ES2320284T3

ES2320284T3 - PROVISION FOR THE SYNCHRONIZATION OF TIMES.

Info

Publication number: ES2320284T3
Application number: ES98107258T
Authority: ES
Inventors: Bruno Dipl.Ing. Krauss
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: ATE423996T1; DE19739996C2; DE19739996A1; EP0877306A3; DE59814346D1; PT877306E; EP0877306A2; EP0877306B1

Abstract

The time synchronization arrangement comprises a clock, by which it synchronizes at least two installation devices or electronic building installation or office arrangements, time-wise through synchronization signals adjusted individually to the device or arrangements. The time synchronization arrangement is configured for the output of the adjusted synchronization signals for the installation devices or electronic building installation or office arrangements through corresponding parameters. The arrangement comprises preferably a programmable micro-chip, is integrated in a casing, and is adjusted to the correct time by an external signal, preferably a radio signal.

Description

Disposición para la sincronización de tiempos.Provision for synchronization of time.

La presente invención hace referencia a una disposición para la sincronización de tiempos en instalaciones industriales, sistemas de control de edificios y/o sistemas de oficinas en red, con un dispositivo de sincronización de tiempos conforme al concepto genérico de la reivindicación 1.The present invention refers to a provision for time synchronization in installations industrial, building control systems and / or systems network offices, with a time synchronization device according to the generic concept of claim 1.

En sistemas distribuidos, como instalaciones industriales, dispositivos de alimentación o comunicación en edificios u oficinas, para determinados procesos o para el diagnóstico de errores es importante una sincronización de tiempos de partes individuales de instalaciones o dispositivos. Por ello en instalaciones en red se transmite, por ejemplo, un sellado de tiempo a través de una red. En el caso de partes de instalaciones no puestas en red, cada una de ellas es sincronizada a través de un módulo separado que puede estar conformado, por ejemplo, como parte adicional en un controlador lógico programable (PLC). Sin embargo, en comparación estas configuraciones de hardware son complicadas y costosas.In distributed systems, such as facilities industrial, power or communication devices in buildings or offices, for certain processes or for the error diagnosis time synchronization is important of individual parts of facilities or devices. Therefore in network installations are transmitted, for example, a seal of Time through a network. In the case of parts of facilities not networked, each of them is synchronized through a separate module that can be formed, for example, as part additional in a programmable logic controller (PLC). But nevertheless, in comparison these hardware configurations are complicated and expensive.

De la DE 296 01 332 U1 se conoce una instalación de relojes secundarios, que se encuentra provista de una unidad de control central para el control simultáneo de varios relojes secundarios análogos. Para ello se utiliza un sistema de línea de datos para la transferencia de la información cronológica, con lo que los relojes secundarios presentan en cada caso un microprocesador para la decodificación de datos y el control de funciones. De la DE 38 03 525 A1 se conoce además un dispositivo para el manejo de relojes en tiempo real, en los que el tiempo real es predeterminado por un reloj central y transmitido a cada uno de los participantes a través de los sistemas bus existentes.From DE 296 01 332 U1 an installation is known of secondary clocks, which is provided with a unit of central control for simultaneous control of several clocks analog secondary For this a line system of data for the transfer of chronological information, with that the secondary clocks present in each case a microprocessor for data decoding and control of functions. From DE 38 03 525 A1 a device is also known for the management of real time clocks, in which real time it is predetermined by a central clock and transmitted to each of participants through existing bus systems.

En consecuencia, es tarea de la invención presentar una disposición más económica frente a los dispositivos de sincronización conocidos.Consequently, it is a task of the invention present a more economical provision against devices known synchronization.

La tarea es resuelta conforme a la invención porque el dispositivo de sincronización de tiempos se encuentra conformado de acuerdo a las características de la reivindicación 1.The task is solved according to the invention. because the time synchronization device is found shaped according to the characteristics of the claim one.

