ES2229801T3 - Sistema de control distribuido con determinacion de la posicion de los componentes. - Google Patents
Sistema de control distribuido con determinacion de la posicion de los componentes.Info
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Abstract
Sistema de control distribuido para la realización de una instalación técnica de automatización - con aparatos de campo como componentes de la instalación (1, 2, 3) como, por ejemplo, reguladores (2), transmisores del valor real (1) o miembros de ajuste (3), que están provistos con una memoria (11, 12, 13) para datos específicos de los componentes, - con una instalación de proyección (4), que presenta medios para la entrada o creación de un plano de la instalación, que contiene al menos informaciones sobre la posición de los componentes (1, 2, 3) dentro de la instalación, y - con un canal de comunicación (5), en el que se pueden conectar los componentes de la instalación (1, 2, 3) y la instalación de proyección (4) para el intercambio mutuo de datos, caracterizado porque los componentes de la instalación (1, 2, 3) están configurados para transmitir su posición como datos específicos de los componentes, que representan las coordenadas espaciales, a la instalación de proyección (4), porque lainstalación de proyección (4) está configurada para asignar a un componente de la instalación (1, 2, 3), cuya posición ha sido recibida como datos específicos del componente, una dirección física unívoca en el canal de comunicación (5) y para transmitir esta dirección al componente de la instalación (1, 2, 3).
Description
Sistema de control distribuido con determinación
de la posición de los componentes.
La invención se refiere a un sistema de control
distribuido para la realización de una instalación técnica de
automatización según el preámbulo de la reivindicación 1 así como a
un aparato de campo para un sistema de este tipo según el preámbulo
de la reivindicación 5.
Se conoce a partir del documento EP 0 850 748 A2
una disposición con un aparato de soldar, en la que para la
identificación exacta de un proceso de soldadura establecido en
protocolo se detecta con la ayuda de un GPS (Sistema General de
Posición) la posición del aparato de soldar y se combina con datos
del plano urbano.
Se conoce a partir del documento
US-PS 5 485 161 un sistema de detección de la
velocidad para vehículos, en el que los datos de la posición GPS son
transmitidos desde el vehículo a un ordenador lejano con plano de
carreteras, que notifica la velocidad máxima admisible sobre la
carretera respectiva para el control de a velocidad en el
vehículo.
Se conoce a partir del documento DE 195 14 223 A1
un procedimiento para la optimización del empleo de máquinas
agrícolas, en el que las máquinas agrícolas transmiten sus datos GPS
a un ordenador central.
Se conoce a partir del documento DE 196 24 929 A1
un sistema de control distribuido, en el que sensores y actuadores
están conectados a través de un sistema de bus como canal de
comunicación con una instalación de proyecto, en la que se genera
una superficie de mando o de observación. Se indican varias
posibilidades para el proyecto y la puesta en funcionamiento del
sistema de control distribuido. Una posibilidad técnicamente
sencilla, pero costosa de tiempo y afectada por error, consiste en
programar individual en primer lugar los componentes de la
instalación y en crear de una manera separada de ellos con la
instalación de proyección una plano de las instalaciones, que
contiene informaciones sobre la función y la posición del
componente dentro de la instalación. Para la reducción del gasto de
programación se propone allí proveer los componentes de la
instalación en cada caso con una memoria para datos específicos de
los componentes. En la memoria se puede memorizar la función
respectiva del componente de la instalación, por lo tanto, por
ejemplo, del regulador, y su incorporación en la instalación
técnica de automatización. La incorporación se describe a través de
las direcciones de otros componentes de la instalación, con los que
está en conexión recíproca el componente respectivo. Para el caso
de un regulador, éstas son las direcciones del transmisor de valor
teórico y del transmisor de valor real, cuyo regulador contiene sus
valores de entrada, así como la dirección del miembro de ajuste que
es influenciado por el regulador. Estos datos específicos de los
componentes son transmitidos desde los componentes de la
instalación a través del bus de datos hasta la instalación de
proyecto, que crea con la ayuda de estos datos de forma automática
una superficie de mando y de observación. En este caso, es un
inconveniente que la programación de los componentes individuales de
la instalación están configurados de una manera comparativamente
costosa.
