MXPA06005713A - Aparato y metodo de paro para uso con controladores electroneumaticos. - Google Patents

Aparato y metodo de paro para uso con controladores electroneumaticos.

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MXPA06005713A
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Abstract

Una unidad de paro para uso con un controlador electroneumatico incluye un conmutador electronico configurado para recibir una primera senal de una unidad de control del controlador electroneumatico y para transportar la primera senal hasta un transductor electroneumatico del controlador electroneumatico. El conmutador electronico esta configurado ademas para recibir una segunda senal asociada con una entrada de senal de control y para causar que el conmutador electronico evite el transporte de la primera senal y al transductor electroneumatico.

Description

For two-letter codes and other abbreviations, refer to the "Guid-ance Notes on Codes and Abbreviations" appearing at the begin-ning ofeach regular issue ofthe PCT Gazette.
APARATO Y MÉTODO DE PARO PARA USO CON CONTROLADORES ELECTRONEUMATICOS CAMPO DE LA DESCRIPCIÓN La presente descripción se refiere en general a controladores electroneumáticos y, más específicamente, a un aparato y método de paro que se pueden usar con los controladores electroneumáticos. ANTECEDENTES Las plantas o sistemas de control de proceso típicamente incluyen numerosas válvulas, bombas, amortiguadores, calderas, así como muchos otros tipos de dispositivos u operadores de control de proceso bien conocidos. En los sistemas modernos de control de proceso la mayor parte, si no es que todos, de los dispositivos u operadores de control de proceso están instrumentados con monitoreo electrónico (por ejemplo, sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de posición, etc.) y dispositivos de control electrónico (por ejemplo, controladores programables, circuitos de control analógico, etc.) para coordinar las actividades de los dispositivos u operadores de control de proceso para llevar a cabo una o más de las rutinas de control de proceso. Para propósitos de seguridad, rendimiento de costos y confiabilidad, muchos dispositivos de control de proceso son accionados neumáticamente usando actuadores neumáticos de tipo diafragma o de tipo de pistón bien conocidos. Típicamente, los actuadores están acoplados a los dispositivos de control de proceso ya sea directamente o por medio de uno o más vínculos mecánicos. AdiGionalmente, los actuadores neumáticos están acoplados típicamente al sistema de control de proceso global por medio de un controlador electroneumático. Los controladores electroneumáticos usualmente están configurados para recibir una o más señales de control (por ejemplo,, de 4 a 20 miliamperios (mA), de 0 a 10 voltios de corriente directa (VCD), comandos digitales, etc.) y para convertir estas señales de control a una presión proporcionada al actuador neumático para causar una operación deseada del dispositivo de control de proceso. Por ejemplo, si una rutina de control de proceso requiere una válvula de tipo de carrera cerrada normalmente, accionada neumáticamente para pasar un mayor volumen de un fluido de proceso, la magnitud de la señal de control aplicada a un controlador electroneumático asociado con la válvula se puede incrementar (por ejemplo, desde 10 mA hasta 15 mA en el caso donde el controlador electroneumático está configurado para recibir una señal de control de 4 a 20 mA). A la vez, la presión de salida proporcionada por el controlador electroneumático al actuador neumático acoplado a la válvula incrementa por lo menos parcialmente para correr la válvula hacia una condición completamente abierta. En algunos sistemas de control de proceso industriales tales como, por ejemplo, sistemas de procesamiento de petróleo y gas, la seguridad es de importancia fundamental. La fuga u otra descarga sin control de productos químicos, gases potencialmente inflamables o tóxicos, y los similares presentan riesgos significativos para el personal y el equipo de la planta. Como resultado, muchas instalaciones industriales utilizan sistemas de paro de seguridad además de los sistemas de control de proceso. Estos sistemas de seguridad incluyen usualmente válvulas y otros dispositivos de control que han sido configurados para proporcionar un modo de paro de la operación (por ejemplo, en una situación de emergencia) en el cual el proceso es forzado a una condición de control segura conocida. Por ejemplo, las válvulas de paro de emergencia, las válvulas de purga de emergencia, las válvulas de ventilación de emergencia, las válvulas de aislamiento de emergencia, las válvulas de encendido/paro crítico, etc. , se pueden usar para proporcionar un nivel deseado de seguridad en las plantas de control de proceso industrial. Los controladores electroneumáticos usados con muchos dispositivos modernos de control de proceso accionados neumáticamente son implementados con frecuencia usando circuitos de control digital relativamente complejos. Por ejemplo, estos circuitos de control digital se pueden implementar usando un microcontrolador, o cualquier otro tipo de procesador, que ejecute las instrucciones, códigos, firmware, software, etc. , legibles por máquina para controlar la operación del dispositivo de control de proceso con el cual está asociado.