En la presente invención se utiliza un dispositivo de sincronización de tiempos que sincroniza varias partes de la instalación, con lo que la adaptación a las partes de la instalación correspondiente se realiza a través de una parametrización correspondiente del dispositivo de sincronización de tiempos. De esta manera, en lugar de una versión individual de hardware para cada instalación se puede utilizar un dispositivo de sincronización de tiempos estándar, en el que solamente se adapten los parámetros que se puedan ingresar en la instalación en la que se utiliza el dispositivo de sincronización de tiempos. Un dispositivo de sincronización de tiempos de este tipo es claramente más económico que las disposiciones conocidas con dispositivos de sincronización de tiempos.In the present invention a time synchronization device that synchronizes several parts of the installation, thereby adapting to the parts of the corresponding installation is done through a corresponding parameterization of the synchronization device of time. In this way, instead of an individual version of hardware for each installation you can use a device synchronization of standard times, in which they only adapt the parameters that can be entered in the installation in which The time synchronization device is used. A timing device of this type is clearly cheaper than known arrangements with devices time synchronization

En un diseño ventajoso de la invención, el dispositivo de sincronización de tiempos presenta un microchip para el almacenamiento a largo plazo de la parametrización, especialmente una memoria EEPROM o RAM con batería de compensación, en la que se encuentran implementadas las estructuras a adaptar del dispositivo de sincronización de tiempos y en la que se ajustan los parámetros a adaptar. Esta es una ejecución muy ventajosa y económica de la disposición conforme a la invención.In an advantageous design of the invention, the time synchronization device features a microchip to long-term storage of parameterization, especially an EEPROM or RAM memory with compensation battery, in which the structures to adapt of the device are implemented of time synchronization and in which the parameters are adjusted to adapt. This is a very advantageous and economical execution of the arrangement according to the invention.

En otro diseño ventajoso de la invención, el dispositivo de sincronización de tiempos se encuentra integrado como dispositivo de interacción asignado en una carcasa con un visualizador y un teclado, lo que procura otra ventaja en cuanto a costes.In another advantageous design of the invention, the time synchronization device is integrated as an interaction device assigned in a housing with a display and a keyboard, which provides another advantage in terms of costs

En otro diseño ventajoso de la invención, el dispositivo de sincronización de tiempos presenta un reloj, que a través de una señal externa, especialmente una señal de radio, es ajustado en la hora correcta.In another advantageous design of the invention, the time synchronization device features a clock, which at through an external signal, especially a radio signal, is set at the correct time.

Otras ventajas y detalles de la invención resultan de la siguiente descripción de figuras de ejemplos de ejecución, en base a los dibujos y en relación a las reivindicaciones. En particular, muestran:Other advantages and details of the invention result from the following description of figures of examples of execution, based on the drawings and in relation to claims. In particular, they show:

Fig. 1 la implementación de un dispositivo de sincronización de tiempos conforme a la invención en una estructura de instalación,Fig. 1 the implementation of a device time synchronization according to the invention in a installation structure,

Fig. 2 estructura ventajosa de un dispositivo de sincronización de tiempos conforme a la invención,Fig. 2 advantageous structure of a device time synchronization according to the invention,

Fig. 3 un ejemplo de ejecución para una interfaz de entrada programable yFig. 3 an example of execution for an interface programmable input and

Fig. 4 un ejemplo de ejecución para una interfaz de entrada programable yFig. 4 an execution example for an interface programmable input and

La figura 1 muestra la implementación de un dispositivo de sincronización de tiempos 1, conforme a la invención, en una estructura de instalación. Puede tratarse de una instalación industrial, un sistema de control de edificios o un sistema de oficina en red.Figure 1 shows the implementation of a timing device 1, according to the invention, in an installation structure. It may be an installation industrial, a building control system or a system of network office.

