ES2587599T3

ES2587599T3 - Sistema de control para puertas de tren y procedimiento de accionamiento basado en dicho sistema

Info

Publication number: ES2587599T3
Application number: ES09761837.5T
Authority: ES
Inventors: Javier Gonzalez Fernandez; Mª Antonia GARCIA SAN ANDRES; Carlos Sancho De Mingo; Pilar MUÑOZ CONDES; Jaime DE LA PEÑA LLERANDI; Angel R. Cezon Dominguez; José A. RUIZ CANO
Original assignee: Metro de Madrid SA
Current assignee: Metro de Madrid SA
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2029-06-10
Also published as: EP2308737B1; EP2308737A1; ES2330606A1; WO2009150280A1; ES2330606B1; EP2308737A4; US20110185941A1

Abstract

Sistema de control de movimiento de puertas de acceso de viajerosen vehículos ferroviarios y método para la operación de las mismas basado en dicho sistema que tiene por objeto conseguir una disminución en el número de incidencias producidas en dichas puertasy que básicamente comprende medios de control de potencia del motor (5) que acciona las puertas encargados de regular la tensión,inversión de la polaridad o giro y el freno de dicho motor (5) ymedios de control de estado y posición de dichas puertas que realizan una triple comprobación del estado y posición de dichas puertas.

Description

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DESCRIPCION

Sistema de control para puertas de tren y procedimiento de accionamiento basado en dicho sistema Objeto de la invencion

La presente solicitud de Patente de Invencion tiene por objeto un sistema de control de movimiento de puertas de acceso de viajeros en vehnculos ferroviarios y un procedimiento para la operacion de las mismas basado en dicho sistema.

Mas concretamente, el sistema objeto de la presente invencion tiene por finalidad conseguir una disminucion en el numero de incidencias producidas en dichas puertas, de forma que disminuyan las perturbaciones producidas en la circulacion por esa causa, aumentando la fiabilidad y disminuyendo las labores de mantenimiento correctivo.

Esta disminucion del numero de incidencias se centra, por un lado, en llevar a cabo un procedimiento concreto de accionamiento de las puertas en cada una de sus fases operativas y no operativas, apoyado en un sistema espedfico para el control de potencia del motor y otro para el control de los sensores de estado y posicion de dichas puertas.

Antecedentes de la invencion

Es conocido el elevado numero de puertas con las que cuentan los vetnculos ferroviarios y el elevado numero de operaciones que dichas puertas realizan a lo largo del dfa.

Este elevado numero de operaciones provoca, con mas frecuencia de la deseada, fallos debidos a diferentes causas, especialmente debidos al caracter electromecanico de sus componentes y, por lo tanto, a su vulnerabilidad a las vibraciones, suciedad, etc.

Mas concretamente, en la actualidad los sistemas electronicos para controlar el motor que mueve las puertas de los vehnculos ferroviarios estan basados en tres etapas diferenciadas:

- Una etapa electronica de potencia cuya funcion es suministrar el nivel de tension de alimentacion del motor de acuerdo a la velocidad requerida.

- Una segunda etapa electromecanica, formada por reles, o por electronica de potencia, formada por semiconductores, como, por ejemplo, transistores MOSFET, que permita invertir la polaridad del motor para poder fijar el sentido de giro.

- Una etapa electronica de potencia cuya funcion es aplicar freno al motor mediante, por ejemplo, una resistencia de carga.

Estas configuraciones presentan, sin embargo, como ya se ha dicho, el problema de la utilizacion de componentes electromecanicos, como los reles, que tienen una escasa fiabilidad.

Igualmente, dichas etapas se realizan de forma independiente, por lo que se necesita un elevado numero de transistores.

Por otro lado, a los problemas citados se suma el hecho de que para obtener informacion sobre el estado y posicion de las puertas, la solucion adoptada habitualmente suele ser la de la utilizacion de micro interruptores mecanicos situados a lo largo del recorrido, lo cual presenta los inconvenientes ya senalados, y/o codificadores de baja resolucion que dan una indicacion muy grosera de la posicion de la puerta, no siendo validos para detectar pequenos movimientos de la misma.

En el estado actual de la tecnica, se conocen algunos sistemas de control para puertas de tren, tal como en el caso del documento US 5119739A.

