ES2905203T3 - Conjunto de diagnóstico y procedimiento de diagnóstico - Google Patents

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Abstract

Un conjunto de diagnóstico (1) para la detección, el análisis y la gestión de datos de los datos del sensor detectados en un actuador (20), donde el conjunto de diagnóstico (1) tiene al menos un sensor (14, 15) para generar datos del sensor, un conjunto de procesamiento de datos (10) para determinar un estado del actuador en base a dichos datos del sensor y para comparar el estado del actuador con estados de peligro predeterminados, un gestor de datos (11) para almacenar datos de sensores y un conjunto de interfaz (12), donde el al menos un sensor (14, 15), el conjunto de interfaz (12) y el gestor de datos (11) están conectados respectivamente al conjunto de procesamiento de datos (10), lo que permite el intercambio de datos; y donde el conjunto de interfaz (12) está formado para transmitir datos de forma inalámbrica a un control del actuador (20) y para recibir datos de forma inalámbrica desde el control; y donde el conjunto de procesamiento de datos (10) está diseñado para recibir datos de sensor de al menos un sensor (14, 15), para almacenar los datos en el gestor de datos (11) y para generar datos de diagnóstico a partir de los datos de sensor recibidos y almacenados en el gestor de datos (11) mediante un procedimiento de diagnóstico, donde el conjunto de procesamiento de datos (10) está diseñado además para almacenar los datos de diagnóstico en el gestor de datos (11) y para transmitir los datos al conjunto de interfaz (12), donde el conjunto de interfaz (12) está conectado directamente al gestor de datos (11) permitiendo el intercambio directo de datos, y el al menos un sensor (14, 15) está conectado directamente al gestor de datos (11) permitiendo el intercambio directo de datos.

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto de diagnóstico y procedimiento de diagnóstico
La invención se refiere a un conjunto de diagnóstico para la detección, el análisis y la gestión de datos de datos de sensores detectados en un actuador o en un elemento de máquina.
Gracias a la técnica anterior, ya se conocen varias realizaciones de los conjuntos de diagnóstico para los datos de sensores detectados en actuadores o en elementos de máquina. En su mayor parte, se integran directamente en los conjuntos de control de los actuadores en la medida en que los conjuntos de diagnóstico se basan en el hardware y el software de los conjuntos de control. Además, los datos procesados por el conjunto de diagnóstico generalmente solo reflejan las variables físicas determinadas a través de los datos del sensor a lo largo del tiempo sin permitir la determinación de un estado de peligro potencial o instrucciones para impedir el estado de peligro. Además, a menudo no existe la opción de leer los datos del sensor o los datos del sensor procesados desde el control, porque dichos controles a menudo están protegidos y solo se puede acceder a ellos a través de interfaces especiales. Por consiguiente, los conjuntos de diagnóstico conocidos en la técnica anterior a menudo solo comunican una señal de advertencia óptica o acústica de manera externa.
Además, la información normalmente solo se transmite desde el conjunto de diagnóstico en forma cableada, lo que significa que se debe implementar un recableado costoso y que requiere mucho tiempo durante el reequipamiento de un conjunto de diagnóstico.
A partir de las publicaciones WO 2005/085965 A1, EP 1130484 A1, EP 1502031 A1 y DE 102007016640 A1, se conocen varios conjuntos de diagnóstico para la detección, el análisis y la gestión de datos de datos de sensores detectados en un actuador.
Por lo tanto, el objetivo en el que se basa la invención es superar las desventajas mencionadas anteriormente y proporcionar un conjunto de diagnóstico para la detección, el análisis y la gestión de datos de los datos de sensores detectados en un actuador, conjunto de diagnóstico mediante el cual es posible transmitir fácilmente los datos analizados.
Este objetivo se logra mediante la combinación de características según la reivindicación 1.
Según la invención, se propone un conjunto de diagnóstico para la detección, el análisis y la gestión de datos de datos de sensores detectados en un actuador o un elemento de máquina según la reivindicación 1. El conjunto de diagnóstico tiene al menos un sensor, un conjunto de procesamiento de datos, un gestor de datos y un conjunto de interfaz. El al menos un sensor, el conjunto de interfaz y el gestor de datos están conectados respectivamente al conjunto de procesamiento de datos, lo que permite el intercambio de datos, y preferiblemente conectados al conjunto de procesamiento de datos de forma cableada respectivamente a través de una línea de conexión o una línea de bus. De manera alternativa, el al menos un sensor, el conjunto de interfaz y el gestor de datos también pueden estar conectados al conjunto de procesamiento de datos de forma inalámbrica en lugar de por cable. Preferiblemente, el conjunto de diagnóstico está integrado en un montaje con el actuador. El montaje comprende el actuador y el conjunto de diagnóstico. El conjunto de diagnóstico detecta, almacena y procesa los datos del sensor y transmite dichos datos a través del conjunto de interfaz o puerta de enlace según sea necesario, donde el conjunto de procesamiento de datos se forma preferiblemente para determinar un procedimiento a partir de los datos del sensor con el fin de impedir un estado indeseable del actuador. Preferiblemente, el procedimiento se transmite exclusivamente desde el conjunto de procesamiento de datos a través del conjunto de interfaz.
