Aparato y procedimiento de escaneo lógico de mantenimiento y diagnóstico.

Un controlador programable (10) adaptado para facilitar la depuración y la comprobación,

comprendiendo el controlador programable:

un programa lógico principal (20) que contiene instrucciones para controlar al menos un dispositivo (80);

un programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento que es una copia del programa lógico principal (20); y un conmutador (25) adaptado para activar el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento para seleccionar uno de entre el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento para enviar instrucciones al al menos un dispositivo (80);

caracterizado porque el controlador programable (10) está adaptado para operar simultáneamente el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento para depurar el programa lógico principal.

Aparato y procedimiento de escaneo lógico de mantenimiento y diagnóstico Campo y Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a controladores y sistemas programables. El documento EP-A-1 457 850 da a conocer un sistema de control que incluye un controlador programable con una unidad de CPU que efectúa operaciones cíclicas de procesos. El documento US-A-5 600 807 da a conocer un controlador programable con memorias plurales.

Los controladores lógicos programables (PLCs) y los controladores de automatización programables (PACs) contienen árboles lógicos complejos para controlar la operación de diversos sistemas de dispositivos para automatizar procesos. Los procesos son controlados por el controlador lógico programable que escanea un programa lógico contenido en el mismo. A medida que progresa el escaneo a través del programa lógico, se producen diferentes operaciones dependiendo del estado de los dispositivos conectados y de los indicadores de estatus reportados por retroalimentación desde los dispositivos conectados y los indicadores de estado.

Cuando los sistemas que tienen controladores lógicos programables o controladores de automatización programables fallan o no funcionan apropiadamente, determinar la raíz del fallo o error puede ser muy difícil. Debido a requisitos del usuario, los ingenieros de mantenimiento no suelen estar autorizados para modificar el programa lógico instalado como procedimiento para determinar la causa primera de la ejecución anormal del programa lógico instalado. A menudo, la operación lógica anormal puede encontrarse en el programa lógico instalado. Diagnosticar y arreglar, o depurar, el problema se vuelve mucho más difícil cuando el ingeniero de mantenimiento no está autorizado para efectuar cambios en el programa lógico instalado.

En la actualidad, la única opción para los ingenieros de mantenimiento que tratan de depurar programas lógicos instalados es acceder a las variables dentro del programa instalado y cambiar las variables a distintos valores forzados y observar la operación lógica del programa instalado usando los valores forzados. Sin embargo, los ingenieros de mantenimiento no pueden modificar o alterar la propia lógica o programación del programa lógico instalado, de manera que puedan comprobar únicamente el programa lógico existente.

Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema y procedimiento mejorados para controladores lógicos programables y controladores de automatización programables para que el mantenimiento y el arreglo de las operaciones lógicas anormales resulten más fáciles y más convenientes de lo que lo son en la actualidad.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un controlador programable adaptado para facilitar la depuración y la comprobación según lo definido en la reivindicación 1, y un procedimiento para efectuar el mantenimiento de un controlador programable según lo definido en la reivindicación 6.

Un controlador lógico programable (PLC) o controlador de automatización programable (PAC) de acuerdo con una realización de la invención incluye un programa lógico de diagnóstico y mantenimiento adicionalmente a un programa lógico principal. El controlador lógico programable es conmutable entre la operación del programa lógico principal para operaciones normales y la operación del programa lógico de diagnóstico y mantenimiento en un modo de depuración o de prueba. El programa lógico de diagnóstico y mantenimiento puede conectarse a los mismos dispositivos conectados al programa lógico principal del controlador lógico programable, de manera que es plenamente funcional para comprobar y depurar la operación del sistema del controlador lógico programable. Los cambios efectuados en el programa lógico de diagnóstico y mantenimiento no afectan al programa lógico principal durante la depuración y la comprobación.

El programa lógico principal y el programa lógico de diagnóstico y mantenimiento pueden ejecutarse simultáneamente, usándose un interruptor de interfaz para controlar qué instrucciones de programa lógico utilizará un dispositivo particular.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, los cambios efectuados en el programa lógico de diagnóstico y mantenimiento pueden ser copiados a la programación lógica principal.

En aún otra realización de la invención, un procedimiento para operar un sistema de controlador lógico programable incluye determinar si es necesario comprobar o depurar, conmutar entre un programa lógico principal y un programa de diagnóstico y mantenimiento, depurar y comprobar el sistema de controlador lógico programable, conmutar de vuelta al programa lógico principal.

Una realización adicional de la invención incluye copiar los cambios del programa de diagnóstico y mantenimiento tras la depuración y comprobar antes de conmutar nuevamente al programa lógico principal.

Las diversas características novedosas que caracterizan la invención están resaltadas particularmente en las reivindicaciones adjuntas a, y que forman parte de, la presente divulgación. Para una mejor comprensión de la invención, sus ventajas operativas y beneficios obtenidos a partir de sus usos, se hace referencia a los dibujos adjuntos y al objeto de la descripción. Los dibujos adjuntos pretenden mostrar ejemplos de las muchas formas de la invención. Los dibujos no pretenden limitar las formas en las que puede efectuarse y utilizarse la invención.

