BR112019015662A2

BR112019015662A2 - Um dispositivo e método para monitorar o tempo de resposta em um conjunto de coletor de válvula

Info

Publication number: BR112019015662A2
Application number: BR112019015662-3A
Authority: BR
Inventors: De Carolis Enrico; A. Wells Gregory Sr.; FRAZIER Mitch
Original assignee: Asco, L.P.
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2020-03-31
Also published as: CA3047538C; US11408450B2; MX2019011351A; CN110475995B; EP3685079A4; EP3685079A1; CA3047538A1; WO2019055046A1; CN110475995A; US20200232484A1

Abstract

um conjunto de válvula solenoide de barramento de campo possui um sensor para identificar o início de um ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de cilindro e pistão. um sensor de posição detecta uma posição final de um pistão em um conjunto de cilindro e pistão no final do ciclo de atuação. um cronômetro mede o tempo decorrido entre o início do ciclo de atuação do pistão e quando o sensor de posição para identificação de uma posição final detecta o pistão em sua posição final no final do ciclo de atuação. um comparador operativamente conectado a um dispositivo de armazenamento e os sensores comparam o tempo decorrido desde os sensores até um tempo ou perfil normalizado e um limite de tolerância predeterminado no dispositivo de armazenamento. um dispositivo de alarme é acionado se o tempo decorrido estiver fora do limite de tolerância definido.

Description

UM DISPOSITIVO E MÉTODO PARA MONITORAR O TEMPO DE RESPOSTA EM UM CONJUNTO DE COLETOR DE VÁLVULA

CAMPO TÉCNICO [0001] Esta invenção se refere a um sistema de controle de coletor de válvula e mais particularmente a um sistema para monitorar o tempo de resposta de desempenho para a válvula de controle no coletor de válvula e seu respectivo dispositivo de campo.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO [0002] Os sistemas de barramento de campo que incorporam um conjunto coletor são comumente usados em uma linha industrial para direcionar seletivamente a pressão pneumática para vários dispositivos de campo operados pneumaticamente. O conjunto de coletor é comumente modular e é montado a partir de uma pluralidade de módulos de barramento de campo individuais, incluindo módulos de I/O, um módulo de comunicação e elementos coletores. O elemento coletor inclui um bloco coletor que monta uma ou mais válvulas de controle individuais, muitas vezes referidas como válvulas solenoides, blocos de válvulas ou meros elementos de válvula que controlam a direção do fluxo pneumático para operar os respectivos dispositivos de campo. O elemento coletor frequentemente apresenta uma passagem de pressão piloto comum e uma passagem de pressão principal gue estão conectadas às válvulas solenoide que, por sua vez, controlam o fluxo da pressão principal para um respectivo dispositivo de campo operado pneumaticamente. O dispositivo de campo é frequentemente operado por um conjunto de pistão e cilindro que passa de uma posição retraída para uma posição estendida e vice-versa. Como

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 8/35

2/16 usado nesse relatório descritivo, um ciclo de movimento é realizado da posição retraída para estendida ou da posição estendida para a posição retraída.

[0003] Esses conjuntos de coletores têm a capacidade de incorporar muitos blocos de coletores e estações de válvulas que, por sua vez, operam muitos dispositivos de campo em uma grande linha industrial ou de fabricação. Cada válvula de controle precisa estar operando corretamente para manter a operação correta do respectivo dispositivo de campo. A falha de uma única válvula de controle e seu respectivo dispositivo de campo operado pneumaticamente pode fazer com que toda a linha industrial ou de fabricação pare de funcionar.

[0004] É preferível manter cada dispositivo de campo e sua válvula de controle e tubulação de conexão em condições de operação e substituir qualquer componente antes de sua falha durante a manutenção programada e o tempo de inatividade normal para evitar a interrupção não programada da linha. No entanto, o monitoramento apenas da válvula de controle é limitado. O monitoramento apenas da válvula de controle não fornece qualquer informação sobre quaisquer problemas a jusante, isto é, na tubulação pneumática que conduz ao dispositivo de campo ou dentro do próprio dispositivo de campo. Portanto, é altamente desejável e vantajoso também monitorar o tempo de desempenho, isto é, o tempo de resposta de um conjunto de pistão e cilindro desde o tempo do início do ciclo até o final do ciclo, que então pode dizer se algum problema pode estar ocorrendo no dispositivo de campo ou em qualquer ponto a montante da mesma à válvula de controle. Uma lista parcial de vários

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 9/35

3/16 parâmetros que podem afetar o desempenho são tubos entalhados ou desconectados, vazamentos, por exemplo, na válvula, cilindro, conexões ou tubulação, uma alteração manual ou adulteração do controle de fluxo, uma alteração manual ou adulteração no regulador de pressão, alterações na carga, ligação do cilindro causadas pelo desgaste ou pelo carregamento lateral da haste ou pelo desgaste da válvula, desgaste do cilindro ou mau funcionamento do sensor.

