Procedimiento, aparato de control y sistema de control para controlar un sistema de automatización.

Procedimiento para controlar un sistema de automatización, en el que para el control se utiliza un sistema de control

(501-505) con aparatos de control (101-105, 121-125) unidos entre sí mediante una red (400), los cuales presentan funciones de aparato (201-205b, 211-215) predefinidas, estando memorizado en al menos un aparato de control (101-105, 121-125) un programa de control con una función de aparato (201-205b, 211-215) predefinida que tiene al menos un primer parámetro funcional variable, incluyendo las etapas:

• Aportación de al menos un modulo de software dentro de un entorno de ejecución (350) con una función de programa (301-305b, 311-315, 321a-324) que puede ejecutarse dentro del entorno de ejecución (350), en el que

• la función de programa (301-305b, 311-315, 321) es una función de representante de la función de aparato (201-205b, 211-215) memorizada en el aparato de control (101-105, 121- 125), es al menos parcialmente idéntica a la función de aparato e incluye al menos un segundo parámetro funcional variable asociado al primer parámetro funcional de la función de aparato,

• adaptación del segundo parámetro funcional de la función de programa en función de entradas del usuario, proporcionándose las entradas del usuario a través de una interfaz de usuario del entorno de ejecución (350),

• transmisión del segundo parámetro funcional adaptado desde el entorno de ejecución (350) hasta el aparato de control (101-105, 121-125), de los que al menos hay uno, a través de la red (400),

• ajuste del primer parámetro funcional al valor del segundo parámetro funcional, y en el que el procedimiento se caracteriza porque la función de representante se asocia a la función de aparato, ampliándose la función de aparato mediante la función de representante o bien desplazándose partes de la función de aparato a la función de representante, tal que la función de aparato se ejecute en parte en el aparato y en parte dentro del entorno de ejecución mediante la función de representante, de manera que la función de aparato se complemente mediante la función de representante.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08004863.

Solicitante: PHOENIX CONTACT GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FLACHSMARKTSTRASSE 8 32825 BLOMBERG ALEMANIA.

Inventor/es: KALHOFF,JOHANNES, Krumsiek,Dietmar .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas,... > G05B19/418 (Control total de una fábrica, es decir, control centralizado de varias máquinas, p. ej. control numérico directo o distribuido (DNC), sistemas de fabricación flexibles (FMS), sistemas de fabricación integrados (IMS), fabricación integrada por computador (CIM))
  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas,... > G05B19/05 (Controladores lógicos programables, p. ej. que simulen las interconexiones lógicas de señales según diagramas en escalera o gráficos de funciones)

PDF original: ES-2525934_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

En la técnica de automatización se configuran y/o programan hoy día sistemas y aparatos usualmente mediante sistemas para proyectar especiales. Correspondientemente se utilizan por lo general paquetes de software especiales, que pueden utilizarse para determinados tipos de sistemas de automatización. Típicamente se ofrecen herramientas de software para la programación del control, por ejemplo la programación de una aplicación de máquina, la configuración de la red o la configuración de los aparatos.

Para la programación del control se conoce por ejemplo el estándar IEC 61131 y para la configuración de los aparatos se utilizan por ejemplo el concepto FDT/DTM (Field-Device-Tool/Device-Type-Manager, herramienta de aparatos de campo/administrador de tipo de aparatos) o bien páginas basadas en web. Además se intenta obtener interoperabilidad mediante interfaces unificadas, como por ejemplo mediante definiciones de aparatos para componentes de red.

No obstante un inconveniente de las soluciones actuales es que se necesita una pluralidad de componentes, que deben instalarse sobre un ordenador, ampliándose las interfaces de usuario con la correspondiente función de aparato y teniendo que utilizar el usuario correspondientemente en cada caso la versión correcta de la interfaz de usuario. Además a menudo es problemática la disponibilidad de la interfaz de usuario en todo el ciclo de vida debido a las diferencia de versiones cuando se sustituye el aparato, en la puesta en servicio, el servicio post venta, etc. Esta problemática se intensifica adicionalmente con la posibilidad de utilizar interfaces de usuario más antiguas sobre sistemas de ordenador más modernos.