La estructura de instalación presenta partes de instalaciones en red 4, 5, 6, así como parte de instalaciones no colocadas en red 8 y 9. Las partes de instalaciones en red 4, 5 y 6 se encuentran unidas mediante técnica de datos con el dispositivo de sincronización de tiempos 1 a través de un bus de comunicación 7 de una red, por ejemplo una red LAN (local area network). A través de líneas de datos o conexiones correspondientes 10 y 11, las partes de la instalación no colocadas en red 8 y 9 se encuentran unidas con el dispositivo de sincronización de tiempos 1 en una conexión punto a punto.The installation structure presents parts of network installations 4, 5, 6, as well as part of installations not networked 8 and 9. The parts of network installations 4, 5 and 6 they are linked by data technique with the device of synchronization of times 1 through a communication bus 7 of a network, for example a LAN (local area network). Through of corresponding data lines or connections 10 and 11, the parts of the installation not placed in network 8 and 9 are located linked with the timing device 1 in a point to point connection.

A través de las conexiones de comunicación 7, 10 y 11 el dispositivo de sincronización de tiempos 1 envía una señal sincrónica de tiempos a las partes de instalaciones 4, 5, 6, 8 y 9, codificada por ejemplo en forma de secuencias de impulsos o de un mensaje. Para ello las partes de instalaciones también pueden ser ordenadores 4 o controladores lógicos programables.Through communication connections 7, 10 and 11 the timing device 1 sends a signal synchronous timing to the parts of facilities 4, 5, 6, 8 and 9, encoded for example in the form of impulse sequences or a message. For this, the parts of installations can also be 4 computers or programmable logic controllers.

En un diseño ejemplar el dispositivo de sincronización de tiempos 1 recibe de un reloj maestro 2 y a través de una conexión de comunicación 3, preferentemente inalámbrica, valores sobre la hora exacta, es decir sobre la hora real. El reloj maestro 2 puede ser un emisor de señal horaria, por ejemplo el emisor de señal horaria DCF 77, o un satélite GPS. El receptor para la señal inalámbrica 3 puede estar integrado en el dispositivo de sincronización de tiempos 1 o ser asignado a la misma como aparato externo. La sincronización de tiempos del dispositivo de sincronización de tiempos 1 con el reloj maestro 2 es especialmente ventajosa cuando en una gran instalación se implementan varios dispositivos de sincronización de tiempos 1 conforme a la invención.In an exemplary design the device time synchronization 1 receives from a master clock 2 and through of a communication connection 3, preferably wireless, values about the exact time, that is, about the real time. The watch master 2 can be a time signal emitter, for example the DCF 77 time signal emitter, or a GPS satellite. The receiver for the wireless signal 3 can be integrated in the device timing 1 or be assigned to it as a device external. Device time synchronization of time synchronization 1 with master clock 2 is especially advantageous when in a large installation several are implemented timing devices 1 according to the invention.

La figura 2 muestra una estructura ventajosa de un dispositivo de sincronización de tiempos conforme a la invención. Esta presenta, preferentemente, un módulo de mando 50 con un teclado 51 y un visualizador 52, como dispositivo de interacción. El teclado 51, preferentemente, se encuentra conformado como teclado de membrana. El visualizador 52 se encuentra conformado, preferentemente, como un visualizador LCD.Figure 2 shows an advantageous structure of a time synchronization device according to the invention. It preferably has a control module 50 with a keyboard 51 and a display 52, as a device for interaction. The keyboard 51 is preferably shaped As membrane keyboard. The display 52 is located preferably formed as an LCD display.

Conforme a la invención, el dispositivo de sincronización de tiempos 1 presenta un módulo de entrada y salida 54. El módulo de entrada y salida 54 posee una cantidad predeterminable de canales que, a través de una parametrización, se pueden determinar individualmente bien como de entrada o de salida. Por ejemplo, pueden existir entradas parametrizables 56, así como salidas parametrizables 57, en particular dos entradas y ocho salidas. La parametrización de las entradas parametrizables 56 o de las salidas parametrizables 57 tiene lugar a través del módulo de mando 50. El módulo del procesador 53 presenta, de manera ventajosa, una interfaz de red 55 hacia la red LAN.According to the invention, the device for time synchronization 1 presents an input and output module 54. The input and output module 54 has a quantity preset of channels that, through a parameterization, are They can determine individually either as input or output. For example, there may be parameterizable inputs 56, as well as parametrizable outputs 57, in particular two inputs and eight Departures. The parameterization of the parameterizable inputs 56 or the parameterizable outputs 57 take place through the module command 50. The processor module 53 has, advantageously, a network interface 55 towards the LAN network.

