Procedimiento y sistema de comunicación para establecer el instante de un evento en un aparato de entrada/salida.

Sistema de comunicación (10) que comprende

un dispositivo de control superpuesto (20) con un reloj (25) del sistema,



al menos un dispositivo de enlace IO (40) que está unido con el dispositivo de control superpuesto (20) y quepresenta varios dispositivos de conexión (41-44) a los cuales se pueden conectar sendos primeros aparatos IO (51-53), en donde el dispositivo de enlace IO (40) y los primeros aparatos IO (51, 53) no poseen ninguno de ellos unreloj local,

caracterizado porque

uno de los dispositivos de conexión (41) del dispositivo de enlace IO (40) lleva conectado un segundo aparato IO(50) que contiene un reloj, porque

está previsto un dispositivo de sincronización que sincroniza el reloj del segundo aparato IO (50) con el reloj (25) delsistema del dispositivo de control superpuesto (20), y porque

la transmisión de datos de estado, que son proporcionados por al menos uno de los primeros aparatos IO (51-53), yla transmisión de los datos de tiempo reales, que suministra el segundo aparato IO (50), se efectúansimultáneamente hacia el dispositivo de enlace IO (40), y porque el dispositivo de enlace IO (40) asigna los datos deestado recibidos por el al menos un primer aparato IO (51-53) a los datos de tiempo actuales recibidos y transmiteestos datos al dispositivo de control superpuesto (20).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/002345.

Solicitante: PHOENIX CONTACT GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FLACHSMARKTSTRASSE 8 32825 BLOMBERG ALEMANIA.

Inventor/es: Krumsiek,Dietmar , WESSLING,KLAUS, GEMKE,CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L12/28 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). › 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). › caracterizados por la configuración de los enlaces, p. ej. redes locales (LAN), redes extendidas (WAN) (redes de comunicación inalámbricas H04W).
  • H04L12/40 H04L 12/00 […] › Redes de bus de línea.

PDF original: ES-2397619_T3.pdf

 

Procedimiento y sistema de comunicación para establecer el instante de un evento en un aparato de entrada/salida.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y sistema de comunicación para establecer el instante de un evento en un aparato de entrada/salida.

La invención concierne a un sistema de comunicación y a un procedimiento para establecer el instante de un evento captado por un primer aparato de entrada/salida (aparato IO) en un sistema de comunicación de esta clase, el cual comprende un dispositivo de control superpuesto con un reloj del sistema y al menos un dispositivo de enlace IO unido con el dispositivo de control superpuesto y al cual se puede conectar un respectivo primer aparato IO.

Los sistemas de automatización conocidos comprenden en general un dispositivo de control superpuesto, por ejemplo en forma de un controlador programable en memoria (llamado abreviadamente SPS) que puede comunicarse también a través de un sistema de bus de campo con aparatos de entrada/salida, también llamados aparatos IO. Los aparatos IO consisten preferiblemente en sensores y actores. Para poder enlazar aparatos IO de manera inteligente con un sistema de automatización se emplea desde hace algún tiempo un sistema de enlace especial, a saber, el sistema de comunicación por enlace IO. Este sistema de comunicación estandarizado por enlace IO contiene un maestro de enlace IO al que están conectados en una topología en estrella varios aparatos de enlace IO que en el estándar de enlace IO se denominan dispositivos de enlace IO. Por consiguiente, el sistema de comunicación por enlace IO se denomina también sistema de comunicación punto a punto. En tal sistema de comunicación por enlace IO los dispositivos de enlace IO son activados de forma síncrona, es decir, simultanea, por el maestro de enlace IO. La comunicación entre el maestro de enlace IO y los dispositivos de enlace IO conectados al mismo se efectúa preferiblemente tan sólo después de una invitación del maestro de enlace IO. Se diferencian aquí comunicaciones de datos cíclicas y acíclicas. Los datos de procesos se transmiten cíclicamente en tramas de datos. Los datos de servicios se transmiten acíclicamente de los dispositivos de enlace IO al maestro de enlace IO a petición del maestro de enlace IO. Finalmente, los dispositivos de enlace IO se comunican con el controlador superpuesto del sistema de automatización a través del maestro de enlace IO.

Para poder controlar y vigilar sien errores el desarrollo de un proceso es necesario que el controlador superpuesto sepa exactamente cuándo un sensor de enlace IO capta datos de medida o una actor de enlace IO ejecuta una acción.