Descripcion de la invencion

Asf, el sistema de control de puertas de la presente invencion soluciona los problemas antes planteados, minimizando los elementos electromecanicos empleados y, por lo tanto, logrando una disminucion en el numero de incidencias.

Las mejoras de la presente invencion se materializan gracias, principalmente, a dos aspectos fundamentales en el procedimiento de accionamiento de las puertas, concretamente en los medios de control de potencia del motor de corriente continua, encargado de la apertura y cierre, asf como en los medios de control de estado y posicion de dichas puertas.

En relacion con los medios de control de potencia del motor, estos comprenden un unico puente de cuatro transistores, capaz de unificar las tres etapas que habitualmente se realizan de forma independiente, disminuyendo asf el numero de elementos, lo cual redunda en una simplificacion del montaje, una reduccion en el numero de

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avenas, etc.

Por otro lado, los medios de control de estado y posicion de las puertas comprenden una triple comprobacion de dicho estado y posicion, lo que permite un elevado grado de seguridad en lo que a la posicion real de la puerta se refiere.

De forma general, el sistema de control para puertas de la invencion esta basado en un microprocesador que procesa las senales externas de control de apertura y cierre, asf como las de los medios de control de estado y posicion de dichas puertas y, a partir de esta informacion, realiza el control del motor a traves de los medios de control de potencia de dicho motor.

En cuanto al procedimiento de operacion de las puertas, basado tanto en los referidos medios de control de estado y posicion de las puertas como en los medios de control de potencia del motor, tal procedimiento comprende las siguientes etapas:

- Encendido del sistema:

Dado que en el momento de dar alimentacion al sistema no es posible conocer de antemano la situacion exacta de la puerta ya que esta se ha podido desplazar, por ejemplo, manualmente mientras no habfa tension, se procede a la localizacion de la misma.

Para ello, se aplica tension al motor de corriente continua, de forma que este desplace la puerta, a baja velocidad, en el sentido de apertura o cierre hasta que alcance el final de recorrido, gracias a los medios de control de estado y posicion, tomando dicha posicion como referencia.

- Situacion de espera:

Una vez localizadas las puertas y en situacion de reposo, el sistema queda preparado para realizar las maniobras pertinentes que se le soliciten, de apertura o cierre, segun se requiera. Si la ultima orden recibida fue de cierre, el motor permanece frenado y se vigila e impide el intento forzado de apertura manual de puertas, detectando si hay un desplazamiento de estas, por pequeno que sea, gracias a los medios de control de estado y posicion de puertas.

- Orden de apertura:

El microprocesador comanda el puente de transistores para accionar el motor en el sentido de apertura de puertas y de forma que la velocidad sea controlada en su recorrido para conseguir una apertura rapida y una amortiguacion final y un freno que evite el golpe con los topes. Al finalizar el ciclo de apertura, el puente de transistores queda abierto, con lo que el motor no ofrece retencion y permite que las puertas queden libres, pudiendo ser cerradas manualmente en caso de necesidad, por ejemplo, ante una avena del sistema.

- Orden de cierre:

El microprocesador comanda el puente de transistores para accionar el motor en el sentido de cierre de puertas y de forma que la velocidad sea controlada en su recorrido para conseguir un cierre rapido y una amortiguacion final y un freno que evite el golpe entre puertas. Al finalizar el ciclo de cierre, el puente de transistores queda en modalidad de freno (los extremos del motor quedan cortocircuitados), con lo que el motor ofrece una gran resistencia al desplazamiento para dificultar el movimiento manual de las puertas. El sistema queda en situacion de espera segun la etapa anteriormente descrita.

- Comprobacion de puerta cerrada:

La parte mas cntica del funcionamiento de las puertas del tren es la de asegurar que las puertas esten cerradas

cuando el mismo se encuentra circulando, por lo que, mediante los medios de control de estado y posicion, se

realiza la triple comprobacion de dicho estado y dicha posicion.

Descripcion de los dibujos

Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caractensticas de la invencion, de acuerdo a un ejemplo preferente de realizacion practica de la misma, se acompana como parte integrante de dicha descripcion un juego de dibujos en donde, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra un diagrama de flujo de las diferentes etapas del procedimiento de accionamiento de la invencion.

Figuras 2 a 6.- Muestran los diferentes estados de funcionamiento del puente completo en el control de potencia del motor de las puertas.

