ITPN960060A1 - Macchina da esercitazione fisica con circuiti di controllo perfezionati - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale intitolato: "MACCHINA DA ESERCITAZIONE FISICA CON CIRCUITI DI CONTROLLO PERFEZIONATI"

Questo brevetto si riferisce ad una macchina di-esercitazione normalmente impiegata sia per eseguire1 esercizi'fisici di cammino o di corsa, come anche ' per misurare le caratteristiche fisiche di atleti o di persone che si sottopongono ad esami clinici sotto specificate e controllate condizioni di affaticamento.

Tali macchine sono note in gergo con il termine di pedana a rulli (Tread-mill).-In particolare l'invenzione si riferisce ai dispositivi di controllo e di protezione contro possibili malfunzionamenti della macchina che potrebbero causare incidenti all'utente. Sono note macchine per l'esercitazione fisica del tipo descritto in cui un nastro scorrevole orizzontalmente, comandato da un motore, determina la cadenza del passo, o della corsa, che l'utente vuole mantenere per rimanere sul nastro scorrevole.

Tali macchine comprendono dispositivi di comando e controllo della velocita' del nastro che vengono inseriti e memorizzati in un sistema di controllo computerizzato. In tali dispositivi di controllo il segnale di reazione che rappresenta la velocita' vera del nastro viene prodotto da un sensore opportuno, o encoder, che può' essere ad es. un sensore ottico o un dispositivo tachimetrico.

Il sistema di controllo della velocita' del motore confronta i segnali di comando e il segnale di reazione di velocita'; e lo scostamento rilevato viene utilizzato per correggere ed adeguare la tensione aplicata ai morsetti del motore.

Se, per qualsiasi ragione il segnale di reazione viene a mancare, il sistema di controllo automatico della velocita' agira', se non sono previste precauzioni preventive, come se il nastro fosse arrestato, e di conseguenza verrà' generata e trasmessa al motore una richiesta di aumento della velocita' che raggiungerà' rapidamente il valore massimo possibile .

Conseguentemente in tali macchine un improvviso spontaneo aumento di velocita' potrebbe trovare impreparato l'utente e lanciarlo all 'indietro , poiché' il nastro si muove all 'indietro rispetto alla posizione dell'utente.

Per eliminare tale possibile causa di incidente, e' noto dallo stato delle tecnica di provvedere dispositivi e soluzioni progettuali di sicurezza nell'unita' di controllo (C.P.U.) che evitano il rischio di incidente come descritto. Tali dispositivi comprendono inoltre circuiti cosiddetti a "cane da guardia", cioè' atti ad impedire detti incidenti ed a bloccare il funzionamento della macchina anche nel caso di un funzionamento difettoso dei detti circuiti di sicurezza. Tuttavia le soluzioni della tecnica nota presentano degli inconvenienti funzionali e di sicurezza che vengono qui brevemente illustrati:

A) - Se si analizzano le cause prime che possono causare una velocita' di fuga del motore del nastro, esse sono:

* un corto circuito dell'interruttore di potenza;

* una richiesta di ingresso anormale ai circuiti di controllo del motore, particolarmente la domanda permanente di massima velocita';

. * un'interruzione del feedback di velocita' proveniente dal sensore di velocita', tipicamente un encoder.

Mentre il riconoscimento del malfunzionamento relativo all'encoder viene naturalmente dalla rilevazione basata sull'errore di velocita' (ma si noti che una velocita' di fuga del motore può' avvenire solo quando la C.P.U. chiude l'anello di velocita'), il riconoscimento degli altri due tipi di malfunzionamento non e' efficace tramite questo metodo.

Infatti essendo basato sulla lettura del numero di impulsi dell'encoder (sulla base dell'unita' di tempo) o sulla misura del tempo tra impulsi consecutivi, la soluzione della tecnica nota e' collegata alla costante di tempo meccanica del sistema.

Se, per es., l'interruttore di potenza va in c.c., diventa necessario aspettare che il motore acquisti velocita' prima di leggere il relativo aumento di velocita' attraverso l'encoder e quindi attuare lo spegnimento a prova di errore. Tutto ciò' può' richiedere molte centinaia di millisecondi in sistemi dove la risposta del motore e' rapida e gli strappi di velocita' sono pericolosi per la sicurezza dell'utente .

