ES2236328T3 - Procedimiento y dispositivo para la determinacion de la topologia de la red de un sistema de bus. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la determinacion de la topologia de la red de un sistema de bus.Info
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Abstract
Procedimiento para la determinación de la topología de la red de un sistema de bus (1) con una pluralidad de abonados del bus (Tn), que están dispuestos en segmentos del bus (Bn) conectados entre sí de una línea del bus (2), - en el que a cada abonado del bus (Tn) se emite un telegrama de inicio de la medición (SRD), que es contestado por un repetidor del diagnóstico (3), que está provisto con una instalación de medición (4) para la medición de la reflexión y que conecta una pluralidad de segmentos del bus (Bn), con un telegrama de datos (DT) que presenta una identificación de los segmentos (SK), y por los restantes abonados del bus (Tn) con un telegrama de respuesta (AS, RS), - en el que se emite desde el repetidor del diagnóstico (3) una señal de medición (MS) al abonado del bus (Tn) que contesta, que es reflejada por éste, y - en el que a partir del intervalo de tiempo entre la emisión de la señal de medición (MS) y la entrada de la señal de reflexión (RS), se determina la distancia (In) entre el abonado del bus (Tn) que contesta y el repetidor del diagnóstico (3).
Description
Procedimiento y dispositivo para la determinación
de la topología de la red de un sistema de bus.
La invención se refiere a un procedimiento para
la determinación de la topología de la red de un sistema de bus con
un número de abonados del bus, que están dispuestos en segmentos
del bus conectados entre sí de una línea de bus. Se refiere,
además, a un dispositivo para la realización del procedimiento.
Un sistema de bus o bus de campo comprende dentro
de una red compleja con un número de segmentos de bus una pluralidad
de abonados del bus en forma de aparatos de campo, como por ejemplo
sensores, actuadores, controles programables con memoria y
estaciones de mando. Así, por ejemplo, la llamada red DP PROFIBUS
comprende habitualmente hasta 127 abonados del bus, a los que están
asignadas direcciones de abonados 0 a 126. En este caso, en un
segmento del bus pueden estar conectados como pieza de una línea de
bus hasta 32 componentes de la red como abonados del bus.
La longitud de la línea de un segmento de bus
está limitada -en función de la llamada velocidad de baudios-. Ésta
indica la velocidad de los datos que puede ser transmitida a través
del segmento de bus. En el caso de una velocidad habitual de los
datos de 12M baudios = 12 \cdot 10^{6} bits/s, se deduce que 1
bit tiene una longitud igual a 83 ns. Dentro de la red, se conectan
los segmentos individuales del bus por medio de circuitos de
excitación de la línea o por medio de los llamados repetidores, que
sirven para la realización de ramificaciones en el bus de campo o
en la red. En este caso, debería conocerse la topología de la red
del sistema de bus, que se da a través de la disposición, es decir,
a través de la secuencia y la distancia relativa de los abonados
del bus en los segmentos individuales del bus (topología de los
segmentos del bus) y a través de la conexión de los segmentos del
bus entre sí.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
indicar un procedimiento especialmente adecuado para la
determinación automática de la topología de la red también de un
sistema de bus complejo. Además, debe indicarse un dispositivo
especialmente adecuado para la realización del procedimiento.
Con respecto al procedimiento, este cometido se
soluciona según la invención por medio de las características de la
reivindicación 1. Los desarrollos convenientes de este
procedimiento son objeto de las reivindicaciones dependientes
relacionadas con el mismo.
Con respecto al dispositivo, el cometido
mencionado se soluciona, según la invención, por medio de las
características de la reivindicación 7. Las configuraciones
ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes
relacionadas con el mismo.