Figura 7.- Muestra un diagrama de bloques esquematico del control de posicion y estado de las puertas.

Figura 8.- Muestra un diagrama de bloques esquematico de las medidas adicionales de seguridad.

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Realizacion preferente de la invencion

Segun se aprecia en las figuras, especialmente en la figura 1, el procedimiento de accionamiento de puertas de la invencion atraviesa por diversos estados o etapas de funcionamiento que determinan el correcto y seguro funcionamiento, cubriendo todas las posibles situaciones y eventualidades, todo ello basado, segun la realizacion preferente que se describe a continuacion, en la utilizacion del sistema de control tambien objeto de la presente invencion, el cual comprende medios de control de potencia del motor (5) de corriente continua, encargado de la apertura y cierre de dichas puertas, asf como en los medios de control de estado y posicion de las mismas.

En cuanto a los medios de control de potencia del motor (1), y segun puede observarse en las figuras 2 a 6, estos comprenden un puente de cuatro transistores (1, 2, 3 y 4), concretamente un puente de los denominados “puente completo” que, por su modo de operacion, es capaz de integrar las tres etapas de regulacion de la tension del motor (5), inversion de la polaridad o giro y freno en una sola etapa, sin necesidad de utilizar reles en las conmutaciones. Dichos transistores podran ser, segun una posible realizacion, del tipo MOSFET, o bien, en otras alternativas, transistores bipolares, etc.

Asf, la mencionada operacion de los cuatro transistores (1, 2, 3 ,4) que forman la referida tipologfa de puente completo, capaz de integrar las tres etapas, de regulacion de la tension del motor (5), inversion de la polaridad o giro y freno de dicho motor (5) en una sola etapa, se realiza de la siguiente forma:

a) Para la activacion del giro del motor (5) en un sentido, y segun puede verse en la figura 2a, se dispara el transistor

(4) y se mantiene inactivo o en “OFF” el (2). Los transistores (1) y (3), ambos en la misma rama lateral del puente, se disparan en contra fase mediante una modulacion por ancho de pulso PWM (Pulse Wide Modulation), en donde el ciclo de trabajo de dicha PWM se fija en funcion de la tension que se pretende aplicar al motor, la cual determinara la velocidad y presion de las puertas.

Por otro lado, dicha modulacion PWM para el transistor (1) y la correspondiente al transistor (3) S3 podra ser o no exactamente la conjugada y podra dejar tiempos muertos entre ellas, o no, segun convenga.

Mas concretamente, la eleccion del tipo de modulacion PWM dependera del estudio de las caractensticas del motor

(5) y de la aplicacion concreta. Esto es asf porque el motor (5), cuando se deja de aplicar tension durante los ciclos de modulacion PWM, se comporta como un generador y es necesario dar una via de circulacion de su corriente o, de lo contrario, se generan pulsos de tension elevados que se traducen en interferencias a otros equipos. De tal forma, segun una realizacion de la invencion, actuando sobre el tiempo de excitacion del transistor (3) se podra controlar que cantidad de energfa se devolvera a la alimentacion y cuanta se hara recircular hasta el siguiente ciclo.

Mas concretamente, y tal y como se aprecia en dicha figura 2a, cuando se encuentra excitando el transistor (1) y inactivo el transistor (3), se le aplica la tension de alimentacion al motor (5) produciendo una circulacion de corriente. Sin embargo, como se observa en la figura 2b, cuando por medio de la modulacion PWM se inactiva el transistor (1) y se activa el transistor (3), se cortocircuitan los hilos del motor y la corriente recircula, ya que un motor tiene un comportamiento inductivo y por lo tanto la corriente no puede parar bruscamente.

b) Para la activacion del giro del motor (5) en el otro sentido, y tal como se aprecia en la figura 3a, se dispara el transistor (3), manteniendo inactivo o en “OFF” el transistor (1). Ahora son los transistores (2) y (4), ambos en la misma rama lateral del puente, los que se disparan en contra fase mediante modulacion por ancho de pulso, PWM, fijando el ciclo de trabajo de dicha PWM en funcion de la tension que queremos aplicar al motor (5) y, por lo tanto, de la velocidad de giro deseada de este, la cual, como en el caso anterior, determinara la velocidad y presion de las puertas.

