ES2981817T3 - Un método para ajustar los parámetros de funcionamiento de un dispositivo eléctrico - Google Patents

Un método para ajustar los parámetros de funcionamiento de un dispositivo eléctrico Download PDF

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Abstract

Un aparato (1) previsto para conectar al menos un dispositivo (2) a un sistema de distribución de energía (3), comprendiendo dicho aparato (1) una interfaz hombre-máquina, HMI, (4) que tiene elementos para interactuar con el aparato (1), en donde los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) están adaptados para mostrar y/o ajustar valores de configuración de parámetros de operación del al menos un dispositivo conectado (2), en donde el acceso a uno o más elementos de interfaz hombre-máquina está restringido por al menos un mecanismo de restricción de acceso de dicho aparato (1) para mejorar la seguridad de operación del al menos un dispositivo (2) conectado a través de dicho aparato (1) a dicho sistema de distribución de energía (3) y/o para mejorar la seguridad de operación del aparato (1) y/o del sistema de distribución de energía (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un método para ajustar los parámetros de funcionamiento de un dispositivo eléctrico
La invención se refiere a un método implementado por ordenador para ajustar los parámetros de funcionamiento de un dispositivo eléctrico conectado a través de un aparato de control a un sistema de distribución de energía.
Un cuadro de distribución de energía, también conocido como cuadro de distribución, es un componente de un sistema de suministro de energía que puede dividir la energía eléctrica recibida de un sistema de distribución de energía o de una red eléctrica en circuitos subsidiarios de dispositivos. Un cuadro de distribución puede incluir también fusibles o disyuntores de protección para cada circuito de un dispositivo conectado al cuadro de distribución. Un cuadro de control industrial puede estar formado por un conjunto de componentes, como controladores de motor, relés de sobrecarga, interruptores de desconexión de fusibles, conectados a través de un aparato de control a una barra colectora o a carriles de un sistema de distribución de energía. Un usuario puede configurar los parámetros de funcionamiento de los dispositivos o cargas conectados. Un usuario puede configurar los parámetros de funcionamiento de una carga o un dispositivo conectado al sistema de distribución de energía mediante una interfaz. La configuración errónea de los parámetros de funcionamiento, en particular por parte de personas o usuarios no autorizados, puede tener graves consecuencias para el funcionamiento de los dispositivos conectados. El funcionamiento de los dispositivos conectados puede incluso verse afectado de tal manera que ya no pueda garantizarse el funcionamiento seguro de los dispositivos conectados y/o del aparato de control utilizado para conectar los dispositivos a la distribución de energía. En consecuencia, la seguridad de funcionamiento, pero también la seguridad personal del usuario, pueden verse comprometidas por ajustes erróneos de los parámetros de funcionamiento de los dispositivos conectados al sistema de distribución de energía. El documento US 6289 267 B1 divulga un método implementado por ordenador para ajustar los parámetros de funcionamiento de un dispositivo eléctrico conectado a través de un aparato de control a un sistema de distribución de energía que comprende los pasos de: realizar una autenticación de usuario del usuario; evaluar el ajuste del parámetro de funcionamiento del parámetro de funcionamiento relevante para la seguridad introducido por el usuario autenticado con éxito; realizar automáticamente un ajuste del parámetro de funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado.
En consecuencia, es un objeto de la presente invención proporcionar un método y un aparato para aumentar la seguridad de funcionamiento de los dispositivos conectados a un sistema de distribución de energía y la seguridad para un usuario.
Este objeto se consigue según un primer aspecto de la presente invención mediante un método implementado por ordenador que comprende las características de la reivindicación 1.
La invención proporciona según otro aspecto un método implementado por ordenador para ajustar los parámetros de funcionamiento de al menos un dispositivo conectado a través de un aparato de control a un sistema de distribución de energía,
donde el método implementado por ordenador comprende los pasos de:
comprobar automáticamente en respuesta a una configuración de un parámetro de funcionamiento de dicho dispositivo introducido por un usuario mediante un elemento de interfaz hombre-máquina de una interfaz hombre-máquina de dicho aparato de control si el respectivo parámetro de funcionamiento del dispositivo es relevante para la seguridad para el funcionamiento del dispositivo conectado, relevante para la seguridad para el funcionamiento del propio aparato de control y/o relevante para la seguridad para el funcionamiento del sistema de distribución de energía;
realizar la autenticación del usuario si la configuración del parámetro de operación introducida por el usuario es relevante para la seguridad;
evaluar la configuración del parámetro de operación relevante para la seguridad introducida por el usuario autenticado con éxito para determinar si la configuración del parámetro de funcionamiento introducido es admisible; y
realizar automáticamente un ajuste del parámetro de funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado si se determina que la configuración evaluada del parámetro de funcionamiento relevante para la seguridad introducido por el usuario autenticado es admisible.
Las posibles realizaciones del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención se indican en las sub-reivindicaciones asociadas.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, la determinación de si la configuración del parámetro de operación introducida es admisible comprende el procesamiento por un procesador de la unidad de control de dicho aparato de control de características preconfiguradas o cargadas del dispositivo eléctrico conectado a través de una interfaz de control y datos a dicho aparato de control.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención determinar si la configuración del parámetro de operación introducida es admisible comprende analizar por un algoritmo de asistencia de usuario de valor de ajuste (SUA) ejecutado en un procesador de una unidad de control de dicho aparato de control los valores configurados de los parámetros de funcionamiento con respecto a las características del dispositivo eléctrico conectado para determinar si los valores configurados de los parámetros de funcionamiento introducidos se encuentran dentro de un rango admisible de parámetros de funcionamiento del dispositivo eléctrico respectivo.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención las características del dispositivo eléctrico conectado se obtienen de una memoria local del dispositivo eléctrico conectado a través de la interfaz de control y datos de dicho aparato de control y se almacenan en una memoria local de características del dispositivo de dicho aparato de control para su posterior procesamiento mediante el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, si los valores configurados de los parámetros de operación introducidos están en conflicto con los demás parámetros de funcionamiento, la configuración del parámetro de funcionamiento introducida se determina, mediante el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control, como no admisible.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control calcula y adapta automáticamente rangos de parámetros de funcionamiento admisibles para los parámetros de funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado en función de una entrada o un tipo detectado del dispositivo eléctrico conectado y/o en función de un estado de funcionamiento monitorizado del dispositivo eléctrico conectado y/o en función de datos de sensor procesados recibidos de los sensores proporcionados en el dispositivo eléctrico conectado en función del intercambio de datos con otras unidades de control a través de un bus de datos y/o en función de un nivel de seguridad de funcionamiento predefinido requerido.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, se realiza un ajuste automático de la configuración de los parámetros de funcionamiento sin autenticación del usuario si se considera que la configuración de los parámetros de funcionamiento introducida por el usuario no es relevante desde el punto de vista de la seguridad.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, la configuración del parámetro de operación introducido por el usuario se suprime si el usuario no se autentifica correctamente o se suprime si se determina que el parámetro evaluado no es admisible.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, la autenticación del usuario se realiza mediante un mecanismo de autenticación ejecutado por un procesador de una unidad de control del aparato de control.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento resultan ser admisibles por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control se emite una señal de respuesta positiva, en particular una señal de respuesta codificada por colores, al usuario (por elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina, HMI), indicando que los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento son admisibles y los parámetros de funcionamiento correspondientes del dispositivo eléctrico conectado son ajustados automáticamente en consecuencia por la unidad de control del aparato de control.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento no son admisibles por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control, se emite una señal de respuesta negativa, en particular una señal de respuesta codificada por colores, al usuario a través de los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina, HMI, indicando la inadmisibilidad de los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento y/o una solicitud de cambio de los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento se emite a través de los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina, HMI, de dicho aparato de control al usuario y/o las configuraciones admisibles de los parámetros de funcionamiento, en particular las configuraciones de los parámetros de funcionamiento en rangos admisibles de parámetros de funcionamiento, son sugeridos por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) al usuario.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control proporciona automáticamente asistencia para la resolución de problemas al usuario en caso de configuraciones de valores inadmisibles de los parámetros de funcionamiento y controla las fuentes de señales luminosas que indican dónde se encuentra la causa raíz de un fallo de funcionamiento detectado.
En una posible realización del método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención, los fallos de funcionamiento que se producen durante el funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado se muestran al usuario a través de la interfaz hombre-máquina, HMI, y se proporciona asistencia para solucionar los fallos de funcionamiento mostrados mediante un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control.
La invención proporciona según otro aspecto un aparato de control provisto para conectar al menos un dispositivo a un sistema de distribución de energía, en donde dicho aparato de control comprende una interfaz hombre-máquina, HMI, que tiene elementos de interfaz hombre-máquina utilizados para interactuar con el aparato de control,
en donde los elementos de la interfaz hombre-máquina están adaptados para mostrar o ajustar los valores de configuración de los parámetros de funcionamiento del al menos un dispositivo eléctrico conectado, en donde la configuración de los parámetros de funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado se realiza mediante un método implementado por ordenador según el primer aspecto de la presente invención.
Las posibles realizaciones del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención se reivindican mediante las correspondientes sub-reivindicaciones.
En una posible realización del aparato de control de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención, el acceso a uno o más elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina , HMI, está restringido por al menos un mecanismo de restricción de acceso (AR) de dicho aparato de control para mejorar la seguridad de funcionamiento del al menos un dispositivo eléctrico conectado a través de dicho aparato de control a dicho sistema de distribución de energía y/o para mejorar la seguridad de funcionamiento del aparato de control y/o del sistema de distribución de energía.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención el aparato de control comprende una unidad de control que tiene al menos un procesador adaptado para ejecutar un algoritmo de asistencia al usuario implementado por ordenador (TUA) que proporciona asistencia al usuario para la resolución de problemas en caso de configuraciones erróneas de los parámetros de funcionamiento y/o adaptado para ejecutar un mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR).
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención el mecanismo de restricción de acceso (AR) de dicho aparato de control comprende un mecanismo mecánico de restricción de acceso (MAR) proporcionado por una cubierta de protección al menos parcialmente transparente adaptada para cubrir elementos de la interfaz hombre-máquina, HMI, de acceso restringido.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención la cubierta de protección del mecanismo mecánico de restricción de acceso (MAR) es precintable mediante un precinto que puede romper un usuario para acceder a los elementos de la interfaz hombre-máquina de acceso restringido después de que el usuario haya abierto o retirado la cubierta de protección.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, el mecanismo de restricción de acceso (SAR) implementado por ordenador de dicho aparato de control comprende un mecanismo de autenticación ejecutado por el procesador de la unidad de control y utilizado para realizar la autenticación de un usuario.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR) comprende un mecanismo de autenticación de respuesta a un reto en el que se presenta al usuario un reto a través de la interfaz hombremáquina (HMI) y se le autentica con éxito tras haber dado una respuesta válida al reto presentado a través de la interfaz hombre-máquina (HMI).
