JP2004501508A

JP2004501508A - 安全スイッチング装置

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Publication number: JP2004501508A
Application number: JP2001578167A
Authority: JP
Inventors: ファイル，リヒャルト
Original assignee: ピルツ　ゲーエムベーハー　アンド　コー．
Priority date: 2000-04-22
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: JP2011091440A; AU2001242455A1; US20030058602A1; WO2001082668A1; JP4723159B2; ATE353541T1; JP4990403B2; DE10020075C2; EP1277378B2; DE10020075A1; EP1277378B1; EP1277378A1; DE10020075C5; US6812596B2

Abstract

【解決手段】
安全トランスミッター（２０）からの信号の処理および出力信号の生成のための少なくとも一つの入力モジュール（１８）と、出力信号に反応するアクチュエータ（２１）を駆動するための少なくとも二つの出力モジュール（１９；１９．１；１９．２）とを有し、入力モジュール（１８）および出力モジュール（１９）は、直列に配列され、一連のモジュールを形成し、そして入力モジュール（１８）は、一つの出力モジュール（１９）に関連づけされている。このモジュール配列は、第一、第二あるいは両方の出力モジュール（１９）への入力モジュール（１８）の関連づけは、直列に配列されたモジュール内の入力モジュール（１８）の位置をベースにおこなわれている。
【効果】配線を変える必要なく、入力モジュール（１８）の位置を適切に選択することにより、フレキシブルで簡単な安全スイッチング装置の構造が実現できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つの安全トランスミッターからの信号処理と出力信号発生用の少なくとも一つの入力モジュール装置と、アクチュエータを駆動するための少なくとも二つの出力モジュールとを有し、入力モジュールおよび出力モジュールを直列に並べて直列のモジュールを形成し、そして入力モジュールが、一つの出力モジュールに関連させてある安全スイッチング装置のモジュール配列に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
安全スイッチング装置は、一般に知られている。これらは、例えば、非常オフスイッチ、保護ドア位置スイッチなど安全トランスミッターからの信号をフェイルセイフ式に分析し、出力回路の一つあるいはそれ以上のフェイルセイフ出力コンタクトを駆動するために使用されている。コンタクター、バルブ、モータ、のこぎりの歯のような危険な機械部品、ロボットのアーム、高圧装置などのようなアクチュエータは、それからこれら出力コンタクトによって安全な状態に移される。出願者は、共通の商標「ＰＮＯＺ」のもとで多く異なったタイプの安全スイッチング装置を出している。さらに、”Ｍａｃｈｉｎｅｎｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ” ［Ｍａｃｈｉｎｅｓａｆｅｔｙ］（ＷｉｎｆｒｉｅｄＧｒａｅｆ著、Ｈｕｅｔｈｉｇ出版、１９９７年）に、数種類の安全スイッチング装置が図示されている。さらに、安全スイッチング装置が、ＤＥ１９７３６１８３Ｃｌに開示されている。
【０００３】
実際、複数のスイッチングのイベント、例えば、非常オフスイッチの作動、ドアの開放、あるいは光カーテンの通りぬけ、などは、例えば、ＡＮＤリンクする必要がある。このため、複数のスイッチング装置が、直列に接続され、一つの安全スイッチング装置の出力端子が、つぎの安全スイッチング装置の入力端子に接続されている。
多くの場合、例えば、一つのケースでは非常オフスイッチなどの単一スイッチングイベントで全体の機械を停止するため、そして保護ドアスイッチのように他のスイッチングイベントで全機械の特定のモータのみ停止するために、ＡＮＤ連結に加え、安全スイッチング装置の階層構造が望まれる。そのような階層構造は、今まで適切な配線によって可能であり、実際に成功していた。
【０００４】
しかしながら、安全性を一切犠牲にせず、より簡単で、より安価な構造を提供することが望まれている。
【０００５】
【発明の開示】
