ES2285392T3 - Disposicion de modulos de control y unidad para la preparacion de aire comprimido. - Google Patents
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Abstract
Disposición de módulos de control para una unidad de mantenimiento de aire comprimido (14) con estructura de tipo batería, que presenta varios módulos de mantenimiento (23-25) sucesivos como p.ej. reguladores de presión, filtros, engrasadores, etc., en donde la disposición de módulos de control (20) está configurada para comunicarse con los módulos de mantenimiento (23-25) a través de un bus interno (37) de la unidad de mantenimiento (14), y en donde la disposición de módulos de control (20) presenta unos primeros medios de comunicación (35) para comunicarse con un dispositivo de control prioritario (11) para controlar y/o supervisar la unidad de mantenimiento de aire comprimido (14), caracterizado porque presenta unos segundos medios de comunicación (36) para comunicarse con un dispositivo de diagnóstico prioritario (18), a través del cual pueden entregarse datos de diagnóstico (51) para diagnosticar al menos una función de la unidad de mantenimiento de aire comprimido (14) separada de lacomunicación con el dispositivo de control prioritario (11), de tal modo que es posible en todo momento un control de la disposición de módulos de control.
Description
Disposición de módulos de control y unidad para
la preparación de aire comprimido.
La invención se refiere a una disposición de
módulos de control para una unidad de mantenimiento de aire
comprimido con estructura de tipo batería, que presenta varios
módulos de mantenimiento sucesivos como p. ej. reguladores de
presión, filtros, engrasadores, etc., en donde la disposición de
módulos de control está configurada para comunicarse con los
módulos de mantenimiento a través de un bus interno de la unidad de
mantenimiento, y en donde la disposición de módulos de control
presenta unos primeros medios de comunicación para comunicarse con
un dispositivo de control prioritario para controlar y/o supervisar
la unidad de mantenimiento de aire comprimido. La invención se
refiere asimismo a una unidad de mantenimiento de aire comprimido
con varios módulos de mantenimiento sucesivos y una disposición de
módulos de control de este
tipo.
tipo.
Una disposición de módulos de control de este
tipo se conoce por ejemplo del documento EP 1 400 702 A2. La
disposición de módulos de control contiene un módulo de control, que
se comunica con los módulos de la unidad de mantenimiento y con
módulos de válvulas a través de un bus interno. Los módulos de
válvulas activan actuadores externos, por ejemplo cilindros de aire
comprimido. El módulo de control está acoplado a través de un
interfaz de bus de campo a un sistema de bus externo y puede
recibir órdenes de control desde una central de control externa.
Asimismo el módulo de control entrega en el interfaz de bus de campo
informaciones de diagnóstico a la central de control externa.
En el caso de la disposición de módulos de
control pueden producirse cuellos de botella informativos durante
la comunicación al interfaz de bus de campo, de tal modo que por
ejemplo pueden no entregarse importantes mensajes del sistema a la
central de control externa, ya que precisamente se transmiten
mensajes de diagnóstico. Asimismo el módulo de control conocido
sólo puede cargar el interfaz de bus de campo hasta un determinado
grado con mensajes de diagnóstico, para no reducir la comunicación
necesaria con fines de control.
Por ello la misión de la invención consiste en
poner a disposición una disposición de módulos de control o una
unidad de mantenimiento de aire comprimido, que disponga de
posibilidades de comunicación ampliadas.
Del documento WO 94/04831 se conoce un
dispositivo de control electro-neumático para una
estación de válvulas varias válvulas neumáticas. A la estación de
válvulas puede conectarse un ordenador para programación y puesta
en marcha. Alternativamente puede conectarse a este interfaz también
un aparato indicador o manipulador.
En el caso de una disposición de módulos de
control de la clase citada al comienzo se ha previsto para
solucionar la misión que presente unos segundos medios de
comunicación para comunicarse con un dispositivo de diagnóstico
prioritario, a través del cual pueden entregarse datos de
diagnóstico para diagnosticar al menos una función de la unidad de
mantenimiento de aire comprimido. La unidad de mantenimiento de aire
comprimido conforme a la invención está equipada con una
disposición de módulos de control de este tipo.
Los datos de diagnóstico se comunican de forma
separada de los datos de control, de tal modo que es posible en
todo momento un control de la disposición de módulos de control o de
la unidad de mantenimiento de aire comprimido. Es posible adaptar
de forma óptima los medios de comunicación para la misión respectiva
- control o diagnóstico. Los datos de diagnóstico pueden tener en
comparación con los datos de control un volumen bastante mayor, por
ejemplo representaciones gráficas de la unidad de mantenimiento de
aire comprimido, representaciones de curvas, mensajes de valores de
medición en secuencia ceñida, etc. El dispositivo de diagnóstico, al
que pueden conectarse también otros dispositivos, baterías de
válvulas, unidades de mantenimiento, etc., entrega después los
datos de diagnóstico, por ejemplo a una superficie de control
gráfica. Los datos de diagnóstico contienen por ejemplo datos de
visualización.
Se obtienen configuraciones ventajosas de la
invención de las reivindicaciones subordinadas y de la
descripción.