[0005] Parâmetros de monitoramento anteriores para monitoramento de dispositivos de campo foram previamente enviados para o CLP de barramento de campo. Para que um operador no piso possa ver quaisquer avisos do CLP, o CLP precisa enviar um sinal indicador para a unidade de controle principal do banco, que então precisa enviar o sinal indicador para a unidade de I/O apropriada. Este recebimento e reenvio dos sinais do indicador para CLP e através da unidade de controle principal e para a unidade de I/O é desnecessariamente complicado.

[0006] 0 que se deseja é fornecer um sistema de aviso expeditamente construído que forneça uma função de temporização, desde a atuação da válvula no barramento de campo até a posição final do ciclo do dispositivo de campo, por exemplo, o tempo de ciclo necessário para um cilindro de pistão se mover da posição retraída para uma posição estendida e vice-versa e onde o sinal de tempo decorrido é então enviado diretamente para o módulo de I/O no barramento de campo para a respectiva válvula de controle do coletor no banco coletor. O que também é desejado é ter um sistema de barramento de campo com inteligência e

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 10/35

4/16 memória para comparar o valor de sinal do tempo decorrido com um valor de tempo decorrido aceitável predeterminado e fornecer um aviso ou indicação nos módulos de barramento de campo, caso tenha ocorrido uma variação inaceitável no válvular de tempo decorrido, em comparação com o valor de tempo decorrido aceitável predeterminado. 0 que também é desejado é ter a vantagem acima mencionada de um sistema de monitoramento, usando hardware que já está instalado e/ou prontamente disponível.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO [0007] De acordo com um aspecto da invenção, um conjunto de válvula solenoide de barramento de campo tem pelo menos um módulo de comunicação eletrônica que tem, pelo menos, um conector de entrada/saída integrado ou conectado ao mesmo através de um módulo de I/O. O módulo de comunicação é conectado a pelo menos um elemento coletor tendo um corpo de válvula com uma válvula de controle operada por solenoide montada e operada por um solenoide. Um elemento coletor tem primeira e segunda passagens de fluxo para fornecer e descarregar fluido pressurizado a partir de e para as portas de pelo menos um corpo de válvula. O fornecimento e a descarga de fluido pressurizado dentro da primeira e segunda passagens de fluxo dependem da posição da válvula de controle operada por solenoide.

[0008] Um conjunto de pistão e cilindro tem um pistão móvel deslizando dentro de um cilindro entre uma extremidade retraída e extremidade estendida do cilindro. O conjunto de pistão e cilindro é conectado às primeira e segunda passagens de fluxo nas extremidades retraída e estendida para impulsionar em vai e vem o pistão dentro do

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 11/35

5/16 cilindro entre as posições de extremidade retraída e estendida. Um primeiro sensor de posição é alojado próximo a uma extremidade do cilindro para identificar quando o pistão está em sua posição final estendida ou retraída. Um sensor de detecção identifica o início de um ciclo de atuação para mover um pistão no conjunto de pistão e cilindro.

[0009] Um dispositivo cronômetro mede o tempo decorrido entre o início do ciclo do pistão e quando o sensor de posição que detecta uma posição final identifica o pistão em sua posição final ao término do ciclo. Um dispositivo de armazenamento está operacionalmente conectado ao sensor de posição e sensor de detecção para receber e armazenar perfis de tempo de ciclo normalizados e armazenar um limite de tolerância predeterminado a partir dos perfis de tempo de ciclo normalizado. Um comparador está operacionalmente conectado ao dispositivo de armazenamento, ao sensor de posição e ao sensor de detecção para comparar os parâmetros de tempo iniciados e terminados pelo sensor de detecção e o sensor de posição, com o perfil de ciclo normalizado e o limite de tolerância predeterminado. Um alarme é conectado ao comparador e é acionado se o comparador compara o tempo decorrido com o perfil normalizado e o limite de tolerância predeterminado e determina que o tempo decorrido está fora do limite de tolerância predeterminado.