Si deve osservare che il tempo minimo effettivo di rilevamento del c.c. sull'interruttore di potenza e' collegato alla costante di tempo elettrica.

B) Le soluzioni della tecnica nota non sono dotate di nessun mezzo per rilevare il mal-funzionamento a motore fermo.

Ciò' comporta il rischio reale che,, se la macchina viene accesa e l'interruttore di alimentazione del motore e' in avaria, la pedana parte all'improvviso e con la massima accelerazione, con conseguenti pericoli di incidente per 1'utente.-Sarebbe quindi desiderabile, ed e' scopo principale della presente invenzione, fornire una macchina o pedana da esercitazione dotata di circuiti e dispositivi che eliminino completamente gli inconvenienti e rischi sopra-descritti.

Un altro scopo dell'invenzione e' di migliorare la cosiddetta "robustezza " della macchina, ovvero di renderla meno vulnerabile ad eventuali malfunzionamenti di circuiti e dispositivi utilizzati.

Un ulteriore scopo dell'invenzione e' di assicurare la totale automaticita' del funzionamento di detti circuiti e dispositivi .

Tali scopi devono inoltre essere raggiunti con tecnologie e componenti normalmente disponibili nel mercato.

La presente invenzione descrive un tipo di macchina con le caratteristiche sostanzialmente descritte con particolare riferimento alle allegate rivendicazioni.

L'invenzione verrà' meglio compresa dalla- seguente descrizione, a solo titolo esemplificativo non limitativo e con riferimento agli allegati disegni, in cui:

- la fig. 1 mostra uno schema a blocchi di principio degli organi di comando e di controllo di una macchina secondo l'invenzione,

la fig. 2 mostra uno schema delle modalità' di funzionamento di una parte dei circuiti di controllo di una macchina secondo l'invenzione,

- la fig. 3 mostra uno schema a blocchi dei circuiti e dispositivi compresi nel blocco individuato come "circuiti di controllo" di fig. 1,

- la fig. 4 mostra in forma di principio le modalità' di transizione da uno stato all'altro, di una macchina secondo l'invenzione,

- le figg. 5 e 6 mostrano due particolari soluzioni circuitali utilizzate dai circuiti di comando e controllo di una macchina secondo l'invenzione.

- la fig. 7 mostra una variante di perfezionamento allo schema a blocchi di principio di fig. 1.-Con riferimento alle figure le 2, l'alimentazione AC arriva all'assieme "circuiti di potenza" 13 che e' provvisto di un fusibile in serie con la linea.

L'assieme di potenza 13 assume il controllo del motore di elevazione (parte non rilevante a questa descrizione).

I dispositivi di comando 2 possono essere piu' o meno sofisticati in funzione del modello di pedana a rulli.

La configurazione piu' semplice comprende un semplice schermo che mostra la velocita' effettiva della pedana e un potenziometro o una semplice tastiera.

Nelle configurazioni piu' sofisticate, impieganti una C.P.U. (Control Processing Unit) comprendente un micro-controllore 11, molte informazioni possono essere date per mezzo dello schermo e molti profili di velocita' possono essere predisposti per mezzo della tastiera.

L'uscita dai dispositivi di comando 2, di qualsiasi tipo, e' un segnale di riferimento di velocita' che e' inviato al blocco "circuiti di controllo" 3.

Nel caso di semplici cruscotti, questo segnale rappresenta direttamente la velocita' di riferimento predisposta per mezzo del potenziometro o della tastiera.

Nei cruscotti piu' complicati il segnale e' prodotto da un algoritmo di controllo della velocita' eseguito dalla C.P.U.-Lo scopo principale di detti circuiti 3 e' di mantenere la velocita' del nastro quanto piu' possibile vicina alla velocita' di riferimento. (Si noti che nessun feedback diretto di velocita' viene usato da detti circuiti 3).

Per ottenere tale risultato, il micro-controllore 11 regola la tensione tramite i terminali del motore, legge la corrente del motore e compensa le cadute di tensione sulla resistenza rotorica del motore causata da variazioni di carico dovute al passo dell'utente.

(ovvero compensazione della tensione data dal prodotto "corrente del motore x resistenza rotorica" o compensazione IR) Con particolare riferimento alla fig. 2, viene mostrato il diagramma delle modalità' di regolazione di velocita' dai circuiti di controllo 3 che viene elaborata sia via hardware sia via software.