La dependencia en la ejecución apropiada del software y operación del circuito digital complejo asociado para ejecutar las operaciones de paro relacionadas con la seguridad es indeseable debido a la certificación de tal software y circuitos digitales de seguridad es relativamente costoso y tardado. Adicionalmente, debido a la complejidad inherente de las operaciones de seguridad controladas por software/procesador, la tasa de fallas esperada de un dispositivo de control de proceso o de paro de seguridad que usa tales operaciones de seguridad puede ser altamente inaceptable para muchas aplicaciones. Para proporcionar una operación de paro adecuadamente confiable cuando se usan dispositivos de control de proceso o de paro de seguridad accionados neumáticamente, algunos fabricantes de equipo de control recomiendan usar un instrumento redundante tal como, por ejemplo, una válvula de ventilación accionada por solenoide conectada a la salida de presión del controlador electroneumático (es decir, la entrada del actuador neumático acoplada al dispositivo de control de proceso). De esta manera, cuando se necesita un dispositivo de control de proceso o de paro de emergencia, se puede aplicar una señal de paro (por ejemplo, por medio de la aplicación o la remoción de energía) al solenoide de la válvula de ventilación, ventilando de ese modo el actuador neumático a la atmósfera causando que el actuador impulse el dispositivo de paro de emergencia a una condición segura conocida (por ejemplo, una condición de carrera cero en la cual la válvula es cerrada completamente, abierta completamente, etc.). Aunque el uso de instrumentación de seguridad o infalible redundante, tal como la válvula de ventilación descrita con anterioridad, puede proporcionar un paro adecuadamente confiable, los costos asociados con tales válvulas accionadas por solenoide y los costos incurridos en la instalación de campo (por ejemplo, montaje, cableado, etc.) son relativamente altos. Adicional o alternativamente, algunos controladores electroneumáticos están configurados para proporcionar un modo de paro o infalible de operación en respuesta a una remoción de energía. Este es un enfoque relativamente confiable porque el software y el circuito digital complejo no pueden funcionar mal para evitar la remoción de energía de los dispositivos electroneumáticos sin el controlador electroneumático. Sin embargo, depender de una remoción de energía al controlador electroneumático para llevar a cabo una operación de paro o infalible puede ser desventajoso porque una vez que la energía se remueve el controlador electroneumático es incapaz típicamente de comunicarse con y de proporcionar información de retroalimentación de control operacional u otro status al sistema de control de proceso o de paro de emergencia global. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de sistema de control electroneumático. La Figura 2 es un diagrama de bloques detallado de un ejemplo de un controlador electroneumático que tiene un aparato de detención integral que puede ser usado con el sistema de la Figura 1 . Las Figuras 3 y 4 son representaciones esquemáticas de circuitos de ejemplo que se pueden usar para implementar la unidad de paro y el selector de paro de la Figura 2. La Figura 5 es un sistema procesador de ejemplo que se puede usar para implementar la unidad de control de la Figura 2. BREVE DESCRIPCIÓN En una modalidad de ejemplo, una unidad de paro para usarse con un controlador electroneumático incluye un conmutador electrónico configurado para recibir una primera señal de una unidad de control del controlador electroneumático y transportar la primera señal a un transductor electroneumático del controlador electroneumático. Adicionalmente, el conmutador electrónico está configurado además para recibir una segunda señal asociada con una entrada de señal de control y para causar que el conmutador electrónico evite el transporte de la primera señal al transductor electroneumático. En otra modalidad de ejemplo, un controlador electroneumático incluye un transductor electroneumático y una unidad de paro acoplada en forma operativa al transductor electroneumático. La unidad de paro se puede configurar para responder a una señal recibida por el controlador electroneumático y para motivar que el transductor electroneumático proporcione una salida de presión asociada con una condición de paro cuando la magnitud de la señal cruza un valor de umbral. DESCRIPCIÓN DETALLADA El aparato y método de paro de controlador electroneumático de ejemplo descrito en la presente proporcionan una unidad de paro de campo que se puede seleccionar (por ejemplo, habilitar/deshabilitar) que causa automáticamente que la presión de salida del controlador electroneumático vaya hasta una presión infalible o segura conocida (por ejemplo, cero kilos por centímetro cuadrado). Más específicamente, en respuesta a la detección de que una señal de control (por ejemplo, una señal de punto fijo) proporcionada al controlador electroneumático ha excedido o ha caído bajo un umbral predeterminado, la unidad de paro puede remover o aumentar una señal de entrada al transductor electroneumático en el controlador electroneumático