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, los valores de configuración de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario mediante los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina, HMI, son analizados automáticamente por un algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en un procesador de una unidad de control del aparato de control con respecto a características del dispositivo de la al menos una instalación eléctrica conectada para comprobar si los valores de configuración introducidos del parámetro de funcionamiento son admisibles para mejorar la seguridad de funcionamiento de los dispositivos eléctricos conectados y/o la seguridad de funcionamiento del sistema de distribución de energía y/o la seguridad de funcionamiento del aparato de control.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento son determinados como no admisibles por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control si los valores de configuración analizados de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario no se encuentran dentro de los rangos de parámetros de funcionamiento admisibles predefinidos o entran en conflicto con los valores de configuración de otros parámetros de funcionamiento.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento se consideran admisibles por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutada en el procesador de la unidad de control, una señal de respuesta positiva, en particular una señal de respuesta codificada por colores, es emitida al usuario por los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina, HMI, indicando que los valores de configuración introducidos son admisibles y los parámetros de funcionamiento correspondientes del al menos un dispositivo eléctrico conectado son ajustados automáticamente en consecuencia por la unidad de control del aparato de control.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento resultan no ser admisibles por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control, se envía al usuario una señal de respuesta negativa, en particular una señal de respuesta codificada por colores, a través de los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina, HMI, que indica la inadmisibilidad de los valores de configuración previamente introducidos de los parámetros de funcionamiento y/o una solicitud de cambio de los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento se emite a través de los elementos de interfaz hombremáquina de la interfaz hombre-máquina de dicho aparato de control al usuario y/o configuraciones admisibles de los parámetros de funcionamiento, en particular configuracones de parámetros de funcionamiento, rangos de parámetros de funcionamiento inadmisibles son sugeridos por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA).
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control está adaptado para calcular y adaptar automáticamente rangos de parámetros de funcionamiento admisibles para los parámetros de funcionamiento del al menos un dispositivo eléctrico conectado a dicho aparato de control en función del tipo del al menos un dispositivo eléctrico conectado, un estado de funcionamiento monitorizado del al menos un dispositivo eléctrico conectado, un estado observado del sistema de distribución de potencia, datos de sensor recibidos de sensores instalados en el dispositivo eléctrico conectado, datos intercambiados con otras unidades de control a través de un bus de datos y/o en función de un nivel de seguridad de funcionamiento predefinido requerido.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control está adaptado para proporcionar automáticamente asistencia al usuario para la resolución de problemas en caso de valores de configuración inadmisibles de los parámetros de funcionamiento y para controlar fuentes de señales luminosas que indiquen dónde se encuentra la causa raíz de un fallo de funcionamiento detectado.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención los fallos de funcionamiento que se producen durante el funcionamiento de al menos un dispositivo eléctrico conectado a dicho aparato de control se muestran al usuario a través de la interfaz hombre-máquina (HMI) y se proporciona asistencia para la resolución de problemas relacionados con los fallos de funcionamiento mostrados mediante un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador de la unidad de control de dicho aparato de control.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, el aparato de control comprende una interfaz de bus por cable o inalámbrica para conectar la unidad de control del aparato de control a un bus de datos del sistema de distribución de energía a través del cual las unidades de control de diferentes aparatos de control de dicho sistema de distribución de energía se comunican entre sí para intercambiar datos.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, el sistema de distribución de energía comprende barras colectoras, carriles o cables eléctricos adaptados para distribuir energía eléctrica con los dispositivos eléctricos conectados.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención, el aparato de control comprende un circuito de protección contra sobrecorriente adaptado para proteger los dispositivos eléctricos conectados contra sobrecorrientes, un circuito de protección contra sobrecargas adaptado para proteger los dispositivos eléctricos conectados contra sobrecargas y/o un circuito de control del suministro eléctrico adaptado para controlar el suministro eléctrico desde el sistema de distribución de energía a los dispositivos eléctricos conectados.
En una posible realización del aparato de control según el segundo aspecto de la presente invención el aparato de control comprende además una interfaz de datos utilizada para conectar un dispositivo informático al aparato de control y/o comprende una interfaz inalámbrica o por cable utilizada para conectar un equipo móvil de usuario al aparato de control.
A continuación se describen con más detalle posibles realizaciones de los diferentes aspectos de la presente invención haciendo referencia a las figuras adjuntas.
Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de una posible realización de un aparato según el primer aspecto de la presente invención;
Fig. 2 ilustra una posible realización ejemplar de un aparato según el primer aspecto de la presente invención;
Fig. 3 muestra un diagrama de bloques para ilustrar una posible realización ejemplar de un aparato según el primer aspecto de la presente invención;
Fig. 4 muestra un diagrama de bloques de una posible realización ejemplar de un aparato según el primer aspecto de la presente invención;
Fig. 5 muestra otro diagrama de bloques para ilustrar una posible realización ejemplar de un aparato según el primer aspecto de la presente invención;
Fig. 6 muestra un diagrama de flujo para ilustrar una posible realización ejemplar de un método implementado poer ordenador para el ajuste de parámetros de funcionamiento según el segundo aspecto de la presente invención.
Como puede verse en el diagrama esquemático de la Fig. 1, se proporciona un aparato 1 de acuerdo con un aspecto de la presente invención, para conectar al menos un dispositivo 2 a un sistema de distribución de energía 3 común. En la realización ilustrada en la Fig. 1, N dispositivos están conectados a través del aparato 1 al sistema de distribución de energía 3. Los dispositivos 2 pueden comprender cargas que reciben una fuente de alimentación del sistema de distribución de energía 3. Los dispositivos 2 pueden ser, por ejemplo, motores conectados a través del aparato 1 al sistema de distribución de energía 3.
El aparato 1 comprende una interfaz hombre-máquina 4 que tiene elementos que pueden ser utilizados por un usuario U para interactuar con el aparato 1, como se ilustra en la Fig. 1. Los elementos de la interfaz hombre-máquina 4 están adaptados para visualizar y/o ajustar los valores de los parámetros de funcionamiento del al menos un dispositivo conectado 2. En la realización ilustrada de la Fig. 1, el aparato 1 comprende un controlador o unidad de control 5 que tiene al menos un procesador 5A, tal como se muestra en la realización ejemplar de la Fig. 4. El procesador 5A de la unidad de control 5 está adaptado para ejecutar en una posible realización un mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador que restringe el acceso a uno o más elementos de interfaz hombre-máquina del aparato 1. Este mecanismo de restricción de acceso está adaptado para mejorar la seguridad de funcionamiento del al menos un dispositivo 2, como un motor conectado a través del aparato de control 1 al sistema común de distribución de energía 3. Los mecanismos de restricción de acceso también pueden proporcionarse para mejorar la seguridad de funcionamiento del propio aparato de control 1. Además, el mecanismos de restricción de acceso se puede proporcionar para mejorar también la seguridad de funcionamiento del sistema de distribución de energía 3. Además del mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador, el aparato 1 puede comprender además, en una posible realización, un mecanismo mecánico de restricción de acceso. Este mecanismo mecánico de restricción de acceso puede proporcionarse en una posible realización mediante una cubierta de protección 6 adaptada para cubrir elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina 4. La cubierta de protección 6 que forma el mecanismo mecánico de restricción de acceso puede cubrir todos o sólo porciones de los elementos de interfaz hombre-máquina. En una posible realización, la cubierta de protección 6 también puede ser parcialmente transparente, de modo que los elementos de visualización de la interfaz hombre-máquina 4 sean visibles para el usuario U pero no puedan ser alcanzados manualmente por el usuario U. La cubierta de protección 6 del mecanismo mecánico de restricción de acceso, en una posible realización, puede precintarse con un precinto. El precinto puede ser roto por un usuario U para obtener acceso, es decir, acceso físico con sus dedos, a los elementos de la interfaz hombre-máquina de acceso restringido de la interfaz hombre-máquina 4 después de que la cubierta de protección 6 haya sido abierta o retirada por el usuario U. En una realización alternativa, la cubierta de protección 6 también puede bloquearse mediante un mecanismo de bloqueo, como una llave. Sólo un usuario U que esté en posesión de la llave podrá abrir el mecanismo de bloqueo y abrir o retirar la cubierta de protección 8 de la interfaz hombre-máquina 4.
En la realización ilustrada en la Fig. 1, el aparato 1 comprende tanto un mecanismo mecánico de restricción de acceso implementado por la cubierta de protección 6 como un mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador implementado y ejecutable por un procesador 5A de la unidad de control 5.
En una realización alternativa, el aparato 1 puede comprender únicamente un mecanismo mecánico de restricción de acceso, como una cubierta de protección 6.
En otra realización del aparato 1 según la presente invención, el aparato 1 puede comprender únicamente un mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador.
El mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador en cualquiera de las realizaciones alternativas antes mencionadas puede comprender en una posible implementación un mecanismo de autenticación con respuesta de reto, en donde al usuario U se le presenta un reto a través de la interfaz hombre-máquina 4 y se le autentica con éxito tras haber dado una respuesta válida al reto presentado a través de la interfaz hombre-máquina 4. El mecanismo con respuesta de reto puede ser implementado de diferentes maneras. En una implementación sencilla, se puede pedir al usuario U que introduzca un número PIN o una contraseña. En otras implementaciones, el reto también puede ser una consulta en donde se espera un cierto conocimiento experto del usuario sobre el sistema afectado. El mecanismo de autenticación con respuesta de reto también puede comprender una interacción entre un token que posee el usuario U y un dispositivo de lectura del aparato 1. Si el usuario U está en posesión del token, se autentica con éxito y se le permite el acceso a algunos o a todos los elementos de la interfaz hombre-máquina de la interfaz hombremáquina 4. La interfaz hombre-máquina 4 constituye la interfaz de usuario o cuadro de mandos y permite la interacción del usuario U o persona con el aparato 1 y/o con al menos uno de los dispositivos 2 conectados. La interfaz hombre-máquina 4 también puede permitir la interacción del usuario U y un controlador 5 del sistema de distribución de energía 3. En una posible realización, la interfaz hombre-máquina 4 puede comprender diferentes tipos de elementos de interfaz hombre-máquina. Estos elementos de interfaz hombremáquina pueden comprender en una posible realización interruptores activados manualmente, diodos u otros elementos de control eléctrico. Los elementos de la interfaz hombre-máquina también pueden incluir elementos de visualización u otros elementos de salida, como elementos de salida acústica. Los elementos de interfaz hombre-máquina también pueden incluir elementos de visualización sensibles al tacto o elementos de interfaz gráfica de usuario. En la forma de realización ilustrada de la Fig. 1, al menos los elementos de interfaz hombre-máquina relevantes para la seguridad pueden estar cubiertos por la cubierta de protección transparente 6. Sólo un usuario U o un usuario autenticado con éxito puede acceder a la interfaz hombremáquina. Sólo un usuario U autenticado con éxito o un usuario que esté en posesión de un token correspondiente tiene acceso con sus manos a los elementos de la interfaz hombre-máquina de acceso restringido. En una posible realización, la interfaz hombre-máquina 4 puede comprender una interfaz gráfica de usuario GUI. La interfaz hombre-máquina 4 puede utilizarse para visualizar y mostrar datos relacionados con los dispositivos conectados 2 y/o con el funcionamiento del sistema de distribución de energía 3. Los elementos de interfaz hombre-máquina pueden comprender elementos que una persona o un usuario puede tocar, ver o utilizar para realizar funciones de control y recibir una respuesta a esas acciones.
En una posible realización, el mecanismo de restricción de acceso basado en software implementado por ordenador (SAR) y el mecanismo de restricción de acceso mecánico (MAR) como, por ejemplo, el proporcionado por la cubierta de protección 6, pueden estar conectados entre sí. En una realización, el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR) puede comprender un proceso de respuesta a un reto que puede realizarse mediante elementos de interfaz hombre-máquina de entrada y salida 12-i de la interfaz hombre-máquina 4 a través de la cubierta de protección transparente 6 para comprobar si el usuario U puede ser autenticado con éxito mediante el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR). Sólo después de que el usuario U haya sido autenticado con éxito por el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR), un mecanismo mecánico de restricción de acceso (MAR) estará disponible para el usuario U, como una cerradura mecánica o un precinto mecánico. Por ejemplo, tras la autenticación satisfactoria del usuario U por el mecanismo de restricción de acceso (SAR) implementado por ordenador, puede abrirse o retirarse una placa de cubierta de la carcasa 9 del aparato 1, proporcionando acceso a un ojo de cerradura para una llave mecánica. En esta implementación, el usuario U puede entonces insertar una llave mecánica en el ojo de la cerradura y obtener acceso a través de este mecanismo mecánico de restricción de acceso (MAR) del aparato 1. En esta realización, la autenticación abarca tanto una autenticación implementada en el software como una autenticación mecánica del usuario U. Esto aumenta la seguridad de funcionamiento del sistema, en particular de los dispositivos 2 conectados.
El mecanismo de restricción de acceso (SAR) basado en software implementado por ordenador puede comprender también otros mecanismos de autenticación, en particular la autenticación biométrica (por ejemplo autenticación por huella dactilar) o reconocimiento de voz de un usuario. En esta realización el HMI 4 comprende elementos sensores tales como superficies sensibles al tacto o un micrófono. Se puede detectar y procesar cualquier tipo de característica biométrica de un usuario para autenticarlo.
Los usuarios autenticados también pueden obtener automáticamente diferentes derechos asignados para realizar ajustes en los dispositivos conectados 2. Por ejemplo, si el usuario autenticado pertenece a un primer grupo cualificado, podrá realizar ajustes de parámetros críticos, mientras que si el usuario autenticado pertenece a otro grupo no cualificado sólo puede realizar ajustes de parámetros menos críticos.
En una posible realización del aparato 1 tal como se ilustra en la Fig. 1, los valores de configuración de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario U mediante los elementos de interfaz hombremáquina de la interfaz hombre-máquina 4 son analizados automáticamente por un algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en un procesador 5A de la unidad de control 5 del aparato 1. Los valores de configuración de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario U autorizado con éxito pueden analizarse, en una posible realización, automáticamente con respecto a las características del dispositivo del al menos un dispositivo conectado 2 para comprobar si los valores de configuración introducidos del parámetro de funcionamiento son admisibles. Sólo si los valores de configuración introducidos del parámetro de funcionamiento son admisibles, la unidad de control 5 del aparato 1 realiza un ajuste automático del parámetro de funcionamiento del dispositivo conectado 2 respectivo. Cada dispositivo 2-i puede conectarse a través de una interfaz de control y datos 7 al aparato 1. El aparato 1 comprende además al menos un terminal de entrada 8 para la conexión al sistema de distribución de energía 3. En una posible realización, el aparato 1 comprende tres terminales de entrada para la conexión a tres fases de corriente diferentes LI, L2, L3 del sistema de distribución de energía 3. Las características del dispositivo del al menos un dispositivo 2 conectado pueden almacenarse en una posible realización en una memoria de características local 5C del aparato 1. En una posible realización alternativa, la característica de dispositivo del dispositivo 2 se obtiene de una memoria local del dispositivo 2 conectado a través de la interfaz 7 y se almacena en una memoria del aparato 1 para su posterior procesamiento. En una posible realización, se implementa un mecanismo de apretón de manos mediante un protocolo entre el aparato 1 y el dispositivo 2 para detectar un tipo de dispositivo 2 conectado y/o para obtener características de dispositivo específicas de una memoria del dispositivo 2 que se cargarán en la memoria de características de dispositivo local 5C del aparato 1. El algoritmo de asistencia al usuario (UA) ejecutado en un procesador 5A de la unidad de control 5 puede procesar las características preconfiguradas o cargadas del dispositivo conectado 2 para verificar automáticamente si los valores de configuración introducidos del parámetro de operación son admisibles. Por ejemplo, el algoritmo de asistencia al usuario (SUA) puede evaluar los valores de configuración para comprobar si los valores de configuración están dentro de un rango admisible. El algoritmo de asistencia al usuario ejecutado considera que los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento no son admisibles si los valores de configuración analizados de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario U a través de la interfaz hombre-máquina 4 no se encuentran dentro de los rangos de parámetros de funcionamiento admisibles predefinidos. Además, el algoritmo de asistencia al usuario ejecutado considera que los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento no son admisibles si los valores de configuración introducidos están en conflicto con los valores de configuración de otros parámetros de funcionamiento.
En caso de que los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento no sean admisibles por el algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en el procesador de la unidad de control 5, una señal de respuesta, en particular una señal de respuesta codificada en color, se emite al usuario U a través de los elementos de interfaz hombre-máquina 12-1 de la interfaz hombre-máquina 4 indicando la inadmisibilidad de los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento.
Además, en una posible realización, si el algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5 detecta que los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento no son admisibles, se puede solicitar un cambio de los valores de configuración introducidos previamente establecidos de los parámetros de funcionamiento pueden emitirse a través de elementos de interfaz hombre-máquina, como elementos de visualización de la interfaz hombre-máquina 4 del aparato 1, al usuario U respectivo. La solicitud puede incluir un comunicado que requiere al usuario U un cambio en la configuración de los parámetros de operación del parámetro respectivo y puede emitir una señal de respuesta con codificación de color (por ejemplo, una señal de retroalimentación en color rojo) para que el usuario U sea consciente de la inadmisibilidad de los valores de los parámetros de funcionamiento previamente establecidos. La señal de retroalimentación codificada por colores también puede codificar lo crítico que es el parámetro de funcionamiento respectivo para el funcionamiento del sistema o dispositivo conectado 2, por ejemplo, amarillo para crítico moderado (por ejemplo, advertencia) y rojo para muy crítico (error, fallo, estado de funcionamiento crítico, emergencia) . La codificación de la señal de respuesta puede realizarse de diferentes maneras. Por ejemplo, la señal de respuesta también puede comprender pulsos que tengan una frecuencia correspondiente a la relevancia del parámetro de funcionamiento para la seguridad del sistema operado.
En una posible realización, el algoritmo de asistencia al usuario (SUA) ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5 del aparato 1 está además adaptado para calcular y adaptar automáticamente rangos de parámetros de funcionamiento admisibles o parámetros de funcionamiento del al menos dispositivo 2 conectado a el aparato 1 en función de una entrada o tipo detectado del al menos un dispositivo conectado 2. Además, el algoritmo de asistencia al usuario también puede calcular y adaptar los rangos de parámetros de funcionamiento admisibles en función de un estado de funcionamiento monitorizado del al menos un dispositivo conectado 2 y/o de un estado observado del sistema de distribución de energía 3. En otra realización, los datos de los sensores se reciben de los sensores del al menos un dispositivo conectado 2 y son procesados por el algoritmo de asistencia al usuario para calcular los rangos de funcionamiento admisibles de los parámetros de funcionamiento del al menos un dispositivo conectado 2 en función de los datos de los sensores procesados. Los datos de los sensores pueden comprender, por ejemplo, datos de corriente, datos de tensión, datos de potencia y/o datos ambientales, como datos de temperatura que indican la temperatura de los componentes de los dispositivos conectados 2 o la temperatura ambiental alrededor de los aparatos 2. En otra posible realización, los algoritmos de asistencia al usuario realizados por la unidad de control 5 del aparato 1 también pueden procesar datos intercambiados con otras unidades de control 5 de otros aparatos 1 similares a través de un bus de datos del sistema. En otra posible realización, el algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en el procesador de la unidad de control 5 también puede calcular los rangos de funcionamiento admisibles para los parámetros de funcionamiento en función de un nivel de seguridad de funcionamiento predefinido requerido. El nivel de seguridad de funcionamiento puede estar preconfigurado o puede ser introducido por el usuario U a través de la interfaz hombre-máquina 4.
Además, el algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5 puede incluir un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) adaptado para proporcionar automáticamente asistencia al usuario U en caso de valores de configuración inadmisibles de los parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, el algoritmo de asistencia al usuario puede proporcionar consejos específicos para llevar a cabo una resolución de problemas estructurada en caso de que los valores de los parámetros de funcionamiento establecidos no se encuentren en un rango de parámetros admisible.
