Sistemas y procedimientos para dispositivos de comunicaciones que tienen múltiples interfaces.

Según varias realizaciones, un conmutador de comunicaciones puede crear y/o gestionar una variedad de relaciones de red configurables entre dispositivos electrónicos inteligentes

(IED) conectados a través de diferentes interfaces de red usando una variedad de protocolos de comunicación. Por consiguiente, un conmutador de comunicaciones puede proporcionar traducción de medios entre varios tipos de puertos de red físicos y conversión de protocolos de comunicación entre varios protocolos de comunicación. Por ejemplo, un conmutador de comunicaciones puede usarse para crear un grupo de IED conectados en red en el que algunos IED están conectados a través de puertos de Ethernet y otros IED están conectados a través de puertos D-subminiatura y/o puertos ópticos. El conmutador de comunicaciones puede crear y/o gestionar relaciones de red tales como publicador/suscriptor, maestro/esclavo, configuraciones multipunto, configuraciones de estrella y/u otras relaciones de red complejas entre dos o más IED o grupos de IED.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2012/043599.

Solicitante: SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2350 NE Hopkins Court 99163 -Pullmann WA WASHINGTON ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SMITH,Rhett, BRADETICH,Ryan.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > TRATAMIENTO DE DATOS DIGITALES ELECTRICOS (computadores... > G06F3/00 (Disposiciones de entrada para la transferencia de datos destinados a ser procesados en una forma utilizable por el computador; Disposiciones de salida para la transferencia de datos desde la unidad de procesamiento a la unidad de salida, p. ej. disposiciones de interfaz)
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Sistemas y procedimientos para dispositivos de comunicaciones que tienen múltiples interfaces.

Fragmento de la descripción:

Sistemas y procedimientos para dispositivos de comunicaciones que tienen múltiples interfaces 5 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

A continuación se describen realizaciones no limitativas y no exhaustivas de la divulgación, incluidas varias realizaciones de la divulgación con referencia a las figuras, en las que:

La FIG. 1 ilustra una realización de una pluralidad de dispositivos electrónicos inteligentes (IED) conectados a un conmutador de comunicaciones a través de puertos serie o puertos de Ethernet respectivos.

La FIG. 2A ilustra una realización de una pluralidad de IED conectados a un conmutador de comunicaciones a través de diferentes interfaces de red.

La FIG. 2B ilustra una realización representativa de una pluralidad de IED configurados como una red multipunto.

La FIG. 2C ilustra una realización representativa de una pluralidad de IED configurados en una configuración de estrella servidor-cliente.

La FIG. 3 ilustra una realización de un conmutador de comunicaciones y una pluralidad de 25 IED configurados en dos grupos distintos.

La FIG. 4 ilustra una realización de un conmutador de comunicaciones y una pluralidad de IED configurados en dos grupos distintos, incluyendo cada grupo un dispositivo maestro y dispositivos esclavos.

La FIG. 5 ilustra una realización de un conmutador de comunicaciones y una pluralidad de IED configurados como dos grupos de IED, en la que algunos IED están incluidos en ambos grupos.

La FIG. 6 ilustra una realización de un diagrama de bloques funcional de un sistema

informático configurado para conectar y gestionar grupos de IED conectados a través de diferentes interfaces de red.

La FIG. 7 ilustra una realización de un procedimiento para proporcionar relaciones de red 5 configurables entre una pluralidad de IED conectados a través de diferentes interfaces de red.

La FIG. 8A ilustra una realización de un procedimiento para configurar una pluralidad de IED conectados a través de diferentes interfaces de red para que funcionen en un

paradigma de red publicador/suscriptor.

La FIG. 8B ilustra una realización de un procedimiento para proporcionar conversión de protocolos de comunicación y traducción de interfaces de red para un grupo de IED configurados en un paradigma de red publicador/suscriptor.

La FIG. 9 ilustra una realización de un procedimiento para proporcionar una relación de red maestro/esclavo configurable entre una pluralidad de IED conectados a través de diferentes interfaces de red.

