PROCEDIMIENTO DE COMPROBACION DE UN MODULO DE SALIDAS DIGITALES DE UN AUTOMATA PROGRAMABLE Y MODULO QUE UTILIZA ESTE PROCEDIMIENTO.

Procedimiento de comprobación del funcionamiento de una vía de un módulo de salidas digitales de un autómata programable,

comprendiendo el módulo dos conmutadores (31, 32) conectados en serie entre un borne de alimentación (11) y un borne de salida (12) y controlados por dos señales digitales de control (S1, S2) con el fin de dirigir una carga externa (20) conectada con el borne de salida (12), caracterizado porque el indicado procedimiento comprende las etapas que consisten en:

• polarizar un punto medio (34) de los dos conmutadores (31, 32) con la ayuda de un puente de resistencias (R1, R2),

• comparar la tensión (Vm) del punto medio (34) con relación a dos tensiones de referencia (Vref1, Vref2) en función del valor de las señales de control (S1, S2)

Procedimiento de comprobación de un módulo de salidas digitales de un autómata programable y módulo que utiliza este procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento de comprobación de una vía de salida de un módulo de salidas digitales de un autómata programable. La invención se refiere igualmente a un módulo de salidas digitales de un autómata programable apto para realizar un procedimiento de este tipo para una o varias de estas vías de salida. La invención encuentra una aplicación particularmente ventajosa en el ámbito de los autómatas programables llamados de seguridad.

Un autómata programable o PLC ("Programmable Logical Controller") es un equipo de automatismo capaz de dirigir, controlar y/o vigilar uno o varios procesos a automatizar. De construcción generalmente modular, un autómata programable PLC está compuesto por diferentes módulos colocados en uno o varios bastidores y que se comunican entre sí por un bus de transmisión, que puede ser particularmente el bus, denominado "fond de panier" (o "backplane") (tarjeta compuesta por un bus), de un bastidor de fijación de los módulos. El número de módulos depende bien entendido del tamaño y del tipo de proceso a automatizar. Típicamente, un autómata programable comprende:

La invención se refiere más particularmente a un módulo de salidas digitales (llamado también salidas digitales o salidas todo o nada), es decir un módulo que recibe del módulo de unidad central del autómata instrucciones en forma de señales digitales de control para cada vía de salida, estando estas señales de control destinadas para controlar cargas externas, tales como accionadores o motores por ejemplo, conectados a los bornes del módulo de salida.

En el contexto de un automatismo de seguridad donde el autómata programable debe presentar un nivel de seguridad reforzado, el buen funcionamiento del control de las vías de salida de un módulo de salidas digitales debe ser vigilado con el fin de asegurar que el módulo realice correctamente la alimentación de las cargas a controlar. En particular, una señal de control que ordena el corte de la alimentación de una carga debe imperativamente producir un corte de la alimentación de la carga en cuestión.

Es por lo que es habitual equipar cada vía con un módulo de salidas digitales con un dispositivo de control de seguridad que comprende dos conmutadores que están colocados en serie entre un borne de alimentación y un borne de salida del módulo, estando la carga a controlar por si misma conectada entre el borne de salida y un borne de masa del módulo.

Cada uno de estos dos conmutadores redundantes recibe una señal de seguridad de control de apertura o de cierre, de forma que la alimentación de la carga solo sea efectiva si los dos conmutadores se cierran simultáneamente, mientras que basta con que uno solo de los dos conmutadores se abra en respuesta a una señal de control de apertura para que la alimentación de la carga sea cortada. Se comprende que una disposición de este tipo permite prevenir contra un cierre intempestivo de uno de los conmutadores, en particular contra una situación donde uno de los conmutadores permanecería cerrado cuando una señal de control de apertura le hubiera sido aplicada. Esta situación puede producirse por ejemplo cuando un relé electromagnético permanece "pegado" en posición cerrada.

El documento WO0031598 describe un procedimiento de comprobación del funcionamiento de una vía de salida digital de un autómata programable, comprendiendo esta vía de salida dos conmutadores conectados en serie y controlados por dos señales digitales de control, con el fin de dirigir una carga externa. Sin embargo, este documento no permite comprobar por ejemplo la correcta apertura de los dos conmutadores cuando las señales de control corresponden a órdenes de apertura, sin tener que controlar el cierre de uno de los conmutadores.

Los organismos de control y de certificación producidos para la seguridad requieren igualmente que sea realizado un diagnóstico sobre la capacidad de apertura en cada uno de los dos conmutadores de control para cada vía de salida de un módulo de salida digitales.

Para responder a esta necesidad, la invención describe un procedimiento de comprobación del funcionamiento de una vía de un módulo de salidas digitales de un autómata programable, comprendiendo el módulo dos conmutadores conectados en serie entre un borne de alimentación y un borne de salida y controlados por dos señales digitales de control con el fin de dirigir una carga externa conectada con el borne de salida. El procedimiento consiste en polarizar un punto medio de los dos conmutadores con la ayuda de un puente de resistencias, y en comparar la tensión del punto medio con relación a dos tensiones de referencia en función del valor de las señales de control.