En otra realización preferida, el algoritmo de asistencia al usuario también puede realizar automáticamente un análisis de fallos para encontrar una causa por la que las configuraciones de parámetros realizadas por el usuario U a través de la interfaz hombre-máquina 4 no se encuentran en un intervalo de parámetros admisible. Por ejemplo, el estado de funcionamiento actual de al menos uno de los dispositivos conectados 2 puede acotar el rango de funcionamiento de parámetros de funcionamiento específicos hasta tal punto que el ajuste del parámetro de funcionamiento que en un estado normal del dispositivo 2 seguía siendo válido ya no se encuentra dentro de un rango admisible. En esta realización, el algoritmo de asistencia al usuario puede indicar a través de la interfaz hombre-máquina 4 al usuario U el estado específico observado del dispositivo 2 conectado o el estado específico observado del sistema de distribución de energía 3 que ha reducido el intervalo admisible del parámetro de funcionamiento establecido. El algoritmo de asistencia al usuario puede proporcionar una interacción de apretón de manos estructurada para identificar la causa de una configuración de parámetros introducida no válida. En otra posible realización, el algoritmo de asistencia al usuario también puede analizar un error detectado y notificado de un dispositivo conectado 2, como un motor, y puede transmitir los datos correspondientes al usuario U a través de la interfaz hombre-máquina 4.
En una posible realización, el algoritmo de asistencia al usuario también puede proporcionar información adicional o consejos sobre cómo manejar un estado específico observado del dispositivo conectado 2, en particular cómo reajustar o restablecer otros parámetros de funcionamiento en la situación detectada para aumentar la seguridad del dispositivo conectado y/u otros dispositivos 2 conectados al aparato 1 y la seguridad de funcionamiento del sistema de distribución de energía 3.
En una posible realización, el algoritmo de asistencia al usuario comprueba la verosimilitud de los parámetros de operación introducidos y proporciona una respuesta correspondiente, en particular respuesta codificada por colores al usuario U a través de la interfaz hombre-máquina 4. Por ejemplo, si el dispositivo conectado 2 comprende un motor eléctrico, el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador establece únicamente parámetros de funcionamiento seguros que se han encontrado en rangos de parámetros de funcionamiento admisibles. En una posible realización, el algoritmo de asistencia al usuario (TUA) puede controlar la visualización de las señales de respuesta codificadas por colores emitidas por los elementos de interfaz hombre-máquina 12-1 de la HMI 4, en particular los LED 12-6, 12-7 mostrados en la Fig. 2.
Si el algoritmo de asistencia al usuario (SUA) ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5 determina que los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento son admisibles, se emite otra señal de respuesta, en particular una señal de respuesta con código de colores, al usuario U mediante los elementos de la interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina 4 que indican que los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento son admisibles y los parámetros de funcionamiento correspondientes del al menos un dispositivo conectado 2 se ajustan automáticamente en consecuencia mediante la unidad de control 5 del aparato 1. La señal de respuesta puede ser una señal de respuesta codificada por colores, como por ejemplo una señal verde que indique que los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento son admisibles para el algoritmo de asistencia al usuario, por ejemplo si los parámetros de funcionamiento están en un rango de parámetros de funcionamiento admisible.
En otra posible realización del aparato 1, tal como se ilustra en la Fig. 1, el aparato 1 también puede comprender una interfaz de bus 17 que puede utilizarse para conectar la unidad de control 5 del aparato 1 a un bus de datos 26 del sistema de distribución de energía 3, como también se explica en más detalle con referencia a la realización ilustrada en la Fig. 5. El bus de datos 26 del sistema de distribución de energía 3 puede proporcionarse para proporcionar comunicación entre las unidades de control 5 de diferentes aparatos 1 conectados al sistema de distribución de energía 3. El bus de datos 26 puede proporcionarse para intercambiar datos entre las diferentes unidades de control 5 y/o para intercambiar señales de control entre las diferentes unidades de control 5.
El sistema de distribución de energía 3, tal como se muestra en la Fig. 1, puede comprender barras colectoras o cables eléctricos adaptados para distribuir energía eléctrica al dispositivo conectado 2 a través del aparato 1. En una posible realización, el aparato 1 puede comprender diferentes circuitos, en particular circuitos utilizados para conectar al menos un dispositivo 2 conectado. En una posible realización, el aparato 1 comprende un circuito de protección contra sobrecorriente adaptado para proteger los dispositivos conectados 2 contra sobrecorrientes. El aparato 1 puede comprender además un circuito de protección contra sobrecargas adaptado para proteger los dispositivos conectados 2 contra sobrecargas. El aparato 1 también puede incluir un circuito de control de la alimentación eléctrica adaptado para controlar la alimentación eléctrica procedente del sistema de distribución de energía 3 a los dispositivos conectados 2.
La Fig. 2 muestra una realización ejemplar de un aparato 1 según el primer aspecto de la invención presente. El aparato de control 1, tal como se muestra en la realización de la Fig. 2, comprende una carcasa 9 que tiene una parte delantera y una parte trasera. La parte trasera del aparato 1 incluye una interfaz 8 para conectar el aparato 1 al sistema de distribución de energía 3. En la realización ilustrada, el sistema de distribución de energía 3 comprende tres barras colectoras 10-1, 10-2, 10-3 para diferentes fases eléctricas L de una red de suministro de energía. En la parte delantera, el aparato 1 comprende una interfaz hombremáquina 4 que tiene diferentes elementos de interfaz hombre-máquina 12. Una parte de los elementos de interfaz hombre-máquina 12 de la interfaz hombre-máquina 4 está cubierta en la realización ilustrada por una cubierta de protección transparente 6. En la realización ilustrada en la Fig. 2, al menos un elemento específico de interfaz hombre-máquina 11 no está cubierto por la cubierta de protección 6 tal como se muestra en la Fig. 2. El elemento de interfaz hombre-máquina 11 no cubierto que se muestra en la Fig. 2 puede utilizarse para navegar a través de un menú visualizado. El elemento de interfaz hombre-máquina 11 puede comprender un elemento de tecla o botón con un LED integrado. El elemento de interfaz hombremáquina 11 puede comprender un elemento de pantalla táctil. Otros elementos de interfaz hombre-máquina 12 están cubiertos por la cubierta de protección transparente 6. Por ejemplo, la interfaz hombre-máquina 4 puede comprender un elemento de visualización 12-1, como se muestra en la Fig. 2. Este elemento de visualización 12-1 puede mostrar un menú de parámetros de funcionamiento a un usuario a través de la cubierta de protección transparente 6 de la interfaz hombre-máquina 4. El elemento de visualización 12-1 puede comprender un elemento de visualización sensible al tacto. Por ejemplo, puede proporcionarse una jerarquía de parámetros dentro de una estructura de árbol. Al interactuar con el menú, un usuario U puede navegar a un parámetro de operación específico cuya configuración desea cambiar. La navegación del parámetro de funcionamiento puede realizarse en una posible realización por el elemento de interfaz hombremáquina 11 que no está cubierto por la cubierta de protección 6. La cubierta de protección 6 forma un mecanismo mecánico de restricción de acceso MAR que permite el acceso del usuario U únicamente a una parte de los elementos de interfaz hombre-máquina disponibles, como el elemento de entrada mecánico 11. El elemento de entrada 11 puede ser un elemento de botón que el usuario U puede pulsar manualmente para navegar por el menú desplegado visible para él a través de la cubierta de protección transparente 6. Después de haber alcanzado el parámetro de funcionamiento deseado para cambiar su valor de configuración, el acceso a un elemento de interfaz hombre-máquina necesario para realizar el ajuste del valor de configuración debe lograrse por el usuario U mediante el paso de al menos un mecanismo de restricción de acceso. En una posible realización, este mecanismo de restricción de acceso puede consistir en un mecanismo de restricción de acceso (MAR) físico o mecánico proporcionado por la cubierta de protección transparente 6 cerrada por un precinto o una llave mecánica. En una posible realización, si el usuario U rompe el precinto, puede abrir o retirar la cubierta de protección transparente 6 y acceder al menos a un elemento de la interfaz hombremáquina de acceso restringido de la interfaz hombre-máquina 4, por ejemplo a los elementos de interfaz hombre-máquina 12-2 a 12-5 como se muestra en la Fig. 2. Al manejar los elementos de interfaz hombremáquina 12-2 a 12-5 que comprenden, por ejemplo, botones, el usuario U tiene entonces la posibilidad de cambiar los valores de configuración de funcionamiento del parámetro de funcionamiento al que ha llegado a través del botón de menú 11. Los elementos de interfaz hombre-máquina 12- 2- a 12-5 pueden comprender elementos de pantalla táctil o botones con fuentes de señal luminosa integradas. La Fig. 2 también muestra una fuente superior de señales luminosas 12-6 y una fuente inferior de señales luminosas 12-7 como elementos de interfaz de la HMI 4. Estas fuentes de señales luminosas 12-6, 12-7 pueden utilizarse para proporcionar señales codificadas por colores que ayuden al usuario a encontrar la causa raíz de un problema técnico detectado, como un cortocircuito detectado. Las fuentes de señales luminosas 12-6, 12-7 pueden comprender LED. En otras realizaciones, las fuentes de señales luminosas 12-6, 12-7 pueden ser OLED o fibras ópticas. La posición de las fuentes de señales luminosas 12-6, 12-7 puede variar en función del caso de uso. Pueden estar situadas en la parte frontal de la HMI 4, pero también en otras superficies de la carcasa 9, en particular en la superficie superior o superficie inferior en el estado montado del aparato 1 como se ilustra en la Fig. 2. Los elementos de la interfaz hombre-máquina 12-i de la HMI 4 pueden variar en función del caso de uso y pueden comprender, por ejemplo, también potenciómetros o interruptores DIP
En una posible realización, la carcasa 9 está hecha de un material transparente o semitransparente que permite el paso de las señales luminosas. En esta realización, las fuentes emisoras de señales como los LED de la HMI 4 pueden integrarse dentro de la carcasa 9 del aparato 1.
En otra realización, el aparato 1 no está conectado a las barras colectoras 10, como se ilustra en la Fig. 2, sino que incluye un conector de entrada de alimentación para recibir un conector de alimentación enchufable para la conexión a un sistema de distribución de energía 3. Este conector puede estar situado, por ejemplo, en la parte superior de la carcasa 9 cuando se monta en una placa de montaje.