En la siguiente descripción se proporcionan numerosos detalles específicos para un entendimiento minucioso de las diversas realizaciones dadas a conocer en este documento. Los sistemas y procedimientos dados a conocer en este documento pueden llevarse a la práctica sin uno o más de los detalles específicos, o con otros procedimientos, componentes, materiales, etc. Además, en algunos casos, estructuras, materiales u operaciones ampliamente conocidos pueden no mostrarse o describirse en detalle para no oscurecer los aspectos de la divulgación. Además, las propiedades, estructuras o características descritas pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones alternativas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La presente divulgación proporciona sistemas y procedimientos para crear y gestionar diversas relaciones de red configurables entre dispositivos electrónicos inteligentes (IED) que tienen diferentes interfaces de red. Según varias realizaciones, un conmutador de 35 comunicaciones soporta diversos puertos de red físicos y protocolos de comunicación

asociados. Por ejemplo, puede usarse cualquiera de una variedad de puertos de red serie o paralelos, incluidos puertos de Ethernet, conexiones coaxiales, varios tipos de puertos Dsubminiatura, puertos ópticos, puertos USB, puertos IEEE 1394, interfaces de red inalámbrica, puertos de módem, puertos de E/S de contacto y similares.

Según una realización, un conmutador de comunicaciones puede usarse para crear y/o gestionar relaciones entre IED conectados al conmutador de comunicaciones. Un conmutador de comunicaciones puede crear y gestionar una relación de red configurable entre los IED conectados al conmutador de comunicaciones. Por ejemplo, un conmutador de comunicaciones puede usarse para crear un grupo de IED conectados en red, donde algunos IED del grupo están conectados a través de Ethernet y otros IED del grupo están conectados a través de un puerto serie, tal como DB9 o DB25.

Un conmutador de comunicaciones puede configurarse en algunas realizaciones para gestionar un grupo de IED en una configuración publicador/suscriptor. Los IED del grupo pueden estar configurados para suscribirse a las comunicaciones de otros IED del grupo. El conmutador de comunicaciones puede mantener una base de datos que incluye a cada IED y una lista de otros IED del grupo que están suscritos a la transmisión de ese IED. Por consiguiente, cuando un IED dado comunica datos, el conmutador de comunicaciones puede determinar qué IED están suscritos al IED dado y reenviar los datos transmitidos a cada uno de los IED suscriptores. Como se ha descrito anteriormente, cada IED suscriptor puede conectarse a través de cualquiera de una variedad de interfaces de red, y el conmutador de comunicaciones puede llevar a cabo la conversión de protocolos y la traducción de medios apropiadas.

Por ejemplo, un IED conectado a través de Ethernet puede transmitir o publicar datos usando el protocolo de Internet (IP) . El conmutador de comunicaciones puede determinar que un IED suscriptor está conectado a través de un puerto D-subminiatura de 9 patillas utilizando la norma RS-232. Por consiguiente, el conmutador de comunicaciones realiza la conversión de protocolos necesaria entre IP y RS-232 y la traducción de medios entre Ethernet y una conexión tipo D-subminiatura de 9 patillas para que el IED suscriptor reciba los datos publicados.

Según algunas realizaciones puede crearse un grupo de IED en el que uno de los IED es un IED maestro y otros IED son IED esclavos. Según varias realizaciones, un IED maestro

puede proporcionar servicios proxy y de autenticación a otros IED del grupo, designados como dispositivos esclavos. Además, el conmutador de comunicaciones puede permitir que los diversos IED se comuniquen entre sí como si estuvieran conectados en un bus de comunicación multipunto o en una configuración de estrella. Dicho de otro modo, aunque cada IED de un grupo de IED puede conectarse directamente al conmutador de comunicaciones, el conmutador de comunicaciones puede permitir que los IED del grupo se comuniquen como si estuvieran conectados en serie, en una configuración de estrella, en una estructura tipo árbol o en otra disposición.

Puede utilizarse un único conmutador de comunicaciones para crear múltiples grupos diferentes de IED. Como alternativa, los IED pueden estar compartidos entre dos o más grupos. Los IED también pueden conectarse al conmutador de comunicaciones a través de un concentrador, un conmutador, un encaminador y/u otro IED. Además, un usuario puede acceder a un conmutador de comunicaciones o, directamente, a un IED conectado a través de una interfaz de usuario, a través de un dispositivo de acceso de usuario conectado y/o a través de uno de los IED conectados. Según varias realizaciones, el conmutador de comunicaciones puede incluir varios mecanismos de autenticación para impedir un acceso no autorizado a los IED conectados.

