ES2236586T3 - Red de comuniccion y procedimiento para la sincronizacion de un ciclo de comunicacion. - Google Patents
Red de comuniccion y procedimiento para la sincronizacion de un ciclo de comunicacion.Info
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Abstract
Procedimiento para el funcionamiento de un primer nodo (2) en una red (1) con las siguientes etapas: - procesamiento de una lista de emisión (17) y de una lista de recepción (18) durante un ciclo de la comunicación, - recepción de un valor teórico (7) para una base de tiempo del ciclo de la comunicación en el primer nodo (2) de la red (1), - determinación de una desviación de regulación a partir del valor teórico (7) y a partir de un valor real de la base de tiempo, - generación de una variable de ajuste para la corrección de la base de tiempo de acuerdo con la desviación de la regulación, siendo emitido el valor teórico (7) a partir de un nodo generador de pulsos de reloj (5) de la red por medio de un telegrama de datos (7) al primer nodo (2), caracterizado porque el valor teórico (7) es determinado por el nodo generador de pulsos de reloj (5) a partir de una base de tiempo de referencia del nodo generador de pulsos de reloj (5) teniendo en cuenta el tiempo de propagación del telegrama dedatos (7) hacia el primer nodo (2).
Description
Red de comunicación y procedimiento para la
sincronización de un ciclo de comunicación.
La invención se refiere a un sistema de
comunicación y a un procedimiento para la sincronización de un
ciclo de comunicación, especialmente para la aplicación de sistemas
de automatización.
A partir del estado de la técnica se conocen
diferentes procedimientos y sistemas para el establecimiento de
conexiones de comunicaciones entre los abonados de una red de
datos. Están muy extendidos los sistemas de bus, en los que cada
abonado puede direccionar a cualquier otro abonado de la red de
datos directamente a través del sistema de bus. Además, se conocen
redes de datos conmutables, en las que se establecen las llamadas
comunicaciones punto a punto, es decir, que un abonado solamente
puede acceder a todos los otros abonados de la red de datos
conmutable indirectamente, a través de la transmisión
correspondiente de los datos a transmitir por medio de una o varias
unidades de acoplamiento.
Las redes de datos posibilitan la comunicación
entre varios abonados a través de la conexión en red, es decir, la
comunicación de los abonados individuales entre sí. La comunicación
significa en este caso la transmisión de datos entre los abonados.
Los datos a transmitir son enviados en este caso como telegramas de
datos, es decir, que los datos son empaquetados en varios paquetes y
en esta forma son transmitidos a través de la red de datos al
receptor correspondiente. Por lo tanto, se habla también de
paquetes de datos. En concepto de transmisión de datos se utiliza
en este caso en la otra transmisión sinónima a la mencionada
anteriormente de telegramas de datos o paquetes de datos.
La conexión en red propiamente dicha se
soluciona, por ejemplo, en las redes de datos conmutables de altas
prestaciones, especialmente Ethernet, porque entre dos abonados
está conectada en cada caso al menos una unidad de acoplamiento,
que está conectada con los dos abonados. Cada unidad de acoplamiento
puede estar conectada con más que dos abonados. Cada abonado está
conectado con al menos una unidad de acoplamiento, pero no
directamente con otro abonado. Los abonados son, por ejemplo,
ordenadores, controles programables con memoria (SPS) u otras
máquinas, que intercambian, especialmente procesan datos
electrónicos con otras máquinas.
En los sistemas de automatización distribuidos,
por ejemplo en el campo de la técnica de accionamiento, determinados
datos deben llegar en determinados instantes a los abonados a los
que están destinados y deben ser procesados por los receptores. En
este caso se habla de datos críticos en tiempo real o bien de
tráfico de datos, puesto que una entrada de los datos en el lugar de
destino no en el momento oportuno conduce a resultados no deseados
en el abonado. Según IEC 61491, EN61491 SERCOS Interface -
Descripción Técnica
(http://www.sercos.de/deutsch/index_{-}deutsch.htm) se
puede garantizar un tráfico de datos crítico en tiempo real del
tipo mencionado con éxito en sistemas de automatización
distribuidos.
De la misma manera, se conoce a partir del estado
de la técnica utilizar en un sistema de automatización de este tipo
un sistema de comunicación síncrono sincronizado con propiedades
equidistantes. Por ello se entiende un sistema que está constituido
por al menos dos abonados, que están conectados entre sí a través
de una red de datos con la finalidad del intercambio mutuo de datos
o bien con la finalidad de la transmisión recíproca de datos.
