ENTIDAD DE COMUNICACIONES PARA LA COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE UNA RED DE COMUNICACIONES ORIENTADA A BUS.

Entidad de comunicaciones para la comunicación a través de una red de comunicaciones orientada a bus La presente invención se refiere a redes de comunicaciones orientadas a bus. En redes de comunicaciones orientadas a bus, que encuentran aplicación en sistemas de automatización, es necesario con frecuencia retirar o añadir sin efecto retroactivo las entidades de comunicaciones participantes sin repercusiones sobre las entidades de comunicaciones remanentes durante una operación de comunicación en curso, lo que se designa con el concepto Hot Swapping (sustitución inmediata). A tal fin se pueden emplear, por ejemplo, sistemas de bus de campo como el Profibus o el Bus CAN (CAN: Controller Area Network) de acuerdo con un sistema de bus de terminales múltiples o bien una disposición o topología de bus de terminales múltiples, que está configurada, por ejemplo, de acuerdo con la Norma RS 485. En este caso, los interlocutores de la comunicación están conectados en paralelo a través de una línea de comunicación común, por ejemplo a través de líneas de adaptación o bien derivaciones de nodos acopladas en serie en esta línea de comunicación, hacia los usuarios individuales. A tal fin, otros sistemas de bus de campo, como por ejemplo el sistema de bus SERCOS, se basan en un sistema punto-a-punto o bien en una disposición de bus punto-a-punto con conexiones punto-a-punto establecidas en forma de un anillo y conectadas entre sí. Para la realización de la propiedad de redundancia se prevé en este caso con frecuencia otro anillo, de manera que debe realizarse un anillo doble. Ambas disposiciones de bus o bien sistemas de bus están afectados, sin embargo, con inconvenientes. Así, por ejemplo, el rendimiento de los buses de comunicaciones de terminales múltiples está muy limitado por posibilidades insuficientes de adaptado de la potencia de la red de comunicaciones. Además, en el caso de una conexión de comunicación de terminales múltiples es necesario un direccionamiento selectivo de los usuarios, en el que cada usuario lleva a cabo un ajuste de la dirección. En el otro lado, una concatenación de comunicaciones punto-a-punto, además, con un diseño adicional en forma del anillo doble ya mencionado, con frecuencia solamente puede compensar una única interrupción de la conexión de comunicación. Adicionalmente, los conceptos de bus de comunicación conocidos no son flexibles, puesto que su estructura respectiva no tiene en cuenta diferentes modos de funcionamiento del sistema de comunicación, que pueden ser, por ejemplo, específicos de los datos o específicos del servicio. El cometido de la presente invención es crear un concepto eficiente y flexible para la comunicación orientada al bus. Este cometido se soluciona a través de las características de la reivindicación independiente de la patente. Los desarrollos ventajosos se definen en las reivindicaciones dependientes de las patentes. La invención se basa en el reconocimiento de que se puede realizar un sistema de eficiente de comunicación de bus cuando las entidades de comunicaciones conectadas en él pueden seleccionar. En función de un modo de funcionamiento, un sistema de bus de comunicación adecuado. Esto presupone que las entidades de comunicaciones están instaladas para trabajar de acuerdo con al menos dos sistemas de bus de comunicación. De esta manera se acondiciona un sistema de general que se puede emplear de forma interdisciplinar, que combina, por ejemplo, para aplicaciones de procesos la propiedad de sustitución inmediata con una transmisión rápida de datos, por ejemplo, para la construcción de máquinas e instalaciones. Para la realización de la transmisión rápida de datos con tasas de sincronización por encima de 25 MHz se pueden emplear, por ejemplo, sistemas de bus de comunicaciones orientados a punto-apunto, como el Profinet, EtherCAT o SERCOS III. Además, a tal fin se puede utilizar también de una manera eficiente un protocolo de cuadros de sumas. Tales sistemas cumplen requerimientos especialmente específicos de las máquinas y específicos de las instalaciones con respecto al rendimiento de la red. La propiedad de sustitución inmediata, es decir, por ejemplo, la retirada o enchufe sin efecto retroactivo de usuarios en una estación por ejemplo modular durante una operación en curso, se puede preparar, por ejemplo, a través de sistemas