Sistema y método de sincronización temporal entre múltiples sistemas.

Sistemas y métodos para la sincronización temporal entre múltiples sistemas de una máquina minera.

El sistema incluye un controlador lógico programable (PLC) para controlar la máquina minera y para transmitir una hora con el fin de sincronizar los sistemas informáticos de la máquina. El PLC incluye un reloj de sistema que se programa para funcionar en una hora local. Un grupo de baterías está conectado al PLC para permitir al reloj de sistema funcionar de forma continua, incluso cuando la máquina está apagada. Los subsistemas informáticos solicitan y reciben actualizaciones temporales desde el PLC. Se determina una hora local en cada subsistema informático basándose en la actualización temporal recibida desde el PLC. Cada subsistema informático incluye un parámetro de uso horario ajustado en la Hora Universal Coordinada (UTC), y un parámetro de Hora para Ahorro por Luz Diurna (DST), que está inhabilitado. De acuerdo con ello, la hora local de cada subsistema informático se ajusta en el valor de actualización temporal recibido desde el PLC.

Sistema y método de sincronización temporal entre múltiples sistemas Campo

Realizaciones de la invención se refieren a la sincronización temporal entre múltiples sistemas en una red de área local.

Antecedentes

Se utilizan diversas máquinas industriales, incluyendo máquinas de minería, para dar cumplimiento a tareas y retos de la industria actual. Por ejemplo, las máquinas de minería, según se utilizan en la presente memoria, incluyen palas excavadoras, palas excavadoras híbridas, perforadoras de pozos de mina, excavadoras de cuchara de arrastre, cargadoras y explanadoras de ruedas, sistemas transportadores y alimentadoras-trituradoras.

Compendio

Las máquinas industriales y de minería se han hecho más sofisticadas y pueden incluir componentes de hardware y de software diversos para controlar y supervisar las máquinas. La supervisión de tales máquinas puede implicar la recogida de datos a través de varios sistemas y subsistemas, y puede conllevar la marcación temporal tanto en el nivel de los sistemas como en el nivel de los subsistemas. En algunos sistemas, puede producirse la pérdida de datos así como otros problemas como consecuencia de la incapacidad de mantener ajustes adecuados para el uso horario y el ahorro por luz diurna en cada subsistema de una máquina industrial o minera.

En algunas realizaciones, la invención proporciona sistemas y métodos para sincronizar los relojes de múltiples sistemas de una máquina de una manera concebida para mitigar o superar los problemas de la técnica anterior. Por ejemplo, los subsistemas de una máquina sincronizan sus relojes con una única fuente sin tener que basarse en sus propios parámetros de subsistema en ellos incorporados. Adicionalmente, un controlador lógico programable (PLC -"programmable logic controller"-) instalado en la máquina sirve como reloj maestro para los subsistemas de la máquina. De esta forma, los parámetros de uso horario y los parámetros de Hora para Ahorro por Luz Diurna (DST "Daylight Saving Time"-) únicamente necesitan ser actualizados en el PLC, en lugar de en cada subsistema de la máquina. Por otra parte, los parámetros del PLC son programables, en lugar de estar codificados en hardware. De esta forma, los parámetros son más fáciles de ajustar.

La máquina puede también incluir un grupo de baterías con el fin de hacer posible que el reloj del PLC permanezca operativo durante varios meses o más, al objeto de evitar problemas de DST provocados por el apagado y nuevo arranque de los subsistemas con parámetros obsoletos. De este modo, los subsistemas de la máquina mantienen marcaciones temporales precisas sin tener que sincronizarse con un servidor remoto y sin tener que hacer sus propios cálculos utilizando sus propios parámetros de uso horario y de DST. En algunas realizaciones de la invención, un dispositivo adicional recibe información temporal de una fuente temporal remota y transmite la información temporal al PLC. De manera adicional, realizaciones de la invención eliminan problemas relativos a la estabilidad y a la precisión del servidor de Protocolo Temporal de Red Simple (SNTP -"Simple NetWork Time Protocol"-), al tratar el PLC como un servidor de SNTP. En algunos casos, el reloj de PLC funciona independientemente de las fuentes temporales externas y, en lugar de ello, se basa en su propio reloj y en parámetros programables internos.

