ES2200775T3 - Sistema para controlar la presion de una cabina, procedimiento para controlar la presion real en el interior de una cabina y valvula de salida. - Google Patents
Sistema para controlar la presion de una cabina, procedimiento para controlar la presion real en el interior de una cabina y valvula de salida.Info
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Abstract
Un sistema para controlar la presión en una cabina (50), en particular de una aeronave, que comprende: a) al menos un primer sensor de presión (18; 19; 20) que mide la presión real en el interior de la cabina (50) y que genera una señal de presión real (32); b) al menos un segundo sensor de presión (28; 29; 30) que mide una presión atmosférica de una atmósfera que rodea la cabina (50) y que genera una señal de presión atmosférica (33); c) al menos un controlador (11;12;13) conectado al primer sensor de presión (18;19;20) y al segundo sensor de presión (28;29;30), calculando el controlador (11;12;13) una señal de accionamiento (34) basada en la presión real y en la presión atmosférica o en la diferencia de presiones entre la presión real y la presión atmosférica; y d) al menos una válvula de salida (14,15,16,17) caracterizado porque dicha válvula de salida (14;15;16;17) está conectada al primer sensor de presión (18;19;20) y al controlador (11;12;13); recibiendo la válvula de salida (14;15;16;17) la señal de accionamiento (34) y la señal de presión real (32) y controlando la diferencia de presiones entre la presión real y la presión atmosférica.
Description
Sistema para controlar la presión de una cabina,
procedimiento para controlar la presión real en el interior de una
cabina y válvula de salida.
La presente invención trata de un sistema para
controlar la presión en una cabina, especialmente para su uso en
aeronaves, que comprende al menos un sensor de presión para medir
la presión real en el interior de una cabina, al menos una válvula
de salida para controlar la diferencia de presiones entre dicha
presión real y la presión de la atmósfera que rodea dicha cabina,
al menos un controlador para calcular una señal de accionamiento
que es transmitida a dicha válvula de salida basándose en la
presión actual y en la presión atmosférica o en la diferencia de
presiones.
Además, la presente invención trata de un
procedimiento para controlar la presión real en el interior de una
cabina, especialmente en la cabina de una aeronave, que comprende
los pasos de medir la presión real en el interior de dicha cabina,
medir la presión de la atmósfera circundante, calcular la diferencia
de presiones entre dicha presión real y dicha presión atmosférica
y transmitir una señal de la presión real y una señal de la presión
atmosférica y/o una señal de la diferencia de presiones a, al
menos, un controlador, con el fin de calcular una señal de
accionamiento para al menos una válvula de salida a fin de
controlar la diferencia de presiones entre dicha presión real y
dicha presión atmosférica.
Por otro lado, la presente invención tiene como
objetivo una válvula de salida para controlar la diferencia de
presión entre la presión real en el interior de la cabina y una
atmósfera circundante, que cuenta con una entrada para recibir una
señal de accionamiento procedente de un controlador y al menos un
dispositivo de accionamiento, pudiéndose usar dicha válvula de
salida en un sistema de control de presión de cabina o en un
procedimiento como el descrito anteriormente.
La diferencia de presiones entre la presión real
de la cabina y la presión atmosférica puede calcularse midiendo las
dos presiones y restándolas. Alternativamente, puede medirse dicha
diferencia de presiones directamente con un sensor adecuado.
También es posible, por supuesto, usar información de otros
sistemas de la aeronave. Se habla de diferencia de presión positiva
si la presión en el interior de la cabina es mayor que la presión
atmosférica, y negativa en caso contrario.
Un sistema de control de presión de cabina, una
válvula de salida y un procedimiento para controlar la presión real
en el interior de la cabina están descritos en el documento
US-A-5.934.614, que muestra todas
las características del preámbulo de las reivindicaciones
independientes 1, 5 y 11.
