SISTEMA DE TRANSMISION Y DE PROCESAMIENTO DE DATOS CON DETECCION SEGURA DE ESTADOS CRITICOS.

Sistema de transmisión y de procesamiento de datos, que comprende:

al menos un usuario de entrada (1); una unidad de control (4) para la recepción y para el procesamiento de datos del usuario de entrada (1); una instalación de transmisión (3) de datos entre el usuario de entrada (1) y la unidad de control (4); en el que el usuario de entrada (1) acondiciona valores de datos de entrada (Z 0, Z 1 ...Z x) cíclicamente para la llamada y la instalación de transmisión (3) llama cíclicamente los valores de datos de entrada (Z 0, Z 1 ...Z x) que son transmitidos a la unidad de control (4), para ser emitidos, después del procesamiento, como datos de salida (A0, A1 ...Ax) al menos a un usuario de salida (2); caracterizado porque están previstos medios de fijación de parámetros (5) con un circuito de supervisión (12, 15) en el usuario de entrada (1), para marcar valores de datos de entrada, que identifican estados críticos, como valores de datos críticos (FZ1), y porque en el caso de presencia de tales estados críticos solamente se acondicionan los valores de datos críticos (FZ 1) correspondientes y se transmiten hasta que se ha asegurado que la unidad de control (4) ha recibido los valores de datos críticos (FZ1)

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W07001837EP.

Solicitante: PHOENIX CONTACT GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FLACHSMARKTSTRASSE 8,32825 BLOMBERG.

Inventor/es: OSTER, VIKTOR, SCHMIDT, JOACHIM, HORN,STEFFEN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 28 de Octubre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L12/403 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M; selección H04Q). › H04L 12/00 Redes de datos de conmutación (interconexión o transferencia de información o de otras señales entre memorias, dispositivos de entrada/salida o unidades de tratamiento G06F 13/00). › con control centralizado, p. ej. interrogación.

Clasificación PCT:

  • H04L12/40 H04L 12/00 […] › Redes de bus de línea.
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SISTEMA DE TRANSMISION Y DE PROCESAMIENTO DE DATOS CON DETECCION SEGURA DE ESTADOS CRITICOS.

Fragmento de la descripción:

Sistema de transmisión y de procesamiento de datos con detección segura de estados críticos.

La invención se refiere a un sistema de transmisión y de procesamiento de datos, que comprende al menos un usuario de entrada, una unidad de control para la recepción y para el procesamiento de datos y una instalación de transmisión de datos entre el usuario de entrada y la unidad de control. El usuario de entrada forma valores de datos cíclicamente, que son transmitidos a la unidad de control, para ser transmitidos allí como valores de datos de salida a un usuario de salida. La invención se refiere también a un procedimiento para asegurar el procesamiento de estados críticos.

En controles de procesos existe una unidad de control central y una pluralidad de aparatos de campo descentralizados, que están conectados entre sí a través de un sistema de bus. En los aparatos de campo se puede distinguir entre aparatos de campo de entrada, que acumulan por ejemplo valores de medición, y aparatos de medición de salida, que emiten, por ejemplo, señales de control de actuador. El aparato de campo de entrada puede estar constituido de tal manera que recibe cíclicamente valores de datos y ofrece estos datos de recepción a la unidad de control a través de un sistema de bus. Cuando el número de los usuarios del bus es muy grande, se utiliza un aparato de campo de entrada individual como usuario del bus solamente durante un tiempo de ciclo corto, para transmitir los datos acondicionados hacia la unidad de control. En el caso de que los datos de entrada del aparato de campo se modifiquen más rápidamente que el sistema de bus puede recibir estos valores de datos, se produce una pérdida de datos. Lo mismo se aplica cuando los datos de entrada se encuentran solamente durante corto espacio de tiempo en un sistema de bus demasiado lento.

Estos problemas de la pérdida de datos son abordados, por ejemplo, también en el documento WO-A2-01/50677.

