PROCEDIMIENTO PARA EL CONTROL AUTOMATIZADO DE UNA INSTALACION INDUSTRIAL Y SISTEMA DIRECTOR DE PROCESOS PARA LA EJECUCION DEL PROCEDIMIENTO.

Procedimiento para el control automatizado de una instalación industrial (2),

del tipo que comprende una pluralidad de componentes (4) de la instalación, que están conectados entre sí por el lado de datos para llevar a cabo el desarrollo de etapas de procesos, enviándose a dichos componentes órdenes de regulación (S), que son generadas por un equipamiento de control (6) central, tomándose en consideración señales de conducción del proceso (P) que proceden de dicho equipamiento, caracterizado porque se transmiten de manera inalámbrica hasta interfaces (14) señales de conducción del proceso (P), que son generadas en un equipamiento de servicio (12) móvil, y son retransmitidas por estas interfaces hasta el equipamiento de control (6) central, y porque se lleva a cabo una autorización de posibilidades de intervención sobre aquellos componentes (4) de la instalación, para los cuales se toman en consideración las señales de conducción del proceso (P), que proceden de la unidad de servicio (12) móvil, cuando se lleva a cabo la generación de las correspondientes órdenes de regulación (S), por medio de un parámetro de ubicación (O), que es característico para la posición actual del equipamiento de servicio (12) móvil, para cuya determinación se utilizan las interfaces (14), que comunican de forma inalámbrica con la unidad de servicio (12)

Procedimiento para el control automatizado de una instalación industrial y sistema director de procesos para la ejecución del procedimiento.

La invención se refiere a un procedimiento para el control automatizado de una instalación industrial con una pluralidad de componentes de la instalación, que están conectados entre sí por el lado de los datos, con objeto de llevar a cabo el desarrollo de etapas del proceso, alimentándose a dichos componentes de la instalación órdenes de regulación, que son generadas por un equipamiento de control central, tomándose en consideración las señales de conducción del proceso que son recibidas desde el mismo, siendo transmitidas de manera inalámbrica las señales de conducción del proceso, que son generadas en una unidad móvil de servicio, hasta interfaces y siendo retransmitidas desde estas interfaces hasta el equipamiento de control central. La invención se refiere así mismo a un sistema director de procesos adecuado, destinado a la realización del procedimiento, para una instalación industrial.

En las instalaciones industriales, que están previstas para la realización de procesos tecnológicos comparativamente complejos puede ser necesaria una acción combinada, ajustada entre sí, de una pluralidad de componentes de la instalación. Para llevar a cabo la conducción o bien para el control automatizado de procesos, está asignado usualmente un sistema director de procesos o un sistema de automatización con una instalación industrial con varios componentes de la instalación, en cuyo sistema son emitidas órdenes de regulación para los componentes individuales de la instalación desde un equipamiento de regulación o de control que, de manera usual, está centralizado. En este caso, el equipamiento de control central asegura que esté adaptada adecuadamente la forma de funcionamiento y el correspondiente estado de funcionamiento de cada componente de la instalación, en lo que se refiere al desarrollo prefijado del proceso del conjunto de la instalación, a los otros componentes respectivos de la instalación. En este caso, el equipamiento de control central está conectado, de manera usual, por el lado de entrada con una pluralidad de sensores, destinados a llevar a cabo la detección del correspondiente estado de funcionamiento de los componentes individuales de la instalación y, por el lado de salida, está conectado con los componentes de la instalación, para llevar a cabo la determinación de las órdenes de regulación de una manera adecuada.

Se conoce una instalación de producción automática con varias estaciones de producción y con un sistema de flujo de información con unidad central de control, por ejemplo, por la publicación EP 0 654 721 A1.