La disposición de módulos de control controla
convenientemente los primeros medios de comunicación preferentemente
delante de los segundos medios de comunicación.
La disposición de módulos de control envía
convenientemente también a través de los primeros medios de
comunicación mensajes de diagnóstico, pero ventajosamente menos
mensajes de diagnóstico que a través de los segundos medios de
comunicación. En los primeros medios de comunicación se entregan por
ejemplo mensajes de diagnóstico críticos para el sistema, p. ej.
incumplimientos de valores límite, mensajes de avería críticos,
etc.
En el caso de la disposición de módulos de
control pueden ajustarse convenientemente parámetros de envío para
enviar datos de diagnóstico. Esto afecta a los primeros y/o los
segundos medios de comunicación, en donde se reciben con
preferencia, a través de los primeros medios de comunicación,
parámetros de envío para diagnosticar-parametrizar
los primeros medios de comunicación y, a través de los segundos
medios de comunicación, segundos parámetros de envío para
parametrizar estos segundos medios de comunicación.
Asimismo se prefiere p. ej. una descarga y/o
carga de parámetros y/o programas de prueba y/o otra clase de
software en los segundos medios de comunicación.
En el caso de los segundos medios de
comunicación se dispone convenientemente de un bloqueo de recepción
para determinadas órdenes de control, para controlar la unidad de
mantenimiento de aire comprimido. De este modo se impide que a
través de los segundos medios de comunicación, los medios de
comunicación de diagnóstico, se entreguen órdenes de control a la
disposición de módulos de control que deben transmitirse realmente a
través de los primeros, los medios de comunicación de control.
Los primeros medios de comunicación tienen
convenientemente capacidad de tiempo real, de tal modo que la
disposición de módulos de control o la unidad de mantenimiento
puede controlarse en tiempo real. Los segundos medios de
comunicación pueden presentar una mayor anchura de banda de
transmisión que los primeros medios de comunicación, en donde aquí
la capacidad de tiempo real juego un menor papel. Los primeros y/o
los segundos medios de comunicación presentan convenientemente un
interfaz de bus, p. ej. un interfaz de ethernet, un interfaz de bus
de campo, etc. En especial en el caso de los segundos medios de
comunicación se prefiere que hagan posible una comunicación sin
hilos, por ejemplo a través de WLAN (Wireless LAN).
Los datos de diagnóstico presentan
convenientemente un formato que puede producirse mediante un browser
de internet. Los datos de diagnóstico están codificados por ejemplo
en HTLM (Hypertext Markup Language).
La disposición de módulos de control puede tener
una estructura por así decirlo monolítica como una única unidad
constructiva, que cumple tanto las misiones de control como las
misiones de diagnóstico. La disposición de módulos de diagnóstico
presenta ventajosamente sin embargo un módulo de control, que
contiene los primeros módulos de comunicación para comunicarse con
el dispositivo de control prioritario y asimismo un módulo de
diagnóstico que presenta los segundos medios de comunicación con el
dispositivo de diagnóstico. El módulo de control y el módulo de
diagnóstico pueden comunicarse entre sí a través de una unión
propietaria o convenientemente a través del bus interno.
La disposición de módulos de control, por
ejemplo el módulo de diagnóstico, contiene convenientemente medios
de diagnóstico para comunicarse con un dispositivo de
introducción/extracción de la unidad de mantenimiento. El
dispositivo de introducción/extracción, p. ej. un módulo de
introducción/extracción, presenta medios de conexión a los que
pueden conectarse uno o varios sensores de diagnóstico. Asimismo
pueden conectarse a los medios de conexión también uno o varios
actuadores que influyen en el aire comprimido. En el caso de al
menos un actuador que influye en el aire comprimido se trata por
ejemplo de actuadores para influir en la presión y/o en la
circulación del aire comprimido, p. ej. una válvula neumática, etc.
La disposición de módulos de control puede activar a través del
dispositivo de introducción/extracción los sensores o actuadores y
recibir de éstos mensajes. La disposición de módulos de control se
comunica con el dispositivo de introducción/extracción
convenientemente a través del bus interno. El sensor de diagnóstico
está contenido por ejemplo en una unidad constructiva separada de
la unidad de mantenimiento, por ejemplo una batería de válvulas, una
unidad de mantenimiento rebajada, etc. Con ayuda del dispositivo de
introducción/extracción la disposición de módulos de control se
convierte por así decirlo en un nodo de diagnóstico, que puede
tratar mensajes de diagnóstico de otros dispositivos
diagnosticadores.
Al menos un sensor de diagnóstico separado de la
unidad de mantenimiento o al menos un actuador que influye en el
aire comprimido forman convenientemente parte de una unidad
constructiva alimentada con aire comprimido desde la unidad de
mantenimiento, p. ej. de una batería de válvulas o unidad de
mantenimiento, o están asociados a una unidad constructiva de este
tipo. En el caso del sensor de diagnóstico separado se trata
convenientemente de un medidor de partículas, medidor de humedad,
medidor de presión, medidor de circulación, etc. también son
posibles sensores de temperatura, contactos de medición eléctricos,
contactos reed, contactos extremos, sensores de posición, etc. Se
entiende que el dispositivo de introducción/extracción puede formar
también parte de la disposición de módulos de control.