En otra realización, el aparato 1 que comprende una cubierta de protección transparente 6 sellada sólo proporciona información que es visible para el usuario U. Sólo cuando se ha abierto la cubierta de protección 6, es decir, cuando se ha roto el precinto, un usuario U puede navegar en una posible realización hasta las configuraciones mostradas. En esta realización alternativa, un usuario U sólo tiene acceso al botón de menú 11 después de haber roto el precinto de la cubierta de protección 6. En esta realización, el botón de menú 11 se encuentra bajo la cubierta de protección transparente 6 de la interfaz hombre-máquina 4. La ruptura de un precinto también puede implicar la emisión de un mensaje o señal de advertencia al usuario U a través de un elemento de visualización de la interfaz hombre-máquina 4.
En la realización ilustrada de la Fig. 2, el aparato 1 comprende una interfaz 7 para conectar un dispositivo 2, como un motor, al aparato 1. En la realización ilustrada, esta interfaz de dispositivo 7 está situada en la parte frontal de la carcasa 9 del aparato 1, tal como se muestra en la Fig. 2. En otras realizaciones, la carcasa 9 puede incluir varios dispositivos de interfaces 7 en la parte frontal de la carcasa 9. En la parte trasera de la carcasa 9, el aparato 1 comprende elementos de interfaz para proporcionar una conexión eléctrica a las diferentes barras colectoras 10-1, 10-2, 10-3 del sistema de distribución de energía 3 ilustrado. En una posible realización, las barras colectoras 10-i también pueden comprender ranuras para insertar contactos eléctricos del aparato 1 para proporcionar conexión eléctrica al sistema de distribución de energía 3. El dispositivo o carga 2 se conecta en una realización preferida mediante una interfaz de dispositivo 7 situada debajo o en la parte inferior de la carcasa 9 del aparato 1, como también se ilustra en la Fig. 2. En una posible realización, en la parte frontal de la carcasa, la interfaz hombre-máquina HMI 4 dispone de elementos de visualización adicionales, como los LED 12-6, 12-7 que asisten al usuario en la búsqueda de causas de raíz de los fallos y proporcionan asistencia en la resolución de problemas.
En una posible realización la interfaz hombre-máquina 4 comprende un primer LED 12-6 en la parte superior de la interfaz hombre-máquina 4, un segundo LED 12-7 debajo o en la parte inferior de la interfaz hombremáquina 4, por ejemplo, cerca de la interfaz del dispositivo 7 mostrada en la Fig. 2.
En una posible realización el primer LED 12-6 en la parte superior de la HMI 4 proporciona una indicación codificada por colores de que se ha producido un fallo relacionado con el lado de entrada del aparato 1, es decir, hacia el lado del sistema de distribución de energía 3. Por el contrario, el segundo LED 12- 7 situado en la parte inferior de la HMI 4 proporciona una indicación codificada por colores de que se ha producido un fallo relacionado con el lado de salida del aparato 1, es decir, hacia al menos un dispositivo de interfaz 7 del aparato 1.
Por ejemplo, si se produce un cortocircuito relacionado con un dispositivo, el segundo LED 12-7 situado cerca del correspondiente dispositivo de interfaz 7 del dispositivo 2 afectado puede proporcionar una señal de advertencia roja que indique un mal funcionamiento o un fallo relativo al dispositivo conectado 2. La detección del cortocircuito se lleva a cabo mediante el circuito de medición del aparato 1, que incluye, por ejemplo, la bobina 18 ilustrada en la Fig. 4. Además, la unidad de visualización 12-1 de la 1--1MI 4 puede mostrar un símbolo que simbolice el fallo correspondiente, por ejemplo, un símbolo de cortocircuito. Además, la unidad de visualización 12-1 puede mostrar una lista de posibles causas de fallos de cortocircuito en el lado de carga del aparato 1 y puede mostrar también instrucciones de manejo para el usuario sobre cómo manejar esta situación. Por ejemplo, la unidad de visualización 12-1 de la HMI 4 puede mostrar una instrucción al usuario "Compruebe el cable de conexión del dispositivo para detectar un posible cortocircuito".
No obstante, si se produce un fallo en el lado de entrada del aparato 1, el primer LED 12-6 situado en la parte superior de la HMI 4 puede emitir una señal de advertencia roja. Si, por ejemplo, se suministra una tensión de alimentación de CC a la unidad de control 5 del aparato 1 desde el lado de entrada, por ejemplo a través de la interfaz de bus 17 mostrada en la Fig. 5 y falla o se reduce, por ejemplo, de una tensión de 24 voltios a una tensión inferior insuficiente de, por ejemplo, 19 voltios, el primer LED situado en la parte superior de la HMI 4 emite una señal de advertencia roja para informar al usuario de que, sea cual sea el problema técnico que se haya producido, el fallo se encuentra en el lado de entrada del aparato 1, es decir, en el lado orientado hacia el sistema de distribución de energía 3. En este ejemplo, la unidad de visualización 12-1 de la HMI 4 también puede mostrar un símbolo de tensión de alimentación de CC insuficiente y emitir un mensaje o consejo sobre cómo solucionar este fallo.
También puede emitirse una respuesta acústica o incluso un mensaje acústico de asistencia al usuario con instrucciones específicas a través de un altavoz de la HMI 4 para ayudarle a encontrar y solucionar un fallo relacionado con el sistema de distribución 3, el propio aparato 1 o relacionado con un dispositivo 2 conectado al aparato 1.
Tan pronto como el usuario haya solucionado la avería, el correspondiente LED 12-6, 12-7 de la HMI 4 puede pasar de una señal de advertencia codificada en color rojo a una señal codificada en color verde que indica un estado de funcionamiento sin fallos.
En una posible realización cada dispositivo de interfaz 7 comprende un LED asociado 12-7. Esto facilita la búsqueda de una causa raíz relativa a un mal funcionamiento de un dispositivo conectado 2 dentro de un grupo de dispositivos conectados 2.
El aparato 1 comprende en una posible realización una interfaz de datos, en particular una interfaz USB, utilizada para conectar un dispositivo informático al aparato 1. Este dispositivo informático puede ejecutar una herramienta de software de servicio adaptada para mostrar un aparato 1 virtual en la pantalla del dispositivo informático, incluidos sus elementos de interfaz hombre-máquina 11, 12-i.
El aparato 1 también puede comprender una interfaz inalámbrica para vincular una aplicación implementada por ordenador que se ejecute en un teléfono móvil con el aparato 1. Esta aplicación puede comprender una aplicación de servicio que proporcione funciones de servicio relacionadas con los dispositivos conectados 2.
La Fig. 3 muestra otro diagrama de bloques para ilustrar una posible realización ejemplar de un aparato 1 según el primer aspecto de la presente invención. En la realización ilustrada, el aparato 1 comprende una vía de alimentación 13 entre el sistema de distribución de energía 3 y el dispositivo 2 conectado. En la realización ilustrada, la vía de alimentación 13 comprende un circuito de protección de sobrecorriente 14, un circuito de pjrotección de sobrecarga 15 y un circuito de control de alimentación 16. El dispositivo 2 puede comprender en una posible realización una carga inductiva tal como un motor. El dispositivo 2 también puede comprender una carga capacitiva o una carga resistiva o una combinación de ellas. La carga eléctrica consume energía eléctrica en forma de corrientes eléctricas y puede transformar esta energía eléctrica en otras formas como calor, luz, trabajo, etc. El terminal de entrada 8 del aparato 1 puede conectarse en una posible realización. En lugar de barras colectoras, también pueden utilizarse otros perfiles conductores de corriente. Carriles conductores de corriente o barras colectoras pueden extenderse en dirección horizontal o vertical, por ejemplo en un armario de distribución. El aparato 1 ilustrado en la Fig. 1 puede comprender una o varias vías de alimentación 13 con diferentes fases eléctricas del sistema de distribución de energía 1.
La unidad de control 5 mostrada en la Fig. 3 dispone de un procesador u ordenador para proporcionar asistencia al usuario (UA) por medio de la HMI 4. La asistencia al usuario (UA) comprende asistencia de valores de configuración (SUA) implementada por ordenador, así como procedimientos informáticos de asistencia para la resolución de problemas (TUA). La resolución de problemas implica la detección de fallos, el análisis de la causa raíz y la generación de sugerencias para superar los fallos detectados. La restricción de acceso (AR) puede ser mecánica (MAR) o basada en software, incluidos los procedimientos de restricción de acceso basados en software implementados por ordenador (SAR).
La Fig. 4 ilustra una posible realización de un aparato 1 que comprende una interfaz hombre-máquina 4 que puede utilizarse para conectar al menos un dispositivo 2 a un sistema de distribución de energía 3. En la realización ilustrada en la Fig. 4, el aparato 1 comprende una unidad de control 5 que tiene al menos un procesador 5A, una memoria de datos 5B y una memoria de características 5C. La unidad de control 5 está conectada a una interfaz hombre-máquina 4 que tiene elementos de interfaz hombre-máquina utilizados por un usuario U para interactuar con el aparato 1. Los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina 4 mostrados en la Fig. 4 están adaptados para mostrar y/o ajustar valores de configuración de parámetros de funcionamiento del al menos un dispositivo conectado 2. El acceso a los elementos de la interfaz hombre-máquina puede estar restringido por al menos un mecanismo de restricción de acceso. Este mecanismo de restricción de acceso puede comprender un mecanismo mecánico de restricción de acceso MAR como, por ejemplo, una placa de cubierta 6 o un mecanismo de restricción de acceso SAR implementado por ordenador y basado en software ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5.
En la realización ilustrada en la Fig. 4, el aparato 1 comprende además una interfaz de bus 17 que también está conectada a la unidad de control 5. La interfaz de bus 17 sirve para conectar la unidad de control 5 del aparato 1 a un bus de datos 26 del sistema de distribución de energía 3. El bus de datos 26 puede utilizarse para la comunicación entre diferentes unidades de control 5 del aparato 1. El bus de datos 26 puede utilizarse para la comunicación entre diferentes unidades de control 5 de diferentes aparatos 1 conectados al sistema de distribución de energía. Además, a través de este bus de datos 26 pueden intercambiarse datos, como los de los sensores, mediante la interfaz de bus 17.