En el documento US 2006/0155387 se describe una arquitectura para un sistema de control compuesta por aparatos de control conectados entre sí mediante una red. Los aparatos de control presentan respectivos conjuntos de objetos de software, que implementan distintos tipos de funciones de aparato y que presentan respectivos programas de aplicación de software. Se describe además un determinado tipo de entorno de ejecución (Tool Device) que se utiliza para vigilar, mantener y desarrollar los programas de aplicación de software de los aparatos de control y que contiene los programas de aplicación de proxy (representante o intermediario), así como objetos de software proxy, que son idénticos y asociados a los objetos de software y a los programas de aplicación de software en los aparatos de control y con los que comunican, e igualmente entre sí. Se da a conocer además un modo off4ine que puede utilizarse cuando falta la conexión con la red, en el que se ejecutan los programas de aplicación de software solamente mediante las funciones de representante (instancias proxy) en el entorno de ejecución Tool Device.

La presente invención tiene por lo tanto como tarea básica mostrar una forma mejorada para poder proyectar, crear, procesar y/o simular funciones de aparatos correspondientes a los aparatos de contr3ol utilizados para controlar un sistema de automatización.

Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento según la reivindicación 1, asi como mediante un aparato de control según la reivindicación 11. Ventajosas formas de ejecución y perfeccionamientos son objeto de las correspondientes reivindicaciones subordinadas.

Correspondientemente sirve un procedimiento correspondiente a la invención para controlar un sistema de automatización, utilizándose para el control un sistema de control, por lo general una pluralidad de aparatos de control unidos entre sí y estando memorizado en al menos un aparato de control un programa de control con una función de aparato predefinida. El procedimiento prevé que se proporcione al menos un módulo de software dentro de un entorno de ejecución con una función de programa que puede ejecutarse dentro del entorno de ejecución, siendo la función de programa una función de representante de la función de aparato memorizada en el aparato de control, siendo idénticos, al menos en parte, la función de aparato y la función de programa e incluyendo la función de aparato al menos un primer parámetro funcional variable y la función de programa al menos un segundo parámetro funcional variable, asociado al primer parámetro funcional de la función de aparato. Además prevé el procedimiento que el segundo parámetro funcional se adapte en función de las entradas del usuario, proporcionándose las entradas del usuario a través de una interfaz de usuario del entorno de ejecución, tal que el segundo parámetro funcional adaptado se transmita desde el entorno de ejecución a un aparato de control, de los que al menos hay uno, a través de una red, tal que el primer aparato funcional se ajuste al valor del segundo parámetro funcional y tal que la función de representante se asocie a la función de aparato, ampliándose la función de aparato mediante la función de representante o bien desplazándose partes de la función de aparato a la función de representante, tal que la función de aparato se ejecute en parte en el aparato y en parte dentro del entorno de ejecución mediante la función de representante, de manera que la función de aparato se complemente mediante la función de representante.

En la presente solicitud de patente se utiliza el concepto de aparato de control para cualquier aparato que participe en el control de un proceso de un sistema de automatización. Correspondientemente designa el concepto de aparato de control por ejemplo un sensor, un actuador, un aparato para la introducción o emisión de datos de proceso, parámetros o control, o bien un aparato para controlar, vigilar, protocolizar, operar y/u observar un proceso. Para un tal aparato de control se utiliza a continuación también sencillamente el concepto aparato.

La función de aparato memorizada en el aparato de control y/o la función de representante pueden incluir componentes para todo el ciclo de vida del aparato, como por ejemplo componentes de ingeniería, funcionales, de diagnóstico y/o de Service. Usualmente están configuradas la función de aparato y la de representante como componentes de software, pudiendo ejecutarse la función de aparato mediante el correspondiente aparato de control y la función de representante dentro del entorno de ejecución. El procedimiento permite así, mediante la función de representante que corre fuera del aparato, el acceso del usuario a la función de aparato a lo largo de todo el ciclo de vida. Ventajosamente se amplía la funcionalidad de la función de aparato mediante la función de representante, por ejemplo en funcionalidades para visualizar estados de proceso o para las entradas de usuario.