Los medios de conexión del dispositivo de
introducción/extracción están configurados ventajosamente para
conectar un tubo flexible fluídico con al menos un conductor de
señal para unirse al menos a un sensor de diagnóstico externo o al
menos a un actuador externo que influye en el aire comprimido. El
conductor de señal es por ejemplo un conductor óptico o
eléctrico.
Los medios de diagnóstico forman los datos de
diagnóstico, convenientemente, con base en los mensajes de
diagnóstico del sensor de diagnostico separado y/o con base en los
mensajes de diagnóstico de los módulos de mantenimiento.
Una variante ulterior y conveniente de la
invención prevé que la disposición de módulos de control esté
configurada para activar los módulos de mantenimiento y/o al menos
un actuador que influye en el aire comprimido separado de la unidad
de mantenimiento, en donde valora los mensajes de diagnóstico del
sensor de diagnóstico separado o de los módulos de mantenimiento.
También es posible que la disposición de módulos de control valore
para ello los datos de diagnóstico.
La disposición de módulos de control está
configurada convenientemente para enlazar mensajes de diagnóstico,
en donde ejecuta al menos un requisito de enlace. Tales enlaces son
por ejemplo la formación de relaciones entre valores de medición de
presión entre valores de medición de presión y valores de medición
de circulación, temperaturas y valores de medición de circulación,
etc. Otro requisito de enlace puede ser por ejemplo que la
disposición de módulos de control, al superar un valor límite,
transmita valores de medición con mayor o menor frecuencia en el
marco de los datos de diagnóstico al dispositivo de diagnóstico.
Asimismo la disposición de módulos de control
está configurada ventajosamente para llevar a cabo una reducción de
presión, en donde transmite por ejemplo sólo valores máximos,
transmite mensajes de diagnóstico sólo en retículos de tiempo
predeterminados, etc.
De forma ventajosa se dispone de un interfaz de
aparatos manipuladores en la disposición de módulos de control, al
que puede conectarse un aparato manipular y/o de visualización y/o
de parametrización. A través del aparato manipulador pueden
prefijarse por ejemplo parámetros de control, parámetros de
diagnóstico, etc. Asimismo es también posible que el aparato
manipulador esté configurado para visualizar datos, por ejemplo para
editar datos de diagnóstico. En el caso del aparato manipulador se
trata por ejemplo de un ordenador personal, un Personal Digital
Assistant (PDA), etc.
A continuación se explican ejemplos de ejecución
de la invención con base en el dibujo. Aquí muestran:
la figura 1 un sistema neumático con una unidad
de mantenimiento de aire comprimido conforme a la invención, que
contiene una disposición de módulos de control conforme a la
invención y está integrada en una red de diagnóstico y una red de
control,
la figura 2 una vista esquemática de la
disposición de módulos de control conforme a la figura 1,
la figura 3 un tubo flexible de aire comprimido
con conductores de señal para conectarse a la unidad de
mantenimiento de aire comprimido conforme a la figura 1, y
la figura 4 otro sistema neumático en el que
están integradas unidades de mantenimiento de aire comprimido
conforme a la invención.
En el caso de un sistema neumático 10 conforme a
la figura 1, un dispositivo de control 11 controla a través de una
red de control 12 una batería de válvulas 13, una unidad de
mantenimiento de aire comprimido 14 así como eventualmente otras
unidades funcionales neumáticas no representadas. La unidad de
mantenimiento de aire comprimido 14 alimenta la batería de válvulas
13 y una batería de válvulas 15, que forma parte de la unidad de
mantenimiento de aire comprimido 14, con aire comprimido desde una
fuente de aire comprimido 16 que trata la unidad de mantenimiento
de aire comprimido 14, por ejemplo filtra, engrasa, etc.
El dispositivo de control 11 es por ejemplo un
control con memoria programable, que envía órdenes de control 19 a
la unidad de mantenimiento de aire comprimido 14 o a su batería de
válvulas 15 así como a la batería de válvulas 13.
En el caso de la unidad de mantenimiento de aire
comprimido 14 una disposición de módulos de control 20 valora con
un módulo de control 21 y un módulo de diagnóstico 22 las órdenes de
control 19 para activar módulos de mantenimiento 22, 24, 25,
módulos de válvulas 26, 27 y otros módulos de válvulas 28 de la
batería de válvulas 15. Los módulos de mantenimiento 23, 24, 25
contienen por ejemplo un módulo de válvulas de conexión, un módulo
de filtros, un módulo de reguladores de presión, un módulo de
engrasadores, etc. Los módulos de válvulas 26, 27, 28 sirven para
activar actuadores neumáticos, por ejemplo una pinza de agarre 29 y
un actuador neumático 30, p. ej. un accionamiento lineal, por
ejemplo para agarrar y manipular un objeto 31. Los módulos de
válvulas 26, 27 aplican aire comprimido tratado por los módulos de
mantenimiento 23 a 25 al actuador 30 o a la pinza de agarre 29, para
accionarlos.
