DE102009055991A1

DE102009055991A1 - Safety circuit arrangement for fail-safe monitoring of parameter i.e. speed, of moving machine part of automatically operating machine, has measuring device connected with tap to detect whether interfering signal reaches signal level

Info

Publication number: DE102009055991A1
Application number: DE102009055991A
Authority: DE
Inventors: André Laturner
Original assignee: Pilz GmbH and Co KG
Current assignee: Pilz GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2011-05-26

Abstract

The arrangement (10) has a signal input (16) for supplying a sensor signal (A) with an alternating signal portion (17). The sensor signal exhibits a measuring parameter representing a movement parameter to be monitored. A reference voltage input (20) supplies reference voltage (UrefA). A tap (M) is connected with the signal input and the reference voltage input to provide an interfering signal by interference of the sensor signal with the reference voltage. A measuring device (22) is connected with the tap to detect whether the interfering signal reaches a preset signal level. An independent claim is also included for a method for fail-safe monitoring of a movement parameter of a moving machine part.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltungsanordnung zum fehlsicheren Überwachen einer Bewegungsgröße eines beweglichen Maschinenteils, insbesondere einer Drehzahl.The present invention relates to a safety circuit arrangement for fail-safe monitoring of a movement amount of a movable machine part, in particular a rotational speed.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum fehlsicheren Überwachen einer Bewegungsgröße eines beweglichen Maschinenteils, insbesondere einer Drehzahl.Furthermore, the present invention relates to a method for fail-safe monitoring of a movement amount of a movable machine part, in particular a speed.

Die Erfindung betrifft insbesondere die fehlsichere Überwachung eines Drehzahlgebers zur Absicherung eines Gefahrenbereichs an einer automatisiert arbeitenden Maschine oder Anlage, wie z. B. einer Werkzeugmaschine, eines Roboters, eines Förderbandes oder einer automatisch öffnenden und schließenden Tür. Gefahrenbereiche derartiger Maschinen oder Anlagen werden vielfach durch Schutzzäune, Lichtschranken und andere Einrichtungen abgesichert, so dass ein direkter Zugang in den Gefahrenbereich verhindert und/oder die Maschine oder Anlage bei einem Eingriff in den Gefahrenbereich abgeschaltet wird. Jedoch gibt es Fälle, in denen der Zugang zu einem Gefahrenbereich einer Maschine oder Anlage nicht vollständig unterbunden werden kann, wie z. B. beim Einrichten eines automatisierten Arbeitsablaufs an einer Maschine oder einer automatischen Tür. Zur Minimierung des Verletzungsrisikos von Personen ist es bekannt, Bewegungsgrößen der entsprechenden Antriebe oder Anlagen, wie z. B. die Drehzahl und/oder das Drehmoment eines Antriebs oder die Geschwindigkeit und/oder die Kraft eines beweglichen Teils einer Anlage, auf einen definierten Maximalwert zu begrenzen. Bspw. kann eine Werkzeugmaschine so bei geöffneter Schutztür mit einer reduzierten, begrenzten Geschwindigkeit betrieben werden. Um die Sicherheit von Personen in diesen Fällen zu gewährleisten, müssen die gefahrbringenden Bewegungsgrößen des arbeitenden Antriebs auf eine fehlsichere Weise überwacht werden.The invention particularly relates to the fail-safe monitoring of a tachometer to secure a hazardous area on an automated machine or system such. As a machine tool, a robot, a conveyor belt or an automatically opening and closing door. Danger areas of such machines or systems are often protected by protective fences, light barriers and other devices, so that prevents direct access to the danger area and / or the machine or system is switched off when an intervention in the danger zone. However, there are cases where access to a hazardous area of a machine or plant can not be completely prevented, such as: When setting up an automated workflow on a machine or automatic door. To minimize the risk of injury to persons, it is known movement quantities of the corresponding drives or equipment, such. As the speed and / or torque of a drive or the speed and / or the force of a moving part of a system to limit to a defined maximum value. For example. For example, a machine tool can be operated with the safety door open at a reduced, limited speed. In order to ensure the safety of persons in these cases, the dangerous movements of the working drive must be monitored in a fail-safe manner.

Fehlsichere Überwachung wird üblicherweise dadurch realisiert, dass die entsprechenden Größen wenigstens zweifach überwacht werden und die jeweiligen Ergebnisse miteinander verglichen werden. Die gefahrbringende Bewegung der Maschine bzw. der Anlage wird in diesem Fall nur zugelassen, wenn und solange die redundanten Messergebnisse der gefährlichen Bewegungsgröße übereinstimmen. Weiterhin wird fehlsichere Überwachung durch voneinander unabhängige Auswertungssysteme erzielt, die eine oder mehrere Überwachungsmessgrößen auswerten.Fail-safe monitoring is usually realized by monitoring the respective quantities at least twice and comparing the respective results. In this case, the dangerous movement of the machine or the system is only permitted if and as long as the redundant measurement results of the dangerous movement quantity match. Furthermore, fail-safe monitoring is achieved by independent evaluation systems that evaluate one or more monitoring measured variables.

Aus der DE 100 35 783 A1 ist eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen einer Drehzahl eines Synchron- oder Asynchronmotors bekannt, wobei die Drehzahl mittels eines Drehzahlsensors erfasst und mit der Solldrehzahl verglichen wird und zusätzlich Antriebsströme der Elektromotoren gemessen und mit zu erwartenden Sollwerten verglichen werden. Der Plausibilitätsvergleich zwischen den gemessenen Drehzahlen und den gemessenen Antriebsströmen ermöglicht die redundante Überwachung der Drehzahl der entsprechenden Synchron- bzw. Asynchronmaschine.From the DE 100 35 783 A1 a monitoring device for monitoring a rotational speed of a synchronous or asynchronous motor is known, wherein the rotational speed is detected by means of a rotational speed sensor and compared with the target rotational speed and additionally measured drive currents of the electric motors and compared with expected target values. The plausibility comparison between the measured speeds and the measured drive currents enables the redundant monitoring of the speed of the corresponding synchronous or asynchronous machine.

Aus der DE 101 63 010 A1 ist eine Schaltung zur fehlsicheren Überwachung einer Geschwindigkeit eines elektrischen Antriebs bekannt, bei der zwei unabhängige Systeme Messgrößen des elektrischen Antriebs überwachen. Die erste Überwachungseinheit führt die Überwachung anhand von geschätzten oder gemessenen Drehzahlwerten durch, wobei die zweite Überwachungseinheit aus Motorstromwerten oder aus rekonstruierten Spannungen eine Messgröße zur Bestimmung der Geschwindigkeit des elektrischen Antriebs ermittelt. Die beiden unabhängigen Überwachungseinheiten sind über eine Kommunikationsleitung miteinander verbunden und führen einen Plausibilitätsabgleich der Überwachungsergebnisse durch.From the DE 101 63 010 A1 a circuit for the erroneous monitoring of a speed of an electric drive is known in which two independent systems monitor measured variables of the electric drive. The first monitoring unit carries out the monitoring on the basis of estimated or measured rotational speed values, wherein the second monitoring unit determines from motor current values or from reconstructed voltages a measured variable for determining the speed of the electric drive. The two independent monitoring units are connected to each other via a communication line and carry out a plausibility check of the monitoring results.

Aus der DE 10 2005 045 284 A1 ist eine Drehzahlüberwachungseinrichtung bekannt, bei der zwei unabhängige Steuereinheiten die Ströme von zwei Motorphasen mit den Spannungen derselben Motorphasen vergleichen. Ferner wird zusätzlich der Summenstrom aller Motorphasen erfasst und aus der Welligkeit des erfassten Signals die Drehzahl ermittelt. Dadurch wird die Detektion von Fehlern in den Überwachungssystemen ermöglicht.From the DE 10 2005 045 284 A1 a speed monitoring device is known in which two independent control units compare the currents of two motor phases with the voltages of the same motor phases. Furthermore, the sum current of all motor phases is additionally detected and the speed determined from the ripple of the detected signal. This allows the detection of errors in the monitoring systems.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, um eine vereinfachte fehlsichere Überwachung und gleichzeitig die Verwendung unterschiedlicher Sensoren zum Erfassen der Bewegungsgröße zu ermöglichen.Against this background, it is the object of the present invention to provide a method and an apparatus of the type mentioned in the introduction, in order to enable simplified failsafe monitoring and at the same time the use of different sensors for detecting the amount of movement.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Sicherheitsschaltungsanordnung mit einem Signaleingang zum Zuführen eines Gebersignals, wobei das Gebersignal einen Wechselanteil aufweist und wobei das Gebersignal eine Messgröße aufweist, die repräsentativ ist für die zu überwachende Bewegungsgröße, einem Referenzspannungseingang zum Zuführen einer Referenzspannung, einem Abgriff der mit dem Signaleingang und dem Referenzspannungseingang verbunden ist, um ein Überlagerungssignal durch Überlagerung des Gebersignals mit der Referenzspannung bereitzustellen, einer Messeinrichtung, die mit dem Abgriff verbunden ist und dazu ausgelegt ist zu erfassen, ob das Überlagerungssignal wenigstens einen vordefinierten Signalpegel erreicht.According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by a safety circuit arrangement having a signal input for supplying a sensor signal, wherein the sensor signal has an alternating component and wherein the sensor signal has a measured variable which is representative of the motion variable to be monitored, a reference voltage input for supplying a sensor Reference voltage, a tap which is connected to the signal input and the reference voltage input to provide a beat signal by superposition of the encoder signal with the reference voltage, a measuring device which is connected to the tap and is adapted to detect whether the beat signal reaches at least a predefined signal level ,

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Schritten: Bereitstellen eines Gebersignals, wobei das Gebersignal einen Wechselsignalanteil aufweist und wobei das Gebersignal eine Messgröße aufweist, die repräsentativ ist für die zu überwachende Bewegungsgröße, Erzeugen eines Überlagerungssignals durch Überlagerung des Gebersignals mit einer Referenzspannung, Überprüfen, ob das Überlagerungssignal wenigstens einen vordefinierten Signalpegel erreicht. According to a further aspect of the invention, this object is achieved by a method comprising the steps of providing a transmitter signal, wherein the transmitter signal has an alternating signal component and wherein the transmitter signal has a measured variable which is representative of the motion variable to be monitored generating a heterodyne signal by superimposing the Encoder signal with a reference voltage, Check if the heterodyne signal reaches at least a predefined signal level.