En este caso, el intercambio de datos se realiza
de una manera cíclica en ciclos de comunicación equidistantes, que
son predeterminados a través del pulso de reloj de la comunicación
utilizado por el sistema. Los abonados son, por ejemplo, aparatos
centrales de automatización, aparatos de programación, de
proyección o de mando, aparatos periféricos, como por ejemplo,
módulos de entrada/salida, accionamientos, actuadores, sensores,
controles programables con memoria (SPS) u otras unidades de
control, ordenadores, o máquinas que intercambian datos
electrónicos con otras máquinas, especialmente que procesan datos
de otras máquinas. Por unidades de control se entienden a
continuación unidades de regulación o unidades de control de
cualquier tipo. Como redes de datos se utilizan, por ejemplo,
sistemas de bus, como por ejemplo bus de campo, Profibus, Ethernet,
Ethernet Industrial, FireWire o también sistemas de bus internos de
PC (PCI), etc.
Los componentes de automatización (por ejemplo,
controles, accionamientos...) disponen actualmente, en general, de
una interfaz con un sistema de comunicación sincronizado
cíclicamente. Un plano de salida del componente de automatización
(ciclo rápido) (por ejemplo, regulación de la posición en un
control, regulación del par motor de un accionamiento) está
sincronizado al ciclo de comunicación. De esta manera, se establece
el pulso de reloj de la comunicación. Otros algoritmos de bajo
rendimiento (ciclo lento) (por ejemplo, regulaciones de la
temperatura) del componente de automatización solamente se pueden
comunicar de la misma manera a través de este pulso de reloj de la
comunicación con otros componentes (por ejemplo conmutadores
binarios para ventiladores, bombas,...), aunque sería suficiente un
ciclo lento. A través de la utilización de un solo pulso de reloj
de la comunicación para la transmisión de todas las informaciones
en el sistema se plantean altos requerimientos a la anchura de la
banda del trayecto de la transmisión.
Para la aplicación en sistemas de automatización
se conoce especialmente a partir del estado de la técnica el
PEROFIBUS así como PROFInet. Las informaciones técnicas a este
respecto se encuentran en www.profibus.com. En las redes
Profibus se realiza la sincronización de los ciclos de la
comunicación , es decir, de los llamados ciclos isócronos, a través
de un Bucle de Bloqueo de Fase (PLL) totalmente en hardware. Esto
es posible, puesto que las topologías Profibus se basan en
estructuras de bus. Por lo tanto, de esta manera no es posible un
establecimiento de comunicaciones punto a punto, especialmente no
es posible en una red que se basa en Ethernet. El PLL realizado en
Hardware de un sistema Profibus conduce a efectos de oscilación en
una red de Ethernet.
Los documentos EP 0 991 216 y US 6 042 477
publican las características del preámbulo de las reivindicaciones
independientes 1, 10 y 11.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
crear un procedimiento mejorado para la sincronización de un ciclo
de comunicación, un nodo de comunicación mejorado así como un
sistema de comunicación mejorado y un sistema de automatización y
un producto correspondiente de programa de ordenador.
La invención permite el establecimiento de
comunicaciones punto a punto entre los nodos de una red Ethernet.
Las conexiones de comunicación individuales entre los nodos se
desarrollan en este caso de una manera preferida en ciclos de
comunicación síncronos entre sí. Para la sincronización de los
ciclos de comunicación está previsto un regulador en cada uno de
los nodos.
De acuerdo con una forma de realización preferida
de la invención, se lleva a cabo una corrección de un ciclo de
comunicación distribuida de una manera uniforme sobre un ciclo de
la comunicación, es decir, distribuida sobre el ciclo actual de la
comunicación o sobre el ciclo siguiente de la comunicación. De esta
manera se puede conseguir que el ciclo subyacente de frecuencia más
alta presente dentro del ciclo isócrono solamente una llamada
inestabilidad de un pulso de reloj.
De acuerdo con otra forma de realización
preferida de la invención, se pone a disposición el valor teórico de
la base de tiempo en cada uno de los nodos desde un generador de
pulsos de reloj. El generador de pulsos de reloj genera un
telegrama de datos en un nodo determinado con el valor teórico de la
base de tiempo del nodo en el instante de la recepción del
telegrama de datos en el nodo, donde el generador de pulsos de
reloj calcula el valor teórico a partir de la base de tiempo del
generador de pulsos de reloj teniendo en cuenta el tiempo de
propagación del telegrama de datos hacia el nodo.
Por lo demás, se explican en detalle ejemplos de
realización preferidos de la invención con referencia a los dibujos.
En este caso:
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una
forma de realización de un sistema de comunicación según la
invención.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una
forma de realización de un nodo de comunicación según la
invención.
La figura 3 muestra un diagrama de flujo de una
forma de realización preferida de un procedimiento según la
invención para la sincronización de ciclos de comunicación.
La figura 4 muestra un diagrama de señales para
la ilustración de la corrección de la base de tiempo en un nodo de
comunicación.
La figura 1 muestra una red 1 con los nodos de
comunicación 2, 3, 4 y 5. En el nodo de comunicación 5 se trata de
un nodo de generador de pulsos de reloj, que pone a disposición la
base de tiempo de referencia para la sincronización de las bases de
tiempo en los otros nodos de la red 1. La base de tiempo del
generador del pulso de reloj de referencia del nodo de comunicación
5 es generada a través de un reloj 6, que cuenta de una manera
constante desde 0 hasta n-1 a través de la
sincronización con un reloj local del nodo de comunicación 5.