このような背景のもとに、本発明の目的は、各スイッチング装置をさらに配線することなく、フレキシブルに連結することが可能な安全スイッチング装置を提供することである。
本発明のこの目的は、入力モジュールの第１番目、第２番目あるいは両方の出力モジュールへの関連付けを、モジュールの直列内で入力モジュール位置をベースに行い、最初に述べた安全スイッチング装置で達成することである。
【０００６】
したがって、本発明の安全スイッチング装置では、直列のモジュール内の特定の位置に入力モジュールを置くことにより入力モジュールの一つあるいは、両方の出力モジュールへの関連付けを選択することが可能である。
この明細書内で、関連付け（”ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”）という用語は、入力モジュールおよび「関連付けた」出力モジュール間に直接あるいは間接に信号の接続があり、このため出力モジュールは、関連付られた入力モジュールからの出力信号に応えて接続されたアクチュエータを制御することを意味するものとする。
【０００７】
したがって、安全スイッチング装置の使用者は、自分の必要に応じてシステムをモジュール的に組み立てることができ、そして出力モジュールに対する入力モジュールの関連付けを、したがって、安全トランスミッターからの信号の繋ぎを自由に選択することができる。入力モジュールは、直列のモジュール内のその位置に応じて第１の出力モジュール、第２の出力モジュールあるいは両方の出力モジュールに作用することができる。両方の出力モジュールに作用する（関連付けた）入力モジュールは、両方の出力モジュールの集中作動（ｃｅｎｔｒａｌａｃｔｕａｔｉｏｎ）に働き、他方１個の出力モジュールのひとつの入力モジュールへの関連付けは、例えば、ただ後者のみを作動する。
【０００８】
したがって、本発明の安全スイッチング装置では、使用者は、非常にフレキシブルで簡単な構造の安全スイッチング装置システムを得ることができ、そこでは安全スイッチング装置を別のものに連結し、連結自体、配線を変える必要なく直列のモジュール内の入力モジュールの位置を適切に選択することにより規定される。
本発明の一側面においては、少なくとも３個の入力モジュールスペースが設けられ、各々一つの入力モジュールを収容し、少なくとも第一および第二出力モジュールスペースが備えられ、各々が出力モジュールを収容し、少なくとも１個の入力モジュールスペースが、第一の出力モジュールスペースに関連付けられ、少なくともさらに一つの入力モジュールが、第二出力モジュールスペースに関連付けられ、そして少なくとももう一つの入力モジュールスペースが、第一および第二出力モジュールに関連付けられる。
【０００９】
したがって、この形態では、固定されたモジュールスペースを例えば、ハウジングに備え、例えば、固定配線を通じ出力モジュールスペースに接続される。使用者は、関連付けテーブルを用いて、適切な入力モジュールスペースを選択することにより自分の必要に応じて特定の出力モジュールに入力モジュールを充てることができる。出力モジュールスペースに入力モジュールスペースを固定関連付けすることにより、簡単な構造が実現でき、これは、制御モジュールなしに得られる。
【００１０】
本発明の一側面では、各入力モジュールスペースは、出力端子を備え、各出力モジュールスペースは、入力端子を備え、入力モジュールスペースの各出力端子と出力モジュールスペースの入力端子との間の電気接続が、出力モジュールペースに対する入力モジュールスペースの関連付けにしたがって備えられている。
これらの構成により、フェイルセイフ、ソフトウエアに依存しない固定的な配線解決策が得られ、入力モジュールの個々のモジュールスペースの、出力モジュールのモジュールスペースに対する関連付けが、固定的に予備規定されて、このため取り扱いが簡単で、費用有効性であるという利点がある。固定配線があるけれども、安全スイッチング装置の非常にフレキシブルなシステムが組み立てられるが、しかし、関連付けの可能性は、予め規定されたフレームワーク内で固定配線によって限定される。しかしながら、非常に多くのケースでそのような解決策が、求められる要求事項に十分である。
【００１１】
本発明のもう一つの側面では、制御モジュールが設けられ、それは入力モジュールスペースおよび出力モジュールスペースの関連付けを制御する。