[0010] De preferência, o sensor de detecção e o sensor de posição são eletricamente conectados para separar I/Os em um módulo de I/O que é conectado ao módulo de comunicação. Em uma modalidade, o sensor de posição é um potenciômetro linear que mede a tensão analógica dependendo

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 12/35

6/16 da posição linear do pistão dentro do cilindro para medir a aceleração e desaceleração.

[0011] Em uma modalidade, o sensor de detecção é um segundo sensor de posição montado na outra extremidade do alojamento do cilindro a partir do primeiro sensor de posição. Em uma modalidade, um segundo sensor de posição é montado na outra extremidade do invólucro de cilindro, de tal modo que os tempos de ciclo para estender a haste do pistão e retrair a haste do pistão podem ser medidos.

[0012] De acordo com outro aspecto da invenção, um módulo de I/O é conectado a um módulo de comunicação que é conectado a um elemento do coletor. O elemento do coletor tem uma válvula de controle montada no mesmo que é operada por um solenoide entre uma primeira e uma segunda posição. O módulo de comunicação, pelo menos um módulo de I/O e o solenoide, são conectados eletricamente a um circuito de atuação que aciona a válvula de controle. Um elemento coletor tem primeira e segunda passagens de fluxo para fornecer e descarregar fluido pressurizado a partir de e para as portas de pelo menos um corpo de válvula, o fornecimento e a descarga de fluido pressurizado dentro da primeira e segunda passagens de fluxo dependem da posição da válvula de controle. Um conjunto de cilindro e pistão tem um cilindro com primeira extremidade e uma segunda extremidade e um pistão que é móvel, de modo a deslizar dentro do cilindro entre a primeira e a segunda posições finais. O conjunto de cilindro e pistão está conectado às primeira e segunda passagens do fluxo nas suas primeira e segunda extremidades para receber fluido pressurizado e, desse modo, mover reciprocamente o pistão dentro do

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 13/35

7/16 cilindro entre a primeira e segunda posições finais. Um primeiro sensor de posição e um segundo sensor de posição estão alojados na proximidade das respectivas primeira e segunda extremidades para identificar quando o pistão está na sua primeira ou segunda posição final.

[0013] Um dispositivo cronômetro é conectado aos sensores para cronometrar o tempo decorrido desde o início de um ciclo de atuação que move o pistão de sua posição inicial para a chegada do pistão na outra posição final, conforme identificado pelo primeiro ou segundo sensor de posição. Um dispositivo de armazenamento também está operativamente conectado aos sensores de posição e ao circuito de atuação para receber e armazenar perfis de tempo de ciclo normalizados e armazenar um limite de tolerância predeterminado, a partir dos perfis de tempo de ciclo normalizado. Um comparador está operacionalmente conectado ao dispositivo de armazenamento, ao circuito de atuação, e aos primeiro e segundo sensores de posição para comparar os parâmetros de tempo iniciados pelo circuito de atuação e terminados pelos sensores de posição com o perfil de ciclo normalizado e o limite de tolerância predeterminado. Um alarme é acionado se o comparador determinar o parâmetro de tempo, ou seja, o tempo decorrido está fora do limite de tolerância predefinido. O dispositivo de tempo, o dispositivo de armazenamento, o comparador e o alarme podem ser alojados no módulo de comunicação ou em um módulo de I/O conectado ao módulo de comunicação.

[0014] Em uma modalidade, um sensor de detecção identifica o começo do ciclo de atuação para mover um

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 14/35

8/16 pistão em um conjunto de pistão e cilindro desde o inicio de um sinal até o solenoide que move a válvula de controle para mover de sua primeira posição para sua segunda posição ou de sua segunda posição para sua primeira posição. 0 dispositivo cronômetro mede o tempo decorrido desde o inicio de um sinal até o solenoide que move a válvula de controle até a chegada do pistão na segunda posição final, conforme identificado pelo segundo sensor de posição ou até a chegada do pistão na primeira extremidade, conforme identificado pelo primeiro sensor de posição. 0 comparador está operacionalmente conectado ao dispositivo de armazenamento, ao circuito de atuação, e aos primeiro e segundo sensores de posição para comparar os parâmetros de tempo iniciados pelo circuito de atuação e terminados pelo sinal dos sensores de posição com o perfil de ciclo normalizado e o limite de tolerância predeterminado.