En una realización, la invención proporciona una máquina industrial, tal como una máquina de minería, que comprende: un controlador lógico programable (PLC) y un subsistema informático. El PLC incluye un reloj de sistema de PLC que tiene una hora local, de tal manera que la hora local es la hora de una zona en la que está emplazada la máquina industrial, estando la zona situada fuera del uso horario de la Hora Universal Coordinada (UTC -"Coordinated Universal Time"-). El PLC es susceptible de hacerse funcionar para controlar una función industrial de la máquina industrial. Por ejemplo, el PLC es susceptible de hacerse funcionar para controlar funciones de minería de una máquina minera, tales como funciones de excavación, perforación, vaciado, machacamiento, transporte, etc., al recibir una entrada por parte de un operario y, en respuesta, controlar palas excavadoras, perforadoras, transportadores y/u otros equipos de la máquina de minería. El PLC es también susceptible de hacerse funcionar para transmitir la hora local, enmascarada como un valor de hora de la UTC. El subsistema informático tiene un reloj de hora local con un parámetro de uso horario configurable que se ajusta en el uso horario de la UTC, y un parámetro de Hora para Ahorro por luz Diurna (DST), ajustado para ignorar la DST. El subsistema informático recibe la hora local transmitida por el PLC, y el reloj de hora local es ajustado en la hora local recibida desde el PLC.

En otra realización, la invención proporciona un método de sincronización temporal entre múltiples sistemas de una máquina industrial, tal como una máquina de minería. El método incluye ajustar un reloj de sistema de controlador lógico programable (PLC), perteneciente a un PLC, en una hora local, de tal manera que la hora local es la hora de una zona en la que

está emplazada la máquina industrial, estando la zona fuera del uso horario de la Hora Universal Coordinada (UTC). El método incluye, de manera adicional, ajustar un parámetro de uso horario de un subsistema informático de la máquina industrial en el uso horario de UTC, y ajustar un parámetro de Hora para Ahorro por Luz Diurna (DST) del subsistema informático de manera que ignore la DST. Tras ello, el PLC recibe una petición de actualización de hora de UTC desde el subsistema informático. El método incluye, de manera adicional, enviar un valor de hora en curso del reloj de sistema de PLC al subsistema informático, enmascarado como un valor de hora UTC, en respuesta a la recepción de la petición de actualización de la hora UTC; y enviar una señal de reloj del subsistema informático al valor de hora en curso del reloj de sistema del PLC.

Otros aspectos de la invención se pondrán de manifiesto de un modo evidente al considerar la descripción detallada y los dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A ilustra una excavadora minera que puede incorporar realizaciones de la invención.

La figura 1B ilustra una perforadora minera que puede incorporar realizaciones de la invención.

La Figura 2 ilustra un sistema de la técnica anterior que se sirve del Protocolo Temporal de Red Simple (SNTP -"Simple Network Time Protocol"-) para sincronizar los relojes de numerosos subsistemas de una máquina de minería.

La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques del procedimiento de la técnica anterior, llevado a cabo por el sistema de la Figura 2 para sincronizar los relojes de los subsistemas de la máquina de minería.

La Figura 4 ilustra un sistema de sincronización temporal mejorado de una máquina de minería.

La Figura 5 ilustra un controlador lógico programable (PLC -"programmable logic controller"-) del sistema de la Figura 4.

La Figura 6 ilustra un sistema que sincroniza los relojes de numerosos subsistemas de una máquina de minería mediante el uso del reloj del PLC como un reloj maestro.

La Figura 7 ilustra un diagrama de bloques del procedimiento llevado a cabo por el sistema de la Figura 6 para sincronizar los relojes de los subsistemas de la máquina de minería.

Descripción detallada

Antes de explicar en detalle cualquier realización de la invención, ha de comprenderse que la invención no se limita, en su aplicación, a los detalles de construcción ni a la disposición de componentes que se exponen en la siguiente descripción o que se ilustran en los dibujos que la siguen. La invención es susceptible de otras realizaciones así como de ponerse en práctica o llevarse a cabo de diversas maneras. Ha de comprenderse, también, que la fraseología y la terminología que se emplean en esta memoria tienen el propósito de descripción y no deben considerarse como limitativas. Es la intención en esta memoria que el uso de las expresiones "que incluye", "que comprende" o "que tiene" y de las variaciones de las mismas abarque los elementos que se refieren tras ellas y equivalentes de los mismos así como elementos adicionales. Los términos "montado", "conectado" y "acoplado" se utilizan extensamente y abarcan el montaje, la conexión y el acoplamiento tanto directos como indirectos. Por otra parte, "conectado" y "acoplado" no están restringidos a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos, sino que pueden incluir conexiones o acoplamientos eléctricos, ya sean directos o indirectos. Asimismo, las comunicaciones y notificaciones...

1Una máquina industrial caracterizada por que comprende:

un controlador lógico programable (PLC), el cual incluye un reloj de sistema de PLC que tiene una hora local, de tal manera que la hora local es la hora de un zona en la que está situada la máquina industrial, estando la zona fuera del uso horario de la Hora Universal Coordinada (UTC), de tal modo que el PLC es susceptible de hacerse funcionar para

controlar una función industrial de la máquina industrial, y

transmitir la hora local, enmascarada como un valor de hora UTC; y

un subsistema informático, que tiene un reloj de hora local con un parámetro de uso horario configurable que se ajusta en el uso horario de UTC, y un parámetro de Hora para Ahorro por Luz Diurna (DST), que está inhabilitado, de tal manera que el subsistema informático recibe la hora local transmitida por el PLC, y el reloj de hora local es ajustado en la hora local recibida desde el PLC.