Un controlador, un sistema de control de presión
de cabina y un procedimiento para controlar la presión real en el
interior de la cabina ya son conocidos gracias al documento
EP-0-625.463 B1, expedido al
solicitante de la presente solicitud. Dicho documento de la técnica
anterior describe un sistema de control de presión de cabina que
comprende un controlador, una válvula de salida y dos válvulas de
seguridad. El controlador calcula una señal de salida basada en la
diferencia de presiones entre la cabina y la atmósfera y en
parámetros críticos adicionales como el nivel de vuelo de crucero
final. La válvula de salida es accionada para mantener la presión
real de la cabina cerca de una presión de cabina de control
predeterminada. El conocido sistema ofrece un control de bucle
cerrado.
El sistema debe cumplir dos requisitos. Primero,
la diferencia de presiones no debe sobrepasar un cierto umbral ya
que, de lo contrario, se puede dañar o destruir el fuselaje de la
aeronave. Segundo, el operador normalmente establece una velocidad
de variación de la presión determinada que hay que mantener. Una
elevada velocidad de variación en la presión de la cabina es nociva
para la tripulación y para los pasajeros y, por tanto, no es
aceptable.
En caso de mal funcionamiento de la válvula o del
controlador, la diferencia de presiones entre la presión de la
cabina y la presión atmosférica podría sobrepasar un umbral
predeterminado. En caso de que la diferencia de presiones sea
positiva, las válvulas de seguridad se abren automáticamente con
base en dicha diferencia de presiones. La apertura de las válvulas
evita el daño o la destrucción de la cabina debido a la diferencia
de presiones. A fin de compensar una diferencia de presiones
negativa, el conocido sistema ofrece además una válvula de entrada
de aire que permite la entrada del aire en la cabina.
El sistema conocido para controlar la presión en
una cabina es fiable. Sin embargo, requiere el uso de una válvula de
salida y de dos válvulas de seguridad a fin de evitar la
sobrepresión, lo que lleva a un incremento del peso que no es en
absoluto conveniente para la aeronave. La normativa sobre aviación
exige dos válvulas de descompresión de la sobrepresión en el sistema
para controlar la presión en una cabina de la técnica anterior.
Los sistemas para controlar la presión en una
cabina presentan generalmente dos canales de control con una vía
manual. En el caso de que se produzca alguna avería los sistemas se
degradan a simplex y al dispositivo de reserva manual. Las funciones
de seguridad independientes exigidas se ponen en práctica en las
válvulas de seguridad.
Con las nuevas exigencias destinadas a mejorar la
seguridad de los sistemas únicos, especialmente estipuladas por las
enmiendas FAR, los sistemas para controlar la presión en las
cabinas de la técnica anterior dejarán de ser aceptados. El nivel
de redundancia debe aumentar. Por otra parte, los operadores de las
aeronaves han exigido una mayor capacidad de envío de sistemas de
control que ha afectado a la arquitectura del sistema en cuanto a
la posibilidad de necesitar la sustitución de componentes
defectuosos.
La presente invención tiene, pues, por objeto
ofrecer un sistema para controlar la presión en una cabina, un
procedimiento para controlar la presión en la cabina y una válvula
de salida que permite controlar la presión eficazmente y que evita
que haya una presión excesivamente alta, reduciendo el peso y
aumentando la redundancia. Otro objetivo de la presente invención es
mantener el control, altamente sofisticado, de la presión en el
interior de la cabina, aun en el caso de que se produzcan averías
en uno o en varios componentes del sistema de control de la presión
de la cabina.
A fin de conseguir dichos objetivos, la invención
propone, en una primera realización, un sistema para controlar la
presión en una cabina del tipo mencionado anteriormente,
caracterizado porque dicha válvula de salida está conectada a dicho
controlador y dicho sensor de presión a fin de recibir tanto la
señal de accionamiento procedente de dicho controlador como una
señal de presión real procedente de dicho sensor de presión.
Preferiblemente, dicho sistema para controlar la presión en una
cabina comprende varios controladores, varios sensores para la
presión de la cabina y varias válvulas de salida que están
conectados unos a otros. Todos los controladores, sensores y
válvulas de salida pueden así intercambiar señales mediante una
línea de intercambio de datos comunes.