Como en el caso anterior, dicha modulacion PWM para el transistor (2), y la correspondiente para el transistor (4), podra ser o no exactamente la conjugada y podra dejar tiempos muertos entre ellas o no, por los mismos motivos que se explicaron anteriormente.

De esta forma, y tal como puede verse en la figura 3a, cuando se encuentra activo el transistor (2) e inactivo el transistor (4) se aplica tension de alimentacion al motor (5) produciendo una circulacion de corriente. Sin embargo, como se observa en la figura 3b, Cuando se inactiva el transistor (2) y se activa el transistor (4) S4, se aplican cero voltios al motor (5) y la corriente recircula.

c) Para aplicar freno al motor (5), y tal como se aprecia en las figuras 4 y 5, se podran mantener simultaneamente inactivos o activos los transistores de las ramas superiores o inferiores, es decir, o bien manteniendo activos los transistores (1) y (2) de las ramas superiores e inactivos o en “OFF” los transistores (3) y (4) de las ramas inferiores, o viceversa.

En esta situacion, la corriente del motor (5) recircula y su sentido depende del sentido de giro de dicho motor (5). Dado que el circuito no es ideal aparece, por perdidas, una pequena tension que, con el tiempo necesario, terminara por desmagnetizar el motor (5) y la corriente se anulara. Asimismo, si se intenta mover la puerta manualmente, el motor (5) se convierte en un generador con los bornes cortocircuitados, por lo que opone una gran resistencia al desplazamiento.

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Mas concretamente, la aplicacion del freno consigue que disminuya rapidamente la velocidad de las puertas cuando estas se estan desplazando, dificultando ademas el movimiento manual de las mismas una vez que estan cerradas. De esta manera, si alguien intenta abrir las puertas cuando deben estar cerradas, necesitara realizar un gran esfuerzo y la apertura sera minima antes de que actue el motor (5) en modalidad de cierre.

d) Por ultimo, existe una situacion en la que se pretende que la puerta quede libre de freno para que pueda ser desplazada manualmente, por ejemplo, ante una situacion de algun pasajero atrapado. Para ello, segun puede apreciarse en la figura 6, se abren los cuatro transistores (1, 2, 3, 4) del puente completo, con lo que el motor (5) queda desfrenado o libre.

Asf, en el caso de que se produzca ese desplazamiento manual, la corriente generada por el motor (5) es reconducida por los diodos intrmsecos (6) de los transistores hacia la alimentacion, cerrandose el circuito a traves de los condensadores de la misma, que no estan representados.

Sin embargo, al cambiar entre los diferentes modos de operacion del motor (5) descritos, es decir, de giro en un sentido al otro, de situacion de giro a desfrenado o de situacion de giro a freno, aparecen sobrecorrientes y picos de tension en los cambios de estado generados por dicho motor (5) debido a su componente predominantemente inductivo y a la inercia mecanica que presenta, haciendo que se comporte como un generador de tension, por ejemplo, cuando se cambia de un sentido de giro a otro.

Asf, cuando la puerta, en su ciclo de apertura o cierre, se encuentra un obstaculo, se necesita que esta pare y quede liberada de esfuerzo para permitir moverla manualmente y liberar el obstaculo. Para realizar esta operacion, se debena abrir el puente de transistores (1, 2, 3, 4) con el fin de que el motor (5) quede desfrenado o libre, pero si se intenta abrir dicho puente segun esta conmutando, la energfa almacenada en la bobina del motor (5) hara que la corriente por este siga circulando con la misma intensidad y sentido. Esto provoca la elevacion de la tension en bornes del mismo para mantener la circulacion de corriente, y se manifiesta en forma de ruido electrico o incluso en la rotura de componentes por sobretension.

Para solucionar este problema, y siempre que sea necesario abrir el puente de transistores durante un ciclo de marcha, se introduce, segun una realizacion preferente de la presente invencion, entre el corte de la modulacion de los transistores (1, 2, 3, 4) y la apertura total de los mismos, un corto periodo de tiempo en modalidad de freno, segun el modo de operacion c) antes descrito y mostrado en las figuras 4 y 5, manteniendo simultaneamente inactivos o activos los transistores de las ramas superiores o inferiores, es decir, o bien manteniendo activos los transistores (1) y (2) de las ramas superiores e inactivos los transistores(3) y (4) de las ramas inferiores, o viceversa.