para causar que la presión de salida del controlador electroneumático cambie, lo que causa que el actuador y el dispositivo de control de proceso o de paro de emergencia (por ejemplo, una válvula) acoplado al actuador, vaya a una condición deseada de paro, infalible o segura conocida. En los ejemplos descritos en ia presente, el controlador electroneumático incluye un selector de paro que habilita la operación de la unidad de paro para ser habilitada o deshabilitada antes de, durante o después de la instalación de campo del controlador electroneumático. Además, como se describe con mayor detalle más adelante, en el caso en donde la unidad de paro se habilita para provocar un paro del controlador electroneumático, la unidad de paro no deshabilita las funciones de comunicación del controlador electroneumático. Como resultado, en contraste con algunos dispositivos conocidos que requieren una eliminación completa de energía y, de este modo, una perdida de capacidad de comunicación, el sistema de control de proceso o de paro de emergencia global puede comunicarse con el controlador electroneumático de ejemplo para confirmar que ha sido completada satisfactoriamente una operación de paro en respuesta a un comando de paro. Además, el aparato y método de paro de ejemplo descritos en la presente no interfieren o aumentan las funciones operativas normales del controlador electroneumático. Por ejemplo, actividades de diagnostico tales como, por ejemplo, pruebas de carrera parcial de dispositivos de proceso usados en aplicaciones relacionadas con la seguridad no son afectadas por una unidad de paro habilitada que no ha detectado un nivel de señal de control que requiere una operación de paro. Aun más, el aparato y método de paro de ejemplo descritos en la presente operan en forma independiente de la unidad de control en el controlador electroneumático y, de este modo eliminan ia necesidad de certificar las operaciones o de considerar los mecanismos de falla complejos que están asociados con frecuencia con la electrónica de la unidad de control. Adicionaimente, la unidad de paro y el selector de paro de ejemplo asociados con el aparato y método de paro de ejemplo descritos en la presente están integrados dentro del controlador electroneumático, eliminando así los costos adicionales que están típicamente asociadas con tener que instalar en el campo válvulas de escape actuadas por solenoide y los similares como se describió con anterioridad. Ahora regresando a la Figura 1 , se muestra un diagrama de bloques de un sistema 100 de control electroneumátíco conocido de ejemplo. El sistema 100 de control electroneumático puede ser parte de un sistema de control de proceso o de paro de emergencia (no mostrado) que implementa una aplicación de procesamiento industrial, una aplicación comercial, o cualquier otra aplicación deseada. Por ejemplo, el sistema 100 puede ser parte de un sistema de control de proceso o control de paro de emergencia industrial que procesa petróleo, gas, productos químicos o los similares. Como se muestra en la Figura 1 , el sistema 100 incluye un controlador 102 electroneumátíco que recibe las señales de energía y de control por medio de conexiones o terminaciones 104. En general, el controlador 102 electroneumático recibe una o más señales de control tales como, por ejemplo, una señal de 4 a 20 mA, o una señal de 0 a 10 VCD, y/o comandos digitales, etc. Las señales de control se pueden usar por el controlador 102 electroneumático como un punto fijo para controlar su presión de salida y/o la condición de operación (por ejemplo, la posición) de un dispositivo 106 de paro de emergencia o de control de proceso (que se representa a modo de ejemplo como una válvula). En algunos ejemplos, las señales de energía y de control pueden compartir una o más líneas o alambres acoplados a las terminaciones 104. Por ejemplo, en el caso donde la señal de control es una señal de 4 a 20 mA, la señal de control de 4 a 20 A también puede proporcionar energía al controlador 102 electroneumático. En otros ejemplos, la señal de control puede, por ejemplo, ser una señal de 0 a 10 VCD y líneas o alambres de energía separados (por ejemplo 24 VCD 0 24 voltios de corriente alterna (VCA)) se puede proporcionar al controlador 102 electroneumático. En todavía otros casos, las señales de energía y/o de control pueden compartir cables o líneas con señales de datos digitales. Por ejemplo, en el caso donde ia señal de control es una señal de 4 a 20 mA, se puede usar un protocolo de comunicación de datos digitales tales como, por ejemplo, el protocolo bien conocido Transductor Remoto Direccionable de Trayectoria de Conexión (HART) para comunicarse con el controlador 102 electroneumático. Tales comunicaciones digitales se pueden usar por el sistema de paro de emergencia o control de proceso total al cual el sistema 100 se acopla para la recuperación de información de identificación, Información del status de la operación y los similares del controiador 102 electroneumático. Alterna o adicionalmente, las comunicaciones digitales se pueden usar para controlar o mandar al transductor 102 electroneumático para realizar una o más funciones de control.
