Procedimiento y dispositivo para acceder a un módulo funcional de un sistema de automatización.

Procedimiento para acceder a un módulo funcional (118, 128, 138) de un sistema de automatización,

en el que elsistema de automatización comprende un aparato (200) de rango superior y al menos un aparato (110, 120, 130)subordinado a éste, y en el que el módulo funcional (118, 128, 138) está configurado como parte del al menos unaparato subordinado (110, 120, 130) y para ejecutar al menos una función de aparato, comprendiendo los pasos de:habilitación de un aparato de mando (300) que comprende dispositivos de entrada y salida destinados a sermanejados por un usuario;

unión del aparato de mando con el aparato de rango superior a través de un enlace de comunicación (460);transmisión de datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinadodeterminado después de su conexión al sistema de automatización cuando se haga posible el acceso al aparatosubordinado;

caracterizado por:

a) habilitación de una aplicación de acceso (Z) con al menos una función de aplicación en el aparato (200) derango superior, pudiendo adaptarse la función de aplicación para acceder a un aparato subordinado cualquieray a su módulo funcional y comprendiendo la aplicación de acceso al menos un primer módulo de aplicación(Z1, Z2);

b) ejecución del al menos un primer módulo de aplicación en el aparato de rango superior de modo que

c) se habilite automáticamente una interfaz de mando de la aplicación de acceso en el aparato de mando, y demodo que después de

d) una selección de una aplicación funcional determinada por medio de la interfaz de mando;

e) una selección o un ingreso de una información identificadora de un aparato subordinado determinado pormedio de la interfaz de mando;

f) una habilitación de datos (D) que casen con la información de identificación seleccionada o ingresada y quedescriban detalladamente el aparato subordinado determinado;

g) se adapten automáticamente la función de aplicación seleccionada y la interfaz de mando para que se hagaposible un acceso al aparato subordinado determinado y a su módulo funcional como reacción a los datosproporcionados que describen detalladamente el aparato subordinado determinado.

Procedimiento y dispositivo para acceder a un módulo funcional de un sistema de automatización.

La invención concierne a un procedimiento y un dispositivo para acceder a un módulo funcional de un sistema de automatización.

En el sector de la automatización de procesos de fabricación industriales y de los sistemas de automatización utilizados en ellos es muy usual hoy en día parametrizar, configurar, analizar o bien poner en funcionamiento aparatos (de campo) tales como SPS, sensores o actores o un módulo funcional abarcado por estos a través de una interfaz de mando que está habilitada en un aparato de mando que está unido con el aparato correspondiente, por ejemplo a través de una red.

A este respecto, se conocen hasta ahora sustancialmente dos enfoques: por un lado, aplicaciones informáticas que tienen que instalarse sobre el aparato de mando, el cual puede consistir, por ejemplo, en un PC o una agenda, y, por otro, aplicaciones basadas en la web, para los cuales es suficiente un navegador web convencional sobre el aparato de mando, ya que la propia aplicación se ejecuta sobre un servidor web que está integrado en el respectivo aparato (de campo) , denominado también tan sólo simplemente aparato en lo que sigue, o bien dicha aplicación es transmitida del servidor web al aparato de mando al comienzo de una sesión (session) y es ejecutada después allí.

Las aplicaciones informáticas primeramente mencionadas, denominadas seguidamente también herramientas informáticas, siguen hoy en día generalmente el llamado concepto FDT/DTM (field device tool/device type manager herramienta de dispositivo de campo/gestor de tipo de dispositivo) . En este caso, un DTM ha de entenderse como un programa de gestión para un aparato determinado y comprende sus funciones, su estructura y su parametrización. Además, un DTM ofrece una GUI (graphical user interface - interfaz gráfica de usuario) , incluido un sistema auxiliar. Las informaciones necesarias específicas del aparato pueden ser adquiridas por el DTM, por ejemplo en una descripción de aparato normalizada, eventualmente en un fichero GSD (general station description descripción de estación general) , el cual, al igual que el DTM, es proporcionado por el fabricante del aparato, por ejemplo a través de Internet. La FDT define la interfaz entre el DTM específico del aparato y una aplicación marco, por ejemplo una herramienta de ingeniería.

La conexión de los sensores y actores al sistema de automatización puede efectuarse, por ejemplo, por medio de buses de campo basados en enlaces IO, formando un maestro de enlace IO la interfaz con el SPS de rango superior.