En este caso, la invención parte del
reconocimiento de que en un abonado del bus con emisor
desconectable, la combinación de emisor y receptor con el emisor
desactivado tiene una impedancia tan alta que ésta no provoca
ninguna interferencia de la transmisión sobre la línea de bus,
pero, por otra parte, con el emisor activado tiene una impedancia
baja. Un abonado emisor del bus reduce en este caso su resistencia
interna de infinita (\infty) a aproximadamente 40\Omega, con
la consecuencia de una modificación local de la resistencia de las
ondas de la línea de bus del segmento de bus respectivo, en el que
está conectado este abonado emisor del bus. Si se emite ahora
durante la emisión de un abonado del bus un impulso de medición o
una señal de medición sobre la línea del bus, entonces este impulso
o bien esta señal es reflejada por el abonado emisor del bus. Esta
reflexión puede ser detectada de nuevo según el principio de la
medición de la reflexión. Un procedimiento que funciona según el
principio de la medición de la reflexión para la localización de un
cortocircuito o de una rotura de un cable en un sistema de bus de
dos hilos se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 197 26
539 A1.
Para la realización del procedimiento según la
invención, se emplean en el sistema de bus unos repetidores
ampliados con una función adicional, que se designan a continuación
como repetidores de diagnosis. Éstos presentan adicionalmente a la
función de repetición, que consiste en la conexión de segmentos de
bus individuales, una función de diagnosis, que se basan en el
principio de la medición de la reflexión. Si se emplean durante la
formación de la red con varios segmentos del bus, especialmente
durante la formación de una red DP PROFIBUS, en lugar de
repetidores, repetidores de diagnóstico de este tipo, entonces no
son necesarios componentes adicionales de la red ni para la
determinación de la topología, ni para un diagnóstico de la línea
que se puede realizar igualmente por medio de repetidores de
diagnóstico.
Para la determinación de la topología se
transmite en primer lugar a cada abonado del bus, a través de la
línea del bus, una señal de solicitud en forma de un telegrama de
medición de inicio para la emisión de una señal de respuesta o de
un telegrama de respuesta. Durante la transmisión del telegrama de
respuesta se emite una señal de medición a través de la línea de
bus, que es reflejada por el abonado del bus que contesta.
Puesto que un repetidor y también el repetidor de
diagnóstico empleado en su lugar son un abonado de bus pasivo
(Slave), éste no puede inducir a otro abonado del bus a emitir. Por
lo tanto, este cometido es realizado por un maestro ya presente en
un sistema de bus de este tipo, que está ampliado entonces con una
función de iniciador correspondiente (iniciador de la medición), de
manera que no se requiere de nuevo ningún componente de la red
adicional. El iniciador de medición induce de esta manera al o a
cada abonado del bus a emitir, mientras que el repetidor de
diagnóstico transmite al abonado del bus que contesta un impulso de
medición, que es reflejado por éste.
En esta aplicación del principio de la medición
de la reflexión se determina, a partir del intervalo de tiempo
entre la emisión de la señal de medición y la entrada de la señal
de reflexión desde el abonado del bus que contesta su distancia con
respecto a este repetidor de diagnóstico -y, por lo tanto, su
posición relativa dentro del segmento de bus-. En este caso, se
puede dimensionar también otro repetidor de diagnosis presente en
este segmento del bus, puesto que éste está moldeado como esclavo y
presenta una dirección de abonado propia.
La función de diagnóstico sirve, además, para el
diagnóstico de la línea, es decir, para la determinación del lugar
del error y de la causa de errores de la línea que aparecen a lo
largo de la línea del bus, como por ejemplo un cortocircuito, una
rotura del cable o una resistencia terminal conectada de manera
errónea. A continuación de la determinación automática de la
topología de la red, se puede indicar el lugar del error con
relación a los abonados del bus que están presentes, por ejemplo en
forma de "Errores entre abonados T_{x} y T_{y}".
En esta aplicación del principio de la medición
de la reflexión se aprovecha el conocimiento de que un error de la
línea o un lugar de interferencia a lo largo de una línea del bus
repercute a través de una modificación local de la resistencia de
las ondas y, por lo tanto, refleja un impulso o una señal. Así, por
ejemplo, la resistencia de las ondas en el caso de un cortocircuito
es de baja impedancia y en el caso de una interrupción es de alta
impedancia. A partir del intervalo de tiempo entre la emisión de un
impulso de medición o bien de una señal de medición y la entrada de
la reflexión se puede determinar la distancia de un error de la
línea o bien de un lugar de interferencia. Además, a partir de la
polaridad de la reflexión se puede derivar declaraciones sobre la
causa del error de la línea.
En una configuración ventajosa, se deposita la
distancia del o de cada abonado del bus desde el repetidor de
diagnóstico en una tabla de la topología. La tabla de la topología
de cada repetidor de diagnóstico previsto en el sistema de bus o en
la red comprende una pluralidad de campos de la tabla que están
asociados a las direcciones de todos los abonados del bus. En este
caso, especialmente el campo de estado está previsto para la
caracterización de la identificación del abonado del bus. También
está previsto un campo de segmentos del bus específico del abonado,
en el que se realiza un registro de los segmentos del bus que están
conectados con el repetidor de diagnóstico. Además, está previsto
un campo de distancia para el registro de la distancia determinada
del abonado del bus respectivo hallado. Por lo demás, la tabla de la
topología comprende un campo de tipos para la identificación de un
repetidor de diagnóstico adyacente o bien de otro abonado de bus.