Mediante la función de representante puede ventajosamente consultarse también el estado actual de la función de aparato asociada. Correspondientemente incluye el procedimiento ventajosamente las etapas de la transmisión del primer parámetro funcional desde un aparato de control, de los que al menos hay uno, al entorno de ejecución a través de la red y del ajuste del segundo parámetro funcional al valor del primer parámetro funcional.

Como red se utiliza preferiblemente una red basada en IP, en particular Internet. El entorno de ejecución está configurado preferiblemente como navegador de web o incluye el mismo. La transmisión del primer y/o segundo parámetro funcional se realiza en esta forma de ejecución del procedimiento preferiblemente mediante tecnologías estándar de web, en particular mediante AJAX (Asynchronous JavaScript and XML, JavaScript asincrono y XML). Para este fin dispone el aparato de control preferiblemente de las correspondientes funcionalidades de servidor.

El entorno de ejecución dentro del que se ejecuta la función de representante puede estar dispuesto preferiblemente en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para controlar un sistema de automatización, en el que para el control se utiliza un sistema de control (501-505) con aparatos de control (101-105, 121-125) unidos entre sí mediante una red (400), los cuales presentan funciones de aparato (201-205b, 211-215) predefinidas, estando memonzado en al menos un aparato de control (101-105, 121-125) un programa de control con una función de aparato (201-205b, 211-215) predefinida que tiene al menos un primer parámetro funcional variable, incluyendo las etapas:

- Aportación de al menos un modulo de software dentro de un entorno de ejecución (350) con una función de programa (301-305b, 311-315, 321a-324) que puede ejecutarse dentro del entorno de ejecución (350), en el que

la función de programa (301-305b, 311-315, 321) es una función de representante de la función de aparato (201-205b, 211-215) memorizada en el aparato de control (101-105, 121- 125), es al menos parcialmente idéntica a la función de aparato e incluye al menos un segundo parámetro funcional variable asociado al primer parámetro funcional de la función de aparato,

adaptación del segundo parámetro funcional de la función de programa en función de entradas del usuario, proporcionándose las entradas del usuario a través de una interfaz de usuario del entorno de ejecución (350),

- transmisión del segundo parámetro funcional adaptado desde el entorno de ejecución (350) hasta el aparato de control (101-105, 121-125), de los que al menos hay uno, a través de la red

(400),

ajuste del primer parámetro funcional al valor del segundo parámetro funcional, y en el que

el procedimiento se caracteriza porque la función de representante se asocia a la función de aparato, ampliándose la función de aparato mediante la función de representante o bien desplazándose partes de la función de aparato a la función de representante, tal que la función de aparato se ejecute en parte en el aparato y en parte dentro del entorno de ejecución mediante la función de representante, de manera que la función de aparato se complemente mediante la función de representante.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que incluye además las etapas

- transmisión del primer parámetro funcional desde un aparato de control (101-105, 121-125), de los que al menos hay uno, al entorno de ejecución (350) a través de la red (400),

ajuste del segundo parámetro funcional al valor del primer parámetro funcional.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que la red (400) es una red basada en IP, en particular Internet, el entorno de ejecución (350) incluye un navegador de web y la transmisión del primer y/o segundo parámetro funcional se realiza mediante tecnologías estándar de web, en particular mediante AJAX.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, que incluye la etapa

simulación de una ejecución funcional del sistema de control (501-505) dentro del entorno de ejecución (350).

