PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA VERIFICACION DEL TRATAMIENTO DE SEÑALES.

Procedimiento para la verificación del tratamiento de señales de seguridad,

más particularmente de una señal (Se) suministrada por un captador (2) de tipo analógico resistivo, alimentado eléctricamente en corriente continua, en un dispositivo de seguridad en un aparato de levantamiento de cargas, siendo convertida la señal analógica (Se) suministrada por el captador (2) en una señal numérica (n) en un convertidor analógico/numérico (4) de resolución dada (R), caracterizándose el procedimiento porque:

- en un primer instante (t1), una señal numérica (n1) correspondiente a la señal analógica (Se) suministrada por el captador (2) es captada y memorizada,

- a continuación son invertidas las tensiones de alimentación (Va, Vb) del captador (2),

- después de esta inversión, en un instante posterior (t2), es captada una nueva señal numérica (n2) que corresponde a la señal analógica (Se') suministrada por el captador (2),

- se procede a la suma de las dos señales numéricas captadas (n1, n2),

- la suma (S) de estas dos señales numéricas es comparada con la resolución (R) del convertidor analógico/numérico (4), y

- si esta suma (S) es igual o aproximadamente igual a la resolución (R) del convertidor (4), se autoriza una señal de mando (Cm) de un accionador (6) del aparato de levantamiento de cargas, que corresponde a una consigna de mando (Sc), o bien

- si dicha suma (S) es significativamente distinta de la resolución (R) del convertidor (4), la señal de mando (Cm) no es autorizada

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E01420220.

Solicitante: POTAIN.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 18 RUE DE CHARBONNIERES,F-69130 ECULLY.

Inventor/es: VIALETTE,M. PHILIPPE.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 6 de Noviembre de 2001.

Fecha Concesión Europea: 10 de Febrero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01D3/08 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01D MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; DISPOSICIONES PARA LA MEDIDA DE DOS O MAS VARIABLES NO CUBIERTAS POR OTRA UNICA SUBCLASE; APARATOS CONTADORES DE TARIFA; DISPOSICIONES PARA TRANSFERENCIA O TRANSDUCTORES NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; MEDIDAS O ENSAYOS NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.G01D 3/00 Disposiciones para la medida con provisiones para los fines especiales indicados en los subgrupos de este grupo. › con provisiones para proteger el aparato, p. ej. contra funcionamientos anormales, contra averías.
  • G01D5/165 G01D […] › G01D 5/00 Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud de salida de un elemento sensor; Medios para la conversión de la magnitud de salida de un elemento sensor en otra variable, en los que la forma o naturaleza del elemento sensor no determinan los medios de conversión; Transductores no especialmente adaptados a una variable específica (G01D 3/00 tiene prioridad; especialmente adaptados para aparatos que dan resultados distintos al valor instantáneo de una variable G01D 1/00). › mediante el movimiento relativo entre un punto de contacto y una pista resistiva.

Clasificación PCT:

  • G01D3/08 G01D 3/00 […] › con provisiones para proteger el aparato, p. ej. contra funcionamientos anormales, contra averías.
  • G01D5/165 G01D 5/00 […] › mediante el movimiento relativo entre un punto de contacto y una pista resistiva.

Clasificación antigua:

  • G01D3/08 G01D 3/00 […] › con provisiones para proteger el aparato, p. ej. contra funcionamientos anormales, contra averías.
  • G01D5/165 G01D 5/00 […] › mediante el movimiento relativo entre un punto de contacto y una pista resistiva.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA VERIFICACION DEL TRATAMIENTO DE SEÑALES.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para la verificación del tratamiento de señales.

La presente invención se refiere, de manera general, a los dispositivos de control/mando para aparatos de levantamiento de cargas, y más en particular a los dispositivos de verificación, tales como limitadores de carga, de par, de movimiento (levantamiento, rotación, distribución, traslación) o de velocidad, previstos en aparatos de levantamiento de cargas, tales como grúas de torre.