Con esto se consigue que la corriente del motor (5) recircule y la energfa almacenada se disipe en forma de calor debido a las perdidas producidas por la resistencia intrmseca del circuito (bobinado del motor, resistencias de cables, resistencias de los dispositivos conmutadores, etc.). A continuacion se pueden abrir los cuatro transistores (1, 2, 3, 4) del puente sin problema, haciendo mucho menos ruidoso y mas seguro el proceso.

Del mismo modo, cuando es preciso realizar una inversion en el sentido de giro del motor (5), se procede de forma analoga, aplicando la configuracion de freno antes explicada, consistente en mantener simultaneamente inactivos o activos los transistores de las ramas superiores o inferiores, que permite recircular la corriente del motor (5) y que este se pare. Una vez que dicho motor (5) ha parado se puede aplicar el mando con el sentido de giro requerido sin problema.

Por otro lado, ademas del control que el microprocesador (7) realiza sobre los medios de control de potencia del motor, procesando las senales externas de mando de apertura y cierre emitidas por el conductor, este realiza tambien el control sobre los medios de control de estado y posicion de dichas puertas, que recopilan la situacion concreta en que se encuentra la puerta en cada instante.

Dichos medios de control de estado y posicion de las puertas comprenden, segun una realizacion preferente de la invencion, y tal como se ha descrito, una triple comprobacion de dicho estado y posicion, lo que permite un elevado grado de seguridad en cuanto a la posicion real de la puerta se refiere.

Mas concretamente, y segun puede observarse en la figura 7, dichos medios comprenden un codificador de alta resolucion (8) acoplado al eje del motor (5), que permite determinar la posicion exacta de la puerta asf como su velocidad y sentido de desplazamiento, lo que permite reaccionar con precision en situaciones cnticas como, por ejemplo, cuando se intenta forzar de forma manual la apertura de la puerta habiendo orden de cierre, actuando en consecuencia de forma inmediata.

Como segunda comprobacion, dichos medios comprenden, ademas, un sensor magnetico (9) sin contacto que actua a modo de final de carrera para detectar el cierre completo de la puerta y su anclaje mecanico.

Como tercera comprobacion de dicho estado y posicion de las puertas, dichos medios comprenden la determinacion de los finales de carrera de la puerta por sobrecorriente medida en el motor (5), para lo que se utiliza, segun una realizacion preferente, un conversor analogico/digital (10) que muestrea la tension aplicada a dicho motor (5), la corriente que circula por el, obtenida mediante un sensor, por ejemplo, un sensor de efecto Hall (11), asf como las

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tensiones en reposo del puente de transistores (1,2, 3, 4) para detectar una posible rotura del mismo.

Esta informacion obtenida mediante el conversor analogico/digital (10) descrito es adicionalmente utilizada para reconocer el estado general del sistema electrico y asf proteger al conjunto de posibles sobrecargas, o ante una situacion de mal funcionamiento.

Por todo ello, se tiene que, segun la realizacion descrita, se obtienen datos de tres sensores distintos para garantizar la seguridad en el control de las puertas, que son: la posicion calculada a partir de la informacion del codificador de alta resolucion (8), el sensor magnetico (9) que indica que se activo el anclaje mecanico de seguridad de la propia puerta y, por ultimo, la medicion a traves del conversor analogico/digital (10) de la sobrecorriente que se produce en el motor (5) debido al bloqueo del eje que se produce cuando la puerta alcanza el final de su recorrido.

Toda esta informacion es utilizada para interrumpir la aplicacion de energfa al motor (5) durante la maniobra de cierre, dando esta por concluida.

Asf, cuando la puerta tiene que estar cerrada, como, por ejemplo, cuando el tren esta en marcha, si se detecta un intento de apertura de la misma, se analiza el nivel de influencia del mismo y se actua en consecuencia. Si la puerta sufre un desplazamiento, este se detecta mediante el codificador de alta resolucion (8) y se aplica tension al motor (5) para forzar el cierre, pero si tan solo se ha maniobrado sobre el accionador de apertura que libera el anclaje mecanico de la puerta, indicado por el sensor magnetico (9), el sistema aumenta su sensibilidad frente al movimiento, pero no actua mientras la puerta no se desplace. La sensibilidad ante el desplazamiento se reajusta segun la indicacion de que dicho sensor magnetico (9) de anclaje esta puesto o quitado.