Además, está previsto un campo de segmentos del bus específico del
repetidor, que sirve para la identificación del segmento del bus
respectivo, en el que está conectado el repetidor de diagnóstico
determinado adyacente.
Si se determina un lugar de interferencia o bien
un error de la línea a lo largo de la línea del bus durante una
determinación del punto de interferencia o durante el diagnóstico
de la línea, que se basa en un desarrollo conveniente igualmente en
el principio de la medición de la reflexión, entonces se establece
de una manera más ventajosa con la ayuda de la tabla de la topología
entre qué abonados del bus se encuentra el lugar de la
interferencia o el error de la línea.
Con este procedimiento y con este dispositivo
para la determinación automática de la topología, es posible de una
manera sencilla y fiable la determinación o el cálculo de la
distancia de cada abonado del bus con respecto a un abonado del bus
definido del mismo segmento del bus así como su conexión mutua.
Especialmente también en el caso de una modificación de la
topología, es decir, de una modificación y/o ampliación de la
configuración de abonados del bus o de segmentos del bus se puede
determinar de una manera fiable una determinación de la secuencia y
de la distancia relativa de los abonados del bus dentro de un
segmento del bus y su disposición dentro de la red con una distancia
especialmente reducida.
El procedimiento según la invención y el
dispositivo según la invención son adecuados, por lo tanto,
especialmente para sistemas de bus de campo, especialmente para la
llamada red DP PROFIBUS.
A continuación se explica en detalle un ejemplo
de realización de la invención con la ayuda de un dibujo. En
éste:
La figura 1 muestra un sistema de bus sencillo
con un iniciador de la medición y con un repetidor de diagnóstico
que conecta dos segmentos del bus para la determinación de la
topología.
La figura 2 muestra una tabla de la topología que
está depositada en el repetidor de diagnóstico según la figura
1.
La figura 3 muestra un sistema de bus complejo
con varios repetidores de diagnóstico.
La figura 4 muestra una tabla de la topología de
un repetidor de diagnóstico del sistema de bus según la figura
3.
La figura 5 muestra una codificación de una
identificación del segmento de un telegrama de datos, y
La figura 6 muestra de forma esquemática
telegramas de datos específicos de segmentos, para el reconocimiento
de la topología por un repetidor de diagnóstico.
Las partes correspondientes entre sí están
provistas en todas las figuras con los mismos signos de
referencia.
La figura 1 muestra un fragmento de un sistema de
bus complejo 1, especialmente de una red DP PROFIBUS. En la red DP
PORIBUS, que puede comprende una pluralidad de segmentos del bus
B_{n}, pueden estar previstos en total 127 abonados del bus con
las direcciones de abonados T_{0} a T_{126} dentro del sistema
de bus 1. Un segmento del bus B_{n} es en este caso un trozo o
sección de una línea de bus 2, en la que pueden estar conectados
hasta 32 componentes de la red o abonado T_{n}. La longitud de la
línea del segmento de bus B_{n} respectivo está limitada en este
caso -en función de la velocidad de baudios de la transmisión de
datos-.
Como se indica en la figura 1 y se representa en
la figura 3, se conectan segmentos del bus B_{n} individuales por
medio de circuitos de excitación de la línea o por medio de
amplificadores de la línea -los llamados repetidores-, sirviendo
estos repetidores para la realización de ramificaciones en la red.
Un repetidor de este tipo está realizado ahora como repetidor de
diagnóstico 3, que presenta, adicionalmente a la función de
repetidor para los segmentos de bus B_{1}, B_{2}, un circuito
de medición 4 para la medición de la reflexión.
El repetidor de diagnóstico 3 presenta en el
ejemplo de realización dos circuito o instalaciones de medición 4
con resistencias terminales (no representadas). Las instalaciones
de medición 4 están conectadas con la línea de bus 2 y están
asociadas en cada caso a un segmento de bus B_{2} y B_{3},
respectivamente. Cada segmento de bus comprende una pluralidad de
abonados del bus T_{n}, que están conectados en la línea del bus
2 respectiva, estando ocupado en el ejemplo de realización
solamente el segmento de bus B_{2} con abonados del bus T11 a
T13. Al abonado del bus T13 está conectada adicionalmente una
resistencia terminal 5. El segmento del bus B_{2} presenta un
iniciador de la medición T12, mientras que el repetidor de
diagnóstico 3 es un abonado del bus pasivo T10.