El nodo de comunicación 5 sirve para la
generación de un telegrama de datos 7 para el nodo 2. El telegrama
de datos 7 contiene el valor teórico de la base de tiempo del nodo
2 en el instante de la recepción del telegrama de datos.
La base de tiempo del nodo 2 se realiza a través
de un reloj 8, que está constituido, en principio, de la misma
manera que el reloj 6 del nodo de comunicación 5. El reloj 8 tiene
un reloj local propio para la sincronización del mecanismo de
recuento del reloj, que es independiente del reloj del nodo de la
comunicación 5. Por lo tanto, durante la conexión del nodo 2, el
reloj 8 es asíncrono con respecto al reloj 6. Después de una
sincronización inicial, es necesaria continuamente una corrección,
puesto que las frecuencias del pulso de reloj de los diferentes
relojes de las bases de tiempo nunca son exactamente idénticos.
Para la sincronización de la base de tiempo del
nodo 2, es decir, de su reloj 8, el nodo de comunicación 5 genera
el telegrama de datos 7. El telegrama de datos 7 es emitido desde
el puerto H del nodo de la comunicación al puerto A del nodo de la
comunicación 2 a través de la comunicación correspondiente de la red
en la red 1. De esta manera, el nodo de la comunicación 2 recibe el
valor teórico necesario para la corrección de su base de
tiempo.
De una manera correspondiente, también los nodos
de la comunicación 3 y 4 reciben desde los nodos de la comunicación
5 los telegramas de datos 7 para la regulación de los relojes 9 y
10 correspondientes.
Después de la sincronización de las bases de
tiempo en los nodos 2, 3 y 4 individuales de la red 1, los ciclos de
la comunicación de las conexiones de punto a punto de la red son
síncronos entre sí. Por ejemplo, el nodo de la comunicación 2 puede
emitir al nodo de la comunicación 3 uno o varios telegramas de
datos durante un ciclo de la comunicación por medio de una conexión
de punto a punto entre el puerto B del nodo de la comunicación 2 y
el puerto C del nodo de la comunicación 3.
De una manera correspondiente, también se pueden
recibir telegramas de datos durante el ciclo de la comunicación
sincronizada desde el puerto 4 del nodo de la comunicación 3 hasta
el puerto B del nodo de la comunicación 2. Lo mismo se aplica de
una manera correspondiente para la comunicación de dos nodos de
comunicación diferentes, que están enlazados entre sí por medio de
una conexión de la red 1.
Si no existe una conexión inmediata de la red de
este tipo, entonces se establece una conexión de comunicación a
través de un campo de acoplamiento en el nodo de la comunicación.
Si, por ejemplo, el nodo de la comunicación 4 quisiera enviar un
telegrama de datos al nodo de la comunicación 2, entonces esto se
realizará de tal forma que el nodo de la comunicación 4 envía en
primer lugar desde su puerto E al puerto D del nodo de la
comunicación 3 el telegrama de datos, desde donde es transmitido a
través del campo de acoplamiento del nodo de la comunicación 3 al
puerto C con el fin de que sea transmitido desde allí a través de
la conexión directa de la red de punto a punto hacia el puerto B
del nodo de la comunicación 2.
Este proceso presupone, especialmente para la
transmisión de datos en tiempo real en un sistema de comunicación
determinista, como se necesita especialmente para los fines de la
técnica de automatización, una sincronización de los ciclos de la
comunicación de las conexiones individuales punto a punto en la red
1.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques del
nodo de la comunicación 2 de la figura 1. El reloj 8 del nodo de la
comunicación 2 tiene un contador 11, que cuenta de una manera
continua desde 0 hasta el valor umbral de n-1 en el
registro del valor umbral 12. El contador 11 es sincronizado a
través de un oscilador local 13, es decir, un llamado reloj.
El contenido del registro del valor umbral 12, es
decir, el parámetro n se puede seleccionar a través de un usuario.
Por medio de la selección del parámetro n se define la longitud de
un ciclo de comunicación.
El contador 11 tiene un registro 14 con el valor
real del contador. Además, el contador 11 tiene un registro 15 y un
registro 16, respectivamente, para la memorización de un parámetro
S_{1} y S_{2} de las variables de ajuste para la regulación del
contador 11 para la sincronización de la base de tiempo del ciclo
de comunicación.
Cuando se consigue el valor umbral dado a través
del contenido del registro del valor teórico 12, el contador 11
emite una señal de ciclo, que inicia un ciclo de la transmisión.
Esta señal de ciclo es emitida, por ejemplo, al puerto B del nodo
de la comunicación 2. El puerto B contiene una lista de emisión 17 y
una lista de recepción 18. Durante un ciclo de la comunicación se
procesan tanto la lista de emisión 17 como también la lista de
recepción 18.
