ES2333077A1 - Emisor de telemando. - Google Patents
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Abstract
Emisor de telemando, que consta de una fuente de alimentación con circuito estabilizador/generador (15), una radio emisora (17), una CPU de control (16) y un pulsador de parada (13) que consta de un primer contacto (C1) y un segundo contacto (C2) normalmente abiertos que se cierran al pulsar el pulsador de parada en demanda de parar la máquina, y un tercer contacto (C3) permanentemente cerrado que origina una señal KBP y cuya apertura accidental indica ausencia de pulsador de parada (13) y que será interpretado como demanda de parar la máquina; disponiéndose de una entrada de alimentación +VBAT común a los tres contactos (C1), (C2), (C3).
Description
Emisor de telemando.
Los emisores de telemando de máquinas de
elevación, requieren cumplir la Directiva Máquina en lo referente
al circuito de parada.
La Norma harmonizada EN954-1
define respecto a la seguridad una "función de control" como
categoría 3 en su párrafo 6.2.4.
La "función de control" que se considera es
la "función de parada" de la máquina telemandada.
Como resumen, la función de parada de un
telemando puede considerarse categoría 3 respecto a su seguridad
si:
a) Estando en marcha la máquina telemandada, si
se produce una avería eléctrica en el circuito de parada, la
máquina puede detenerse con el pulsador de parada.
b) Una vez parada la máquina, ya no es posible
ponerla de nuevo en marcha mientras persista la avería en el
circuito.
\vskip1.000000\baselineskip
El presente invento constituye un emisor con un
pulsador de parada y un circuito de parada en el emisor de
telemando, que permite alcanzar la categoría 3 utilizando un
pulsador con doble circuito, de contactos normalmente abiertos,
realizable con teclados de membrana.
En el invento el pulsador de parada recibe un
común de alimentación y genera tres señales para el circuito de
parada, de forma que un fallo en cualquiera de ellas, sigue
permitiendo la parada segura.
- +VBAT:
- Entrada de alimentación, que constituye el común del pulsador de parada.
- ST1:
- Contacto normalmente abierto que se cierra al pulsar el pulsador de parada, en demanda de parar la máquina controlada.
- ST2:
- Contacto normalmente abierto que se cierra al pulsar el pulsador de parada, en demanda de parar la máquina controlada.
- KBP:
- Contacto permanentemente cerrado. Su apertura accidental indica la ausencia del pulsador de parada, que será interpretado como demanda de parar la máquina controlada.
\vskip1.000000\baselineskip
El circuito de parada en el invento ha sido
implementado mediante una estrategia combinada
emisor-receptor:
El emisor tiene un doble método para ordenar al
receptor la parada:
a) orden activa de parada: mediante el envío de
una orden codificada por el microprocesador del emisor y
transmitida por los medios habituales (por ejemplo radio) al
receptor. Un tiempo de respuesta típico es de 150 ms.
b) orden pasiva de parada: mediante el cese de
la comunicación. El receptor debe recibir permanentemente señales
codificadas válidas desde el emisor. El cese de este enlace
determina en el receptor la parada de la máquina. El tiempo máximo
de ausencia de señal está definido en la Norma EN13557:2003 en su
apartado C.3.2, entre 0,5 y 2 s.
El circuito de parada es responsable del
comportamiento seguro del transmisor en lo que se refiere a la
función de parada de la máquina controlada. La primera vez que se
pulsa, si no hay averías presentes, determina la puesta en
funcionamiento de la fuente de alimentación, memorizando el estado
de encendido en el Flip-Flop T del circuito de
parada, poniendo la señal Q=1. La siguiente pulsación informa al
microprocesador de la misma para que envíe al receptor la orden
"activa" de parada, cambia el estado del
Flip-Flop tipo T, poniendo Q=0.
El pulsador de parada hace una doble función
encendido, parada.
El circuito de parada recibe como entradas dos
señales independientes desde los contactos normalmente abiertos ST1
y ST2 del pulsador de parada y la señal KBP que indica si el
pulsador está conectado correctamente. Genera dos señales de salida
ONVI# y ENFA. La primera conecta/desconecta la fuente de
alimentación y la segunda autoriza/desautoriza el funcionamiento
del circuito estabilizador/generador de la fuente de
alimentación.
Además transforma las señales ST1 y ST2 en ST1#
y ST2#, que son enviadas al microprocesador.
Las funciones principales realizadas por el
circuito de parada son:
\medcirc Asegurar que los dos contactos
independientes del pulsador de parada han sido cerrados y abiertos
antes de permitir el encendido de la fuente de alimentación del
transmisor.