Se conoce por el documento US-PS
5 519 878 otro sistema de control distribuido. Para la ejecución del
otro sistema de control se solicita antes de la instalación de un
componente de la instalación desde una instalación de proyecto un
descriptor unívoco para el componente de la instalación. El
descriptor unívoco se expresa como código de barras sobre un rótulo
adhesivo, que se adhiere en el lugar sobre un plano de las
instalaciones que está presente en forma de papel, que reproduce la
posición espacial de los componentes de la instalación dentro de la
instalación, en la posición del componente de la instalación. La
instalación de proyección está equipada con una pantalla para la
representación del plano de la instalación y de una instalación de
lectura para la lectura automática del código de barras. El código
de barras, que reproduce el descriptor unívoco de un componente de
la instalación, es leído de forma automática con la instalación de
lectura y se asocia con la ayuda del plano representado de la
instalación a la posición respectiva del componente de la
instalación sobre la representación gráfica. Con la ayuda del
descriptor de los componentes individuales de las instalaciones se
puede realizar la configuración de una red, que conecta los
componentes de la instalación entre sí para la transmisión de
datos. En este caso, es un inconveniente que la adhesión de las
etiquetas adhesivas sobre el plano de la instalación presente en
forma de papel debe realizarse manualmente en el lugar así como la
asociación de los descriptores unívocos a los componentes
individuales de las instalaciones en una representación gráfica de
la instalación sobre la pantalla y, por lo tanto, está afectada por
errores.
La invención tiene el cometido de crear un
sistema de control distribuido así como un aparato de campo para un
sistema de este tipo, que se pueden proyectar de una manera
sencilla y con seguridad mejorada frente a errores.
Para la solución de este cometido, el nuevo
sistema de control distribuido del tipo mencionado al principio
presenta las características indicadas en la parte de
caracterización de la reivindicación 1. En las otras
reivindicaciones se describen configuraciones ventajosas del
sistema de control distribuido así como un aparato de campo, que es
adecuado para un sistema de control distribuido de este tipo.
La invención tiene el cometido de que a través de
la transmisión de la posición de los componentes individuales de la
instalación como datos específicos de los componentes, que
representan las coordenadas espaciales, se da una posibilidad de
identificación unívoca de los componentes de la instalación con la
ayuda de estos datos como identificadores. No es posible una
asociación de los mismos datos específicos de los componentes a dos
componentes diferentes de la instalación debido a las coordenadas
espaciales que siempre se diferencian entre sí. De ello se deduce
una seguridad mejorada frente a los errores durante el proyecto.
Puesto que las coordenadas espaciales son transmitidas desde el
componente de la instalación a través del canal de comunicación
hasta la instalación de proyecto, se suprime una entrada manual
múltiple de los datos y de esta manera se garantiza una
consistencia de los datos. Con la ayuda de los datos específicos de
los componentes, que caracterizan de una manera unívoca el
componente respectivo de la instalación, es posible de una manera
sencilla una asignación automática de direcciones unívocas en la
instalación de proyección. Cuando los componentes de la instalación
se proveen con una instalación pata la determinación automática de
su posición, especialmente con un receptor GPS, no es necesario
ningún gasto de mando para la determinación de las coordenadas
espaciales. Es decir, que se suprime totalmente una entrada manual,
eventualmente afectada por errores. En los casos, en los que un
equipamiento de un componente de la instalación con una instalación
de este tipo significaría un gasto desproporcionado alto, se puede
prever en el componente de la instalación en configuración económica
y con gasto reducido una instalación para la entrada de su
posición. En este caso, existe la posibilidad de una entrada manual
o de una entrada a través de la transmisión de los datos sobre una
interfaz, pudiendo determinarse de forma automática las coordenadas
espaciales con ventaja a través de un aparato portátil, que puede
contener de nuevo un receptor GPS.
De una manera ventajosa, la instalación de
proyección se puede proveer con medios para la creación de un plano
de la instalación, que contiene, a modo de un esquema de tuberías o
un esquema de la instalación, informaciones sobre la posición
espacial de los componentes de las instalaciones. Cuando, además, la
instalación de proyección está configurada para asociar a un
componente de la instalación, cuya posición ha recibido como datos
específicos de la posición, una dirección física unívoca en el
canal de comunicación, y para transmitirla hacia el componente de la
instalación, entonces se puede utilizar de una manera ventajosa la
identificación unívoca del componente de la instalación sobre sus
coordenadas espaciales para la asignación de direcciones unívocas.
Por lo tanto, no es necesaria una programación o ajuste de las
direcciones en los componentes individuales o en la instalación de
proyección. Para la codificación de la dirección generada de esta
manera a través de la instalación de proyección son suficientes
cantidades menores de datos que para la codificación de la posición
espacial. Para la comunicación durante el funcionamiento posterior
se pueden utilizar de esta manera de forma ventajosa direcciones
más cortas.