El nodo de la comunicación 2 tiene, además, un
programa 19. El programa 19 tiene un módulo de programa 20 para la
entrada del valor real del contador 11 y del valor teórico del
contador. Además, el programa 19 tiene un módulo del programa 21
para la determinación de una desviación de la regulación a partir de
la comparación del valor real del contador y del valor teórico del
contador. Además, el programa 19 tiene módulos del programa 22 y 23
con una especificación de regulación respectiva para la generación
de una variable de ajuste para la regulación o bien para la
corrección de la base de tiempo de acuerdo con la desviación de la
regulación. El módulo del programa 22 sirve en este caso para la
regulación en una fase de inicialización y el módulo del programa 23
sirve para la corrección durante el funcionamiento. Ambos módulos
del programa 22 y 23 generan los parámetros S_{1} y S_{2} de la
variable de ajuste para la corrección de la base de tiempo, es
decir, del contador 11 del
reloj 8.
reloj 8.
El programa 19 recibe en su entrada el contenido
del registro 14, es decir, el valor real del contador y recibe,
además, a través de una conexión de comunicación del nodo de la
comunicación 2 con el nodo de la comunicación 5 (ver la figura 1)
el telegrama de datos 7 (ver igualmente la figura 1) a través del
puerto A del nodo de la comunicación 2.
Durante la fase de inicialización del nodo 2, es
decir, durante la sincronización inicial del contador 11 que
funciona de forma asíncrona, el nodo de la comunicación 2 recibe el
telegrama de datos 7 con el valor teórico actual del contador. Este
telegrama de datos 7 es recibido por el nodo de la comunicación 5,
es decir, su puerto H en el puerto A del nodo de la comunicación 2
y es transmitido desde allí hacia el programa 19.
De la misma manera, se introduce en el programa
19 el valor real del contador desde el registro 14. A partir del
módulo del programa 20 se transmiten los valores reales y los
valores teóricos del contador correspondientes entonces al módulo
del programa 21, para calcular la desviación de la regulación.
A tal fin, el módulo del programa 21 accede
durante la fase de inicialización al módulo del programa 22. Éste
genera entonces la variable de ajuste, es decir, los parámetros
S_{1} y S_{2} de la variable de ajuste. Estos parámetros son
escritos desde el programa 19 en los registros 15 y 16,
respectivamente. Esta corrección solamente es efectiva después de
que ha sido emitida la señal del ciclo, es decir, para el ciclo
siguiente de la comunicación.
El parámetro S_{1} indica para un ciclo de la
comunicación siguiente de este tipo cuáles de los pulsos de reloj
deben ser influenciados en el ciclo de la comunicación a través de
la regulación. En este caso, se puede tratar, por ejemplo del
segundo, del tercero o del m pulso de reloj. En cambio, el parámetro
S_{2} en el registro 16 indica cómo hay que proceder con los
pulsos de reloj a influenciar. De una manera preferida, el
contenido del registro 16 es o bien 0 ó 2, es decir, que se
consigue una prolongación del ciclo porque el contador 11 no se
incrementa en el pulso de reloj respectivo o se consigue una
reducción del ciclo porque el contador 11 es incrementado en 2 en el
pulso de reloj respectivo. La corrección por medio de los
parámetros S_{1} y S_{2} no tiene que ser realizada de una
manera forzosa en el ciclo de la comunicación inmediatamente
siguiente, sino que se puede realizar también en un ciclo de la
comunicación posterior.
Después de la fase de inicialización, es decir,
después de la sincronización inicial del contador 11 que funciona
en primer lugar de una manera totalmente asíncrona, el módulo del
programa 21 selecciona el módulo del programa 23 para la
corrección, que genera entonces los parámetros S_{1} y S_{2} de
acuerdo con la especificación de regulación que se aplica para la
fase de funcionamiento. Por medio de este tipo de corrección se
distribuye la prolongación o bien la reducción del ciclo de la
comunicación sobre los pulsos de reloj durante un ciclo de la
comunicación.
De acuerdo con una forma de realización
alternativa preferida, la sincronización durante la fase de
inicialización del nodo no se realiza a través de una regulación,
en la que (como en el funcionamiento) se distribuyen de una manera
uniforme el números de los pulsos de reloj a corregir dentro del
ciclo. En cambio, con la ayuda del primer telegrama de
sincronización en la fase de inicialización se coloca el esclavo de
la sincronización por primera vez "duro" en el valor del
maestro de la sincronización.
Esto es ventajoso para que no se produzcan unos
tiempos de estabilización innecesariamente largos en el caso de una
diferencia máxima de regulación con respecto a un
semi-ciclo isócrono. Esto es especialmente necesario
en el caso de redes con varios nodos, puesto que de lo contrario,
en determinadas circunstancias, podrían aparecer efectos de
oscilación en la red, que no permiten eventualmente, en general,
una estabilización y, por lo tanto, una sincronización.