Un elemento de máquina puede ser, por ejemplo, un resorte de presión de gas, en el que se controla, almacena y procesa una presión de gas a través del conjunto de diagnóstico. De manera alternativa, el elemento de máquina también puede ser otros elementos como, por ejemplo, un tornillo o una carcasa metálica, sobre los cuales el sensor detecta vibraciones, por ejemplo, y el conjunto de diagnóstico las procesa.
Además, puede estar previsto que el conjunto de diagnóstico tenga además un conjunto de alimentación para suministrar energía, donde el conjunto de alimentación sea preferiblemente una batería o un acumulador para permitir la alimentación autónoma. De manera alternativa, la fuente de alimentación al conjunto de diagnóstico también se puede implementar en forma de cableado a través de la fuente de alimentación del actuador. Además, en una realización alternativa, el conjunto de alimentación puede ser un generador que es accionado por el actuador.
El conjunto de interfaz o puerta de enlace tiene preferiblemente un módulo de transmisión y recepción. Según la invención, el conjunto de interfaz está formado para transmitir datos de forma inalámbrica a un control del actuador y para recibir datos desde el control de forma inalámbrica. Además del diagnóstico implementado por el conjunto de diagnóstico, según la invención, los datos del sensor se transmiten al control.
En una variante de diseño ventajosa, el conjunto de diagnóstico se conecta además a través del conjunto de interfaz y preferiblemente de forma inalámbrica a un conjunto de visualización. En este caso, el conjunto de interfaz está formado para transmitir datos de forma inalámbrica al conjunto de visualización y/o para recibir datos de forma inalámbrica desde el conjunto de visualización. El conjunto de visualización, por ejemplo, puede ser un teléfono inteligente o una tableta.
Según la invención, el conjunto de procesamiento de datos está formado para recibir datos de sensor de al menos un sensor, para almacenar los datos en el gestor de datos y para generar datos de diagnóstico por medio de un procedimiento de diagnóstico a partir de los datos de sensor recibidos y/o almacenados en el gestor de datos. Además, el conjunto de procesamiento de datos está formado para almacenar los datos de diagnóstico en el gestor de datos y para transmitir los datos al conjunto de interfaz.
Para procesar los datos del sensor detectado y permitir un diagnóstico basado en los datos del sensor, el conjunto de procesamiento de datos está formado para realizar una interpolación, una extrapolación, un análisis de Fourier y/o un diagnóstico de vibraciones en los datos del sensor.
Según la invención, el conjunto de interfaz se conecta directa o rápidamente al gestor de datos de manera que permita el intercambio directo de datos. Además, el al menos un sensor se conecta directa o rápidamente al gestor de datos de manera que permita el intercambio directo de datos.
Una realización ventajosa del conjunto de diagnóstico prevé además que el conjunto de diagnóstico esté integrado en una interfaz universal. En este caso, la interfaz puede formarse integralmente en un conector de enchufe o en un conector de enchufe hembra o en un conector de enchufe macho. De manera alternativa, el conjunto de diagnóstico también se puede integrar en un adaptador de enchufe que se enchufa, por ejemplo, como un enlace de conexión, en una línea de datos o de alimentación entre el actuador y su control correspondiente.
Además, el conjunto de diagnóstico puede tener un elemento de visualización óptica que muestra que los datos del conjunto de interfaz están listos para la transmisión después de que se completa un análisis de los datos del sensor. El gestor de datos puede formarse de manera que pueda separarse del conjunto de diagnóstico en la medida en que los datos almacenados puedan leerse externamente. Según la invención, se propone además un sistema que comprende una pluralidad de montajes. Cada uno de los montajes tiene un actuador y un conjunto de diagnóstico según la invención que detecta datos de sensor en el actuador.
Un perfeccionamiento ventajoso prevé que los conjuntos de diagnóstico estén conectados a un conjunto central a través de su respectivo conjunto de interfaz, mostrando dicho conjunto central o transmitiendo los datos en forma recopilada.
Según la invención, se propone además un procedimiento de análisis de datos detectados en un actuador que tiene un conjunto de diagnóstico según la invención, según la reivindicación 8.
Cuando el estado del actuador corresponde a un estado de peligro, se puede determinar una fuente de peligro que conduce al estado de peligro a partir de los datos del sensor y/o mapas de características almacenados y almacenarlos en el gestor de datos.