En una segunda realización, los objetivos arriba
mencionados se consiguen gracias a un sistema para controlar la
presión en una cabina como el expuesto anteriormente que se
caracteriza porque dicho sensor de presión, dicha válvula de salida
y dicho controlador están conectados unos a otros mediante una línea
de intercambio de datos comunes a fin de intercambiar señales entre
sí.
En una realización preferida, el sistema para
controlar la presión en una cabina comprende al menos un sensor
adicional para medir la presión atmosférica. Dicho sensor puede
formar parte integral del sistema para controlar la presión en una
cabina y estar conectado a la línea de intercambio de datos
comunes. O bien, el sensor para medir la presión atmosférica puede
estar conectado a al menos un controlador. En este caso, el sensor
puede formar parte de un sistema aeronáutico diferente, por ejemplo,
un sistema para determinar los parámetros de vuelo.
La línea de intercambio de datos comunes puede
configurarse como un sistema de bus doble y presenta
preferiblemente una redundancia triple. Puede ir conectada a un
cuadro de mandos para la salida de información y la entrada de
instrucciones por un operador.
Todas las funciones principales del nuevo sistema
para controlar la presión en una cabina son preferiblemente
triples. Pueden estar conectadas unas a otras con el sistema de bus
doble de redundancia triple. Dicho sistema está preferiblemente
sincronizado en el tiempo. La sincronización y la simetrización de
datos se lleva a cabo entre cada uno de los componentes conectado
al bus.
Al contrario de lo que ocurre en los sistemas de
técnicas anteriores, ya no hay un canal en control dirigiendo los
dispositivos de accionamiento asociados para dicho canal de todas
las válvulas de salida. Al contrario, la invención ofrece un control
de la presión que será llevado a cabo por aquellos componentes
seleccionados por una lógica de arbitraje. Los componentes en
control pueden variar en cada cuadro temporal principal de la
función de control de tiempo real.
En caso de avería en una función no se produce
una degradación del sistema como la pérdida de un canal en sistemas
de técnicas anteriores. Solamente esa función será defectuosa o
presumiblemente errónea. Podrá sustituirse por otro componente que
cumpla con la misma función. Si la avería puede solucionarse, el
componente defectuoso volverá a funcionar basándose en los
resultados de una lógica de pruebas incorporada.
La invención sigue ofreciendo un modo manual de
operación que será puesto en práctica como una función en el
interior de los recursos del sistema de control ya existentes. No
hay necesidad de asignar recursos de sistema extra para la función
de modo manual. Los componentes y el bus no tienen que
modificarse.
La introducción del bus hace que el sistema para
controlar la presión en una cabina tenga una gran flexibilidad. Los
componentes defectuosos se desconectan del bus y pueden sustituirse
fácilmente. Los componentes adicionales pueden incorporarse sin
necesidad de cambios sofisticados en la arquitectura del
sistema.
El procedimiento según la invención está
caracterizado por el hecho de que dicha señal de presión real está
además comunicada con al menos una válvula de salida para controlar
la diferencia de presiones entre dicha presión real y dicha presión
atmosférica a fin de mantener dicha diferencia de presiones entre
unos niveles superior e inferior predeterminados. Además, la señal
de presión atmosférica puede comunicarse a dicha válvula de salida.
Preferiblemente, hay varios controladores, sensores de presión y
válvulas de salida que intercambian información por medio de una
línea de intercambio de datos comunes. Cada controlador puede
calcular su propia señal de accionamiento. Las señales de
accionamiento de todos los controladores son a continuación
comparadas unas con otras a fin de determinar si ha habido cálculos
erróneos. Además, las válvulas de salida reciben información sobre
la presión y pueden comprobar la exactitud de las señales de
accionamiento recibidas por los controladores.
En una realización preferida las posiciones de
los equipos de accionamiento de cada válvula de salida están
vigiladas y son transmitidas a otras válvulas de salida y/o los
controladores. El fallo de una equipo de accionamiento puede
determinarse durante el intercambio de datos entre las válvulas de
salida sin que tengan que intervenir los controladores. Se pueden
determinar rápidamente las posiciones erróneas. Puede cortarse el
suministro de corriente a una válvula de salida que tenga una
posición del equipo de accionamiento errónea. Preferiblemente, las
válvulas de salida intercambian información referente a las
posiciones de sus equipos de accionamiento mediante la línea de
intercambio de datos comunes. Alternativamente, puede haber un canal
de intercambio de datos independiente.