La unidad de mantenimiento 14 alimenta a través
de un conducto de aire comprimido 32 la batería de válvulas 13 con
aire comprimido tratado. En el caso de la batería de válvulas 13 un
dispositivo de control local 33 controla los módulos de válvulas 34
con base en las órdenes de control 19. Los módulos de válvulas 34
aplican aire comprimido desde el conducto de aire comprimido 32 a
actuadores neumáticos no representados.
La disposición de módulos de control 20 o la
unidad de mantenimiento 14 forma un nodo de diagnóstico en el
interior de la red de diagnóstico 17, p. ej. una red ethernet,
profinet, modbus TCP, etc. Otra característica ventajosa es que se
dispone de medios de comunicación primero y segundo 35, 36 en el
caso de la unidad de mantenimiento de aire comprimido 14 o de la
disposición de módulos de control 20, de tal manera que para fines
de control y fines de diagnóstico están previstos medios de
comunicación separados. En el caso de la disposición de módulos de
control 20 la división de misiones
diagnóstico-control se mejora adicionalmente por
medio de que, para misiones de control y misiones de diagnóstico,
están previstos en cada caso módulos dedicados, precisamente el
módulo de control 21 y el módulo de diagnóstico 22. El módulo de
control 21 no está cargado con misiones de diagnóstico. A pesar de
esto es ventajoso que el módulo de control 21 comunique a través de
la red de control 12 mensajes de diagnóstico predeterminados, en
especial críticos para el sistema, por ejemplo mensajes de
superación de valores límite, mensajes de alarma, etc.
Los módulos de la unidad de mantenimiento 14, es
decir, de forma visible por ejemplo la disposición de módulos de
control 20 y los módulos de mantenimiento 23, 24, 25, se comunican a
través de un bus interno 37 de la unidad de mantenimiento 24. En el
caso del bus 37 puede tratarse de un bus propietario. Sin embargo,
también es posible que el bus 37 esté configurado como un bus de
campo, un bus de ethernet, etc. A través del bus 37 los módulos de
la unidad de mantenimiento 14 pueden enviar y recibir mensajes u
órdenes de control, en donde por ejemplo el módulo de diagnóstico
22 obtiene de los módulos de mantenimiento 23, 24 mensajes de
diagnóstico y el módulo de control envía órdenes de control a los
módulos de mantenimiento 23, 24, 25, por ejemplo órdenes de
conexión, órdenes de dosificación para una cantidad de aceite a
dosificar, etc. Los módulos de mantenimiento 23, 24, 25 poseen para
la comunicación con el bus 37 y para órdenes de control por ejemplo
controladores 38. En parte los módulos de mantenimiento 23 a 25
medios de introducción/extracción 39, por ejemplo teclas de control,
indicaciones luminosas, etc.
Asimismo están conectados módulos de
introducción/extracción 40, 41 a los bus internos 37. A través del
módulo de introducción/extracción 41 el módulo de control 41 puede
enviar órdenes de control a los módulos de válvulas 26 a 28. El
módulo de introducción/extracción 41 entrega estas órdenes sobre un
bus 42 a los módulos de válvulas 26 a 28. Asimismo el módulo de
introducción/extracción 41 puede recibir sobre el bus 42 mensajes
desde los módulos de válvulas 26 a 28 y comunicárselos al módulo de
control 21 o al módulo de diagnóstico 22. En el caso de esto
mensajes se trata por ejemplo de mensajes de avería, mensajes de
estado de conexión, etc. Se entiende que también es posible una
variante, en la que los módulos de válvulas 26 a 28 son abonados de
bus directos en el bus 37.
El módulo de introducción/extracción 40 está
asociado al módulo de diagnóstico 22. El módulo de
introducción/extracción 40 forma un dispositivo de
introducción/extracción, con medios de conexión 43 para conectar
sensores de diagnóstico separados de la unidad de mantenimiento 14,
por ejemplo sensores 44, 45, 46. Asimismo a los medios de conexión
43, que contienen por ejemplo contactos eléctricos y/u ópticos
correspondientes, pueden conectarse actuadores que influyen en al
aire comprimido separados de la unidad de mantenimiento, p. ej. una
válvula de conexión 47. Los sensores de diagnóstico 44 son por
ejemplo sensores de temperatura, sensores de presión, medidores de
partículas, etc. que están dispuestos sobre unidades constructivas
separadas de la unidad de mantenimiento 14, por ejemplo el actuador
30 y la batería de válvulas 13. El sensor de diagnóstico 46
supervisa por ejemplo la presión en la región de conexión del
conducto de aire comprimido 32 a la batería de válvulas 13 y envía
como mensajes de diagnóstico 48 por ejemplo mensajes a través de la
presión, la temperatura, un contenido de partículas, etc. en la
región de la batería de válvulas 13.