Il segnale uscente dal blocco del softaware di filtrazione dell'ingresso 21 viene sommato in 22 al contributo 23 dovuto alla compensazione IR e la somma costituisce il riferimento 24 all'anello di controllo della tensione del motore.

Questo riferimento interno viene confrontato in 25 con il feedback 26 della tensione del motore per ottenere l'errore di tensione 27 utilizzata come input per l'algoritmo di compensazione della tensione del motore.

Il segnale manipolato (uscita dell'algoritmo) e' modulato PWM dal blocco 28 per formare il comando 29 all'interruttore di potenza.

La fig. 3 non esaurisce tutti i circuiti impiegati, poiché' nella realta' sono previsti molti altri inputs al microcontrollore per realizzare la completa funzionalità' dei circuiti di controllo.

Ci si riferisca di nuovo alla tecnica nota che utilizza esclusivamente un sensore di velocita', di preferenza un encoder, per rilevare la velocita' della pedana; secondo tale tecnica, i tipi di dispositivi di comando 2 che sono dotati di una C.P.U. in genere possono utilizzare l'informazione proveniente dall'encoder per due scopi:

- il primo e' di chiudere un anello esterno di velocita' per compensare le variazioni dei parametri sia del motore sia della meccanica in generale, soprattutto a causa dell'invecchiamento .

In tal caso coesistono due anelli di regolazione: l'anello esterno, piu' lento ma che usa un feedback di velocita' realmente diretto, e l'anello interno, nei circuiti di controllo, piu' rapido, con un feedback di velocita' indiretto. Il secondo scopo della C.P.U. e' di usare il valore calcolato di velocita' per attivare uno spegnimento della macchina ogni qual volta l'ampiezza dell'errore di velocita' sia superiore ad una soglia . fissa oltre un periodo prefissato. In questo caso la sicurezza del funzionamento e' essenzialmente basata su tale modalità' di funzionamento.

L'invenzione proposta supera la modalità' di funzionamento ora descritta, e gli inconvenienti connessi, mediante: a) la predisposizione di primi circuiti di controllo 7 atti ad eseguire le seguenti verifiche;

* rilevazione della tensione e della corrente del motore della pedana,

* rilevazione di eventuali anomalie manifestantisi in detti circuiti di controllo 3,

* rilevazione di eventuali anomalie manifestantisi nei collegamenti tra detti circuiti di controllo 3 e detto dispositivo di comando 2.

b) l'eliminazione del sensore di velocita' del motore (spesso riferito come "encoder").

Le ragioni per cui la soluzione tecnica complessiva appena descritta sopra elimina gli inconvenienti descritti sono: A) - detti circuiti di controllo 3 sono dotati di mezzi piu' efficaci a "prova di errore". In effetti se si analizzano le cause prime che possono causare una velocita' di fuga del motore della pedana, esse sono:

* un corto circuito dell'interruttore di potenza,

* una richiesta di ingresso anormale ai circuiti di controllo ( domanda permanente di massima velocita')

* un'interruzione del feedback di velocita' proveniente dall'encoder .

Mentre il riconoscimento del malfunzionamento relativo all 'encoder viene naturalmente dalla rilevazione basata sull'errore di velocita' (ma si noti che in tal caso una velocita' di fuga del motore 1 può' avvenire solo quando la C.P.U. chiude l'anello di velocita'), il riconoscimento degli altri due tipi di malfunzionamento non e' efficace tramite questo metodo.

Essendo basato sulla lettura del numero di impulsi dell'encoder (sulla base dell'unita' di tempo) d sulla misura del tempo tra impulsi consecutivi, il metodo noto nella tecnica e' collegato alla costante di tempo meccanica del sistema.

Se, per es., l'interruttore di potenza. 10 va in c.c., diventa necessario aspettare che il motore acquisti velocita' prima di leggere l'aumento relativo di velocita' relativa attraverso l'encoder e quindi attuare lo spegnimento a prova di errore.

Tutto ciò' può' richiedere molte centinaia di millisecondi in sistemi dove la risposta del motore e' rapida e gli strappi sono considerevoli per la sicurezza dell'utente. B) - mezzi per rilevare il malfunzionamento con il motore fermo sono provvisti nel circuito di controllo 3 laddove invece nessuna delle soluzioni note nella tecnica e' dotata di tali mezzi.