Más particularmente, la invención se refiere a la verificación del tratamiento de las señales de los captadores de estos dispositivos de seguridad, realizados frecuentemente en forma de captadores de tipo analógico resistivo, alimentados eléctricamente en corriente continua.

Entre los sistemas de control de los dispositivos de seguridad de estos aparatos de levantamiento de cargas se encuentran en general sistemas con captadores analógicos llamados "pasivos", es decir, que tienen que ser alimentados eléctricamente para funcionar, por ejemplo, potenciómetros, sensores o sondas, escogiéndose estos captadores en razón de su coste reducido, su tecnología comprobada y de su mantenibilidad.

La utilización de este tipo de sistemas de control en aparatos de levantamiento de cargas, necesita una cadena de seguridad de captación, que condiciona y transmite la señal analógica suministrada por dicho captador pasivo.

Para verificar o asegurar esta cadena de captación en los aparatos de levantamiento de cargas, se utiliza actualmente, como única solución conocida, la redundancia de los circuitos con comparación de los valores captados. Un sistema de este tipo se utiliza en especial en grúas de torre construidas por la Sociedad solicitante POTAIN.

El artículo "A Novel Smart Resistive-Capacitive Position Sensor" de Xiujun Li y otros, en IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, IEEE INC. NEW YORK USA, VOL. 44, nº 3, 1º de Junio de 1995, páginas 768-770, XP 000527560-ISSN: 0018-9456, describe un dispositivo de medición de posición angular que utiliza un principio de medición de la corriente eléctrica. El dispositivo comprende un oscilador, una resistencia y un condensador. Este dispositivo no es aplicado a un aparato de levantamiento de cargas y no sirve para garantizar el buen funcionamiento de un captador puramente resistivo y de su cadena de tratamiento.

El documento de patente US-A-6133743 se refiere a un sistema de determinación de la posición de una cabeza móvil con utilización de captadores de posición de tipo capacitivo y no resistivo. El tratamiento de la señal sigue siendo puramente analógica y no comprende operación alguna de suma o de comparación que esté destinada a garantizar el buen funcionamiento de un captador.

El documento de patente FR-A-2705453 tiene por objetivo verificar el buen funcionamiento de un sistema de medición, en especial medición de un par de fuerzas, por un principio de redundancia de captadores con dos vías enteramente distintas, comprendiendo dos fuentes de información y dos cadenas de tratamiento independientes. Este documento no indica, por lo tanto, una solución destinada a hacer fiable una medición de posición realizada por un captador único, sin recurrir a la redundancia.

Finalmente, el documento de patente GB-A-2300484 se refiere a la verificación de una señal de posición, en un vehículo de motor. Este documento prevé doblar el captador de posición, con dos captadores del tipo "potenciómetro", y doblar la numeración de la señal. Se trata, por lo tanto, también en este caso, de un principio de redundancia y no de una solución que utiliza un captador único y una cadena de captación única.

Los inconvenientes principales de las soluciones existentes son el coste, la complejidad de la instalación y la disponibilidad reducida por el hecho que conduce a doblar los riesgos de mal funcionamiento.

La presente invención se refiere a evitar estos inconvenientes facilitando una solución que, para una verificación idéntica, es notablemente más simple y más económica y disminuye los riesgos de mal funcionamiento del sistema.

