用于配置工业安全继电器的系统和工业安全系统配置方法_2

文档序号:8430108阅读:来源:国知局
描述的其他益处。
[0098]图1是安全继电器配置系统102与工业安全继电器(relay) 108之间的关系的总体概览。安全继电器108可以包括任何合适的工业安全继电器或类似设备,其被配置成监视工业安全系统并且控制工业系统或机器基于一个或更多个安全设备(例如,紧急停止按钮、安全垫、光幕、紧急拉索等)的所监视状态来启动或运行的能力。安全继电器可以包括用于监视一个或更多个安全设备的状态的多个输入端子以及基于安全设备的状态来控制某些机器状态的多个输出端子。在示例配置中,可以经由安全继电器输出将工业系统或机器的所选控制部件的电源连接至机器,并且安全继电器108可以被编程为:仅在相关安全设备处于其各自的安全状态中时关闭输出。为了确保控制可靠性,安全继电器108通常包括多个集成自监视特征,以减小继电器故障的可能性并且确保工业系统在这样的继电器故障事件中保持安全。这些集成安全特征可以包括例如冗余电路、用于检测触点之间的短路的内部监视以及其他这样的特征。
[0099]安全继电器108为可编程的,以使用户能够对每个输入端子和输出端子的功能进行配置并且开发基于安全设备输入的状态来控制每个继电器输出的行为的逻辑。因此,安全继电器配置102被设计成与安全继电器108进行通信并且执行使用户能够对安全继电器108进行配置和编程的配置应用。安全继电器配置系统102可以使用任何合适的通信手段与安全继电器108进行通信,这些通信手段包括经由配置系统与安全继电器108之间的本地连接(例如,通用串行总线RS232等)或通过联网的连接(例如,以太网、Modbus、通用工业协议、控制网、设备网等)的通信。在一个或更多个实施方式中,安全继电器配置系统102还可以经由因特网与安全继电器108远程通信。
[0100]一旦建立安全继电器配置系统102与安全继电器108之间的通信,配置系统可以基于由用户提供至配置系统的配置输入和编程输入来将配置数据104下载至安全继电器。例如,用户可以在通过配置系统102执行的配置应用的开发环境内开发安全继电器逻辑,并且将所开发的程序下载至安全继电器108。另外地,安全继电器配置系统102可以从安全继电器108读取并且呈现状态数据106。配置系统可以在具有与用于创建安全继电器逻辑的开发环境相似的结构的图形化环境上呈现状态数据106,以使用户能够监视逻辑环境内的输入设备和继电器输出的状态。
[0101]图2是可以有助于对工业安全继电器的配置、编程和监视的示例安全继电器配置系统的框图。本公开内容中所说明的系统、装置或处理的方面可以构成在一个或更多个机器内实施的机器可执行部件,例如在与一个或更多个机器相关联的一个或更多个计算机可读介质(或多个介质)中实施的机器可执行部件。这样的部件在由一个或更多个机器一例如一个或更多个计算机、一个或更多个计算设备、一个或更多个自动化设备、一个或更多个虚拟机器等一执行时,可以使一个或更多个机器执行所描述的操作。
[0102]安全继电器配置系统102的一个或更多个实施方式可以包括图形接口部件204、通信部件206、安全继电器配置部件208、一个或更多个处理器210以及存储器212。在各种实施方式中,部件204至208中的一个或更多个、一个或更多个处理器210以及存储器212可以电耦接和/或在通信上耦接至彼此,以执行安全继电器配置系统102的功能中的一个或更多个。在一些实施方式中,部件204至208可以包括存储在存储器212上并且由一个或更多个处理器210执行的软件指令。安全继电器配置系统102也可以与未在图2中描绘的其他硬件部件和/或软件部件进行交互。例如,一个或更多个处理器210可以与一个或更多个外部用户接口设备——例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口设备——进行交互。
[0103]图形接口部件204可以被配置成接收用户输入并且以任何合适的格式(例如,视觉的、音频的、触觉的等)向用户呈现输出。用户输入可以为例如安全继电器端子配置输入、安全设备选择输入、功能块选择和配置输入,用户对通过图形接口部件204提供的提示的响应或其他这样的数据。通信部件206可以被配置成与安全继电器在通信上对接并且在继电器与配置系统之间交换数据。配置系统与安全继电器之间可以经由本地通信链路例如USB、RS232等或经由通过网络或因特网的远程连接进行通信。
[0104]安全继电器配置部件208可以被配置成执行具有要在本文中较详细地描述的特征和图形接口特性的安全继电器配置应用。一个或更多个处理器210可以执行在本文中参考所公开的系统和/或方法所描述的功能中的一个或更多个。存储器212可以为存储用于执行在本文中参考所公开的系统和/或方法所描述的功能的计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质。