Sin quitar el anclaje mecanico la puerta no puede ser abierta, pero por holguras mecanicas existe un pequeno margen de recorrido que el sistema debe admitir, pero cuando el anclaje se libera, esta holgura debe de ser mucho menor.

En cuanto a la operacion basica del sistema de control, descrita en la figura 1, y segun la realizacion preferente descrita, esta puede concretarse de la siguiente forma:

- Encendido del sistema:

Para la localizacion de la puerta, se aplica tension al motor (5) para que este la desplace a baja velocidad en el sentido de apertura o cierre adecuado, hasta que se alcanza el final de recorrido, tomando dicha posicion como referencia. Este final de recorrido se determina por la medicion de la sobrecorriente que se produce cuando la puerta alcanza el tope de final de carrera de la puerta, gracias al conversor analogico/digital (10), y se confirma, en el caso de cierre, con el sensor magnetico (9) que actua tras el cierre de la puerta.

- Situacion de espera:

Una vez localizadas las puertas y en situacion de reposo, el sistema queda preparado para realizar las maniobras pertinentes que se le soliciten, de apertura o cierre segun se requiera. Si la ultima orden recibida fue de cierre, el motor (8) permanece frenado y se vigila e impide el intento forzado de apertura manual de puertas, detectando si hay un desplazamiento de estas, por pequeno que sea, gracias al codificador de alta resolucion (8), aplicando energfa al motor solo si hay un intento real de apertura, eliminando actuaciones innecesarias.

- Orden de apertura.

El microprocesador (7) comanda el puente de transistores (1, 2, 3, 4) para accionar el motor (8) en el sentido de apertura de puertas. La velocidad es controlada en su recorrido para conseguir una apertura rapida y una amortiguacion final y un freno que evite el golpe con los topes. Al finalizar el ciclo de apertura, el puente de transistores (1, 2, 3, 4) queda abierto, con lo que el motor (8) no ofrece retencion y permite que las puertas puedan ser cerradas manualmente en caso de necesidad.

- Orden de cierre.

El microprocesador comanda el puente de transistores (1, 2, 3, 4) para accionar el motor (5) en el sentido de cierre de puertas. La velocidad es controlada en su recorrido para conseguir una apertura rapida y una amortiguacion final y un freno que evite el golpe entre puertas. Al finalizar el ciclo de cierre, el puente de transistores (1, 2, 3, 4) queda en modalidad de freno, ofreciendo una gran resistencia al desplazamiento para dificultar el movimiento manual de las puertas.

- Comprobacion de puerta cerrada.

Para determinar esta situacion cntica, se realiza la triple comprobacion del estado de las puertas mediante los tres sensores mencionados, es decir, se verifica la posicion de puerta cerrada mediante el codificador de alta resolucion (8), se verifica mediante el sensor magnetico (9) que actuo el cierre mecanico, y se comprueba ademas que se produce una sobrecorriente debido a la imposibilidad de avance del motor, mediante el conversor analogico/digital (10).

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Adicionalmente, y segun una realizacion practica de la invencion, el sistema de la invencion incorpora medidas adicionales de seguridad que lo protegen ante un fallo de alguna de sus partes, fallo que es susceptible de producirse al tratarse, al fin y al cabo, de un sistema electronico.

De forma general, y segun dicha figura 8, se observa como, para abrir puertas, el conductor o, en su ausencia, el sistema de control del tren, selecciona el lado del tren donde abrira las puertas y da la autorizacion de apertura activando la lmea de apertura LA y desactivando la lmea de cierre LC, de todas las puertas de dicho lateral. Esto habilita las puertas y permite a los viajeros que quieran salir la apertura de cada una de ellas mediante un accionador local (manillon, pulsador, etc.).

La operacion de cierre se realiza de la misma forma, esta vez activando la lmea LC y desactivando la LA. Todas las puertas que esten abiertas, cerraran automaticamente.

Asf, tambien en dicha figura 8 se puede observar una posible realizacion que impide que, cuando se de orden de puertas cerradas activando la lmea LC, un fallo en el sistema pudiera hacer que estas se abran accidentalmente.

Concretamente, el control de mando del puente de transistores (1, 2, 3, 4) recae sobre el software del microprocesador (7), pero para responder a dichas situaciones de posible fallo es necesario disponer de una redundancia que asegure la respuesta correcta a pesar de dicho fallo. Para ello se utiliza un dispositivo de hardware (13), tal como un transistor, interruptor, etc.) accionado por la lmea de cierre LC del tren, que impide que el puente de transistores (1, 2, 3, 4) pueda comandar al motor (5) en modalidad de apertura cuando se da una orden ffsica de cierre.

