ES2203862T3 - Procedimiento para supervisar el funcionamiento de conmutadores escalonados. - Google Patents

Procedimiento para supervisar el funcionamiento de conmutadores escalonados.

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ES2203862T3 ES98116788T ES98116788T ES2203862T3 ES 2203862 T3 ES2203862 T3 ES 2203862T3 ES 98116788 T ES98116788 T ES 98116788T ES 98116788 T ES98116788 T ES 98116788T ES 2203862 T3 ES2203862 T3 ES 2203862T3
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Christian Dipl.-Ing. Heudecker (Fh)
Karsten Dr.-Ing. Viereck
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA VIGILAR EL FUNCIONAMIENTO DE INTERRUPTORES ESCALONADOS, DONDE SE DETERMINA UNA MAGNITUD DE MEDIDA RELEVANTE PARA LA FUNCION, SE ASIGNA A LA POSICION RESPECTIVA DEL CONMUTADOR ESCALONADO DURANTE LA CONMUTACION Y SE SUBDIVIDE EN ZONAS PARCIALES CONTIGUAS QUE DURANTE LA CONMUTACION CORRESPONDAN A FUNCIONES PARCIALES QUE TIENEN LUGAR DE FORMA SUCESIVA. DENTRO DE CADA FORMA PARCIAL SE FORMA DE ACUERDO CON UN DETERMINADO ALGORITMO DE CALCULO UN UNICO VALOR CARACTERISTICO, SE COMPARA ESTE CON UN ARCHIVO DE PARAMETROS Y EN EL RESULTADO SE LE ASIGNA UNA IDENTIFICACION. SOLAMENTE ESTA IDENTIFICACION SE SIGUE TRATANDO, SE MEMORIZA Y SIRVE PARA GENERAR UNOS MENSAJES O INFORMACIONES QUE DEPENDEN DE LA IDENTIFICACION.

Description

Procedimiento para supervisar el funcionamiento de conmutadores escalonados.
La invención se refiere a un procedimiento para supervisar el funcionamiento de conmutadores escalonados, en donde se comparan y clasifican los valores de medición recogidos.
De la publicación de patente japonesa Hei-2-213105 ya se conoce un procedimiento para supervisar el funcionamiento de conmutadores escalonados, en donde se recogen diferentes valores de medición como presión, carga de los elementos de accionamiento, corriente e impurezas del aceite, que describen el estado real actual del conmutador escalonado, estos valores de medición se almacenan y se comparan con unos valores nominales específicos del aparato igualmente almacenados con anterioridad. Si esta comparación produce desviaciones se generan unos mensajes que pueden llevar tanto a avisos como a una desconexión inmediata del conmutador escalonado.
Del documento DE 42 14 431 C2 se conoce asimismo un procedimiento para recoger la posición en un conmutador escalonado, en donde por medio de un transmisor de posiciones se recoge la posición respectiva del árbol de impulsión del accionamiento motor subordinado al conmutador escalonado y se convierte en un valor binario por medio de una unidad de valoración, el cual a su vez puede tratarse ulteriormente de forma redundante, tanto con una llamada codificación de hardware como por un microcontrolador. El microcontrolador supervisa de esta forma, a través del transmisor de posiciones, el movimiento del árbol de impulsión.
De la solicitud de patente japonesa Sho-60-176213 se conoce además recoger y almacenar el momento de giro del árbol de impulsión, que conduce del accionamiento motor al conmutador escalonado, con cada accionamiento del conmutador escalonado, para confrontar este desarrollo real del momento de giro a un desarrollo nominal del momento de giro característico y específico del tipo.
Un procedimiento similar se describe también en el documento DD-246 409; según el mismo se pretende igualmente medir el desarrollo del momento de giro temporal durante una conmutación y comparar el resultado con el desarrollo del momento de giro temporal normal para el respectivo conmutador escalonado.
Generalmente los valores de medición, que posteriormente deben compararse con valores nominales, se almacenan por lo general como fichero ASCII.
En la minoría de los casos se realiza una compresión de datos para aprovechar al máximo el espacio existente en los medios de almacenamiento disponibles.
Los valores de medición se almacenan como una serie de valores absolutos en el momento del registro en el medio de almacenamiento. Una declaración sobre la importancia de estos valores se elabora con base en la parametrización del canal de entrada disponible.