Las posiciones de los equipos de accionamiento de
todas las válvulas de salida están controladas por el controlador
que está en control en ese momento. Dicho controlador puede
comunicarse con los otros controladores, los sensores y las válvulas
de salida. El sistema puede cambiar automáticamente el controlador
que está en control.
Si el controlador que está en control envía una
señal de accionamiento incorrecta, el error será reconocido. El
control y el cálculo de la señal de accionamiento es transferido a
otro controlador. No habrá degradación del sistema.
La válvula de salida según la invención está
caracterizada por el hecho de que comprende además una entrada para
recibir la señal de presión real y al menos una unidad lógica para
accionar el equipo de accionamiento.
Al contrario de las válvulas de salida de la
técnica anterior, la invención ofrece una válvula de salida con su
propia unidad lógica. Dicha unidad lógica es preferiblemente menos
compleja que las unidades lógicas del controlador. Ofrece un
dispositivo de reserva por si fallaran todos los controladores, y
vigila constantemente las señales de accionamiento recibidas de los
controladores en control. Para ello, la válvula de salida cuenta con
una entrada para recibir la señal de presión real.
Para mejorar aún más la redundancia, la válvula
de salida comprende preferiblemente otra entrada para una señal de
presión atmosférica y/o una señal de diferencia de presiones. Puede,
además, o como alternativa, contar con una
entrada-salida para conectarse a una línea de
intercambio de datos comunes. Toda la información relevante puede
ser transmitida a cada válvula de salida. Las unidades lógicas
reciben toda la información necesaria para accionar sus equipos de
accionamiento asociados. Dicha señal de accionamiento y la posición
del equipo de accionamiento están constantemente vigiladas y
comparadas con las señales de accionamiento del controlador.
La válvula de salida puede preferiblemente
comprender dos equipos de accionamiento. Puede haber una única
unidad lógica para accionar todos los equipos de accionamiento.
Alternativamente, cada equipo de accionamiento puede tener su propia
unidad lógica. En este último caso, las unidades lógicas de cada
válvula de salida se comunican unas con otras. La comunicación puede
llevarse a cabo mediante la línea de intercambio de datos comunes o
mediante una canal de intercambio de datos entre las unidades
lógicas en el interior de la válvula de salida.
La invención será a continuación explicada
mediante realizaciones de ejemplo que se muestran en los dibujos, en
los cuales:
La Figura 1 muestra un sistema para controlar la
presión en una cabina;
La Figura 2 muestra esquemáticamente un sistema
para controlar la presión en una cabina según la invención;
La Figura 3 muestra esquemáticamente el
intercambio de datos del sistema para controlar la presión en una
cabina según la invención;
La Figura 4 muestra una ilustración esquemática
de una primera realización de una válvula de salida;
La Figura 5 muestra una ilustración esquemática
de una segunda realización de una válvula de salida;
La Figura 6 muestra esquemáticamente la
comunicación y el procesamiento de señales según una primera
realización de la invención; y
La Figura 7 muestra esquemáticamente la
comunicación y el procesamiento de señales según una segunda
realización de la invención.
La Figura 1 muestra un sistema para controlar la
presión en una cabina de una técnica anterior que comprende un
sensor A, un controlador B, una válvula de salida C y una pantalla
D. En caso de avería del sensor A, el controlador B y/o la válvula
de salida C la diferencia de presiones se mantiene entre unos
niveles superior e inferior predeterminados gracias a una válvula de
seguridad independiente totalmente neumática E. La cabina está
representada esquemáticamente mediante la letra F.
La diferencia de presiones se controla midiendo
la presión real en el interior de la cabina F y la presión de una
atmósfera que rodea dicha cabina F. Los valores son procesados en el
controlador B y transmitidos a la válvula de salida C. No hay
conexión directa entre el sensor A y la válvula de salida C. Las
señales del sensor A y los resultados del cálculo del controlador B
pueden visualizarse en la pantalla D. Además, la pantalla D ofrece
un modo de operación manual que puede afectar directamente a la
válvula de salida C.
