【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气逻辑控制设备和电机领域，例如工业应用的电动机和发电机，特别是涉及电气逻辑控制设备中的输入/输出设施装置和电气逻辑控制设备。
技术介绍
1、电气逻辑控制设备是适用于控制工业设备和工业过程的工业计算机设备，诸如制造加工机器、装配线、机器人和各种电机。电气驱动设备是电气逻辑控制设备中的一个示例。
2、电气驱动设备在工业中用于不同的应用，例如在运输工业中用于驱动电动机，在加工和制造业以及在能源工业中用于驱动不同的设备。在交通运输行业中，有一些应用通常用于电气驱动设备，例如在地铁和铁路交通应用以及海洋工业的船舶推进单元应用中。在能源工业中，电气驱动设备可用于例如风力发电工业的风力涡轮机的电气驱动。
3、电机的电气驱动设备，诸如电动机和发电机，可分为dc驱动(dc，直流电)和ac驱动(ac，交流电)。例如，在dc驱动器的dc电机中，磁场是由电流通过定子中的磁场绕组产生的。这个磁场总是与电枢绕组产生的磁场保持成直角。通过这种方式，产生dc电机的转矩，然后通过改变电枢电流并保持磁化电流恒定，可以很容易地在dc驱动器中控制该转矩。在dc驱动器中，也可以通过电枢电流直接控制dc电机的速度。
4、在电气驱动内，ac驱动可以进一步分为频率控制的ac驱动、磁通矢量控制的ac驱动和利用直接转矩控制(dtc，直接转矩控制)的ac驱动。在磁通矢量控制的ac驱动和直接转矩控制中，ac驱动可以控制三相电机或发电机的转矩，而在变频控制的ac驱动中，被驱动/驱动机器决定转矩水平。
5、功能安全是系统或设
6、电气逻辑控制设备的功能安全通过多项适当的标准和规范进行标准化管理。例如，适用于机械安全相关电气控制系统的功能安全要求在iec标准en 62061(iec，国际电工委员会)中提供。
7、在标准化过程中，要求防止nsr功能(nsr，与安全无关)妨碍sr功能(sr，与安全相关)。这通常是通过完全分离的信号来实现的。目前，在典型的电气逻辑控制设备中，例如在变频器中，sr输出的输入和nsr输出的输入是分开实现的。
8、由scheible等的欧洲专利申请公开ep 3644145 a1讨论了涉及控制安全关键和非安全关键过程的控制系统的方面。
9、由katrak的美国专利申请公开us2022/0382243 a1讨论了涉及使用遥控器在安全和非安全状态之间切换的方面，同时确保功能安全要求得到满足。
10、由kuikka等的欧洲专利申请公开ep 3822789 a1讨论了涉及电机驱动的功能安全软件概念的方面。
11、在下文中，将参考附图1描述现有技术，该图图示了根据现有技术的电气逻辑控制设备中的输入/输出设施装置。
12、图1图示了根据现有技术的电气逻辑控制设备中的输入/输出设施装置。在所呈现的现有技术装置中，存在安全相关输入/输出设施1和非安全相关输入/输出设施2。所述安全相关输入/输出设施1包括进一步连接到安全逻辑控制器模块4的安全相关数字输入/输出连接3(sr数字i/o)。所述安全逻辑控制器模块4包括安全逻辑和安全级别控制器，即fsmcu(fs mcu，功能安全微控制器单元)。所述安全相关输入/输出设施1与所述非安全相关输入/输出设施2完全分离。所述安全逻辑控制器模块4提供用于控制电机的安全相关电机控制5。
13、所述非安全相关输入/输出设施2包括进一步连接到非安全逻辑控制器模块7的非安全相关数字输入/输出连接6(nsr digital i/o)。所述非安全逻辑控制器模块7包括非安全逻辑和非安全级别控制器，即mcu(mcu，微控制器单元)。所述非安全相关输入/输出设施2与所述安全相关输入/输出设施1完全分离。所述非安全逻辑控制器模块7为控制电机提供非安全相关电机控制5。
14、在许多电气逻辑控制设备中，特别是在小型变频器中，可用于输入/输出设备(即i/o设备)的面积非常有限。在一个典型的小型变频器中，有足够的空间用于常规电缆连接器和可选模块，这就没有空间用于额外的电缆连接。在这个示例性配置中，向示例性小型变频器添加任何额外的安全相关(sr)功能还需要实现相关i/o电缆连接器，这反过来又导致示例性小型变频器的尺寸增加。因此，如果向该设备添加额外的sr功能，相关i/o的实现就会产生问题。
15、关于电气逻辑控制设备中的输入/输出设施的灵活性，现有技术解决方案有一个显著的缺点。
16、在当今要求苛刻的环境中，电气逻辑控制设备中的输入/输出设施装置需要一种更有效、更优雅的解决方案，为电气逻辑控制设备提供先进、灵活、可靠的输入/输出设施。