En principio sería sin embargo posible que el
módulo de control 33 de la batería de válvulas 13 entregara
mensajes de diagnóstico, a través de una unión 49, a la red de
diagnóstico 17. Sin embargo, de forma visible la unidad de
mantenimiento o la disposición de módulos de control 20 forma un
nodo de diagnóstico dentro de la red de diagnóstico 17, al que la
batería de válvulas 13 o su módulo de control 22 comunica mensajes
de diagnóstico 48 a través de una unión 50. La unión 50 conduce
igualmente a un módulo de introducción/extracción 40. Es posible
que se disponga de las dos uniones 49, 50, en donde la batería de
válvulas 13 entrega mensajes de diagnóstico en parte directamente,
a través de la unión 49, a la red de diagnóstico 17 y parcialmente,
p. ej. en tanto que se refieren al tratamiento de aire comprimido y
contienen por ejemplo valores de medición de presión, valores de
medición de humedad, etc., a la unión 50, de tal modo que el módulo
de diagnóstico 22 puede valorar estos mensajes de diagnóstico 48
para formar datos de diagnóstico 51.
Las funciones de los medios de control 52 del
módulo de control 21 para controlar la unidad de mantenimiento 14 y
de los medios de diagnóstico 53 del módulo de diagnóstico 22 se
explican a continuación con base en la figura 2.
Los medios de control 52 y los medios de
diagnóstico contienen en cada caso un procesador 54, 55 para
ejecutar códigos de programa de módulos de programa 56, 57, que
están archivados en los medios de memoria 58, 59. Los medios de
memoria 58, 59 contienen por ejemplo memorias volátiles y/o no
volátiles. El código de programa de los módulos de programa 56, 57
contiene instrucciones para materializar las funciones de control y
funciones de diagnóstico del módulo de control 21 o del módulo de
diagnóstico 22. Los procesadores 54, 55 están unidos a los medios
de memoria 58, 59 y a medios de comunicación del módulo de control
21 o del módulo de diagnóstico 22 a través de uniones internas, que
se indican esquemáticamente mediante flechas. Los módulos 21, 22
contienen por ejemplo controladores de bus 60 como medios de
comunicación de bus para comunicaciones en el bus interno 37.
Asimismo los procesadores 54, 55 se comunican con ayuda de los
medios de comunicación 35, 36 con la red de control 12 y la red de
diagnóstico 17. Los medios de comunicación 35 contienen por ejemplo
un controlador de bus de campo para la red de control 12, en la que
se trata convenientemente de una red de bus de campo, por ejemplo
una red CAN, ASi, profibus, interbus, devicenet, etc. (CAN =
Controller Area Network, Asi =
Aktor-Sensor-Interface).
Los segundos medios de comunicación 16 contienen
convenientemente un controlador ethernet, un controlador
W-LAN (= Wireless LAN), etc. para la red de
diagnóstico 17 que, convenientemente, presenta una mayor anchura de
transmisión que la red de control 12. La red de control 12, por el
contrario, tiene convenientemente capacidad de tiempo real y de
este modo está diseñada óptimamente para misiones de control.
En el caso de la disposición de módulos de
control 20 se dispone para misiones de control y misiones de
diagnóstico en cada caso de procesadores 54, 55 separados. Se
entiende que también pueden estar disponibles otros procesadores.
Pero también es posible un modo constructivo con sólo un único
procesador. En especial en el caso de esta variante es preferible
que este único procesador cumpla las misiones de control
preferentemente antes de las misiones de diagnóstico, por ejemplo
controle los primeros medios de comunicación 35 para la red de
control 12 preferentemente antes de los segundos medios de
comunicación 36 para la red de diagnóstico 17.
Los módulos de programa 56 del módulo de control
21 contienen por ejemplo un módulo SPS (SPS = control con memoria
programable) para controlar los módulos de mantenimiento 23 a 25 y/o
los módulos de válvulas 26, 27, 28. Asimismo se dispone de un
módulo de programa de diagnóstico 62, que entrega a la red de
control 12 en especial mensajes de diagnóstico críticos para el
sistema, por ejemplo cuando un filtro está sucio hasta un límite
crítico, un aditivo para el aire comprimido a tratar está casi
consumido, se ha producido una avería en uno de los módulos de
mantenimiento 23, 24, 25 o de los módulos de válvulas 26, 27, 28,
etc. Los mensajes de diagnóstico críticos para el sistema de este
tipo limitarían la capacidad operativa de la unidad de mantenimiento
14 y de este modo limitarían la ejecución de órdenes de control 19
del dispositivo de control 11, e incluso la harían imposible.
El módulo de diagnóstico 22, cuyos módulos de
programa 57 presentan igualmente un módulo de programa de
diagnóstico 63, ofrece funciones de diagnóstico que van bastante
más allá que el módulo de control 21. El módulo de programa de
diagnóstico 63 trata los mensajes de diagnóstico 48 y genera a
partir de éstos datos de diagnóstico 51, que entrega a la red de
diagnóstico 17. Los datos de diagnóstico 51 contienen por ejemplo a
intervalos de tiempo regulares un nivel de llenado de un aditivo,
que añade uno de los módulos de mantenimiento 23, 24 ó 25 al aire
comprimido procedente de la fuente de aire comprimido 16, un valor
de presión diferencial entre presiones a la entrada y a la salida
del módulo de mantenimiento 24 configurado como filtro, etc. A
partir de una presión diferencial de este tipo puede establecerse
por ejemplo el grado de suciedad del filtro del módulo de
mantenimiento 24. Asimismo los datos de diagnóstico 51 pueden
contener por ejemplo regularmente valores de partícula de partículas
contenidas en el aire comprimido, valores de humedad, etc.