[0015] De acordo com outro aspecto da invenção, um sistema de detecção para um conjunto de válvula solenoide de barramento de campo possui um sensor para identificar o inicio de um ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de pistão e cilindro. Um sensor de posição identifica uma posição final de um pistão em um conjunto de cilindro e pistão no final do ciclo. Um cronômetro mede o tempo decorrido entre o inicio do ciclo do pistão e quando o sensor de posição identifica o pistão em sua posição final no final do ciclo. Um dispositivo de armazenamento está operativamente conectado aos sensores para receber dados de parâmetros para um perfil de ciclo normalizado estabelecido e armazenando um limite de tolerância predeterminado. Um comparador está operacionalmente

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 15/35

9/16 conectado ao dispositivo de armazenamento e aos sensores para comparar o tempo decorrido desde os sensores até ao perfil de ciclo normalizado e ao limite de tolerância predeterminado. Um dispositivo de alarme está operacionalmente conectado ao comparador e é acionado se o comparador comparar um parâmetro de um sensor com o perfil normalizado e o limite de tolerância predeterminado e encontrar o parâmetro fora do limite de tolerância predeterminado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0016] É feita agora referência aos desenhos anexos nos quais:

A Figura 1 é uma vista geral em perspectiva e parcialmente esquemática de uma modalidade de acordo com a invenção;

A figura 2 é uma vista em corte do invólucro da válvula e do bloco do coletor mostrados na figura 1; e

A Figura 3 é uma operação típica da ilustração do fluxograma esquemático de uma modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA [0017] Com referência agora à Figura 1, um sistema de controle de fluido 10 é de natureza modular e tem uma pluralidade de elementos do coletor de válvula também referidos como unidades de coletor 12 interconectadas em conjunto com um módulo de comunicação 14 e uma série de módulos de I/O 16. O módulo de comunicação 14 pode ser conectado a uma rede de barramento de campo 17 controlada por um Computador Lógico Programável (CLP) e uma placa de comunicação 15. O número particular de unidades de coletor 12 depende da aplicação e da capacidade do circuito

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 16/35

10/16 instalado em cada unidade 12. Cada unidade de coletor 12 inclui um bloco de coletor 19 que pode montar uma ou duas válvulas de controle 18 na sua superfície superior 13.

[0018] Com referência às Figuras 2 e 3, cada bloco de coletor 19 tem passagens de fornecimento de fluido e exaustão de fluido 20, 22 e 24 que se estendem lateralmente através do bloco para estar em comunicação com um bloco adjacente 19. Cada bloco de coletor tem também passagens de descarga 21 e 23 que se prolongam para uma parede exterior 29 para se ligar a um dispositivo de campo operado pneumaticamente 30 através de dois condutos pneumáticos 32 e 34, como mostrado na Figura 3. Cada bloco de coletor tem também uma passagem de pressão piloto transversal 25. Cada passagem 20, 21, 22, 23, 24 e 25 se liga a uma respectiva porta 40, 42, 44, 46, 48 e 49 na superfície superior 13 do bloco de coletor 19 que estão em comunicação com as respectivas portas 50, 52, 54, 56, 58 e 59 na válvula 18.

[0019] Uma placa de circuito 60 é montada no bloco de coletor 19, de maneira conhecida e fornece energia elétrica à bobina de válvula solenoide 64 da válvula de controle para acionar a válvula solenoide 18 e movimentar sua bobina 66 através da força da pressão pneumática da porta 59 que está acima da pressão anterior. Quando a bobina 66 se move axialmente, ela controla a comunicação entre as portas 5058, isto é, a abertura e o fechamento das portas 50-58. De um modo bem conhecido, a bobina 66 pode ser inclinada para uma direção por uma mola 68. Embora a modalidade mostrada seja uma única montagem de válvula solenoide, deve ser entendido que também podem ser utilizados conjuntos de válvulas solenoides duplas disponíveis comercialmente.

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 17/35

11/16

Resumidamente, é uma válvula solenoide dupla, as molas de retorno 68 são eliminadas e um segundo solenoide é operado para fornecer pressão de fluido para retornar a bobina 66 (para a direita, como mostrado na Figura 2).