de terminales múltiples, como por ejemplo el bus de campo o el Profibus PA, en los que todos los usuarios están conectados en paralelo en una sección de comunicación. Tales topologías cumplen, a pesar de una velocidad de transmisión, dado el caso, reducida, especialmente requerimientos que se plantean típicamente en la técnica de procesos. Las propiedades que se basan en tales protocolos de comunicaciones están orientadas con preferencia a los mensajes, de manera que hasta ahora normalmente debía realizarse explícitamente una previsión adicional de direcciones ya antes de una aceptación de una operación útil a través de un usuario, a lo que se puede prescindir de acuerdo con la invención. Se conoce a partir del documento DE 197 14 761 A1 una conexión de comunicación de datos en una red de comunicaciones jerárquica con bus, en la que dos unidades equivalentes del mismo plano jerárquico se pueden comunicar a través de dos subsistemas de comunicaciones con otros nodos. En principio, se conoce a partir de JORDAN Jr. y col.: A fibre optically extended field bus, Measurement Science and Technology, IOP, Bristol, GB, 2 E09012189 14-11-2011   Vol. 3, Nº 9, 1 de Septiembre de 2002, páginas 902-908, XP020065303 USSN: 0957-0233, prever dos subsistemas de comunicaciones dentro de una red. La invención se refiere a un sistema de comunicaciones de bus con una pluralidad de entidades de comunicaciones, que están instaladas para comunicarse a través de una red de comunicaciones orientada a bus, en la que una entidad de comunicaciones de la pluralidad de las entidades de comunicaciones está instalada como una entidad maestra y en la que las restantes entidades de comunicaciones de la pluralidad de las entidades de comunicaciones están instaladas como entidades subordinadas. Cada entidad de comunicaciones posee para la comunicación a través de una red de comunicaciones orientada a bus una instalación de control, que está configurada para comunicarse, como reacción a una señal de selección de acuerdo con un primer subsistema de bus de comunicaciones o de acuerdo con un segundo subsistema de bus de comunicaciones a través de la red de comunicaciones, y una instalación de selección para la generación de la señal de selección en función de un modo de funcionamiento de la entidad de comunicaciones, para seleccionar el primer subsistema de bus de comunicaciones o el segundo subsistema de bus de comunicaciones. El primer subsistema de comunicaciones forma un sistema de punto-a-punto y el segundo subsistema de comunicaciones forma un sistema de terminales múltiples dentro de la red de comunicaciones orientada a bus. De acuerdo con una forma de realización, el modo de funcionamiento comprende un primer modo de funcionamiento con fases de funcionamiento para la configuración y/o direccionamiento de la red de comunicaciones orientada al bus y/o entidades de comunicaciones que se pueden conectar en él y/o para la transmisión de datos de proceso y/o datos de parámetro y un segundo modo de funcionamiento con fases de funcionamiento para la configuración y/o direccionamiento de la red de comunicaciones orientada a bus y/o entidades de comunicaciones que se pueden conectar en ella y/o para la transmisión de datos de proceso y/o datos de parámetros, en el que la instalación de selección está configurada para seleccionar en el primer modo de funcionamiento con preferencia el primer subsistema de comunicaciones y en el segundo modo de funcionamiento con preferencia el segundo subsistema de comunicaciones para la transmisión de datos de proceso y de datos de parámetros, en particular exclusivamente para la transmisión de datos de proceso y de datos de parámetros. De acuerdo con una forma de realización, la instalación de selección está configurada para seleccionar el primer subsistema de comunicaciones en el primer modo de funcionamiento libre de interferencias y el segundo subsistema de comunicaciones en el primer modo de funcionamiento con interferencias, o a la inversa. De acuerdo con una forma de realización, la entidad de comunicaciones comprende una unidad común de conexión de hardware para la comunicación a través del primer subsistema de comunicaciones y para la comunicación a través del segundo subsistema de comunicaciones. De acuerdo con una forma de realización, el sistema de comunicaciones de bus comprende una primera disposición de cableado para la conexión de las entidades de comunicaciones de acuerdo con el primer subsistema... [Seguir leyendo]