\medcirc Asegurar que con el cierre de
cualquiera de los dos contactos se inicia la secuencia de parada.
Esta secuencia comienza enviando la señal de parada al
microprocesador y finaliza desconectando la fuente de alimentación
del emisor 0.5 s después de cerrado, aunque sea momentáneamente,
uno o dos de los contactos ST1, ST2.
\medcirc Encender/Apagar el circuito del
emisor, la radio y el microprocesador incluidos.
\medcirc Este circuito de parada es alimentado
directamente por la batería externa y sus componentes son CMOS de
baja tensión y consumo muy reducido.
\medcirc Un contacto de seguridad normalmente
cerrado, KBP, asociado al pulsador doble de parada, asegura su
presencia. Su desconexión provoca el apagado inmediato del emisor
de telemando.
Para comprender mejor el objeto de la presente
invención, se representa en los planos una forma preferente de
realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no
desvirtúen su fundamento.
La figura 1 es un diagrama de bloques de una
realización práctica de un emisor de acuerdo con el invento.
La figura 2 es un diagrama de bloques de una
realización práctica del circuito de parada (14) de la figura
1.
Se describe a continuación un ejemplo de
realización práctica, no limitativa, del presente invento.
La señal ONVI#, es generada por el bloque del
circuito de parada (14) si 0, hace conducir un transistor MOSFET
conectando la tensión de batería +VBAT con la entrada del
estabilizador generador de +3,3V en la fuente de alimentación (15).
Si ONVI# = 1, desconecta la fuente de alimentación (15).
La señal ENFA, es generada por el bloque de
Parada, si ENFA = 1, autoriza el funcionamiento del estabilizador
generador de 3,3V. Si 0, lo bloquea.
La señal ONFA, es generada por la CPU (16)
inmediatamente después de su encendido, después de hacer su
autodiagnóstico, como información para el circuito de parada (14)
de que no ha detectado ningún problema operativo.
Las señales ST1# y ST2# corresponden a las
señales del pulsador de parada (13), negadas. Son llevadas a la CPU
(16) para que esta genere la orden de parada activa, que será
enviada en situación normal por la radio (17) a la antena (18).
La señal KBP vale 1 si el conjunto pulsador de
parada (13) está correctamente conectado al circuito. Vale 0 si el
conjunto ha sido desconectado, arrancando, sin contacto con VBAT.
Si 1, el estado de la señal ONVI# vendrá determinado por el estado
ON/OFF del fli-flop tipo T. Si 0, ONVI# es forzada
a su valor 1, que determina el corte de corriente en la Fuente de
Alimentación (15) y por tanto el apagado inmediato del emisor.
El circuito de parada (14) consta de:
a) un bloque (1) GI-ST1,
generador de un impulso afirmado, con el flanco de bajada de la
señal de entrada ST1, y un bloque (2) GI-ST2,
generador de un impulso afirmado, con el flanco de bajada de la
señal entrada ST2, cuyas señales de salida se envían a una puerta
lógica AND (7) cuya salida se envía a una puerta lógica OR (9) que
también recibe como entrada la señal ONTA, siendo ENFA su señal de
salida;
b) un bloque (3) GI-ST12
generador de un impulso negado, con el flanco de subida de la señal
de entrada ST1 OR ST2 y un bloque (4) GI-PWON
generador de un impulso negado, con el flanco de subida de la señal
de entrada +VBAT, cuyas señales de salida se envían a las entradas
respectivas CK y RST de
c) un FLIP-FLOP tipo T (5) cuya
salida Q se pone a cero por pulso en su entrada RST# y cambia de
estado, de 0 a 1 ó de 1 a 0, cada vez que un flaco positivo (de 0 a
1) es aplicado en su entrada CK, enviando su salida Q a
d) un bloque de retardo de apagado (6) que
propaga de forma inmediato la señal presente en su entrada QIN
hasta su salida QD cuando su entrada presenta un cambio de 0 a 1 y
propaga con un retardo la señal presente en su entrada QIN hasta su
salida QD cuando su entrada presenta un cambio de 1 a 0, enviando
su salida QD a
e) una puerta lógica AND (8) que recibe también
de entrada la señal KBP, y cuya salida negada constituye la señal
ONVI#.
\vskip1.000000\baselineskip
El "diagrama de bloques circuito de parada"
(14) representa los circuitos internos del circuito de parada (14),
y explica los mecanismos utilizados para conseguir el nivel de
seguridad deseado -ver figura 2-.