[0020] 0 dispositivo de campo 30 é normalmente operado por um conjunto de pistão e cilindro 70 que tem um pistão conectado a uma haste de pistão 73 que se estende para fora de uma extremidade 76 do cilindro 74. O pistão 72 está alojado de forma deslizante dentro do alojamento do cilindro 74 entre uma posição retraída (à direita na Figura 1) e uma posição estendida (à esquerda na Figura 1) . Os condutos pneumáticos 32 e 34 são conectados às extremidades opostas 75 e 76 e em comunicação com as câmaras de pressão internas opostas 77 e 78 para fornecer pressão fluida para qualquer uma das câmaras 77 e 78 para acionar o pistão 72 para frente e para trás dentro do alojamento do cilindro 74 tanto para retrair quanto para estender a haste de pistão .

[0021] Dois sensores de posição 80 e 81 estão montados no invólucro do cilindro 74. Estes sensores de posição 80 e 81 podem ser sensores de efeito Hall. O pistão 72 pode ter um ímã 83 montado no mesmo, o qual, quando nas proximidades de qualquer um dos sensores 80 ou 81, aciona o sensor para enviar um sinal de saída.

[0022] Os sensores de posição 80 e 81 são cada um eletricamente conectados a uma entrada separada 82 e 84 da respectiva unidade de I/O 16, correspondente à válvula 18 que é pneumaticamente conectada ao dispositivo de campo 30. A conexão é feita através de dois cabos condutores de

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 18/35

12/16 eletricidade 86 e 88. A comunicação sem fio também é prevista como uma possibilidade.

[0023] Referência à figura 3 é feita agora para descrever a operação geral da modalidade revelada. Com referência à caixa 100, um operador (usuário) seleciona a bobina de válvula apropriada 64 que opera o respectivo dispositivo de campo 30 e depois entra com o tempo apropriado e outros dados de parâmetro para cada I/O 16 associada à bobina de válvula 18, como indicado na caixa 102. As etapas são repetidas conforme estabelecido na caixa 104 até que todos os parâmetros de saída sejam determinados. Depois que todas as saídas apropriadas estiverem definidas, a operação de ciclo é iniciada. Como utilizado nesse relatório descritivo, um ciclo começa quando o módulo de comunicação principal 14 envia um sinal (fornecendo uma tensão de operação ou terminando a tensão de operação) para acionar ou não acionar uma bobina solenoide 64 da válvula 18. O sinal em efeito começa o ciclo para mover o pistão 72 da sua posição final presente (retraída ou estendida) para a outra posição final (estendida ou retraída). Quando o ciclo é iniciado, um sensor de detecção identifica a mudança de tensão na linha do circuito de atuação e um cronômetro interno Tn no módulo de comunicação principal 14 é iniciado como ilustrado na caixa 106. Os limites e tolerâncias aceitáveis já foram definidos na primeira etapa na caixa 100 e armazenados em um armazenamento interno no módulo de comunicação principal.

[0024] Se o cronômetro não desligar devido a algum defeito, o tempo Tn excederá o tempo permitido para a

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 19/35

13/16 entrada associada Y (entrada 82 ou 84) como indicado na caixa 108 e um alarme é enviado. O alarme pode ser uma indicação visual na exibição gráfica 92 do módulo de unidade de I/O 16 ou na exibição 90 do módulo de comunicação 74. O alarme também pode ser enviado para um servidor web integrado ou para o CLP 15 ou um IPC e DCS, etc.), conforme ilustrado na caixa 110. Áudio e alarmes visuais estão previstos.

[0025] Quando o pistão 72 se move para a outra extremidade, um dos sensores de posição 80 e 81 identifica quando o pistão atinge a posição final e um sinal é enviado através do cabo 86 ou 88 para a entrada 82 ou 84 que desliga o cronômetro e fornece o tempo final Tn como mostrado na caixa 112. Um comparador compara Tn e determina se está dentro das tolerâncias previamente definidas para a válvula, conforme ilustrado na caixa 114. Se as tolerâncias forem excedidas, um alarme é enviado da unidade de I/O para o módulo de comunicação e exibido na exibição gráfica, 90 ou 92, um servidor web integrado ou o CLP 15 ou um IPC e DCS etc.), conforme ilustrado na caixa 116. Deve ser observado gue as tolerâncias também podem ser definidas por serem muito curtas. Tempos excessivamente rápidos podem ocorrer se alguém aumentar manualmente a pressão na linha principal além da pressão desejada, diminuir a carga no dispositivo de campo ou outras alterações que possam causar mais rapidez do que os tempos apropriados.