La determinación de la topología del sistema de
bus 1 se realiza por medio de una medición de la reflexión. En este
caso, se aprovecha el hecho de que un abonado del bus emisor
T_{n} en el segmento del bus B_{2} o en la línea del bus 2 se
comporta de la misma manera que un punto de un puesto de
interferencia F simbolizado por medio de la flecha. Un abonado del
bus emisor T_{n} reduce, en efecto, su resistencia interna
durante la emisión desde \infty hasta 40\Omega. Si se da ahora
un impulso de medición sobre la línea del bus 2, entonces este
impulso de medición es reflejado por un abonado del bus emisor
T_{n}.
Un abonado del bus T_{n} es inducido a la
emisión, siendo éste activado por el iniciador de la medición 6 con
una señal de solicitud FS y siendo inducido de esta manera a la
emisión. En el PROFIBUS está previsto a tal fin un telegrama de
medición en forma de un llamado SRD con DSAP = 3FH sin datos
(telegrama de medición SRD). Si el abonado del bus T_{n} activado
se comporta de una manera conforme con la norma, entonces éste
contesta con una señal de respuesta AS, que es en el PROFIBUS un
llamado RS (FC = x3H) o un telegrama de medición RS.
Mientras un abonado del bus T_{n} contesta a
una señal de solicitud FS (telegrama de medición SRD) con una señal
de respuesta AS (telegrama de medición AS), entonces el repetidor
de diagnóstico 3 emite un impulso de medición o una señal de
medición MS, que son reflejados por el abonado emisor T_{n}. A
partir del periodo de tiempo entre la emisión del impulso de
medición MS y la entrada de la reflexión, es decir, de una señal de
reflexión RS desde el abonado del bus T_{n} que contesta, la
instalación de medición 4 del repetidor de diagnóstico 3 determina
la posición relativa de este abonado de bus T_{n}, en la línea
del bus 2 y, por lo tanto, dentro del segmento del bus B_{2}. A
partir del tiempo de propagación dividido por 2 veces el tiempo de
propagación de la línea o del cable se determina en este caso la
distancia del abonado del bus T_{n} respectivo con relación al
abonado de diagnóstico 3.
El repetidor de diagnóstico 3 memoriza las
distancias I_{n} determinadas de los abonados del bus T_{n} en
una tabla de la topología 7 representada en la figura 2. En la
tabla de la topología 7 están contenidos todos los abonados del bus
T_{n} posible del sistema de bus 1 (campo de abonados TF). En la
tabla de la topología 7 se depositan todos los abonados del bus
T_{n} con relación a su estado (campo de estado SF) y su posición
en el segmento del bus B_{2,3} respectivo así como con respecto a
su distancia I_{n} desde el repetidor de diagnóstico 3 (campo de
la distancia EF). El estado de un abonado del bus T_{n}, no
medido todavía está abierto, mientras que los abonados del bus
T_{n} medidos tienen el estado "hallado" o "no hallado".
En el ejemplo de realización se presupone que en el segmento de bus
B_{2} no cuelgan abonados de bus T_{n} y todos los abonados del
bus T_{n} en están dimensionados en el segmento de bus B_{2}. El
repetidor de diagnóstico 3 como abonado del bus T10 se asienta
tanto en el segmento de bus B_{2} como también en el segmento de
bus B_{3} y tiene la distancia desde sí mismo L_{10} = 0m.
Si se determina, a continuación de la
determinación de la topología, la distancia de un puesto de
interferencia, que está simbolizado en la figura 1 por medio de una
flecha F sobre la línea de bus 2 del segmento de bus B_{2},
entonces con la ayuda de la tabla de la topología 7 se puede
establecer entre qué abonados de bus T_{n} se encuentra esta
puesto de interferencia o el error de la línea F. En el ejemplo de
realización, el puesto de interferencia F se encuentra entre el
abonado del bus T11, cuya distancia desde el repetidor de
diagnóstico 3 es I_{12} = 5 m y el abonado del bus T12, es decir,
el iniciador de la medición 6, cuya distancia del repetidor de
diagnóstico 3 es I_{12} = 10 m. La distancia exacta I_{F} del
puesto de interferencia con respecto al repetidor de diagnóstico 2
se determina igualmente por medio de la instalación de medición 4 y
en este caso de una manera preferida de nuevo según el principio de
la medición de la reflexión.