Per spiegare meglio l'obiettivo proposto "a prova di errore" si osservi la fig. 4, dove e' mostrato il diagramma degli stati di funzionamento dei circuiti di controllo 3.

Il loro funzionamento, con particolare riferimento ai punti A) e B) appena illustrati, viene qui descritto:

1) All'accensione il banco di condensatori 30 in fig. 3 viene caricato con un percorso ad alta impedenza (parallelo all'interruttore di spegnimento 5, rele.' RI) inizialmente aperto. In questo modo l'interruttore di spegnimento 5 non e' attraversato dalla corrente di carica del banco di condensatori, ciò' che aumenta l' affidabilita' del sistema. 2) Durante la fase di inizializzazione, detti circuiti di controllo 3 verificano la presenza di eventuali c.c. sull'interruttore di potenza 10.

Allo scopo di riconoscere questo malfunzionamento durante la fase di inizializzazione, si predispone un opportuno partitore di tensione per tradurre lo stato dell'interruttore di potenza (aperto/chiuso) ad un livello logico (basso/alto) all'ingresso corrispondente del microcontrollore. Se i precedenti controlli danno esito non soddisfacente, il controllore transita allo stato di funzionamento a prova di errore (vedi punto 6).

3) Se i controlli di inizializzazione confermano la corretta funzionalità', il micro-controllore transita nello stato di stand-by, nel quale l'interruttore di spegnimento 5 rimane aperto fino a che il segnale di riferimento 31 della velocita' del circuito di comando 2 supera la soglia di velocita' minima partendo da un valore inferiore alla soglia stessa. Questo significa che, per la partenza dei circuiti di controllo 3, l'ingresso deve essere prima portato a valori inferiori alla minima soglia di velocita' e quindi aumentato oltre questa. Il micro-controllore non può' avviarsi in altro modo che dalla velocita' minima.

Nella fase di stand-by, se si rileva un c.c. sull'interruttore di potenza 10, il controllore si porta allo stato di funzionamento a prova di errore {vedi punto 6). .4) Quando la velocita' di riferimento 31 di ingresso viene aumentata oltre la soglia di minima velocita', l'interruttore di spegnimento 5 viene chiuso dal microcontrollore, l'uscita PWM che pilota l'interruttore di potenza 10 (vedi figg. 2 e 3) viene abilitata e la potenza viene trasferita al motore 1 della pedana.

Questo stato costituisce lo stato di FUNZIONAMENTO NORMALE in cui la regolazione della tensione del motore e la compensazione IR di fig. 2 sono attivati.

Preferibilmente la regolazione della tensione del motore controlla la tensione ai terminali del motore con una precisione di circa ± 0.5 /100 del valore di fondo scala. In presenza di variazioni di coppia dovute al passo (o alla corsa) dell'utente le variazioni istantanee di velocita' dovrebbero restare entro 3 % del valore di fondo scala. Il micro-controllore fornisce i seguenti criteri per riconoscere i seguenti mal-funzionamenti:

* c.c. sull'interruttore di potenza (modulaz. al 100 %) * falso contatto sui terminali del motore

* segnale di riferimento della velocita' di entrata permanentemente al massimo valore

Il c.c. dell'interruttore di potenza viene,rilevato con due differenti metodi:

il primo e' basato sull'errore di tensione calcolato dallo anello di regolazione della tensione del motore (fig. 2). Quando l'interruttore di potenza va in c.c., la tensione e la corrente sul motore aumentano violentemente.

L'errore di tensione diventa negativo (tensione di feedback del riferimento dell'anello interno) e nello stesso tempo la corrente misurata sul motore diventa alta. Se il valore assoluto dell'errore risulta maggiore di una soglia prefissata, il corrispondente algoritmo di guasto riconosce la presenza effettiva del guasto e forza il controllo allo stato di funzionamento a prova di errore.

Si deve osservare che il tempo di rilevamento del c.c. sull'interruttore di potenza e' in relazione con la costante di tempo elettrica, a differenza della tecnica, nota, e' legata alla costante di tempo meccanica..

Vi e' in realta' una differenza di due ordini di grandezza tra le due costanti di tempo, ovviamente a favore della costante di tempo elettrica.

Questo algoritmo (incluso il tempo transitorio) impiega circa un centinaio di msec. per comandare l'apertura dell'interruttore di spegnimento e partire dall'inizio della protezione, contro circa un secondo della soluzione secondo la tecnica nota.