A estos efectos, la invención tiene esencialmente por objeto un procedimiento para la verificación del tratamiento de señales de seguridad, más particularmente de una señal facilitada por un captador de tipo analógico resistivo, alimentado eléctricamente en corriente continua, en el dispositivo de seguridad en un aparato de levantamiento de cargas, siendo convertida la señal analógica suministrada por un captador en una señal numérica en un convertidor analógico/numérico de resolución determinada, estando caracterizado el procedimiento por:

- en un primer instante, una señal numérica correspondiente a la señal analógica suministrada por el captador es recogida y memorizada,

- se invierten las tensiones de alimentación del captador,

- después de esta inversión, en un instante posterior, se capta una nueva señal numérica correspondiente a la señal analógica facilitada por el captador,

- se procede a la suma de las señales numéricas captadas,

- la suma de estas dos señales numéricas es comparada a la resolución del convertidor analógico/numérico, y

- si esta suma es igual o aproximadamente igual a la resolución del convertidor, se autoriza una señal de mando de un accionador del aparato de levantamiento de cargas que corresponde a una consigna de mando, o bien,

- si dicha suma es significativamente distinta de la resolución del convertidor, la señal de mando no es autorizada.

Por lo tanto, el principio de la invención se basa en la posibilidad de verificar el funcionamiento de la cadena de captación de la señal de un captador analógico resistivo, por simple inversión de las tensiones de alimentación de este captador. En caso de funcionamiento correcto, las dos señales numéricas, captadas respectivamente antes y después de esta inversión son "complementarias", es decir, que su suma es constante e igual a la resolución del convertidor analógico/numérico. Por el contrario, en caso de mal funcionamiento, la suma de los dos valores numéricos considerados ya no es igual a esta resolución, lo que permite detectar fácilmente este mal funcionamiento.

Según una forma de puesta en práctica preferente del procedimiento, objeto de la invención, la señal analógica suministrada por el captador es filtrada y adaptada para proporcionar una señal analógica numerizable que es la señal a convertir, antes y después de la inversión de las tensiones de alimentación del captador.

De modo ventajoso, el caso en el que la suma calculada de las dos señales numéricas es significativamente distinta de la resolución del convertidor analógico/numérico, se emite una señalización para indicar el estado de mal funcionamiento.

La invención tiene también como objeto un dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento que se ha indicado.

Este dispositivo se define esencialmente como un dispositivo para la verificación o aseguramiento del tratamiento de señales de seguridad, más particularmente de la señal suministrada por un captador de tipo analógico resistivo, alimentado eléctricamente en corriente continua, en un dispositivo de seguridad en un aparato de levantamiento de cargas, estando conectado el captador a un convertidor analógico/numérico de resolución determinada, que convierte la señal analógica suministrada por un captador en una señal numérica, transmitida a una unidad de tratamiento aritmético y lógico que recibe también una consigna de mando, y que es apropiada para suministrar una señal de autorización de mando de un accionador de movimiento del aparato de levantamiento de cargas, caracterizándose el dispositivo porque comprende, en combinación:

- medios de mando de inversión de las tensiones de alimentación del captador,

- medios de captación de las señales numéricas que corresponden a señales analógicas facilitadas por el captador, respectivamente antes y después de la inversión de sus tensiones de alimentación,

- medios de suma de dos señales numéricas captadas, y de comparación de la suma de estas dos señales con la resolución del convertidor analógico/numérico, y

- medios de autorización/prohibición del mando del accionador, que corresponden a la consigna de mando, según el resultado de la comparación de la suma precitada con la resolución del convertidor.

Al...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la verificación del tratamiento de señales de seguridad, más particularmente de una señal (Se) suministrada por un captador (2) de tipo analógico resistivo, alimentado eléctricamente en corriente continua, en un dispositivo de seguridad en un aparato de levantamiento de cargas, siendo convertida la señal analógica (Se) suministrada por el captador (2) en una señal numérica (n) en un convertidor analógico/numérico (4) de resolución dada (R), caracterizándose el procedimiento porque:

- en un primer instante (t1), una señal numérica (n1) correspondiente a la señal analógica (Se) suministrada por el captador (2) es captada y memorizada,

- a continuación son invertidas las tensiones de alimentación (Va, Vb) del captador (2),

- después de esta inversión, en un instante posterior (t2), es captada una nueva señal numérica (n2) que corresponde a la señal analógica (Se') suministrada por el captador (2),