Como puede verse en la Fig. 4, la vía de alimentación 13 comprende un componente sensor 18, como una bobina conectada en serie con un interruptor de potencia 19, un componente sensor de corriente de carga 20 y un relé 21. El componente sensor 18 está adaptado para generar directamente una caída de tensión correspondiente a una velocidad de aumento de corriente de la corriente de carga eléctrica que fluye desde el terminal de entrada 8 del aparato de control 1 a través de la vía de alimentación 13 hasta el terminal de salida 7 del aparato de control 1. El circuito de protección contra sobrecorriente 14 ilustrado en el diagrama de bloques de la Fig. 3 incluye el interruptor de potencia 19 desde el que el aparato eléctrico 2 recibe la corriente eléctrica de carga y el componente sensor 18 está conectado en serie con el interruptor de potencia 19. El circuito de protección contra sobrecorriente 14 comprende además un circuito driver 22 adaptado para detectar una sobrecorriente que se produce en función de la caída de tensión generada por el componente sensor 18 y una caída de tensión a lo largo del interruptor de potencia 19. La caída de tensión generada por el componente sensor 18 y la caída de tensión a lo largo del interruptor de potencia 19 se aplica al circuito driver 22 como tensión de suma. El circuito driver 22 cableado está adaptado para desconectar el interruptor de potencia 19 automáticamente al detectar una sobrecorriente con un periodo de desconexión inferior a cinco microsegundos. Este corto período de desconexión corresponde a los retardos de señal causados por los componentes de hardware dentro del circuito driver cableado 22 como puertas lógicas o comparadores y por líneas de señales que conectan el componente sensor 18 al circuito driver 22, así como líneas de señal que conectan el circuito driver 22 al interruptor de potencia 19. La caída de tensión no lineal en el interruptor de potencia 19 se utiliza como valor representativo de la corriente momentánea en la tensión de suma aplicada a un pin de entrada del circuito driver 22 integrado en un chip conductor. En consecuencia, la desconexión protegida responde a una combinación tanto del valor de la corriente eléctrica como del valor de la tasa de cambio de la corriente eléctrica que fluye a través de la trayectoria de la vía de alimentación 13.
El circuito de protección contra sobrecarga 15 ilustrado en el diagrama de bloques de la Fig. 3 comprende el componente sensor 20 tal como un sensor Hall adaptado para medir continuamente la corriente de carga que fluye del terminal de entrada 8 al terminal de salida 7. La corriente de carga medida es notificada por el componente sensor 20 a la unidad de control 5 del aparato 1, que está adaptada para determinar un estado de sobrecarga de la carga eléctrica 2 sobre la base del perfil de corriente de carga medido. La unidad de control 5 está además adaptada para controlar el circuito driver 22 para desconectar automáticamente el interruptor de alimentación 19 si la unidad de control 5 ha determinado un estado de sobrecarga de la carga eléctrica o del dispositivo 2. En la realización mostrada en la Fig. 4, el componente sensor 20 del circuito de protección contra sobrecargas 15 está conectado a un convertidor analógico-digital 23 asociado. El convertidor analógico-digital 23 está adaptado para convertir el perfil de corriente de carga analógico medido recibido del sensor Hall 20 en valores de medición o muestras correspondientes que pueden almacenarse temporalmente en la memoria de datos 5B de la unidad de control 5 para su posterior procesamiento.
El aparato 1 comprende en la realización ilustrada otro componente sensor 24 formado por un divisor de tensión adaptado para suministrar una fracción de la tensión de alimentación en el 5 terminal de entrada 8 del aparato 1 para proporcionar un perfil de tensión de alimentación a lo largo del tiempo. El componente sensor 9 está conectado a través de un convertidor analógico-digital 25 a la unidad de control 5, tal como se muestra en la Fig. 4. Los valores de medición proporcionados por los convertidores analógico-digitales 23, 25 son almacenados como muestras de datos en la memoria de datos 5B de la unidad de control 5 como datos de perfil de corriente de carga y como datos de perfil de tensión de alimentación.
La unidad de control 5 del aparato 1 según la presente invención comprende además una memoria 5C utilizada para almacenar diferentes características de funcionamiento de carga de los dispositivos 2.
En una posible realización, los valores de configuración de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario U mediante los elementos de interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina 4 son analizados automáticamente por un algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5 del aparato 1 con respecto a las características del dispositivo del al menos un dispositivo conectado 2 para comprobar si los valores de configuración introducidos del parámetro de funcionamiento son admisibles. En una posible realización, estas características del dispositivo pueden leerse de la memoria de características 5C de la unidad de control 5.
El circuito de control de alimentación 16 ilustrado en el diagrama de bloques de la Fig. 3 comprende un componente sensor 24 adaptado para medir en el terminal de entrada 8 del aparato 1 una tensión de alimentación notificada a la unidad de control 5 del aparato 1. La unidad de control 5 puede estar adaptada para controlar la potencia eléctrica suministrada al dispositivo eléctrico 2 en función de un tipo y/o en función de un modo de funcionamiento actual del dispositivo eléctrico 2 conectado. El tipo de dispositivo eléctrico puede ser un tipo de carga resistiva, inductiva o capacitiva. En consecuencia, el aparato 1 ilustrado en la realización de la Fig. 4 implementa una protección contra sobrecorriente, una protección contra sobrecarga y/o un control de la alimentación eléctrica del dispositivo conectado 2.
La Fig. 5 muestra otro diagrama de bloques para ilustrar una posible realización ejemplar de un aparato 1 según el primer aspecto de la presente invención. En la realización ilustrada, el sistema de distribución de energía 3 comprende tres barras colectoras u otros carriles conductores eléctricos 10-1 , 10-2, 10-3 para tres fases eléctricas diferentes L 1, L2, L3. Para cada fase eléctrica, se proporciona una vía de alimentación 13-1, 13-2, 13-3 correspondiente que se utiliza para conectar el dispositivo 2 al sistema de distribución de energía 3. El funcionamiento de las vías de alimentación 13-1, 13-2, 133 está controlado internamente por un procesador 5A de la unidad de control 5, como también se describe en el contexto de la Fig. 4. La unidad de control 5 está conectada también a una interfaz de bus 17 conectada a un bus de datos 26 del sistema de distribución de energía 3, como se muestra en la Fig. 5. Por consiguiente, la unidad de control 5 mostrada en la Fig. 5 puede comunicarse a través de la interfaz de bus 17 con otras unidades de control 5 de aparatos 1 similares conectados también al sistema de distribución de energía 3. El bus de datos 26 puede comprender una o más líneas de datos para intercambiar datos. El bus 26 también puede comprender líneas de control para intercambiar señales de comunicación o control entre los procesadores 5A de las diferentes unidades de control 5 conectadas al sistema de distribución de energía 3. El bus de control y datos 26 también puede conectarse a un controlador remoto o externo del sistema de distribución de energía 3. La unidad de control 5 mostrada en el diagrama de bloques de la Fig. 4 puede comprender al menos un procesador 5A adaptado para ejecutar el mecanismo de restricción de acceso (SAR) implementado por ordenador. En una posible realización, el mecanismo de restricción de acceso ejecutado en el procesador 5A puede comunicarse a través del bus de datos con el controlador remoto y/o con otros mecanismos de restricción de acceso implementados en otros aparatos de control 1 conectados al sistema de distribución de energía 3. En una posible realización, el acceso a uno o más elementos de la interfaz hombre-máquina de la interfaz hombremáquina 4 es facilitado por el mecanismo de restricción de acceso implementado en la unidad de control 5 sólo después de haber recibido una señal de habilitación procedente del controlador remoto del sistema de distribución de energía 3. En esta realización, el controlador remoto o la unidad de control central del sistema de distribución de energía 3 puede, en primer lugar, habilitar los mecanismos de restricción de acceso distribuido implementados en la unidad de control 5 de los diferentes aparatos 1 antes de que se pueda conceder el acceso, por ejemplo mediante un mecanismo local de autenticación de respuesta de reto realizado a través de la interfaz hombre-máquina 4 del aparato 1. Además, el mecanismo de restricción de acceso ejecutado también puede notificar al controlador central remoto del sistema de distribución de energía 3 que la autenticación de un usuario U se ha realizado correctamente o no.
La Fig. 6 muestra un diagrama de flujo para ilustrar una realización ejemplar de un método implementado por ordenador según la presente invención.
En un primer paso S1, un usuario U realiza una configuración de parámetros de operación con al menos un parámetro de operación relacionado con el dispositivo conectado 2. En otro paso S2, se comprueba si la configuración de los parámetros de funcionamiento del dispositivo 2 introducido en el paso Sl por el usuario U mediante un elemento de la interfaz hombre-máquina de la interfaz hombre-máquina 4 es relevante para la seguridad del sistema, es decir, relevante para la seguridad del dispositivo conectado 2 o del propio aparato de control 1 y/o para la seguridad del sistema de distribución de energía 3.
Si este es el caso, se realiza una autenticación de usuario en el paso S3. En caso de que la configuración de los parámetros de funcionamiento realizado por el usuario U en el paso Sl no es relevante para la seguridad, la unidad de control 5 realiza un ajuste automático de la configuración de los parámetros de funcionamiento.
En el paso S5, se comprueba si la autenticación del usuario se ha realizado con éxito o no. Si el usuario U no puede ser autenticado con éxito por el mecanismo de autenticación ejecutado por el procesador 5A de la unidad de control 5, las configuraciones de los parámetros de funcionamiento realizados por el usuario U a través de la interfaz hombre-máquina 4 se bloquean o suprimen de modo que no se permite ningún ajuste físico del parámetro de funcionamiento correspondiente y se realiza como se ilustra en el paso S7 del diagrama de flujo de la Fig. 6.
Por el contrario, si el usuario U puede ser autenticado con éxito, la configuración del parámetro de operación relevante para la seguridad introducido por el usuario U autenticado se evalúa en el paso S6 para determinar en el paso S7 si la configuración del parámetro de operación introducido es admisible o no.
Si la configuración del parámetro de funcionamiento evaluado del parámetro de funcionamiento relevante para la seguridad introducido por el usuario autenticado U se considera admisible en el paso S8, se realiza un ajuste automático correspondiente a la configuración del parámetro de funcionamiento introducida para cambiar físicamente el parámetro de funcionamiento correspondiente en el paso S9. Además, se proporciona una señal de respuesta positiva al usuario U a través de los elementos de visualización de la interfaz hombremáquina 4, en particular una señal de respuesta codificada por colores (por ejemplo, una señal de respuesta verde).
