DE3718582A1

DE3718582A1 - Electronic security device

Info

Publication number: DE3718582A1
Application number: DE19873718582
Authority: DE
Inventors: Thomas Voss; Hans-Dieter Hengstler
Original assignee: ZF Herion Systemtechnik GmbH
Current assignee: Herion Systemtechnik GmbH
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1987-12-10

Abstract

An electronic security device is designed with diversity and redundancy by providing two security channels of different structure, the first security channel of which is constructed with hard-wired circuit logic and the second security channel of which is constructed with microcomputer technology. A comparator is provided for self-monitoring, by means of which status signals are compared with reference signals. The reference signals of one security channel are derived from status signals of the other security channel. This simplifies the self-monitoring and, at the same time includes the generation of reference signals into the monitoring.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Sicherheitsein richtung mit zwei unterschiedlich aufgebauten Sicherheitskanä len. Der erste Sicherheitskanal ist mit fest verdrahteter Schaltungslogik und der zweite Sicherheitskanal in Computertech nik ausgeführt. Sie wirken gemeinsam auf eine Sicherheitsstufe, die bei Auftreten unterschiedlicher Ausgangssignale der beiden Sicherheitskanäle eine zugehörige Vorrichtung bzw. Anlage in einen sicheren Zustand versetzt. Für jeden Sicherheitskanal ist eine Selbstüberwachung vorgesehen, deren Ausgangssignale eben falls auf die gemeinsame Sicherheitsstufe einwirken. Die Selbst überwachung enthält einen Vergleicher, durch den ein Zustands signal mit einem Referenzsignal verglichen wird.The invention relates to electronic security direction with two differently constructed security channels len. The first safety channel is hardwired Circuit logic and the second security channel in computer tech nik executed. They work together on a security level, those when different output signals of the two occur Safety channels an associated device or system in placed in a safe state. For every security channel self-monitoring provided, the output signals just if affect the common security level. The self monitoring includes a comparator through which a state signal is compared with a reference signal.

Eine derartige elektronische Sicherheitseinrichtung ist durch die DE-PS 33 03 791 bekannt. In den Fig. 5 und 6 dieser Patentschrift sind entsprechende Ausführungsbeispiele darge stellt, bei denen elektrische Werte an Gatterein- und -ausgän gen mit einem Bitmuster einer Bitmustereinheit verglichen werden. Die Bitmustereinheit wird durch galvanische Brücken, z. B. Lötbrücken oder Leiterbahnen, gebildet.Such an electronic safety device is known from DE-PS 33 03 791. In FIGS. 5 and 6 of this patent specification corresponding embodiments are Darge provides, in which electrical values at gate inputs and -ausgän gene with a bit pattern of a Bitmustereinheit are compared. The bit pattern unit is replaced by galvanic bridges, e.g. B. solder bridges or conductor tracks formed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige elektronische Sicherheitseinrichtung zu vereinfachen, ohne den Sicherheitsgrad zu vermindern. Diese Aufgabe wird erfindungsge mäß dadurch gelöst, daß ein Referenzsignal für den ersten Sicherheitskanal durch ein Zustandssignal des zweiten Sicher heitskanals bereitgestellt wird und umgekehrt.The invention has for its object such to simplify electronic safety device without the Decrease security level. This task is fiction moderately solved in that a reference signal for the first Safety channel through a status signal of the second safe is provided and vice versa.

Die erfindungsgemäße elektronische Sicherheitseinrichtung, die ein redundantes diversitäres System darstellt, wird durch die Selbstüberwachung der Sicherheitskanäle zu einer extrem zuverlässigen Sicherheitseinrichtung. Hierbei kann gemäß der Erfindung auf die Bitmustereinheit verzichtet werden, da die Zustandssignale des jeweils anderen Sicherheitskanals als Referenzsignale verwendet werden. Dies ist in einfacher Form möglich, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die zu vergleichenden Signale in Form von parallelen Potentialzu ständen, z. B. digitale Zustands- oder Bitmuster, vorliegen.The electronic security device according to the invention, which is a redundant diverse system, is through the self-monitoring of the security channels to an extreme reliable safety device. Here, according to the Invention to be dispensed with the bit pattern unit, because the Status signals of the other security channel than Reference signals are used. This is simple possible if according to an embodiment of the invention comparative signals in the form of parallel potentials stands, e.g. B. digital status or bit patterns.