Der Wechselsignalanteil des Gebersignals kann erfindungsgemäß jedes beliebige Wechselsignal, wie z. B. ein Rechtecksignal, ein Pulssignal oder ein oder mehrere Sinussignale sein. Die Messgröße kann im Sinne der Erfindung in jedem Anteil des Gebersignals übertragen werden, wie z. B. in dem Wechselsignalanteil, in einem Konstant- bzw. Gleichsignalanteil oder in der Beziehung von unterschiedlichen Signalanteilen zueinander.The alternating signal component of the transmitter signal according to the invention, any arbitrary alternating signal, such. Example, a rectangular signal, a pulse signal or one or more sinusoidal signals. The measured variable can be transmitted within the meaning of the invention in any proportion of the encoder signal, such. B. in the alternating signal component, in a constant or DC signal component or in the relationship of different signal components to each other.

Die neue Sicherheitsschaltungsanordnung und das neue Verfahren beruhen folglich auf dem Konzept, ein beliebiges Gebersignal zu erhalten und mit einer zusätzlichen Referenzspannung zu überlagern. Typischerweise wird das Gebersignal mit einer Gleichspannung überlagert. Dadurch können Gebersignale mit unterschiedlichen Signalpegeln verarbeitet und geprüft werden. Das Gebersignal kann dadurch unterschiedliche Amplituden und unterschiedliche Signalpegel aufweisen, die durch die Referenzspannung beliebig angepasst werden können. Wenn das Gebersignal fehlerfrei vorliegt, weist das Überlagerungssignal, das durch die Summe aus dem Gebersignal und der Referenzspannung gebildet wird, einen bestimmten Signalpegel auf, der sich messtechnisch deutlich von einem fehlerhaften Gebersignal bzw. von einem fehlenden Gebersignal unterscheidet. Der Signalpegel, der von dem Überlagerungssignal erreicht werden muss, unterscheidet sich deutlich von dem Gebersignal alleine, von einem fehlerhaften Gebersignal und von der Referenzspannung. Dadurch ermöglicht die vorliegende Sicherheitsschaltungsanordnung und das Verfahren einen Fehler des angeschlossenen Gebers und einen Fehler bei der Signalübertragung, durch z. B. einen Kabelbruch, sicher zu erkennen und infolgedessen ein Fehlersignal zu generieren und in die Steuerung des Maschinenteils einzugreifen bzw. ggf. die Bewegung des Maschineteils zu unterbrechen.The new safety circuit arrangement and the new method are therefore based on the concept of obtaining an arbitrary encoder signal and superimposing it with an additional reference voltage. Typically, the encoder signal is superimposed with a DC voltage. As a result, encoder signals with different signal levels can be processed and tested. The encoder signal can thereby have different amplitudes and different signal levels, which can be arbitrarily adjusted by the reference voltage. If the encoder signal is error-free, has the superposition signal, which is formed by the sum of the encoder signal and the reference voltage to a certain signal level, which differs metrologically significantly from a faulty encoder signal or from a missing encoder signal. The signal level that must be reached by the beat signal differs significantly from the encoder signal alone, from a faulty encoder signal and from the reference voltage. As a result, the present safety circuit arrangement and the method allows an error of the connected encoder and an error in the signal transmission, by z. As a cable break, to reliably detect and consequently generate an error signal and intervene in the control of the machine part or possibly to interrupt the movement of the machine part.

Aus diesem Grunde eignet sich die neue Sicherheitsschaltungsanordnung und das neue Verfahren besonders gut, eine Bewegungsgröße eines beweglichen Maschinenteils oder insbesondere eine Drehzahl, die von einem beliebigen Sensor oder insbesondere von einem beliebigen Drehzahlgeber erfasst wird, anzupassen und auf kostengünstige und fehlsichere Weise zu überwachen. Die oben genannte Aufgabe wird daher vollständig gelöst.For this reason, the new safety circuit arrangement and the new method is particularly well suited to adapt a movement amount of a movable machine part or in particular a speed which is detected by any sensor or in particular by any speed sensor and to monitor in a cost effective and non-reliable manner. The above object is therefore completely solved.

Die vorliegende Erfindung kann insbesondere dazu dienen, den Diagnosedeckungsgrad gemäß IEC 61508 zu erhöhen.The present invention can serve, in particular, to fulfill the diagnostic coverage according to IEC 61508 to increase.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Sicherheitsschaltungsanordnung ist der Signalpegel durch einen oberen Schwellenwert und einen unteren Schwellenwert definiert. Das bedeutet, dass das Überlagerungssignal sowohl den oberen Schwellenwert als auch den unteren Schwellenwert erreichen muss. Da das Gebersignal einen Wechselsignalanteil aufweist, ist durch die beiden Schwellenwerte überprüfbar, ob das Gebersignal einen fehlerfreien Wechselsignalanteil aufweist oder ob es lediglich ein konstantes Signal ist, was z. B. auf einen Fehler des Gebers zurückzuführen wäre. Die Schwellenwerte sind dabei so eingestellt, dass die positive Flanke des Überlagerungssignals den oberen Schwellenwert erreicht bzw. durchläuft und innerhalb derselben Periode die negative bzw. fallende Flanke des Überlagerungssignals den unteren Schwellenwert erreicht bzw. durchläuft.In a preferred embodiment of the safety circuit arrangement, the signal level is defined by an upper threshold and a lower threshold. This means that the beat signal must reach both the upper threshold and the lower threshold. Since the encoder signal has an alternating signal component, it can be checked by the two threshold values whether the encoder signal has an error-free alternating-signal component or whether it is merely a constant signal. B. due to a fault of the encoder. The threshold values are set such that the positive edge of the beat signal reaches or passes through the upper threshold and within the same period the negative or falling edge of the beat signal reaches or passes through the lower threshold.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Messeinrichtung dazu ausgelegt ist, ein Fehlersignal zu generieren, sofern der vordefinierte Signalpegel nicht erreicht wird.Furthermore, it is advantageous if the measuring device is designed to generate an error signal if the predefined signal level is not reached.

Diese Ausgestaltung ermöglicht auf zuverlässige Weise eine Abschaltung des Antriebs, sofern das überwachte Gebersignal nicht die erwarteten bzw. für ein fehlerfreies Signal üblichen Eigenschaften aufweist.This embodiment allows a reliable shutdown of the drive, if the monitored encoder signal does not have the expected or usual for a fault-free signal properties.

Vorzugsweise ist die Messeinrichtung dazu ausgebildet, ein Fehlersignal zu generieren, sofern der obere und der untere Schwellenwert nicht nacheinander innerhalb einer Periode des Wechselsignalanteils erreicht wird.Preferably, the measuring device is designed to generate an error signal, provided that the upper and the lower threshold value are not reached one after the other within a period of the alternating signal component.

Dadurch kann zuverlässig überprüft werden, ob ein fehlerfreies Gebersignal anliegt und insbesondere kann ein Fehler des Gebers und ein damit verbundener ”stuck-at-high”- oder ein ”stuck-at-low”-Fehler sicher erkannt werden.This makes it possible to reliably check whether an error-free transmitter signal is applied and, in particular, an error of the transmitter and an associated "stuck-at-high" error or a stuck-at-low error can be reliably detected.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das generierte Fehlersignal dazu ausgelegt ist, die Bewegungsgröße des Maschinenteils zu beeinflussen.It is preferred if the generated error signal is designed to influence the amount of movement of the machine part.

Dadurch ist es möglich, bei jedem erdenklichen Fehler in die Bewegung des gefahrbringenden Maschinenteils einzugreifen und die notwendige Sicherheit zu gewährleisten.This makes it possible to intervene in any imaginable error in the movement of the hazardous machine part and to ensure the necessary security.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die Messeinrichtung wenigstens einen Analogkomparator aufweist. Furthermore, it is preferred if the measuring device has at least one analog comparator.

Dadurch können die Schwellenwerte, insbesondere Schwellenspannungen, mit geringem Aufwand, z. B. durch Bereitstellung von Vergleichsspannungen, eingestellt werden und das Erreichen einer der Schwellenwerte kann dadurch mit einem einfachen Komparatorausgangssignal erfasst und geprüft werden.This allows the threshold values, in particular threshold voltages, with little effort, z. B. by providing comparison voltages, and reaching one of the thresholds can be detected and checked with a simple comparator output signal.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die Schwellenwerte jeweils durch wenigstens einen Analogkomparator einstellbar sind.Furthermore, it is preferable if the threshold values are each adjustable by at least one analog comparator.