Por el contrario, si en el paso S8 se determina que la configuración del parámetro evaluado no es admisible, en el paso S11 se suprime el ajuste del parámetro de funcionamiento correspondiente y el usuario U recibe una señal de respuesta negativa, en particular una señal de respuesta codificada por colores en el paso S11. La señal de respuesta negativa codificada por colores puede comprender, por ejemplo, una señal de respuesta roja. Además, en el paso S11, se puede solicitar a un usuario U que cambie la configuración del parámetro de funcionamiento admisible. En este caso, el flujo vuelve al paso S6 como se ilustra en el diagrama de flujo de la Fig. 6. La señal de respuesta negativa codificada por colores puede incluir una señal de respuesta roja que informe al usuario U sobre la configuración inadmisible de los parámetros de funcionamiento. Además de la solicitud de cambiar la configuración de los parámetros de funcionamiento, un algoritmo de asistencia al usuario ejecutado en el procesador 5A de la unidad de control 5 también puede sugerir configuraciones de parámetros de funcionamiento admisibles, en particular configuraciones de parámetros de funcionamiento en rangos de parámetros de funcionamiento admisibles.
El sistema de distribución de energía 3 proporciona, en una realización preferida, una fuente de alimentación de CA para el dispositivo conectado que comprende, por ejemplo, tres fases eléctricas diferentes L1, L2, L3 como también se muestra en la Fig. 5. En una realización alternativa, el sistema de distribución de energía 3 también puede proporcionar una fuente de alimentación de CC para el dispositivo conectado 2.
El aparato de control 1 también puede comprender al menos un transformador adaptado para transformar una corriente alterna recibida en una tensión de corriente continua (CC). En una posible realización, el aparato 1 comprende un arrancador de motor o un variador de frecuencia VFD. En la realización ilustrada en la Fig. 4, el aparato 1 incluye circuitos electrónicos para proporcionar protección contra sobrecorriente, protección contra sobrecarga y control de la potencia de alimentación. El aparato 1 también puede comprender un circuito de protección de las máquinas o motores conectados como cargas 2 al aparato 1 contra las sobretensiones eléctricas. El armario de control puede comprender un sistema local de distribución de energía 3 con carriles de alimentación a los que están conectados una pluralidad de aparatos 1. El sistema de distribución de alimentación eléctrica 3 puede proporcionar una corriente alterna de 220, 440 o más voltios.
La interfaz de bus 17 y el bus 26 ilustrados en la Fig. 4 comprenden un sistema de bus por cable para la comunicación entre diferentes aparatos 1. En una posible realización, el bus 26 también puede comprender un bus de campo como Ethernet, Modbus o Profibus. En una realización alternativa, la interfaz de bus 17 también puede comprender una interfaz de bus inalámbrica para intercambiar datos.
Otras realizaciones son posibles. En una posible realización, la interfaz hombre-máquina 4 puede comprender un transceptor para establecer un enlace inalámbrico con un equipo de usuario portátil UE, como un teléfono móvil o un ordenador portátil que lleve un usuario. En esta realización algunos o todos los elementos de la interfaz hombre-máquina 12-1 pueden estar formados por elementos de una GUI del equipo de usuario portátil UE. El enlace inalámbrico puede comprender un enlace NFC, un enlace WIFI/WLAN o un enlace Bluetooth.
Un equipo de usuario portátil UE también puede conectarse a través de un cable, como un cable USB. La carcasa 9 del aparato 1 puede comprender una o más ranuras USB para recibir cables USB o memorias USB. Las interfaces USB u otras interfaces por cable pueden utilizarse para cargar en la memoria de características 5C de la unidad de control 5 características de los dispositivos conectables 2 y/o valores de parametrización por defecto para los parámetros de los dispositivos que pueden ser ajustados o afinados por un usuario mediante los elementos de interfaz hombre-máquina 12-1 de la HMI 4. Las características o valores por defecto de los dispositivos conectados 2 también pueden ser cargados por el aparato 1 desde una memoria local del propio dispositivo 2 conectado. Otra opción es una descarga de las características y/o valores de ajuste de parámetros por defecto a través del bus de datos 26 desde un almacenamiento central de datos del sistema.
En otra posible realización, el dispositivo conectado 2 puede incluir un identificador de dispositivo asociado (como un número de serie) leído automáticamente a través de una interfaz por cable o inalámbrica del dispositivo 2 conectado por el aparato 1 para la determinación del estado individual del dispositivo. De este modo es posible, por ejemplo, asignar fallos determinados a dispositivos individuales que pueden haber sido producidos en el mismo lote de producción defectuoso o registrar errores de dispositivos 2 individuales.
En otra posible realización, la HMI 4 del aparato 1 también puede ser enchufable como una entidad independiente en una interfaz de la cara frontal de la carcasa 9 del aparato 1 y puede intercambiarse con otro tipo de HMI 4 adecuada para otro tipo de dispositivos 2 conectados al aparato 1. Un tipo de dispositivo 2 puede comprender, por ejemplo, un tipo de carga inductiva (por ejemplo, un motor), resistiva o capacitiva. En una realización adicional, la HMI enchufable 4 puede, tras su separación manual del aparato 1 por parte de un usuario, comunicarse con un transceptor del aparato 1 a través de un enlace inalámbrico. En esta realización, la HMI 4 conectable constituye por sí misma un equipo de usuario portátil UE.
El aparato de control 1 puede abordar de forma interactiva diferentes escenarios de fallo, como un cortocircuito en el motor, un cortocircuito en un cable de alimentación, desgaste mecánico, defectos en el cable, subtensiones, cargas asimétricas, una temperatura ambiente demasiado alta o sobretemperatura en el aparato.
El método implementado por ordenador según la presente invención proporciona una sofisticada guía al usuario que incluye un asistente de puesta en servicio en el que un usuario puede realizar una configuración guiado de parámetros mediante un botón principal, teclas de flecha e indicaciones de pantalla, y que también incluye un asistente de soluciones que proporciona automáticamente recomendaciones a un usuario para la resolución de problemas en caso de que se muestren advertencias e indicaciones de fallo en una pantalla, por ejemplo, mediante la señalización con LED de colores en el dispositivo (entrada/salida).
Por ejemplo, si se detecta u observa un fallo durante el arranque de un motor conectado al aparato de control 1 que funciona como arrancador de motor, el aparato de control 1 inicia automáticamente un diagnóstico del entorno del sistema para el motor afectado con el fin de proporcionar información técnica relevante y recomendaciones al usuario en función de la causa de la avería detectada. Estas recomendaciones de resolución de problemas pueden incluir, por ejemplo, la recomendación de comprobar el cable de alimentación del motor, comprobar una carga disponible, comprobar si hay carga asimétrica o comprobar si hay sobrecorriente debido a sobrecarga mecánica, desgaste o cortocircuito del devanado. La recomendación o información también puede indicar si los valores ajustados son críticos, es decir, relevantes para la seguridad, y se encuentran en un intervalo admisible, en particular en vista de un tipo detectado de motor o de curvas de parámetros característicos y funciones de parámetros asociadas con el motor de CA o CC respectivo.
El aparato de control 1 también puede realizar diagnósticos del sistema y autodiagnósticos, es decir, un autodiagnóstico del dispositivo, diagnósticos del entorno del motor y del sistema diagnóstico del entorno del sistema de distribución de energía de barras del armario de control.

Claims (31)

REIVINDICACIONES
1. Un método implementado por ordenador para ajustar los parámetros de funcionamiento de un dispositivo eléctrico (2) conectado a través de una aparato de control (1) a un sistema de distribución de energía (3) que comprende las etapas de:
- comprobar (S2) automáticamente en respuesta a una configuracón de un parámetro de funcionamiento de dicho dispositivo eléctrico (2) introducido (S1) por un usuario (U) mediante un elemento de interfaz hombremáquina (11, 12) de una interfaz hombre-máquina, HMI, (4) de dicho aparato de control (1) si el respectivo parámetro de funcionamiento del dispositivo es relevante para la seguridad para el funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado (2), para el aparato de control (1) mismo y/o para el sistema de distribución de energía (3);
- realizar (S3) una autenticación de usuario del usuario (U) si la configuración del parámetro de operación introducida resulta ser relevante para la seguridad;
- evaluar (S6) la configuración del parámetro de funcionamiento relevante para la seguridad introducido por el usuario (U) autenticado con éxito para determinar (S8) si la configuración del parámetro de operación introducida es admisible;
- realizar automáticamente un ajuste (S9) del parámetro de funcionamiento del dispositivo eléctrico (2) conectado si se determina (S8) que la configuración evaluada del parámetro de funcionamiento relevante para la seguridad introducida (S1) por el usuario (U) autenticado es admisible.
2. El método implementado por ordenador según la reivindicación 1, en donde determinar (S8) si la configuración de parámetros de operación introducida es admisible comprende procesar por un procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) características de dispositivo preconfiguradas o cargadas del dispositivo eléctrico (2) conectado a través de una interfaz de control y datos (7) a dicho aparato de control (1).
3. El método implementado por ordenador según la reivindicación 1 o 2, en donde determinar (S8) si la configuración de parámetros de funcionamiento introducida es admisible comprende analizar mediante un algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en un procesador (5A) de una unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) valores de configuración de parámetros de funcionamiento con respecto a las características del dispositivo eléctrico (2) conectado para determinar si los valores de configuración de los parámetros de funcionamiento introducidos se encuentran dentro de un rango de parámetros de funcionamiento admisible del dispositivo eléctrico (2) respectivo.
4. El método implementado por ordenador según la reivindicación 3, en donde las características del dispositivo eléctrico (2) conectado se obtienen de una memoria local del dispositivo eléctrico (2) conectado a través de la interfaz de control y datos (7) de dicho aparato de control (1) y se almacenan en una memoria de características del dispositivo local (5C) de dicho aparato de control (1) para su posterior procesamiento por el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1).
5. El método implementado por ordenador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en donde si los valores de configuración del parámetro de operación introducidos están en conflicto con los otros parámetros de operación, la configuración del parámetro de operación introducida se determina (S8) mediante el algotimo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) como no admisible.
6. El método implementado por ordenador según las reivindicaciones precedentes, en donde el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) calcula y adapta automáticamente rangos de parámetros de funcionamiento admisibles para los parámetros de funcionamiento del dispositivo eléctrico (2) conectado en función de una entrada o de un tipo detectado del dispositivo eléctrico (2) conectado y/o en función de un estado de funcionamiento monitorizado del dispositivo eléctrico (2) conectado y/o en función de datos de sensores procesados recibidos de sensores proporcionados en el dispositivo eléctrico (2) conectado, en función de intercambio de datos con otras unidades de control (5) a través de un bus de datos (26) y/o en función de un nivel de seguridad de funcionamiento predefinido requerido.