Bei zyklisch wiederkehrenden Stellungsabläufen ist es vorteilhaft, daß der Vergleich zyklisch wiederkehrend am Anfang oder Ende eines Zyklus erfolgt. Es ist jedoch auch möglich, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung während des Steuerungsablaufs die Selbstüberwachung durchzuführen, indem die Referenzsignale, den Zustandssignalen angepaßt, entspre chend dem Steuerungsablauf modifiziert werden.It is with cyclically recurring position sequences advantageous that the comparison is cyclical at the beginning or at the end of a cycle. However, it is also possible according to a further embodiment of the invention during the Control sequence to perform the self-monitoring by the reference signals, adapted to the state signals, correspond be modified according to the control sequence.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of the Erfin shown schematically.

Zwischen einem Geber 1, durch den ein Steuervorgang aus gelöst wird, und einem Stellglied 2, durch das ein Steuerbefehl ausgeführt wird, sind zwei Sicherheitskanäle 3 und 4 vorge sehen, die gleichzeitig Steuerfunktionen übernehmen. Der erste Sicherheitskanal 3 ist mit fest verdrahteter Schaltungslogik ausgeführt, während der zweite Sicherheitskanal 4 in Mikrocom putertechnik hergestellt ist. Der Aufbau derartiger Kanäle ist dem Fachmann u. a. durch die DE-PS 33 03 791 grundsätzlich be kannt.Between a transmitter 1 , through which a control process is triggered, and an actuator 2 , through which a control command is executed, two safety channels 3 and 4 are provided, which simultaneously take on control functions. The first security channel 3 is designed with hard-wired circuit logic, while the second security channel 4 is made in Mikrocom computer technology. The structure of such channels is known to the expert, inter alia, from DE-PS 33 03 791 be.

Ausgangssignale der beiden Sicherheitskanäle 3 und 4 wirken über Verstärker 5 und 6, einmal über Steuerleitungen 7 und 8 sowie Schalter 9 und 10 auf das Stellglied 2 und ein anderes Mal über Leitungen 11 und 12 auf einen Vergleicher 13, dessen Ausgangssignal auf eine Sicherheitsstufe 14 geleitet wird. Die Sicherheitsstufe 14 betätigt die Schalter 9 bzw. 10. Output signals of the two safety channels 3 and 4 act via amplifiers 5 and 6 , once via control lines 7 and 8 and switches 9 and 10 on the actuator 2 and another time via lines 11 and 12 on a comparator 13 , the output signal of which is passed to a safety level 14 becomes. Security level 14 operates switches 9 and 10 .

Der Sicherheitskanal 3 besitzt eine Selbstüberwachung mit einem Vergleicher 17, der jeweils ein Zustandssignal 18 des ersten Sicherheitskanals 3 mit einem Referenzsignal 19 aus dem zweiten Sicherheitskanal miteinander vergleicht. Das Referenz signal 19 wird aus einem Zustandssignal des zweiten Sicher heitskanals 4 gebildet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 17 wirkt auf die Sicherheitsstufe 14, die bei Auftreten eines Fehlersignals über die Schalter 9 und 10 die Anlage in einen betriebssicheren Zustand versetzt, also im Regelfall ausschal tet.The safety channel 3 has self-monitoring with a comparator 17 , which compares a status signal 18 of the first safety channel 3 with a reference signal 19 from the second safety channel. The reference signal 19 is formed from a status signal of the second security channel 4 . The output signal of the comparator 17 acts on the security level 14 , which, when an error signal occurs via the switches 9 and 10 , puts the system in an operationally safe state, that is, as a rule, switches it off.