Las terminaciones 104 pueden ser terminales de tornillo, conectores de desplazamiento de aislamiento, conexiones de cable flexible, o cualquier otro tipo o combinación de conexiones eléctricas adecuadas. Por supuesto, las terminaciones 104 pueden ser reemplazadas o suplementadas con uno o más vínculos de comunicación inalámbrica. Por ejemplo, el controlador 102 electroneumático puede incluir una o más unidades transceptoras inalámbricas (no mostradas) para habilitar al controlador 102 electroneumático para intercambio de información de control (punto(s) fijo(s), información del estado de operación, etc.) con el sistema de control de proceso o de paro de emergencia global. En el caso donde uno o más transceptores inalámbricos se usan por el transductor 102 electroneumático, la energía se puede suministrar al transductor electroneumático por medio de, por ejemplo, cables a un suministro de energía local o remoto. Como es representado en el sistema 100 de ejemplo de la Figura 1 , la presión de salida del controlador 102 electroneumático se proporciona a un actuador 108 neumático acoplado al operador o dispositivo 106 de control de proceso. Aunque el operador o dispositivo 106 de control de proceso está representado como una válvula, otros dispositivos u operadores podrían ser usados en su lugar (por ejemplo, un amortiguador). El actuador 108 neumático puede estar acoplado directamente al dispositivo 106 o, en forma alternativa, se puede acoplar al dispositivo 106 por medio de vínculos o los similares. Por ejemplo, en el caso donde el dispositivo 106 de control de proceso es una válvula de tipo de carrera, un eje de salida del actuador 108 neumático se puede acoplar directamente a un eje de control del dispositivo 106. Bajo condiciones operativas normales, un detector o sensor 110 de posición se puede usar para proporcionar una señal 1 12 de retroalimentación de posición al controlador 102 electroneumático. Si es proporcionada, la señal 112 de retroalimentación de posición se puede usar por el controlador 102 electroneumático para variar su presión de salida para controlar la posición de una manera precisa del dispositivo 106 de paro de emergencia o control de proceso (por ejemplo, el porcentaje en el que una válvula se abre/cierra). El sensor 1 10 de posición se puede implementar usando cualquier sensor adecuado tal como, por ejemplo, un sensor de efecto hall, un transformador de desplazamiento de voltaje lineal, un potenciómetro, etc. Como también se muestra en el sistema 100 de ejemplo de la Figura 1 , una válvula 1 14 de escape o de paro se interpone entre la presión de salida proporcionada por el controlador 102 electroneumático y el actuador 108 y, en respuesta a la señal 1 16 de paro, ventila al actuador 108 por medio de un orificio 1 18 de escape a la atmósfera para provocar que el actuador 108 corra al dispositivo 106 de control de proceso a una condición de seguridad conocida. Como se conoce, la válvula 1 10 de escape se puede implementar usando una válvula de tres vías accionada por soienoide que recibe una señal 1 12 de paro de 24 VCD o 24 VCA, Sin embargo, como se indica con anterioridad, los costos adicionales asociados con la instalación de campo de la válvula 1 14 de escape pueden ser motivo de objeción en muchas aplicaciones. Esos expertos en la técnica también reconocerán que aunque el controlador 102 electroneumático mostrado en la Figura 1 es representado como teniendo una presión de salida sencilla para uso con un actuador de tipo de acción sencilla (por ejemplo, el actuador 108), un controlador neumático que tiene dos salidas de presión para uso en una aplicación de acción doble se podría usar también. Por ejemplo, un controlador electroneumático de acción doble disponible comercialmente es el controlador de válvula digital serie DVC6000 fabricado por Fisher Controls Internacional, Inc. de Marshalltown, lowa. La Figura 2 es un diagrama en bloques detallado de un ejemplo de un controlador 200 electroneumático que tiene un aparato de paro integral que se puede usar con el sistema 100 de la Figura 1 (por ejemplo, en lugar del controlador 102 electroneumático). El controlador 200 electroneumático de ejemplo incluye una unidad 202 de control, un transductor 204 electroneumático y un relevador 206 neumático, todos los cuales son estructuras generalmente bien conocidas. Sin embargo, en contraste con los controladores 200 electroneumáticos bien conocidos, el controlador 200 electroneumático incluye una unidad 208 de paro que se interpone entre ia unidad 202 de control y el transductor 204 electroneumático y adicionalmente incluye un selector 210 de paro. En general, la unidad 202 de control recibe una o más señales de control (por ejemplo, una señal de control de 4 a 20 mA) del sistema de paro de emergencia o control de proceso