この構成は、固定的に配線した解決策のフレキシブル性に対する予め規定された限度が乗り越えられるという利点がある。むしろ、制御モジュールは、出力モジュールに対して入力モジュールのどんな望まれる関連付けも可能とする。好ましくは、制御モジュールは、関連付けを規定する関連付けテーブルを格納した記憶ユニットを有する制御装置からなることである。制御装置は、好ましくはマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラとして実現し、そしてデータバス（好ましくは、シリアルデータバス、例えば、シリアル光データバス）が、制御装置およびモジュールスペース間の接続をする。
【００１２】
前者の構成は、特にモジュール配列がさらに、モジュールを加えることにより非常に簡単にスケール調整できるという利点がある。新しいモジュールは単に、既存のデータバスに付けることだけが必要である。
制御装置が、直列のモジュール内のモジュールの位置決めを検出する検出ユニットからなり、そこで関連付けテーブルが、出力モジュールの設置に基づき、また、相対関連付けテーブルに基づき絶対的に決定されると全システムのフレキシブル性がさらに高まる。それは、最初に関連付けテーブルが出力モジュールに相対する直列のモジュール内にモジュールスペースの関連付けを含んでいることを意味する。例えば、相対関連付けテーブルには、出力モジュールの傍の左側のすべてのモジュールが、前者に関連付けられ、そして最後の右のモジュールの右側のすべてのモジュールは、すべての出力モジュールに関連付けされた関連づけを含んでいる。入力および出力モジュールにより直列のモジュール内のモジュールスペースの占有を用いることにより、制御装置は、関連付けが絶対値に格納され、すなわち、例えば、モジュール１がモジュール４などに作用する相対組合わせテーブルに基づくき、絶対関連付けテーブルを決定することができる。
【００１３】
これらの構成は、モジュール安全スイッチング装置システムの製作で最大可能なフレキシブル性と自由度となり、また、非常に容易にスケール調整することが可能である。好ましくは、入力ユニットが備えられ、関連付けテーブルが入力および／あるいは変更したりすることができ、そのため全体のシステムのフレキシブル性がさらに向上される。
入力モジュールは、好ましくは、公知の安全スイッチング装置の入力回路、すなわち、安全トランスミッターからの信号をフェイルセイフ式に評価するそれらのスイッチング回路である。出力回路は好ましくは、安全スイッチング装置の出力コンタクト、すなわち、電機あるいは電子的に作用し、入力回路からの出力信号によって作動されるスイッチからなる。この場合、出力回路もフェイルセイフ式に製作される。これに関連して、フェイルセイフ構造は、例えば、二つの独立したチャンネルあるいは一つのチャンネルと一つのチェッキングユニットを備えることにより達成することができることが知られている。
【００１４】
本発明の他の利点および／あるいは側面は、次の説明と添付の図から明かであろう。
上記の特徴および以下に説明する特徴は、各特定された組み合わせばかりでなく、他の組み合わせあるいはそれ自体で、本発明の範囲を逸脱することなく使用することができる。
本発明の実施例を図に示し、つぎにさらに、詳しく説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１において、安全スイッチング装置のモジュール配列を、参照番号１０で示す。この安全スイッチング装置モジュール配列（以下、モジュール配列と略す）は、連続して並べられた多くの数のモジュールスペース１２．１から１２．７まであり、これらは本実施例では、各々が、モジュール１４を収容している。特に、モジュールスペース１２．１は制御モジュール１６をモジュールスペース１２．２、１２．３、１２．５および１２．７は、それぞれ入力モジュール１８．１から１８．４を、そして二つのモジュールスペース１２．４および１２．６は各々出力モジュール１９．１および１９．２を含んでいる。このように、入力および出力モジュールは、各モジュールが、特定の位置につくかあるいは特定のモジュールスペースを占めることで、一連のモジュールを形成している。
【００１６】
入力側では、入力モジュール１８．１、１８．２、１８．３および１８．４が、信号トランスミッターに接続されており、これは矢印Ｐで示してある。図１に参照番号２０で示す信号トランスミッターは、例えば、保護ドアースイッチ２０．１あるいは非常オフスイッチ２０．２である。本実施例では、非常オフスイッチ２０．２は、入力モジュール１８．４に関連づらけれ、他の保護ドアースイッチ２０．１は、入力モジュール１８．１、１８．２および１８．３に関連付けられている。
【００１７】