Con objeto de proporcionar al personal de servicio la posibilidad de intervenir en el desarrollo del proceso de la instalación industrial, por ejemplo con objeto de controlar de manera adecuada el desarrollo del proceso propiamente dicho, en lo que se refiere a los objetivos del proceso, que pueden ser posiblemente variables, o incluso con objeto de posibilitar controles de estado o intervenciones de emergencia, en lo que se refiere a las exigencias de seguridad prefijadas, el equipamiento de control central, asignado a la correspondiente instalación industrial, está conectado, así mismo por el lado de entrada, de manera usual, con unidades de control o con unidades de servicio, a través de las cuales el personal de servicio puede introducir órdenes de servicio adecuadas para llevar a cabo el control del proceso. En este caso, la unidad de servicio correspondiente puede estar guiada por medio de un procesador y puede estar instalada, de una manera localmente fija, por ejemplo, en forma de un ordenador personal (PC) o de una sala de control.

Precisamente, en los conceptos más modernos para la conducción automatizada de procesos puede ser deseable, sin embargo, poner a disposición del personal de servicio posibilidades de intervención adecuadas, que no dependan de su ubicación en el espacio, con objeto de intervenir en el desarrollo del proceso. Con esta finalidad, pueden realizarse las unidades de servicio o, al menos, una parte de las unidades de servicio a modo de unidades móviles de servicio, que no dependan de su ubicación en el espacio, que comuniquen con el equipamiento de control central a través de una conexión inalámbrica, por ejemplo a través de una conexión por radio para llevar a cabo la retransmisión de las señales de conducción del proceso. En este caso puede estar prevista una conexión inalámbrica de los denominados paneles, ordenadores portátiles -Laptops- o pizarras Web -Webpads-, a título de unidades móviles de servicio con el equipamiento de control central, en el ámbito de la tecnología de establecimiento de redes inalámbricas, como la que puede ser realizada, por ejemplo, con las denominadas redes locales con conexiones sin cable Wireless LAN (WLAN).

Además de las señales de conducción del proceso, que son tomadas en consideración a la hora de generar las órdenes de regulación, puede estar prevista en este caso también una transmisión inalámbrica de otros parámetros de comunicación tal como, por ejemplo, una transmisión inalámbrica de parámetros de diagnóstico, que puede llevarse a cabo también a partir del equipamiento de control central hasta la correspondiente unidad móvil de servicio.

Una configuración de este tipo de un sistema de automatización o director de procesos posibilita una flexibilidad especialmente elevada a la hora de llevar a cabo la conducción del proceso de la instalación industrial, como consecuencia de que la regulación, el control, el diagnóstico y la visualización de las etapas o de los estados individuales del proceso, no dependen de su ubicación en el espacio.

Desde luego, la independencia de la ubicación en el espacio, que se encuentra a disposición del personal de servicio, con respecto las posibilidades de intervención en los desarrollos de los procesos de las instalaciones industriales, conlleva el peligro de que el servidor se aleje físicamente mucho, de una manera comparativa, de los componentes de la instalación o de las piezas de la máquina, que deben ser precisamente servidos en el correspondiente estado del proceso de tal manera, que no se garantice incondicionalmente una inspección directa de los componentes de la instalación, que deben ser servidos, cuando se produzca la intervención en el desarrollo del proceso. Cuando se presenten posibles manipulaciones erróneas o incluso en el caso de que las variaciones en el estado del proceso únicamente puedan ser advertidas sólo directamente sobre los correspondientes componentes de la instalación, podría producirse por parte del personal de servicio, por consiguiente, una reacción no adecuada, en conjunto, a la situación de la instalación, como consecuencia de la ausencia de un contacto óptico directo. Por otra parte, también un alejamiento físico demasiado grande de la correspondiente unidad móvil de servicio con respecto a la interfaz actualmente utilizada, puede condicionar un perjuicio de la calidad de la transmisión que, por su parte, puede conducir a errores de transmisión y, por lo tanto, a errores del proceso.