Dadurch können die Schwellenwerte unabhängig voneinander eingestellt werden und die Signale der Komparatoren unabhängig voneinander ausgewertet werden.As a result, the threshold values can be adjusted independently of one another and the signals of the comparators can be evaluated independently of one another.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Messeinrichtung wenigstens eine Analog-Digital-Wandler-Einrichtung aufweist. Dadurch kann das Überlagerungssignal von einer digitalen Auswerteeinheit geprüft werden.Furthermore, it is advantageous if the measuring device has at least one analog-to-digital converter device. As a result, the overlay signal can be checked by a digital evaluation unit.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Gebersignal ein weitgehend pulsartiges Signal ist.Furthermore, it is preferred if the encoder signal is a largely pulse-like signal.

Dadurch können auch TTL-Geber zur Messung der Bewegungsgröße verwendet werden.As a result, TTL encoders can also be used to measure the amount of movement.

Alternativ ist das Gebersignal ein weitgehend sinusförmiges Signal.Alternatively, the encoder signal is a largely sinusoidal signal.

Dadurch können auch sin/cos-Geber von der Sicherheitsschaltungsanordnung fehlsicher überwacht werden.As a result, sin / cos encoders can also be reliably monitored by the safety circuit arrangement.

Bei der Sicherheitsschaltungsanordnung ist es bevorzugt, wenn die Referenzspannung und/oder wenigstens einer der Schwellenwerte mittels einer Steuereinheit automatisch einstellbar ist.In the safety circuit arrangement, it is preferred if the reference voltage and / or at least one of the threshold values is automatically adjustable by means of a control unit.

Dadurch lässt sich jeder beliebige Geber an die Sicherheitsschaltungsanordnung anschließen, ohne dass ein weiterer Eingriff in die Schaltungssteuerung nötig ist. Dadurch können ferner menschliche Fehler beim Einrichten der Schaltungsanordnung ausgeschlossen werden.As a result, any encoder can be connected to the safety circuit arrangement, without further intervention in the circuit control is necessary. This can also be excluded human errors when setting up the circuit arrangement.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Referenzspannung und/oder wenigstens einer der Schwellenwerte manuell einstellbar ist.Furthermore, it is preferred if the reference voltage and / or at least one of the threshold values is manually adjustable.

Dadurch können individuelle Anforderungen beispielsweise in Bezug auf die Empfindlichkeit oder die Reaktionsgeschwindigkeit der Sicherheitsschaltanordnung für jeden Geber individuell eingestellt werden.As a result, individual requirements, for example with regard to the sensitivity or the reaction speed of the safety switching arrangement, can be set individually for each encoder.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Abgriff mit einer Auswerteeinheit zum Bestimmen der Bewegungsgröße verbunden.In a preferred embodiment, the tap is connected to an evaluation unit for determining the amount of movement.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Sicherheitsschaltungsanordnung nicht nur zur fehlsicheren Überwachung des Gebersignals zu verwenden, sondern auch das Gebersignal quantitativ auszuwerten und z. B. die gemessene Geschwindigkeit oder die gemessene Drehzahl einem angeschlossenen System oder dem Benutzer z. B. zur Regelung und/oder Steuerung zur Verfügung zu stellen.This configuration makes it possible not only to use the safety circuit arrangement for fail-safe monitoring of the encoder signal, but also to quantitatively evaluate the encoder signal and z. B. the measured speed or the measured speed to a connected system or the user z. B. to provide control and / or control.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Sicherheitsschaltungsanordnung weist die Auswerteeinheit einen Differenzverstärker auf.In a preferred embodiment of the safety circuit arrangement, the evaluation unit has a differential amplifier.

Durch die Verwendung des Differenzverstärkers können Störungen des Überlagerungssignals, die bspw. durch angeschlossene Bauteile und/oder elektromagnetische Störsignale entstehen, unterdrückt bzw. gefiltert werden Das derart entstörte Signal kann dann zuverlässig ausgewertet werden.By using the differential amplifier, interference of the heterodyne signal, which, for example, can arise due to connected components and / or electromagnetic interference signals, can be suppressed or filtered. The signal thus suppressed can then be reliably evaluated.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Abgriff mit einem Eingang des Differenzverstärkers verbunden, wobei ein weiterer Eingang des Differenzverstärkers mit einer weiteren Signalleitung verbunden ist, um dem Differenzverstärker ein weiteres Gebersignal, insbesondere ein invertiertes Gebersignal, zuzuführen.In a further embodiment, the tap is connected to an input of the differential amplifier, wherein a further input of the differential amplifier is connected to a further signal line to supply the differential amplifier, a further encoder signal, in particular an inverted encoder signal.

Diese Ausgestaltung ermöglicht weiterhin einen Plausibilitätsvergleich, weil das invertierte Gebersignal ebenfalls von dem Signalgeber bereitgestellt wird und somit eine weitere Messgröße zur Überprüfung der Fehlsicherheit verwendet wird. Ferner lassen sich durch diese Schaltungsanordnung Signalanteile, wie z. B. Gleichspannungsanteile, filtern, um eine einfachere Auswertung der Messgröße zu ermöglichen.This refinement furthermore allows a plausibility comparison, because the inverted encoder signal is likewise provided by the signal generator and thus a further measured variable is used to check the false safety. Furthermore, can be used by this circuit arrangement signal components, such. B. DC components, filter to allow easier evaluation of the measured variable.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Auswerteeinheit eine Quadraturauswertungsschaltung auf.In a preferred embodiment, the evaluation unit has a quadrature evaluation circuit.

Durch diese Quadraturauswertungsschaltung kann das analoge Signal, das die Messgröße zum Bestimmen der Bewegungsgröße aufweist, einfach und zuverlässig ausgewertet werden und liefert ein digitales Ausgangssignal.By this quadrature evaluation circuit, the analog signal having the measured variable for determining the amount of movement can be easily and reliably evaluated and provides a digital output signal.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Quadraturauswertungsschaltung mit dem Ausgang des Differenzverstärkers und mit wenigstens einer zweiten Sicherheitsschaltungsanordnung verbunden, der ein weiteres Gebersignal zugeführt wird.In a further embodiment, the quadrature evaluation circuit is connected to the output of the differential amplifier and to at least one second safety circuit arrangement, to which a further encoder signal is supplied.

In dieser Ausgestaltung wird ein weiteres Signal des Gebers, das vorzugsweise um 90° phasenverschoben zu dem ersten Gebersignal ist, der Quadraturauswertungsschaltung zur Verfügung gestellt, wodurch eine weitere Plausibilisierung der Bewegungsgröße vorgenommen werden kann. Ferner kann durch diese Zusammenschaltung die Quadraturauswertungsschaltung eine Richtung der Bewegungsgröße ermitteln, wobei gleichzeitig die Auflösung des Gebersignals bzw. der Gebersignale vervierfacht wird. In this embodiment, a further signal of the encoder, which is preferably 90 ° out of phase with the first encoder signal, the quadrature evaluation circuit provided, whereby a further plausibility of the amount of movement can be made. Further, by this interconnection, the quadrature evaluation circuit can detect a direction of the amount of movement, at the same time the resolution of the encoder signal and the encoder signals is quadrupled.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Auswerteeinheit eine zweite Quadraturauswertungsschaltung auf, die mit dem Ausgang des Differenzverstärkers und mit der zweiten Sicherheitsschaltung verbunden ist.In a preferred embodiment, the evaluation unit has a second quadrature evaluation circuit which is connected to the output of the differential amplifier and to the second safety circuit.

In dieser Ausgestaltung ist eine zuverlässige Auswertung des Gebersignals möglich, weil eine weitere redundante Auswertungsschaltung verwendet wird. Damit trägt diese Redundanz zu einer weiterhin erhöhten Fehlsicherheit der neuen Sicherheitsschaltungsanordnung und des neuen Verfahrens bei. Vorzugsweise ist die zweite Sicherheitsschaltung mit der ersten Sicherheitsschaltung identisch, um ein fehlerfreies Signal zur Auswertung zur Verfügung zu stellen.In this embodiment, a reliable evaluation of the encoder signal is possible because a further redundant evaluation circuit is used. Thus, this redundancy contributes to a further increased false security of the new safety circuit arrangement and the new method. Preferably, the second safety circuit is identical to the first safety circuit in order to provide a faultless signal for evaluation.

In einer Ausgestaltung des neuen Verfahrens wird die Bewegungsgröße in Abhängigkeit des Überlagerungssignals bestimmt.In one embodiment of the new method, the amount of movement is determined as a function of the superposition signal.

Durch diese Ausgestaltung des neuen Verfahrens kann eine Auswertung unabhängig von der Größe des Gebersignals vorgenommen werden, weil das Gebersignal durch die Überlagerung mit der Referenzspannung an eine Auswerteeinheit angepasst werden kann.This refinement of the new method makes it possible to carry out an evaluation independently of the size of the encoder signal because the encoder signal can be adapted to an evaluation unit by the superposition with the reference voltage.

