SISTEMA Y MÉTODO PARA IMPLEMENTAR EL CONTROL Y DETECCIÓN DE SINCRONIZACIÓN DE TIEMPO EN UN SISTEMA INSTRUMENTADO DE SEGURIDAD.

Sistema y método para implementar el control y detección de sincronización de tiempo en un sistema instrumentado de seguridad CAMPO TÉCNICO El campo técnico, al que las diversas realizaciones se refieren es la arquitectura del sistema de control. Más particularmente, el campo técnico se refiere a sistemas y métodos para controlar las funciones y la operación de sistemas instrumentados de seguridad de sistemas de control automáticos. Incluso más particularmente, ciertas realizaciones se refieren a sistemas y métodos para controlar sistemas instrumentados de seguridad en el contexto de un sistema de control automático que vincula los controladores de dispositivo por medio de una red de control para facilitar el control de procesos industriales, de fabricación y otros. ANTECEDENTES ES 2 369 762 T3 Los procesos y sistemas complejos de implementación industriales, de fabricación, petroquímicos y de otras industrias de automatización han migrado de arquitecturas de propiedad, centralizadas a arquitecturas abiertas, descentralizadas para facilitar la automatización de tales procesos y sistemas. Las arquitecturas descentralizadas implementan normalmente sistemas y redes de control de bus de campo en el que el control se distribuye entre los diversos dispositivos dentro de la red y/o sistema. Ejemplos de arquitecturas de bus de campo abiertas, interoperables y descentralizadas incluyen el bus de campo FOUNDATION de Fieldbus Foundation (Austin, TX), PROFIBUS de PROFIBUS International (Karlsruhe, Alemania); LonWorks de Echelon Corporation (San José, CA), Ethernet Industrial, Ethernet de alta velocidad y otros tipos de arquitecturas de redes. Tales redes, independientemente de la configuración real, las velocidades de transmisión de datos soportadas por las mismas o similares se refieren en lo sucesivo colectivamente como Arquitecturas de bus de campo. La demanda para sistemas de bus de campo de control distribuidos abiertos e interoperables a menudo se lleva por proveedores y usuarios de equipos. Los proveedores prefieren normalmente Arquitecturas de bus de campo debido a que les permite vender sus productos y servicios a más usuarios, en lugar de hacerlo sólo a usuarios que operan con un sistema patentado específico. Los usuarios desean estabilizar las Arquitecturas de bus de campo, por ejemplo, debido a que a menudo les ofrece seleccionar los dispositivos y/o servicios de campo de bus a partir de múltiples usuarios en lugar de sólo dispositivos diseñados específicamente para un sistema patentado. Muchos sectores de la industria de automatización tienen también una necesidad para sistemas de seguridad especiales para posibilitar la seguridad del personal de planta y para evitar el daño a equipos debido a eventos inesperados. Estos sistemas de seguridad especiales se denominan colectivamente Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS). Los usuarios y proveedores a menudo requieren sistemas SIS para cumplir con los estándares de seguridad internacionales tales como el Comité Electrotécnico Internacional (IEC) 61508 (sistemas de seguridad eléctrica funcional/electrónico/relacionados con seguridad electrónicos programables) y IEC 61511 (seguridad funcional: sistemas instrumentados de seguridad para el sector industrial de procesos). Por tanto, los usuarios y proveedores de los dispositivos y sistemas SIS tienen una necesidad para una Arquitectura de bus campo de SIS abierta, interoperable (en lo sucesivo un campo de bus SIS) que le permita a lo usuarios soportar y/o proporcionar el control SIS utilizando Arquitecturas de bus de campo existentes. De forma deseable, un bus de campo SIS es directamente compatible con las Arquitectura de bus de campo existentes y no requiere una modificación de protocolos de comunicación existentes, bloques de función y/o otros aspectos de red. El documento US 2004/0230323 muestra una solución de control SIS para una Arquitectura de bus de campo que comprende un canal negro en el que la solución de control SIS es capaz de determinar si al menos un mensaje comunicado a través de un medio de transmisión no se ha colocado en cola controlando las señales de sincronización de tiempo. El problema se basa en cómo detectar los errores colocados cola controlando las señales de sincronización del tiempo. Este problema se soluciona mediante el aparato de la reivindicación 1. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS REPRESENTADAS La Figura 1 es una visa global de un sistema de control extendido que se puede utilizar en conjunto con una o más realizaciones para soportar un bus de campo SIS. La Figura 2 muestra el modelo de comunicación estratificado de Interconexión de Sistemas Abiertos en comparación con el modelo de comunicación descrito en la presente memoria. La Figura 3 ilustra una realización de los componentes físicos de un dispositivo de campo. La Figura 4 resume las relaciones de comunicación virtual proporcionadas por la Subcapa de Acceso al Bus de Campo. 2 La Figura 5 ilustra dos dispositivos interconectados por medio de servicios de comunicación uno con componentes relacionados con seguridad y uno sin componentes relacionados con seguridad. La Figura 6 ilustra un diccionario de objetos. Las Figura 7A y 7B ilustran los dispositivos de comunicación virtuales dentro del modelo de comunicación para usarse en los dispositivos de seguridad y sin seguridad. Las Figuras 8A y 8B ilustran una estructura de aplicación del bloque de función dentro de un dispositivo de campo que contiene componentes relacionados con seguridad y sin seguridad. Las Figuras 9A y 9B ilustran dispositivos externos interconectados en un bus con dispositivos de campo para implementaciones de seguridad y sin seguridad. La Figura 10 ilustra el plano de un objeto de directorio del diccionario de objetos. La Figura 11 ilustra ejemplos de parámetros interconectados para un único bucle para componentes relacionados con seguridad y sin seguridad. La Figura 12 ilustra una realización de una arquitectura de sistema. La Figura 13 ilustra un bloque de función relacionado con seguridad con entradas configurables por el usuario, salidas configurables por el usuario y un algoritmo configurable por el usuario. La Figura 14 ilustra una aplicación que utiliza bloques de función relacionados con seguridad y sin seguridad estándares y bloques de función flexibles. La Figura 15 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una aplicación utilizando bloques de función estándares, flexibles y los FFB. Las Figuras 16A, 16B y 16C son un diagrama de flujo que ilustra una metodología por la que se pueden comunicar datos, utilizando una topología editor-suscriptor, y autentificada para los bloques de función relacionados con seguridad y bloques de función flexibles relacionados con seguridad. Las Figuras 16D, 16E y 16F son un diagrama de flujo que ilustra otras metodologías por las que se pueden comunicar datos, utilizando una topología editor-suscriptor y autentificada para bloques de función relacionados con seguridad y bloques de función flexibles relacionados con seguridad. Las Figuras 17A, 17B y 17C son un diagrama de flujo que ilustra una metodología por la que se pueden comunicar datos, que utiliza una topología cliente-servidor, y autentificada para los bloques de función relacionados con seguridad y los bloques de función flexibles relacionados con seguridad. Las Figuras 17D, 17E y 17F son un diagrama de flujo que ilustra una metodología por la que se pueden comunicar datos, que utiliza una topología cliente-servidor, y autentificada para los bloques de función relacionados con seguridad y los bloques de función flexibles relacionados con seguridad. DESCRIPCIÓN DETALLADA ES 2 369 762 T3 Como se ha descrito en la presente memoria, diversos sistemas, componentes y métodos ejemplares (en los sucesivo denominados, colectivamente sistemas) se describen para utilizar los sistemas SIS en Arquitecturas de bus de campo. Los diversos sistemas expuestos en la presente memoria se pueden utilizar en diversos tipos y formas de dispositivos SIS así como diversos tipos de Arquitecturas de bus de campo. Adicionalmente, diversos sistemas se pueden utilizar de forma deseable en diversas Arquitecturas de bus de campo sin cambios significantes y preferiblemente de ninguno de los protocolos, metodologías u otros procesos utilizados actualmente en Arquitecturas de bus de campo para comunicar la información no SIS a través de la red para la notificación a y/o la autorización mediante dispositivos de bus de campo compatibles con la red. Más particularmente, una implementación SIS puede incluir un aparato configurado para operar en un sistema de control abierto que incluye: una memoria, que incluye un sistema de gestión de datos; uno o más elementos SIS; un procesador, conectado de forma que pueda operar a la memoria; una unidad de fijación del medio, que traslada los mensajes de entrada y... [Seguir leyendo]