Del documento de empresa HydroTEC HT2000 de la empresa Deltatronic Instruments GmbH, AT se conoce un procedimiento, en el que se almacenan como fichero ASCII informaciones sobre magnitud y duración de un valor de medición adyacente, que en el siguiente ejemplo exige un espacio de memoria de 30 byte:
Hora de inicio con valor de medición: 11:49:11 28
Fin de la medición: 12:59:11 17 (17 como nuevo valor de la siguiente medición)
Dirección 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F
Valor FF 31 31 3A 34 39 3A 31 31 20 20 20 32 38 0D 0A
Dirección 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F
Valor 31 32 3A 35 39 3A 31 31 20 20 20 31 37 0D 0A FF
Otra variante para almacenar datos de medición se conoce de la Dissertation Viereck: empleo de sensores en transformadores, TU Dresden, 1992. Aquí se almacenan durante un periodo de tiempo fijado que se descompone en intervalos de tiempo definidos, con un valor analógico constante, además de éste el número de intervalos de tiempo como valor hexadecimal, de tal forma que sólo pueden recogerse espacios de tiempo variables en dos direcciones del medio de almacenamiento.
Ejemplo
Dirección 01 02 03 04 05 06 07 08
Valor FF FF 0E IC 06 11 FF FF
Con esto el medio de almacenamiento contiene, en las direcciones 03H y 04H, la información que se ha medido para 14 intervalos (0E H) del valor 28 (1C H).
A través del conocimiento del tiempo de inicio del proceso de medición en el ordenador de control y bajo la suposición de que un intervalo de medición se corresponde con un tiempo determinado, por ejemplo cinco minutos, puede pasarse por unos periodos de tiempo relativamente grandes, con una medición constante.
Estos procedimientos conocidos poseen una serie de inconvenientes.
Si se realiza una compresión de datos con un procedimiento habitual de tratamiento de datos, los valores ya no pueden compararse entre sí directamente sin una descompresión.
Los datos almacenados contienen además sólo una declaración sobre su valor absoluto y, de esta forma, sólo pueden correlacionarse a través del mismo con valores de medición de otras series de medición.
Asimismo una declaración sobre la superación de valores límite con unos datos de medición específicos de la pieza exigen una definición individual de estos valores límite. Por ejemplo es lógico en conmutadores escalonados, en los que el momento de giro se recoge y valora como indicio para el estado, determinar valores límite en dependencia del valor nominal, debiendo generarse mensajes en el caso de que se supere. De esta forma puede determinarse por ejemplo que una superación del 300% del momento de giro nominal exija en cualquier caso la desconexión del accionamiento; una superación superior al 150% del momento de giro nominal, sin embargo, provoque solamente un mensaje de "ya no está permitido" que, aunque no conduce de inmediato a la desconexión, se registra y valora en el marco del sistema de supervisión, indicando por ejemplo que es el momento de efectuar un mantenimiento. Los valores límite se basan en cualquier caso en el valor nominal del momento de giro y ese valor nominal, que representa el 100%, puede diferir sin embargo mucho con cada conmutador. Una comparación de los valores absolutos no conduce con ello al resultado.
Por último un inconveniente de los procedimientos conocidos reside en una gran necesidad de memoria, que es necesaria para recoger y valorar los valores de medición correspondientes.
La misión de la invención consiste en indicar un procedimiento que haga posible una valoración individual de valores límite específicos de la pieza, a definir individualmente, en donde debe estar también permitido llevar a cabo una compresión de datos de tal modo que, con la menor posible necesidad de memoria sean posibles una recogida, una comparación y un almacenamiento de los valores de medición y comparación representativos del conmutador escalonado a supervisar. Esta misión es resuelta conforme a la invención mediante un procedimiento con las particularidades de la primera reivindicación.
Las reivindicaciones subordinadas se refieren en especial a perfeccionamientos ventajosos de este procedimiento.
Mediante el procedimiento conforme a la invención se realiza una compresión múltiple de los valores de medición y comparación recogidos para supervisar el funcionamiento.
Una primera compresión se realiza en primer lugar, una sola vez, por medio de que los valores de medición correspondientes se enlazan con la posición, es decir, la posición actual del conmutador escalonado durante la conmutación. Esta posición puede recogerse tanto directamente, p.ej. a través de un reductor, como indirectamente a través de una medición de tiempo.
Se realiza una segunda compresión por medio de que la posición global, que va a ser recorrida en el caso de una conmutación completa de carga del conmutador escalonado, se divide en márgenes de posición aislados y, para cada uno de estos márgenes de posición, se establece según unas determinadas reglas de cálculo un único valor característico de la magnitud de medición.
Una tercera compresión se realiza exclusivamente por medio de que este valor característico se compara con un fichero de parámetros fijado previamente y se clasifica y, como resultado, sólo se almacenan los datos clasificados o sirven para la edición de los respectivos mensajes o avisos.
El resultado del procedimiento conforme a la invención son por lo tanto unos datos crípticos, que por sí mismo no ofrecen ninguna conclusión sobre las magnitudes de medición tomadas como base.