入力モジュール１８は、評価および制御ユニットがふくまれ、それを通じて安全トランスミッターからの信号がフェイルセイフ式に評価される。そのような入力モジュールの基本構造は、例えば、”Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｓｓｃｈｉｅｒｈｅｒｔ”［Ｍａｃｈｉｎｅｓａｆｅｔｙ］，ＷｉｎｆｒｉｅｄＧｒａｅｆ，ＨｕｅｔｈｉｇＶｅｒｌａｈｇ出版社１９９７に示されている。さらに、本特許出願人の出願明細書ＤＥ１００１１２１１にも、そのような入力モジュールの構造が示されている。入力信号の評価で要求されるフェイルセイフ性を達成するためにこれらの入力モジュールは通常二つのチャンネルで作られる。
【００１８】
通常設けられる二つの出力モジュール１９．１および１９．２は、供給された入力信号にもとづき二つのスイッチング状態の間へ安全にスイッチを入れる電機あるいは電子スイッチング装置からなる。各出力モジュール１９．１、１９．２からの出力信号は、矢印Ａで示されるアクチュエータに供給される。アクチュエータは、例えば、コンタクター２１であり、例えば、モータへの電力を供給したり、中断したりする。
【００１９】
安全スイッチング装置モジュール配列の全体機能は、非常オフスイッチ２０．２が押された場合、二つのコンタクター２１と関連づけられたモータへの電源供給を中断することであり、他方もし保護ドアースイッチ２０．１の一つが作動すると、二つのモータの一つのみの電源供給が切り離される。相応するスイッチング図を、図２に示す。二つのコンタクター２１は、各々電流路を通じて供給され、そこでは各ケースで非常オフスイッチ２０．２および二つの保護ドアースイッチ２０．１あるいは一つの保護ドアースイッチ２０．１が直列に接続される。
【００２０】
この結果、スィッチの階層構造が実現される。というのは、非常オフスイッチ２０．２が、両方のコンタクター２１に作動し、他方保護ドアースイッチ２０．１の各々が、ただ一つのコンタクター２１に作用するからである。
図１に示すモジュール配列に関して、図２に指定された組み合わせを達成するために入力モジュール１８．１、１８．２および１８．４からの出力信号が、出力モジュール１９．１に作動し、入力モジュール１８．３および１８．４からの出力信号は、出力モジュール１９．２に作動する必要がある。出力モジュールへの入力モジュールの上記の関連づけは、図１において矢印Ｚでグラフ式に示されている。矢印Ｚで示されたこの関連づけは、入力モジュールの出力端子を出力モジュールの入力端子に接続する電気信号線が必要である。そのような電気接続の可能な実現は、後ほどさらに詳しく説明する。
【００２１】
制御モジュール１６は、制御装置３０を有し、その中で出力モジュールのモジュールスペース１２への望まれる関連づけが記録されている。矢印Ｚで識別された関連を規定する関連づけテーブルは、例えば、つぎのようなものになる。
【００２２】
【表１】

この表で、”Ｖ”は、信号接続を意味する。例えば、出力モジュールに設けられたモジュールスペース１２．２およびモジュールスペース１２．４間に、信号を送信するための接続がある。したがって、指定された関連づけテーブルに応じて、安全スイッチング装置システムを構築することができる。そこでは、互いに独立して、二つのアクチュエータが出力モジュール１２．４および１２．６を通じて駆動され、モジュールスペース１２．４の出力モジュールは三つＡＮＤリンクした信号トランスミッターの最大を介して作動され、モジュールスペース１２．６の出力モジュールは、最大二つのＡＮＤリンクした安全トランスミッターを最大を介して作動される。
【００２３】
もちろん、入力モジュールで個々のモジュールスペースを全部満たさないことも考えられる。そのため最も簡単なケースでは、単にモジュールスペース１２．７のみが入力モジュール１８．４に適合し、結果として両方のコンタクター２１は、非常オフスイッチ２０．２のみで作動させることができる。
本モジュール配列１０の特徴は、入力モジュール１８．１から１８．４のためのモジュールスペース１２．２、１２．３、１２．５および１２．７の、出力モジュール１９．１、１９．２のためのモジュールスペース１２．４および１２．６に対する関連づけは、実際に使用される入力モジュール１８と独立して設けられるという事実に特にみられる。したがって、使用者は、モジュール式にシステムを組み立てることができ、ただ予め規定された関連づけ表が、異なる連結の可能性の数を限定する。もし、例えば、使用者が直列に接続された二つの安全トランスミッターを介してコンタクター２１を作動したい場合は、入力モジュールにモジュールスペース１２．２および１２．３、そして適切なコンタクター２１を駆動するためにモジュールスペース１２．４の中の出力モジュール１９．１を選択する。しかしながら、二つのコンタクター２１が中央の非常オフスイッチ２０．２を介し、また各ケースでドアースイッチ２０．１を介して作動できる階層システムを使用者が構築することを望む場合、各ケースで入力モジュールにモジュールスペース１２．３および１２．５、および非常オフスイッチに関連させた入力モジュール１８．４のモジュールスペース１２．７を選択する。出力モジュール１９．１、１９．２は、モジュールスペース１２．４および１２．６に備えられている。