5. Procedimiento según la reivindicación 4,

en el que la simulación de una secuencia funcional incluye al menos una función de programa (301 - 305b, 311 -315, 321a-324), siendo la función de programa una función de representante de una función de aparato (201-205b, 211-215) memorizada en un aparato de control del sistema de control.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5,

en el que la simulación de una secuencia funcional incluye el intercambio de datos entre al menos dos funciones de programa (301-305b, 311-315, 321a-324), siendo las funciones de programa en cada caso funciones de representante de funciones de aparato (201-205b, 211-215) memorizadas en al menos dos aparatos de control (101-105, 121-125) asociados.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 6,

en el que la simulación de una secuencia funcional incluye la ejecución de al menos una función de aparato (201-205b, 211-215) memorizada en un aparato de control (101-105, 121-125) del sistema de control (501-505), en el que

se transmiten valores de entrada de la función de aparato desde el entorno de ejecución (350) hasta el aparato de control a través de la red (400) y

se transmiten valores de salida de la función de aparato desde el aparato de control hasta el entorno de ejecución (350) a través de la red (400).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que la aportación de un módulo de software, de los que al menos hay uno, dentro del entorno de ejecución (350) incluye

la lectura de la función de representante desde el aparato de control,

la bajada de la función de representante desde una dirección de Internet predefinida del fabricante del aparato de control,

la bajada de la función de representante desde una dirección de Internet memorizada en el aparato de control,

la aportación de un medio de memoria con un componente de software memorizado sobre el mismo que incluye la función de representante,

la aportación de la función de representante como resultado de un proceso de configuración.

9. Aparato de control (101-105, 121-125) de un sistema de control (501-505) para controlar un aparato de automatización, que incluye

una memoria con un primer módulo de programa allí memorizado, incluyendo el primer módulo de programa al menos una función de aparato (201-205b, 211-215) que puede ejecutarse, con al menos un primer parámetro funcional variable, una unidad de procesador para ejecutar el primer módulo de programa y una interfaz de red para conectar el aparato de control (101-105, 121-125) con una red (400), estando configurado el primer módulo de programa para comunicar con al menos un segundo módulo de programa a través de una interfaz de software,

estando dispuesto el segundo módulo de programa en un sistema de ordenador (300) que puede conectarse con el aparato de control (101-105, 121-125) a través de la red (400) e incluyendo al menos una función de programa (301-305b, 311-315, 321a-324) con al menos un segundo parámetro funcional variable y

siendo la función de programa (301 -305b, 311-315, 321a-324) una función de representante de la función de aparato (201-205b, 211-215) memorizada en el aparato de control (101-105, 121- 125), siendo idénticas al menos parcialmente la función de aparato y la función de programa, caracterizado porque la función de representante está asociada a la función de aparato, estando ampliada la función de aparato mediante la función de representante o bien estando desplazadas partes de la función de aparato a la función de representante, tal que la función de aparato se ejecuta en parte en el aparato y en parte dentro del entorno de ejecución mediante la función de representante, de manera que la función de aparato se complementa mediante la función de representante.

10. Aparato de control según la reivindicación 9,

configurado para ajustar el primer parámetro funcional variable a un valor recibido a través de la red (400).

11. Aparato de control según una de las reivindicaciones precedentes 9 a 10,

configurado para leer el primer parámetro funcional variable de la función de aparato (201-205b, 211 - 215) y transmitirlo a través de la red (400) al segundo módulo de programa.

12. Aparato de control según una de las reivindicaciones precedentes 9 a 11,

configurado para ejecutar la función de aparato (201-205b, 211-215) tal que se intercambian valores de entrada y de salida de la función de aparato (201-205b, 211-215) a través de la red (400) con el segundo módulo de programa.

13. Aparato de control según una de las reivindicaciones precedentes 9 a 12,

en el que el aparato de control (101, 102, 104, 122-124) es un aparato de entrada o de salida para el control del proceso.

14. Aparato de control según una de las reivindicaciones precedentes 9 a 13,

en el que el aparato de control (105, 121) es una unidad de control lógica programable (PLC).

15. Sistema de control (501-505) para controlar un sistema de automatización, que incluye

al menos un aparato de control (101-105, 121-125) según una de las reivindicaciones 9 a 14 con un primer módulo de programa allí memorizado, que incluye al menos una función de aparato (201-205b, 211-215) que puede ejecutarse y

al menos un módulo de software con una función de programa (301-305b, 311-315, 321a-324) que puede ejecutarse dentro de un entorno de ejecución (350), siendo la función de programa una función de representante de la función de aparato memorizada en el aparato de control.