Dispositivo de control de seguridad y procedimiento para controlar una instalación automatizada.

Dispositivo de control de seguridad para controlar una instalación automatizada (14) que comprende unapluralidad (18) de sensores y una pluralidad (16) de accionadores,

con una unidad de control (22) a la que estásuministrada una pluralidad (32) de señales de entrada de control de los sensores, estando la unidad de control (22)configurada para generar en un funcionamiento automático una pluralidad (34) de señales de salida de control enfunción de las señales de entrada de control según un programa de usuario (38) que se ejecuta en la misma,activándose con la pluralidad (34) de señales de salida de control la pluralidad (16) de accionadores,con una unidad de evaluación de diagnóstico (64) a la que está suministrado un número (66) de señales de entradade diagnóstico, estando la unidad de evaluación de diagnóstico (64) configurada para determinar, en función delnúmero (66) de señales de entrada de diagnóstico, determinar cuál de varios estados de funcionamiento (122) existeen un momento definido, conteniendo los varios estados de funcionamiento (122) al menos un estado de proceso dela instalación (14) que se va a controlar y al menos un estado de sistema del dispositivo de control de seguridad(12), generando la unidad de evaluación de diagnóstico (64) una señal de estado de funcionamiento (68) querepresenta un estado de funcionamiento determinado,

con una unidad de visualización (74) que está configurada para visualizar notificaciones de diagnóstico,con una unidad de selección de tipo de funcionamiento (76) que está configurada para seleccionar uno de variostipos de funcionamiento especial diferentes entre sí, diferenciándose los tipos de funcionamiento especial en cadacaso del funcionamiento automático, proporcionando la unidad de selección de tipo de funcionamiento (76) unaseñal de tipo de funcionamiento especial (78) que representa el tipo de funcionamiento especial seleccionado,suministrándose esta señal de tipo de funcionamiento especial (78) a la unidad de control (22) para operar lainstalación (14) en el tipo de funcionamiento especial seleccionado,

con una unidad de detección (82) que está configurada para detectar una autorización de acceso que está asignadaa una persona que interacciona con el dispositivo de control de seguridad (12), en particular a una persona que leela unidad de visualización (72), proporcionando la unidad de detección (82) una señal de autorización de acceso (84)que representa la autorización de acceso detectada, y

con una unidad de selección de diagnóstico (86) a la que se suministran la señal de estado de funcionamiento (68)así como la señal de tipo de funcionamiento especial (78) y la señal de autorización de acceso (84), determinando launidad de selección de diagnóstico (86) en función del estado de funcionamiento determinado y en función del tipode funcionamiento especial seleccionado y de la autorización de acceso detectada una notificación de diagnósticoque representa el estado de funcionamiento determinado, generando la unidad de selección de diagnóstico (86) unaseñal de diagnóstico (88) que representa la notificación de diagnóstico que se suministra a la unidad de visualización(72) para visualizar la notificación de diagnóstico,

caracterizado por que en la unidad de selección de diagnóstico (86) está registrada una pluralidad (124) denotificaciones de diagnóstico diferentes entre sí, representando cada una de estas notificaciones de diagnóstico elestado de funcionamiento determinado, seleccionando la unidad de selección de diagnóstico (86) una de estasnotificaciones de diagnóstico en función del tipo de funcionamiento especial seleccionado y de la autorización deacceso detectada, siendo la autorización de acceso detectada una a partir de una pluralidad de autorizaciones deacceso definidas, diferentes entre sí, conteniendo la pluralidad (124) de notificaciones de diagnóstico diferentesentre sí para cada uno de los estados de funcionamiento especial diferentes entre sí y para cada una de lasautorizaciones de acceso diferentes entre sí una notificación de diagnóstico asignada en cada caso.

Dispositivo de control de seguridad y procedimiento para controlar una instalación automatizada La presente invención se refiere a un dispositivo de control de seguridad y a un procedimiento para controlar una instalación automatizada que comprende una pluralidad de sensores y una pluralidad de dores.