Lo spunto di velocita' consentito durante questo intervallo di tempo non e' sufficiente a porre l'utente in qualsiasi situazione di rischio.

Il secondo mezzo impiegato per rilevare il c.c. dell’interruttore di potenza 10 e' effettuato da un circuito hardware che fornisce un livello logico alto quando l'interruttore di potenza sta commutando. Il livello va rapidamente a zero ogni qualvolta l'interruttore smette di commutare.

Questo metodo, che non può' ovviamente essere usato nello stato stand-by, (in cui si impiega il primo metodo), viene abilitato in "OR" con il primo metodo nello stato di funzionamento "Normale" ed e' particolarmente efficace nelle alte velocita'.

Sono necessari circa 60 msec. per comandare l'apertura dello interruttore di spegnimento dal momento di un c.c.

sull'interruttore di potenza.

A velocita' molto elevate, quando la tensione sul motore e' vicina alla massima tensione di uscita di detti circuiti di controllo 3, può' non esserci margine per superare la soglia che attiva il primo metodo a forzare il controllo del funzionamento a prova di errore.

In questo caso il secondo metodo e' ancora efficace.

Si deve osservare che una condizione per cui il primo metodo riconosce un corto circuito sull'interrutore di potenza e' che la corrente sul motore va sopra una soglia minima.

Questo fa si che l'algoritmo non si attivi falsamente ogni qualvolta un utente spinge il nastro nella "modalità' generatore" correndo in direzione contraria; in tale situazione la corrente misurata sul motore e' zero e la protezione giustamente non interviene.

Prima di andare avanti con la descrizione dell'algoritmo durante il funzionamento Normale, si riassumono i metodi per rilevare il c.c. sull'interruttore di potenza:

* riconoscimento del c.c. durante l'inizializzazione e lo stato di stand-by l'interruttore di spegnimento aperto (partitore di tensione dedicato, ingresso del microcontrollore dedicato)

* riconoscimento del c.c. durante lo Stand-by (primo metodo "errore di tensione negativo")

* riconoscimento del c.c. durante il funzionamento Normale (due metodi errore di tensione negativo" e rilevamento della "commutazione")

L'abilitazione dei due metodi in "OR" durante il funzionamento "normale" aumenta l'affidabilita' a prova di errore e ne riduce la vulnerabilità'.-Il metodo "errore di tensione negativo" porta il sistema in condizione a prova di errore anche nel caso di un guasto sul partitore di tensione che potrebbe annullare il segnale di feedback di tensione e provocare un enorme aumento del dutycycle dell'interruttore di potenza.

Se durante il funzionamento normale la corrente sul motore cala sotto lo soglia di corrente minima-(soglia che tiene conto della minima corrente dovuta agli attriti "a vuoto" del sistema) il controllo rileva un falso contatto sui terminali del motore ed abilita la protezione a prova di errore forzando il sistema nello stato di funzionamento a prova di errore.

Un'ulteriore protezione a prova di errore e' quella relativa all'ingresso della velocita' di riferimento.

Nessun limite particolare può' essere posto sulla dinamica dell 'ingresso.

Con riferimento alla fig. 5, che mostra un esempio di interfaccia tra dispositivo di comando 2 e circuiti di controllo 3, si osservi che il segnale di riferimento della velocita' 31 proveniente dal dispositivo di comando 2, viene elaborato tramite il transistor 33 e tramite il buffer 34 (disaccoppiatore d'impedenza) viene trasmesso come segnale PWM ai circuiti di controllo 3 (freccia A).

Due tipi di guasti possono verificarsi relativamente al segnale di riferimento 31:

* la rottura del terminale di massa nel caso di un ingresso a tre fili

* il corto-circuito del transistor di modulazione nel caso di ingresso PWM.

Entrambi i casi sopra-descritti portano ad una situazione in cui l'ingresso e' permanentemente alto e persiste indefinitamente una richiesta di massima velocita'.

Questo ovviamente potrebbe causare un incidente all'utente. Pertanto il micro-controllore viene dotato di un algoritmo che rivela anormali livelli di ingresso.

Per ingressi a livello continuo (caso del potenziometro), un riconoscimento dell'ingresso alto in modo anormale,viene basato sul confronto del livello di ingresso con una soglia fissa. Tale soglia viene calcolata in modo tale da prendere in considerazione il livello di ingresso massimo normale e le tolleranze relative.