La figura 3 muestra un diagrama de flujo de una
forma de realización del procedimiento según la invención. En la
etapa 30 se lleva a cabo una recepción del valor teórico de la base
de tiempo del nodo de la comunicación respectivo desde un generador
de pulsos de reloj del sistema de comunicación. En la etapa 32, a
partir de la diferencia entre el valor teórico y el valor real del
contador de la base de tiempo del nodo de la comunicación respectivo
se calcula una desviación de la regulación.
En la etapa 34 se calcula a partir de esta
desviación de regulación por medio de una especificación de
regulación una variable de ajuste para la corrección de la base de
tiempo, es decir, de la duración de tiempo de un ciclo de la
comunicación. La determinación de la variable de ajuste se realiza
en este caso de tal manera que la corrección de la duración de
tiempo del ciclo siguiente de la comunicación se realiza de forma
distribuida de la manera más uniforme posible sobre los pulsos de
reloj del ciclo de la comunicación.
La corrección real del ciclo de la comunicación
se realiza en la etapa 36 a través de la activación de las
variables de ajuste correspondientes en el reloj del nodo de
comunicación respectivo después de la emisión de la señal del
ciclo, es decir, al comienzo del ciclo de comunicación
siguiente.
La figura 4 muestra un ejemplo para la aplicación
del procedimiento de regulación según la invención. Una señal 24
del maestro de la sincronización, es decir, el pulso de reloj del
nodo del generador de pulsos de reloj, se divide en ciclos 25. En
cada ciclo 25, el reloj del nodo generador de pulsos de reloj
cuenta desde 0 hasta 9, es decir, que se generan 10 pulsos de reloj
26 por ciclo 25. De esta manera, se da la base de tiempo del
generador de pulsos de reloj para la sincronización de los ciclos
de la comunicación en el sistema de comunicación.
La señal 27 pertenece a un esclavo de la
sincronización, es decir, uno de los nodos de la comunicación del
sistema de comunicación, cuya base de tiempo debe corregirse para
la sincronización de sus ciclos de comunicación. El esclavo de la
sincronización tiene inicialmente una desviación de regulación con
respecto al ciclo del maestro de sincronización de dos pulsos de
reloj. A partir de esta desviación de la regulación se calcula una
variable de ajuste correspondiente. La variable de ajuste indica si
dentro del siguiente ciclo de la comunicación debe prolongarse o
reducirse este ciclo de la comunicación, y en qué medida debe
modificarse, dado el caso, el siguiente ciclo de la
comunicación.
En el caso del ejemplo considerado aquí, el
siguiente ciclo de la comunicación debe prolongarse cuatro pulsos
de reloj. A tal fin, debe repetirse uno de cada dos pulsos de
reloj. Los parámetros S_{1} y S_{2} correspondientes (ver la
figura 2) son entonces S_{1} = 2 y S_{2} = 0. En este caso, es
especialmente ventajoso que los cuatro pulsos de reloj adicionales
no sean añadidos simplemente al ciclo para su prolongación, sino
que sean distribuidos de una manera uniforme dentro del ciclo, para
que el pulso de reloj del ciclo subyacente 28 varía \pm un pulso
de reloj como máximo en virtud de esta distribución uniforme. De
esta manera se evita que el pulso de reloj del ciclo 28 sea
prolongado dentro del ciclo de la comunicación de una manera
desproporcionada con respecto a otros ciclos de la comunicación al
final del ciclo de la comunicación. De esta manera se consigue que
el pulso de reloj del ciclo subyacente de frecuencia elevada 28
presente dentro del ciclo de la comunicación solamente una
inestabilidad de un pulso de reloj.
La presente invención es especialmente ventajosa
en el sentido de que se puede realizar una regulación distribuida
del software/hardware del ciclo de la comunicación, es decir, del
llamado ciclo isócrono, en componentes de la red en tiempo real,
especialmente del llamado conmutador de Ethernet. Esto posibilidad
una adaptación dinámica de los algoritmos de regulación según la
caracterización de la red o bien según el ámbito de aplicación en
el campo. En este caso, la regulación en la fase de inicialización
o en la fase de aceleración del sistema de comunicación se puede
diferenciar de la regulación en el funcionamiento. Además, en
virtud de la distribución uniforme de la variable de ajuste y de la
corrección implicada con ello de la base de tiempo durante un ciclo
de la comunicación se pueden regular también los ciclos
subyacentes.