Los bloques que componen el "diagrama de
bloques circuito de parada" son:
(1) GI-ST1 Generador de un
impulso afirmado, con el flanco de bajada de la señal de entrada
ST1.
(2) GI-ST2 Generador de un
impulso afirmado, con el flanco de bajada de la señal entrada
ST2.
(3) GI-ST12 Generador de un
impulso negado, con el flanco de subida de la señal de entrada
"ST1 OR ST2".
(4) GI-PWON Generador de un
impulso negado, con el flanco de subida de la señal de entrada
+VBAT.
(5) FLIP-FLOP Tipo T. Su salida
Q se pone a cero por pulso en su entrada RST# y cambia de estado,
de 0 a 1 ó de 1 a 0, cada vez que un flaco positivo (de 0 a 1) es
aplicado en su entrada CK.
(6) RETARDO de apagado. Propaga de forma
inmediata la señal presente en su entrada QIN hasta su salida QD
cuando su entrada presenta un cambio de 0 a 1. Propaga con un
retardo típicamente de 0,5 s la señal presente en su entrada QIN
hasta su salida QD cuando su entrada presenta un cambio de 1 a
0.
(7) y (8) Puertas lógicas AND.
(9) Puerta lógica OR.
(10), (11), (12) Puertas lógicas NOT.
\vskip1.000000\baselineskip
Para conseguir el encendido de la fuente de
alimentación (15) del emisor, es necesario que se conecte la
tensión de batería +VBAT a la entrada del estabilizador de tensión
en la fuente de alimentación (15). Esto se logra si la señal ONVI#
= 0. Para conseguir esto es necesario que:
\medcirc El pulsador de parada (13) este
correctamente conectado: KBP = 1
\medcirc El flip-flop tipo T
(5) haya sido conmutado de Q=0 a Q=1, para ello ha sido necesario
un pulso de "clock", que solo es posible si uno o los dos
contactos (C_{1}), (C_{2}) del pulsador de parada (13) han
pasado de estar abiertos a cerrados.
Para que el estabilizador de tensión que
alimenta al microprocesador y a la radio pueda funcionar, es
necesario que la señal ENFA =1. Para conseguir esto es necesario
que:
\medcirc El primer contacto (C_{1}) ST1 se
cierre y se abra, lo que determina la generación de un pulso de 1
segundo de anchura mediante el circuito GI-ST1
\medcirc El segundo contacto (C_{2}) ST2 se
cierre y se abra, lo que determina la generación de un pulso de 1
segundo de anchura mediante el circuito GI-ST2
\medcirc La coincidencia en el tiempo de los
pulsos generados por GI-ST1 y
GI-ST2, determina la aparición de un pulso
ENFA-ST de la misma duración. Este pulso permite la
alimentación del microprocesador de manera temporal. Si
transcurrido el tiempo del ancho del pulso el microprocesador no ha
sido capaz de poner por sus medios la señal ONFA = 1, el circuito
emisor se apagará. Esta secuencia garantiza que el microprocesador
está en buen estado para lograr su encendido.
\vskip1.000000\baselineskip
Si hay una avería presente, se consigue la
parada por uno de los métodos "orden activa de parada" u
"orden pasiva de parada":
\medcirc Si se desconecta el pulsador
completo, la señal KBP pasa a valer 0, lo que determina el apagado
de la fuente de alimentación y como consecuencia una "orden
pasiva de parada".
\medcirc Si uno de los contactos (C_{1}),
(C_{2}) ST1 o ST2 se queda permanentemente abierto o cerrado por
avería, al menos uno de ellos llevará la información al
microprocesador, quien procederá al envío de una "orden activa de
parada".
\medcirc Si el microprocesador no reconoce las
ordenes ST1 y ST2 por avería propia, estas señales al ser activadas
cambian el estado del flip-flop tipo T pasado a ser
Q=0, lo que determina que en 0,5 s ONVI# = 1, lo que implica el
apagado de la fuente de alimentación y como consecuencia una
"orden pasiva de parada".
Si hay una avería en el circuito de STOP, no es
posible su encendido, pues:
\medcirc Si el pulsador completo está
desconectado, KBP = 0, que fuerza ONVI# = 1, imposibilitando el
encendido de la fuente de alimentación.
\medcirc Si uno de los contactos se queda
permanente abierto o cerrado, la pulsación sobre el para generar la
orden de encendido no tendrá ningún efecto, ya que el generador de
impulsos correspondiente, GI-ST1 o
GI-ST2 no recibirán el flanco descendente que
determine la generación del pulso de salida. Por tanto no se genera
el pulso ENFA-ST y no se pone en marcha el
estabilizador de tensión.