Con la ayuda de la figura, en la que se
representa un ejemplo de realización de la invención, se explican
en detalle a continuación la invención así como configuraciones y
ventajas.
La figura muestra un sistema de control
distribuido con componentes de la instalación 1, 2 y 3 así como con
una instalación de proyección 4, que están conectados entre sí a
través de un bus 5 como canal de comunicación para la transmisión
de datos. Para la realización de la comunicación, está integrada
como integrante de los componentes de la instalación 1, 2 y 3 así
como de la instalación de proyección 4, respectivamente, una
instalación de comunicación 18, 6, 7 y 8, respectivamente. En los
componentes de la instalación 1, 2 y 3 se puede tratar, por
ejemplo, de un transmisor del valor real, un regulador o bien un
miembro de ajuste. La instalación 4 sirve para la proyección de la
comunicación entre los componentes individuales. Se puede realizar
por medio de un ordenador personal potente, sobre el que se carga
un programa adecuado como herramienta de software para la creación
de un esquema de tuberías y esquema de la instalación como plano de
la instalación, que contiene informaciones sobre la función y la
posición espacial de los componentes dentro de la instalación. El
plano de la instalación se puede representar sobre una pantalla 9
de la instalación de proyección 4. Las entradas necesarias para la
creación del plano de la instalación se pueden realizar por medio de
un teclado 10. En los componentes de la instalación 1, 2 y 3 está
contenida en cada caso una memoria 11, 12 y 13, respectivamente,
para datos específicos de los componentes. Como datos específicos
de los componentes se depositan en las memorias 11, 12 y 13,
respectivamente, datos, que representan las coordenadas espaciales
del componente respectivo de la instalación 1, 2 y 3. Otros datos
específicos de los componentes pueden ser la designación de la
función, es decir, por ejemplo el transmisor del valor real, el
regulador o el miembro de ajuste, la dirección física del bus, la
incorporación en el sistema de control distribuido, los datos sobre
el tipo respectivo de aparato, el fabricante o similares. En el
componente de la instalación 1 está conectado a través de una
interfaz 14 un aparato portátil 15, que está equipado con una
instalación para la determinación de la posición espacial del
componente de la instalación 1 y que inscribe datos, que
representan las coordenadas espaciales, a través de la interfaz 14
en la memoria 11 del componente de la instalación 1. En lugar de la
interfaz 14, en el componente de la instalación 2 está previsto un
teclado de entrada para la entrada manual de las coordenadas
espaciales, que han sido determinadas previamente, por ejemplo, a
través del aparato portátil 15 y que han sido leídas por una
representación 19. El componente de la instalación 3 está equipado
una con una instalación 17 para la determinación automática de la
posición, de manera que para la inscripción de los datos
específicos de los componentes en la memoria 13 no se requiere
ninguna entrada manual y tampoco ninguna manipulación de un aparato
portátil adicional. Los componentes de la instalación 1, 2 y 3
emiten con el arranque de la instalación en cada caso un telegrama
a través del canal de comunicación 5 hacia la instalación de
proyección 4, que contiene los datos específicos de los componentes
de la memoria 11, 12 y 13, respectivamente. En esta fase, se puede
llamar la instalación de proyección 4, por ejemplo, con un
telegrama de difusión previamente definido. De una manera ventajosa,
en este caso, para la elevación de la disponibilidad se pueden
prever varias instalaciones de proyección en el canal de
comunicación, que adaptan sus actividades entre sí de una manera
adecuada. De esta manera, se consigue una redundancia de la
instalación de proyección 4. Otra posibilidad es la provisión de
una dirección previamente definida para la instalación de
proyección 4. En la instalación de proyección 4 se encuentra un
plano de la instalación con informaciones sobre la función y la
posición espacial de los componentes, que ha sido creado
previamente. De una manera alternativa a ello, se puede crear el
plano de la instalación en otro aparato y se puede introducir en la
instalación de proyección a través de una interfaz no representada.
A través de las coordenadas espaciales se asocian los datos
específicos de los componentes en los telegramas a los componentes
proyectados en el plano de la instalación. A través de las
coordenadas espaciales es posible de una manera ventajosa una
identificación unívoca de los componentes individuales.
Los aparatos móviles, no provistos en el plano de
la instalación con coordenadas fijas, contienen en los datos
específicos de los componentes una identificación correspondiente.