- se procede a la suma de las dos señales numéricas captadas (n1, n2),

- la suma (S) de estas dos señales numéricas es comparada con la resolución (R) del convertidor analógico/numérico (4), y

- si esta suma (S) es igual o aproximadamente igual a la resolución (R) del convertidor (4), se autoriza una señal de mando (Cm) de un accionador (6) del aparato de levantamiento de cargas, que corresponde a una consigna de mando (Sc), o bien

- si dicha suma (S) es significativamente distinta de la resolución (R) del convertidor (4), la señal de mando (Cm) no es autorizada.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la señal analógica (Se), suministrada por el captador (2), es filtrada y adaptada para facilitar una señal analógica numerizable (Ss) que es la señal a convertir, antes y después de la inversión de las tensiones de alimentación del captador (2).

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de que la suma (S) de las dos señales numéricas (n1, n2) es significativamente distinta de la resolución (R) del convertidor analógico/numérico (4), se emite una señal para indicar el estado de mal funcionamiento.

4. Dispositivo para la verificación o aseguramiento del tratamiento de señales de seguridad, más particularmente de la señal (Se) suministrada por un captador (2) de tipo analógico resistivo, alimentado eléctricamente en corriente continua, en un dispositivo de seguridad en un aparato de levantamiento de cargas, estando conectado el captador (2) a un convertidor analógico/numérico (4) de resolución determinada (R), que convierte la señal analógica (Se) suministrada por un captador (2) en una señal numérica (n), transmitida a una unidad de tratamiento aritmético y lógico (5) que recibe también una consigna de mando (Sc) y que es apropiada para suministrar una señal de autorización de mando (Cm) de un accionador de movimiento (6) del aparato de levantamiento de cargas, caracterizándose el dispositivo porque comprende en combinación:

- medios (7, 8) de mando de inversión de las tensiones de alimentación (Va, Vb) del captador (2),

- medios (5) de captación de las señales numéricas (n1, n2) que corresponden a señales analógicas (Se, Se') facilitadas por el captador (2), respectivamente antes y después de la inversión de sus tensiones de alimentación,

- medios (5) de suma de dos señales numéricas (n1, n2) captadas y de comparación de la suma (S) de estas dos señales con la resolución (R) del convertidor analógico/numérico (4), y

- medios de autorización/prohibición del mando (Cm) del accionador (6), que corresponden a la consigna de mando (Sc), según el resultado de la comparación de la suma (S) precitada con la resolución (R) del convertidor (4).

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, caracterizado porque el captador (2) es un potenciómetro, asegurando los medios de mando de inversión (7, 8) la inversión de las tensiones de alimentación (Va, Vb) presentes en los bornes del potenciómetro.

6. Procedimiento, según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque un circuito de acondicionamiento analógico (3), destinado a filtrar y adaptar la señal analógica (Se) suministrada por el captador (2), es intercalado entre este captador (2) y el convertidor analógico/numérico (4).

7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque los medios de captación de las dos señales numéricas (n1, n2), de la suma de estas señales (n1, n2), de comparación de la suma (S) de estas señales con la resolución (R) del convertidor analógico/numérico (4), y de autorización/prohibición del mando (Cm) según el resultado de la comparación, se incorporan a la unidad de tratamiento aritmético y lógico (5), poseyendo esta última una salida (7) conectada a los medios (8) de mando de inversión de las tensiones de alimentación (Va, Vb) del captador (2), realizadas en forma de un circuito de inversión (8).

8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de tratamiento aritmético y lógico (5), que incorpora los medios de captación de las dos señales numéricas (n1, n2), de suma de estas señales (n1, n2) y de comparación de su suma (S) con la resolución (R) del convertidor (4), es realizada en forma de un microprocesador.

9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque es aplicado a dispositivos de seguridad tales como limitadores de carga, de par, de movimiento o de velocidad, o a funciones de control, previstos en grúas de torre, y utilizando captadores analógicos pasivos (2).


 

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