global el cual está acoplado a manera de comunicación y proporciona una señal 212 de control al transductor 204 electroneumático para conseguir una presión de salida deseada y/o una posición de control deseada del dispositivo de control de proceso (por ejemplo, el dispositivo 106 de la Figura 1 ) al cual está acoplado en forma operativa. La unidad 202 de control puede ser implementada usando un sistema con base en un procesador (por ejemplo, el sistema 500 descrito más adelante en relación con la Figura 5), circuitos lógicos digitales discretos, circuitos integrados para aplicaciones específicas, circuitos analógicos o cualquier combinación de los mismos. En un caso donde un sistema con base en un procesador se usa para implementar la unidad 202 de control, la unidad 202 de control puede ejecutar instrucciones, firmware, software, legibles por máquina, etc. almacenados en una memoria (no mostrada) en la unidad de control para realizar sus funciones de control. El transductor 204 electroneumático puede ser un tipo de transductor de corriente a presión, en cuyo caso la señal 212 de control es una corriente que es variada por la unidad 202 de control para conseguir una condición deseada (por ejemplo, posición) en el dispositivo 106 (de la Figura 1 ) de control de proceso. Alternativamente, el transductor 204 electroneumático puede ser un tipo de transductor de voltaje a presión, en cuyo caso la señal 212 de control es un voltaje que varía para controlar el dispositivo 106 (de la Figura 1 ) de control de proceso. El relevador 206 neumático convierte una salida 214 de presión de capacidad de salida relativamente baja (es decir, baja tasa de flujo) en una presión de salida de capacidad relativamente alta para controlar un actuador (por ejemplo, el actuador 108 de la Figura 1 ). Como es representado en la Figura 2, el transductor 204 electroneumático puede recibir una señal 216 de retroalimentación de presión de salida para proporcionar un control de circuito cerrado más preciso sobre la presión de salida del controlador 200 electroneumático. La unidad 208 de paro se interpone entre la señal 212 de control y el transductor 204 electroneumático y recibe una señal 218 que es por lo menos representativa de la entrada de la señal de control (por ejemplo, la entrada de señal de control o de punto fijo de 4 a 20 mA) al controlador 200 electroneumático. Como se describe en mayor detalle más adelante en relación con las Figuras 3 y 4, el selector 210 de paro es acoplado en forma operativa a la unidad 208 de paro para permitir la habilitación/inhabilitación selectiva de la unidad 208 de paro. En un caso donde el selector 210 de paro ha sido fijado para inhabilitar la unidad 208 de paro, la unidad 202 de control recibe una señal(es) de control o de punto fijo del sistema de control de proceso al cual está acoplado a manera de comunicación y emite la señal 212 de control para variar la presión 214 de salida del transductor 204 electroneumático para conseguir una condición deseada (por ejemplo, un porcentaje de abierto/cerrado) en el dispositivo 106 de control de proceso (Figura 1). En este caso, la unidad 208 de paro es completamente transparente a la operación del controlador 200 electroneumático y, así no afecta la operación del controlador 200 electroneumático, sin tener en cuenta la magnitud de la entrada de señal(es) de control al controlador 200 electroneumático. En un caso donde el selector 210 de paro ha sido fijado para habilitar la operación de la unidad 208 de paro, el controlador 200 electroneumático puede variar su presión de salida con base en los cambios de la magnitud en los de la(s) señal(es) de control que recibe cuando la magnitud de la señal de control está arriba o debajo de un valor de umbral predeterminado. En otras palabras, el controlador 200 electroneumático puede operar en la manera usual (es decir, variar su presión de salida (por ejemplo, en una manera proporcional) de acuerdo con cambios que recibe en Ia(s) señal(es) de control. Sin embargo, cuando la señal de control recibida por el controlador 200 electroneumático cruza el umbral predeterminado (por ejemplo, cae debajo del valor de umbral predeterminado), la unidad 208 de paro puede interrumpir o de otra manera evitar que la señal 212 de la unidad de control alcance al transductor 204 electroneumático. Por ejemplo, la unidad 208 de paro puede abrir una trayectoria de circuito, cortar una trayectoria de circuito, aplicar una corriente o voltaje de paro predeterminado, etc. , al transductor 204 electroneumático para provocar que el transductor 204 electroneumático impulse la presión 214 y, de este modo la presión de salida del controlador 200 por medio del relevador 206, a una presión de paro (por ejemplo, sustancialmente cero kilos por centímetro cuadrado man). En una aplicación