La referencia a lo largo de esta memoria descriptiva a “una realización” significa que una propiedad, estructura o característica particular descrita en relación con la realización está incluida en al menos una realización....

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para proporcionar una conmutación configurable entre una pluralidad de dispositivos electrónicos inteligentes (IED) , caracterizado porque comprende:

conectar una primera pluralidad de IED a un conmutador de comunicaciones a través de un primer tipo de puerto de red físico asociado a un primer protocolo de comunicación;

conectar una segunda pluralidad de IED al conmutador de comunicaciones a través de un 10 segundo tipo de puerto de red físico asociado a un segundo protocolo de comunicación; y

permitir que los IED conectados a través del primer tipo de puerto de red se comuniquen con los IED conectados a través del segundo tipo de puerto de red:

convirtiendo las transmisiones de datos entre el primer protocolo de comunicación y el segundo protocolo de comunicación; y traduciendo las transmisiones de datos entre el primer tipo de puerto de red físico y el segundo tipo de puerto de red físico.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además:

conectar una tercera pluralidad de IED al conmutador de comunicaciones a través de un tercer tipo de puerto de red físico usando un tercer protocolo de comunicación; y

permitir que los IED conectados a través del tercer tipo de puerto de red se comuniquen con los IED conectados a través del primer y segundo tipos de puertos de red:

convirtiendo las transmisiones de datos entre el tercer protocolo de comunicación y el primer y segundo protocolos de comunicación; y 30 traduciendo las transmisiones de datos entre el tercer tipo de puerto de red físico y el primer y segundo tipos de puertos de red físicos.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el primer tipo de puerto de red físico comprende un puerto de Ethernet y el segundo tipo de puerto de red físico 35 comprende un puerto D-subminiatura.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además:

crear un grupo de IED que comprende al menos un IED de la primera pluralidad de IED y al 5 menos un IED de la segunda pluralidad de IED;

configurar al menos un IED del grupo de IED como un IED publicador configurado para publicar comunicaciones; y

configurar al menos un IED del grupo de IED para que se suscriba a las comunicaciones transmitidas por el IED publicador.

5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el conmutador de comunicaciones permite que el grupo de IED se comunique en una configuración multipunto. 1.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además:

crear un grupo de IED que comprende al menos un IED de la primera pluralidad de IED y al menos un IED de la segunda pluralidad de IED;

configurar uno de los IED del grupo de IED para que funcione como un dispositivo maestro; y

configurar al menos otro IED del grupo de IED para que funcione como un dispositivo 25 esclavo.

7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que el IED configurado para funcionar como el dispositivo maestro proporciona servicios proxy a cada dispositivo esclavo del grupo de IED.

3.

8. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que al menos dos IED del grupo de IED están configurados para funcionar como dispositivos esclavos, y que comprende además:

permitir que los dispositivos esclavos se comuniquen en una configuración de estrella con 35 respecto al IED configurado para funcionar como el dispositivo maestro.

9. Un conmutador de comunicaciones, caracterizado porque comprende:

un procesador;

una pluralidad de puertos de red físicos de un primer tipo configurados para permitir la conexión de una primera pluralidad de dispositivos electrónicos inteligentes (IED) ;

una pluralidad de puertos de red físicos de un segundo tipo configurados para permitir la 10 conexión de una segunda pluralidad de IED;

un módulo de traducción de medios configurado para traducir entre el primer tipo de puerto de red físico y el segundo tipo de puerto de red físico; y

un módulo de conversión de protocolos configurado para convertir entre un protocolo de comunicación asociado al primer tipo de puerto de red físico y un protocolo de comunicación asociado al segundo tipo de puerto de red físico.

10. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, caracterizado porque 20 comprende además:

un medio de almacenamiento legible por ordenador en comunicación con el procesador; y

en el que el módulo de traducción de medios y el módulo de conversión de protocolos 25 están implementados como módulos de software en el medio de almacenamiento legible por ordenador.

11. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además una tercera pluralidad de puertos de red físicos de un tercer tipo 30 configurados para permitir la conexión de una tercera pluralidad de IED:

en el que el módulo de traducción de medios está configurado además para convertir entre el tercer tipo de puerto de red físico y el primer y segundo tipos de puertos de red físicos; y

en el que el módulo de conversión de protocolos está configurado además para convertir entre un protocolo de comunicación asociado al tercer tipo de puerto de red físico y el primer y segundo protocolos de comunicación asociados al primer y segundo tipos de puertos de red físicos.

12. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, en el que el primer tipo de puerto de red físico comprende un puerto de Ethernet y el segundo tipo de puerto de red físico comprende un puerto D-subminiatura.

13. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, caracterizado porque 10 comprende además:

un medio de almacenamiento legible por ordenador en comunicación con el procesador, que comprende:

un módulo de gestión de grupos configurado para crear un grupo de IED que comprende al menos un IED conectado al conmutador de comunicaciones a través de un puerto de red físico del primer tipo y al menos un IED conectado al conmutador de comunicaciones a través de un puerto de red físico del segundo tipo; un módulo de publicador configurado para gestionar al menos un IED del grupo de IED configurado para publicar comunicaciones para al menos otro IED del grupo de IED; y un módulo de suscriptor configurado para gestionar al menos un IED del grupo de IED configurado para suscribirse a las comunicaciones de al menos otro IED del grupo de IED.

2.

14. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 13, en el que el medio de almacenamiento legible por ordenador comprende además un módulo de configuración de conexiones configurado para permitir que cada uno de los IED del grupo de IED se comuniquen entre sí como si los IED estuvieran conectados en un bus de comunicación multipunto.

15. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además:

un medio de almacenamiento legible por ordenador en comunicación con el procesador,

que comprende:

un módulo de gestión de grupos configurado para crear un grupo de IED que comprende al menos un IED conectado al conmutador de comunicaciones a través de un puerto de red físico del primer tipo y al menos un IED conectado al conmutador de comunicaciones a través de un puerto de red físico del segundo tipo; un módulo de dispositivo maestro configurado para gestionar un IED del grupo de IED configurado para funcionar como un dispositivo maestro en el grupo de IED; y un módulo de dispositivo esclavo configurado para gestionar al menos un IED del

grupo de IED configurado para funcionar como un dispositivo esclavo en el grupo de IED.

16. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 15, en el que el IED que funciona como el dispositivo maestro proporciona servicios proxy a cada dispositivo esclavo 15 del grupo de IED.

17. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 15, en el que el módulo de dispositivo esclavo está configurado para gestionar al menos dos IED configurados para funcionar como dispositivos esclavos en el grupo de IED; y

en el que el medio de almacenamiento legible por ordenador comprende además un módulo de configuración de conexiones configurado para permitir que los dispositivos esclavos se comuniquen entre sí como si estuvieran conectados en una configuración de estrella con respecto al IED configurado para funcionar como el dispositivo maestro.

2.

18. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, en el que uno de la pluralidad de puertos de red físicos del primer tipo comprende un puerto de dispositivo de acceso.

19. El conmutador de comunicaciones según la reivindicación 9, en el que uno de la pluralidad de puertos de red físicos del segundo tipo comprende un puerto de dispositivo de acceso.

20. Un conmutador de comunicaciones, caracterizado porque comprende: 35 medios para conectar una primera pluralidad de dispositivos electrónicos inteligentes (IED) a un conmutador de comunicaciones a través de un primer tipo de puerto de red físico asociado a un primer protocolo de comunicación;

medios para conectar una segunda pluralidad de IED al conmutador de comunicaciones a través de un segundo tipo de puerto de red físico asociado a un segundo protocolo de comunicación; y

medios para permitir que los IED conectados a través del primer tipo de puerto de red se 10 comuniquen con los IED conectados a través del segundo tipo de puerto de red mediante:

medios para convertir las transmisiones de datos entre el primer protocolo de comunicación y el segundo protocolo de comunicación; y medios para traducir las transmisiones de datos entre el primer tipo de puerto de red

físico y el segundo tipo de puerto de red físico.