Claims (16)
1. Procedimiento para el funcionamiento de un
primer nodo (2) en una red (1) con las siguientes etapas:
- -
- procesamiento de una lista de emisión (17) y de una lista de recepción (18) durante un ciclo de la comunicación,
- -
- recepción de un valor teórico (7) para una base de tiempo del ciclo de la comunicación en el primer nodo (2) de la red (1),
- -
- determinación de una desviación de regulación a partir del valor teórico (7) y a partir de un valor real de la base de tiempo,
- -
- generación de una variable de ajuste para la corrección de la base de tiempo de acuerdo con la desviación de la regulación, siendo emitido el valor teórico (7) a partir de un nodo generador de pulsos de reloj (5) de la red por medio de un telegrama de datos (7) al primer nodo (2),
caracterizado porque el
valor teórico (7) es determinado por el nodo generador de pulsos de
reloj (5) a partir de una base de tiempo de referencia del nodo
generador de pulsos de reloj (5) teniendo en cuenta el tiempo de
propagación del telegrama de datos (7) hacia el primer nodo
(2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que existe una comunicación de punto a punto entre el primer nodo
(2) y un segundo nodo (3) de la red (1) durante el ciclo de la
comunicación.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que en la red (1) se trata de una red de datos conmutada, de
una manera preferida de una red Ethernet en tiempo real.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores 1, 2 ó 3, en el que el primero (2) y/o
el segundo (3) nodos presentan un campo de acoplamiento para la
fabricación de una comunicación punto a punto conmutada.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 4, en el que el valor teórico (7)
es recibido desde el primer nodo (2) a través de la red (1).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 5, en el que en la variable de
ajuste se trata de un número de pulsos de reloj de la base de
tiempo por ciclo de comunicación.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el
que el número de los pulsos de reloj para la corrección de la
longitud del ciclo de comunicación son distribuidos de una manera
uniforme sobre el ciclo actual y sobre un ciclo siguiente de la
comunicación.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
en el que la variable de ajuste presenta un primer parámetro
(S_{1}) y un segundo parámetro (S_{2}), y el primer parámetro
(S_{1}) define un número de pulsos de reloj distribuidos de una
manera uniforme sobre un ciclo de la comunicación y el segundo
parámetro (S_{2}) define si los pulsos de reloj definidos a
través del primer parámetro (S_{1}) deben repetirse o no deben
ejecutarse.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 8 con una primera especificación de
regulación y con una segunda especificación de regulación, en el
que la primera especificación de regulación es utilizada para la
generación de la variable de ajuste durante una fase de
inicialización y la segunda especificación de regulación es
utilizada para la generación de la variable de ajuste durante el
funcionamiento.
10. Producto de programa de ordenador para la
realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones
anteriores 1 a 9.
11. Red de comunicación (1) para el
establecimiento de comunicaciones de punto a punto en ciclos de
comunicación sincronizados con un nodo de la comunicación (2) y con
un nodo generador de pulsos de reloj (5), en la que el nodo de la
comunicación (2) presenta:
- -
- medios para el procesamiento de una lista de emisión (17) y de una lista de recepción (18) durante un ciclo de la comunicación,
- -
- medios (puerto A) para la recepción de un valor teórico (7) para una base de tiempo del ciclo de la comunicación del nodo de la comunicación a través de una conexión de comunicación con otro nodo de la comunicación,
- -
- medios (19, 21) para la determinación de una desviación de regulación a partir del valor teórico (7) y de un valor real de la base de tiempo,
- -
- medios (22, 23) para la generación de una variable de ajuste para la corrección de la base de tiempo de acuerdo con la desviación de regulación,
y en el que el nodo generador de
pulsos de reloj (5) presenta medios para la emisión de un telegrama
de datos (7) con el valor teórico (7) al nodo de la comunicación
(2),
caracterizada porque el nodo generador de
pulsos de reloj (5) tiene una base de tiempo (6) de generador de
pulsos de reloj y el valor teórico es determinado a partir de un
valor real de la base de tiempo (6) del generador de pulsos de
reloj y a partir de un tiempo de propagación del telegrama de datos
(7) desde el nodo generador de pulsos de reloj (5) hacia el nodo de
la comunicación (2).
12. Red de comunicación según la reivindicación
11, en el que la conexión de comunicación está configurada como
comunicación de punto a punto, de una manera preferida en una red de
datos conmutada.
13. Red de comunicación según la reivindicación
11 ó 12, en la que la conexión de comunicación está configurada para
la recepción y/o para la emisión de datos en tiempo real.
14. Red de comunicación según la reivindicación
11, 12 ó 13, en la que los medios para la generación de una
variable de ajuste están configurados de tal forma que la
corrección de la base de tiempo se realiza de una manera
distribuida uniforme sobre un ciclo de la comunicación.
15. Red de comunicaciones según una de las
reivindicaciones 11 a 14, en la que los medios para la generación
de una variable de ajuste están configurados para la generación de
un primer parámetro (S_{1}) y de un segundo parámetro (S_{2})
de la variable de ajuste, definiendo el primer parámetro (S_{1})
un número de pulsos de reloj de la base de tiempo y definiendo el
segundo parámetro (S_{2}) si los pulsos de reloj definidos por el
primer parámetro (S_{1}) deben repetirse o no deben
ejecutarse.