[0026] Se o tempo final Tn estiver dentro dos parâmetros, o sistema continua e o programa é reiniciado para o próximo ciclo, conforme ilustrado na caixa 118.

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 20/35

14/16 [0027] Outros parâmetros podem ser substituídos, tais como movimento de bobina ou taxa de fluxo no lugar ou além dos parâmetros de posição e tempo. A escolha dos parâmetros pode ser selecionada dependendo da aplicação específica da válvula de controle.

[0028] Quando uma válvula de controle ou o seu dispositivo de campo correspondente 30 mostra alguma degradação antes de uma falha completa, é fornecido um alarme de áudio ou notificação visual que permite que a válvula de controle ou dispositivo de campo 30 seja reparado ou substituído no próximo tempo de parada ou manutenção programada antes que uma falha completa ocorra, o que pode, então, evitar a parada de linha não programada e desnecessária.

[0029] Uma modalidade alternativa é prevista, em que o sinal do sensor de efeito Hall também inicia o cronômetro, em vez de o cronômetro ser iniciado no início do ciclo.

[0030] Também está previsto que as válvulas solenoides duplas possam ser usadas com este sistema de monitoramento e temporização. Quando válvulas solenoides duplas são usadas, o respectivo ciclo é iniciado quando uma tensão de acionamento é enviada para um respectivo primeiro ou segundo solenoide para a válvula. A interrupção da tensão de atuação é ignorada para definir o próximo ciclo. O próximo ciclo é iniciado quando uma tensão de atuação é enviada para o outro do primeiro ou segundo solenoide.

[0031] É também previsto que um dos sensores de posição pode ser um potenciômetro linear que mede a tensão analógica dependendo da posição linear do pistão dentro do

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 21/35

15/16 cilindro para medir a aceleração e desaceleração, usando a posição do pistão e o tempo decorrido.

[0032] Deste modo, tendo o sinal que inicia o ciclo também ligando o cronômetro e cronometrando o ciclo a partir do momento em que um sinal é iniciado até o pistão atingir a sua posição final obtém-se um nível melhorado de prognóstico ou manutenção preventiva. Não apenas a válvula é monitorada, mas também os tubos pneumáticos 32 e 34, e qualquer ligação ou problemas com o cilindro e o pistão ou outras partes de ligação do dispositivo de campo conectado à haste do pistão 73 podem ser identificados. O ciclo é monitorado desde seu início até seu final. Os parâmetros que podem afetar o tempo de ciclo incluem vazamentos no encaixe do cilindro da válvula e na tubulação, por exemplo; a mudança manual no controle de fluxo, mudança manual em um regulador de pressão, mudanças na carga, ligação no conjunto de cilindro e pistão devido ao desgaste ou carga lateral da haste, desgaste da válvula, desgaste do cilindro, mola de retorno fraca na válvula solenoide, mau funcionamento do sensor, mau funcionamento do módulo de entrada e outras alterações ou avarias.

[0033] A temporização do ciclo começando com a mudança de tensão de acionamento enviada para a bobina e terminando com o pistão chegando ao fim pode ser usada para monitorar a função e se quaisquer mudanças ao longo do tempo e desvios do tempo adequado definido forem identificados, um alarme apropriado pode ser enviado para fornecer aviso de que algo na linha da bobina e válvula para o dispositivo de campo não está operando para projetar e definir padrões.

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 22/35

16/16 [0034] Outras variações e modificações são sem se afastar do âmbito e espírito da presente como definido pelas reivindicações possíveis invenção, anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo caracterizado pelo fato de que:

um módulo de comunicação é conectado a pelo menos um elemento coletor com um corpo de válvula tendo uma válvula de controle operada por solenoide montada e operada por um solenoide;

o elemento coletor tendo primeira e segunda passagens de fluxo para fornecer e descarregar fluido pressurizado de e para os orifícios do corpo de válvula, o fornecimento e a descarga de fluido pressurizado dentro da primeira e segunda passagens de fluxo dependendo do estado de atuação da válvula de controle operada por solenoide;