La figura 3 muestra un diseño ejemplar y ventajoso del módulo de entrada y salida de la figura 2, en relación a la interfaz para las entradas. Las señales de entrada E1 y E2 llegan a convertidores 131, 132, 133, 134 y 135, que en un diseño ejemplar se encuentran conformados como un convertidor RS 232/TTL 131, convertidor RS 485/TTL 132, convertidor TTY/TTL 133, 135 o como un convertidor de nivel TTL 134. La selección de los convertidores deseados para la entrada E2 se realiza a través de elementos electrónicos de conmutación 139 y 140. La parametrización de las entradas E1 y E2 determina entonces la selección de los conmutadores electrónicos 139 y 140. El módulo del procesador 53 en la figura 2 pone a disposición una señal de tiempos en forma de una secuencia de impulsos 25, 27 o de un mensaje 26, 28. La selección entre secuencia de impulsos 25, 27 y mensaje 26, 28 se realiza a través de un selector electrónico adicional 22, 23.Figure 3 shows an exemplary design and advantageous of the input and output module of figure 2, in relation to the interface for entries. The input signals E1 and E2 they reach converters 131, 132, 133, 134 and 135, which in a design Exemplary are shaped as an RS 232 / TTL converter 131, RS 485 / TTL converter 132, TTY / TTL converter 133, 135 or as a level converter TTL 134. The selection of Desired converters for input E2 is done through electronic switching elements 139 and 140. Parameterization of inputs E1 and E2 then determines the selection of electronic switches 139 and 140. The processor module 53 in Figure 2 makes available a time signal in the form of a pulse sequence 25, 27 or a message 26, 28. Selection between pulse sequence 25, 27 and message 26, 28 is performed at through an additional electronic selector 22, 23.

La figura 4 muestra un diseño ejemplar y ventajoso del módulo de entrada y salida de la figura 2, en relación a la interfaz para las salidas. El módulo del procesador 53 en la figura 2 pone a disposición una señal de tiempos en forma de una secuencia de impulsos 25, 27, 29 o de un mensaje 26, 28, 30. La selección entre secuencia de impulsos 25, 27, 29 y mensaje 26, 28, 30 se realiza a través de un selector electrónico adicional 22, 23, 24. Las salidas de los selectores 22, 23, 24 se encuentran unidos a unos convertidores 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, que en un diseño ejemplar se encuentran conformados como un convertidor TTL/RS 232 31, 36, convertidor TTL/RS 485 32, 37, convertidor TTL/TTY 33, 35, 38 o como un convertidor de nivel TTL 34. La selección de los convertidores deseados se realiza preferentemente a través de otros elementos de conmutación 39 y 40. Con esto, la parametrización de las salidas 41, 42 y 43 determina la posición de los conmutadores electrónicos 22, 23, 24, 39 y 40. En un diseño ejemplar un aparato presenta, por ejemplo, cuatro salidas en correspondencia con la salida 41, dos salidas en correspondencia con la salida 42, así como otras dos salidas en correspondencia con la salida 43.Figure 4 shows an exemplary design and advantageous of the input and output module of figure 2, in relation to the interface for the outputs. The processor module 53 in the Figure 2 makes available a time signal in the form of a pulse sequence 25, 27, 29 or a message 26, 28, 30. The selection between pulse sequence 25, 27, 29 and message 26, 28, 30 is done through an additional electronic selector 22, 23, 24. The outputs of selectors 22, 23, 24 are connected to converters 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, which in a design Exemplary are shaped as a TTL / RS 232 converter 31, 36, TTL / RS converter 485 32, 37, TTL / TTY converter 33, 35, 38 or as a level converter TTL 34. The selection of Desired converters are preferably performed through others switching elements 39 and 40. With this, the parameterization of outputs 41, 42 and 43 determine the position of the switches electronics 22, 23, 24, 39 and 40. In an exemplary design an apparatus it presents, for example, four exits in correspondence with the exit 41, two exits in correspondence with exit 42, as well as two other exits corresponding to exit 43.