1. Un aparato que comprende: un procesador configurado para determinar si al menos un mensaje comunicado a través de un medio de transmisión no se ha puesto en cola controlando la sincronización del tiempo y comparando una tendencia real con una tendencia permisible, en el que la tendencia permisible se calcula multiplicando una diferencia de tiempo entre un primer reloj de canal negro determinado después del procesamiento de un mensaje de distribución de tiempo anterior y un segundo reloj de la capa de seguridad determinado después del procesamiento de un mensaje de distribución de tiempo actual por una constante; y una unidad de fijación de medio, que comunica los mensajes de distribución de tiempo y los mensajes de salida entre el procesador y un medio de transmisión. 2. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además al menos un bloque de función relacionado con seguridad. 3. El aparato de la reivindicación 2, en el que al menos un bloque de función relacionado con seguridad recibe datos de entrada análogos o es un Bloque de Función del Sistema Instrumentado de Seguridad. 4. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una memoria adaptada para almacenar al menos un bloque de función no relacionado con seguridad. 5. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una memoria configurada para almacenar una pluralidad de bloques de función, que incluye un bloque de función no relacionado con seguridad y un bloque de función relacionado con seguridad. 6. El aparato de la reivindicación 5, en el que el bloque de función no relacionado con seguridad y el bloque de función relacionado con seguridad se interconectan para comunicar datos sólo desde el bloque de función relacionado con seguridad hasta el bloque de función no relacionado con seguridad. 7. El aparato de la reivindicación 1, en el que el medio de transmisión incluye un bus digital. 8. El aparato de la reivindicación 6, en el que el medio de transmisión incluye una red Ethernet de Alta Velocidad. 9. El aparato de la reivindicación 1, en el que el procesador se adapta para usarse con al menos uno de: un bloque de recurso relacionado con seguridad; un primer bloque transductor relacionado con seguridad; y un segundo bloque transductor relacionado con seguridad. 10. El aparato de la reivindicación 9, en el que el bloque de recurso relacionado con seguridad aísla un bloque de función relacionado con seguridad del soporte físico. 11. El aparato de la reivindicación 9, en el que el primer bloque transductor relacionado con seguridad desconecta una entrada de un bloque de función relacionado con seguridad y un segundo transductor relacionado con seguridad desconecta una salida del bloque de función relacionado con seguridad. 12. El aparato de la reivindicación 1, en el que el mensaje de salida es al menos consistente con SIL-1 o al menos consistente con SIL-2 y/o al menos consistente con SIL-3. 13. El aparato de la reivindicación 1, en el que el procesador genera una unidad de datos de protocolo virtual antes de la comunicación del mensaje de salida. 14. El aparato de la reivindicación 1, en el que el medio de transmisión comprende además un canal negro o una Ethernet de alta velocidad. 15. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un bloque transductor de diagnóstico. 33 ES 2 369 762 T3 34 ES 2 369 762 T3 ES 2 369 762 T3 36 ES 2 369 762 T3 37 ES 2 369 762 T3 38 ES 2 369 762 T3 39 ES 2 369 762 T3 ES 2 369 762 T3 41 ES 2 369 762 T3 42 ES 2 369 762 T3 43 ES 2 369 762 T3 44 ES 2 369 762 T3 ES 2 369 762 T3 46 ES 2 369 762 T3 47 ES 2 369 762 T3 48 ES 2 369 762 T3 49 ES 2 369 762 T3 ES 2 369 762 T3 51 ES 2 369 762 T3 52 ES 2 369 762 T3 53 ES 2 369 762 T3 54 ES 2 369 762 T3 ES 2 369 762 T3 56 ES 2 369 762 T3 57 ES 2 369 762 T3 58