17、与当前现有技术解决方案相比，市场上存在对具有先进、灵活和可靠的输入/输出设施的电气逻辑控制设备的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在电气逻辑控制设备中引入一种输入/输出设施装置，该装置将为电气逻辑控制设备提供先进、灵活、安全的输入/输出设施。进一步提出了有利的实施例。
2、提出了在电气逻辑控制设备中的新的输入/输出设施装置，该装置包括：数字输入/输出连接，被布置用于安全相关输入/输出和用于非安全相关输入/输出，非安全逻辑控制器模块，被连接到所述数字输入/输出连接并且被配置为将信令传送到所述数字输入/输出连接或从所述数字输入/输出连接传送信令，所述非安全逻辑控制器模块被配置用于为由所述电气逻辑控制设备所控制的电机提供非安全相关电机控制，安全逻辑控制器模块或安全逻辑接口，被连接到所述数字输入/输出连接，所述安全逻辑接口被配置为接收可选安全逻辑控制器模块，以及数据隔离，其中来自所述非安全逻辑控制器模块和来自所述安全逻辑控制器模块或来自所述可选安全逻辑控制器模块的数字输出信号与and运算符组合，其中：所述安全逻辑控制器模块或所述可选安全逻辑控制器模块被配置为将信令传送到所述数字输入/输出连接或从所述数字输入/输出连接传送信令，并且被配置用于为由所述电气逻辑控制设备所控制的电机提供安全相关电机控制；并且所述数字输入/输出连接包括在来自所述非安全逻辑控制器模块的数字输入/输出信息和来自所述安全逻辑控制器模块或来自所述可选安全逻辑控制器模块的数字输入/输出信息之间的隔离，并且其中来自所述安全逻辑控制器模块的信令和来自所述非安全逻辑控制器模块的信令被配置为使得当端口被配置为由所述安全逻辑控制器模块或所述非安全逻辑控制器模块中的一个逻辑控制器模块使用时，对应于端口的引脚由所述安全逻辑控制器模块或所述非安全逻辑控制器模块中的另一个配置为“高”状态，或者分别地其中来自所述可选安全逻辑控制器模块的信令和来自所述非安全逻辑控制器模块的信令被配置为使得当端口被配置为由所述可选安全逻辑控制器模块或所述非安全逻辑控制器模块中的一个逻辑控制器模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电气逻辑控制设备中的输入/输出设施装置(20，30，40，50，60，100)，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，包括可选安全逻辑控制器模块(62)，所述可选安全逻辑控制器模块(62)被连接到所述安全逻辑接口(61)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述隔离包括隔离器(44，54)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述数字输入/输出(11，41，51)被缓冲。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述数字输入/输出(41)借助于连接到所述数字输入/输出连接(41)的两个二极管(45，46)被缓冲。
6.一种电气逻辑控制设备，包括根据权利要求1至5中任一项所述的输入/输出设施(20，30，40，50，60，100)。
7.根据权利要求6所述的电气逻辑控制设备，其中所述电气逻辑控制设备是变频器。
8.一种可选安全逻辑控制器模块(62)，被配置为连接到根据权利要求6或7所述的电气逻辑控制设备的安全逻辑接口(61)。
9.根据权利要求8所述的可选安全逻
...【技术特征摘要】
1.一种电气逻辑控制设备中的输入/输出设施装置(20，30，40，50，60，100)，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，包括可选安全逻辑控制器模块(62)，所述可选安全逻辑控制器模块(62)被连接到所述安全逻辑接口(61)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述隔离包括隔离器(44，54)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述数字输入/输出(11，41，51)被缓冲。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述数字输入/输出(41)借助于连接到所述数字输入/输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：佩卡·阿拉萨里，佩特里·哈万托，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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