Con objeto de evitar este problema y con objeto de garantizar una seguridad en el trabajo en una medida especialmente elevada, por medio de un servicio correcto, y adaptado a la situación, del sistema de automatización de la instalación industrial, es deseable limitar, de manera adecuada, la autorización para la intervención desde una unidad móvil de servicio sobre los componentes individuales de la instalación. Con esta finalidad, se conoce por la publicación DE 101 107 76 A1, cuando se lleva a cabo la utilización de unidades móviles de servicio llevar a cabo, como paso previo a la autorización de una intervención de servicio en el desarrollo del proceso de un componente de la instalación, en primer lugar una asignación de la correspondiente unidad móvil de servicio al componente de la instalación, al que debe darse servicio. Solamente cuando el componente de la instalación, en el cual deba llevarse a cabo una intervención en el desarrollo del proceso, esté asignado de manera adecuada a la unidad móvil de servicio, que debe ser precisamente empleada, se lleva a cabo una autorización para la correspondiente intervención en el proceso. Por otra parte, se conoce por el artículo Die Kombilosung, Computer & Automation, cuaderno 01/2002, páginas 44-47, editor Günter Herkommer, la autorización de intervenciones en el proceso durante los funcionamientos de una instalación industrial desde unidades móviles de servicio en función...

1. Procedimiento para el control automatizado de una instalación industrial (2), del tipo que comprende una pluralidad de componentes (4) de la instalación, que están conectados entre sí por el lado de datos para llevar a cabo el desarrollo de etapas de procesos, enviándose a dichos componentes órdenes de regulación (S), que son generadas por un equipamiento de control (6) central, tomándose en consideración señales de conducción del proceso (P) que proceden de dicho equipamiento, caracterizado porque se transmiten de manera inalámbrica hasta interfaces (14) señales de conducción del proceso (P), que son generadas en un equipamiento de servicio (12) móvil, y son retransmitidas por estas interfaces hasta el equipamiento de control (6) central, y porque se lleva a cabo una autorización de posibilidades de intervención sobre aquellos componentes (4) de la instalación, para los cuales se toman en consideración las señales de conducción del proceso (P), que proceden de la unidad de servicio (12) móvil, cuando se lleva a cabo la generación de las correspondientes órdenes de regulación (S), por medio de un parámetro de ubicación (O), que es característico para la posición actual del equipamiento de servicio (12) móvil, para cuya determinación se utilizan las interfaces (14), que comunican de forma inalámbrica con la unidad de servicio (12).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se prefija, de manera concomitante, una categoría de órdenes de regulación cuando se lleva a cabo la liberación de un componente (12) de la instalación, llevándose a cabo una toma en consideración de la correspondiente señal de conducción del proceso (P) exclusivamente cuando se lleva a cabo la generación de las órdenes de regulación (S), que están asignadas con la categoría prefijado de orden de regulación.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que se evalúan parámetros de funcionamiento característicos, especialmente se evalúa una intensidad de la señal, para llevar a cabo la determinación del parámetro de ubicación (O) para la transmisión de las señales entre la correspondiente interfaz (14) y el equipamiento de servicio (12) móvil.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se determina, cuando se lleva a cabo la liberación de los componentes (4) de la instalación, que pueden ser influenciados a través del equipamiento de servicio (12) móvil, por medio del parámetro de ubicación (O) y por medio de parámetros de ubicación, que están memorizados para el respectivo componente (4) de la instalación, si el correspondiente componente (4) de la instalación puede ser visto desde la ubicación en el espacio actual del equipamiento de servicio (12) móvil.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se elige una interfaz (14), entre todas las interfaces disponibles, a través de la cual se lleva a cabo de manera exclusiva la transmisión de las señales de conducción del proceso (P) hasta el equipamiento de control (6) central, empleándose como parámetro de ubicación (O) para el equipamiento de servicio (12) móvil un parámetro de posición, que es característico para la interfaz (14) elegida.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1a 5, en el que se toma en consideración el tiempo para la transmisión de las señales cuando se lleva a cabo la determinación del parámetro de ubicación (O) en una transmisión de señales entre el equipamiento de servicio (12) móvil y una interfaz (14).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se dispone un canal de control, además de un canal de transmisión para las señales de conducción del proceso (P), cuando se lleva a cabo una transmisión de señales entre el equipamiento de servicio (12) móvil y una interfaz (14), cuyas propiedades de transmisión son tomadas en consideración a la hora de llevar a cabo la determinación del parámetro de ubicación (O).

