Red de automatización con componente de sistema de control distribuido.

Procedimiento para la recepción de datos mediante un componente (100) de sistema de control distribuido que sirve para un control y una gestión de un proceso de producción en una red de automatización, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- establecer

(S1) varios túneles hacia aparatos de red de una subred de la red de automatización en el componente (100) de sistema de control distribuido, comprendiendo cada túnel un primer extremo en el componente (100) de sistema de control distribuido y un segundo extremo en concretamente uno de los aparatos de red,

- asociar (S2) cada túnel al aparato de red conectado a este túnel empleando al menos una dirección de este aparato de red,

- recibir (S3) datos por medio de un primer protocolo dentro de una estructura de datos del primer protocolo a través de los túneles, posibilitando el primer protocolo un encaminamiento de los datos en la red de automatización,

- desempaquetar (S4) los datos de la estructura de datos, no comprendiendo los datos después del desempaquetado información de encaminamiento para un encaminamiento en la red, tratándose los datos de datos de un segundo protocolo y estando configurado el segundo protocolo dentro de la red de automatización para una comunicación de alta disponibilidad en la que, en caso de fallo de uno de los aparatos de red, no se ve afectado el funcionamiento de la red de automatización.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11160655.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: BERNHARD,RENE, KÖBINGER,FRANZ.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones, aparatos, circuitos o sistemas no... > H04L29/06 (caracterizadas por un protocolo)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Redes de datos de conmutación (interconexión o... > H04L12/46 (Interconexión de redes)
  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas,... > G05B19/042 (que utilizan procesadores digitales (G05B 19/05 tiene prioridad))

PDF original: ES-2461179_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Red de automatización con componente de sistema de control distribuido La invención se refiere a una red de automatización, en particular al establecimiento de extremos de túnel en un componente de sistema de control distribuido de la red de automatización.

Del estado de la técnica se conocen componentes de sistema de control distribuido de redes de automatización que sirven para el control del proceso de producción y para la gestión del proceso de producción realizado por la red de automatización. El proceso de producción se realiza mediante aparatos de red de la red de automatización. A este respecto un controlador controla los aparatos de red. El controlador puede manejarse desde el componente de sistema de control distribuido por un usuario. Además el componente de sistema de control distribuido puede utilizarse para supervisar y gestionar el funcionamiento de la red de automatización.

Del documento US 7 779 461 se conoce una red con varios aparatos de red, entre los cuales se construyen túneles VPN, estando asociado a cada túnel un aparato de red. En los túneles se transmiten datos que pueden presentarse como paquetes, celdas, datagramas, fragmentos de paquetes o como otro tipo de datos.

Por el contrario, la invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento mejorado para la recepción de datos mediante un componente de sistema de control distribuido en una red de automatización, un componente de sistema de control distribuido mejorado, una red de automatización mejorada y un producto de programa informático mejorado.

El objetivo de la invención se alcanza con las reivindicaciones de patente independientes. Formas de realización de la invención se indican en las reivindicaciones de patente dependientes.

La invención se refiere a un procedimiento para la recepción de datos mediante un componente de sistema de control distribuido en una red de automatización. En primer lugar se establecen varios túneles hacia aparatos de red de una subred de la red de automatización por el componente de sistema de control distribuido. Cada túnel comprende un primer extremo en el componente de sistema de control distribuido y un segundo extremo en concretamente uno de los aparatos de red. Por tanto, cada túnel une uno de los aparatos de red con el componente de sistema de control distribuido. Los túneles pueden discurrir por varios aparatos de red de mayor extensión de la red de automatización. Por ejemplo, un túnel puede conducir desde el componente de sistema de control distribuido a través de un nodo de red A y un nodo de red B hasta un aparato de red C. También es posible un túnel directo entre el componente de sistema de control distribuido A y un aparato de red D. La subred consiste en todos los aparatos de red que están unidos a través de un túnel con el componente de sistema de control distribuido. Los túneles pueden ser, por ejemplo, túneles de una red privada virtual (VPN) .