[0105]图3是针对安全继电器配置系统的设备配置屏幕的非限制性示例屏幕布局302。该示例布局302包括设备工具箱(device toolbox)区308、用户菜单和工具栏(user menuand toolbar area)区 306、项目管理器(pro ject organizer)区 304 以及设备细节(devicedetails)区 310。
[0106]设备工具箱区308可以包括目录式下拉窗口 312。当目录式下拉窗口 312被展开时,可以显示用于由用户选择以包括在当前项目中的可用设备列表316。可用设备列表316可以根据设备类型进行组织,其中每个设备类型显示为可展开的节点。例如,选择“Safety”(安全)节点314可以展现可用安全继电器列表。在一些实施方式中,将光标悬停在列表中的设备之一上会调用包含关于所选设备的另外的信息的弹出式窗口。可以通过在列表中的所选设备上双击或通过将所选设备拖拉到项目管理器区304将来自可用设备列表316的设备添加至项目管理器区304。在任一情况下,如图4中所示,从可用设备列表316中选择设备使所选设备出现在项目管理器区304中。将设备添加至项目管理器区304使设备可以用于创建新的项目。
[0107]图5a和图5b较详细地示出了设备工具箱区308。图5a描绘了每个设备类别节点被折叠的可用设备列表。如图5b中所示,当选择类别节点之一时,展开并且显示所选类别下的可用设备。
[0108]现在转向图6,在项目管理器区304内选择安全继电器或其他设备(例如,之前从设备工具箱区308中选择以将其包括在项目管理器区304中的的安全继电器或其他设备)创建针对所选设备的新的项目。在所示示例中,要对GSR 830安全继电器进行配置和编程。因此,从项目管理器区304中选择与该类型的安全继电器相对应的设备图标,这发起设备细节区310内的“控制器细节”视图。在本示例中,在设备细节区310的上部显示与新项目相对应的项目标签602。
[0109]图7示出了在打开针对所选安全设备的项目时的设备细节区310中的多个区。设备细节区310包括设备标题702,其包含关于所选设备的相关信息,该信息包括该安全设备的身份和连接信息。设备工具栏区704列出了多个可选择操作和命令。这些可以包括适于所有设备类型的通用操作(例如,上传、下载等)以及取决于所选安全设备的类型的设备特定的操作(例如,安全配置、验证、调试、保护、变量)。设备工具栏区704还可以包括快闪信息(flash informat1n),例如安全设备的指南或在线帮助信息。
[0110]设备图形视图区706显示项目的名称和所选安全设备的图形表示714。如果安全继电器配置系统当前连接至安全设备,则设备图形视图区706还可以显示设备的操作状态信息例如当前设备模式(程序模式、运行等),设备当前是否故障、故障的识别等。用户还可以从该区在程序模式与运行模式之间切换安全继电器的模式。该区还指示是否已经验证当前项目(例如在下载之前已经针对错误和不一致来检验程序),并且显示针对所验证的项目的验证标识符。
[0111]用户还可以从设备图形视图区706添加针对安装在安全继电器上的任何插件模块的配置。在一些实施方式中,如图8中所示,这可以通过右击或选择安全继电器的图形表示上的空槽位来执行。这调用弹出式配置窗口 802,其使用户能够选择插件模块的类别(例如,通信模块、数字I/O模块或专用模块)并且能够在所选类型内选择特定模式的插件模块。如图9中所示,一旦插件模块被选择,则其图形表示出现在安全继电器的图形表示上。
[0112]现在回到图7,设备树区712提供所选安全设备的各种可配置方面的导航,这些配置方面包括但不限于安全继电器的通信端口、设备视觉指示器(例如,LED或其他指示器)、嵌入式输入和输出以及附接至安全继电器的任何插件模块(例如,扩展I/O模块)。
[0113]设备配置属性窗格710使用户能够查看并且编辑所选安全继电器的当前配置。当用户从设备树区712中选择项时,设备配置属性窗格显示针对所选项的详细配置信息。
[0114]如图10中所示,在设备工具栏区704上选择逻辑编辑器按钮发起安全逻辑编辑器。在一些实施方式中,将在新的标签1006中打开安全逻辑编辑器。在所示示例中,包含可选安全功能的工具箱区1004定位在屏幕的左手侧,并且安全逻辑编辑器工具栏1002定位在横过窗口的上部。安全逻辑编辑窗格1010使用户能够创建、查看并且编辑针对与当前项目相关联的安全继电器的安全逻辑和配置数据。在图10中,安全逻辑编辑窗格1010描绘为处于其空白状态中,该状态在创建新的项目时向用户呈现。如在本文中较详细地描述的,安全继电器配置系统使用户能够通过将功能块添加至安全逻辑编辑器窗格1010上的可用存储空间1008来建立针对安全继电器的安全逻辑程序。