\newpage
Según un perfeccionamiento especialmente ventajoso, este procedimiento es en sí mismo capaz de fijar los valores límite específicos de la pieza, por medio de que se realiza una recogida del respectivo valor nominal y después, con base en las prefijaciones porcentuales para los valores límite, cuya magnitud absoluta se establece y almacena.
De esta forma la necesaria parametrización ya solo contiene valores relativos, que están relacionados con los valores nominales.
En resumen, el procedimiento conforme a la invención puede caracterizarse de la siguiente manera: una clasificación de los datos se realiza dentro de un margen de tiempo o posición mediante el cálculo de un valor característico de los valores de medición registrados y la subordinación del valor de identificación almacenado en el fichero de parámetros para este valor característico, que representa este margen de tiempo o posición.
Tan solo se almacenan los valores de identificación obtenidos a partir del fichero de parámetros, que describen los valores característicos de los tramos aislados del proceso. Por medio de esto, los verdaderos datos de medición del fichero de edición adquieren un carácter críptico.
El procedimiento permite, haciendo referencia a los valores que se han establecido al establecerse los valores nominales correspondientes, es decir, los valores al 100%, una comparación directa con los datos de otros aparatos.
Sin embargo, los valores originales pueden volver a reproducirse mediante el conocimiento del fichero de parámetros y la norma de clasificación.
Este procedimiento se describe a continuación con más detalle a modo de ejemplo.
Aquí muestran:
La fig. 1 una representación esquemática de los pasos de procedimiento conforme a la invención,
La fig. 1 una representación esquemática de un procedimiento perfeccionado, al que se han añadido pasos de procedimiento adicionales,
La fig. 3 el desarrollo físico de la valoración de valores de medición en el margen de tiempo, en el procedimiento representado en la fig. 2.
En primer lugar se describirá el procedimiento representado esquemáticamente en la fig. 1.
Con ello se recoge y registra en intervalos cortos un valor de medición normal para la supervisión del funcionamiento del conmutador escalonado correspondiente. Como ejemplo se ha seleccionado aquí la recogida del momento de giro en el árbol de impulsión del accionamiento motor, que acciona el conmutador escalonado correspondiente. Sin embargo, la invención no se limita al registro de los valores de medición del momento de giro.
A continuación se enlaza durante una conmutación el valor de medición registrado, aquí precisamente el momento de giro respectivo, con la posición en cada caso actual del conmutador escalonado.
La recogida de la posición respectiva puede realizarse con ello directamente, p.ej., por medio de un reductor en el árbol de impulsión. También puede realizarse indirectamente, por ejemplo por medio de una medición de tiempo; con ello la medición del tiempo transcurrido comienza en el momento en el que se inicia la activación del accionamiento motor y, de esta forma, el proceso de conmutación del conmutador escalonado correspondiente.
A continuación se divide el margen total de posición o tiempo, que es recorrido con cada conmutación completa del conmutador escalonado, en márgenes de tiempo normales para el desarrollo de la conmutación. En la fig. 3 se muestran estos tramos parciales normales; los tiempos t_{0} a t_{7} limitan en cada caso los acontecimientos imprevistos normales, que se producen consecutivamente, de la secuencia de conmutación y fijan de esta forma los tramos parciales correspondientes.
A continuación se calculan de nuevo en cada tramo parcial transcurrido los valores característicos correspondientes del valor de medición registrado, aquí precisamente del momento de giro. Este cálculo del valor característico se realiza según una regla de cálculo fijada anteriormente. Aquí puede calcularse por ejemplo como valor característico el valor aritmético medio o el valor promedio.
A continuación de esto se realiza la subordinación de estos valores característicos establecidos a una identificación definida. Para esto se utiliza un fichero de parámetros que contiene una norma de clasificación y anteriormente no se ha almacenado de forma volátil. En este fichero de parámetros están subordinados determinados valores de medición, es decir, determinados valores del momento de giro, a unas identificaciones correspondientes.
Es especialmente ventajoso que estos valores de medición se presenten como desviaciones porcentuales del valor nominal correspondiente, es decir, del momento de giro. Para esto es lógico como perfeccionamiento del procedimiento llevar a cabo una medición a cero del valor de medición correspondiente, con la que se establece y almacena su valor nominal y sirve como base para la norma de clasificación del fichero de parámetros. Como ya se ha citado anteriormente, es totalmente posible que este valor nominal de la magnitud de medición, aquí el momento de giro nominal, sea diferente con unos amplios límites de forma específica al tipo o a la pieza. Mediante la medición a cero descrita es posible, a pesar de esta diferente posición de partida para una comparación de valores de medición, subordinar directamente a las identificaciones las desviaciones porcentuales en el fichero de parámetros.