Asimismo los módulos de programa 57 del módulo
de diagnóstico 22 contienen un módulo de visualización 66 para
editar datos de visualización en el marco de los datos de
diagnóstico 51. Estos datos de visualización, que pueden entregarse
p. ej. al dispositivo de diagnóstico 18, contienen por ejemplo una
reproducción gráfica de la unidad de mantenimiento 14 y/o de sus
módulos, diagramas valor de medición-tiempo, valores
operativos, p. ej. parámetros, ocupaciones de conexión, etc. u
otros datos de diagnóstico. De este modo se dispone en el
dispositivo de diagnóstico 18 p. ej. de una reproducción de la
unidad de mantenimiento. En los datos de visualización pueden
representarse por ejemplo los diferentes módulos de mantenimiento
23, 24, 25 gráficamente en dependencia de su respectivo estado
operativo (por ejemplo averiado/no averiado).
Se prefiere especialmente una
auto-configuración de la unidad de mantenimiento 14,
en la que los módulos de la unidad de mantenimiento 14 se anuncian
en el caso de la disposición de módulos de control por así decirlo
automáticamente. Los módulos de mantenimiento 23, 24, 25 envían por
ejemplo características de identificación y/o sus datos al menos en
parte técnicos, a través del bus interno 37, a la disposición de
módulos de control 20. Con base en estas características de
identificación o estos datos técnicos el módulo de diagnóstico 22
es por ejemplo capaz de representar gráficamente los módulos de
mantenimiento 23 a 25 en el dispositivo de diagnóstico 18.
El módulo de programa de diagnóstico 63 puede
enlazar entre sí mensajes de diagnóstico 48 y de este modo, por así
decirlo, formar datos de diagnóstico enlazados 51. Con ello el
módulo de programa de diagnóstico forma por ejemplo relaciones
entre valores de presión, que son establecidos por los módulos de
mantenimiento 23, 24 y 25. Del mismo modo pueden formarse también
relaciones de valores de medición de circulación, por ejemplo para
establecer un valor de medición de consumo de las baterías de
válvulas 13 y 15. Los datos de diagnóstico 51 pueden contener
asimismo valores máximos y/o valores mínimos, por ejemplo para
establecer una necesidad máxima de aire comprimido, etc. Asimismo
el módulo de programa de diagnóstico 63 puede llevar a cabo una
reducción de datos y entregar mensajes predetermiandos de los
mensajes de diagnóstico 48 sólo a intervalos de tiempo
predeterminados, por ejemplo cada minuto, cada segundo, etc., en el
marco de los datos de diagnóstico 51, a la red de diagnóstico 17.
El módulo de programa de diagnóstico 63 puede formar también valores
promedio.
Asimismo es posible que el módulo de programa de
diagnóstico 63 vigile por así decirlo el tráfico de datos entre los
módulos de la unidad de mantenimiento 14 y, a partir de este tráfico
de datos, genere datos de diagnóstico 51. Con ello es conveniente
un enlace de estos mensajes de diagnóstico, en el que el módulo de
programa de diagnóstico 63 forme cocientes por ejemplo a partir de
valores de medición de presión, que establecen los módulos de
mantenimiento 23, 25.
Los datos de diagnóstico 51, en especial los
datos de visualización generados por el módulo de visualización 64,
presentan convenientemente un formato que puede reproducirse
mediante un browser de internet, por ejemplo HTML (HTML = Hypertext
Markup Language).
La disposición de módulos de control 20 controla
el actuador que influye en el aire comprimido 47 separado de la
unidad de mantenimiento 14 en forma de una válvula de conexión,
válvula proporcional, etc. en dependencia de los mensajes de
diagnóstico 48. Si el sensor de diagnóstico 46 comunica por ejemplo
una presión excesivamente alta o baja con los mensajes de
diagnóstico 48, el módulo de programa de diagnóstico 63 conecta la
válvula 47 para solucionar este problema, abre la válvula 47 por
ejemplo ulteriormente o la cierra. También es posible que el módulo
SPS 61 del módulo de control 21 accione la válvula de conexión 47 en
dependencia de los mensajes de diagnóstico 48 del sensor 46.