El componente de sistema de control distribuido asocia a cada túnel un aparato de red conectado a este túnel. Para ello se emplea una dirección de este aparato de red. Por ejemplo puede emplearse para ello la denominada dirección de control de acceso al medio (MAC) o una dirección del protocolo de Internet (IP) . Por tanto, el componente de red puede construir varios túneles hacia varios aparatos de red. A este respecto, a cada túnel se le asocia por medio de la dirección el aparato de red conectado al mismo. Por tanto se evita que los datos que deben enviarse a un primer aparato de red se envíen a través del túnel erróneo a un segundo aparato de red. Por ejemplo, en el componente de sistema de control distribuido puede disponerse una tabla en la que cada túnel tiene asociada la dirección del aparato de red correspondiente. El túnel A puede tener asociada por ejemplo la dirección 1 y el túnel B, la dirección 2.

Los aparatos de red de la red de automatización están configurados además igualmente para establecer varios túneles hacia varios aparatos de red de la red de automatización.

La transmisión de datos dentro de la subred se produce a través de los túneles. Además la transmisión de datos se produce por medio de un primer protocolo dentro de una estructura de datos del primer protocolo a través de los túneles. El primer protocolo posibilita un encaminamiento de los datos en la red. Por ejemplo, el primer protocolo puede ser el denominado protocolo de Internet (IP) . La estructura de datos del primer protocolo pueden ser paquetes, denominados paquetes IP.

En la estructura de datos del primer protocolo los datos están empaquetados. Después de la recepción de los datos, los datos se desempaquetan de la estructura de datos. Después del desempaquetado los datos no presentaninformación de encaminamiento para un encaminamiento en la red. Éste puede ser el caso por ejemplo cuando se trata de datos de un protocolo según la capa 2 del modelo de capas OSI. Los protocolos de capa 2 se emplean sobre todo para la comunicación en denominadas redes de automatización de alta disponibilidad.

Una red de automatización puede estar configurada por ejemplo como red de automatización industrial. Tales redes de automatización industriales pueden estar configuradas, establecidas y/o previstas, por ejemplo, para el control y/o la regulación de instalaciones industriales (por ejemplo instalaciones de producción, instalaciones de transporte, etc.) , máquinas y/o aparatos. En particular las redes de automatización o las redes de automatización industriales pueden presentar protocolos de comunicación en tiempo real (por ejemplo Profinet, Profibus, Ethernet en tiempo real) para la comunicación al menos entre los componentes implicados en las funciones de control y/o regulación (por ejemplo entre las unidades (102) de control y las instalaciones y/o máquinas que van a controlarse) . La transmisión segura de datos a través de medios de memoria también está cubierta.

Sin embargo, además de un protocolo de comunicación en tiempo real, también puede estar previsto al menos un protocolo de comunicación adicional (que por ejemplo no tiene que tener capacidad en tiempo real) en la red de automatización o red de automatización industrial, por ejemplo para supervisión, configuración, reprogramación o/o reparametrización de una o varias unidades (102) de control en la red de automatización.

Una red de automatización puede comprender por ejemplo componentes de comunicación por cable y/o componentes de comunicación inalámbricos. Además una red de automatización puede comprender al menos un dispositivo de automatización.

Un dispositivo de automatización puede ser por ejemplo un ordenador, PC y/o controlador con funciones de control o capacidades de control. En particular un dispositivo de automatización puede ser por ejemplo un dispositivo de automatización industrial, que puede estar configurado, establecido y/o previsto por ejemplo de manera especial para el control y/o la regulación de instalaciones industriales. En particular, tales dispositivos de automatización o dispositivos de automatización industriales pueden tener capacidad en tiempo real, es decir posibilitar un control o regulación en tiempo real. Para ello, el dispositivo de automatización o el dispositivo de automatización industrial puede comprender por ejemplo un sistema operativo en tiempo real y/o soportar al menos entre otros un protocolo de comunicación con capacidad en tiempo real para la comunicación (por ejemplo Profinet, Profibus, Ethernet en tiempo real) .