En el control de procesos puede interesar detectar valores de medición, que describen un estado de proceso, con rapidez y exactitud. Especialmente en la técnica de seguridad, no puede suceder que se pierda un estado medido, que hace necesaria una demanda de seguridad. Pero también en la técnica estándar pueden existir informaciones de entrada que se encuentran, en efecto, solamente durante corto espacio de tiempo, pero que deben ser procesadas necesariamente en el control. En tales casos, se plantean elevados requerimientos al sistema de transmisión, es decir, que deben utilizarse sistemas de bus con elevada velocidad de transmisión o, en cambio, debe reducirse el número de los usuarios del bus. También puede ser necesario emplean sistemas de control más rápidos.

La invención tiene el cometido de crear un sistema de transmisión y de procesamiento de datos con al menos un usuario de entrada o aparato de campo, con una unidad de control y una instalación de transmisión, en el que se transmiten valores de datos críticos, que se refieren a estados críticos en el aparato de campo, con mucha seguridad hacia la unidad de control.

El cometido planteado se soluciona a través de las características y medidas que se indican en las reivindicaciones.

En particular, el sistema de transmisión y de procesamiento de datos comprende, además de al menos un usuario de entrada o aparato de campo, la unidad de control y la instalación de transmisión, todavía una instalación de fijación de parámetros, que está activa al menos en un usuario de entrada o aparato de campo, para marcar ciertos valores de datos como estados críticos. Cuando aparecen tales estados críticos y se establecen por el usuario de entrada o aparato de campo como valores de datos críticos, entonces se acondicionan tales valores de datos críticos para la transmisión hasta que se asegura que estos valores de datos críticos han sido transmitidos al control. Esto se puede realizar de diferentes maneras. El control puede confirmar la transmisión de datos realizada a través de una señal de reconocimiento. También es posible actuar sin señal de reconocimiento, cuando la instalación de transmisión (la mayoría de las veces un sistema de bus) prolonga por una demanda de seguridad el tiempo de preparación de los datos en el aparato de entrada seguro. Las medidas, que se toman entre el usuario de entrada y la unidad de control, se pueden aplicar de una manera correspondiente también entre la unidad de control y el usuario de salida.

A continuación se describe un ejemplo de realización de la invención con la ayuda del dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra una imagen de la estructura de un sistema de transmisión y de procesamiento de datos.

La figura 2 muestra un primer esquema de funcionamiento, y

La figura 3 muestra un segundo esquema de funcionamiento.

El sistema de transmisión y de procesamiento de datos comprende una serie de aparatos de campo, de los cuales se representan un aparato de campo de entrada como usuario de entrada 1 y un aparato de campo de salida como usuario de salida 2. Un bus 3 forma una instalación de transmisión de datos entre los aparatos de campo y una unidad de control 4. Además, están previstos todavía medios de fijación de parámetros 5, que acondicionan valores de parámetros durante el procesamiento de datos en el aparato de campo 1 y a unidad de control 4.

El aparato de campo 1 presenta una memoria de entrada 11, una lógica de procesamiento12 y una conexión de subordinado 13. Además, está prevista una memoria 15 para datos de parámetros especiales. La memoria de entrada 11 está prevista para inscribir cíclicamente datos de entrada Z0, Z1 a Zx, de manera que los datos de entrada reproducen estados a supervisar. Los datos de entrada son procesados en una lógica de procesamiento 12 y son comparados en este caso con conjuntos de datos de parámetros de la memoria 15. Los datos de entrada procesados de esta manera son transmitidos a la conexión subordinada 13 y son acondicionados para la transmisión a través de la instalación de transmisión 3.

La expresión "memoria para datos de parámetros" debe entenderse en sentido muy general y comprende no sólo "software" para memoria de parámetros, sino también "Firmware", que se puede incorporar al mismo tiempo también en la lógica de procesamiento 12. En este caso, los datos de entrada Z0, Z1 a Zx podrían estar presentes en forma digital y los datos críticos, que se refieren a estados críticos, podrían presentar un campo de direcciones específico, por ejemplo con un cero.