El conducto de aire comprimido 32 contiene un
canal de aire comprimido 66, que está limitado por una pared 67. En
la pared 67 discurren conductores de señal 65 ópticos o eléctricos
para comunicarse con sensores de diagnóstico y/o válvulas que
influyen en el aire comprimido separados de la unidad de
mantenimiento 14, de forma visible el sensor de diagnóstico 46 y la
válvula de conexión 47. De este modo no es necesario instalar
uniones de señal adicionales para fines de diagnóstico entre la
unidad de mantenimiento 14 y la batería de válvulas para misiones
de diagnóstico. El conducto de aire comprimido 32 está conectado a
un módulo de conexión 68 de la unidad de mantenimiento 14. El
módulo de conexión 68 está unido mediante conductos de unión 69 al
módulo de introducción/extracción 40, de tal modo que el módulo de
introducción/extracción 40 puede recibir los mensajes de
diagnóstico 48 del sensor 46 y puede entregar órdenes de control 70
para activar el actuador 47. También sería posible una variante en
la que el módulo de conexión 68 presente por ejemplo un controlador
de bus u otro medio de comunicación para comunicarse en el bus
interno 37, para comunicarse con la disposición de módulos de
control 20.
La disposición de módulos de control 20, de
forma visible el módulo de control 21 y el módulo de diagnóstico
22, presenta medios de introducción/extracción 71 p. ej. en su lado
delantero. A través de los medios de introducción/extracción 71,
que contienen por ejemplo teclas de presión, una pantalla, etc., la
disposición de módulos de control 20 puede visualizar funciones de
la unidad de mantenimiento 14 o recibir órdenes de control
locales.
Asimismo es posible una manipulación,
parametrización, visualización, etc. local con ayuda de un aparato
manipulador 72, que puede unirse por cable a un interfaz de aparato
manipulador 73 o, lo que es preferible, puede acoplarse sin cables.
El módulo de programa de diagnóstico 63 puede entregar por ejemplo
total o parcialmente en el interfaz 63 los datos de diagnóstico 51.
Una variante unida por cable del interfaz de aparato manipulador 73
presenta con preferencia una elevada clase de protección eléctrica
y/o métodos de transmisión de datos idóneos industrialmente. En el
caso del aparato manipulador 72 se trata con preferencia de un MMI
(Man Machine Interface) adecuado para entornos industriales, por
ejemplo de un ordenador personal, un notebook, un Personal Digital
Assistent (PDA), etc.
La disposición de módulos de control 20 puede
con preferencia parametrizarse, en donde pueden ajustarse por
ejemplo volumen, calidad u otras características de los datos de
diagnóstico 51 mediante parámetros 74. El dispositivo de
diagnóstico 18 envía por ejemplo los parámetros 74 al módulo de
diagnóstico 22 a través de la red de diagnóstico 17. Los parámetros
74 contienen por ejemplo valores umbral, intervalos de envío entre
valores de medición a enviar, órdenes de conexión/desconexión para
enviar valores de medición, etc. También es posible transmitir
partes de programa, por ejemplo para formar cocientes, para formar
datos de visualización gráficos, etc. desde el dispositivo de
diagnóstico 18 al módulo de diagnóstico 22. De forma correspondiente
puede parametrizarse el módulo de programa de diagnóstico 62 del
módulo de control 21 mediante parámetros 75. El dispositivo de
control 11 envía por ejemplo los parámetros de envío 75 al módulo de
control 21.
En especial cuando la disposición de módulos de
control 20 sólo contiene un único módulo, que contiene tanto los
medios de diagnóstico como los medios de control 52, 53, es
preferible que un dispositivo de bloqueo 76 en los segundos medios
de comunicación 36 bloquee la recepción de órdenes de control
predeterminadas, por ejemplo para activar los módulos de válvulas
26, 27, 28.
Con base en la figura 4 se presentan a
continuación variantes adicionales de unidades de mantenimiento
conforme a la invención. En tanto que en la figura 4 están
representados módulos o componentes, que presenten las mismas
funciones que los módulos correspondientes conforme a la figura 1,
se utilizan los mismos símbolos de referencia. Por ello no se
produce una explicación más detallada.
En el caso de un sistema neumático 80 conforme a
la figura 4 el dispositivo de control 11 controla a través de la
red de control 12, que contiene por ejemplo un bus de campo,
unidades de mantenimiento de aire comprimido 81, 82, que tratan
aire comprimido procedente de la fuente de aire comprimido 16, por
ejemplo filtran, secan, engrasan o influyen en su presión. Para
esto las unidades de mantenimiento 81, 82 contienen módulos de
mantenimiento 83, que están dispuestos sucesivamente como los
módulos de mantenimiento 23 a 25 y se comunican entre ellas a
través de un bus interno 37. Para controlar y diagnosticar las
unidades de mantenimiento 81, 82 se dispone de módulos de control
84, 85 que, combinados a modo de una disposición de módulos de
control 20 en una unidad constructiva, cumplen tanto misiones de
mantenimiento como misiones de diagnóstico. De forma correspondiente
a esto los módulos de control 84, 85 están conectados tanto a la
red de control 12 a través de los primeros medios de comunicación
como a la red de diagnóstico 17 a través de los segundos medios de
comunicación, que están disponibles en cada uno de los módulos de
control 84, 85. Asimismo cada uno de los módulos de control 84, 85
puede servir de nodo de diagnóstico. Con este fin se dispone de
módulos de introducción/extracción 86, 87, con los que se comunican
los módulos de control 84, 85 en cada caso a través del bus interno
37. A los módulos de introducción/extracción 86, 87 están
conectados en cada caso sensores de diagnóstico 88, 89. Los módulos
de control o módulos de diagnóstico 84, 85 pueden recibir desde los
sensores de diagnóstico 88, 89, a través de los módulos de
introducción/extracción 86, 87, mensajes de diagnóstico. En el caso
de los sensores 88, 89 se trata por ejemplo de sensores de aire
comprimido, etc.