【００２４】
したがって、非常にフレキシブルな種々の安全スイッチング装置システムを構築することが可能で、安全トランスミッターの種々の直列回路および並列回路が考えられることが分かる。当然ながら、図１に示すモジュール配列は、数的にスケール調製することができる。すなわち、図示した五つ以上の入力モジュールおよび三つ以上の出力モジュールよりも大きく拡大することもできる。
上記の実施例では、出力モジュール１９．１および１９．２のモジュールスペースは、モジュールスペース１２．４および１２．６に固定されている。もちろん、出力モジュール１９．１および１９．２のモジュールスペースも同様に自由に選択できるように、モジュール配列を構築することも考えられる。しかし、この場合、上記の絶対関連付けテーブルは、断念しなければならず、代わりに相対関連付けテーブルを制御装置３０に格納する必要がある。「相対的」とは、モジュールスペースの関連づけを直列のモジュールに使用された出力モジュールの位置に相対して指定することを意味するとする。上記の絶対関連付けテーブルの相対関連付けテーブルへの換算は、言葉で表現される。例えば、つぎの通りである。
【００２５】
ａ）第一の出力モジュール１９．１の左のすべてのモジュールスペースはすべて、後者に関連づけられている。
ｂ）第一および第二の出力モジュール１９．１、１９．２間のすべてのモジュールスペースは、第二の出力モジュール１９．２に関連づけられている。
ｃ）第二の出力モジュール１９．２の右側のすべてのモジュールスペースは出力モジュール１９．１、１９．２の両方に関連づけられている。
【００２６】
数学形式では、この関連づけはつぎのように表すことができる。
ａ）ＭＰ＜ＭＰ − Ａ１→Ａ１
ｂ）ＭＰ−Ａ１＜ＭＰ＜ＭＰ−Ａ２→Ａ２
ｃ）ＭＰ＞ＭＰ−Ａ２→Ａ１およびＡ２
ＭＰは、モジュールスペース番号、そしてＭＰ−Ａ１は、出力モジュールＡ１のモジュールスペース番号、そしてＭＰ−Ａ２は、出力モジュールＡ２のモジュールスペース番号を表している。
【００２７】
この相対関連付けテーブルから、上記のように絶対関連付けテーブルは、二つの出力モジュール１９．１および１９．２が、適切なモジュールスペースに入ればすぐに計算することができる。システムの最初に、制御装置３０が、それらモジュールスペースを決定し、その中で出力モジュールが配列され、そしてこれらを用いて絶対関連付けテーブルを計算する。制御装置３０の出力モジュールおよび入力モジュールの検出を可能とするために、各モジュール１８、１９にはコードがあり、それを用いて制御装置はモジュールのタイプを決定することができる。さらに、制御装置は、各入力あるいは出力モジュールが収容される直列のモジュール内のモジュールスペースの数を決定する。このように、制御装置では、すべてのモジュールスペース、すなわち、挿入された入力および出力モジュールとともに全直列のモジュールの正確な記述がある。この情報は、計算された絶対関連付けテーブルとともに、関連付けテーブルに指定された接続規則にしたがって制御モジュール１６が、出力信号を入力モジュール１８．１から１８．４の出力信号を関連づけた出力モジュールにパスすることが可能としている。
【００２８】
出力モジュールの固定したモジュールスペースを無しで済ますこのシステムは、非常にさらにフレキシブルであることがわかる。例えば、モジュールスペース１２．３および１２．５に二つの出力モジュール１９．１および１９．２、そしてモジュールスペース１２．４および１２．６の入力モジュール１８．２および１８．３を備えることが、考えられる。上記の相対関連付けテーブルでは、この結果、非常オフスイッチ２０．２が、保護ドアースイッチ２０．１とＡＮＤ連結され、両方のコンタクター２１は、非常オフスイッチ２０．２および保護ドアースイッチ２０．１によって作動される。したがって、相応の保護ドアーあるいは非常オフスイッチを開く結果両方のモータが停止することができる。
【００２９】