La unidad de control 4 comprende una conexión maestra 41, una lógica de procesamiento 42 y una memoria 45 para datos de parámetros. La conexión maestra 41 está conectada con la conexión subordinada 13 a través de la instalación de transmisión 3 y recibe valores de datos de los datos de entrada Z0 a Zx. Los valores de datos son procesados en la lógica de procesamiento A0, A1 ... Ax, y son alimentados al aparato de campo 2 a través de la instalación de trans- misión 3.

El aparato de campo de salida 2 está constituido simétricamente al aparato de campo de entrada 1 y comprende una memoria de salida 21, una lógica de procesamiento 22 y una conexión subordinada 23. Como se muestra, la dirección del flujo de datos en el aparato de campo 2 es inversa a la dirección en el aparato de campo 1.

El aparato de campo de entrada 1 y el aparato de campo de salida 2 pueden estar combinados entre sí utilizando en común la conexión subordinada 12/23 y la lógica de procesamiento 12/22 en un aparato de campo , estando separados solamente los circuitos de entrada 11 y los circuitos de salida 21 unos de los otros, para ser activados de acuerdo con su función.

La instalación de parámetros posee una memoria central para todos los datos de parámetros, y se supone que la memoria 45 de la unidad de control 4 se utiliza como esta memoria central. Desde la memoria central se alimentan datos de parámetros especiales a los aparatos de campo de entrada individuales y se memorizan, para ser utilizados durante el funcionamiento del sistema de transmisión y de procesamiento de datos. Los datos de parámetros pueden estar memorizados como combinaciones binarias.

El ciclo de funcionamiento del sistema de transmisión y de procesamiento de datos se explica con la ayuda de los esquemas de las figuras 2 y 3. La línea horizontal más alta indica las partes del aparato de la figura 1. Las líneas verticales representan,...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos, que comprende:

al menos un usuario de entrada (1);

una unidad de control (4) para la recepción y para el procesamiento de datos del usuario de entrada (1);

una instalación de transmisión (3) de datos entre el usuario de entrada (1) y la unidad de control (4);

en el que el usuario de entrada (1) acondiciona valores de datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) cíclicamente para la llamada y la instalación de transmisión (3) llama cíclicamente los valores de datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) que son transmitidos a la unidad de control (4), para ser emitidos, después del procesamiento, como datos de salida (A0, A1 ...Ax) al menos a un usuario de salida (2); caracterizado

porque están previstos medios de fijación de parámetros (5) con un circuito de supervisión (12, 15) en el usuario de entrada (1), para marcar valores de datos de entrada, que identifican estados críticos, como valores de datos críticos (FZ1), y

porque en el caso de presencia de tales estados críticos solamente se acondicionan los valores de datos críticos (FZ1) correspondientes y se transmiten hasta que se ha asegurado que la unidad de control (4) ha recibido los valores de datos críticos (FZ1).

2. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el usuario de entrada (1) representa un aparato de campo de entrada, que presenta una memoria de entrada (11) para el acondicionamiento de los valores de datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) y una lógica de procesamiento (12) para la comparación de los datos acondicionados con los valores de datos críticos (FZ1).

3. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el aparato de campo de entrada (1) presenta en el lado de salida una conexión subordinada (13), que está conectada a través de la instalación de transmisión (3) con una conexión maestra (41) de la unidad de control (4).

4. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de control (4) presenta una lógica de procesamiento (42) para la creación de valores de datos de salida (A0, A1 ...Ax), y porque la conexión maestra (41) está prevista para la recepción de los valores de datos transmitidos y la cesión de los valores de datos de salida.

5. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad de control (4) comprende medios para calcular, a la recepción de valores de datos críticos (FZ1, FZ2 ...) un valor de datos de salida crítico (f(FZ1)) y emitirlo de forma repetida al usuario de salida (2), hasta que se ha asegurado que el usuario de salida (2) ha recibido el valor de datos de salida crítico (f(FZ1)).

6. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el usuario de salida (2) presenta medios para la formación de un reconocimiento a la recepción de un valor de datos de salida crítico (f(FZ1)) y el retorno del reconocimiento a la unidad de control (4).

7. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el usuario de salida (2) representa un aparato de campo de salida, que presenta una lógica de procesamiento (22), que transmite los valores de datos de salida (A0, A1 ...Ax), suministrados por la unidad de control (4), a una memoria de salida (21).

8. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el aparato de campo de salida (2) presenta en el lado de entrada una conexión subordinada (23), que está conectada a través de la instalación de transmisión (3) con la conexión maestra (41) de la unidad de control (4).

9. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la instalación de transmisión (3) representa un bus de campo.

10. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el bus de campo (3) conecta una unidad de control central (4) con una pluralidad de aparatos de campo, que están configurados como aparatos de campo de entrada (1) y como aparatos de campo de salida (2) o como aparatos de campo combinados.

11. Sistema de transmisión y de procesamiento de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los medios de fijación de parámetros (5) presentan una memoria central (45) para todos los datos de parámetros y al menos una memoria descentralizada (15) para datos de parámetros especiales, que están adaptados para el aparato de campo asociado, respectivamente.

12. Procedimiento para asegurar la transmisión y procesamiento de datos de valores de datos críticos, que proceden del usuario de entrada (1), con las siguientes etapas:

    a) suministro sincronizado o cíclico de datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) a un usuario de entrada (1) respectivo de una pluralidad de usuarios de entrada;
    b) memorización de los datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) para la llamada sincronizada o cíclica;

caracterizado por las siguientes etapas adicionales.

    c) comparación de los datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) con datos de parámetros con objeto de la fijación de valores de datos críticos (FZ1);
    d) en el caso de que no se establezcan valores de datos críticos (FZ1), transmisión de los datos de entrada (Z0, Z1 ...Z5) a una unidad de control (4);
    e) en el caso de que se encuentren valores de datos críticos (Z6 = FZ1), interrupción de la memorización de los datos de entrada suministrados continuamente y transmisión de los valores de datos críticos (FZ1) a la unidad de control (4) hasta que se ha asegurado que la unidad de control (4) ha recibido los valores de datos críticos.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad de control (4) emite, a la recepción de valores de datos críticos (FZ1), una señal de reconocimiento al usuario de entrada (4), desde el que proceden los valores de datos críticos.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque cada usuario de entrada (1) está conectado para fines de transmisión de los datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) a un bus de campo (3) y evalúa el desarrollos de las etapas de recuento predeterminadas como recepción de los valores de datos críticos (FZ1) en la unidad de control (4).

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque la unidad de control (4) crea, a partir de los datos de entrada (Z0, Z1 ...Zx) transmitidos en el ciclo predeterminado datos de salida (A0, A1 ...Ax) y los transmite a través del bus de campo (3) a un aparato de campo de salida (2).

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la unidad de control (4) calcula, a la recepción de valores de datos críticos (FZ1, FZ2 ...) un valor de salida crítico (f(FZ1)) y lo emite de forma repetida al aparato de campo de salida (2), hasta que se ha asegurado que el usuario de salida (2) ha recibido el valor de datos de salida crítico (f(FZ1)).

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el aparato de campo de salida (2) devuelve, a la recepción de un valor de datos de salida crítico (f(FZ1)), una señal de reconocimiento a la unidad de control (4).

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque los datos de entrada (Z0, Z1 ... Zx) representan datos de medición obtenidos en aparatos de campo de entrada (1).

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque los datos de salida (A0, A1 ...Ax) representan datos de actuador para aparatos de campo de salida (2).


 

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