um conjunto de cilindro e pistão, incluindo um pistão que se desloca de modo deslizante dentro de um cilindro entre uma extremidade retraída e uma extremidade estendida do cilindro;

o referido conjunto de cilindro e pistão conectado a primeira e segunda passagens de fluxo nas extremidades retraída e estendida para conduzir o pistão dentro do cilindro entre as posições de extremidade retraída e estendida;

um sensor de posição alojado próximo a uma extremidade do cilindro para identificar quando o pistão está em sua posição de extremidade estendida ou retraída;

um sensor de detecção identifica o começo de um ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de cilindro e pistão;

um cronômetro cronometra o tempo decorrido entre o início do ciclo de atuação do pistão e quando o sensor de

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 24/35
2/8 posição para identificar uma posição final identifica o pistão ao final do ciclo de atuação;

um dispositivo de armazenamento operacionalmente conectado ao sensor de posição e sensor de detecção para receber e armazenar perfis de tempo de ciclo normalizado e armazenamento de um limite de tolerância predeterminado a partir dos referidos perfis de tempo de ciclo normalizado;

um comparador operativamente conectado ao referido dispositivo de armazenamento e ao referido sensor de posição e referido sensor de detecção para comparar os parâmetros de tempo iniciados e terminados pelo referido sensor de detecção e o referido sensor de posição com o referido perfil de ciclo normalizado e o referido limite de tolerância predeterminado; e um alarme conectado ao referido comparador e acionado se o referido comparador comparar o tempo decorrido com o perfil normalizado e o referido limite de tolerância predeterminado e determinar que o referido tempo decorrido está fora do limite de tolerância predeterminado.

2. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda pelo fato de que:

o referido sensor de detecção e o referido sensor de posição estão eletricamente conectados aos I/Os separados em um módulo de I/O que está conectado ao módulo de comunicação.
3. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda pelo fato de que:

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 25/35

3/8 o referido sensor de posição é um potenciômetro linear que mede a tensão analógica dependendo da posição linear do pistão dentro do cilindro para medir a aceleração e desaceleração.
4. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda pelo fato de que:

o referido sensor de detecção é um segundo sensor de posição.
5. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado ainda pelo fato de que:

um dos referidos sensores de posição é um potenciômetro linear que mede a tensão analógica dependendo da posição linear do pistão dentro do cilindro para medir a aceleração e desaceleração.
6. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo caracterizado pelo fato de que:

um módulo de I/O conectado a um módulo de comunicação que é conectado a um elemento coletor tendo uma válvula de controle montada no mesmo sendo operada por um solenoide;

o referido módulo de comunicação, no referido módulo de I/O e o referido solenoide conectados eletricamente em conjunto com um circuito de atuação que opera a válvula de controle;

um elemento coletor apresenta primeira e segunda passagens de fluxo para fornecimento e descarga de fluido pressurizado de e para os orifícios de pelo menos um corpo de válvula, o fornecimento e a descarga de fluido

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 26/35

4/8 pressurizado dentro da primeira e segunda passagens de fluxo dependem de uma posição da válvula de controle;

um conjunto de cilindro de pistão apresenta uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e inclui um pistão que é móvel, de modo a deslizar dentro do cilindro entre uma primeira e segunda posições finais;

o referido conjunto de cilindro de pistão conectado as primeira e segunda passagens de fluxo nas primeira e segunda extremidades move reciprocamente o pistão dentro do cilindro entre a primeira e segunda posições de extremidade ;

um primeiro sensor de posição e um segundo sensor de posição alojados nas proximidade da primeira e segunda extremidades para identificar quando o pistão está na sua primeira ou segunda posição final;

o referido módulo de I/O apresenta um dispositivo cronômetro conectado aos sensores para cronometrar o tempo decorrido, desde o inicio de um ciclo de atuação que move o pistão de uma posição de extremidade inicial para a chegada do pistão na posição de extremidade final, conforme identificado pelo primeiro ou segundo sensor de posição;

o referido módulo de I/O apresenta um dispositivo de armazenamento operativamente conectado aos sensores de movimento e ao referido circuito de atuação para receber e armazenar perfis de tempo de ciclo normalizados e armazenar um limite de tolerância predeterminado dos referidos perfis de tempo de ciclo normalizado; e o referido módulo de I/O apresenta um comparador operacionalmente conectado ao referido dispositivo de armazenamento, referido circuito de atuação, e referidos