particularmente útil, el selector 210 de paro es fijado para habilitar la unidad 208 de paro y el controlador 200 electroneumático es usado para controlar un dispositivo de control de proceso (por ejemplo, el dispositivo 106 de la Figura 1 ) para uso como un dispositivo de paro de emergencia. En particular, en el caso donde el dispositivo 106 de control de proceso es una válvula de aislamiento de emergencia y el controlador 200 electroneumático se configura para recibir una señal de control de 4 a 20 mA, bajo condiciones de no emergencia una señal de 20 mA puede ser aplicada en forma continua al controlador 200 para mantener la válvula en una condición de abierto total. El umbral predeterminado usado por la unidad 208 de paro se puede fijar a aproximadamente 12 mA de manera que, al detectar una condición de emergencia, el sistema de control de proceso (no mostrado) puede reducir la señal de control hasta muy debajo de 12 mA (por ejemplo, a 4 mA), de ese modo causar que la unidad 208 de paro evite que la señal 212 alcance al transductor 204 electroneumático. Como resultado, la presión de salida del transductor 204 electroneumático se puede reducir en forma sustancial cercano a cero y, así, la presión de salida del controlador 200 puede también ser reducida en forma sustancial cercana a cero para cerrar la válvula 106. El umbral predeterminado con anterioridad (por ejemplo, arriba de 12 mA), cuando la unidad 208 de paro es habilitada, el transductor 200 electroneumático responde a cambios de la señal de control de manera que la presión de salida varía en proporción al cambio en la señal de control. Como resultado, se pueden realizar pruebas confiables en vivo bien conocidas tales como, por ejemplo, pruebas de carrera parcial para determinar que el controlador 200 y el dispositivo de control de proceso al cual está acoplado (por ejemplo, el dispositivo 106 de la Figura 1 ) es operacional. Además, porque la unidad 208 de paro habilita al controlador 200 electroneumático para realizar una operación de paro sin que tenga que remover su fuente de poder (como es el caso con muchos controladores electroneumáticos conocidos), la unidad 202 de control puede comunicar el status (por ejemplo, un paro exitoso) del dispositivo de proceso acoplado al controlador 200 al sistema de control de proceso total. Aun más, la unidad 208 de paro integral elimina los costos asociados con el montaje en campo de un dispositivo de seguridad adicional (por ejemplo, una válvula de ventilación accionada por solenoide) para ventilar el dispositivo de control de proceso acoplado al controlador 200 en respuesta a una condición de emergencia.
Las Figuras 3 y 4 son representaciones esquemáticas de los circuitos 300 y 400 de ejemplo que pueden ser usados para implementar la unidad 208 de paro y selector 210 de paro de la Figura 2. Como se muestra, los circuitos 300 y 400 pueden incluir un comparador 302, el selector 210 de paro, un resistor 304 y un conmutador 306 electrónico. El conmutador 306 electrónico se representa como un transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal (MOSFET). Sin embargo, cualquier otro dispositivo conmutador adecuado tal como, por ejemplo, un transistor de empalme bipolar (BJT), un transistor de efecto de campo (FET), un transistor de empalme bipolar de puerto aislado (IGBT), un relevador electromecánico o cualquier otro mecanismo de conmutación adecuado podría usarse en su lugar. De manera similar, aunque el selector 210 de paro se representa como un solo conmutador de dos vías de polos sencillos, podrían usarse en su lugar otros dispositivos tales como, por ejemplo, uno o más alambres, cables de empalme o trazas de circuito, una combinación de canal transversal y cable de empalme, etc. , removibles. Como se puede ver en la Figura 3, una condición cerrada (por ejemplo, una condición de circuito cerrado) del selector 210 de paro habilita al circuito 300 para una operación de paro. En la Figura 4, una condición abierta del selector 210 de paro habilita al circuito 400 para una operación de paro. Como se representa en los circuitos 300 y 400 de ejemplo, la entrada de no inversión del comparador 302 se acopla a un voltaje de referencia (Vref) y la entrada de inversión se acopla a un voltaje (Vcontrol) representativo de la señal de control proporcionada al controlador 200 por medio del sistema de control de proceso. El voltaje de referencia Vref es seleccionado de preferencia de manera que corresponda a un valor de umbral deseado de la señal de control (por ejemplo, 12 mA como se describió con anterioridad en relación con el ejemplo de la Figura 2). De este modo, en un caso donde el controlador 200 ( de la Figura 2) se usa en una aplicación de paro de emergencia, la señal de control y, así, Vcontrol, está normalmente en su valor más