Breve Descripción de los Dibujos La Fig. 1 es un diagrama esquemático que ilustra un sistema de controlador lógico programable de acuerdo con una realización de la invención; y La Fig. 2 es un diagrama de flujo que muestra una implementación de una realización de la invención.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia a los dibujos en los que los mismos números se utilizan para indicar los mismos elementos, o elementos relacionados, la Fig. 1 ilustra esquemáticamente un controlador 10, tal como un PLC o un PAC, de acuerdo con una realización de la invención, con un programa lógico 20 instalado, o principal, que contiene la lógica para operar uno o más dispositivos 80 conectados al controlador lógico programable 10 a través de un bus 40 de comunicaciones. Los dispositivos 80 pueden ser motores u otros dispositivos de movimiento mecánico, indicadores de estado, tales como termómetros, detectores de nivel, u otros sensores. El controlador 10 incluye adicionalmente un programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento conectado al bus 40 de comunicaciones y a los dispositivos 80 mediante un conmutador 25.

El conmutador 25 es un conmutador de hardware o software que cambia entre el programa lógico principal 20 y el programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento. El programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento (D&M) es inicialmente una copia del programa lógico principal 20. La conexión con el bus 40 de comunicaciones y los dispositivos 8 a través del conmutador 25 permite utilizar el programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento como si fuera el programa lógico principal 20 sin el riesgo de modificar propiamente el programa lógico principal 20 durante la depuración.

Cuando se detecta una operación anormal en el programa lógico principal 20, se utiliza el conmutador 25 para activar el programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento para depurar el programa lógico. Un ingeniero de mantenimiento u otro usuario puede realizar cambios en la lógica y la operación del programa, adicionalmente a simplemente forzar un valor de variable para comprobar diferentes teorías de fallo en un intento por determinar la causa primera de la operación anormal del programa lógico. Pueden efectuarse cambios libremente en el programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento durante la depuración, sin efectos en el programa lógico principal 20, de manera que también se satisfagan los requerimientos del operador.

En un aspecto adicional de la invención ilustrado en la Fig. 1, el conmutador 25 puede ser efectivamente un conmutador de software en la interfaz con los dispositivos 80. En este aspecto de la invención, el programa lógico principal 20 y el programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento pueden estar activos al mismo tiempo, y el controlador 10 opera ambos programas lógicos 20, 30 simultáneamente. En este caso el programa lógico 30 de diagnóstico y mantenimiento no es necesariamente una copia del programa lógico principal 20.

El beneficio de esta configuración... [Seguir leyendo]

1. Un controlador programable (10) adaptado para facilitar la depuración y la comprobación, comprendiendo el controlador programable:

un programa lógico principal (20) que contiene instrucciones para controlar al menos un dispositivo (80) ;

un programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento que es una copia del programa lógico principal (20) ; y un conmutador (25) adaptado para activar el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento para seleccionar uno de entre el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento para enviar instrucciones al al menos un dispositivo (80) ;

caracterizado porque el controlador programable (10) está adaptado para operar simultáneamente el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento para depurar el programa lógico principal.

2. El controlador programable (10) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una ruta de comunicación para conectar entre el programa lógico principal (20) y el programa (30) de diagnóstico y mantenimiento para copiar programación entre el programa de diagnóstico y mantenimiento y el programa lógico principal.

3. El controlador programable (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el conmutador (25) es uno de entre un conmutador de hardware y un conmutador de software.

4. El controlador programable de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un bus (40) de comunicaciones conectado a dicho conmutador (25) para comunicar comandos al al menos un dispositivo (80) desde el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento seleccionado.

5. El controlador programable (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el conmutador (25) comprende uno de entre un conmutador provisto en el controlador y un conmutador de interfaz para activar uno de entre el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento, el programa lógico principal (20) y el al menos un dispositivo (80) .

6. Un procedimiento para mantener a un controlador programable (10) , comprendiendo el procedimiento:

activar un programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento que tiene la misma lógica de programación que un programa lógico principal (20) del controlador programable para comunicarse con al menos un dispositivo (80) ;

depurar el controlador programable (10) usando el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento; y activar nuevamente el programa lógico principal tras la depuración;

caracterizado porque el programa lógico principal (20) y el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento son operados simultáneamente por el controlador programable (10) para depurar el programa lógico principal.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende adicionalmente copiar los cambios efectuados en el programa lógico (30) de diagnóstico y mantenimiento al programa lógico principal (20) antes de activar nuevamente el programa lógico principal.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 o la reivindicación 7, que comprende adicionalmente:

depurar el controlador programable (10) efectuando cambios en la lógica de programación del programa lógico principal del controlador programable; y restaurar la lógica de programación tras la depuración.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el cual la restauración comprende uno de entre deshacer los cambios o volver a una versión anterior del programa lógico principal.