Un dispositivo de control de seguridad en el sentido de la presente invención es un aparato o un dispositivo que recibe señales de entrada suministradas por sensores y que a partir de las mismas genera señales de salida mediante conexiones lógicas y dado el caso etapas de procesamiento de señal o datos adicionales. Las señales de salida se pueden suministrar entonces a accionadores que entonces en función de las señales de entrada efectúan acciones o reacciones controladas en el entorno.

Un campo de aplicación preferido para dispositivos de control de seguridad de este tipo se sitúa en el ámbito de la seguridad de máquinas para supervisar interruptores de emergencia, mandos bimanuales, puertas de protección o rejillas de difracción óptica. Los sensores de este tipo se utilizan por ejemplo para asegurar una máquina que durante el funcionamiento implica un riesgo para personas o bienes materiales. Al abrir la puerta de protección o al accionar el interruptor de emergencia se genera en cada caso una señal que se suministra al dispositivo de control de seguridad como señal de entrada. Como reacción frente a la misma el dispositivo de control de seguridad apaga entonces la parte de la máquina que implica un riesgo por ejemplo con ayuda de un accionador.

Es característico con respecto a un dispositivo de control de seguridad a diferencia de un control "normal" que el dispositivo de control de seguridad siempre garantiza un estado seguro de la instalación o máquina que implica un riesgo, incluso cuando en el mismo o en un aparato conectado con el mismo se produzca una función errónea. Por

tanto, en dispositivos de control de seguridad existen unos requisitos extremadamente elevados con respecto a la propia seguridad frente a errores, lo que tiene como consecuencia un trabajo considerable en el desarrollo y la fabricación.

Por regla general los dispositivos de control de seguridad requieren antes de su uso una autorización especial por parte de autoridades de supervisión competentes, tal como por ejemplo en Alemania por parte de las mutuas de seguro y de previsión contra accidentes de trabajo o la ITV. El dispositivo de control de seguridad debe cumplir a este respecto con estándares de seguridad previamente establecidos que por ejemplo vienen establecidos en la norma europea EN 954-1 o una norma comparable, por ejemplo la norma IEC 6158 o la norma EN ISO 13849-1. A continuación se entiende por tanto por un dispositivo de control de seguridad un aparato o un dispositivo que al

menos cumple con la categoría de seguridad 3 de la norma europea EN 954-1 mencionada.

Un dispositivo de control de seguridad programable ofrece al usuario la posibilidad de establecer individualmente según sus necesidades las conexiones lógicas y dado el caso etapas de procesamiento de señal y datos adicionales con ayuda de un software, el denominado programa de usuario. De ello resulta una gran flexibilidad en comparación con soluciones anteriores en las que las conexiones lógicas se generaban mediante un cableado definido entre diferentes módulos de seguridad. Un programa de usuario se puede crear por ejemplo con ayuda de un ordenador personal (OP) convencional en el mercado y utilizando programas de software instalados de manera correspondiente.

La detección de funciones erróneas tiene una importancia vital en el campo del dispositivo de control de seguridad. El caso es que se debe garantizar que una máquina o instalación controlada se traspasa a un estado seguro al aparecer una función errónea.

Sin embargo, además de la propia detección de una función errónea y el hecho de tomar medidas correspondientes con las que la máquina o instalación controlada se traspasa a un estado seguro es también importante por ejemplo hacer llegar al usuario de la máquina o instalación controlada o a otra persona información acerca de una función errónea existente. Para ello, en dispositivos de control de seguridad y procedimientos conocidos por la práctica al aparecer una función errónea se visualiza mediante una unidad de visualización una notificación de diagnóstico que representa a la misma. A este respecto la notificación de diagnóstico visualizada depende sólo de la función errónea 55 que se determinó mediante una unidad de diagnóstico correspondiente.

La detección de una función errónea que aparece corresponde a la determinación de cuál de varios estados de sistema de un dispositivo de control de seguridad existe en un momento definido.

Los planteamientos anteriores no sólo se aplican para la detección de funciones erróneas y por tanto para la determinación de estados de sistema de un dispositivo de control de seguridad, sino que son válidos igualmente para la determinación de estados de proceso de una instalación o máquina que se va a controlar.