[0115]如在图10中所示的,安全逻辑编辑器窗格1010包括四列网格,该四列为安全监视、逻辑级别A、逻辑级别B和安全输出,其中,每一列包括多个可用存储空间1008。可以通过从工具箱区1004中选择功能块来将功能块添加至相应存储空间1008。可以根据设备类型、逻辑功能、安全监视功能或其他合适的类型将功能块组织在工具箱区1004内。可以将类别显示为工具箱区1004内的节点,从而节点的选择会展开所选类别内的可用选择。
[0116]安全逻辑编辑器窗格1010的安全监视列通常包含与要由安全继电器监视的安全输入设备(例如、门开关、光幕、安全垫、紧急停止按钮、拉索等)相对应的特定功能块。逻辑级别A列和逻辑级别B列用于包含下述逻辑操作:该逻辑操作以用户确定的方式作用于安全输入上以便于控制安全输入如何控制安全输出的状态。安全输出列通常包含与安全继电器的安全输出相对应的功能块。如本文中较详细地描述的,安全继电器配置系统使得能够在功能块图形上直接配置每个功能块,并且使用户能够绘制功能块输入与功能块输出之间的连接线以便于建立可以被下载至安全继电器并且在安全继电器上执行的完整的安全继电器程序。
[0117]现在参照图11来描述示例工作流,以便于提供根据一个或更多个实施方式的用于建立安全继电器程序的处理的总体概览。在该示例中,要通过安全继电器来监视门开关,并且用户要开发用于基于所监视的门开关状态来控制安全继电器输出的逻辑。因此,从工具箱区的安全监视功能树中选择门开关功能块1102,并且将其拖至安全逻辑编辑器窗格1010的安全监视列的可用存储空间。如本文中较详细地描述的,当将功能块添加至程序时,安全继电器配置系统将可用(未使用)输入端子地址1110自动地分配至门开关功能块1102。若需要,如果用户希望将不同输入端子分配至门开关功能块1102,则可以改变这些输入端子地址。如将在本文中较详细描述的,可以通过与门开关功能块1102的交互来设定针对门开关功能块1102的其他配置设定。
[0118]接着,用户从工具箱区的安全输出功能树中选择安全输出功能块1108,并且将该功能块拖至安全逻辑编辑器窗格1010的安全输出列的可用存储空间。与门开关功能块1102类似,安全继电器配置系统将两个可用(未使用)安全继电器输出端子地址1112自动地分配至安全输出功能块1108。若需要可以由用户通过与编辑窗格上的功能块的交互来改变这些输出地址。针对安全输出功能块1108的其他配置设定可以通过与功能块的交互来设定。例如,可以通过从功能块上的下拉框中选择适当的设定来将安全输出功能块1108的重置类型从手动改变至自动。
[0119]在该示例中,将不对门开关状态执行逻辑运算符,而是要通过门开关的状态直接地控制安全输出。因此,用户可以将门开关功能块1102的输出直接连接至安全输出功能块1108的输入。这可以例如通过点击安全输出功能块1108的输入(其着色为蓝色以指示尚未连接),然后点击门开关功能块1102的输出(类似地在尚未连接时着色为蓝色)来执行。响应于该选择,安全继电器配置系统分别在门开关与安全输出功能块之间在逻辑级别A列和逻辑级别B列中自动地创建两个通过块,并且在通过两个通过块的两个功能块之间描绘连接线。通过块不执行逻辑功能,而仅将状态信息从它们的输入不改变地传递至它们的输出。
[0120]一旦完成逻辑程序,用户可以通过在设备工具栏区604上选择适当的控件来编译程序并且将其下载至安全继电器。
[0121]图12示出了根据一个或更多个实施方式的另一示例逻辑程序。在该示例中,安全监视列包含与三个安全输入设备——门开关功能块1202、紧急停止功能块1210和重置功能块1214——相对应的三个安全监视块。已经使用地址窗口 1216、1218和1220将每个安全监视功能块分配至安全继电器的所选输入端子。已经将门开关功能块1202和紧急停止功能块1210的输出端连接至逻辑级别A列中的与功能块1204的相应两个输入端。当门开关功能块1202和紧急停止功能块1210的输出均为开时,与功能块在其输出端上生成高信号。与功能块1204的输出端经由通过功能块1206连接至安全输出列中的即关功能块1208的输入端。安全输出列基于与功能块的输出以及由用户在功能块1208上所指定的配置设定来控制在地址窗口 1222中指定的安全继电器的两个输出端子。
[0122]紧急停止功能块1210的输出端还(经由两个通过功能块)连接至安全输出列中的关延迟功能块1212。通过该配置,关延迟功能块1212基于紧急停止功能块1210的输出来控制在地址窗口 1224中指定的输出端子。
[0123]已经在地址窗口 1220中指定了重置功能块1214的可用输入端子地址,并且已经通过使用即关功能块1208上的重置输入窗口 1226的引用将重置功能块1214链接至即关
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