Para el reconocimiento de puestos de
interferencia o de errores de la línea F sobre la línea de bus 5,
el repetidor de diagnóstico 3 emite una señal de medición
iniciadora en la línea del bus 2. Esta señal de medición iniciadora
es reflejada, en virtud de la modificación de la resistencia de las
ondas de la línea de bus 2 en el puesto de interferencia F y es
detectada por la instalación de medición 4 como reflexión o como
señal de reflexión. A partir de la diferencia de tiempo entre el
instante del comienzo de la señal de medición iniciada por el
repetidor de diagnóstico 3 y la entrada de la señal de reflexión a
la instalación de medición 4 se determina la distancia I_{F} del
puesto de interferencia o del error de la línea F desde el
repetidor de diagnóstico 3. A tal fin, se divide de nuevo el tiempo
de propagación registrado por dos veces el tiempo de propagación de
la línea o del cable, que es por ejemplo 5 ns/m.
La señal de medición iniciadora es de una manera
preferida un telegrama de medición, es decir, un telegrama de datos
que forma la señal útil. Una medición de la reflexión pasiva
realizada de esta manera tiene, frente a una medición de la
reflexión activa la ventaja esencial de un diagnóstico de la línea
libre de repercusiones, puesto que no debe emitirse ninguna señal
de ensayo separada o un impulso de medición separado durante el
funcionamiento continuo del bus sobre la línea del bus 2. En su
lugar, se utiliza la señal útil propiamente dicha para detectar
errores de la línea o puestos de interferencia F.
A través de la utilización de la medición de la
reflexión pasiva es posible de esta manera, adicionalmente a la
determinación de la topología, un reconocimiento y una localización
de puestos de interferencia F y, por lo tanto, un diagnóstico
especialmente efectivo de la línea libre de repercusiones también
durante el funcionamiento del bus.
A través de la integración de la instalación de
medición 4 que sirve para la determinación de la topología y de una
manera preferida también para el diagnóstico de la línea en un
repetidor ampliado de esta manera con respecto a su función para el
repetidor de diagnóstico 3, no es necesario con respecto a esta
función de medición ningún módulo del bus adicional o separado
dentro del sistema de bus. El iniciador de la medición 6 es un
abonado del bus activo, de una manera más conveniente un maestro
que está presente ya en un sistema de bus 1 de este tipo, que está
ampliado con una función de iniciador correspondiente. De esta
manera, se suprime también a este respecto un módulo de bus
separado.
La figura 3 muestra un sistema de bus 1
comparativamente complejo, conectado en red, con varios repetidores
de diagnóstico 3 y con un iniciador de la medición 6 que está
direccionado de nuevo como abonado del bus T12. Cada uno de estos
repetidores de diagnóstico 3 conecta en este sistema de bus 1,
realizado en el ejemplo de realización como red DP PROFIBUS, como
máximo tres segmentos de bus B_{n} entre sí. El repetidor de
diagnóstico 3 considerado en detalle a continuación y direccionado
como abonado del bus T11 está conectado, además, a través de su
interfaz PG con el circuito de medición 4 del repetidor de
diagnóstico 3 direccionado como abonado del bus T90. Su otro
circuito de medición 4 está conectado con un aparato de programación
(PG) direccionado como abonado de bus T91.
Una tabla de la topología 7', ampliada con
respecto a la tabla de la topología 7 según la figura 2 y asociada
en el ejemplo de realización al repetidor de diagnóstico 3
direccionado como abonado del bus T11 presenta adicionalmente al
campo de abonado TF y al campo de estado SF así como al campo de
segmentos del bus BF_{T}, y al campo de la distancia EF, un campo
de tipos TF para la identificación del tipo del abonado del bus
T_{n} y un campo de segmentos del bus BF_{R}, específico del
repetidor, para la identificación de un repetidor de diagnóstico 3
que está adyacente y que es específico del segmento.
Los registros en esta tabla de la topología
ampliada 7' han sido realizados, debido a la determinación
automática de la topología de la red, por el repetidor de
diagnóstico 3, que está direccionado como abonado de bus T11, que se
designa a continuación como repetidor de diagnóstico T11. Debido a
un diagrama de medición SRD (SRD en DSAP = 63) de prioridad baja,
emitido por el iniciador de la medición 6, direccionado como
abonado del bus T12, al que responde con un telegrama de datos DT
(figura 6) el abonado del bus T3 conectado en el segmento del bus
B_{2} del repetidor de diagnóstico T11, el repetidor de
diagnóstico T11 lo ha reconocido como tal y lo ha identificado de
una manera correspondiente en el campo de tipos TF. Un registro en
el campo del segmento del bus BF_{R}, específico del repetidor,
de la tabla de la topología 7', identifica, además, el segmento de
bus B2 correspondiente, a través del cual el repetidor de
diagnóstico 3, direccionado como abonado del bus T3, que se designa
a continuación también como repetidor de diagnóstico T3, está
conectado en el repetidor de diagnóstico T11.