図３では、制御モジュール１６の制御装置３０をブロック図で示してある。制御装置３０は、例えば、マイクロプロセッサとして実現されている制御ユニットを有する。適当な線を介して制御ユニット３１に接続されるのは、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）３３および固定記憶装置３５（ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，など）である。さらに、制御装置３０は、ＲＡＭメモリー３３に格納されたデータを入力および変更できる入力ユニット３７を有する。データおよび信号バスを介して通信を制御するため（図示せず）、バスモジュール３８が備えられている。もっとも簡単なケースでは、バスは、シフトレジスターとして使用され、そこでは、各モジュールは、内容が制御ユニットあるいはバスモジュール３８にクロック信号でシフトされるシフトレジスターの中の一つのセルである。
【００３０】
前記のように、制御装置３０は、相対関連付けテーブルを含んでいる。それは、ＲＯＭメモリー３５に格納され、そのため停電の時でも失われることはない。これとは対照的に、制御ユニット３１で計算される絶対関連付けテーブルは、ＲＡＭメモリー３３に格納されている。さらに、制御ユニット３１は、モジュール検出操作を制御し、そこには各モジュールスペース１２．２から１２．７が順々に質問されて、モジュールが差し込まれているか、またこのモジュールがどんなタイプ（入力あるい出力モジュール、モジュールのタイプ、例えば、どんなタイプの安全トランスミッターが接続それているかなど）が質問される。
【００３１】
モジュール配列１０を、図４の斜視図に示す。このモジュール配列１０は、略図のハウジング４０からなり、そこでは各モジュールスペース１２．１から１２．７が物理的に設けられている。モジュールスペース１２．１から１２．７の集団は、図１に示す集団に相当し、そこで詳しく説明しているので、繰返し説明は行わない。
各々モジュール１８、１９は、出力モジュール１９．２の場合を図示したように、簡単に前から各モジュールスペース１２に押し込むことができる。モジュール１８、１９の裏面には、好ましくはプラグインコンタクトが備えられ，これが、相応するプラグインコンタクトレセプタクルに係合う。これらプラグインコンタクトレセプタクルは、ハウジング４０の後の全幅に伸びる回路盤５０に設けられている。この回路盤５０の背面図が、図５に示されている。さらに、各モジュールスペース１２のプラグインコンタクトレセプタクルを概略図示し、参照番号５２で示す。回路盤５０には、各モジュールの供給に必要な線が走行しており、そして特に、データおよび信号バス，数本の線が説明のため図示されており、参照番号５３で示されている。
【００３２】
図４は、本発明によるモジュール配列１０を、階層スイッチング装置システムとして簡単な方法で作ることができることを示している。特に、このシステムは、必要に応じて非常に簡単に作りかえることができ、したがって新しい条件に適合することができる。さらに、上記相対関連付けテーブルは、色々な方法で色々な出力モジュールに色々な入力モジュールを関連させられる非常に簡単な可能性を開く。この場合、入力および出力モジュールの配線を変える必要はもうない。
【００３３】
図４に示すハウジングバリアントと比較してさらに、フレキシブルなモジュールの収容の代替法では、それ自体知られているようにスイッチキャビネット内にトップハット（ｔｏｐ−ｈａｔ）レールを備え、そのレールにモジュールを望みにしたがって嵌め合うことができる。したがって、もう固定的に予め規定したモジュールスペースは存在しなくなり、これにより、固定的な配線手段、例えば、図５に示す回路盤により個々のモジュールの相互連結は必要でなくなる。むしろ、モジュールは、シリアル同期バスシステムを介して互いに接続されており、各ケースのモジュールは、適切な信号線を介して隣接するモジュールに接続されている。この場合、出力モジュールへの入力モジュールの関連づけは、すでに述べた制御モジュール１６に格納された相対関連テーブルを介して行われる。データバスを介して、制御モジュール１６が直列のモジュール内の入力モジュールおよび出力モジュールのモジュールスペースあるいはモジュール位置を検出すること、および（すでに説明したように）絶対関連付けテーブルを計算することができる。
【００３４】
したがって、入力モジュールあるいは出力モジュールが、規定されたモジュールスペースあるいは、例えば、任意の望ましい方法でスイッチキャビネット内のトップハットレールに適合するかどうかは重要でない。
図６は、他のモジュール配列１０’の一区分を示しており、機能性からみて、すでに説明したモジュール１０と同じである。このモジュール配列１０’とすでに説明したモジュール１０との違いは、一つのモジュールから他のものへのデータおよび信号送信の方法にある。
【００３５】