Per gli ingressi di tipo PWM, l'algoritmo di riconoscimento inizia rilevando la scomparsa dei. fronti del segnale di ingresso (assenza di modulazione PWM). Da questo momento il controllore misura il livello di tensione del segnale A filtrato PWM (vedi fig. 5) ed abilita la protezione (stato 6) quando la tensione filtrata cala sotto una soglia opportuna .

Anche la protezione per ingressi anormali richiede poche decine di millisecondi.

Se l'ingresso della velocita' di riferimento,cala sotto la soglia di velocita' minima, il controllore ritorna allo stato di stand-by, da qui l'apertura dell'interruttore di spegnimento .

Quindi, con la tensione applicata, ma con il comando di velocita' zero, non solo l'uscita PWM viene disabilitata da detti circuiti di controllo 3, ma in aggiunta solo una potenza trascurabile viene resa disponibile al motore (essendo il rele' di chiusura aperto).

Nello stato di funzionamento Normale, viene abilitata una routine di limitazione di corrente.

La corrente sul motore viene misurata per mezzo di uno shunt 15 (fig. 3), amplificata e convertita in forma digitale mediante un convertitore analogico/digitale 16.

Si applicano due differenti filtri al valore misurato di corrente, e questi filtri sono caratterizzati da due diverse costanti di tempo.

Quando la corrente di carico supera lo soglia predefinita, il controllore attiva la routine di protezione di corrente.

5) La corrente di carico viene in ogni caso limitata ad un picco di valore predefimito.

Per entrare nella routine di protezione di corrente, e per limitare il valore della corrente di picco, viene usato un filtro a bassa costante di tempo.

Per uscire dalla routine di protezione di corrente viene usato un filtro a lunga costante di tempo.

Se non si verificano le condizioni per uscire dallo stato di Protezione di Corrente entro un tempo prefissato, il controllore transita allo stato di stand-by, altrimenti il controllore ritorna allo stato di funzionamento Normale.

6) Quando il controllo transita nello stato di funzionamento a prova di errore, l'uscita PWM viene disabilitata, l'interruttore 5 di spegnimento viene aperto ed.il controllo rimane in tale condizione "agganciata" finche' avviene lo scollegamento della tensione.

Nessun altro modo tranne che lo scollegamento di tensione ed il ri-collegamento e' possibile per tentare di muovere di nuovo la pedana.

La bobina del rele' viene pilotata in modo tale che solo se il micro-controllore sta correttamente lavorando la bobina viene energizzata.

Con riferimento alla fig. 6, che mostra una parte dei circuiti di controllo 3 dedicati a rilevare una anomalia nel funzionamento del micro-controllore 11, questo genera un'onda rettangolare. La transizione dal livello alto a quello basso può' avvenire solo se un gruppo di eventi software interni viene correttamente ripristinato.

Questo significa che le parti interessate del programma sono state eseguite e completate. Tale gruppo di eventi viene ripristinato ad ogni avvio del programma principale.

La forma d'onda rettangolare 36 e' l'ingresso ad una rete di formazione di impulsi 37 (essenzialmente un filtro passaalto).

Gli impulsi di uscita 38 caricano il condensatore di un filtro passa-basso R-C 39 per dare la tensione alla base del transistor 40 che energizza la bobina 41 dell'interruttore di spegnimento 5.-In caso di un guasto nel micro-controllore, la forma d'onda di uscita diventa una tensione a livello costante, la rete di formazione degli impulsi non trasferisce gli impulsi al filtro passa-basso, ed il transistor di pilotaggio della bobina si commuta allo stato OFF.

Si noti che tale circuito del tipo "cane da guardia" e' indipendente dal micro-controllore, per aumentare 1'affidabilita ' del sistema.

I circuiti di controllo 3 sono costituiti da una unita' a micro-controllore, un circuito di condizionamento dell'ingresso e da un circuito di potenza.

La fig. 7 mostra una vantaggiosa variante della soluzione presentata nelle figure precedenti; in tale figura e' mostrato lo schema a blocchi di fig. 1 ma con l'aggiunta di un sensore 4 di velocita' (encoder) del motore.

La CPU utilizza le informazioni di velocita' provenienti dall 'encoder 4 per chiudere un anello aggiuntivo di controllo della velocita'.