Aplicaciones basadas en la web, o abreviadamente aplicaciones web, para proyectar, establecer, manipular, utilizar, tratar y/o simular aparatos o funciones de aparatos en sistemas de automatización se describen detalladamente, por ejemplo, por la solicitante en la solicitudes de patente alemanas anteriores con los números de expediente 10 2008 014 153.4-55 y 10 2008 019 040.3-55. En ambas solicitudes se materializan las aplicaciones web preferiblemente por medio de tecnología Ajax (Asynchronous JavaScript and XML - JavaScript asíncrono y XML) . Otro ejemplo de aplicaciones web es conocido por el documento EP 0 825 506 A2.

El empleo creciente de aplicaciones basadas en la web incluso en el ámbito de la automatización de procesos de producción y de los sistemas de automatización correspondientes es también, no en último lugar, una consecuencia de la utilización acrecentada de sistemas de bus de campo basados en Ethernet y capacitados para TCP/IP (ethernet industrial) , tal como, por ejemplo, el Profinet.

Frente a las aplicaciones informáticas convencionales, las aplicaciones web tienen sobre todo la ventaja de que se puede utilizar sustancialmente cualquier aparato de mando que disponga de un navegador web y una interfaz de red, mientras que las aplicaciones informáticas tienen que estar ajustadas especialmente al hardware y al sistema operativo del respectivo aparato de mando y tienen que instalarse sobre éste.

Sin embargo, en la utilización de aplicaciones web es desventajoso el hecho de que éstas tienen que estar ajustadas especialmente al respectivo aparato y tienen que instalarse sobre éste. Además, aparte de la aplicación web, tiene que instalarse también en cada uno de los aparatos una aplicación de servidor web para ejecutar la aplicación web y habilitar sus funciones para acceso por un aparato de mando, teniendo que reaccionar cada aparato o su servidor web para establecer un acceso conforme a una dirección individual. Resultan de esto una serie de desventajas adicionales. Éstas pueden verse, por un lado, en el alto coste que resulta de la administración y mantenimiento necesarios de cada aparato individual y su aplicación de servidor web, y, por otro lado, en los altos costes de aparato que resultan de que cada aparato tiene que disponer de recursos suficientes para que, aparte de sus funciones de aparato propiamente dichas, puedan ejecutar también la aplicación de servidor web y la aplicación web. Además, es necesario hasta ahora, por ejemplo para la configuración de un aparato o su módulo funcional, que el aparato de mando esté unido con el aparato correspondiente a través de un enlace de comunicaciones para poder transmitir los datos de configuración y almacenarlos en el aparato.

Por tanto, un problema de la invención consiste en proporcionar, especialmente para la puesta en funcionamiento de

aparatos, evitando al menos algunas de las desventajas anteriormente mencionadas, una posibilidad de un acceso sencillo a un módulo funcional de un aparato en un sistema de automatización desde un aparato de mando.

La invención resuelve este problema por medio de un procedimiento y un dispositivo según las reivindicaciones independientes, describiéndose formas de realización preferidas y/o ventajosas en las reivindicaciones subordinadas.

Por consiguiente, según la reivindicación 1, se ha previsto un procedimiento para acceder a un módulo funcional de un sistema de automatización, en el que el sistema de automatización comprende un dispositivo configurado como aparato de rango superior y comprende al menos un aparato subordinado a éste. Asimismo, el módulo funcional está configurado como parte del al menos un aparato subordinado y para ejecutar al menos una función del aparato. Este procedimiento según la reivindicación 1 comprende los pasos siguientes:

habilitación de un aparato de mando (300) que comprende dispositivos de entrada y salida para su manejo por un usuario;

unión del aparato de mando con el aparato de rango superior a través de un enlace de comunicaciones (460) ;

transmisión de datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinado determinado después de su conexión al sistema de automatización cuando se haya posibilitado el acceso al aparato subordinado, y también:

a) habilitación de una aplicación de acceso (Z) con al menos una función de aplicación sobre el aparato (200) de rango superior, en donde la función de aplicación puede ser adaptada para acceder a un aparato subordinado cualquiera y a su módulo funcional y en donde la aplicación de acceso comprende al menos un primer módulo de aplicación (Z1, Z2) ; b) ejecución del al menos un primer módulo de aplicación sobre el aparato de rango superior de modo que c) se habilite automáticamente una interfaz de mando de la aplicación de acceso en el aparato de mando, y de modo que después de d) una selección de una función de aplicación determinada por medio de la interfaz de mando; e) una selección o ingreso de una información identificadora de un aparato subordinado determinado por medio de la interfaz de mando; f) una habilitación de datos (D) que casan con la información de identificación seleccionada o ingresada y que describen detalladamente el aparato subordinado determinado; g) se adapten la función de aplicación seleccionada y la interfaz de mando para que se haga posible un acceso al aparato subordinado determinado y a su módulo funcional como reacción a los datos habilitados que describen detalladamente el aparato subordinado determinado.

El procedimiento según la reivindicación 1 conduce ya especialmente a la ventaja de que, debido a la habilitación de una aplicación de acceso sobre un aparato de rango superior del sistema de automatización, no han de preverse recursos especiales ni en el aparato de mando ni en el aparato subordinado... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para acceder a un módulo funcional (118, 128, 138) de un sistema de automatización, en el que el sistema de automatización comprende un aparato (200) de rango superior y al menos un aparato (110, 120, 130) subordinado a éste, y en el que el módulo funcional (118, 128, 138) está configurado como parte del al menos un aparato subordinado (110, 120, 130) y para ejecutar al menos una función de aparato, comprendiendo los pasos de:

habilitación de un aparato de mando (300) que comprende dispositivos de entrada y salida destinados a ser manejados por un usuario;

unión del aparato de mando con el aparato de rango superior a través de un enlace de comunicación (460) ;

transmisión de datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinado determinado después de su conexión al sistema de automatización cuando se haga posible el acceso al aparato subordinado;

caracterizado por:

a) habilitación de una aplicación de acceso (Z) con al menos una función de aplicación en el aparato (200) de rango superior, pudiendo adaptarse la función de aplicación para acceder a un aparato subordinado cualquiera y a su módulo funcional y comprendiendo la aplicación de acceso al menos un primer módulo de aplicación (Z1, Z2) ;

b) ejecución del al menos un primer módulo de aplicación en el aparato de rango superior de modo que c) se habilite automáticamente una interfaz de mando de la aplicación de acceso en el aparato de mando, y de modo que después de d) una selección de una aplicación funcional determinada por medio de la interfaz de mando; e) una selección o un ingreso de una información identificadora de un aparato subordinado determinado por medio de la interfaz de mando; f) una habilitación de datos (D) que casen con la información de identificación seleccionada o ingresada y que describan detalladamente el aparato subordinado determinado;

g) se adapten automáticamente la función de aplicación seleccionada y la interfaz de mando para que se haga posible un acceso al aparato subordinado determinado y a su módulo funcional como reacción a los datos proporcionados que describen detalladamente el aparato subordinado determinado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema de automatización comprende varios aparatos subordinados al aparato de rango superior, cada uno de ellos con un módulo funcional, y/o en el que la interfaz de mando habilitada comprende una GUI (graphical user interface -interfaz gráfica de usuario) , y/o en el que la al menos una función de aplicación es una función de puesta en funcionamiento, una función de tratamiento, una función de vigilancia y/o una función de análisis; y/o en el que el aparato de mando (300) es un PC, uno ordenador portátil, un ordenador tipo tableta o un ordenador manual, y/o en el que se efectúan entre los pasos b) y e) del procedimiento una detección automática de aparatos subordinados conectados y una lectura automática de una información identificadora del respectivo aparato subordinado, y en el que en el paso e) del procedimiento se efectúa la selección de un cierto número de informaciones previamente obtenidas y leídas e identificadoras de un respectivo aparato subordinado.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se efectúa en el paso e) del procedimiento el ingreso de una información identificadora de un aparato subordinado (130) determinado, pero no conectado.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los datos que describen detalladamente un aparato subordinado están almacenados en una unidad de memoria (115, 125, 135, 255, 355) que está comprendida por el aparato subordinado, el aparato de rango superior, el aparato de mando o un servidor en Internet (500) , con el cual está al menos provisionalmente unido el aparato de mando a través de otro enlace de comunicaciones, y/o

