METODO PARA LA TRANSMISION DE DATOS MEDIANTE REDES DE DATOS.

Método para la transmisión de datos mediante redes de datos (1) con al menos dos participantes (3,

4), donde las redes de datos presentan al menos un dominio topológico en tiempo real (6) y un dominio topológico en tiempo no real (7), y los mensajes de datos (11) enviados a través de las redes de datos (1) presentan un identificador que es diferente para mensajes en tiempo real y mensajes en tiempo no real, donde los mensajes de datos desde el dominio en tiempo no real (7), que llegan dentro de la porción de datos en tiempo real (13), se retrasan temporalmente mediante una unidad de conmutación (10) y se transmiten a la porción de datos en tiempo no real (14), caracterizado porque la unidad de conmutación (10) ejecuta la transmisión de datos a través de la red de datos (1) con una combinación de función de repetición y función de conmutación

5 La presente invención hace referencia a sistemas de comunicaciones en tiempo real y, en particular, a redes de datos basadas en Ethernet. En los sistemas de comunicaciones en tiempo real conocidos del estado del arte, existe el problema de que los participantes de Ethernet estándar no se pueden integrar directamente al sistema de comunicaciones o bien, por ejemplo, los participantes de Ethernet

10 estándar no se pueden acoplar a un sistema de comunicaciones en tiempo real. La presente invención se describe particularmente en el ámbito de los sistemas de comunicaciones basados en Ethernet, para los que se presenta una ejecución simple de una unidad de conmutación. Un sistema de comunicaciones en tiempo real se conforma esencialmente de

15 una pluralidad de participantes. En una forma de ejecución especial que se emplea normalmente en aplicaciones de automatización, el sistema presenta participantes principales (los llamados "maestros") y participantes secundarios (los llamados "esclavos"). Dentro de este sistema de comunicaciones en tiempo real, los datos se intercambian en forma de mensajes en tiempo real. En estos mensajes en tiempo real, su posición exacta resulta decisiva para poder reunir correctamente la información. Además de estos mensajes en tiempo real, existen también mecanismos de intercambio de datos que no se desarrollan en tiempo real. Estos mecanismos se emplean, por ejemplo, para la puesta en funcionamiento y para la visualización o

25 bien, para propósitos de diagnóstico con exigencias temporales reducidas. Por comunicaciones en tiempo real se entiende comunicaciones en las que se ejecutan aproximadamente sin retraso de tiempo actividades predeterminadas, es decir, generalmente con un retraso máximo garantizado conocido anteriormente de otros sistemas.

30 En esta clase de sistemas de comunicaciones, existe con frecuencia la necesidad de permitir el acceso a cada participante del sistema de comunicaciones. Con esta finalidad, se emplean en los ordenadores habituales que no poseen un acoplamiento directo al sistema de comunicaciones en tiempo real. Dichos ordenadores se deben acoplar al sistema mediante unidades de conmutación. Con ello, el acoplamiento de ordenadores al sistema de comunicaciones se efectúa, por ejemplo, mediante participantes de la red. También es habitual acoplar ordenadores

5 al "Ethernet (Office)". La función de acoplamiento también es recibida por cada participante de comunicaciones en tiempo real. La patente US 2002/0064157 A1 evidencia un método de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1. Es objeto de la presente invención, poner a disposición un método para la transmisión de datos que permita el acoplamiento de sistemas o dispositivos que no se puedan integrar directamente a un sistema de comunicaciones en tiempo real. Dicho objeto se logra mediante un método de acuerdo con la reivindicación 1, un dispositivo de comunicaciones de acuerdo con la reivindicación 13 y una unidad de conmutación de acuerdo con la reivindicación 17. Las formas de ejecución y mejoras

15 que resultan beneficiosas, son objeto de las reivindicaciones más adelante. En el método, conforme a la presente invención, para la transmisión de datos mediante redes de datos y particularmente mediante redes de datos basadas en Ethernet con al menos dos participantes, donde las redes de datos presentan al menos un dominio topológico en tiempo real y un dominio topológico en tiempo no real, y los mensajes de datos enviados a través de las redes de datos presentan al menos una porción de datos en tiempo real y al menos una porción de datos en tiempo no real, los mensajes de datos desde el dominio en tiempo no real, que llegan dentro de la porción de datos en tiempo real, se retrasan temporalmente y se transmiten a la porción de datos en tiempo no real mediante una unidad de conmutación conforme a

25 la presente invención. La presente invención hace referencia en particular a redes de datos con repetición, al menos parcialmente. Con ello, se pueden considerar tanto las redes de datos exclusivamente con repetición, así como con repetición combinada y/o con conmutación. No obstante, es preferentemente obligatoria la funcionalidad de

30 repetición. Por un dominio topológico en tiempo real se entiende un dominio localizable dentro de una red de datos. Por una porción de datos en tiempo real y una porción de

datos en tiempo no real se entienden, en particular, no sólo las porciones temporales. Cada porción de datos en tiempo real o en tiempo no real se puede definir también, no obstante, mediante una posición dentro de un ciclo de comunicación.