Secondo tale variante, l'assieme di potenza 13 disaccoppia il segnale proveniente dall'encoder 4 collegato al motore .1 del nastro mobile e trasmette il segnale isolato .ai dispositivi di comando o cruscotto 2.

Da un punto di vista elettrico il segnale di riferimento della velocita' può' essere un segnale continuo (con un livello variabile) oppure un segnale impulsivo modulato in larghezza di impulsi (P.W.M.); in questo caso l'informazione della velocita' di riferimento e' associata al duty-cycle.-CONCLUSIONI : il controllo proposto impiega mezzi di rilevazione dei difetti diversi 'da quelli noti nella tecnica; infatti secondo la presente invenzione il controllo del motore non dipende dalla sua velocita' e quindi dalla presenza di un rispettivo sensore, e la maggioranza dei mezzi di rilevazione dei difetti sono fondati esclusivamente sulla corrente del motore.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina avente una superficie o pedana scorrevole su cui si può' camminare, un motore (1) per azionare il movimento della superficie e dispositivi di controllo comprendenti: - un dispositivo di comando (2) per generare e memorizzare i segnali di comando di velocita' del motore, . - circuiti di controllo ..(3) di detto motore comprendenti un micro-controllore (11) ed atti a ricevere i segnali di comando di velocita' del motore da detto dispositivo di comando e a pilotare il motore, mediante un interruttore di modulazione (10) atto a modulare la potenza erogata, - un interruttore di spegnimento (5) atto a provocare una rapida cessazione di alimentazione al motore, caratterizzata dal fatto che detti circuiti di controllo (3) del motore comprendono primi circuiti (7) ed.un micro-controllore (11) atti a rilevare la tensione e corrente del motore di detta pedana e/o eventuali anomalie circuitali presenti in detti circuiti di controllo (3) oppure nei collegamenti tra detti circuiti e detto dispositivo di comando (2).-2) Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di essere atta ad assumere i seguenti stati operativi: * inizializzaz ione , ovvero funzionamento automatico immediatamente successivo all'accensione, * stand-by, ovvero stato di attesa di comando di velocita' maggiore di una velocita' minima prestabilita * macchina in funzione, * macchina in protezione, 3) Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto stato operativo di macchina in protezione consiste nella limitazione entro un valore predeterminato della corrente erogata a detto motore. 4) Macchina secondo la rivendicazione 2 oppure 3, caratterizzata dal fatto che detto stato operativo di macchina in protezione consiste anche nella apertura automatica di detto interruttore (5).-5) Macchina secondo la rivendic. 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detto stato operativo di macchina in protezione dipende dal verificarsi di almeno una delle seguenti condizioni : * c. c. di detto interruttore (10) di modulazione di potenza erogata al motore, oppure modulazione al -100 % in modo continuativo di detto interruttore di modulazione (10), detti condizioni comprendendo il caso che il motore sia fermo e detto interruttore (5) sia aperto, * interruzione dei collegamenti al motore, * malfunzionamento di detto micro-controllore (11), * livello del segnale proveniente a detti circuiti di controllo (3) da detto dispositivo di comando (2) superiore ad un valore prefissato, se detto segnale e' di tipo continuo, oppure assenza di impulsi se detto segnale e' di tipo impulsivo. 6) Macchina secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che se detta limitazione di corrente entro un valore predeterminato viene mantenuta oltre un periodo definito, viene automaticamente aperto detto interruttore (5). 7) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il comando a detto interruttore di modulazione (10) risulta dipendente sia dalla tensione sul motore, sia, direttamente o indirettamente, dal segnale di comando della velocita' proveniente da detto dispositivo di comando (2).-8) Macchina secondo la rivendicazione 7, caratterizzata ‘ dal fatto che il comando a detto interruttore di modulazione (10) dipende anche dalla corrente del motore. 9) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che sono disposti primi mezzi (4) di rilev./feedback della velocita' del motore portanti l'informazione al dispositivo di comando (2). 10) Macchina secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto di essere dotata di opportuni mezzi per rilevare un difetto nell'informazione dai detti primi mezzi (4) di rivelazione/feedback della velocita' provenienti da detto dispositivo di comando (2). 11) Macchina secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzata dal fatto che dette eventuali anomalie circuitali presenti in detti circuiti di controllo (3) vengono rilevate da detti primi circuiti (7, 11) in modo del tutto indipendente dal funzionamento di detti primi mezzi (4) di rilevazione/feedback (4).