alto (o más bajo). Por ejemplo, la señal de control puede ser mantenida en 20 mA, en cuyo caso Vcontrol será mantenido en su máximo valor, que es mayor que Vref. Como resultado, bajo condiciones de no emergencia (con Vcontrol a su máximo valor), la salida del comparador 302 está en una condición de baja lógica (por ejemplo, sustancialmente cerca de o igual a su voltaje de suministro más bajo, que puede ser una referencia a tierra). Una salida de baja lógica por el comparador 302 impulsa al conmutador 306 a una condición de conducción en la cual la señal 212 de la unidad de control 202 se pasa al transductor 204. En una condición de emergencia, el sistema de control de proceso puede reducir la señal de control aplicada al controlador 200 electroneumático hasta un valor bajo o valor más bajo posible por ejemplo, 4mA), que causa que el voltaje Vcontrol caiga por debajo del voltaje de referencia Vref. Como resultado, la salida del comparador 302 cambia de una salida de alta lógica (por ejemplo, su voltaje de salida más alto) para apagar el conmutador 306 electrónico, de ese modo evitando que la señal 212 sea aplicada al transductor 204 electroneumático Como se representa en los ejemplos de las Figuras 3 y 4, el selector 21 0 de paro se puede usar en conexión en serie (Figura 3) con una terminal de control de conmutación (por ejemplo, un puerto) del conmutador 306 electrónico, puede ser colocado a través de dos terminales (Figura 4) o en cualquier otra configuración adecuada para proporcionar la habilidad de habilitar/deshabilitar la operación de la unidad 208 de paro. La Figura 5 es un sistema 500 de procesador de ejemplo que se puede usar para implementar la unidad 202 de control de la Figura 2. Como se muestra en la Figura 5, el sistema 500 de procesador incluye un procesador 512 que está acoplado a una barra colectora o red 514 de interconexión. El procesador 51 2 puede ser cualquier procesador, unidad de procesamiento o microprocesador adecuado tal como, por ejemplo, un procesador de la familia de Intel Itanium®, la familia de X-Scale®, la familia de Intel Pentium®, etc. Aunque no se muestra en ia Figura 5, el sistema 500 puede ser un sistema multi-procesador y, así, puede incluir uno o más procesadores adicionales que sean idénticos o similares al procesador 512 y los cuales se acoplen a la barra colectora o red 514 de interconexión. El procesador 512 de la Figura 5 está acoplado a un chipset 518, el cual incluye un controlador 520 de memoria y un controlador 522 de entrada/salida (l/O). Como es bien sabido, un chipset proporciona típicamente funciones de administración de l/O y memoria así como también una pluralidad de registradores, temporizadores, etc. , de propósito general y/o propósito especial que son accesibles o usados por uno o más procesadores acoplados al chipset. El controlador 520 de memoria realiza funciones que permiten al procesador 512 (o procesadores si hay múltiples procesadores) acceder a una memoria 524 del sistema, la cual puede incluir cualquier tipo deseado de memoria volátil tal como, por ejemplo, memoria de acceso aleatorio estática (SRAM) memoria de acceso aleatorio dinámica (DRAM), etc. El controlador 522 de l/O realiza funciones que permiten al procesador 512 comunicarse con dispositivos 526 y 528 de entrada/salida (l/O) periféricos vía una barra colectora 530 de l/O. Los dispositivos 526 y 528 de l/O pueden ser cualquier tipo deseado de dispositivo de l/O tal como, por ejemplo, un teclado o teclado numérico, un exhibidor o monitor de vídeo, etc. Aunque el controlador 520 de memoria y el controlador 522 de l/O se representan en la Figura 5 como bloques funcionales separados dentro del chipset 128, las funciones realizadas por estos bloques pueden ser integradas en un solo circuito semiconductor o pueden ser implementadas usando dos o más circuitos integrados separados. Aunque se han descrito en la presente ciertos métodos y aparatos, el alcance de la cobertura de esta patente no está limitado a los mismos. Por el contrario, esta patente cubre todas las modalidades que caen justamente dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas ya sea literalmente o bajo la doctrina de equivalentes.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES 1 . Una unidad de paro para uso con un controlador electroneumático, que comprende: un conmutador electrónico configurado para recibir una primera señal de una unidad de control del controlador electroneumático y para transportar la primera señal hasta un transductor electroneumático del controlador electroneumático, en donde el conmutador electrónico está configurado además para recibir una segunda señal asociada con una entrada de señal de control y para causar que el conmutador electrónico evite el transporte de la primera señal al transductor electroneumático.