La estructura conforme a las figuras 3 y 4 preferentemente se encuentra implementada en un microchip programable, especialmente una memoria EEPROM u otra memoria estable a largo plazo, como una memoria RAM con batería de compensación. A través del módulo de mando 50 mostrado en la figura 2 se pueden ajustar las posiciones de los conmutadores 22, 23, 24, 39, 40.The structure according to figures 3 and 4 preferably it is implemented in a microchip programmable, especially an EEPROM or other memory Long-term stable, such as a RAM with battery compensation. Through the control module 50 shown in the figure 2 the positions of the switches 22, 23, 24 can be adjusted, 39, 40

Mientras que en soluciones conocidas, las salidas de un dispositivo de sincronización de tiempos, necesarias para una determinada instalación, tienen lugar a través de un gasto de hardware adicional, por ejemplo en forma de una tarjeta de extensión en un controlador lógico programable, el dispositivo de sincronización de tiempos conforme a la invención posibilita la adaptación a una determinada instalación a través de la parametrización de los conmutadores 22, 23, 24, 39, 40. De esta manera los costes de un dispositivo de sincronización de tiempos de este tipo, como también los costes para la instalación de un dispositivo de sincronización de tiempos de este tipo, se pueden reducir claramente. En el caso de instalaciones muy complejas, se puede prever la implementación de varios dispositivos de sincronización de tiempos, conforme a la invención, para mantener la cantidad necesaria de salidas.While in known solutions, the outputs of a time synchronization device, necessary for a given installation, they take place through an expense of additional hardware, for example in the form of a card extension in a programmable logic controller, the device time synchronization according to the invention enables the adaptation to a particular installation through the parameterization of switches 22, 23, 24, 39, 40. Of this way the costs of a time synchronization device of this type, as well as the costs for the installation of a timing device of this type, you can reduce clearly. In the case of very complex installations, it can provide for the implementation of several devices of time synchronization, according to the invention, to maintain the necessary amount of departures.

Claims

1. Provision for time synchronization of industrial facilities, building control systems and / or network office systems with a time synchronization device (1), which is designed for time synchronization of at least two parts of installations (4, 5, 6, 8, 9) or electronic building or office control devices through synchronization signals individually adapted to the parts of installations (4, 5, 6, 8, 9) or electronic building or office control devices, whereby the time synchronization device (1) can be adjusted through a parameterization for the emission of the synchronization signals adapted for the parts of the installation (4, 5 , 6, 8, 9) or electronic building or office control devices, characterized in that the time synchronization device (1) has an input / output module (54) with a pre quantity definable channels that can be determined individually as input (56) or output (57) through parameterization.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the synchronization signals adapted through the parameterization are part of a data message of a point-to-point connection to individual parts of the installation (8,9).

3. An arrangement according to claim 1, characterized in that the synchronization signals adapted through parameterization are part of a data message on a communication bus (7) of a network, especially of an existing LAN network.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the time synchronization device (1) has a programmable microchip, especially an EEPROM or RAM memory with compensation battery, for long-term storage of the parameterization.

5. An arrangement according to claim 1, characterized in that the time synchronization device (1) is integrated as an interactive associated device (50) in a housing (100) with a keyboard (51) and a display (52).

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the interactive associated device (50) contains an interface with a computer or the like.

7. Arrangement according to claim 5, characterized in that the interaction device (50) is implemented with a remote control through a communication bus (7) for a network, such as especially an existing LAN.

8. An arrangement according to claim 1, characterized in that the input / output module (54) has two parameterizable inputs (56) and eight parameterizable outputs (57).

9. Arrangement according to claim 1, characterized in that the time synchronization device (1) forms a complementary module for a computer, including the corresponding software.

10. Arrangement according to claim 1, characterized in that the clock is set to the correct time through an external signal, especially a radio signal (3).