Dicho dispositivo de hardware (13) provoca que se bloquee el transistor (1) de la rama alta del puente de transistores (1, 2, 3, 4), que debena ser modulado en PWM para poder abrir la puerta segun la secuencia descrita anteriormente. De forma concreta, la lmea de cierre LC de tren hace accionar al dispositivo de hardware (13) y este deriva la puerta del transistor (1) de potencia a masa, impidiendo que este pueda accionar y, por lo tanto, evitando que se pueda comandar el motor en modalidad de apertura.

Por otro lado, gracias a la informacion sobre la tension y corriente del motor, facilitada por los diferentes sensores del sistema, como son el codificador de alta resolucion (8), el sensor magnetico (9) o especialmente el conversor analogico/digital (10) y/u otros, asf como otras informaciones similares, como, por ejemplo, la obtenida acerca del estado de la alimentacion de potencia, el sistema es capaz de determinar, implementando la correspondiente logica de software de analisis en el microprocesador (7), el correcto funcionamiento de todo el conjunto, haciendo que permanezca en un estado de seguridad cuando se detecta algun problema y asf evitar interrupciones del servicio o problemas mayores.

Asf, de todos los componentes que forman el sistema de la invencion, se hace especialmente necesario vigilar o verificar el estado y buen funcionamiento, tanto del puente de potencia formado por los cuatro transistores (1, 2, 3, 4), como de los elementos que intervienen en el bloqueo de apertura de las puertas cuando existe una orden de cierre.

Concretamente, esta vigilancia o verificacion del puente de transistores (1, 2, 3, 4) se puede realizar, segun una posible realizacion, verificando que las tensiones del mismo se corresponden con una alta impedancia (lmeas flotantes) cuando no se encuentra activado ninguno de dichos transistores, por lo que la tension en cualquiera de los hilos del motor (5) sera una fraccion de la tension de alimentacion del mismo.

En lo que se refiere a la vigilancia o verificacion del bloqueo de apertura con orden de cierre, esta se realiza al encender el sistema y cuando se reciba la primera orden de cierre. En este momento se intenta mover el motor en el sentido de apertura y se verifica que dicha maniobra es imposible de realizar, al actuar la proteccion.

Finalmente, el sistema es susceptible de contar con medios de vigilancia por software del resto de elementos del sistema, concretamente de la memoria, registros internos, controlador de ausencias, perifericos, etc., capaces de paralizar el sistema cuando se detecta cualquier anomalfa, llevandolo a un estado seguro.

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REIVINDICACIONES

1. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario que comprende medios de control de potencia del motor (5) que acciona las puertas, encargados de regular la tension, la inversion de la polaridad o giro y el freno de dicho motor (5), medios de control de estado y posicion de dichas puertas y un microprocesador (7) que procesa las senales externas de mando de apertura y cierre, asf como las de dichos medios de control de estado y posicion de dichas puertas para, a partir de esta informacion, realizar el control del motor a traves de los medios de control de potencia de dicho motor, en el que los medios de control de potencia del motor (5) comprenden un unico puente de cuatro transistores (1, 2, 3 y 4), y en el que los medios de control de estado y posicion de las puertas comprenden:

- un codificador acoplado al eje del motor (5) para determinar la posicion, velocidad y sentido de la puerta; y

- un final de carrera para detectar el cierre completo de la puerta y su anclaje mecanico; caracterizado porque tambien comprende:

- medios para determinar la sobrecorriente que se produce en el motor (5) debido al bloqueo del eje que se produce cuando la puerta alcanza el final de su recorrido, realizando una triple comprobacion del estado y posicion de dichas puertas; y