  2. 2. Una unidad de paro como se define en la reivindicación 1 , en donde el conmutador electrónico incluye uno de un transistor y un relevador.
  3. 3. Una unidad de paro como se define en la reivindicación 2, en donde el transistor incluye una terminal de puerto que responde a la segunda señal.
  4. 4. Una unidad de paro como se define en la reivindicación 1 , que comprende además un comparador configurado para comparar la segunda señal con un voltaje de referencia y para evitar el transporte de la primera señal al transductor electroneumático con base en la comparación.
  5. 5. Un controlador electroneumático, que comprende: un transductor electroneumático; y una unidad de paro acoplada de manera operativa con el irarrsducíor elecironeumáíico y configurada para responder a una señal recibida por el controlador electroneumático y para causar que el transductor electroneumático proporcione una salida de presión asociada con una condición de paro cuando la magnitud de la señal atraviesa por un valor de umbral.
  6. 6. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 5, en donde la unidad de paro incluye un comparador configurado para comparar la señal recibida por el controlador electroneumático para el valor de umbral y con base en la comparación variar una condición de la unidad de paro para causar que el transductor electroneumático proporcione la salida de presión asociada con la condición de paro.
  7. 7. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 5, en donde la unidad de paro incluye un conmutador configurado para responder a la señal proporcionada al controlador electroneumático para causar que el controlador electroneumático proporcione la presión de salida asociada con la condición de paro.
  8. 8. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 7, en donde el conmutador incluye uno de un transistor y un relevador.
  9. 9. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 5, que comprende además un selector configurado para permitir selectivamente la operación de la unidad de paro.
  10. 10. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 9, en donde el selector incluye un conmutador accionado manualmente. 1 1. Un controlador electroneumático, que comprende: una unidad de control; una unidad de paro acoplada a manera de comunicación con ia unidad de control; y un transductor electroneumático acoplado a manera de comunicación con la unidad de paro, en donde la unidad de paro está configurada para causar que una presión de salida del transductor electroneumático esté a una presión asociada con la condición de paro en respuesta a un valor de una señal de control recibida por el controlador electroneumático. 12. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 1 1 , en donde la unidad de paro incluye un comparador y un conmutador electrónico acoplado operativamente con el comparador. 13. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 12, en donde el conmutador electrónico incluye uno de un transistor y un relevador. 14. Un controlador electroneumático como se define en la reivindicación 11 , que comprende además un selector de paro acoplado operativamente con la unidad de paro y configurado para permitir selectivamente la operación de la unidad de paro. 15. Un método de paro de un dispositivo accionado neumática mente, que comprende: comparar una señal de control recibida por un controlador electroneumático para un valor predeterminado; interrumpir una señal proporcionada por la unidad de control del controlador electroneumático a un transductor electroneumático; cambiar una presión de salida proporcionada por el controlador electroneumático en respuesta a la interrupción de la señal para causar el paro del dispositivo accionado neumática mente. 16. Un método como se define en la reivindicación 15, en donde la interrupción de la señal proporcionada por ia unidad de control al transductor electroneumátíco incluye abrir una trayectoria eléctrica entre la unidad de control y el transductor electroneumático. 17. Un método como se define en la reivindicación 15, en donde la interrupción de la señal proporcionada por la unidad de control al transductor electroneumático incluye interrumpir la señal solamente si un selector de paro ha sido establecido para una condición de habilitación. 18. Un método como se define en la reivindicación 15, en donde cambiar la presión de salida proporcionada por el controlador electroneumático incluye reducir la presión de salida hasta una presión sustancialmente de cero. 19. Un método como se define en la reivindicación 15, en donde el dispositivo accionado neumática mente incluye uno de una válvula y un amortiguador.
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