en el que los datos que describen detalladamente el aparato subordinado están almacenados en una unidad de memoria transportable (80) , especialmente un disquete, un CD, un DVD o un lapicero de memoria flash, que pueden ser leídos por medio de un dispositivo lector adecuado (380) comprendido por el aparato de mando, y/o en el que se realiza automáticamente la habilitación en el paso f) siempre que los datos que describen detalladamente el aparato subordinado determinado estén almacenados en una unidad de memoria legible por el

aparato de rango superior, y/o en el que los datos (D) que describen detalladamente un aparato subordinado se presentan como un fichero GSD (general station description - descripción de estación general) o un fichero IODD (IO device description - descripción de dispositivo IO) y/o en el formato JSON (JavaScript Object Notation -notación de objeto en JavaScript) , y/o en el que, al transmitir datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinado determinado después de su conexión al sistema de automatización, se realiza la transmisión de datos en respuesta a órdenes de entrada del usuario que se han efectuado por medio de la interfaz de mando, y/o en el que, al transmitir datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinado determinado después de su conexión al sistema de automatización, los datos que se deben transmitir al aparato subordinado determinado comprenden los datos que describen detalladamente el aparato, y en el que al menos los datos que describen detalladamente el aparato subordinado determinado se almacenan en una unidad de memoria comprendida por el aparato de rango superior.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que, al transmitir datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinado determinado después de su conexión al sistema de automatización, los datos que se deben transmitir al aparato subordinado determinado y que comprenden los datos que describen detalladamente el aparato se almacenan transitoriamente en una unidad de memoria comprendida por el aparato de rango superior, y en el que los datos transitoriamente almacenados se transmiten al aparato subordinado determinado después de que se haya efectuado un reconocimiento automático del aparato como aparato conectado con ayuda de la información identificadora del aparato.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, al transmitir datos entre el aparato de mando y el aparato de rango superior, así como el aparato subordinado determinado después de su conexión al sistema de automatización, los datos transmitidos al aparato subordinado determinado y que comprenden los datos que describen detalladamente el aparato se almacenan en una unidad de memoria comprendida por el aparato subordinado.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se transmite al menos un segundo módulo de aplicación (Z2) de la aplicación de acceso al aparato de mando y se ejecuta dicho módulo en este aparato.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se ejecuta en el paso b) del procedimiento el al menos un primer módulo de aplicación en cooperación con una aplicación de servidor, especialmente una aplicación de servidor web (WS) , habilitada y ejecutada también en el aparato de rango superior.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que se habilita en el paso c) del procedimiento la interfaz de mando de la aplicación de acceso en cooperación con una aplicación de navegador web (WB) habilitada y ejecutada en el aparato de mando.

10. Procedimiento según las reivindicaciones 7, 8 y 9, en el que el al menos un segundo módulo de aplicación (Z2) se basa en applets Java o en tecnologías AJAX (Asynchronous Javascript and XML - Javascript asíncrono y XML) .

11. Dispositivo que está configurado como un aparato (200) de rango superior de un sistema de automatización, en el que está subordinado al aparato de rango superior al menos un aparato (110, 120, 130) que comprende un módulo funcional (118, 128, 138) para ejecutar al menos una función de aparato, y en el que el aparato de rango superior está concebido para realizar el procedimiento al menos según la reivindicación 1, comprendiendo

- una primera interfaz de comunicación (265) que está configurada para unir el aparato de rango superior con un aparato de mando (300) , estando configurado el aparato de rango superior para comunicarse con el aparato de mando;

- al menos una segunda interfaz de comunicación (266, ..., 269) que está configurada para unir el aparato de rango superior con el al menos un aparato subordinado, estando configurado el aparato de rango superior para comunicarse con el al menos un aparato subordinado;