En caso de avería del controlador B, el sistema
de la técnica anterior no puede mantener los sofisticados mecanismos
de la presión de la cabina y es reducido a simplex. La válvula de
seguridad E es pesada, voluminosa e incrementa el peso y el coste
del sistema. Aunque puede haber varios controladores B en un sistema
de la técnica anterior, la información siempre se intercambia
mediante canales definidos. No hay comunicación libre entre los
componentes del sistema.
Las Figuras 2 y 3 muestran esquemáticamente un
sistema para controlar la presión en una cabina 10 según la
invención y un intercambio de datos entre los componentes del
sistema. Dicho sistema 10 comprende tres controladores 11, 12, 13
para las válvulas de salida 14, 15, 16, 17, y tres sensores 18, 19,
20 para medir las presión real de la cabina. Dichos componentes
están conectados mediante un bus doble de redundancia triple 22 para
el intercambio de datos. El bus 22 está conectado a un control 21
para que un operador visualice la información e introduzca
instrucciones. Cuenta además con conexiones 23, 24 para comunicarse
con otros sistemas aeronáuticos. La cabina está representada
esquemáticamente mediante el número 50.
Cada válvula de salida 14, 15, 16, 17 comprende
dos equipos de accionamiento 25, 26, que pueden comunicarse entre sí
mediante un canal 27. Cada equipo de accionamiento 24, 25 está
conectado al bus 22.
En la realización mostrada en las Figuras 2 y 3
el sistema para controlar la presión en una cabina 10 comprende
además tres sensores 28, 29, 30 para medir la presión atmosférica
que están conectados directamente al bus 22. Además, o
alternativamente, se puede medir la presión atmosférica mediante un
sensor 28', cuyas señales de salida son transmitidas a los
controladores 11, 12 13 mediante una conexión 31. El sensor 28'
puede formar parte de un sistema para determinar parámetros de vuelo
como, por ejemplo, la presión total, la presión atmosférica y el
ángulo de incidencia.
El bus 22 permite la intercomunicación total de
todos los componentes mostrados. Los controladores 11, 12, 13, las
válvulas de salida 14, 15, 16, 17 y sus equipos de accionamiento 25,
26 y los sensores 18, 19, 20, así como los sensores 28, 29, 30
pueden intercambiar información fácilmente. Una lógica de arbitraje
determina qué controlador 11, 12, 13 está en control. También está
determinado qué sensor 18, 19, 20 y 28, 29, 30, respectivamente, se
usará para los cálculos. Cada controlador 11, 12, 13 puede
comunicarse con cada equipo de accionamiento 25, 26. El intercambio
de información entre los equipos de accionamiento 25, 26 se efectúa
a través del bus 22 o del canal 27. Además, las válvulas de salida
14, 15, 16, 17 se comunican entre sí y vigilan la posición de sus
respectivos equipos de accionamiento 25, 26. Las posiciones erróneas
de los equipos de accionamiento serán referidas a todas las válvulas
de salida 14, 15, 16, 17 y a los controladores 11, 12, 13, así como
al control 21. Se cortará el suministro de corriente a los equipos
de accionamiento 25, 26 que presenten una posición errónea.
Se pueden añadir fácilmente nuevos componentes al
bus 22. Los componentes defectuosos del sistema para controlar la
presión en una cabina 10 pueden desconectarse y sustituirse
fácilmente. Si un controlador 11, 12, 13 o uno de los sensores 18,
19, 20, 28, 29, 30 falla o es presumiblemente defectuoso, los
cálculos requeridos para mantener la diferencia de presión
predeterminada son transferidos a cualquiera de los otros
controladores 11, 12, 13. Por lo tanto, hay un alto nivel de
redundancia.