In einer Ausgestaltung des neuen Verfahrens wird überprüft, ob das Überlagerungssignal einen oberen Schwellenwert und einen unteren Schwellenwert erreicht.In one embodiment of the new method, it is checked whether the beat signal reaches an upper threshold and a lower threshold.

Durch diese Ausgestaltung kann überprüft werden, ob das Gebersignal den erwarteten Wechselsignalanteil aufweist und ob die Schwellenwerte regelmäßig, also in jeder Periode des Überlagerungssignals, erreicht werden, um eine Fehlsicherheit zu gewährleisten.This embodiment makes it possible to check whether the transmitter signal has the expected alternating signal component and whether the threshold values are reached regularly, ie in each period of the heterodyne signal, in order to ensure false safety.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Überlagerungssignal zum Bestimmen der Bewegungsgröße einem Differenzverstärker zugeführt.In one embodiment of the method, the superposition signal for determining the amount of movement is supplied to a differential amplifier.

Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens können Störungen des Überlagerungssignals unterdrückt werden und so die Auswertung erleichtert und präzisiert und die Fehlsicherheit erhöht werden.By means of this embodiment of the method, interference of the heterodyne signal can be suppressed, thus simplifying and clarifying the evaluation and increasing the false safety.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird ein zweites Gebersignal einem zweiten Eingang des Differenzverstärkers zugeführt.In one embodiment of the method, a second encoder signal is supplied to a second input of the differential amplifier.

In dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann eine weitere Plausibilisierung erfolgen und die Fehlsicherheit erhöht werden, weil ein weiteres Signal desselben Gebers zur Auswertung verwendet wird.In this embodiment of the method, a further plausibility check can be carried out and the false safety can be increased because a further signal of the same encoder is used for the evaluation.

In einer weiteren Ausgestaltung des neuen Verfahrens wird die Bewegungsgröße in Abhängigkeit des Differenzverstärkerausgangssignals bestimmt.In a further embodiment of the new method, the amount of movement is determined as a function of the differential amplifier output signal.

Durch diese Ausgestaltung ist eine störungsfreie Auswertung des Gebersignals über zwei unterschiedliche Gebersignalleitungen möglich, wodurch die Fehlsicherheit der Überwachung des Gebersignals weiter erhöht wird.With this configuration, a trouble-free evaluation of the encoder signal via two different transmitter signal lines is possible, whereby the false security of the monitoring of the encoder signal is further increased.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des neuen Verfahrens ist das zweite Gebersignal ein invertiertes Signal des ersten Gebersignals.In a preferred embodiment of the new method, the second encoder signal is an inverted signal of the first encoder signal.

Dadurch kann durch den Differenzverstärker ein Signal zur Auswertung bereitgestellt werden, das störende Signalanteile nicht aufweist, insbesondere keinen Gleichspannungsanteil, der durch die Referenzspannung erzeugt wird. Ein derartiges Ausgangssignal des Differenzverstärkers ermöglicht eine präzise Auswertung und demnach eine zuverlässige Plausibilisierung.As a result, a signal for evaluation can be provided by the differential amplifier which does not have disturbing signal components, in particular no DC component which is generated by the reference voltage. Such an output signal of the differential amplifier enables a precise evaluation and therefore a reliable plausibility check.

In einer Ausgestaltung des neuen Verfahrens wird ein drittes Gebersignal zur Bestimmung der Bewegungsgröße verwendet.In one embodiment of the new method, a third encoder signal is used to determine the amount of movement.

Bei dieser Ausgestaltung wird das dritte Gebersignal vorzugsweise von demselben Geber zur Verfügung gestellt wie das erste und das zweite Gebersignal. Das dritte Gebersignal ist vorzugsweise 90° phasenverschoben zu dem ersten Gebersignal. Dadurch, dass das dritte Gebersignal zur Bestimmung der Bewegungsgröße verwendet wird, kann zum einen die Richtung der Bewegungsgröße bestimmt werden und zum anderen wird die Auflösung der Messung der Bewegungsgröße vervierfacht.In this embodiment, the third encoder signal is preferably provided by the same encoder as the first and the second encoder signal. The third encoder signal is preferably 90 ° out of phase with the first encoder signal. The fact that the third encoder signal is used to determine the amount of movement, on the one hand, the direction of the amount of movement can be determined and, secondly, the resolution of the measurement of the amount of movement is quadrupled.

In einer weiteren Ausgestaltung des neuen Verfahrens wird die Bewegungsgröße mittels Quadraturauswertung bestimmt.In a further embodiment of the new method, the motion quantity is determined by means of quadrature evaluation.

In dieser Ausgestaltung werden vorzugsweise Ausgangssignale von unterschiedlichen Differenzverstärkern, denen die verschiedenen Gebersignale zugeführt werden, von einer Quadraturauswertungsschaltung ausgewertet. Der besondere Vorteil an dieser Auswertungsmethode ist es, dass sie mit einer hohen Präzision ausgeführt werden kann, ohne dass eine Gleichrichtung des auszuwertenden Signals bzw. der auszuwertenden Signale erforderlich ist.In this embodiment, preferably, output signals from different differential amplifiers, to which the various encoder signals are supplied, are evaluated by a quadrature evaluation circuit. The special advantage of this evaluation method is that it can be executed with high precision without any rectification of the evaluated Signal or the signals to be evaluated is required.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine erste Ausführungsform einer Sicherheitsschaltungsanordnung zur fehlsicheren Überwachung eines Gebersignals; 1 a first embodiment of a safety circuit arrangement for fail-safe monitoring of a transmitter signal;

2 eine alternative Ausführungsform einer Sicherheitsschaltungsanordnung gemäß 1; 2 an alternative embodiment of a safety circuit arrangement according to 1 ;

3 ein Prinzipschaltbild zur Auswertung von mehreren Gebersignalen; 3 a schematic diagram for the evaluation of multiple encoder signals;

4 ein Blockschaltbild einer Anwendung der Sicherheitsschaltung aus 3. 4 a block diagram of an application of the safety circuit 3 ,

In 1 ist eine Sicherheitsschaltungsanordnung allgemein mit 10 bezeichnet.In 1 is a safety circuit arrangement in general with 10 designated.

Die Sicherheitsschaltungsanordnung 10 weist eine erste Sicherheitsschaltung 12 und eine zweite Sicherheitsschaltung 14 auf. Die Sicherheitsschaltungen 12, 14 sind identisch aufgebaut. Die Sicherheitsschaltung 12 weist eine Eingangssignalleitung 16 auf, über die ein Gebersignal A der Sicherheitsschaltung 12 zugeführt wird. Das Gebersignal A weist einen Wechselsignalanteil 17 auf. Die Eingangssignalleitung 16 ist mit einem Abgriff M verbunden. Die Eingangssignalleitung 16 ist dabei über einen Widerstand R1 mit dem Abgriff M verbunden. Der Abgriff M ist über einen Widerstand R2 mit einem Referenzspannungspunkt 18 verbunden. An dem Referenzspannungspunkt 18 liegt eine Referenzspannung UrefA an. Der Referenzspannungspunkt 18 ist über einen Kondensator C1 auf einen Massepunkt GND geführt. Die Referenzspannung UrefA wird an dem Referenzspannungspunkt 18 über eine Referenzspannungsleitung 20 angelegt. Die Referenzspannungsleitung 20 weist eine Versorgungseinheit 21 auf. Die Versorgungseinheit 21 weist vorzugsweise einen Operationsverstärker auf, der ein pulsweitenmoduliertes Signal mittelt. Das pulsweitenmodulierte Signal weist ein Tastverhältnis auf, das von 0%–100% einstellbar ist. Alternativ zu dem Operationsverstärker kann die Versorgungseinheit 21 einen Analog-Digital-Wandler aufweisen. Das pulsweitenmodulierte Signal kann von einer zur Sicherheitsschaltungsanordnung gehörenden Versorgungseinheit oder über eine Klemme von außen zugeführt werden. Der Abgriff M ist mit einer Messeinrichtung 22 verbunden. Die Messeinrichtung 22 weist vorzugsweise einen Analogkomparator auf. Alternativ kann die Messeinrichtung 22 einen Analog-Digital-Wandler aufweisen. Die Messeinrichtung 22 weist eine Ausgangsleitung 24 auf, um ein Prüfsignal nach außen zu führen. Der Abgriff M ist mit einem ersten Eingang 26 eines Differenzverstärkers 28 verbunden. Der Differenzverstärker 28 weist eine Signalausgangsleitung 30 auf, um ein Differenzverstärkersignal aus der Sicherheitsschaltungsanordnung 10 herauszuführen.The safety circuit arrangement 10 has a first safety circuit 12 and a second security circuit 14 on. The safety circuits 12 . 14 are identical. The safety circuit 12 has an input signal line 16 on, via a donor signal A of the safety circuit 12 is supplied. The encoder signal A has an alternating signal component 17 on. The input signal line 16 is connected to a tap M. The input signal line 16 is connected via a resistor R1 to the tap M. The tap M is connected to a reference voltage point via a resistor R2 18 connected. At the reference voltage point 18 is a reference voltage UrefA on. The reference voltage point 18 is passed through a capacitor C1 to a ground point GND. The reference voltage UrefA becomes at the reference voltage point 18 via a reference voltage line 20 created. The reference voltage line 20 has a supply unit 21 on. The supply unit 21 preferably has an operational amplifier which averages a pulse width modulated signal. The pulse width modulated signal has a duty cycle that can be set from 0% -100%. As an alternative to the operational amplifier, the supply unit 21 have an analog-to-digital converter. The pulse width modulated signal can be supplied from a supply unit belonging to the safety circuit arrangement or from outside via a terminal. The tap M is equipped with a measuring device 22 connected. The measuring device 22 preferably has an analog comparator. Alternatively, the measuring device 22 have an analog-to-digital converter. The measuring device 22 has an output line 24 on to lead a test signal to the outside. The tap M is with a first input 26 a differential amplifier 28 connected. The differential amplifier 28 has a signal output line 30 to a differential amplifier signal from the safety circuitry 10 lead out.