Si el microprocesador no se pone en marcha o su
software detecta que hay alguna avería que impida el buen
funcionamiento del emisor, no activa su salida ONFA = 1. Con ello
hace que transcurrido el periodo transitorio de alimentación que
proporciona ENFA-ST el estabilizador deje de
funcionar apagando el emisor.
Claims (3)
1. Emisor de telemando, que consta de un
pulsador de parada (13), una fuente de alimentación con circuito
estabilizador/generador (15), una radio emisora (17) y una CPU de
control (16), caracterizado porque el pulsador de parada (13)
consta de:
a) un primer contacto (C_{1},) normalmente
abierto que se cierra al pulsar el pulsador de parada en demanda de
parar la máquina, y origina una señal ST1,
b) un segundo contacto (C_{2}) normalmente
abierto que se cierra al pulsar el pulsador de parada en demanda de
parar la máquina, y origina una señal ST2
c) un tercer contacto (C_{3}) permanentemente
cerrado que origina una señal KBP y cuya apertura accidental indica
ausencia de pulsador de parada (13) y que será interpretado como
demanda de parar la máquina;
d) una entrada de alimentación +VBAT común a los
tres contactos (C_{1}), (C_{2}), (C_{3}).
2. Emisor de telemando, según reivindicación
anterior, caracterizado porque la entrada de alimentación
con señal +VBAT es común al pulsador de parada (13), a la fuente de
alimentación (15) y a un circuito de parada (14), y porque:
a) el circuito de parada (14) recibe las señales
ST1, ST2, KBP del pulsador de parada (13), y dispone de medios para
originar
- a_{1})
- una señal ONVI# que si 0, se conecta la entrada de alimentación +VBAT con la entrada del circuito estabilizador/generador y si ONVI# = 1, desconecta considerando que la señal KBP vale 1 si el conjunto pulsador de parada (13) está correctamente conectado a la entrada de alimentación +VBAT y vale 0 si no lo está, si 0, ONVI# es forzada a su valor 1, que determina el corte de corriente en la fuente de alimentación (15) y por tanto el apagado inmediato del emisor,
- a_{2})
- una señal ENFA, que si ENFA = 1, autoriza el funcionamiento del estabilizador generador y si 0, lo bloquea, y porque
b) la CPU genera una señal ONFA, inmediatamente
después de su encendido, después de hacer su autodiagnóstico, como
información para el circuito de parada (14) que no ha detectado
ningún problema operativo, y porque
c) las señales ST1 # y ST2# corresponden a las
señales del pulsador de parada (13), negadas, son llevadas a la CPU
(16) para que esta genere la orden de parada activa, que será
enviada en situación normal por la radio (17).
3. Emisor de telemando, según reivindicación 2,
caracterizado porque el circuito de parada (14) consta
de:
a) un bloque (1) GI-ST1,
generador de un impulso afirmado, con el flanco de bajada de la
señal de entrada ST1, y un bloque (2) GI-ST2,
generador de un impulso afirmado, con el flanco de bajada de la
señal entrada ST2, cuyas señales de salida se envían a una puerta
lógica AND (7) cuya salida se envía a una puerta lógica OR (9) que
también recibe como entrada la señal ONTA, siendo ENFA su señal de
salida;
b) un bloque (3) GI-ST12
generador de un impulso negado, con el flanco de subida de la señal
de entrada ST1 OR ST2 y un bloque (4) GI-PWON
generador de un impulso negado, con el flanco de subida de la señal
de entrada + VBAT, cuyas señales de salida se envían a las entradas
respectivas CK y RST de
c) un FLIP-FLOP tipo T (5) cuya
salida Q se pone a cero por pulso en su entrada RST# y cambia de
estado, de 0 a 1 ó de 1 a 0, cada vez que un flaco positivo (de 0 a
1) es aplicado en su entrada CK, enviando su salida Q a
d) un bloque de retardo de apagado (6) que
propaga de forma inmediato la señal presente en su entrada QIN
hasta su salida QD cuando su entrada presenta un cambio de 0 a 1 y
propaga con un retardo la señal presente en su entrada QIN hasta su
salida QD cuando su entrada presenta un cambio de 1 a 0, enviando
su salida QD a
e) una puerta lógica AND (8) que recibe también
de entrada la señal KBP, y cuya salida negada constituye la señal
ONVI#.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| ES200701509A ES2333077B1 (es) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | Emisor de telemando. |
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