2.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que comprende adicionalmente una fuente de suministro de energía primaria que proporciona energía a la máquina, de tal manera que el PLC incluye adicionalmente un grupo de baterías que proporciona energía de reserva al reloj de sistema de PLC cuando la fuente de suministro de energía primaria está desconectada.

3.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el reloj de sistema de PLC es ajustado en la hora local basándose en al menos uno de entre un parámetro de ajuste de reloj del PLC, un parámetro de DST del PLC y un parámetro de uso horario el PLC.

4.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que comprende adicionalmente una computadora de mantenimiento, de tal manera que al menos uno de entre el parámetro de ajuste de reloj del PLC, el parámetro de DST del PLC y el parámetro de uso horario del PLC es ajustado tras la recepción de una palabra de paso por parte de la computadora de mantenimiento.

5.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que el reloj de sistema de PLC está configurado para actualizarse basándose en ajustes hechos en al menos uno de entre el parámetro de ajuste de reloj del PLC, el parámetro de DST del PLC y

el parámetro de uso horario del PLC.

6.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que comprende adicionalmente un receptor de actualización temporal configurado para recibir actualizaciones temporales de una fuente temporal remota que utiliza el Protocolo Temporal de Red Simple (SNTP), de tal manera que el receptor de actualización temporal está configurado, adicionalmente, para enviar las actualizaciones temporales al PLC.

7.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que el PLC calcula la hora local de la máquina industrial basándose en la actualización temporal, en un parámetro de DST del PLC y en un parámetro de uso horario del PLC.

8.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el sistema funciona independientemente de una fuente temporal remota.

9.- La máquina industrial de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la amnesia de DST es mitigada en la máquina industrial.

10.- Un método para la sincronización temporal entre múltiples sistemas de una máquina industrial, de tal modo que se caracteriza por que comprende:

ajustar un reloj de sistema de controlador lógico programable (PLC), perteneciente a un PLC, en una hora local, de manera que la hora local es la hora de una zona en la que está situada la máquina industrial, estando la zona fuera del uso horario de la Hora Universal Coordinada (UTC);

ajustar un parámetro de uso horario de un subsistema informático de la máquina industrial en el uso horario de UTC;

inhabilitar un parámetro de Hora para Ahorro por Luz Diurna (DST) del subsistema informático de manera que se ignore la DST;

recibir, por parte del PLC, una petición de actualización de hora UTC procedente del subsistema informático;

enviar un valor de hora en curso del reloj de sistema de PLC al subsistema informático, enmascarado como un valor de hora UTC, en respuesta a la recepción de la petición de actualización de la hora UTC; y

ajustar un reloj del subsistema informático en el valor de hora en curso del reloj de sistema de PLC.

11.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que comprende adicionalmente:

ajustar al menos uno de entre un parámetro de DST del PLC, un parámetro de ajuste de reloj del PLC y un parámetro de uso horario del PLC; y

calcular la hora local de la máquina industrial basándose en al menos uno de entre el parámetro de DST del PLC, el parámetro de ajuste de reloj del PLC y el parámetro de uso horario del PLC.

12.- El método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que comprende adicionalmente actualizar el reloj de sistema de PLC basándose en ajustes hechos en al menos uno de entre el parámetro de DST del PLC, el parámetro de ajuste de reloj del PLC y el parámetro de uso horario del PLC.

13.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que comprende adicionalmente actualizar el reloj de sistema de PLC basándose en una actualización temporal procedente de una fuente temporal remota.

14.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que comprende adicionalmente:

recibir, en un receptor de actualización temporal, una actualización temporal procedente de un servidor de Protocolo Temporal de Red Simple (SNTP);

enviar la actualización temporal al PLC; y

calcular la hora local de la máquina industrial basándose en la actualización temporal, en un parámetro de DST del PLC y en un parámetro de uso horario del PLC.

15.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que comprende adicionalmente proporcionar energía de reserva al reloj de sistema de PLC mediante un grupo de baterías cuando una fuente de suministro de energía primaria de la máquina industrial está desconectada.

16.- El método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que comprende adicionalmente:

recibir una palabra de paso, por parte de una computadora de mantenimiento; y

una vez confirmada la palabra de paso, recibir ajustes en al menos uno de entre el parámetro de DST del PLC, el parámetro de ajuste de reloj del PLC y el parámetro de uso

horario del PLC.

17.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que comprende adicionalmente ajustar y actualizar el reloj de sistema de PLC independientemente de una fuente temporal remota.

18.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la amnesia de

DST es mitigada en la máquina industrial.