Die Sicherheitsschaltung 14 ist mit der Sicherheitsschaltung 12 identisch aufgebaut. Die Sicherheitsschaltung 14 weist eine Eingangssignalleitung 16' auf, die über einen Widerstand R3 auf einen Abgriff M geführt ist. Der Abgriff M ist über einen Widerstand R4 auf eine Referenzspannungsklemme 18' geführt. An den Referenzspannungspunkt 18' liegt die Referenzspannung Uref A an. Der Referenzspannungspunkt 18' ist mit einer Referenzspannungsleitung 20' verbunden, über die die Referenzspannung Uref A an den Referenzspannungspunkt 18' angelegt wird. Die Referenzspannungsleitung 20' weist die Versorgungseinheit 21' auf. Der Referenzspannungspunkt 18' ist über einen Kondensator C2 auf den Massepunkt GND geführt. Der Abgriff M ist mit einer Messeinrichtung 22' verbunden, die vorzugsweise einen Analogkomparator 22' aufweist. Die Messeinrichtung 22' ist mit einer Ausgangssignalleitung 24' verbunden, um ein Prüfsignal aus der Sicherheitsschaltungsanordnung herauszuführen. Der Abgriff M ist mit einem zweiten Differenzverstärkereingang 32 des Differenzverstärkers 28 verbunden.The safety circuit 14 is with the safety circuit 12 identically constructed. The safety circuit 14 has an input signal line 16 ' on, via a resistor R3 to a tap M is guided. The tap M is a resistor R4 to a reference voltage terminal 18 ' guided. At the reference voltage point 18 ' is the reference voltage Uref A at. The reference voltage point 18 ' is with a reference voltage line 20 ' connected via which the reference voltage Uref A to the reference voltage point 18 ' is created. The reference voltage line 20 ' indicates the supply unit 21 ' on. The reference voltage point 18 ' is passed through a capacitor C2 to the ground point GND. The tap M is with a measuring device 22 ' connected, preferably an analog comparator 22 ' having. The measuring device 22 ' is with an output signal line 24 ' connected to lead out a test signal from the safety circuit arrangement. The tap M is with a second differential amplifier input 32 of the differential amplifier 28 connected.

Die Eingangssignalleitung 16 dient dazu, ein Gebersignal A der Sicherheitsschaltung zuzuführen. Die Eingangssignalleitung 16' dient dazu, ein invertiertes Gebersignal A der Sicherheitsschaltung 14 zuzuführen. Das Gebersignal A weist den Wechselsignalanteil 17' auf. Die Gebersignale A, A sind Ausgangssignale eines Gebers, der eine Bewegungsgröße erfasst. Die Bewegungsgröße kann bspw. eine Linearbewegung eines Maschinenteils oder aber eine Rotation bzw. eine Drehzahl einer Welle sein. Der Geber stellt vorzugsweise das Gebersignal A und auch das invertierte Gebersignal A bereit, wobei das invertierte Gebersignal A 180° phasenverschoben ist zu dem Gebersignal A.The input signal line 16 serves to supply a sensor signal A to the safety circuit. The input signal line 16 ' serves to an inverted encoder signal A the safety circuit 14 supply. The encoder signal A has the alternating signal component 17 ' on. The encoder signals A, A are output signals of a sensor, which detects a movement quantity. The amount of movement may, for example, be a linear movement of a machine part or else a rotation or a rotational speed of a shaft. The encoder preferably provides the encoder signal A and also the inverted encoder signal A ready, with the inverted encoder signal A 180 ° out of phase with the encoder signal A.

Das Gebersignal A, das an der Eingangssignalleitung 16 anliegt, wird über den Widerstand R1 auf den Abgriff M geführt. Über den Widerstand R2 wird am Abgriff M die Referenzspannung UrefA eingespeist. Da das Gebersignal A über die Widerstände R1 und R2, die einen Spannungsteiler bilden, auf die Referenzspannung UrefA geführt ist, wird die Referenzspannung UrefA dem Gebersignal A überlagert. Das Überlagerungssignal weist den Wechselsignalanteil 17 auf. Das so eingestellte Überlagerungssignal ist am Abgriff M abgreifbar.The encoder signal A, which is connected to the input signal line 16 is applied, is guided via the resistor R1 to the tap M. Via the resistor R2, the reference voltage UrefA is fed to the tap M. Since the encoder signal A via the resistors R1 and R2, which form a voltage divider, is guided to the reference voltage UrefA, the reference voltage UrefA is superimposed on the encoder signal A. The overlay signal indicates the AC signal component 17 on. The overlay signal set in this way can be tapped off at tap M.

Die Messeinrichtung 22 ist mit dem Abgriff M verbunden, um das Überlagerungssignal zu überwachen. Dadurch, dass die Referenzspannung UrefA dem Gebersignal A am Abgriff M überlagert wird, können unterschiedlich hohe Gebersignalpegel an die Sicherheitsschaltung 12 bzw. an die Messeinrichtung 22 und den Differenzverstärker 28 angepasst werden. Dadurch ist die Verwendung unterschiedlicher Geber möglich. Die Messeinrichtung 22 überprüft, ob das Überlagerungssignal einen oberen Schwellenwert und einen unteren Schwellenwert erreicht. Die Schwellenwerte sind so eingestellt, dass der obere Schwellenwert unterhalb der maximalen Amplitude des Überlagerungssignals liegt und der untere Schwellenwert oberhalb der minimalen Amplitude des Überlagerungssignals liegt. Bei einem fehlerfreien Überlagerungssignal erreicht eine steigende Flanke des Überlagerungssignals den oberen Schwellenwert und innerhalb derselben Periode des Signals erreicht eine fallende Flanke des Überlagerungssignals den unteren Schwellenwert. Dabei wird vorzugsweise geprüft, ob die Schwellenwerte abwechselnd erreicht werden, um eine Fehlsicherheit zu erreichen. Sofern ein Kabelbruch der Eingangssignalleitung 16 vorliegt, misst die Messeinrichtung 22 am Abgriff M lediglich die Referenzspannung UrefA. Diese Referenzspannung UrefA ist vorzugsweise so gewählt, dass sie durch eine einfache Analogmessung festgestellt werden kann, sich also deutlich von den anderen Spannungen unterscheidet. Somit kann ein Kabelbruch der Eingangssignalleitung 16 fehlsicher erkannt werden. Ferner sind bei einem Fehler des entsprechenden Gebers grundsätzlich zwei Spannungszustände denkbar. Zum einen liefert der Geber eine konstant hohe Spannung, die dem Maximalwert des Gebersignals A entspricht (stuck-at-high) oder aber eine konstant niedrige Spannung, die dem Minimalwert des Gebersignals A entspricht und im Falle eines TTL-Gebers 0 Volt ist (stuck-at-low). Folglich wird das Überlagerungssignal bei einem stuck-at-high-Fehler des Gebers genau ein Mal den oberen Schwellenwert erreichen und im Falle eines stuck-at-low-Fehlers des Gebers genau ein Mal den unteren Schwellenwert erreichen und danach konstant bleiben. Folglich sind alle möglichen Fehlervarianten von der Messeinrichtung 22 detektierbar.The measuring device 22 is connected to the tap M to monitor the beat signal. Characterized in that the reference voltage UrefA is superimposed on the encoder signal A at the tap M, different levels of encoder signal to the safety circuit 12 or to the measuring device 22 and the differential amplifier 28 be adjusted. This makes it possible to use different encoders. The measuring device 22 checks if the overlay signal reaches an upper threshold and a lower threshold. The thresholds are set so that the upper threshold is below the maximum amplitude of the beat signal and the lower threshold is above the minimum amplitude of the beat signal. In the case of an error-free beat signal, a rising edge of the beat signal reaches the upper threshold, and within the same period of the signal, a falling edge of the beat signal reaches the lower threshold. In this case, it is preferably checked whether the threshold values are reached alternately in order to achieve a false security. If a cable break the input signal line 16 is present, measures the measuring device 22 at the tap M only the reference voltage UrefA. This reference voltage UrefA is preferably chosen so that it can be detected by a simple analog measurement, ie, it differs significantly from the other voltages. Thus, a cable break of the input signal line 16 be detected with an error. Furthermore, in principle, two voltage states are conceivable in the case of an error of the corresponding transmitter. On the one hand, the encoder supplies a constant high voltage that corresponds to the maximum value of the encoder signal A (stuck-at-high) or a constant low voltage that corresponds to the minimum value of the encoder signal A and in the case of a TTL encoder 0 volts (stuck -at-low). Thus, if the encoder has a stuck-at-high error, the beat signal will reach the upper threshold exactly once and, in the case of a stuck-at-low error of the encoder, reach the lower threshold exactly one time and remain constant thereafter. Consequently, all possible error variants of the measuring device 22 detectable.