16. Sistema de automatización con una red de
comunicaciones según una de las reivindicaciones anteriores 11 a
15.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10241429B4 (de) * | 2002-09-06 | 2007-10-25 | Siemens Ag | Verfahren zur Synchronisation von Netzwerkknoten eines Teilnetzwerks |
| US7028210B2 (en) * | 2003-05-20 | 2006-04-11 | Siemens Energy & Automation, Inc. | System and method for automatically correcting timers |
| DE10327548B4 (de) * | 2003-06-18 | 2014-05-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Daten über ein Bussystem |
| US11106424B2 (en) | 2003-07-28 | 2021-08-31 | Sonos, Inc. | Synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices |
| US11106425B2 (en) | 2003-07-28 | 2021-08-31 | Sonos, Inc. | Synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices |
| US11294618B2 (en) | 2003-07-28 | 2022-04-05 | Sonos, Inc. | Media player system |
| US8234395B2 (en) | 2003-07-28 | 2012-07-31 | Sonos, Inc. | System and method for synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices |
| US11650784B2 (en) | 2003-07-28 | 2023-05-16 | Sonos, Inc. | Adjusting volume levels |
| US8086752B2 (en) | 2006-11-22 | 2011-12-27 | Sonos, Inc. | Systems and methods for synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices that independently source digital data |
| US10613817B2 (en) | 2003-07-28 | 2020-04-07 | Sonos, Inc. | Method and apparatus for displaying a list of tracks scheduled for playback by a synchrony group |
| US8290603B1 (en) | 2004-06-05 | 2012-10-16 | Sonos, Inc. | User interfaces for controlling and manipulating groupings in a multi-zone media system |
| US9977561B2 (en) | 2004-04-01 | 2018-05-22 | Sonos, Inc. | Systems, methods, apparatus, and articles of manufacture to provide guest access |
| US9374607B2 (en) | 2012-06-26 | 2016-06-21 | Sonos, Inc. | Media playback system with guest access |
| US8868698B2 (en) | 2004-06-05 | 2014-10-21 | Sonos, Inc. | Establishing a secure wireless network with minimum human intervention |
| US8326951B1 (en) | 2004-06-05 | 2012-12-04 | Sonos, Inc. | Establishing a secure wireless network with minimum human intervention |
| DE102004052175A1 (de) * | 2004-10-27 | 2006-05-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Modulares numerisches Steuergerät mit Low-Jitter Synchronisation |
| EP1858964B1 (en) * | 2005-03-17 | 2013-01-16 | Lubrizol Advanced Materials, Inc. | Nanoparticle/vinyl polymer composites |
| US7649912B2 (en) | 2005-04-27 | 2010-01-19 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Time synchronization, deterministic data delivery and redundancy for cascaded nodes on full duplex ethernet networks |
| CN101185293B (zh) | 2005-06-01 | 2010-11-24 | 西门子公司 | 通用测量或保护设备 |
| US8483853B1 (en) | 2006-09-12 | 2013-07-09 | Sonos, Inc. | Controlling and manipulating groupings in a multi-zone media system |
| US9202509B2 (en) | 2006-09-12 | 2015-12-01 | Sonos, Inc. | Controlling and grouping in a multi-zone media system |
| US8788080B1 (en) | 2006-09-12 | 2014-07-22 | Sonos, Inc. | Multi-channel pairing in a media system |
| US7948833B2 (en) * | 2007-07-25 | 2011-05-24 | Computime, Ltd. | Clock setup over a network |
| DE502007002941D1 (de) * | 2007-08-23 | 2010-04-08 | Siemens Ag | Verfahren zur Datenübertragung |
| US8073976B2 (en) * | 2008-03-27 | 2011-12-06 | Microsoft Corporation | Synchronizing clocks in an asynchronous distributed system |
| US11429343B2 (en) | 2011-01-25 | 2022-08-30 | Sonos, Inc. | Stereo playback configuration and control |
| US11265652B2 (en) | 2011-01-25 | 2022-03-01 | Sonos, Inc. | Playback device pairing |
| EP2527935B1 (de) * | 2011-05-26 | 2014-12-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems |
| US9756153B2 (en) | 2011-06-01 | 2017-09-05 | Finite State Research Llc | Method for improving accuracy in computation of one-way transfer time for network time synchronization |
| US9729115B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-08-08 | Sonos, Inc. | Intelligently increasing the sound level of player |
| US9008330B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-04-14 | Sonos, Inc. | Crossover frequency adjustments for audio speakers |
| US9510055B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-11-29 | Sonos, Inc. | System and method for a media experience social interface |
| US9307508B2 (en) | 2013-04-29 | 2016-04-05 | Google Technology Holdings LLC | Systems and methods for syncronizing multiple electronic devices |
| US9759703B2 (en) | 2013-09-27 | 2017-09-12 | Li-Cor, Inc. | Systems and methods for measuring gas flux |
| US9720576B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-08-01 | Sonos, Inc. | Controlling and displaying zones in a multi-zone system |
| US20150095679A1 (en) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Sonos, Inc. | Transitioning A Networked Playback Device Between Operating Modes |
| US9288596B2 (en) | 2013-09-30 | 2016-03-15 | Sonos, Inc. | Coordinator device for paired or consolidated players |