1.- Sistema de comunicaciones de bus con una pluralidad de entidades de comunicaciones, que presentan, respectivamente, una instalación de control (101) y una instalación de selección (103), en el que la instalación de control (101 está configurada para comunicarse, como reacción a una señal de selección de acuerdo con un primer subsistemas de bus de comunicaciones o de acuerdo con un segundo sistema de bus de comunicaciones, a través de la red de comunicaciones orientado a bus, y en el que la instalación de selección (103) está configurada para la generación de la señal de selección en función de un modo de funcionamiento de la entidad de comunicaciones, para seleccionar el primer subsistema de bus de comunicaciones o el segundo subsistema de bus de comunicaciones, en el que el primer subsistema de comunicaciones es un sistema de punto-a-punto y en el que el segundo subsistema de comunicaciones es un sistema de terminales múltiples, y que están instalados para comunicarse a través de una red de comunicaciones orientada a bus, en el que una entidad de comunicaciones de la pluralidad de las entidades de comunicaciones está instalada como entidad maestra y en el que las restantes entidades de comunicaciones de la pluralidad de las entidades de comunicaciones están instaladas como entidades subordinadas, de manera que cada entidad subordinada se puede comunicar también directamente con la entidad maestra. 2.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una primera disposición de cableado para la conexión de las entidades de comunicaciones de acuerdo con el primer subsistema de comunicaciones y una segunda disposición de cableado para la conexión de las entidades de comunicaciones de acuerdo con el segundo subsistema de comunicaciones. 3.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que comprende, además, una pluralidad de elementos de acoplamiento para el acoplamiento modular de las entidades de comunicaciones de acuerdo con el primer subsistema de comunicaciones y de acuerdo con el segundo subsistema de comunicaciones. 4.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que comprende, además, una pluralidad de elementos de acoplamiento en T, para el acoplamiento modular de las entidades de comunicaciones de acuerdo con el primer subsistema de comunicaciones y de acuerdo con el segundo subsistema de comunicaciones. 5.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que está prevista una conexión, para completar el primer subsistema de comunicaciones y el segundo subsistema de comunicaciones con un subsistema de comunicaciones anular. 6.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el modo de funcionamiento comprende un primer modo de funcionamiento con fases de funcionamiento para la configuración y direccionamiento de la red de comunicaciones orientada a bus y con entidades de comunicaciones que se pueden conectar en ella y para la transmisión de datos de proceso y de datos de parámetros, y un segundo modo de funcionamiento con fases de funcionamiento para la configuración y direccionamiento de la red de comunicaciones orientada a bus y de entidades de comunicaciones que se pueden conectar en ella y para la transmisión de datos de proceso y de datos de parámetros, y en el que la instalación de selección está configurada para seleccionar en el primer modo de funcionamiento con preferencia el primer subsistema de comunicaciones y en el segundo modo de funcionamiento con preferencia el segundo subsistema de comunicaciones para la transmisión de datos de proceso y de datos de parámetros, en particular exclusivamente para la transmisión de datos de proceso y de datos de parámetros. 7.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la instalación de selección (103) está configurada para seleccionar el primer subsistema de comunicaciones en el primer modo de funcionamiento libre de interferencias y el segundo subsistema de comunicaciones en el primer modo de funcionamiento con interferencias. 8.- Sistema de comunicaciones de bus de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la entidad de comunicaciones comprende una unidad común de conexión de hardware para la comunicación a través del primer subsistema de comunicaciones y para la comunicación a través del segundo subsistema de comunicaciones. 7 E09012189 14-11-2011   8 E09012189 14-11-2011   9 E09012189 14-11-2011   E09012189 14-11-2011   11 E09012189 14-11-2011   12 E09012189 14-11-2011   13 E09012189 14-11-2011