Vorzugsweise weist die Messeinrichtung 22 wenigstens einen Analogkomparator auf, wobei die Schwellenspannungen durch jeweils einen Analogkomparator eingestellt werden und jeweils ein entsprechendes Signal über die Ausgangsleitung 24 nach außen führen, sofern der jeweilige Schwellenwert von dem Überlagerungssignal erreicht wird, bzw. ein Fehlersignal über die Ausgangsleistung 24 nach außen führen, sofern innerhalb einer Periode einer oder keiner der Schwellenwerte von dem Überlagerungssignal erreicht wird. Alternativ kann die Messeinrichtung 22 auch einen Analog-Digital-Wandler aufweisen, der dieselbe Funktion hat wie der Analogkomparator.Preferably, the measuring device 22 at least one analog comparator, wherein the threshold voltages are set by a respective analog comparator and in each case a corresponding signal via the output line 24 lead to the outside, if the respective threshold value is reached by the beat signal, or an error signal on the output power 24 lead to the outside, if within a period of one or none of the thresholds is reached by the beat signal. Alternatively, the measuring device 22 also have an analog-to-digital converter, which has the same function as the analog comparator.

Die Sicherheitsschaltung 14 ist identisch mit der Sicherheitsschaltung 12, wobei hier lediglich unter Umständen eine andere, an das invertierte Gebersignal A angepasste Referenzspannung Uref A eingespeist wird, um ein invertiertes Überlagerungssignal am Abgriff M einzustellen.The safety circuit 14 is identical to the safety circuit 12 , here only under certain circumstances another, to the inverted encoder signal A adjusted reference voltage Uref A is fed to an inverted beat signal at the tap M adjust.

Ferner sind die Abgriffe M, M mit den Differenzverstärkereingängen 26, 32 verbunden. Der Differenzverstärker 28 liefert ein Differenzverstärkerausgangssignal über die Ausgangssignalleitung 30. Das Differenzverstärkerausgangssignal ist ein Rechtecksignal, das positiv ist, für den Fall dass das Gebersignal A größer ist als das invertierte Gebersignal A , und anderenfalls ist das Differenzverstärkerausgangssignal negativ. Durch den Differenzverstärker 28 können die Gebersignale A, A entstört werden und von einer Auswertungseinheit, die an der Ausgangssignalleitung 30 angeschlossen ist, ausgewertet werden.Furthermore, the taps M, M with the differential amplifier inputs 26 . 32 connected. The differential amplifier 28 provides a differential amplifier output via the output signal line 30 , The differential amplifier output signal is a rectangular signal which is positive in the case that the encoder signal A is greater than the inverted encoder signal A and otherwise the differential amplifier output is negative. Through the differential amplifier 28 can the encoder signals A, A be suppressed and by an evaluation unit connected to the output signal line 30 connected, are evaluated.

Durch die Messeinrichtungen 22, 22', die in den Sicherheitsschaltungen 12, 14 vorgesehen sind, ist jede der Eingangssignalleitungen 16, 16' bzw. jede der Ausgangssignalleitungen des angeschlossenen Gebers separat prüfbar.Through the measuring equipment 22 . 22 ' in the safety circuits 12 . 14 are provided, each of the input signal lines 16 . 16 ' or each of the output signal lines of the connected encoder can be tested separately.

Dadurch, dass das Überlagerungssignal auf das Erreichen eines oberen Schwellenwerts und auf das Erreichen eines unteren Schwellenwerts geprüft wird, ist die Überwachung von unterschiedlichen Gebersignalen, wie z. B. sinusförmigen Signalen, pulsförmigen Signalen, Rechtecksignalen und Mischsignalen, die aus einem Gleichanteil und einem Wechselanteil gebildet sind, möglich.By checking the beat signal for reaching an upper threshold and for reaching a lower threshold, the monitoring of different encoder signals, such as, e.g. B. sinusoidal signals, pulsed signals, square wave signals and mixed signals, which are formed from a DC component and an AC component, possible.

Zur Steigerung der elektromagnetischen Verträglichkeit der Sicherheitsschaltungen 12, 14 sind vorzugsweise die Abgriffe M, M über eine Reihenschaltung einer nicht dargestellten Diode mit einer nicht dargestellten Z-Diode auf den Massepunkt GND geführt. Diese Reihenschaltung führt zu einer sehr geringen Kapazität, die sich besonders vorteilhaft bei hohen Grenzfrequenzen auswirkt.To increase the electromagnetic compatibility of the safety circuits 12 . 14 are preferably the taps M, M via a series circuit of a diode, not shown, with a Z-diode, not shown, led to the ground point GND. This series connection leads to a very small capacity, which is particularly advantageous at high cut-off frequencies.

Zur weiteren Steigerung der elektromagnetischen Verträglichkeit kann vorzugsweise zwischen den Abgriffen M, M und den Differenzverstärkereingängen 26, 32 jeweils ein Widerstand geschaltet sein. Ferner kann jeder der Differenzverstärkereingänge 26, 32 über einen nicht dargestellten Transistor und einen schaltbaren Widerstand auf den Massepunkt GND geführt sein. Dadurch wird der Einsatz insbesondere von 3,3 Volt Operationsverstärkern ermöglicht.To further increase the electromagnetic compatibility can preferably between the taps M, M and the differential amplifier inputs 26 . 32 each connected a resistor. Furthermore, each of the differential amplifier inputs 26 . 32 be guided via a transistor, not shown, and a switchable resistor to the ground point GND. This allows the use in particular of 3.3 volts operational amplifiers.

In 2 ist eine alternative Ausführungsform der Sicherheitsschaltungsanordnung 10 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. In 2 is an alternative embodiment of the safety circuit arrangement 10 shown. The same elements are designated by the same reference numerals, with only the differences being discussed here.

Der Abgriff M der Sicherheitsschaltung 12 ist über eine Reihenschaltung eines Widerstands R6 und eines Widerstands R5 auf den Massepunkt GND geführt. Die Messeinrichtung 22 ist mit einem Abgriff 34 verbunden, der sich zwischen dem Widerstand R6 und dem Widerstand R5 befindet.The tap M of the safety circuit 12 is guided via a series connection of a resistor R6 and a resistor R5 to the ground point GND. The measuring device 22 is with a tap 34 connected between the resistor R6 and the resistor R5.

Das Gebersignal A ist folglich über einen Spannungsteiler aus R1 mit den Widerständen R5 und R6 auf den Massepunkt GND geführt.The encoder signal A is thus guided via a voltage divider of R1 with the resistors R5 and R6 to the ground point GND.

Durch diesen Spannungsteiler ist eine weitere Anpassung unterschiedlicher Gebersignale A an die Messeinrichtung 22 möglich.By this voltage divider is a further adaptation of different encoder signals A to the measuring device 22 possible.

Die Sicherheitsschaltung 14 ist mit der Sicherheitsschaltung 12 identisch aufgebaut und weist in der in 2 dargestellten Ausführungsform ebenfalls einen Spannungsteiler auf, der gebildet ist durch den Widerstand R3 mit Widerständen R7 und R8 gegen den Massepunkt GND. Zwischen den Widerständen R7 und R8 ist der Abgriff 34' gebildet, mit dem die Messeinrichtung 22' verbunden ist.The safety circuit 14 is with the safety circuit 12 identically constructed and has in the in 2 also shown a voltage divider, which is formed by the resistor R3 with resistors R7 and R8 against the ground point GND. Between the resistors R7 and R8 is the tap 34 ' formed, with which the measuring device 22 ' connected is.

Die Widerstände R2 und R4 der zuvor genannten Ausführungsformen sind vorzugsweise hochohmig ausgebildet.The resistors R2 and R4 of the aforementioned embodiments are preferably formed high impedance.

In 3 ist ein Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung zur fehlsicheren Auswertung von Gebersignalen dargestellt.In 3 is a block diagram of a circuit arrangement for fail-safe evaluation of encoder signals shown.