Por el documento US 2007/0297557 A1 se conoce un sistema de procesamiento de información para instalaciones 65 de producción en el que la visualización de notificaciones de diagnóstico depende de la autorización de un operario y de un estado de mantenimiento de la instalación. En un ejemplo de realización se representa una unidad de control que está conectada a través de una red de comunicación con un número de aparatos de campo. Un terminal contiene una unidad de visualización, una unidad de detección para detectar una autorización de acceso y una unidad de evaluación de diagnóstico que en función de señales de entrada de diagnóstico determina qué estado de funcionamiento existe en un momento definido. En función de la autorización de acceso del operario y en función de si para una notificación de alarma ya existe una instrucción de operación conocida en una memoria se le visualizan o no al usuario notificaciones de alarma y dado el caso se conceden instrucciones de operación o un acceso a instrucciones de mando.

Por el documento US 2008/0079596 A1 se conoce un aparato de campo industrial con un generador de alarma. La alarma generada por el generador de alarma se puede generar en función de un contexto actual y/o preferencias por parte del operario. También el formato y el contenido de la alarma se pueden adaptar a las necesidades del usuario. Relaciones contextuales se deben deducir de un sistema ERP (Enterprise Ressource Planning, Planificación de Recursos Empresariales) .

El documento DE 10 2004 003 569 A1 da a conocer un sistema de seguridad integrado en una instalación de proceso con un sistema de control de proceso y un sistema de seguridad que utiliza un hardware y un software comunes para la protección, la comunicación y la visualización. Las alarmas se pueden filtrar en función de una identificación de operario, de modo que los operarios pueden estar limitados a alarmas de una categoría determinada o de un tipo determinado.

El documento EP 1 708 056 A1 propone un sistema para generar y representar notificaciones y/o alarmas en un sistema de automatización, visualizándose las notificaciones y/o alarmas de diferente manera en función del estado de una instalación de producción o de un proceso. Con este fin el dispositivo de desencadenamiento de notificaciones debe adjuntar a la notificación atributos según el estado de instalación para modificar de manera dinámica la importancia de una notificación.

El documento EP 1 855 172 A1 describe un procedimiento para suprimir alarmas en una instalación de proceso en el que en función de un estado de proceso determinado no se visualiza información de alarma determinada. De este modo se deben ocultar alarmas de proceso irrelevantes.

Si bien los procedimientos y dispositivos de control de seguridad conocidos garantizan una determinación fiable de estados de sistema de un dispositivo de control de seguridad y de estados de proceso de una instalación que se va a controlar, sin embargo aún no son óptimos con respecto a la transmisión de información, es decir, con respecto a la transmisión de la información que representa los estados de sistema y estados de proceso determinados.

Es por tanto un objetivo de la presente invención perfeccionar un dispositivo de control de seguridad y un procedimiento del tipo mencionado al inicio para configurar de manera más flexible la transmisión de la información que representa un estado de proceso determinado de una instalación que se va a controlar o de un estado de sistema de un dispositivo de control de seguridad y por tanto poder adaptar... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de control de seguridad para controlar una instalación automatizada (14) que comprende una pluralidad (18) de sensores y una pluralidad (16) de accionadores, con una unidad de control (22) a la que está