上記の線で結ばれたバス解決策とは対照的に、データは、図６によるとモジュール配列１０’の光路を通って伝送される。このため、入力モジュール１８および出力モジュール１９は、各々二つの送信／受信ユニット８０、８２を有している。他方、制御モジュール１６は、単に一つの送信／受信ユニット８４を有している。
二つの送信／受信ユニット８０は、三つの受信エレメント８６および一つの送信エレメント８８を有する。これと対照して、送信／受信ユニット８２、８４は、三つの送信エレメント８８および一つの受信エレメント８６を有する。
【００３６】
受信エレメント８６の各々は、赤外線センサー９１と増幅器ステージ９３からなり、これによって赤外線センサー９１からの出力信号を増幅する。
各々送信エレメント８８は、好ましくは赤外線ＬＥＤ９５の赤外線送信器と赤外線ＬＥＤ９５を駆動する役割をするドライバーステージ９７を有する。
本実施例では、送信／受信ユニット８０が、入力あるいは出力信号モジュール内の左に配列さており、他方送信／受信ユニット８２は、モジュールの右側に配列されている。制御モジュール１６の送信／受信ユニット８４についても同じことがいえる。一つのモジュールからその隣のモジュールにデータを送信できるようにするために、赤外線送信器および赤外線受信器の口をモジュールの側壁に設けてある。もし一連のモジュールの中のモジュールが側壁から側壁に配列されると、モジュールの送信／受信ユニット８０は、隣接モジュールの送信／受信ユニット８２あるいは８４の逆となり、そのため光接合が赤外線受信器および赤外線送信器の間で確立される。このように、直列のモジュール内のバスシステムを、送信／受信ユニット８０および送信／受信ユニット８２との間の適当なモジュール内部接続を介して作ることができる。
【００３７】
制御装置３０からおよびそこへ光データバスを介してデータを送信するために、各モジュール１８および１９がデータを格納するために適当なレジスターを有することが必要である。本実施例では、入力モジュール１８．１は、入力シフトレジスター６１を含み、接続された安全トランスミッター２０からの信号を格納する。
同様に、出力モジュール１９は、入力シフトレジスター６１と出力シフトレジスター６３を含み、そこではコンタクター２１を制御ために用意された信号を格納される。
【００３８】
直列のモジュールに配列された入力および出力モジュールの各シフトレジスター６１、６３は、制御装置３０によって制御されるシフトレジスターを形成する。出力６５を介して、制御装置３０は、モジュール１８、１９にクロック信号を送信することができ、これによりシフトレジスター６１、６３に格納された一つのデータが制御装置３０の方向につぎのシフトレジスターにシフトされるようにされる。制御装置３０の出力６７を介して、転送信号がモジュール１８、１９に送信でき、これによって各シフトレジスターにある信号が確実に格納されることにされる。
【００３９】
さらに、制御装置３０は、データ出力６８を有し、それを介してデータがモジュール１８、１９に転送され、またデータ入力６９を有し、それにシフトレジスターのデータが供給される。このように、本バスシステムは、制御装置３０の出力６５および６７に接続された二つの制御ラインおよび出力６８および入力６９にそれぞれ接続された二つのデータラインを有している。直列のモジュールの端の二本のデータライン間の接続を可能とするために、光導線の形で結合要素７１が、本ケースでは嵌め込まれている。
【００４０】
各モジュール１８、１９への電力供給は、電力供給ユニット７３を介して用意され、これは制御モジュール１６に設けられ、また、そこから二本の供給ライン７４が起点としている。モジュール１６、１８、１９の各々は，適切な差込みプラグインコンタクト７６を有しており、このため供給ライン７４をすべてのモジュールに導き、そのために適切な供給を確保する。
第一の実施例に関連してすでに説明したように、各モジュール１８、１９は、コードを有し、制御モジュールに供給される。各コードは、モジュール１８、１９でハードウエア、例えば、レジスター回路の手段により解かれる。図６で、矢印Ｋは、各コード情報が両方の入力シフトレジスター６１に供給され、バスを介して制御モジュールに送られることを意味することを示している。
【００４１】
言うまでもなく、図１および６に示した実施例は、単に説明的なものであり，本発明の範囲を限定するものではない。他の実施例が十分考えられる。例えば、制御モジュール１６なしに済ませることができ、また個々のモジュールスペース１２の固定的な配線の形で結線テーブルを実現することができる。この解決法は、前に記載された実施例に比較してフレキシブル性が限定されることが明らかである。しかし、多くの用途には、十分である。
【００４２】