Una red de automatización comprende varios sensores y actuadores. Los actuadores y sensores se controlan por al menos un dispositivo de control. Los actuadores, los sensores y el al menos un dispositivo de control intercambian datos entre... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la recepción de datos mediante un componente (100) de sistema de control distribuido que sirve para un control y una gestión de un proceso de producción en una red de automatización, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- establecer (S1) varios túneles hacia aparatos de red de una subred de la red de automatización en el componente

(100) de sistema de control distribuido, comprendiendo cada túnel un primer extremo en el componente (100) de sistema de control distribuido y un segundo extremo en concretamente uno de los aparatos de red,

- asociar (S2) cada túnel al aparato de red conectado a este túnel empleando al menos una dirección de este aparato de red,

- recibir (S3) datos por medio de un primer protocolo dentro de una estructura de datos del primer protocolo a través de los túneles, posibilitando el primer protocolo un encaminamiento de los datos en la red de automatización,

- desempaquetar (S4) los datos de la estructura de datos, no comprendiendo los datos después del desempaquetado información de encaminamiento para un encaminamiento en la red, tratándose los datos de datos de un segundo protocolo y estando configurado el segundo protocolo dentro de la red de automatización para una comunicación de alta disponibilidad en la que, en caso de fallo de uno de los aparatos de red, no se ve afectado el funcionamiento de la red de automatización.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el segundo protocolo es un protocolo de la segunda capa del modelo de capas OSI.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de red es una unidad (102) de control de la red de automatización, controlando la unidad (102) de control un proceso de producción, realizándose el proceso de producción mediante aparatos de red adicionales de la red de automatización, estableciendo la unidad

(102) de control varios extremos de varios túneles de la subred hacia los aparatos de red adicionales y asociando la unidad (102) de control a cada uno de estos túneles el aparato de red conectado en cada caso a este túnel empleando al menos una dirección de este aparato de red.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer protocolo es un protocolo de Internet, comprendiendo la estructura de datos paquetes de datos, desempaquetándose los datos de los paquetes de datos y comprendiendo la dirección una dirección IP y/o una dirección MAC del aparato de red.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la red de automatización comprende componentes (100) de sistema de control distribuido adicionales y estableciendo cada uno de los componentes

(100) de sistema de control distribuido varios extremos de varios túneles de la subred y asociándose a cada uno de los túneles en cada caso un componente (100) de sistema de control distribuido conectado a este túnel empleando al menos una dirección de este componente (100) de sistema de control distribuido.

6. Componente (100) de sistema de control distribuido que sirve para un control y una gestión de un proceso de producción en un red de automatización, con:

- medios (200; 204) para establecer varios túneles hacia aparatos de red de una subred de la red de automatización, comprendiendo cada túnel un primer extremo en el componente (100) de sistema de control distribuido y un segundo extremo en concretamente uno de los aparatos de red,

- medios (200; 204) para asociar cada túnel al aparato de red conectado a este túnel empleando al menos una dirección de este aparato de red,

-medios (206) para recibir datos por medio de un primer protocolo dentro de una estructura de datos del primer protocolo a través de los túneles, posibilitando el primer protocolo un encaminamiento de los datos en la red,

- medios (200; 204) para desempaquetar los datos de la estructura de datos, no comprendiendo los datos después del desempaquetado información de encaminamiento para un encaminamiento en la red, tratándose los datos de datos de un segundo protocolo y estando configurado el segundo protocolo dentro de la red de automatización para una comunicación de alta disponibilidad en la que, en caso de fallo de uno de los aparatos de red, no se ve afectado el funcionamiento de la red de automatización.

7. Red de automatización con al menos un componente (100) de sistema de control distribuido según la reivindicación 6.

8. Producto (202) de programa informático con instrucciones (204) que pueden ejecutarse mediante un componente

(100) de sistema de control distribuido según la reivindicación 7, ordenando las instrucciones al componente (100) de sistema de control distribuido la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1-6.