Sólo se almacenan estas cortas identificaciones y se extraen en último término para supervisar el funcionamiento.
De la identificación respectiva, que se deriva de la comparación descrita de los valores característicos con el fichero de parámetros, se obtienen después los mensajes o informaciones necesarios. Esto se ha representado igualmente en la fig. 3; es evidente que en esta representación diferentes identificaciones pueden llevar a un mismo mensaje.
En la fig. 2 se ha representado un procedimiento perfeccionado. Con ello se realiza además, después del ya descrito enlace con la respectiva posición como resultado de la medición de posición o tiempo, como un ulterior paso de procedimiento introducido, una comparación adicional del valor de medición registrado con los parámetros autorizados en el margen de posición. Esto se realiza por medio de que también los valores límite máximos admisibles forman parte del fichero de parámetros. Al superarse estos valores límite máximos admisibles se produce en cualquier caso un mensaje inmediato de peligro, que sirve generalmente para una desconexión inmediata del accionamiento motor.
La fig. 3 muestra el desarrollo físico global del procedimiento para supervisar el funcionamiento. En la parte superior se ha representado el registro de valores de medición del momento de giro M_{d} en el árbol de impulsión del accionamiento motor. Este valor de medición se enlaza, durante el tiempo de funcionamiento t recogido, con la posición del respectivo conmutador escalonado durante la conmutación. El proceso de conmutación empieza en el tiempo t_{0} y finaliza en el tiempo t_{7}. Este proceso de conmutación completo se divide en siete tramos parciales, que se han representado tabularmente en el centro de la fig. 3 con sus desarrollos operativos correspondientes dentro de la secuencia de conmutación. Igual de esquemáticamente se han representado los momentos de giro nominales M1 a M7 máximos admisibles en los correspondientes márgenes de tiempo y con ello posición. Por último se han representado también los valores característicos m1 a m7 de cada tramo parcial, calculados según la regla de cálculo empleada en cada caso. En la parte inferior de la fig. 3 se ha representado a modo de ejemplo un posible fichero de parámetros, en el que una determinada desviación del momento de giro medido M_{d} del momento de giro nominal correspondiente está subordinada a las identificaciones respectivas. Las diferentes identificaciones a su vez generan de nuevo diferentes mensajes como resultado de la supervisión del funcionamiento. Queda demostrado que, en el caso de grandes desviaciones, se genera el mensaje "parada" que conduce a una inmediata desconexión y, con una desviación menos intensa, se genera el mensaje "mantenimiento necesario" que no impide el funcionamiento actual. En el caso de desviaciones menores se reconoce el momento de giro como todavía correcto.

Claims (6)

1. Procedimiento para supervisar el funcionamiento de conmutadores escalonados, caracterizado por las siguientes particularidades:
=> se recoge en intervalos cortos un valor de medición respectivo, que representa el estado real en el conmutador escalonado a supervisar
=> se realiza una recogida de posición del conmutador escalonado durante la conmutación y un enlace del valor de medición establecido respectivamente con la posición respectiva
=> el margen total de posición o tiempo (t_{0} - t_{7}) se divide en tramos parciales (t_{0} - t_{1}, t_{1} - t_{2}, .., t_{6} - t_{7}) que, en el caso de una conmutación, se corresponden con funciones parciales que se desarrollan consecutivamente
=> dentro de cada tramo parcial se establece, según determinadas reglas de cálculo, un valor característico (m1 - m7) del valor de medición
=> el valor característico del valor de medición (m1 - m7) se compara con un fichero de parámetros almacenado de forma no volátil y se clasifica de tal manera, que le está subordinado como identificación (00H - 0DH) el valor clasificado
=> sólo se trata ulteriormente esta identificación (00H - 0DH), se almacena y sirve para generar unos mensajes respectivos dependientes de la identificación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque tras el enlace del valor de medición respectivo con la posición se produce todavía una valoración, de tal forma que el valor de medición respectivo se compara con unos valores límite máximos admisibles (M1 - M7), que igualmente están almacenados de forma no volátil en el fichero de parámetros y, si se supera el valor límite, se produce un mensaje de peligro inmediato.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el fichero de parámetros se almacenan las desviaciones (-30% a +100%) del valor de medición porcentualmente respecto al valor nominal (0) y éstas se subordinan a las identificaciones correspondientes (00H - 0DH).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque antes del inicio de la supervisión del funcionamiento se realiza una medición a cero en el conmutador escalonado operativo, en la que se establece el valor nominal (O) de la magnitud de medición y se utiliza como valor de partida para el fichero de parámetros.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el momento de giro en el árbol de impulsión entre el accionamiento motor y el conmutador escalonado sirve de valor de medición.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por medio de la regla de cálculo se forma el valor medio aritmético.
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