Para este abonado de bus T3 está depositado el
estado "no hallado" en la tabla de la topología ampliada 7',
puesto que el repetidor de diagnóstico no presenta ningún circuito
de medición 4 en este segmento del bus B_{1}. El repetidor de
diagnóstico T11 no puede determinar, por lo tanto, la distancia con
respecto al repetidor de diagnóstico T3. La determinación de esta
distancia I_{n} se realiza por medio del repetidor de diagnóstico
T3, puesto que éste presenta un circuito de medición 4 en este
segmento del bus B_{1} o bien B_{2}. Por lo tanto, la distancia
I_{n} entre estos dos repetidores de diagnóstico 3 está contenida
en la tabla de la topología ampliada del repetidor de diagnóstico
T3.
Debido al telegrama de medición SRD de baja
prioridad emitido por el iniciador de la medición 6 tiene asociada
la distancia L_{11} = 0m y los segmentos del bus B_{1, \ 2, \
3} conectados por medio de éste así como la interfaz PG y el
estado "hallado". De una manera similar, los repetidores de
diagnóstico 3 conectados en los segmentos del bus B_{2} y B_{3}
del repetidor de diagnóstico T11 y direccionados como abonados del
bus T22 y T24, respectivamente, conducen a registros
correspondientes en la tala de la topología ampliada 7' del
repetidor de diagnóstico T11.
Los otros dos abonados del bus T21 y T23,
conectados en el segmento del bus B_{2} de este repetidor de
diagnóstico T11 responden al telegrama de medición SRD emitido por
el iniciador de la medición 6 con un telegrama de medición RS y,
por lo tanto, son reconocidos como abonados del bus T_{n}, que no
son repetidores de diagnóstico. Esto es reproducido en el campo de
tipos TF de la tabla de la topología ampliada 7'. El repetidor de
diagnóstico 3 conectado en la interfaz PG y direccionado como
abonado del bus T90 es reconocido, en efecto, como tal, pero recibe
de la misma manera el estado "no hallado", puesto que el
repetidor de diagnóstico T11 no presenta a este respecto de nuevo
ningún circuito de medición 4.
Mientras los abonados del bus T21 a T23 y T24,
respectivamente, que están conectados en los segmentos del bus
B_{2} y B_{3}, responden al telegrama de medición SRD de baja
prioridad, emitido por el iniciador de la medición 6, con un
telegrama de medición RS, el repetidor del diagnóstico T11 emite de
nuevo una señal de medición MS a los abonados del bus T_{21} a
T_{24}, después de lo cual éstos responden de nuevo con una señal
de reflexión RS. A partir del tiempo de propagación de la señal
entre el emisor de la señal de medición MS y la entrada de la señal
de reflexión RS, el circuito de medición 4 respectivo del repetidor
de diagnóstico T11 calcula de nuevo la distancia L_{21} a L_{24}
del abonado del bus L_{21} a L_{24} correspondiente y registra
el resultado en el campo de la distancia EF correspondiente de su
tabla de la topología 7'.
Mientras los restantes abonados del bus T_{n}
contestan al telegrama de medición SRD de baja prioridad del
iniciador de la medición 6 con un telegrama de medición RS, el o
cada repetidor del diagnóstico 3 contesta a ello con un telegrama
de datos DT. Éste contiene, adicionalmente a una identificación del
segmento SK (8 bits) representada en la figura 5, según la figura 6,
un número de identificación IN del repetidor del diagnóstico 3 (16
bits), una identificación de la cascada o una identificación de la
profundidad de la cascada KK (8 bits) y un contador de
actualización de la topología TZ (16 bits).
Con la ayuda de la identificación del segmento SK
representada en la figura 5 se puede leer el segmento del bus
B_{n}, en el que el repetidor del diagnóstico 3 ha emitido el
telegrama de datos DT. Además, en esta identificación del segmento
SK se puede leer si en este segmento del bus B_{n} está conectado
un circuito de medición 4 para la medición de la reflexión. A tal
fin, un primer campo del segmento F1 está colocado en "0"
lógico, cuando en este segmento del bus B_{n} no está conectado
ningún circuito de medición 4. En otro caso, en este campo del
segmento F1 se coloca un "1" lógico. Otro campo del segmento F2
está reservado y está colocado en "0" lógico. En un tercer
campo del segmento F3 se lleva a cabo la identificación del
segmento del bus B_{n} respectivo, estando colocada la
identificación "01", "10" y "11", respectivamente, en
el caso de la interfaz PG "00" y en el caso de los segmentos
del bus B_{1, \ 2, \ 3}.