Se conoce por el documento US 2002/0131454 A1 un sistema de automatización sincronizado, cadenciado y distribuido en el que unos módulos de entrada/salida están unidos con un dispositivo de control superpuesto a través de un bus de campo. Pueden estar conectados aparatos IO a los módulos de entrada/salida. Los módulos de entrada/salida se sincronizan con una cadencia del sistema. Se pueden transmitir valores actuales de un aparato IO a un módulo de entrada/salida que, en caso de un sincronismo controlado de manera cadenciada, provee eventualmente de una marca de tiempo a los valores actuales recibidos por el aparato IO y los transmite al dispositivo de control superpuesto en sincronismo con la cadencia del sistema.

El sistema de comunicación por enlace IO estandarizado mencionado se ha descrito, por ejemplo, en el documento desconocido "Enlace IO: El nuevo estándar en el plano de campo inferior de los más importantes fabricantes de automatizaciones" INTERNET CITATION 1 de enero de 2006, páginas 1 a 14, XP002532270.

La presente invención se basa en el problema de proporcionar un procedimiento y un sistema de comunicación que hagan posible de manera barata y sencilla que los instantes de eventos que han sido captados en aparatos IO puedan ser establecidos en un dispositivo de control superpuesto.

Una idea nuclear de la invención puede verse en que se conectan aparatos IO a un dispositivo de control superpuesto a través de un sistema de enlace IO, preferiblemente el sistema de comunicación estandarizado por enlace IO. A este fin, se conectan varios aparatos IO a un dispositivo de enlace IO según una topología en estrella. Estos aparatos IO consisten preferiblemente en sensores y actores. Ni lo aparatos IO ni el dispositivo de enlace IO presentan un reloj local. En vez de éste, se conecta como aparato IO adicional un reloj al dispositivo de enlace IO, el cual se sincroniza con un reloj del sistema del dispositivo de control superpuesto. Dado que los datos de tiempo suministrados por el reloj y los datos de medida o de estado captados por los restantes aparatos IO se leen simultáneamente y se transmiten al dispositivo de enlace IO, se puede asignar una marca de tiempo precisa a los valores de medida o eventos captados por los aparatos IO.

El problema técnico anteriormente citado se resuelve, por un lado, mediante las características de la reivindicación 1.

Según ésta, un sistema de comunicación comprende un dispositivo de control superpuesto con un reloj del sistema. Además, el sistema de comunicación comprende al menos un dispositivo de enlace IO que está unido con el dispositivo de control superpuesto y que presenta varios dispositivos de conexión, llamados también puertos, a cada uno de los cuales puede conectarse un primer aparato IO. Los primeros aparatos IO y el dispositivo de enlace IO no contienen ningún reloj local. En uno de los dispositivos de conexión del dispositivo de enlace IO está conectado un segundo aparato IO que contiene un reloj. Asimismo, está previsto un dispositivo de sincronización que sincroniza el reloj conectado al dispositivo de enlace IO con el reloj del sistema del dispositivo de control superpuesto. La transmisión de datos de estado que son proporcionados por al menos uno de los primeros aparatos IO y la transmisión de los datos de tiempo actuales que suministra el segundo aparato IO se efectúan simultáneamente en dirección al dispositivo de enlace IO. El dispositivo de enlace IO asigna los datos de tiempo actuales recibidos a los datos de estado recibidos por el al menos un primer aparato IO y transmite después estos datos al dispositivo de control superpuesto.

Perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Los primeros aparatos IO consisten preferiblemente en sensores y/o actores, de modo que los datos de estado proporcionados representan especialmente eventos de medida de un sensor o eventos de acción de un actor. Un evento de acción puede ser un evento de conexión, tal como, por ejemplo, la apertura o el cierre de un relé o una válvula.

El dispositivo de enlace IO, los primeros aparatos IO y el segundo aparato IO están concebidos según el estándar de enlace IO. Este sistema de comunicación por enlace IO se caracteriza porque los aparatos IO están conectados con una topología en estrella al dispositivo de enlace IO. Disparados por una orden de solicitud, los datos de los aparatos IO pueden ser transmitidos en forma síncrona al dispositivo de enlace IO. Los datos proporcionados por los primeros aparatos IO y los datos de tiempo suministrados por el segundo aparato IO pueden ser transmitidos aquí de forma acíclica o cíclica.

Sin embargo, cabe hacer notar que el dispositivo de enlace IO puede consistir también en cualquier otro sistema de enlace sensor/actor conocido o aún por desarrollar.

Para que pueda establecerse con precisión el instante de los datos de estado captados en los primeros aparatos IO, es decir, los eventos de medida y/o de acción captados, se establece y eventualmente se almacena un valor de corrección temporal en cada primer aparato IO. El valor de corrección temporal indica el decalaje temporal interno entre la captación de datos de estado y el instante de transmisión de los datos de estado durante un ciclo de transmisión en un respectivo primer aparato IO. El valor de corrección temporal puede ser leído como parámetro en cada primer aparato IO durante un ciclo de comunicación.