7. El método implementado por ordenador de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde el ajuste automático de la configuración de los parámetros de funcionamiento se realiza (S4) sin autenticación del usuario si se determina (S2) que la configuración de los parámetros de funcionamiento introducida (S1) por el usuario (U) no es relevante desde el punto de vista de la seguridad.
8. El método implementado por ordenador de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde la configuración de parámetros de funcionamiento introducida (S1) por parte del usuario (U) se suprime (S7) si el usuario (U) no es autenticado correctamente o se suprime (S7) si la configuración de parámetros evaluada se determina (S8) como no admisible.
9. El método implementado por ordenador de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde la autenticación del usuario (U) es realizada (S3) por un mecanismo de autenticación ejecutado por un procesador (5A) de una unidad de control (5) del aparato de control (1).
10. El método implementado por ordenador de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento se consideran admisibles (S8) por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5), una señal de respuesta positiva, en particular una señal de respuesta codificada por colores, se envía al usuario (U) a través de elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre máquina, HMI, (4) indicando que los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento son admisibles y los parámetros de funcionamiento correspondientes del dispositivo eléctrico (2) conectado (2) son ajustados automáticamente (S9) en consecuencia por la unidad de control (5) del aparato de control (1).
11. El método implementado por ordenador según las reivindicaciones precedentes, en donde si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento se consideran no admisibles (S8) por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5), una señal de respuesta negativa, en particular una señal de respuesta codificada por colores se envía (S12) al usuario (U) a través de los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina (4) indicando la inadmisibilidad de los valores de configuración previamente introducidos de los parámetros de funcionamiento y/o una solicitud de cambio de los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento se emite (S12) a través de los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina (4) de dicho aparato de control (1) al usuario (U) y/o configuraciones de parámetros de funcionamiento admisibles, en particular configuraciones de parámetros de funcionamiento en rangos de parámetros de funcionamiento admisibles son sugeridos por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) al usuario (U).
12. El método implementado por ordenador según las reivindicaciones precedentes, en donde un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) proporciona automáticamente al usuario (U) asistencia para la resolución de problemas en caso de valores de configuración inadmisibles de los parámetros de funcionamiento y controla las fuentes de señales luminosas (12-6, 12-7) indicando dónde se encuentra la causa raíz de un fallo de funcionamiento detectado.
13. El método implementado por ordenador de acuerdo con las reivindicaciones precedentes, en donde los fallos de funcionamiento que se producen durante el funcionamiento del dispositivo eléctrico (2) conectado se muestran a través de la interfaz hombre-máquina (4) al usuario (U) y se proporciona asistencia para solucionar los fallos de funcionamiento mostrados mediante un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1).
14. Un aparato de control (1) provisto para conectar al menos un dispositivo eléctrico (2) a un sistema de distribución de energía (3), en donde dicho aparato de control (1) comprende:
una interfaz hombre-máquina (4) con elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) utilizados para interactuar con el aparato de control (1),
en donde los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) están adaptados para mostrar y/o ajustar valores de configuración de los parámetros de funcionamiento del dispositivo eléctrico (2) conectado, en donde la configuración de los parámetros de funcionamiento del dispositivo eléctrico conectado (2) se realiza mediante un método implementado por ordenador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 13.
15. El aparato de control según la reivindicación 14, en donde el acceso a uno o más elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina, HMI, (4) está restringido mediante al menos un mecanismo de restricción de acceso (AR) de dicho aparato de control (1) para mejorar la seguridad de funcionamiento del al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado a través de dicho aparato de control (1) a dicho sistema de distribución de energía (3) y/o para mejorar la seguridad de funcionamiento del aparato de control (1) y/o del sistema de distribución de energía (3).
16. El aparato de control según la reivindicación 14 o 15, el cual comprende una unidad de control (5) que tiene al menos un procesador (5A) adaptado para ejecutar un algoritmo de asistencia al usuario (TUA) implementado por ordenador que proporciona asistencia al usuario (U) para realizar la resolución de problemas en caso de configuraciones erróneas de los parámetros de funcionamiento y/o adaptado para ejecutar un mecanismo de restricción de acceso (SAR) implementado por ordenador.
17. El aparato de control según la reivindicación 15, en donde el mecanismo de restricción de acceso (AR) de dicho aparato de control (1) comprende un mecanismo mecánico de restricción de acceso (MAR) facilitado por una cubierta (6) de protección al menos parcialmente transparente adaptada para cubrir los elementos de interfaz hombre-máquina de acceso restringido de la interfaz hombre-máquina (4).
18. El aparato de control según la reivindicación 17, en donde la cubierta de protección (6) de la restricción mecánica de acceso (MAR) es precintable mediante un precinto que puede ser roto por un usuario (U) para acceder a los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de acceso restringido después de que la cubierta de protección (6) haya sido abierta o retirada por el usuario (U).
19. El aparato de control según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18 precedentes, en donde el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR) de dicho aparato de control (1) comprende un mecanismo de autenticación ejecutado por el procesador (5A) de la unidad de control (5) y utilizado para realizar la autenticación de un usuario (U).
20. El aparato de control según la reivindicación 19, en donde el mecanismo de restricción de acceso implementado por ordenador (SAR) comprende un mecanismo de autenticación de respuesta a un reto en el que se presenta al usuario (U) a través de la interfaz hombre-máquina (4) un reto y se autentica al usuario (U) con éxito tras haber dado éste una respuesta válida al reto presentado a través de la interfaz hombremáquina (4).
21. El aparato de control según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20 anteriores, en donde la configuración de los valores de los parámetros de funcionamiento introducidos (S1) por el usuario (U) mediante los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina, HMI, (4) son analizados automáticamente por un algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en un procesador (5A) de una unidad de control (5) del aparato de control (1) con respecto a características de dispositivo del al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado para comprobar (S6) si los valores de configuración del parámetro de funcionamiento son admisibles para mejorar la seguridad de funcionamiento de los dispositivos eléctricos (2) conectados y/o la seguridad de funcionamiento del sistema de distribución de energía (3) y/o la seguridad de funcionamiento del aparato de control(1).
22. El aparato de control según la reivindicación 21, en donde los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento se determinan (S8) como no admisibles por el algorimo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) si los valores de configuración analizados de los parámetros de funcionamiento introducidos por el usuario (U) no están dentro de rangos de parámetros de funcionamiento admisibles predefinidos o están en conflicto con valores de configuración de otros parámetros de funcionamiento.
23. El aparato de control según la reivindicación 21, en donde si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento se consideran admisibles (S8) por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) se envía (S10) al usuario (U) una señal de respuesta positiva, en particular una señal de respuesta codificada por colores, a través de los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina (4), indicando que los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento son admisibles, y los parámetros de funcionamiento correspondientes del al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado son ajustados automáticamente (S9) en consecuencia por la unidad de control (5) del aparato de control (1).
24. El aparato de control según la reivindicación 22 o 23, en donde si los valores de configuración introducidos y analizados de los parámetros de funcionamiento se consideran no admisibles (S8) por el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) se envía (S12) una señal de respuesta negativa, en particular una señal de respuesta codificada por colores, al usuario (U) a través de los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina (4) que indica la inadmisibilidad de los valores de configuración previamente introducidos de los parámetros de funcionamiento y/o se emite (S12) una petición para cambiar los valores de configuración introducidos de los parámetros de funcionamiento a través de los elementos de interfaz hombre-máquina (11, 12) de la interfaz hombre-máquina (4) de dicho aparato de control (1) al usuario (U) y/o configuraciones de parámetros de funcionamiento admisibles, en particular configuraciones de parámetros de funcionamiento, rangos de parámetros de funcionamiento no admisibles son sugeridos por el algoritmo de asistencia al usuario (SUA).
25. El aparato de control según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 21 a 24, en donde el algoritmo de asistencia al usuario para el ajuste de valores (SUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) está adaptado para calcular y adaptar automáticamente rangos de funcionamiento de parámetros admisibles del al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado a dicho aparato de control (1) en función del tipo de al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado, un estado de funcionamiento monitorizado del al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado, un estado observado del sistema de distribución de energía (3), datos de sensores recibidos de sensores proporcionados en el al menos un dispositivo eléctrico conectado (2), datos intercambiados con otras unidades de control (5) a través de un bus de datos (26) y/o en función de un nivel de seguridad de funcionamiento predefinido requerido.
26. El aparato de control según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 16 a 25, en donde un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1) está adaptado para proporcionar automáticamente asistencia al usuario (U) para la resolución de problemas en caso de valores de configuración inadmisibles de los parámetros de funcionamiento y para controlar fuentes de señales luminosas (12-6, 12-7) que indican dónde se encuentra la causa raíz de un fallo de funcionamiento detectado.
27. El aparato de control según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 14 a 26, en donde los fallos de funcionamiento que se producen durante el funcionamiento de al menos un dispositivo eléctrico (2) conectado a dicho aparato de control (1) se muestran a través de la pantalla de la interfaz hombre-máquina (4) al usuario (U) y se proporciona asistencia para la resolución de problemas para tratar los fallos de funcionamiento mostrados mediante un algoritmo de asistencia al usuario para la resolución de problemas (TUA) ejecutado en el procesador (5A) de la unidad de control (5) de dicho aparato de control (1).
28. El aparato de control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 26, en donde el aparato de control (1) comprende una interfaz de bus (17) por cable o inalámbrica para conectar la unidad de control (5) del aparato de control (1) a un bus de datos (26) del sistema de distribución de energía (3) a través del cual las unidades de control (5) de diferentes aparatos de control (1) de dicho sistema de distribución de energía (3) se comunican entre sí para intercambiar datos.
29. El aparato de control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 28, en donde el sistema de distribución de energía (3) comprende barras colectoras, carriles o cables eléctricos adaptados para distribuir energía eléctrica con los dispositivos eléctricos (2) conectados.
30. El aparato de control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 29, que comprende
- un circuito de protección contra sobrecorrientes (14) adaptado para proteger los dispositivos eléctricos (2) conectados contra sobrecorrientes,
- un circuito de protección contra sobrecargas (15) adaptado para proteger los dispositivos eléctricos (2) conectados contra sobrecargas y/o
- un circuito de control de la alimentación eléctrica (16) adaptado para controlar la alimentación eléctrica desde el sistema de distribución de energía (3) a los dispositivos eléctricos (2) conectados.
31. El aparato de control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 30, que comprende además una interfaz de datos utilizada para conectar un dispositivo informático al aparato de control (1) y/o que comprende una interfaz inalámbrica o por cable utilizada para conectar un equipo móvil de usuario al aparato de control (1).
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