測器的診斷模塊檢測線纜上的短路。
[0006]第二解決方案在于提出一種配備有一個NO輸出和一個NC(常閉)輸出的檢測器。在此解決方案中，處理邏輯單元例如通過檢查兩個輸出信號的互補性而檢測兩個輸出之一的故障。處理邏輯單元立即、或當輸出的狀態(tài)改變時檢測線纜中斷或線纜上的短路。
[0007]第三解決方案在于提出一種配備有一個NO輸出和一個循環(huán)測試輸入的檢測器，該一個循環(huán)測試輸入使得處理邏輯單元能夠檢查該檢測器的輸出。在此解決方案中，處理邏輯單元在測試循環(huán)期間檢測檢測器的輸出上、線纜上、以及處理邏輯單元的輸入上的故障。
[0008]這三個解決方案使得可以向檢測器分配等級2的SIL。然而，它們全都出現(xiàn)以下列出的某些缺點:
[0009]-在第一解決方案中需要在檢測器中包含診斷模塊。
[0010]-很少的市場標準處理邏輯單元與第二解決方案的具有兩個互補輸出的類型的檢測器兼容。
[0011]-需要提出第一或第三解決方案的類型的兩個檢測器變型以能夠監(jiān)測目標的存在或不存在。
[0012]本發(fā)明的目的是提出一種多功能檢測器，其使得可以減輕以上列出的缺點，同時保持與具有由M12類型的連接器施加的四個連接點的連接系統(tǒng)兼容。

【發(fā)明內容】

[0013]此目的由包括以下的檢測器實現(xiàn):
[0014]-傳感器構件，
[0015]-檢測級，連接至傳感器構件，并用于生成根據(jù)目標相對于檢測器的位置而代表安全檢測狀態(tài)或不安全檢測狀態(tài)的檢測信號，
[0016]-第一電源端和第二電源端，在它們之間可以施加對設備供電所需的電源電壓，
[0017]-第一輸出端,連接至第一輸出，
[0018]-第二輸出端，連接至第二輸出，
[0019]-處理級，用于處理檢測信號并控制第一輸出和第二輸出作為所接收的檢測信號的函數(shù)，
[0020]-其特征在于，該檢測器包括測試模塊，其連接至第一電源端或第二電源端，并設置為接收到達所述第一電源端或第二電源端的測試輸入信號，所述測試模塊設置為生成輸出信號，其設置為將每個輸出置于能夠被外部處理邏輯單元解譯的確定的狀態(tài)中。
[0021]根據(jù)特定特征，測試模塊包括比較模塊，其設置為根據(jù)測試輸入信號相對于確定的閾值的狀態(tài)生成輸出信號。
[0022]根據(jù)另一特定特征，檢測器包括電源模塊，其包括電容器，該電容器設置為在正常操作中充電，并當輸出正被測試時在維持用于檢測器的正確操作的足夠電源電壓的同時進行放電。
[0023]根據(jù)另一特定特征，檢測器包括四個連接端，其設置為接納M12類型的連接器。
[0024]根據(jù)另一特定特征，第一輸出為“常開”類型。
[0025]根據(jù)另一特定特征，第二輸出為“常閉”類型。
[0026]本發(fā)明還涉及一種檢測系統(tǒng)，其包括:
[0027]-處理邏輯單元，包括至少一個輸入和一個測試輸出，
[0028]-如上定義的檢測器，其第一輸出端連接至處理邏輯單元的所述輸入，并且其電源端連接至處理邏輯單元的測試輸出，處理邏輯單元設置為生成施加到檢測器的所述電源端的測試輸入信號，以便測試連接至處理邏輯單元的檢測器的每個輸出。
[0029]本發(fā)明最后涉及檢測系統(tǒng)，包括:
[0030]-處理邏輯單元，包括兩個輸入和兩個電源端，
[0031]-如上定義的檢測器，其兩個電源端連接至處理邏輯單元的兩個電源端，并且其兩個輸出端連接至處理邏輯單元的兩個輸入，以便提供檢測器的兩個輸出之間的冗余。
【附圖說明】
[0032]從以下根據(jù)附圖的詳細描述，其它特征和優(yōu)點將變得明顯，其中:
[0033]圖1表示主要包括檢測器和處理邏輯單元的檢測系統(tǒng)，
[0034]圖2是示意性地表示本發(fā)明的檢測器，
[0035]圖3A表示在本發(fā)明的檢測器到處理邏輯單元的連接的第一配置中的檢測系統(tǒng)，該檢測器在具有兩個冗余輸出的操作模式中，
[0036]圖3B表示在本發(fā)明的檢測器到處理邏輯單元的連接的第二配置中的檢測系統(tǒng)，該檢測器在具有至少一個輸出和一個測試輸入的操作模式中，
[0037]圖4A至4D圖示第二連接配置中本發(fā)明的檢測器的操作原理。
【具體實施方式】
[0038]本發(fā)明的檢測器設置為提供至少等于2的安全等級SIL。
[0039]參考圖1，通過連接線纜將至少一個檢測器Dl連接至處理邏輯單元2，以便形成安全檢測系統(tǒng)。處理邏輯單元2例如經(jīng)由連接至出現(xiàn)在檢測器Dl上的兩個電源端(Al和A2)的所述線纜將電源提供給檢測器。在下文中將兩個電源端指定為第一電源端Al和第二電源端A2。處理邏輯單元2連接至一個或多個致動器3，并且使得其能夠控制這些致動器3作為檢測器Dl的輸出信號的狀態(tài)的函數(shù)。
[0040]在下文的描述中，定義安全檢測狀態(tài)和不安全檢測狀態(tài)。在安全檢測狀態(tài)中，檢測器Dl設置為生成至少一個第一輸出信號，其被處理邏輯單元2解譯為授權對安全的應用進行操作。在不安全的檢測狀態(tài)中，檢測器Dl設置為生成至少一個第二輸出信號，其被處理邏輯單元2解譯為對安全的應用的鎖定。
[0041]根據(jù)待保護的應用的配置，安全檢測狀態(tài)可以對應于檢測在檢測器Dl前面的目標、或不檢測在檢測器Dl的前面的目標。類似地，不安全檢測狀態(tài)可以對應于檢測在檢測器Dl前面的目標、或不檢測在檢測器Dl的前面的目標。
[0042]本發(fā)明的檢測器Dl可以為任何已知類型，打開或關閉輸出，諸如，電感的、電容的、超聲波的或光電的，甚至是恒壓的(pressurestats)或恒溫的(thermostats)。檢測器因此包括適合于實現(xiàn)此功能的傳感器構件10。
[0043]檢測器Dl包括檢測級11，其連接至傳感器構件10并且用于生成代表安全檢測狀態(tài)或不安全檢測狀態(tài)的檢測信號。在檢測級11的輸出，檢測信號優(yōu)先為二進制。
[0044]檢測器Dl包括處理級12，其連接至檢測級11并且用于生成一個或多個輸出信號。
[0045]本發(fā)明的檢測器提供為多功能的特定特征。該檢測器可以適配于不同處理并控制連接至其的處理邏輯單元2的配置。
[0046]為此，參考圖2，本發(fā)明的檢測器包括:
[0047]-第一輸出，例如為NO(常開)類型，
[0048]-第二輸出，例如為NC(常閉)類型，
[0049]-循環(huán)測試輸入，其鏈接至其電源端之一。
[0050]在此配置中，本發(fā)明的檢測器Dl因此將同樣適合于連接至處理邏輯單元2，其適合于管理具有兩個互補NO和NC輸出