Las Figuras 4 y 5 muestran dos realizaciones
diferentes de una válvula de salida 14. Las otras válvulas de salida
15, 16, 17 presentan la misma construcción. En ambas realizaciones
la válvula de salida 14 tiene una entrada 41 para recibir una señal
de la presión real 32 referente a la presión real de la cabina.
Además, hay una entrada 42 para una señal de presión de la atmósfera
relativa a la presión de la atmósfera circundante. Una entrada 43
está diseñada para recibir una señal de accionamiento 34 procedente
del controlador 11, 12, 13 que está en control. Como medida de
seguridad adicional puede haber una entrada 44 para recibir una
señal de diferencia de presiones 40, que indica la diferencia de
presiones entre la cabina F y la atmósfera circundante. La válvula
de salida 14 comprende además una entrada-salida 45
para intercambiar señales con el bus 22 como indica la flecha 39.
Las entradas 43, 44 y la entrada-salida 45 pueden
estar diseñadas en la práctica como un componente único, por
ejemplo, un conector.
Todas las entradas 41, 42, 43, 44 y la
entrada-salida 45 están dispuestas en el interior de
o conectadas a una unidad lógica 35, 36, 37. En la realización según
la Figura 4, la válvula de salida 14 cuenta con una unidad lógica
sencilla para accionar ambos equipos de accionamiento 25, 26, tal y
como indican esquemáticamente las flechas 38. Ambos equipos de
accionamiento 25, 26 están adaptadas para accionar un accionador 46,
mostrado esquemáticamente, que regula el flujo de aire en la cabina
F o fuera de la cabina F.
La realización según la Figura 5 muestra una
válvula de salida 14 con dos unidades lógicas 36, 37. Cada unidad
lógica 36, 37 está asociada a una unidad de accionamiento 25, 26
para accionar el accionador 46. A fin de proporcionar una
redundancia máxima, cada lógica 36, 37 cuenta con entradas 41, 42,
43 y con la entrada-salida 45. Como medida de
seguridad adicional, puede haber una entrada 44 para recibir la
señal de diferencia de presión 40.
Las Figuras 6 y 7 muestran esquemáticamente
realizaciones diferentes para la comunicación y el procesamiento de
señales. En la realización de la Figura 5, la señal de presión real
32 procedente del sensor 18 y la señal de la presión atmosférica 33
procedente del sensor 28 son transmitidas al bus 22, y mediante el
bus 22, al controlador 11. El controlador 11 calcula una señal de
accionamiento 34 basándose en la señal de presión real 32, la señal
de la atmósfera 33 y parámetros adicionales como la altura sobre el
suelo, la duración estimada del vuelo, etc. Dicha señal de
accionamiento 34 es transmitida al bus 22 también.
Todas las señales 32, 33, 34 son transmitidas a
la unidad lógica 35 de la válvula de salida 14, 15, 16, 17. Dicha
unidad lógica compara la señal de accionamiento 34 con la señal de
presión real 32 y la señal de presión atmosférica 33. Si la
comparación muestra que la señal de accionamiento 34 no es errónea,
la unidad lógica 35 acciona los equipos de accionamiento 24, 25
asociados. No obstante, si dicha comparación muestra que la señal de
accionamiento 34 podría ser errónea, dicha información es
transmitida al bus 22, como muestra esquemáticamente 47, y a los
otros controladores 12, 13. Las señales 34 procedentes del
controlador 11, 12, 13 11 son, pues, ignoradas y uno de los otros
controladores 12, 13 pasa a estar en
control.
control.
Además, o como alternativa, los otros
controladores 12, 13 pueden recibir permanentemente la señal de
presión real 32 y la señal de presión atmosférica 33 o la señal de
diferencia de presión 40. Los tres controladores 11, 12, 13
trabajan, así, en paralelo. Una lógica de arbitraje (no mostrada)
decide qué controlador 11, 12, 13 está en control. Solamente las
señales de accionamiento 34 de dicho controlador 11, 12, 13 son
evaluadas por la unidad lógica 35. Ni que decir tiene que las
señales 32, 33 procedentes de los otros sensores 19, 20, 29, 30 son
transmitidas al bus 22 y a los controladores 11, 12, 13 para su
evaluación. Si un sensor es defectuoso su señal de salida 32, 33
será considerada errónea y no será tenida en cuenta.