Die Schaltungsanordnung aus 3 weist drei der Sicherheitsschaltungsanordnungen 10 auf und ist generell mit 29 bezeichnet. Der ersten Sicherheitsschaltungsanordnung 10' ist das Gebersignal A und das invertierte Gebersignal A zugeführt. Der zweiten der Sicherheitsschaltungsanordnungen 10'' ist ein Gebersignal B und ein invertiertes Gebersignal B zugeführt. Der dritten der Sicherheitsschaltungsanordnungen 10''' ist ein Gebersignal Z und ein invertiertes Gebersignal Z zugeführt. Die Ausgangssignalleitungen 30', 30'', 30''' der Sicherheitsschaltungsanordnungen 10', 10'', 10''' sind jeweils mit einer ersten Auswertungsschaltung 36 und einer zweiten Auswertungsschaltung 38 verbunden. Das Gebersignal B ist ein Gebersignal, das um 90° phasenverschoben ist zu dem Gebersignal A. Das Gebersignal B wird vorzugsweise von demselben Geber bereitgestellt wie das Gebersignal A. Das invertierte Gebersignal B ist vorzugsweise 180° phasenverschoben zu dem Gebersignal B und wird von demselben Geber bereitgestellt wie das Gebersignal B. Das Gebersignal Z wird vorzugsweise von einem zweiten Geber bereitgestellt, der vorzugsweise die zu messende Bewegungsgröße räumlich entfernt von dem ersten Geber erfasst. Z. B. ist es denkbar, dass der zweite Geber an einem Ende einer rotierenden Welle angeordnet ist, wohingegen der erste Geber an einem gegenüberliegenden Ende der Welle angeordnet ist. So kann mittels des Gebersignals Z ein möglicher Wellenbruch oder dergleichen festgestellt werden. Den Auswertungsschaltungen 36, 38 werden das Ausgangssignal A' der ersten Sicherheitsschaltungsanordnung 10' und das Ausgangssignal B' der zweiten Sicherheitsschaltungsanordnung 10'' zugeführt, um die zu messende Bewegungsgröße zu bestimmen, und zwar mittels Quadraturauswertung, Frequenzauswertung und/oder Impulsdauerauswertung.The circuit arrangement 3 indicates three of the safety circuit arrangements 10 on and is generally with 29 designated. The first safety circuit arrangement 10 ' is the encoder signal A and the inverted encoder signal A fed. The second of the safety circuit arrangements 10 '' is a transmitter signal B and an inverted encoder signal B fed. The third of the safety circuit arrangements 10 ''' is a donor signal Z and an inverted encoder signal Z fed. The output signal lines 30 ' . 30 '' . 30 ''' the safety circuit arrangements 10 ' . 10 '' . 10 ''' are each with a first evaluation circuit 36 and a second evaluation circuit 38 connected. The encoder signal B is a transmitter signal, which is phase-shifted by 90 ° to the encoder signal A. The encoder signal B is preferably provided by the same encoder as the encoder signal A. The inverted encoder signal B is preferably 180 ° out of phase with the encoder signal B and is provided by the same encoder as the encoder signal B. The encoder signal Z is preferably provided by a second encoder, which preferably detects the amount of movement to be measured spatially distant from the first encoder. For example, it is conceivable that the second encoder is arranged at one end of a rotating shaft, whereas the first encoder is arranged at an opposite end of the shaft. Thus, by means of the encoder signal Z, a possible shaft break or the like can be detected. The evaluation circuits 36 . 38 become the output signal A 'of the first safety circuit arrangement 10 ' and the output signal B 'of the second safety circuit arrangement 10 '' supplied to determine the amount of motion to be measured, by means of quadrature evaluation, frequency evaluation and / or pulse duration evaluation.

Das Ausgangssignal der dritten Sicherheitsschaltungsanordnung 10''' wird den Auswertungsschaltungen 36, 38 zugeführt und dient als Index, um z. B. einen Wellenbruch für den Fall einer Drehzahlauswertung zu erkennen. Das Ausgangssignal der dritten Sicherheitsschaltungsanordnung 10''' liefert vorzugsweise wenigstens einen Impuls pro Umdrehung der überwachten Welle.The output signal of the third safety circuit arrangement 10 ''' becomes the evaluation circuits 36 . 38 supplied and serves as an index to z. B. to detect a shaft break in the event of a speed evaluation. The output signal of the third safety circuit arrangement 10 ''' preferably provides at least one pulse per revolution of the monitored wave.

Ferner weist die Schaltungsanordnung aus 3 hier eine S-Spur 40 auf, die ein zusätzliches Fehlersignal an die Auswertungsschaltungen 36, 38 liefert, um einen zusätzlichen Sicherheitsaspekt zu bieten.Furthermore, the circuit arrangement 3 here an S-lane 40 which sends an additional error signal to the evaluation circuits 36 . 38 supplies to provide an additional security aspect.

Die Auswertungsschaltungen 36, 38 sind über eine Kommunikationsleitung 42 miteinander verbunden, um einen Plausibilisierungsabgleich durchzuführen. Die Auswertungsschaltungen weisen Ausgangssignalleitung 46, 48 auf, um die ausgewertete Bewegungsgröße und/oder Steuersignale nach außen zu führen.The evaluation circuits 36 . 38 are via a communication line 42 connected to perform a plausibility adjustment. The evaluation circuits have output signal line 46 . 48 to lead the evaluated amount of movement and / or control signals to the outside.

Bei der Quadraturauswertung werden zwei Rechtecksignale A', B', die an der Ausgangssignalleitung 30' der ersten Sicherheitsschaltungsanordnung 10' und der Ausgangssignalleitung 30'' der zweiten Sicherheitsschaltungsanordnung 10'' anliegen, miteinander verglichen. Die Ausgangssignale sind Rechtecksignale, die durch die Phasenverschiebung der entsprechenden Gebersignale A, B ebenfalls 90° phasenverschoben sind. Bei der Quadraturauswertung wird bei jeder detektierten Flanke eines der beiden Signale A', B' die Polarität des jeweils anderen Signals und der Betrag des jeweiligen anderen Signals geprüft. Aus diesen Informationen lassen sich vier verschiedene Zustände bzw. Bereiche ermitteln, und zwar, dass A' und B' die gleiche Polarität aufweisen, wobei entweder Signal A' größer ist als Signal B' oder Signal B' größer ist als Signal A', und Signal A' und Signal B' unterschiedliche Polarität aufweisen, wobei der Betrag des Signals B' größer ist als der Betrag des Signals A' oder der Betrag des Signals A' größer ist als der Betrag des Signals B'. Über den Abstand der Signale lässt sich eine Positionsbestimmung ableiten und aus der Lage der Messwerte zueinander lässt sich z. B. die Drehrichtung der gemessenen Welle bestimmen. Durch die Quadraturauswertung von zwei phasenverschobenen Gebersignalen A, B lässt sich eine vierfache Auflösung der Drehzahlmessung erzielen.In the quadrature evaluation, two square wave signals A ', B' appear on the output signal line 30 ' the first safety circuit arrangement 10 ' and the output signal line 30 '' the second safety circuit arrangement 10 '' abut, compared with each other. The output signals are square-wave signals, which are also phase-shifted by the phase shift of the corresponding encoder signals A, B 90 °. In the quadrature evaluation, the polarity of the respective other signal and the magnitude of the respective other signal is checked for each detected edge of one of the two signals A ', B'. From this information, four different states or areas can be determined, namely that A 'and B' have the same polarity, either signal A 'is greater than signal B' or signal B 'is greater than signal A', and Signal A 'and signal B' have different polarity, wherein the amount of the signal B 'is greater than the magnitude of the signal A' or the amount of Signal A 'is greater than the amount of the signal B'. About the distance of the signals can be derived a position determination and from the position of the measured values to each other can be z. B. determine the direction of rotation of the measured wave. By quadrature evaluation of two phase-shifted encoder signals A, B can be achieved a fourfold resolution of the speed measurement.

Die Auswertungseinheiten 36, 38 sind vorzugsweise durch Mikrocontroller realisiert, die die Auswertungsergebnisse miteinander vergleichen, um eine zusätzliche Prüfung durchzuführen. Dieser Vergleich erfolgt über eine Kommunikationsleitung 42. Ferner können diese Mikrocontroller dazu ausgebildet sein, die Referenzspannungen UrefA, Uref A der ersten Sicherheitsschaltungsanordnung 10' und die entsprechenden Referenzspannungen der zweiten und dritten Sicherheitsschaltungsanordnungen 10'', 10''' einzustellen, um eine automatische Anpassung der Sicherheitsschaltungsanordnungen 10', 10'', 10''' an einen entsprechenden Geber zu ermöglichen. Dies ist beispielhaft durch eine Leitung 44 angedeutet. Die Widerstände R1 bis R8 können durch die Mikrocontroller einstellbar sein, um eine genaue automatische Anpassung an verschiedene Gebersignale zu ermöglichen.The evaluation units 36 . 38 are preferably implemented by microcontrollers, which compare the evaluation results to each other to perform an additional test. This comparison is made via a communication line 42 , Furthermore, these microcontrollers can be designed to generate the reference voltages UrefA, Uref A the first safety circuit arrangement 10 ' and the corresponding reference voltages of the second and third safety circuit arrangements 10 '' . 10 ''' to automatically adjust the safety circuit arrangements 10 ' . 10 '' . 10 ''' to allow an appropriate dealer. This is exemplified by a line 44 indicated. The resistors R1 to R8 may be adjustable by the microcontrollers to allow accurate automatic adjustment to various encoder signals.

Durch die Sicherheitsschaltungsanordnung 10 wird ein universeller Geberanschluss bereitgestellt, der einen Anschluss von TTL-Gebern, HTL-Gebern, sin/cos-Gebern, Tacho- oder Doppeltachogebern, Resolvern und Analogspuren der Hyperface, EnDat-Gebern ermöglicht. Dabei können auch Geber angeschlossen werden, die kein invertiertes Gebersignal A , B bereitstellen, wie z. B. Initiatorgeber.By the safety circuit arrangement 10 A universal encoder connection is provided which enables the connection of TTL encoders, HTL encoders, sin / cos encoders, tachometer or double-axis encoders, resolvers and analog tracks of the Hyperface, EnDat encoders. It is also possible to connect encoders that do not have an inverted encoder signal A . B provide, such. B. Initiatorgeber.