Es ventajoso con un perfeccionamiento del procedimiento que el conjunto de procesamiento de datos determine un procedimiento para eliminar o impedir el estado de peligro de la fuente de peligro y los datos del sensor por medio de una pluralidad de procedimientos predeterminados. De manera posterior, al menos el procedimiento, el estado del actuador y el estado de peligro se transmiten al control o el conjunto de visualización a través del conjunto de interfaz. De manera alternativa, solo se puede transmitir también el procedimiento o inicialmente el procedimiento y, previa solicitud, se pueden transmitir otros datos como el estado del actuador o el estado de peligro. En este caso, al menos el procedimiento, el estado del actuador y el estado de peligro pueden leerse del gestor de datos y almacenarse en caché en el conjunto de interfaz para su transmisión posterior.
Las características descritas anteriormente se pueden combinar según se desee en la medida en que sea técnicamente factible y dichas características no se contradigan entre sí. Otros perfeccionamientos ventajosos de la invención se caracterizan en las reivindicaciones dependientes y/o se describen a continuación con más detalle con la ayuda de dibujos, junto con la descripción de la realización preferida de la invención.
La Figura 1 muestra esquemáticamente la estructura topológica de un montaje 2 compuesto por un actuador 20 y un conjunto de diagnóstico 1. El conjunto de diagnóstico 1 tiene dos sensores 14, 15, cada uno de los cuales determina una variable física en el actuador 20. Además, el conjunto de diagnóstico 1 tiene un conjunto de procesamiento de datos 10, un gestor de datos 11, un conjunto de interfaz 12 y un conjunto de alimentación implementado como una batería 13, que están dispuestos en una carcasa común 1'. Los sensores 14, 15, la batería 13, el gestor de datos 11 y el conjunto de interfaz 12 están conectados respectivamente al conjunto de procesamiento de datos 10 a través de una línea cableada 16, 17, 18.
En la realización mostrada en la Figura 1, el actuador 20 es un cilindro hidráulico, en el que un fluido establece una presión interior. El sensor 14 detecta una presión interior generada en el cilindro por el fluido y transmite información sobre la presión interior detectada al conjunto de procesamiento de datos 10 en forma de datos del sensor, a través de la línea 16. El conjunto de procesamiento de datos 10 compara, en intervalos, los datos del sensor transmitidos por el sensor 14 con un valor máximo almacenado en el gestor de datos 11 y determina si la presión interior excede el valor máximo. Además, los datos del sensor transmitidos, junto con el tiempo de transferencia y el tiempo de medición de los mismos, se almacenan preferiblemente en el gestor de datos 11 en intervalos regulares en la medida en que un historial y una progresión de los datos del sensor se almacenan en el gestor de datos 11. El conjunto de procesamiento de datos 10 recupera al menos una parte de los datos del sensor almacenados en intervalos regulares y determina cuándo la presión interior excede el valor máximo predeterminado por medio de la extrapolación de los datos del sensor.
La presión interior en el cilindro corresponde al estado del actuador. Si la presión interior está por debajo del valor máximo, se considera que es un estado seguro del actuador en el que no es necesario realizar ninguna otra acción. Si la presión interior excede el valor máximo o si se determina, mediante la extrapolación de los datos, que se excederá el valor máximo dentro de un lapso de tiempo predeterminado de 24 horas, por ejemplo, esto se considera como un estado de peligro. Dependiendo de otros datos del sensor como, por ejemplo, la temperatura ambiente, la temperatura del cilindro, la posición del cilindro y los datos almacenados en el gestor de datos 11 con respecto al actuador, como, por ejemplo, la antigüedad, el tipo de diseño o los parámetros de funcionamiento, el conjunto de procesamiento de datos 10 selecciona una instrucción y procedimiento, que se correlacionan con los datos disponibles, de entre un grupo de posibles alternativas de acción para eliminar el estado de peligro, que se almacenan en el gestor de datos 11. Una vez que se ha seleccionado un procedimiento, el conjunto de procesamiento de datos 10 almacena la presencia de un estado de peligro, junto con todos los datos del sensor correspondiente y el procedimiento, por medio de una bandera y transmite el procedimiento, junto con los datos del sensor respectivos a un conjunto de visualización 3 a través del conjunto de interfaz 12 y la conexión inalámbrica 19. Si la transmisión falla, el conjunto de interfaz 12 intenta transferir el procedimiento, junto con los datos del sensor correspondiente, al conjunto de visualización en intervalos regulares, siempre que la bandera esté activada.