El telegrama de datos DT, emitido por el
repetidor de diagnóstico 3 de una manera específica del segmento,
se representa en la figura 6. A partir de ella se deduce que cada
telegrama de datos DT, emitido de una manera específica del
segmento, contiene en primer lugar el mismo número de identificación
IN = 80H A7H. En el telegrama de datos emitido a través del
segmento de bus B_{1}, la identificación del segmento está
colocada en SK = 01H, puesto que según el ejemplo de realización de
acuerdo con la figura 3, en este segmento del bus B1 se asienta un
circuito de medición 4 del repetidor del diagnóstico T3. En el
telegrama de datos emitido a través de la interfaz PG, la
identificación del segmento está colocada en SK = 00H, mientras que
esta identificación está colocada en el telegrama de datos, emitido
a través de los segmentos del bus B_{2} y B_{3}, en SK = 10 =
0AH o bien SK = 11 = 0BH. En cada telegrama de datos DT emitido de
una manera específica del segmento, la identificación de la cascada
está colocada en KK = 00H.
Esta identificación de la cascada KK indica el
número de aquellos repetidores de diagnóstico 3, que han transmitido
el telegrama de datos DT de otro repetidor del diagnóstico 3. El
repetidor del diagnóstico 3 según la figura 6 ha emitido el
telegrama de datos DT y, por lo tanto, lo utiliza como
identificación de la profundidad de la cascada KK = OOH. Cada
repetidor del diagnóstico 3, que transmite un telegrama de datos DT
de este tipo, incrementa la identificación de la profundidad de la
cascada, por ejemplo en uno. Esto significa que un repetidor del
diagnóstico 3, que recibe este telegrama de datos DT, coloca la
identificación, por ejemplo, en KK = 01H, antes de que transmita
este telegrama de datos DT. De esta manera, en la identificación KK
se puede codificar una profundidad de la cascada hasta 128
repetidores del diagnóstico 3, que está limitada, sin embargo, de
una manera preferida a un número más reducido, por ejemplo, de
nueve o diez repetidores del diagnóstico 3.
Si el iniciador de la medición 6 emite, dentro
del sistema de bus 1 representado en la figura 3 o de la red DP
PROFIBUS, un telegrama de medición SRD de baja prioridad a través
de la línea del bus 2, entonces, por ejemplo, el repetidor del
diagnóstico T3 contesta con un telegrama de datos DT específico del
segmento correspondiente, que recibe el repetidor del diagnóstico
T11 a través de su segmento del bus B_{1}. El repetidor del
diagnóstico T11 emite este telegrama DT a través de sus segmentos
del bus B_{2} y B_{3}, después de que ha incrementado en este
telegrama de datos DT la identificación de la profundidad de la
cascada KK. Los dos repetidores del diagnóstico 3, que son
direccionados como abonados del bus T22 y T24, reconocen entonces
con la ayuda de esta identificación de la profundidad de la casada
KK que este telegrama de datos DT ya ha sido transmitido por un
repetidor del diagnóstico 3.
De esta manera, todos los repetidores del
diagnóstico espían el tráfico de telegramas sobre la línea del bus
2 y crean sus tablas de la topología. A tal fin, cada repetidor del
diagnóstico 3 emite a través de sus circuitos de medición 4 y a
través de los segmentos del bus B_{n} de una manera
correspondiente señales de medición MS para la determinación de la
distancia I_{n} del abonado del bus T_{n} respectivo, mientras
que éste contesta al telegrama de medición SRD de baja prioridad
del iniciador de la medición 6 con un telegrama de datos DT en el
caso de un repetidor del diagnóstico 3 o bien con un telegrama de
medición RS en el caso de otro abonado del bus T_{n}, que no es
un repetidor del diagnóstico 3. La totalidad de las tablas de la
topología 7' de todos los repetidores del diagnóstico 3 da como
resultado, por lo tanto, la topología total de la red del sistema
de bus 1.