Anstatt des invertierten Signals A kann in diesem Fall eine Gleichspannung an den Differenzverstärkereingang 32 angelegt werden. In diesem Fall kann dieses Gebersignal A individuell über die Referenzspannung Uref A angepasst werden. Es versteht sich, dass in diesem Falle die Sicherheitsschaltung 14 entsprechend angepasst werden muss, um kein Fehlersignal mangels detektierter Wechselgröße zu erzeugen.Instead of the inverted signal A can in this case a DC voltage to the differential amplifier input 32 be created. In this case, this encoder signal A individually via the reference voltage Uref A be adjusted. It is understood that in this case the security circuit 14 must be adjusted accordingly to produce no error signal for lack of detected change size.

Die Sicherheitsschaltungsanordnung 10 kann nach Art eines Verbinders ausgebildet sein. Das bedeutet, dass die entsprechenden Geber mittels Steckverbindungen mit der Sicherheitsschaltungsanordnung 10 verbindbar sind und die Ausgangsleitungen 24, 24', die Ausgangssignalleitung 30 aus dem Verbinder herausgeführt werden und unter Umständen die Referenzspannung UrefA, Uref A über die Referenzspannungsleitung 20, 20' dem Verbinder zugeführt werden.The safety circuit arrangement 10 can be designed in the manner of a connector. This means that the corresponding donors by means of connectors with the safety circuit arrangement 10 are connectable and the output lines 24 . 24 ' , the output signal line 30 be led out of the connector and possibly the reference voltage UrefA, Uref A via the reference voltage line 20 . 20 ' be supplied to the connector.

Ferner kann ein kompletter Drehzahl- und Stillstandswächter als Modul bereitgestellt werden, wie er in 3 dargestellt ist. Dabei weist dieses Modul Steckverbindungsmöglichkeiten für die entsprechenden Gebersignale A, A , B, B , Z, Z und S auf und gibt lediglich die gemessene Drehzahl bzw. Bewegungsgröße und ein eventuelles Fehlersignal aus. Das bedeutet, dass die Sicherheitsschaltungen 10', 10'', 10''' und die Auswerteeinheiten 36, 38 in dem Modul integriert sind. Dadurch wird eine besonders einfache Integration dieses Drehzahl- und Stillstandswächters in eine bestehende Maschine und/oder Anlage ermöglicht.Furthermore, a complete speed and standstill monitor can be provided as a module, as in 3 is shown. In this case, this module has plug connection options for the corresponding encoder signals A, A , B, B , Z, Z and S and outputs only the measured speed or movement amount and a possible error signal. That means the safety circuits 10 ' . 10 '' . 10 ''' and the evaluation units 36 . 38 integrated in the module. This allows a particularly simple integration of this speed and standstill monitor in an existing machine and / or system.

4 zeigt ein Blockschaltbild einer Anwendung der Sicherheitsschaltung aus 3. 4 shows a block diagram of an application of the safety circuit 3 ,

Die Sicherheitsschaltung 29 ist über Signalleitungen 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 mit Gebern 58, 60, 62 verbunden. Die Geber 58, 60, 62 sind einem Antrieb 64 zugeordnet, um eine Bewegungsgröße des Antriebs 64 wie in diesem Beispiel eine Drehzahl zu erfassen. Die Signalleitungen 50 bis 56 sind über Steckkontakte 66 mit der Schaltungsanordnung 29 verbunden. Die Ausgangssignalleitungen 46, 48 sind aus der Schaltungsanordnung 29 herausgeführt und mit einer Steuerungsschaltung 68 verbunden. Die Ausgangssignalleitungen 46, 48 sind vorzugsweise jeweils mittels eines Steckverbinders 67 nach außen geführt. Die Steuerungsschaltung 68 liefert über eine Steuerungsleitung 70 ein Steuersignal an einen Schütz 72. Der Schütz 72 weist vorzugsweise verschiedene in Reihe geschaltete Relais auf, die zum fehlersicheren Abschalten des Antriebs 64 dienen können. Der Schütz 72 ist über eine Antriebssteuerungsleitung 74 mit dem Antrieb 64 verbunden, um den Antrieb 64 abzuschalten oder wenigstens die Bewegungsgröße unter einen kritischen Wert zu bringen.The safety circuit 29 is via signal lines 50 . 51 . 52 . 53 . 54 . 55 . 56 with donors 58 . 60 . 62 connected. The givers 58 . 60 . 62 are a drive 64 assigned to a movement amount of the drive 64 as in this example to detect a speed. The signal lines 50 to 56 are via plug contacts 66 with the circuit arrangement 29 connected. The output signal lines 46 . 48 are out of the circuit 29 led out and with a control circuit 68 connected. The output signal lines 46 . 48 are preferably each by means of a connector 67 led to the outside. The control circuit 68 delivers via a control line 70 a control signal to a contactor 72 , The contactor 72 preferably has several series-connected relays for fail-safe shutdown of the drive 64 can serve. The contactor 72 is via a drive control line 74 with the drive 64 connected to the drive 64 shut down or at least bring the amount of movement below a critical value.

Die Geber 58, 60, 62 können unterschiedliche Arten von Gebern sein. Vorzugsweise kommen TTL-Geber, HTL-Geber, Sinus/Kosinus-Geber, Tacho- oder Doppeltacho-Geber, Resolver, Hyberface-Geber oder dergleichen zum Einsatz.The givers 58 . 60 . 62 can be different types of donors. Preferably, TTL encoders, HTL encoders, sine / cosine encoders, tachometer or double tacho encoders, resolvers, Hyberface encoders or the like are used.

Die Schaltungsanordnung 29 kann durch die Steckverbinder 66, 67 universell eingesetzt werden, da sie mit unterschiedlichen Gebern 48, 60, 62 und mit unterschiedlichen Steuereinheiten 68 verbunden werden kann.The circuit arrangement 29 can through the connectors 66 . 67 be used universally, as they are with different donors 48 . 60 . 62 and with different control units 68 can be connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10035783 A1 [0005]
DE 10163010 A1 [0006]
DE 102005045284 A1 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

IEC 61508 [0014]

Claims

Safety circuit arrangement ( 10 ) for fail-safe monitoring of a movement variable of a movable machine part, in particular a speed, with - a signal input ( 16 ) for supplying a transmitter signal (A), wherein the transmitter signal (A) an alternating signal component ( 17 ), and wherein the encoder signal (A) has a measured variable that is representative of the motion variable to be monitored, - a reference voltage input ( 20 ) for supplying a reference voltage (UrefA), - a tap (M) connected to the signal input ( 16 ) and the reference voltage input ( 20 ) is connected to provide an overlay signal by superposition of the encoder signal (A) with the reference voltage (UrefA), - a measuring device ( 22 ) connected to the tap (M) and adapted to detect if the beat signal reaches at least a predefined signal level.

The safety circuit arrangement of claim 1, wherein the predefined signal level is defined by an upper threshold and a lower threshold.

Safety circuit arrangement according to claim 1 or 2, wherein the measuring device ( 22 ) is adapted to generate an error signal unless the predetermined signal level is reached.

Safety circuit arrangement according to claim 2 or 3, wherein the measuring device ( 22 ) is adapted to generate an error signal, provided that the upper and the lower threshold value are not successively within a period of the alternating signal part ( 17 ) is achieved.

Safety circuit arrangement according to claim 3 or 4, wherein the error signal is adapted to influence the amount of movement of the machine part.

Safety circuit arrangement according to claim 1 or 2, wherein the measuring device ( 22 ) at least one analog comparator ( 22 ) having.

Safety circuit arrangement according to one of claims 2 to 6, wherein the reference voltage (UrafA) and / or at least one of the threshold values is automatically adjustable by means of a control unit.

Safety circuit arrangement according to one of claims 2 to 6, wherein the reference voltage (UrefA) and / or at least one of the threshold values is manually adjustable.

Safety circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the tap (M) with an evaluation unit ( 28 ; 36 . 38 ) is connected to determine the amount of movement.

Safety circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the evaluation unit ( 28 ; 36 . 38 ) a differential amplifier ( 28 ) having.

Safety circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, wherein the tap (M) with an input ( 26 ) of the differential amplifier ( 28 ), with another input ( 32 ) of the differential amplifier ( 28 ) with another signal line ( 16 ' ) is connected to the differential amplifier ( 28 ) an inverted encoder signal (

A

).

Safety circuit arrangement according to one of claims 9 to 11, wherein the evaluation unit ( 28 ; 36 . 38 ) a quadrature evaluation circuit ( 36 . 38 ) having.

Safety circuit arrangement according to claim 12, wherein the quadrature evaluation circuit ( 36 . 38 ) with an output ( 30 ) of the differential amplifier ( 28 ) and at least one second security circuit arrangement ( 10 ), which has another encoder signal (B,

B

) is supplied.

Safety circuit arrangement according to claim 13, wherein the evaluation unit ( 36 . 38 ) a second quadrature evaluation circuit ( 38 ) connected to the output ( 30 ) of the differential amplifier ( 28 ) and with the second safety circuit ( 10 ) connected is.

Method for fail-safe monitoring of a movement variable of a movable machine part, in particular a speed, comprising the steps of: - providing a transmitter signal (A), wherein the transmitter signal (A) comprises an alternating signal component ( 17 ), and wherein the encoder signal (A) has a measured variable which is representative of the motion variable to be monitored, - generating a heterodyne signal by superposing the encoder signal (A) on a reference voltage (UrefA), - checking whether the heterodyne signal is at least one predefined one Signal level reached.