Der zweite Sicherheitskanal 4 besitzt ein Vergleichspro gramm, mit dessen Hilfe ein Zustandssignal des zweiten Sicher heitskanals 4 mit einem Referenzsignal 20 verglichen wird. Das Referenzsignal 20 wird aus dem Zustandssignal 18 des ersten Sicherheitskanals 3 gebildet. Das Vergleichsergebnis wirkt über eine Signalleitung 21 ebenfalls auf die Sicherheitsstufe 14.The second security channel 4 has a comparison program, with the aid of which a status signal of the second security channel 4 is compared with a reference signal 20 . The reference signal 20 is formed from the state signal 18 of the first safety channel 3 . The comparison result also acts on security level 14 via a signal line 21 .

Die erfindungsgemäße elektronische Sicherheitseinrichtung ist gegenüber bekannten Einrichtungen nicht nur einfacher, sondern verfügt dazu über einen höheren Sicherheitsgrad, da die Referenzsignale diversitär erzeugt werden und einer ständi gen gegenseitigen Überwachung unterliegen.The electronic security device according to the invention is not only easier compared to known facilities, but has a higher level of security because the reference signals are generated diversely and a constant subject to mutual surveillance.

In vielen Fällen genügt es, die Selbstüberwachung bei zyk lisch wiederkehrenden Steuerungsabläufen in regelmäßigen Ab ständen am Anfang oder Ende eines Zyklus durchzuführen, wobei die jeweiligen entsprechenden Zustands- und Referenzsignale miteinander verglichen werden. Soll jedoch eine fortlaufende Überwachung auch während des Steuerungsablaufes durchgeführt werden, so ist dies möglich, wenn die Referenzsignale, den Zu standssignalen angepaßt, entsprechend dem Steuerungsablauf modifiziert werden. Dies ist durch eine entsprechende Programm gestaltung und Aufbereitung der Signale im zweiten Sicherheits kanal möglich. In many cases it is sufficient to carry out self-monitoring at zyk regularly recurring control processes at the beginning or end of a cycle, where the respective corresponding status and reference signals be compared with each other. However, should be a continuous Monitoring also carried out during the control process be, this is possible if the reference signals, the Zu status signals adapted according to the control sequence be modified. This is through an appropriate program design and processing of the signals in the second security channel possible.

Reference number: 1 encoder
2 actuator
3 first security channel
4 second safety channel
5 amplifiers for the first safety channel
6 amplifiers for the second safety channel
7 Control line for the first safety channel
8 control line for the second safety channel
9 switches for the first safety channel
10 switches for the second safety channel
11 Line for the first safety channel
12 Line for the second security channel
13 comparators
14 security level
15 -
16 -
17 Comparator of self-monitoring from the first safety channel 3
18 status signal
19 reference signal from the second safety channel 4
20 reference signal from the first safety channel 3
21 signal line

Claims

1. Electronic safety device with two differently constructed security channels, of which the first security channel is implemented with hard-wired circuit logic and the second security channel in microcomputer technology, and with a common security level, the associated device in a safe state when different output signals of the two security channels occur offset and with a self-monitoring for each security channel, the output signals of which act on the common security level, a self-monitoring containing a comparator which compares a status signal with a reference signal, characterized in that a reference signal ( 19 ) for the first security channel ( 3 ) is provided by a status signal of the second security channel ( 4 ) and vice versa.

2. Electronic security device according to claim 1, characterized in that the to compare signals in the form of parallel potential states, e.g. B. digital status or bit patterns.

3. Electronic security device according to claim 1 or 2, characterized in that at zyk recurring control processes of the comparison cycl recurring at the beginning or end of a cycle.

4. Electronic security device according to claim 1 or 2, characterized in that the Reference signals, adapted to the status signals, accordingly a control sequence can be modified.