Si se ha solucionado el estado de peligro, los sensores 14, 15 lo detectan y se borra la bandera ajustada.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de diagnóstico (1) para la detección, el análisis y la gestión de datos de los datos del sensor detectados en un actuador (20),
donde el conjunto de diagnóstico (1) tiene al menos un sensor (14, 15) para generar datos del sensor, un conjunto de procesamiento de datos (10) para determinar un estado del actuador en base a dichos datos del sensor y para comparar el estado del actuador con estados de peligro predeterminados, un gestor de datos (11) para almacenar datos de sensores y un conjunto de interfaz (12),
donde el al menos un sensor (14, 15), el conjunto de interfaz (12) y el gestor de datos (11) están conectados respectivamente al conjunto de procesamiento de datos (10), lo que permite el intercambio de datos; y donde el conjunto de interfaz (12) está formado para transmitir datos de forma inalámbrica a un control del actuador (20) y para recibir datos de forma inalámbrica desde el control; y
donde el conjunto de procesamiento de datos (10) está diseñado para recibir datos de sensor de al menos un sensor (14, 15), para almacenar los datos en el gestor de datos (11) y para generar datos de diagnóstico a partir de los datos de sensor recibidos y almacenados en el gestor de datos (11) mediante un procedimiento de diagnóstico,
donde el conjunto de procesamiento de datos (10) está diseñado además para almacenar los datos de diagnóstico en el gestor de datos (11) y para transmitir los datos al conjunto de interfaz (12),
donde el conjunto de interfaz (12) está conectado directamente al gestor de datos (11) permitiendo el intercambio directo de datos, y el al menos un sensor (14, 15) está conectado directamente al gestor de datos (11) permitiendo el intercambio directo de datos.
2. El conjunto de diagnóstico (1) según la reivindicación 1, donde
el conjunto de diagnóstico (1) está conectado además a un conjunto de visualización (3); y
el conjunto de interfaz (12) está formado para transmitir datos de forma inalámbrica al conjunto de visualización (3) y/o para recibir datos de forma inalámbrica desde el conjunto de visualización (3).
3. El conjunto de diagnóstico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde
el conjunto de procesamiento de datos (10) está formado para realizar una interpolación, una extrapolación, un análisis de Fourier y un diagnóstico de vibraciones en los datos del sensor.
4. El conjunto de diagnóstico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
donde el conjunto de diagnóstico (1) comprende además un conjunto de alimentación para suministrar energía, que es una batería (13) o un acumulador.
5. El conjunto de diagnóstico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
donde el conjunto de diagnóstico (1) está integrado con el actuador (20) en un montaje.
6. El conjunto de diagnóstico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el conjunto de diagnóstico (1) está integrado en una interfaz universal.
7. Un sistema que comprende una pluralidad de montajes (2), en el que cada montaje (2) tiene un actuador (20) y un conjunto de diagnóstico respectivo (1), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que detecta datos de sensor en el actuador (20).
8. Un procedimiento para analizar datos detectados en un actuador (20) con un conjunto de diagnóstico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, donde
el al menos un sensor (14, 15) genera datos del sensor a partir de variables físicas medidas en el actuador (20) y transmite dichos datos al gestor de datos (11) y
el conjunto de procesamiento de datos (10), y los datos del sensor se almacenan en el gestor de datos (11), el conjunto de procesamiento (10) determina un estado de actuador actual y/o futuro a partir de los datos transmitidos y/o almacenados del sensor y almacena el estado del actuador en el gestor de datos (11), el conjunto de procesamiento de datos (10) compara el estado del actuador con estados de peligro predeterminados, y el conjunto de interfaz transmite dichos datos del sensor y datos de diagnóstico generados por el conjunto de procesamiento de datos al control del actuador.
9. El procedimiento según la reivindicación anterior, donde el conjunto de procesamiento de datos (10), cuando el estado del actuador corresponde a un estado de peligro, determina una fuente de peligro que conduce al estado de peligro a partir de los datos del sensor y/o los mapas de características almacenados y lo almacena en el gestor de datos (11).
10. El procedimiento según la reivindicación anterior, donde el conjunto de procesamiento de datos (10) determina un procedimiento para eliminar o impedir el estado de peligro de la fuente de peligro y los datos del sensor por medio de una pluralidad de procedimientos predeterminados, y al menos el procedimiento, el estado del actuador y el estado de peligro se transmiten al control o el conjunto de visualización a través del conjunto de interfaz (12).
11. Un montaje formado por un resorte de presión de gas y un conjunto de diagnóstico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,
donde el al menos un sensor está formado para detectar una presión de gas que prevalece en el resorte de presión de gas,
y donde el conjunto de diagnóstico está formado para controlar, almacenar y procesar la presión del gas.
ES19706995T 2018-04-26 2019-02-22 Conjunto de diagnóstico y procedimiento de diagnóstico Active ES2905203T3 (es)

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