さらに、各モジュール間の電気接続のための図５に示された回路盤５０は、当業者によく知られた他の方法でも実現することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による安全スイッチング装置モジュール配列の略ブロック図である。
【図２】
入力モジュールと出力モジュールの可能な関連付けの回路図である。
【図３】
制御モジュールに備えらた制御装置の略ブロック図である。
【図４】
図１に示す構造に相当する安全スイッチング装置モジュール配列の略斜視図である。
【図５】
図４に示す安全スイッチング装置モジュール配列の後部の略図である。
【図６】
他の実施形態に相当する安全スイッチング装置モジュール配列の略ブロック図である。

Claims

安全トランスミッター（２０）からの信号を処理し、出力信号を生成するための少なくとも一つの入力モジュール（１８）と、出力信号に応じてアクチュエータ（２１）を作動する少なくとも二つの出力モジュール（１９；１９．１，１９．２）とを有し、入力モジュール（１８）および出力モジュール（１９）は一連のモジュールを形成するべく直列に配列されており、また、入力モジュール（１８）が出力モジュール（１９）に関連付けられた安全スイッチング装置モジュール配列おいて、入力モジュール（１８）と第一、第二あるいは両方の出力モジュール（１９）との関連付けを、直列のモジュール内の入力モジュール（１８）の位置に基づき行うことを特徴とする安全スイッチング装置。
少なくとも三つの入力モジュールスペース（１２．２，１２．３，１２．５，１２．７）を入力モジュール（１８）を各々収容するために備え、また、少なくとも２つの第一および第二の出力モジュールスペース（１２．４，１２．６）を各々出力モジュール（１９）を収容するために備え、少なくとも一つの入力モジュールスペース（１２．２）を第一出力モジュールスペース（１２．４）に関連付け、少なくとももう一つの入力モジュールスペース（１２．５）を第二の出力モジュールスペース（１２．６）に関連付けて、また、少なくとももう一つの入力モジュールスペース（１２．７）を第一および第二の出力モジュールスペース（１２．４，１２．６）に関連づけていることを特徴とする請求項１に記載の安全スイッチング装置。
各入力モジュールスペース（１２．２，１２．３，１２．５，１２．７）が出力端子（１２．４，１２．６）、また、各出力モジュールスペースが入力端子を備え、入力モジュールスペースの各々出力端子と出力モジュールスペースの入力端子間の電気的接続を、出力モジュールスペースへの入力モジュールスペースの関連に応じて備えることを特徴とする請求項２に記載の安全スイッチング装置。
出力モジュールへの入力モジュールの関連づけを制御する制御モジュール（１６）を備えることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の安全スイッチング装置。
制御モジュール（１６）が、関連づけを規定した関連付けテーブルを格納した記憶装置（３３，３５）を有する制御装置（３０）を含むことを特徴とする請求項４に記載の安全スイッチング装置。
制御装置（３０）は、マイクロプロセッサで実現され、データバス（５３）が制御装置（３０）を制御スペース（１２．２−１２．７）に接続するために備えられていることを特徴とする請求項５に記載の安全スイッチング装置。
データバスは、光データバス（８０，８２，８４）で実現され、各入力モジュール（１８）および各出力モジュールが、隣接するモジュール（１６，１８，１９）にデータ接続を供給する光送信手段（８８）および受信手段（８６）を有することを特徴とする請求項６に記載の安全スイッチング装置。
制御装置（３０）が、直列のモジュール内の入力および出力モジュール（１８，１９）の位置を検出する検出ユニットとを有し、関連付けテーブルが出力モジュール（１９）の配置と相対関連付けテーブルに基づいて絶対的に決められることを特徴とする請求項５に記載の安全スイッチング装置。
関連付けテーブルを入力し、および／あるいは変更を可能とする入力ユニット（３７）が備えられることを特徴とする請求項５に記載の安全スイッチング装置。
入力モジュールスペース（１２．２，１２．３，１２．５，１２．７）および出力モジュールスペース（１２．４，１２．６）がモジュールスペース（１２）として設けられ、入力あるいは出力モジュール（１８，１９）を収容するために適合されていることを特徴とする請求項２または５に記載の安全スイッチング装置。
入力モジュール（１８）が入力回路であり、出力モジュール（１９）が安全スイッチング装置の出力回路であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれかに記載の安全スイッチング装置。