ES2333077B1 - 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.
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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#.
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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.
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Supervisión del circuito de parada al encendido
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
Parada segura con una avería presente
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".
Imposibilidad de Encendido del emisor con una avería presente
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#.
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