- una unidad de memoria (255) con una aplicación de acceso (Z) almacenada en ella que comprende al menos un primer módulo de aplicación (Z1, Z2) ;

caracterizado por

- una unidad de procesador (260) que está configurada para ejecutar el al menos un primer módulo de aplicación de la aplicación de acceso; en donde -la aplicación de acceso está configurada para habilitar al menos una función de aplicación que puede ser

adaptada para acceder a un aparato subordinado cualquiera y a su módulo funcional; -la aplicación de acceso está configurada para habilitar una interfaz de mando en el aparato de mando; -la aplicación de acceso está configurada para adaptar la interfaz de mando y la al menos una función de

aplicación para establecer acceso a un aparato subordinado determinado y a su módulo funcional como reacción a una información identificadora del aparato subordinado determinado y a unos datos que describen detalladamente el aparato subordinado determinado.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, en el que este dispositivo está configurado como un controlador programable en memoria (SPS) o como un acoplador de bus, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada para habilitar una interfaz de mando que comprende una GUI, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada para habilitar una función de puesta en funcionamiento, una función de tratamiento, una función de vigilancia y/o una función de análisis como la al menos una función de aplicación, y/o en el que está almacenada en la unidad de memoria del aparato de rango superior una aplicación adicional (A) que puede ser ejecutada por la unidad de procesador y que comprende como función de aplicación al menos una función de control para controlar al menos una parte del sistema de automatización, y/o en el que este dispositivo está configurado como un maestro de enlace IO y en el que la al menos una segunda interfaz de comunicación está configurada según el estándar de enlace IO, y/o en el que están subordinados a este dispositivo varios aparatos, cada uno de ellos con un módulo funcional, y en el que los aparatos subordinados están unidos conjuntamente, en particular a través de un bus, con la al menos una segunda interfaz de comunicación del aparato de rango superior y/o un cierto número de aparatos subordinados están unidos individualmente con una respectiva interfaz de comunicación adicional del aparato de rango superior, y/o en el que la primera interfaz de comunicación está configurada para establecer una unión por cable o sin cable con el aparato de mando, y/o en el que la primera interfaz de comunicación está configurada según el estándar Ethernet y/o para una transmisión de datos basada en TCP/IP, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada también para detectar aparatos subordinados conectados y para leer al menos una información identificadora del respectivo aparato subordinado, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada también para leer los datos que describen detalladamente un aparato subordinado en una unidad de memoria en la que están almacenados dichos datos, pudiendo ser ésta la unidad de memoria (255) del aparato de rango superior o una unidad de memoria (115, 125, 355, 500) que está comprendida por el aparato subordinado, el aparato de mando o un servidor en Internet, con el que el aparato de mando está unido al menos provisionalmente a través de un enlace de comunicación, y en el que los datos que describen detalladamente el aparato subordinado se presentan como un fichero GSD o un fichero IODD y/o en el formado JSON, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada también para producir una transmisión de datos entre el aparato de mando y el aparato subordinado en respuesta a órdenes de entrada del usuario efectuadas por medio de la interfaz de mando, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada para producir un almacenamiento en la unidad de memoria del aparato de rango superior, concretamente al menos de los datos que describen detalladamente el aparato subordinado determinado y que están constituidos por datos que se deben transmitir al aparato subordinado determinado, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada para producir un almacenamiento transitorio en la unidad de memoria del aparato de rango superior, concretamente de los datos que se deben transmitir a un aparato subordinado determinado y que comprenden los datos que describen detalladamente el aparato, y en el que la aplicación de acceso está configurada también para reconocer el aparato subordinado determinado como aparato conectado con ayuda de la información identificadora del aparato y para producir seguidamente una transmisión de los datos transitoriamente almacenados al aparato subordinado determinado, y/o en el que la aplicación de acceso está configurada para producir un almacenamiento en una unidad de memoria del aparato subordinado determinado, concretamente de los datos transmitidos al aparato y que comprenden los datos que describen detalladamente el aparato.

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de rango superior está configurado para transmitir al menos un segundo módulo de aplicación (Z2) de la aplicación de acceso al aparato de mando a fin de ejecutar el módulo de aplicación en el aparato de mando y en el que los módulos de aplicación están

configurados para comunicarse uno con otro.

14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, una aplicación de servidor, especialmente una aplicación de servidor web (WS) , almacenada en la unidad de memoria del aparato de rango superior, en el que la unidad de procesador está configurada para ejecutar la aplicación de servidor y en el que la aplicación de acceso está adaptada para cooperar con la aplicación de servidor.

15. Dispositivo según la reivindicación 14, en el que la aplicación de acceso está configurada para habilitar la interfaz de mando en cooperación con una aplicación de navegador web (WB) ejecutada en el aparato de mando.

16. Dispositivo según las reivindicaciones 13, 14 y 15, en el que el al menos un segundo módulo de aplicación se basa en applets Java o en tecnologías AJAX.