- porque, a fin de responder a situaciones de mal funcionamiento del microprocesador (7), comprende un dispositivo de hardware (13) accionado por la lmea de cierre, impidiendo que el puente de transistores (1, 2, 3, 4) pueda comandar el motor (5) para abrir las puertas si hay una orden de cierre, impidiendo que dichas puertas se abran accidentalmente.
2. Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el dispositivo de hardware (13) tiene medios capaces de bloquear el transistor (1) de la rama superior del puente de transistores (1, 2, 3, 4), poniendo la compuerta del transistor (1) a tierra e impidiendo que pueda comandar el motor en la modalidad de apertura.
3. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el puente de cuatro transistores (1, 2, 3 y 4) adopta una configuracion en puente completo.
4. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 3, caracterizado porque los transistores (1, 2, 3 y 4) son del tipo MOSFET.
5. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el codificador acoplado al eje del motor (5) para determinar la posicion, velocidad y sentido de la puerta es un codificador de alta resolucion (8).
6. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el final de carrera para detectar el cierre completo de la puerta y su anclaje mecanico es un sensor magnetico (9) sin contacto.
7. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los medios para determinar la sobrecorriente medida en el motor (5) comprenden un conversor analogico/digital (10) que muestrea la tension aplicada a dicho motor (5) y un sensor para muestrear la corriente que circula por el mismo.
8. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 7, caracterizado porque el sensor para muestrear la corriente que circula por el motor (5) es un sensor de efecto Hall (11).
9. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque comprende una etapa (12) en la acometida de tension, previa a la etapa de potencia que permite al microprocesador (7) inhibir la alimentacion en situaciones no seguras.
10. - Sistema de control para puertas del ambito ferroviario segun la reivindicacion 9, caracterizado porque en el microprocesador (7) se implementa un software de analisis para la comprobacion del correcto funcionamiento del sistema.
11. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario basado en el sistema de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la operacion de los cuatro transistores (1, 2, 3, 4) que conforman los medios de control de potencia del motor (5) para regular la tension, la inversion de la polaridad o giro y la aplicacion del freno de dicho motor (5) comprende las etapas de:

- activacion del giro del motor (5) en un sentido;

- activacion del giro del motor (5) en el otro sentido;

- aplicacion del freno al motor (5); y

- desfrenado o liberacion del freno,

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en el que la etapa de aplicar el freno al motor (5), ademas de aplicarse a las situaciones en las cuales se desea que las puertas ofrezcan una gran resistencia al desplazamiento manual, se aplica adicionalmente durante un corto periodo de tiempo en la transicion entre las otras tres etapas de giro en un sentido, giro en el otro y desfrenado o liberacion del freno, de forma que la corriente del motor (5) recircule, anulandose.
12. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario segun la reivindicacion 11, caracterizado porque para la activacion del giro del motor (5) en un sentido u en otro se disparan en contra fase dos transistores situados en la misma rama lateral, mientras que en la otra rama uno de los transistores se dispara y el otro se mantiene inactivo.
13. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario segun la reivindicacion 12, caracterizado porque para evitar pulsos de tension elevados durante los disparos en contra fase de los transistores situados en la misma rama lateral, se actua sobre el tiempo de excitacion del transistor situado inferiormente (3, 4) en dicha rama lateral para controlar la cantidad de energfa que se devolvera a la alimentacion y la que se hara recircular hasta el siguiente ciclo.
14. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario segun las reivindicaciones 12 y 13, caracterizado porque el disparo en contra fase de los transistores situados en la misma rama lateral es funcion de la tension que se desea aplicar al motor (5) y, por lo tanto, de la velocidad de giro deseada de este, la cual determina la velocidad y presion de las puertas.
15. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario segun la reivindicacion 11, caracterizado porque la etapa de freno del motor comprende la operacion de mantener activos los transistores (1) y (2) de las ramas superiores e inactivos los transistores (3) y (4) de las ramas inferiores, o viceversa.
16. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario segun la reivindicacion 11, caracterizado porque la etapa de desfrenado o liberacion del freno en el motor (5) comprende la apertura de los cuatro transistores (1, 2, 3, 4), reconduciendose la corriente generada por el motor (5) por los diodos intrmsecos (6) de los transistores hacia la alimentacion, de forma que la puerta pueda ser manualmente desplazada.
17. - Procedimiento de operacion de puertas en el ambito ferroviario segun reivindicacion 11, caracterizado porque, previa a las etapas de activacion en un sentido o en otro, de freno y desfrenado del motor (5), se lleva a cabo la localizacion de la puerta aplicando tension a dicho motor (5) para que este la desplace a baja velocidad en el sentido adecuado de apertura o cierre, hasta que se alcance el final de recorrido, tomando dicha posicion como referencia.