Mediante el retraso temporal de los mensajes de datos desde el dominio en tiempo no real y la transmisión a la porción de datos en tiempo no real, se pueden evitar situaciones conflictivas en las comunicaciones críticas en tiempo real. Además, dicha porción de datos en tiempo no real resulta relevante en particular en el dominio en tiempo real, es decir, aquel dominio al que se transmiten los llamados datos críticos en tiempo real.

10 Preferentemente también se toman eliminando los mensajes de datos de la porción de datos en tiempo no real (dentro del dominio topológico en tiempo real) y se transmiten al dominio en tiempo no real. Este modo de proceder representa el sentido contrario de transmisión con respecto a la transmisión de mensajes de datos anteriormente mencionada desde el dominio en tiempo no real al dominio en tiempo real. Además, se trata preferentemente, en aquellos mensajes de datos que se transmiten desde el dominio en tiempo no real al dominio en tiempo real y aquellos mensajes de datos que se transmiten desde el dominio en tiempo real al dominio en tiempo no real, de diferentes mensajes de datos con los que se demuestra que los mensajes de datos se pueden transmitir de forma bidireccional.

20 Preferentemente también se toman eliminando los mensajes de datos de la porción de datos en tiempo real (dentro del dominio en tiempo real) y se transmiten al dominio en tiempo no real. Con ello, también en este caso se produce una transmisión de mensajes de datos del dominio en tiempo real al dominio en tiempo no real.

25 Preferentemente se transmiten los datos en forma de ciclos de comunicaciones, donde dichos ciclos de comunicaciones presentan de modo especialmente preferencial intervalos temporales predeterminados. Las comunicaciones en sistemas en tiempo real se produce aquí en los ciclos de comunicaciones, donde un ciclo de comunicación se compone esencialmente de dos partes, a saber, la parte de las comunicaciones en tiempo real y la parte de las comunicaciones en tiempo no real. La parte de las comunicaciones en tiempo real o bien, de la porción de datos en tiempo real (que a continuación también se indica como canal RT (en tiempo real)) es gestionada habitualmente por el participante principal y éste otorga las autorizaciones de transmisión. Los mensajes de datos en dicho canal RT son repetidos preferentemente por los participantes.

Además, existe una porción llamada en tiempo no real (a continuación indicada también como canal IP) en la que se trata de un dominio temporal durante el cual no se predeterminan autorizaciones de transmisión. En este dominio temporal, cada participante puede ocupar el sistema de comunicaciones. Para evitar colisiones en este canal IP, o bien para reglamentarlo, se puede cambiar desde la función de repetición a una función conmutada para el intervalo de tiempo del canal IP

10 (conmutación de los mensajes de datos en el canal IP). Dentro de los ciclos de comunicaciones aparecen tanto porciones temporales en tiempo real como porciones temporales en tiempo no real. La porción de datos en tiempo no real se establece preferentemente de forma alterable dentro de un ciclo de comunicación.

15 La unidad de conmutación determina preferentemente parámetros que son característicos de la posición de al menos la porción de datos en tiempo no real dentro de un ciclo de comunicación. A mejor decir, dichos parámetros son aprendidos. Los parámetros se seleccionan preferentemente de un grupo de parámetros que comprenden los tiempos de inicio de la porción de datos en tiempo no real, los tiempos de finalización de la porción de datos en tiempo no real, la longitud temporal de la porción de datos en tiempo no real, la longitud temporal de la porción de datos en tiempo real y semejantes. En especial, se precisan los valores para el tiempo de inicio de la porción de datos en tiempo no real y...

1. Método para la transmisión de datos mediante redes de datos (1) con al menos dos participantes (3, 4), donde las redes de datos presentan al menos un dominio topológico en tiempo real (6) y un dominio topológico en tiempo no real (7), y los mensajes de datos (11) enviados a través de las redes de datos (1) presentan un identificador que es diferente para mensajes en tiempo real y mensajes en tiempo no real, donde los mensajes de datos desde el dominio en tiempo no real (7), que llegan dentro de la porción de datos en tiempo real (13), se retrasan temporalmente mediante una unidad de conmutación (10) y se transmiten a la porción de datos en tiempo no real (14), caracterizado porque la unidad de conmutación (10) ejecuta la transmisión de datos a través de la red de datos (1) con una combinación de función de repetición y función de conmutación.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los

mensajes de datos se toman eliminándolos de la porción de datos en tiempo no real 15 (14) y se transmiten al dominio en tiempo real (6).

3. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los mensajes de datos se toman eliminándolos de la porción de datos en tiempo real (13) y se transmiten al dominio en tiempo no real (7).

4. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la transmisión de datos se produce en ciclos de comunicaciones (16).

5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los ciclos de comunicaciones (16) presentan un intervalo (tz) de tiempo de ciclo constante predeterminado.

6. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la porción de datos en tiempo no real (14) se establece de forma alterable dentro de un ciclo de comunicación (16).

7. Método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de conmutación determina parámetros (t6, t7) que son característicos de la posición de al menos la porción de datos en tiempo no real dentro de un ciclo de comunicación (16).

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los parámetros se seleccionan de un grupo de parámetros que comprenden los tiempos de inicio (t6) de la porción de datos en tiempo no real (14), los tiempos de finalización (t7) de la porción de datos en tiempo no real (13), la longitud temporal de la porción de datos en tiempo no real, la longitud temporal de la porción de datos en tiempo real y semejantes.

9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 7 u 8, caracterizado porque la posición de la porción de datos en tiempo no real (14) se determina mediante la evaluación de los tiempos de recepción de los mensajes recibidos.

10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes 7 ó 9, caracterizado porque la posición de la porción de datos en tiempo no real se determina mediante la evaluación de los tiempos de recepción de los mensajes en tiempo no real recibidos.

11. Empleo de un sistema de comunicaciones basado en Ethernet para la ejecución de un método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes.

12. Empleo de un sistema de comunicaciones en tiempo real para la ejecución de un método de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones de 1 a 10.

20 13. Dispositivo de comunicaciones para la transmisión de datos, donde el dispositivo de comunicaciones presenta al menos un primer participante (3) y al menos un segundo participante (4), así como una unidad de conmutación (10) para la conexión del primer participante (3) con el segundo participante (4), y donde el dispositivo de comunicaciones presenta al menos un dominio en tiempo real (6) y un dominio en tiempo no real (7), y un identificador de los mensajes de datos (11) enviados por el dispositivo de comunicaciones que es diferente para mensajes en tiempo real y para mensajes en tiempo no real, donde la unidad de conmutación (10) presenta un controlador que logra que los mensajes de datos desde el dominio en tiempo no real (7), que llegan dentro de la porción de datos en tiempo real (13) en la unidad de conmutación (10), se retrasen temporalmente y se transmitan a la porción de datos en tiempo no real (14) de un ciclo de comunicación (16), caracterizado porque la unidad de conmutación (10) de esta clase está diseñada de manera tal que ejecute la transmisión de datos a través de la red de datos (1) con una combinación de función de repetición y función de conmutación.

14. Dispositivo de comunicaciones de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el controlador logra que los mensajes de datos se tomen eliminándolos de una porción de datos en tiempo no real (14) y se transmitan al dominio en tiempo real.

15. Dispositivo de comunicaciones de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el controlador logra que los mensajes de datos se tomen eliminándolos de una porción de datos en tiempo real (13) y se transmitan al dominio en tiempo no real (7).

16. Dispositivo de comunicaciones de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes 13 a 15, caracterizado porque la unidad de conmutación (10) determina independientemente parámetros que son característicos de la posición de la porción de datos en tiempo no real (14) dentro de los ciclos de comunicaciones (16).

17. Unidad de conmutación para la conexión de un primer participante (3) con un segundo participante (4) de un dispositivo de comunicaciones para la transmisión de datos, donde el dispositivo de comunicaciones presenta una pluralidad de participantes y al menos un dominio en tiempo real (6) y un dominio en tiempo no real (7), donde los mensajes de datos (11), transmitidos desde el dispositivo de comunicaciones, presentan un identificador que es diferente para mensajes en tiempo real y para mensajes en tiempo no real, donde la unidad de conmutación (10) presenta un controlador que logra que los mensajes de datos desde el dominio en tiempo no real (6), que llegan dentro de la porción temporal en tiempo real en la unidad de conmutación (10), se retrasen temporalmente y se incorporen en la porción de datos en tiempo no real, caracterizado porque la unidad de conmutación (10) está diseñada de manera tal que ejecuta la transmisión de datos mediante el dispositivo de comunicaciones con una combinación de función de repetición y función de conmutación.

“Siguen 4 páginas de dibujos”