Para tales componentes se mantiene un plano dinámico de la
instalación en la instalación de proyección 4.
La instalación de proyección 4 genera para cada
componente de la instalación una dirección física, con la que se
puede direccionar este componente en el bus 5. De una manera
alternativa, se puede llevar a cabo evidentemente también una
asignación manual de las direcciones. En telegramas de respuesta se
comunican las direcciones en cada caso a los componentes
individuales de la instalación. En el funcionamiento posterior del
sistema de control distribuido se utilizan para el direccionamiento
sólo las direcciones físicas.
La instalación 17 para la determinación
automática de la posición del componente de la instalación 3 puede
contener, por ejemplo, un receptor GPS. En los casos, en los que
las condiciones de recepción para las señales de los satélites son
malas, por ejemplo en virtud de partes de blindaje de edificios, se
pueden instalar emisores adicionales, que generan señales GPS, en
la zona del sistema de control distribuido, que reproducen GPS. De
esta manera se pueden emplear con ventaja receptores GPS de venta
en el comercio, sin que haya que realizar modificaciones técnicas
costosas.
De una manera alternativa, los componentes
individuales de la instalación pueden emitir señales de
localización, que son evaluadas a través de un sistema de
localización instalado en la zona del sistema de control distribuido
en forma de una orientación cruzada. Las coordenadas de la posición
determinadas son inscritas a continuación a través de un trayecto
de radio de acuerdo con la interfaz 14 o a través de la entrada
manual con un teclado 16 en la memoria de los componentes
individuales de la instalación. En el ejemplo de realización
descrito se utiliza un bus 5 como canal de comunicación. Sin
embargo, sólo es esencial para la invención que los componentes de
la instalación se puedan conectar en un canal de comunicación, es
decir, que se puedan intercambiar datos entre sí. La comunicación
se puede realizar, por ejemplo, por cable, con guías de ondas de
luz, a través de trayectos de radio o trayectos infrarrojos.
Claims (5)
1. Sistema de control distribuido para la
realización de una instalación técnica de automatización
- -
- con aparatos de campo como componentes de la instalación (1, 2, 3) como, por ejemplo, reguladores (2), transmisores del valor real (1) o miembros de ajuste (3), que están provistos con una memoria (11, 12, 13) para datos específicos de los componentes,
- -
- con una instalación de proyección (4), que presenta medios para la entrada o creación de un plano de la instalación, que contiene al menos informaciones sobre la posición de los componentes (1, 2, 3) dentro de la instalación, y
- -
- con un canal de comunicación (5), en el que se pueden conectar los componentes de la instalación (1, 2, 3) y la instalación de proyección (4) para el intercambio mutuo de datos,
caracterizado porque los
componentes de la instalación (1, 2, 3) están configurados para
transmitir su posición como datos específicos de los componentes,
que representan las coordenadas espaciales, a la instalación de
proyección (4), porque la instalación de proyección (4) está
configurada para asignar a un componente de la instalación (1, 2,
3), cuya posición ha sido recibida como datos específicos del
componente, una dirección física unívoca en el canal de
comunicación (5) y para transmitir esta dirección al componente de
la instalación (1, 2,
3).
2. Sistema de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque los componentes de la instalación (3)
están provistos con una instalación (17) para la determinación
automática de su posición, especialmente con un receptor GPS.
3. Sistema de control según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque los componentes de la instalación
(1, 2) presentan una instalación (14, 16) para la entrada de su
posición.
4. Sistema de control según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
instalación de proyección (4) presenta medios para la creación de
un plano de la instalación, que contiene informaciones sobre la
posición espacial de los componentes de la instalación (1, 2, 3) en
forma de un esquema de las tuberías y de la instalación.
5. Aparato de campo, como por ejemplo, transmisor
del valor real (1), regulador (2) o miembro de ajuste (3), para un
sistema de control distribuido según una de las reivindicaciones
anteriores, que está provisto con una memoria (11, 12, 13) para
datos específicos de los componentes y con una instalación de
comunicación (18, 6, 7) para la conexión a un canal de comunicación
(5), caracterizado porque el aparato de campo (1, 2, 3) está
configurado para transmitir su posición como datos esspecíficos del
componente, que representan las coordenadas espaciales, a través
del canal de comunicación (5) a la instalación de proyección (4), y
para recibir una dirección física unívoca, asociada al aparato de
campo por la instalación de proyección (4), sobre el canal de
comunicación.
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