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 27/35

5/8 primeiro e segundo sensores de posição comparam o tempo decorrido desde o inicio do ciclo de atuação até a detecção pelos referidos sensores de posição da chegada do pistão na outra posição final com o referido perfil de ciclo normalizado e o referido limite de tolerância predeterminado; e o referido módulo de I/O apresenta um alarme conectado ao referido comparador e acionado se o referido comparador comparar o tempo decorrido identificado com o perfil normalizado e o referido limite de tolerância predeterminado e determinar que o tempo decorrido está fora do limite de tolerância predeterminado.
7. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado ainda pelo fato de que:

o referido primeiro sensor de posição e o referido segundo sensor de posição estão eletricamente conectados a I/O separados no referido módulo de I/O.
8. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado ainda pelo fato de que:

pelo menos um dos referidos sensores de posição é um potenciômetro linear, que mede a tensão analógica dependendo da posição linear do pistão, dentro do cilindro para medir a aceleração e desaceleração.
9. Conjunto de válvula solenoide de barramento de campo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado ainda pelo fato de que:

um sensor de detecção identifica o início do ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de cilindro

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 28/35

6/8 e pistão desde o inicio de um sinal até o solenoide que move a válvula de controle de sua primeira posição para sua segunda posição ou de sua segunda posição para sua primeira posição;

o dispositivo cronômetro mede o tempo decorrido desde o inicio de um sinal até o solenoide que move a válvula de controle para se deslocar da sua primeira posição para a sua segunda posição ou da sua segunda posição para a sua primeira posição, para a chegada do pistão na segunda posição final, conforme identificado pelo segundo sensor de posição ou chegada do pistão na primeira extremidade, conforme identificado pelo primeiro sensor de posição; e o comparador é operacionalmente conectado ao referido dispositivo de armazenamento, ao referido circuito de atuação e aos referidos primeiro e segundo sensores de posição para comparar os parâmetros de tempo iniciados pelo

referido circuito de acionamento e terminados pelos referidos sensores de posição com o referido perfil de ciclo normalizado e o referido limite de tolerância predeterminado. 10. Sistema de detecção para um conjunto de válvula

solenoide de barramento de campo caracterizado pelo fato de que:

um sensor identifica o inicio de um ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de cilindro e pistão;

um sensor de posição identifica uma posição final de um pistão em um conjunto de cilindro e pistão ao final do ciclo de atuação;

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 29/35

7/8 um cronômetro cronometra o tempo decorrido entre o início do ciclo de atuação do pistão e quando o sensor de posição que detecta uma posição final, identifica o pistão em sua posição final ao término do ciclo de atuação;

um dispositivo de armazenamento operativamente conectado aos referidos sensores para receber dados de parâmetros para estabelecer um perfil de ciclo normalizado e armazenar um limite de tolerância predeterminado, determinado a partir do referido perfil de ciclo normalizado;

um comparador operacionalmente conectado ao dispositivo de armazenamento e aos referidos sensores para comparar o tempo decorrido a partir dos referidos sensores para o referido perfil de ciclo normalizado e para o referido limite de tolerância predeterminado; e um dispositivo de alarme operacionalmente conectado ao referido comparador sendo acionado se o referido comparador fizer a comparação de um parâmetro do referido pelo menos um sensor com o perfil normalizado e o limite de tolerância predeterminado e determinar que o parâmetro está fora do referido limite de tolerância predeterminado.
11. Sistema de detecção, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado ainda pelo fato de que;

o referido sensor identifica o começo de um ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de cilindro e pistão, detectando o início de um sinal para o solenoide que opera a válvula de controle.

Petição 870190072890, de 30/07/2019, pág. 30/35

8/8
12. Sistema de dispositivo de detecção, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado ainda pelo fato de que:

o referido sensor identifica o começo de um ciclo de atuação para mover um pistão em um conjunto de cilindro e pistão, sendo um segundo detector de movimento identificando a primeira posição final de um pistão em um conjunto de cilindro e pistão.
13. Sistema de dispositivo de detecção, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado ainda pelo fato de que:

um dos referidos sensores de posição é um potenciômetro linear, que mede a tensão analógica dependendo da posição linear do pistão dentro do cilindro, de modo a medir a aceleração e desaceleração.