El problema técnico anteriormente citado se resuelve, por otro lado, mediante los pasos del procedimiento de la reivindicación 4.

Según ésta, se hace disponible un procedimiento para establecer el instante de un evento de medida o de acción captado por un primer aparato IO en un sistema de comunicación. Los eventos de medida o de acción se representan por medio de datos de estado. El sistema de comunicación comprende un dispositivo de control superpuesto con un reloj del sistema y al menos un dispositivo de enlace IO que está unido con el dispositivo de control superpuesto y presenta varios dispositivos de conexión a cada uno de los cuales puede conectarse un primer aparato IO. Los primeros aparatos IO y el dispositivo de enlace IO no posee ningún... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de comunicación (10) que comprende

un dispositivo de control superpuesto (20) con un reloj (25) del sistema,

al menos un dispositivo de enlace IO (40) que está unido con el dispositivo de control superpuesto (20) y que presenta varios dispositivos de conexión (41-44) a los cuales se pueden conectar sendos primeros aparatos IO (5153) , en donde el dispositivo de enlace IO (40) y los primeros aparatos IO (51, 53) no poseen ninguno de ellos un reloj local,

caracterizado porque uno de los dispositivos de conexión (41) del dispositivo de enlace IO (40) lleva conectado un segundo aparato IO

(50) que contiene un reloj, porque está previsto un dispositivo de sincronización que sincroniza el reloj del segundo aparato IO (50) con el reloj (25) del sistema del dispositivo de control superpuesto (20) , y porque la transmisión de datos de estado, que son proporcionados por al menos uno de los primeros aparatos IO (51-53) , y la transmisión de los datos de tiempo reales, que suministra el segundo aparato IO (50) , se efectúan simultáneamente hacia el dispositivo de enlace IO (40) , y porque el dispositivo de enlace IO (40) asigna los datos de estado recibidos por el al menos un primer aparato IO (51-53) a los datos de tiempo actuales recibidos y transmite estos datos al dispositivo de control superpuesto (20) .

2. Sistema de comunicación según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de enlace IO (40) y los aparatos IO (50-53) están concebidos según el estándar de enlace IO y porque la transmisión de los datos de estado proporcionados por los primeros aparatos IO (51-53) y la transmisión de datos de tiempo suministrados al segundo aparato IO (50) se efectúa de manera acíclica o cíclica.

3. Sistema de comunicación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque

cada primer aparato IO (51, 53) presenta un dispositivo para establecer un factor de corrección temporal que puede ser almacenado en una memoria, y porque el dispositivo de control superpuesto (20) puede corregir los datos de tiempo recibidos respecto del respectivo primer aparato IO (51-53) de conformidad con los datos de corrección temporales.

4. Procedimiento para establecer el instante de un evento captado por un primer aparato IO (51-53) en un sistema de comunicación (10) que comprende un dispositivo de control superpuesto (20) con un reloj (25) del sistema y al menos un dispositivo de enlace IO (40) que está unido con el dispositivo de control superpuesto (20) y presenta varios dispositivos de conexión (41-44) a los que pueden conectarse sendos primeros aparatos IO (51-53) , en donde los primeros aparatos IO (51-53) y el dispositivo de enlace IO (40) no poseen ninguno de ellos un reloj local y en donde está conectado a uno de los dispositivos de conexión (41) un segundo aparato IO (50) que contiene un reloj, con los pasos siguientes:

sincronización del reloj conectado al dispositivo de enlace IO (40) con el reloj (25) del sistema;

transmisión simultánea de datos de estado, que representan un evento captado y son proporcionados por al menos un primer aparato IO (51-53) , y de los datos de tiempo actuales suministrados por el reloj del segundo aparato IO

(50) hacia el dispositivo de enlace IO (40) ,

asignación, en el dispositivo de enlace IO (40) , de los datos de estado recibidos del al menos un primer aparato IO (51-53) a los datos de tiempo actuales recibidos;

transmisión de los datos de estado del al menos un primer aparato IO (51-53) y de los datos de tiempo actuales desde el dispositivo de enlace IO (40) hasta el dispositivo de control superpuesto (20) .

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque en cada primer aparato IO conectado (51, 53) se establece un valor de corrección temporal,

porque se transmite el respectivo valor de corrección al dispositivo de control superpuesto (20) y porque se corrigen los datos de tiempo actuales recibidos en el dispositivo de control superpuesto (20) respecto de cada primer aparato IO (51-53) en función del correspondiente valor de corrección temporal.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el dispositivo de enlace IO y los aparatos IO están concebidos según el estándar de enlace IO y porque se leen simultáneamente los datos de tiempo del reloj y los datos de estado de los primeros aparatos IO conectados y se les transmite al dispositivo de enlace IO.


 

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