suministrada una pluralidad (32) de señales de entrada de control de los sensores, estando la unidad de control (22) configurada para generar en un funcionamiento automático una pluralidad (34) de señales de salida de control en función de las señales de entrada de control según un programa de usuario (38) que se ejecuta en la misma, activándose con la pluralidad (34) de señales de salida de control la pluralidad (16) de accionadores, con una unidad de evaluación de diagnóstico (64) a la que está suministrado un número (66) de señales de entrada de diagnóstico, estando la unidad de evaluación de diagnóstico (64) configurada para determinar, en función del número (66) de señales de entrada de diagnóstico, determinar cuál de varios estados de funcionamiento (122) existe en un momento definido, conteniendo los varios estados de funcionamiento (122) al menos un estado de proceso de la instalación (14) que se va a controlar y al menos un estado de sistema del dispositivo de control de seguridad (12) , generando la unidad de evaluación de diagnóstico (64) una señal de estado de funcionamiento (68) que representa un estado de funcionamiento determinado, con una unidad de visualización (74) que está configurada para visualizar notificaciones de diagnóstico, con una unidad de selección de tipo de funcionamiento (76) que está configurada para seleccionar uno de varios tipos de funcionamiento especial diferentes entre sí, diferenciándose los tipos de funcionamiento especial en cada caso del funcionamiento automático, proporcionando la unidad de selección de tipo de funcionamiento (76) una señal de tipo de funcionamiento especial (78) que representa el tipo de funcionamiento especial seleccionado, suministrándose esta señal de tipo de funcionamiento especial (78) a la unidad de control (22) para operar la instalación (14) en el tipo de funcionamiento especial seleccionado, con una unidad de detección (82) que está configurada para detectar una autorización de acceso que está asignada a una persona que interacciona con el dispositivo de control de seguridad (12) , en particular a una persona que lee la unidad de visualización (72) , proporcionando la unidad de detección (82) una señal de autorización de acceso (84) que representa la autorización de acceso detectada, y con una unidad de selección de diagnóstico (86) a la que se suministran la señal de estado de funcionamiento (68) así como la señal de tipo de funcionamiento especial (78) y la señal de autorización de acceso (84) , determinando la unidad de selección de diagnóstico (86) en función del estado de funcionamiento determinado y en función del tipo de funcionamiento especial seleccionado y de la autorización de acceso detectada una notificación de diagnóstico que representa el estado de funcionamiento determinado, generando la unidad de selección de diagnóstico (86) una señal de diagnóstico (88) que representa la notificación de diagnóstico que se suministra a la unidad de visualización (72) para visualizar la notificación de diagnóstico, caracterizado por que en la unidad de selección de diagnóstico (86) está registrada una pluralidad (124) de

notificaciones de diagnóstico diferentes entre sí, representando cada una de estas notificaciones de diagnóstico el estado de funcionamiento determinado, seleccionando la unidad de selección de diagnóstico (86) una de estas notificaciones de diagnóstico en función del tipo de funcionamiento especial seleccionado y de la autorización de acceso detectada, siendo la autorización de acceso detectada una a partir de una pluralidad de autorizaciones de acceso definidas, diferentes entre sí, conteniendo la pluralidad (124) de notificaciones de diagnóstico diferentes entre sí para cada uno de los estados de funcionamiento especial diferentes entre sí y para cada una de las autorizaciones de acceso diferentes entre sí una notificación de diagnóstico asignada en cada caso.

2. Dispositivo de control de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado por que para cada uno de los varios estados de funcionamiento (122) está registrada una pluralidad de notificaciones de diagnóstico diferentes entre sí. 45

3. Dispositivo de control de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de detección (82) y la unidad de visualización (72) forman una unidad constructiva (92) .

4. Dispositivo de control de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de detección (82) está configurada para detectar la autorización de acceso mediante un efecto recíproco con una unidad de autorización de acceso móvil (94) .

5. Dispositivo de control de seguridad según la reivindicación 4, caracterizado por que la unidad de autorización de

acceso (94) presenta una llave mecánica que se puede introducir en un alojamiento de llave dispuesto en la unidad 55 de detección (82) .

6. Dispositivo de control de seguridad según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por que la unidad de autorización de acceso (94) presenta un transpondedor, conteniendo el transpondedor datos de autorización de acceso que representan la autorización de acceso.

7. Dispositivo de control de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de detección (82) presenta un número de elementos de entrada a través de los que se puede introducir la autorización de acceso.

8. Dispositivo de control de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de selección de tipo de funcionamiento (76) está configurada para seleccionar el tipo de funcionamiento especial mediante un efecto recíproco con una unidad de tipo de funcionamiento especial móvil (98) .

9. Dispositivo de control de seguridad según la reivindicación 8, caracterizado por que la unidad de tipo de funcionamiento especial (98) presenta un transpondedor que contiene datos de tipo de funcionamiento especial que 5 representan un tipo de funcionamiento especial definido.