Claims (10)
1. Procedimiento para la determinación de la
topología de la red de un sistema de bus (1) con una pluralidad de
abonados del bus (T_{n}), que están dispuestos en segmentos del
bus (B_{n}) conectados entre sí de una línea del bus (2),
- -
- en el que a cada abonado del bus (T_{n}) se emite un telegrama de inicio de la medición (SRD), que es contestado por un repetidor del diagnóstico (3), que está provisto con una instalación de medición (4) para la medición de la reflexión y que conecta una pluralidad de segmentos del bus (B_{n}), con un telegrama de datos (DT) que presenta una identificación de los segmentos (SK), y por los restantes abonados del bus (T_{n}) con un telegrama de respuesta (AS, RS),
- -
- en el que se emite desde el repetidor del diagnóstico (3) una señal de medición (MS) al abonado del bus (T_{n}) que contesta, que es reflejada por éste, y
- -
- en el que a partir del intervalo de tiempo entre la emisión de la señal de medición (MS) y la entrada de la señal de reflexión (RS), se determina la distancia (I_{n}) entre el abonado del bus (T_{n}) que contesta y el repetidor del diagnóstico (3).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que el repetidor del diagnóstico (3) incrementa una identificación
de la cascada (KK) de un telegrama de datos (DT) recibido y éste es
transmitido de una manera específica del segmento.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que se deposita la distancia (I_{n}) del abonado del bus
(T_{n}) que contesta en una tabla de la topología (7, 7')
asociada al repetidor del diagnóstico (3).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
que en la tabla de la topología (7, 7') se registra una
identificación del segmento (BF) del abonado del bus (T_{n}) que
contesta.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
en el que en la tabla de la topología (7, 7') se registra una
identificación del estado (SF) del abonado del bus (T_{n}) que
contesta.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 5, e n el que con la ayuda de la tabla de la
topología (7) se determina el lugar de un error de la línea (F),
detectado por medio de la instalación de medición (4) entre dos
abonados del bus (T_{n}).
7. Dispositivo para la determinación de la
topología de la red de un sistema de bus (1) con una pluralidad de
abonados del bus (T_{n}) que están dispuestos en segmentos del
bus (B_{n}) de una línea del bus (2),
- -
- con una pluralidad de repetidores del diagnóstico (3), que conectan los segmentos del bus entre sí, cada uno de los cuales presenta una instalación de medición (4) específica del segmento para la medición de la reflexión, y
- -
- con un iniciador de la medición (6) conectado en la línea del bus (2), que está configurado de tal forma que emite al abonado del bus (T_{n}) un telegrama de medición (SRD), que el o cada repetidor del diagnóstico (3) contesta con un telegrama de datos (DT) que presenta una identificación del segmento y que cada abonado del bus (T_{n}) restante contesta con un telegrama de respuesta (RS),
estando configurado el repetidor
del diagnóstico (3) de tal manera que identifica un abonado del bus
(T_{n}) que contesta y emite a éste una señal de medición (MS)
así como a partir del intervalo de tiempo entre la emisión de la
señal de medición (MS) y la entrada de una señal de reflexión (RS)
determina la distancia con respecto al abonado del bus (T_{n})
que
contesta.
8. Dispositivo según la reivindicación 7, en el
que cada repetidor del diagnóstico (3) presenta una tabla de la
topología (7, 7'), en la que se registra la distancia (I_{n})
para el o para cada abonado del bus (T_{n}) y se identifica el
segmento del bus (B_{n}) ocupado por éste.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el
que en la tabla de la topología (7') de cada repetidor del
diagnóstico (2), uno o varios de los campos siguientes están
asociados a los abonados del bus (T_{n}) direccionados:
- -
- un campo de estado (SF) para la indicación de la identificación del abonado del bus (T_{n}),
- -
- un campo del segmento del bus (BF_{T}) específico del abonado para la asociación de un segmento del bus (B_{n}) que está conectado con el repetidor del diagnóstico (3),
- -
- un campo de la distancia (EF) para el registro de la distancia (I_{n}) del abonado del bus (T_{n}),
- -
- un campo de tipos (TF) para la identificación del tipo de abonado del bus (T_{n}),
- -
- un campo del segmento del bus (BF_{R}) específico del repetidor para la identificación de un repetidor del diagnóstico (3) adyacente específico del segmento.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones
7 a 9, en el que cada repetidor del diagnóstico (3) presenta dos
instalaciones de medición (4) para la medición de la reflexión,
estando asociada a cada segmento del bus (B_{n}) solamente una
instalación de medición (4), y estando dispuesto al menos un
iniciador de la medición (6) en al menos un segmento del bus
(B_{n}).
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