La Figura 7 muestra la comunicación y el
procesamiento de señales con un válvula de salida que comprende dos
unidades lógicas 36, 37. Las señales 32, 33, 34 son transmitidas
mediante el bus 22 a ambas unidades lógicas 36, 37. Dichas unidades
lógicas 36, 37 transmiten ya sea mediante el bus 22, como muestra
esquemáticamente la flecha 39 o, alternativamente, mediante los
canales 27. Cada unidad lógica 36, 37 controla la posición de su
unidad de accionamiento 25, 26 asociada. Dicha posición es reenviada
al bus 22 y a las otras unidades lógicas 35, 36, 37 y a los
controladores 11, 12, 13, como se muestra en 39. Si se descubre que
una posición de unidad de accionamiento es errónea, se corta el
suministro de corriente a dicha unidad de accionamiento 24. Los
equipos de accionamiento 25, 26 pueden designarse cuando están
inactivos tan pronto como dejen de recibir una señal de entrada. Con
dicha designación será suficiente cortar el suministro de corriente
de la unidad lógica asociada 36, 37. Las posiciones de los otros
equipos de accionamiento 25, 26 son ajustadas a fin de compensar
dicha posición errónea.
Según otra realización, las válvulas de salida
14, 15, 16, 17 se comunican entre sí y determinan si hay una
posición de unidad de accionamiento defectuosa sin que intervengan
los controladores 11, 12, 13. La comunicación se lleva a cabo
mediante el bus 22. Comparando las posiciones reales de los equipos
de accionamiento 25, 26 se puede determinar fácilmente si hay una
posición errónea.
La invención ofrece un sistema para controlar la
presión en una cabina 10 que permite el control efectivo de la
presión mediante la intercomunicación de todos los componentes del
sistema para controlar la presión en una cabina 10. Las válvulas de
seguridad E, antes necesarias, pueden eliminarse totalmente, lo que
tiene como consecuencia una reducción del peso. Debido al
intercambio de información y a la comunicación entre los
componentes, la redundancia del sistema para controlar la presión en
una cabina puede, según la invención, aumentar significativamente.
Aun en el caso de que uno o varios componentes se averiaran,
seguiría siendo posible mantener un control muy sofisticado de la
presión en la cabina. En el caso de avería de todos los
controladores 11, 12, 13, hay una función de seguridad basada en las
unidades lógicas 35, 36, 37 de la válvula de seguridad 14, 15, 16,
17. De igual manera, la avería de uno de los sensores 18, 19, 20,
28, 29, 30 puede compensarse fácilmente. La diferencia de presiones
entre la presión real de la cabina y la presión de la atmósfera
circundante se mantendrá fiablemente entre un nivel superior y un
nivel inferior predeterminados.
Claims (14)
1. Un sistema para controlar la presión en una
cabina (50), en particular de una aeronave, que comprende:
a) al menos un primer sensor de presión (18; 19;
20) que mide la presión real en el interior de la cabina (50) y que
genera una señal de presión real (32);
b) al menos un segundo sensor de presión (28; 29;
30) que mide una presión atmosférica de una atmósfera que rodea la
cabina (50) y que genera una señal de presión atmosférica (33);
c) al menos un controlador (11; 12; 13) conectado
al primer sensor de presión (18; 19; 20) y al segundo sensor de
presión (28; 29; 30), calculando el controlador (11; 12; 13) una
señal de accionamiento (34) basada en la presión real y en la
presión atmosférica o en la diferencia de presiones entre la presión
real y la presión atmosférica; y
d) al menos una válvula de salida (14, 15, 16,
17) caracterizado porque dicha válvula de salida (14; 15; 16;
17) está conectada al primer sensor de presión (18; 19; 20) y al
controlador (11; 12; 13); recibiendo la válvula de salida (14; 15;
16; 17) la señal de accionamiento (34) y la señal de presión real
(32) y controlando la diferencia de presiones entre la presión real
y la presión atmosférica.