Según una característica, el módulo comprende dos comparadores dotados cada uno de una entrada negativa y de una entrada positiva, aplicándose una primera tensión de referencia a la entrada positiva del primer comparador y aplicándose una segunda tensión de referencia, inferior a la primera tensión de referencia, a la entrada negativa del segundo comparador, estando la entrada negativa del primer comparador y la entrada positiva del segundo comparador conectadas al punto medio.

La invención presenta particularmente la ventaja de poder ser realizada de forma muy sencilla ya que la polarización del punto medio de los conmutadores puede ser fácilmente realizada con la ayuda de resistencias en lugar de elementos activos y mediante la utilización de funciones intrínsecas ya existentes, como la tensión de alimentación de la carga externa a controlar que se utiliza igualmente para polarizar el punto medio.

Otras características y ventajas aparecerán en la descripción detallada que sigue haciendo referencia a un modo de realización dado a título de ejemplo y representado por los dibujos adjuntos en los cuales:

- la figura 1 representa un esquema funcional simplificado de una vía de salidas de un módulo de salidas digitales conforme a la invención,

- la figura 2 detalla un esquema de un conmutador en tecnología MOSFET utilizado en la invención.

En la figura 1 se ha representado un módulo de seguridad 10 de salidas digitales de un autómata programable del cual una de las vías de salida está destinada para controlar una carga externa 20 conectada entre un borne de salida 12 y un borne de masa 13 del módulo 10, conectado al 0V. El módulo 10 comprende un borne de alimentación 11 que recibe una tensión de alimentación nominal V_a a partir por ejemplo de una fuente de alimentación exterior 21, siendo la tensión nominal V_a por ejemplo igual a 24Vcc. Por cada vía de salida, el módulo 10 comprende igualmente un dispositivo de control 30 de la carga 20.

Conforme a las exigencias de seguridad de un modulo de este tipo, este dispositivo de control 30 está compuesto por dos conmutadores 31, 32 redundantes que están conectados en serie entre el borne de alimentación 11 y el borne de salida 12. La carga 20 solo puede por consiguiente ser controlada si los dos conmutadores 31,...

1. Procedimiento de comprobación del funcionamiento de una vía de un módulo de salidas digitales de un autómata programable, comprendiendo el módulo dos conmutadores (31, 32) conectados en serie entre un borne de alimentación (11) y un borne de salida (12) y controlados por dos señales digitales de control (S₁, S₂) con el fin de dirigir una carga externa (20) conectada con el borne de salida (12), caracterizado porque el indicado procedimiento comprende las etapas que consisten en:

2. Procedimiento de comprobación según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de comparación se realiza con la ayuda de dos comparadores (41, 42) dotados cada uno de una entrada negativa y de una entrada positiva, aplicándose una primera tensión de referencia (V_ref1) a la entrada positiva del primer comparador (41) y aplicándose una segunda tensión de referencia (V_ref2), inferior a la primera tensión de referencia (V_ref1) a la entrada negativa del segundo comparador (42), estando la entrada negativa del primer comparador (4) y la entrada positiva del segundo comparador (42) conectadas con el punto medio (34).

3. Procedimiento de comprobación según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de comparación se realiza de forma periódica y para una pluralidad de vías del módulo de salidas digitales.

4. Módulo de salidas digitales de un autómata programable, que comprende dos conmutadores de control (31, 32) conectados en serie entre un borne de alimentación (11) y un borne de salida (12) y controlados por dos señales digitales de control (S₁, S₂) con el fin de dirigir una carga (20) conectada con el borne de salida (12), caracterizado porque el módulo comprende además:

5. Módulo según la reivindicación 4, caracterizado porque los medios de comparación comprenden dos comparadores (41, 42) dotados cada uno de una entrada negativa y una entrada positiva, aplicándose una primera tensión de referencia (V_ref1) a la entrada positiva del primer comparador (41) y aplicándose una segunda tensión de referencia (V_ref2), inferior a la primera tensión de referencia (V_ref1), a la entrada negativa del segundo comparador (42), estando la entrada negativa del primer comparador (41) y la entrada positiva del segundo comparador (42) conectadas con el punto medio (34).

6. Módulo según la reivindicación 4, caracterizado porque el puente de resistencias (R₁, R₂) comprende una primera resistencia (R₁) conectada entre el borne de alimentación (11) y el punto medio (34).

7. Módulo según la reivindicación 6, caracterizado porque el puente de resistencias (R₁, R₂) comprende igualmente una segunda resistencia (R₂) conectada entre el punto medio (34) y un borne negativo (15), existiendo una diferencia de potencial positivo determinada entre el borne de alimentación (11) y el borne negativo (15).

8. Módulo según la reivindicación 6, caracterizado porque el puente de resistencias (R₁, R₃) comprende igualmente una segunda resistencia (R₂) conectada entre el punto medio (34) y un borne de masa (13) del módulo (10).

9. Módulo según la reivindicación 4, caracterizado porque el módulo comprende una resistencia (R₃) situada entre el borne de salida (12) y un borne de masa (13) del módulo (10).

10. Módulo según la reivindicación 4, caracterizado porque los dos conmutadores (31, 32) son conmutadores electrónicos realizados en tecnología MOSFET.

11. Módulo según la reivindicación 9, caracterizado porque el conmutador (32) que está conectado al borne de salida (12) está constituido por dos transistores MOSFET montados de forma contrapeada y controlados por la misma señal de control (S₂).