Claims (15)
1. Disposición de módulos de control para una
unidad de mantenimiento de aire comprimido (14) con estructura de
tipo batería, que presenta varios módulos de mantenimiento
(23-25) sucesivos como p. ej. reguladores de
presión, filtros, engrasadores, etc., en donde la disposición de
módulos de control (20) está configurada para comunicarse con los
módulos de mantenimiento (23-25) a través de un bus
interno (37) de la unidad de mantenimiento (14), y en donde la
disposición de módulos de control (20) presenta unos primeros medios
de comunicación (35) para comunicarse con un dispositivo de control
prioritario (11) para controlar y/o supervisar la unidad de
mantenimiento de aire comprimido (14), caracterizado porque
presenta unos segundos medios de comunicación (36) para comunicarse
con un dispositivo de diagnóstico prioritario (18), a través del
cual pueden entregarse datos de diagnóstico (51) para diagnosticar
al menos una función de la unidad de mantenimiento de aire
comprimido (14) separada de la comunicación con el dispositivo de
control prioritario (11), de tal modo que es posible en todo momento
un control de la disposición de módulos de
control.
control.
2. Disposición de módulos de control según la
reivindicación 1, caracterizada porque controla los primeros
medios de comunicación (35) preferentemente delante de los segundos
medios de comunicación (36).
3. Disposición de módulos de control según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque envía a través de
los primeros medios de comunicación (35) menos mensajes de
diagnóstico que a través de los segundos medios de comunicación
(36).
4. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en
la misma pueden ajustarse parámetros de envío para enviar datos de
diagnóstico (51).
5. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
segundos medios de comunicación (36) presentan un bloqueo de
recepción para determinadas órdenes de control, para controlar la
unidad de mantenimiento de aire comprimido (14).
6. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
primeros medios de comunicación (35) tienen capacidad de tiempo real
y/o los segundos medios de comunicación (36) presentan una mayor
anchura de banda de transmisión que los primeros medios de
comunicación (35).
7. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
primeros medios de comunicación (35) y/o los segundos medios de
comunicación (36) presentan un interfaz de bus, en especial un
interfaz de bus de campo o un interfaz de ethernet.
8. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
datos de diagnóstico (51) presentan un formato que puede
representarse mediante un browser de internet.
9. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
presenta un módulo de control (21), que contiene los primeros
módulos de comunicación (35) para comunicarse con el dispositivo de
control prioritario (11), y un módulo de diagnóstico que contiene
los segundos medios de comunicación (36) para comunicarse con el
dispositivo de diagnóstico (18).
10. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
presenta medios de diagnóstico (53) para comunicarse con un
dispositivo de introducción/extracción (40) de la unidad de
mantenimiento (14), en donde el dispositivo de
introducción/extracción (40) presenta medios de conexión (43) para
conectar al menos un sensor de diagnóstico (44-46)
separado de la unidad de mantenimiento (14) y/o al menos un actuador
neumático (47) que influye en el aire comprimido separado de la
unidad de mantenimiento (14), en donde la disposición de módulos de
control (20) puede controlar al menos un actuador (47) que influye
en el aire comprimido, a través del dispositivo de
introducción/extracción (40) y/o puede recibir mensajes de
diagnóstico (48) desde al menos un sensor de diagnóstico
(44-46) separado.
11. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está
configurada para formar los datos de diagnóstico (51) con base en
mensajes de diagnóstico (48) de los módulos de mantenimiento
(23-25) y/o de al menos un sensor de diagnóstico
(44-46) separado y/o de un grupo constructivo
neumático en cascada, de tal modo que la unidad de mantenimiento de
aire comprimido (14) forma un nodo de diagnóstico.
12. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para
activar los módulos de mantenimiento (23-25) y/o al
menos un actuador (47) que influye en el aire comprimido separado de
la unidad de mantenimiento (14) está configurada con base en los
mensajes de diagnóstico (48) de los módulos de mantenimiento
(23-25) y/o de al menos un sensor de diagnóstico
separado (44-46).
13. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
enlaza mensajes de diagnóstico (48) de al menos un sensor de
diagnóstico (44-46) separado y/o de los módulos de
mantenimiento (23-25), con base en al menos un
requisito de enlace con los datos de diagnóstico (51).
14. Disposición de módulos de control según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
ejecuta una reducción de datos para formar los datos de diagnóstico
(51).
15. Unidad de mantenimiento de aire comprimido
(14) con varios módulos de mantenimiento sucesivos
(23-25), como p. ej. reguladores de presión,
filtros, engrasadores, etc., caracterizada porque presenta
una disposición de módulos de control (20) según una de las
reivindicaciones anteriores.
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