2. El sistema para controlar la presión en una
cabina según la reivindicación 1, caracterizado porque una
línea de intercambio de datos (22) conectada al primer sensor de
presión (18; 19; 20), al segundo sensor de presión (28; 29; 30), al
controlador (11; 12; 13) y a la válvula de salida (14; 15 16; 17),
intercambiando la línea de intercambio de datos (22) al menos la
señal de presión real (32), la señal de presión atmosférica (33) y
la señal de accionamiento (34).
3. El sistema para controlar la presión en una
cabina según la reivindicación 2, caracterizado porque la
línea de intercambio de datos (22) comprende un bus doble o un bus
de redundancia triple.
4. El sistema para controlar la presión en una
cabina según las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado por un
cuadro de mandos (21) conectado a la línea de intercambio de datos
(22) para recibir la entrada de instrucciones de un operador y
ofrecer salida de información a un operador.
5. Un procedimiento para controlar la presión
real en el interior de una cabina (50), en particular de una
aeronave, que comprende:
a) medir la presión real en el interior de la
cabina (50) y generar una señal de presión real (32);
b) medir una presión atmosférica de la atmósfera
que rodea la cabina (50) y generar una señal de presión atmosférica
(33);
c) calcular o medir una diferencia de presiones
entre la presión real y la presión atmosférica y generar una señal
de diferencia de presiones (40);
d) comunicar la señal de presión real (32), la
señal de presión atmosférica (33) y/o la señal de diferencia de
presiones (40) a un controlador (11; 12; 13) que calcula una señal
de accionamiento (34) para una válvula de salida (14; 15; 16; 17)
que controla la diferencia de presiones entre la presión real y la
presión atmosférica; y
e) caracterizado porque dicha señal de
presión real (32) es, además, comunicada a la válvula de salida (14;
15; 16; 17) para mantener la diferencia de presión entre un nivel
superior predeterminado y un nivel inferior predeterminado.
6. El procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la señal de presión atmosférica (33) es
además comunicada a la válvula de salida (14; 15; 16; 17).
7. El procedimiento según las reivindicaciones 5
ó 6, caracterizado porque la señal de presión real (32), la
señal de presión atmosférica (33), la señal de diferencia de
presiones (40) y la señal de accionamiento (34) son intercambiadas
mediante una línea de intercambio de datos (22).
8. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque mide la presión
atmosférica y la presión real una pluralidad de veces, y calcula o
mide la diferencia de presiones una pluralidad de veces; en el que
una señal de accionamiento (34) es generada a partir de las
diferencias de presiones y se comparan las señales de accionamiento
(34) para determinar cálculos erróneos.
9. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque mide las
posiciones de una pluralidad de equipos de accionamiento (25; 26)
asociados a una pluralidad de válvulas de salida (14; 15, 16, 17) y
compara las mediciones para determinar posiciones erróneas.
10. El procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque desactiva una válvula de salida (14; 15;
16; 17) cuando se determina que el equipo de accionamiento (25; 26)
asociado a dicha válvula de salida (14; 15; 16; 17) tiene una
posición errónea.
11. Una válvula de salida para controlar una
diferencia de presiones entre una presión real en el interior de la
cabina (50) y una presión atmosférica de la atmósfera que rodea la
cabina (50) que comprende;
a) al menos un equipo de accionamiento (25;
26);
b) una primera entrada (43) que recibe una señal
de accionamiento (34) procedente de un controlador (11; 12; 13);
caracterizada por
c) una segunda señal (41) que recibe una señal de
presión real (32); y
d) al menos una unidad lógica (35; 36; 37) que
responde a la señal de accionamiento (34) y a la señal de presión
real (32) para accionar el equipo de accionamiento (25; 26).
12. La válvula de salida según la reivindicación
11, caracterizada porque una tercera entrada (42) recibe una
señal de presión atmosférica (33).
13. La válvula de salida según las
reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada por una cuarta
entrada (43) que recibe una señal de diferencia de presiones
(40).
14. La válvula de salida según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizada por una
entrada-salida (45) que se conecta a una línea de
intercambio de datos (22).
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