10. Dispositivo de control de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el programa de usuario (38) presenta al menos un módulo de control de seguridad (40) en el que se procesan de manera segura frente a errores señales de entrada de control (42) relevantes para la seguridad, y al menos un módulo de control estándar (54) en el que se procesan principalmente señales de entrada de control (56) relevantes para el proceso.

11. Dispositivo de control de seguridad según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el

estado de sistema representa un accionador y/o sensor perturbado. 15

12. Dispositivo de control de seguridad según la reivindicación 11, caracterizado por que la unidad de selección de diagnóstico (86) está configurada para determinar la notificación de diagnóstico adicionalmente en función de una indicación de lugar, representando la indicación de lugar el lugar de montaje del accionador y/o del sensor dentro de la instalación.

13. Procedimiento para controlar una instalación automatizada (14) que comprende una pluralidad (18) de sensores y una pluralidad (16) de accionadores, con las etapas:

-suministrar una pluralidad (32) de señales de entrada de control desde los sensores a una unidad de control, 25 estando la unidad de control (22) configurada para generar en un funcionamiento automático una pluralidad (34) de señales de salida de control en función de las señales de entrada de control según un programa de usuario

(38) que se ejecuta en la misma, activándose con la pluralidad (34) de señales de salida de control la pluralidad

(16) de accionadores, -determinar, en función de un número (66) de señales de entrada de diagnóstico, cuál de varios estados de

funcionamiento (122) existe en un momento definido, conteniendo los varios estados de funcionamiento (122) al menos un estado de proceso de la instalación (14) que se va a controlar y al menos un estado de sistema del dispositivo de control de seguridad (12) , y generar una señal de estado de funcionamiento (68) que representa un estado de funcionamiento determinado, -seleccionar uno de varios tipos de funcionamiento especial diferentes entre sí, diferenciándose los tipos de funcionamiento especial en cada caso del funcionamiento automático, y proporcionar una señal de tipo de funcionamiento especial (78) que representa el tipo de funcionamiento especial seleccionado, -detectar una autorización de acceso que está asignada a una persona que interacciona con el dispositivo de control de seguridad (12) , en particular a una persona que lee una unidad de visualización (72) , y proporcionar una señal de autorización de acceso (84) que representa la autorización de acceso detectada,

-suministrar la señal de estado de funcionamiento (68) así como la señal de tipo de funcionamiento especial (78) y la señal de autorización de acceso (84) a una unidad de selección de diagnóstico (86) , -determinar una notificación de diagnóstico que representa el estado de funcionamiento determinado en función del estado de funcionamiento determinado y en función del tipo de funcionamiento especial seleccionado y de la autorización de acceso detectada, y generar una señal de diagnóstico (88) que representa la notificación de 45 diagnóstico en la unidad de selección de diagnóstico (86) , y -suministrar la señal de diagnóstico (88) a la unidad de visualización (72) para visualizar la notificación de diagnóstico,

caracterizado por que en la unidad de selección de diagnóstico (86) está registrada una pluralidad (124) de 50 notificaciones de diagnóstico diferentes entre sí, representando cada una de estas notificaciones de diagnóstico el estado de funcionamiento determinado, seleccionando la unidad de selección de diagnóstico (86) una de estas notificaciones de diagnóstico en función del tipo de funcionamiento especial seleccionado y de la autorización de acceso detectada, siendo la autorización de acceso detectada una a partir de una pluralidad de autorizaciones de acceso definidas, diferentes entre sí, conteniendo la pluralidad (124) de notificaciones de diagnóstico diferentes 55 entre sí para cada uno de los estados de funcionamiento especial diferentes entre sí y para cada una de las autorizaciones de acceso diferentes entre sí una notificación de diagnóstico asignada en cada caso.

14. Producto de programa informático con un soporte de datos con código de programa que está configurado para realizar un procedimiento según la reivindicación 13 cuando el código de programa se ejecuta en un dispositivo de 60 control de seguridad (12) según una de las reivindicaciones 1 a 12.