8. Sistema director de procesos para una instalación industrial (2), en el que un equipamiento de control (6) central genera órdenes de regulación (S) para una pluralidad de componentes (4) de la instalación por medio de señales de conducción del proceso (P) entrantes, caracterizado porque el equipamiento de control (6), que está conectado por el lado de la salida de los datos con los componentes (4) de la instalación, está conectado por el lado de la entrada de los datos con una pluralidad de interfaces (14) que, por su parte, están conectadas de manera inalámbrica con una pluralidad de unidades de servicio (12) móviles por el lado de entrada de los datos para la transmisión de las señales de conducción del proceso (P), y porque se ha asignado al equipamiento de control (6) central un módulo de autorización (18), que asigna a cada señal de conducción del proceso (P), que procede de un equipamiento de servicio (12) móvil, por medio de un parámetro de ubicación (O), que es característico para la posición actual del equipamiento de servicio (12) móvil correspondiente, que es determinado por medio de las interfaces (14), que comunican de manera inalámbrica con la unidad de servicio (12) móvil, una identificación de aquellos componentes (4) de la instalación para los cuales debe tomarse en consideración la señal de conducción del proceso (P) cuando se lleva a cabo la generación de las órdenes de regulación (S) dirigidas a dichas interfaces.

9. Sistema director de procesos (1) según la reivindicación 8, en el que el módulo de autorización (18) prefija, en el momento de la identificación de los componentes (4) de la instalación, una categoría de ordenes de regulación para cada componente (4) correspondiente de la instalación, para llevar a cabo la toma en consideración de la señal de conducción del proceso (P).

10. Sistema director de procesos (1) según la reivindicación 8 o 9, cuyo módulo de autorización (18) está conectado por el lado de entrada con sensores, que están previstos para llevar a cabo la detección de parámetros de funcionamiento, especialmente de una intensidad de señal, cuyos parámetros de funcionamiento son característicos para la transmisión de las señales entre la correspondiente interfaz (14) y el equipamiento de servicio (12) móvil.

11. Sistema director de procesos (1) según una de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el módulo de autorización (18) determina por medio del parámetro de ubicación (O) y por medio de los parámetros de ubicación, que están memorizados para el correspondiente componente (4) de la instalación, si el correspondiente componente (4) de la instalación puede ser visto desde la ubicación en el espacio actual del equipamiento de servicio (12) móvil.

12. Sistema director de procesos (1) según una de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el módulo de autorización (18) está basado, a título de parámetro de ubicación (O), en un parámetro de posición, que es característico para la interfaz (14), a través de la cual se lleva a cabo de manera exclusiva actualmente la transmisión de las señales de conducción del proceso (P) hasta el equipamiento de control (6) central.

13. Sistema director de procesos (1) según una de las reivindicaciones 8 a 12, cuyo módulo de autorización (18) está conectado, por el lado de entrada, con dispositivos para la medición del tiempo para llevar a cabo la detección respectivamente de un tiempo característico de transmisión de las señales entre la correspondiente interfaz (14) y el equipamiento de servicio (12) móvil.

14. Sistema director de procesos (1) según una de las reivindicaciones 8 a 13, cuyas interfaces (14) están proyectadas para una transmisión inalámbrica de las señales, a través de varios canales, hasta los equipamientos de servicio (12) móviles, estando conectado el módulo de autorización (18), por el lado de entrada, con sensores, que están previstos para llevar a la cabo la detección de parámetros de funcionamiento, que son característicos para las propiedades de transmisión de un canal de control, que esta dispuesto entre la interfaz (14) correspondiente y el equipamiento de servicio (12) móvil, paralelamente a una señal de transmisión para las señales de conducción del proceso (P).