| US9654545B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-05-16 | Sonos, Inc. | Group coordinator device selection |
| US9300647B2 (en) | 2014-01-15 | 2016-03-29 | Sonos, Inc. | Software application and zones |
| US9313591B2 (en) | 2014-01-27 | 2016-04-12 | Sonos, Inc. | Audio synchronization among playback devices using offset information |
| US20150220498A1 (en) | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Sonos, Inc. | Remote Creation of a Playback Queue for a Future Event |
| US9226087B2 (en) | 2014-02-06 | 2015-12-29 | Sonos, Inc. | Audio output balancing during synchronized playback |
| US9226073B2 (en) | 2014-02-06 | 2015-12-29 | Sonos, Inc. | Audio output balancing during synchronized playback |
| US9679054B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-06-13 | Sonos, Inc. | Webpage media playback |
| US10587693B2 (en) | 2014-04-01 | 2020-03-10 | Sonos, Inc. | Mirrored queues |
| DE102014105211A1 (de) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Beckhoff Automation Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Teilnehmers eines Kommunikationsnetzwerks |
| US20150324552A1 (en) | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Sonos, Inc. | Share Restriction for Media Items |
| US20150356084A1 (en) | 2014-06-05 | 2015-12-10 | Sonos, Inc. | Social Queue |
| US9874997B2 (en) | 2014-08-08 | 2018-01-23 | Sonos, Inc. | Social playback queues |
| US9860286B2 (en) | 2014-09-24 | 2018-01-02 | Sonos, Inc. | Associating a captured image with a media item |
| US9959087B2 (en) | 2014-09-24 | 2018-05-01 | Sonos, Inc. | Media item context from social media |
| US10645130B2 (en) | 2014-09-24 | 2020-05-05 | Sonos, Inc. | Playback updates |
| US9723038B2 (en) | 2014-09-24 | 2017-08-01 | Sonos, Inc. | Social media connection recommendations based on playback information |
| WO2016049342A1 (en) | 2014-09-24 | 2016-03-31 | Sonos, Inc. | Social media connection recommendations based on playback information |
| US9667679B2 (en) | 2014-09-24 | 2017-05-30 | Sonos, Inc. | Indicating an association between a social-media account and a media playback system |
| US9690540B2 (en) | 2014-09-24 | 2017-06-27 | Sonos, Inc. | Social media queue |
| US10248376B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-04-02 | Sonos, Inc. | Multiple groupings in a playback system |
| US10303422B1 (en) | 2016-01-05 | 2019-05-28 | Sonos, Inc. | Multiple-device setup |
| US9886234B2 (en) | 2016-01-28 | 2018-02-06 | Sonos, Inc. | Systems and methods of distributing audio to one or more playback devices |
| US10712997B2 (en) | 2016-10-17 | 2020-07-14 | Sonos, Inc. | Room association based on name |
| US10848160B2 (en) | 2018-07-10 | 2020-11-24 | Aerotech, Inc. | Devices, systems, and methods for reducing jitter in control systems |
| US11817864B2 (en) * | 2021-06-28 | 2023-11-14 | Stmicroelectronics S.R.L. | Timing system including a master device and at least a slave device synchronized with each other and related synchronization method |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5907685A (en) * | 1995-08-04 | 1999-05-25 | Microsoft Corporation | System and method for synchronizing clocks in distributed computer nodes |
| US6042477A (en) * | 1996-12-12 | 2000-03-28 | Addink; Dale H. | Method of and system for minimizing the effects of time latency in multiplayer electronic games played on interconnected computers |
| US6128318A (en) * | 1998-01-23 | 2000-10-03 | Philips Electronics North America Corporation | Method for synchronizing a cycle master node to a cycle slave node using synchronization information from an external network or sub-network which is supplied to the cycle slave node |
| US6199169B1 (en) * | 1998-03-31 | 2001-03-06 | Compaq Computer Corporation | System and method for synchronizing time across a computer cluster |
| US6335931B1 (en) * | 1998-05-29 | 2002-01-01 | Finisar Corporation | System for synchronizing network data transmission and collection |
| US6665316B1 (en) * | 1998-09-29 | 2003-12-16 | Agilent Technologies, Inc. | Organization of time synchronization in a distributed system |
| DE19917354B4 (de) * | 1999-04-16 | 2005-12-22 | Siemens Ag | Synchronisationsverfahren für eine Haupteinheit und mindestens eine Nebeneiheit mit internen, miteinander zu synchronisierenden Zeitgebern, hiermit korrespodierndes Kommunikationssystem sowie Haupteinheit und Nebeneinheit eines derartigen Kommunikationssystems |
| DE19943779A1 (de) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Siemens Ag | Anordnung zum Synchronisieren von über ein Kommunikationsnetz gekoppelten Kommunikationssystemkomponenten |
| US6816510B1 (en) * | 2000-02-09 | 2004-11-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for clock synchronization between nodes in a packet network |
| DE10007070A1 (de) * | 2000-02-16 | 2001-08-30 | Philips Corp Intellectual Pty | Kommunikationsnetzwerk mit zeitgesteuertem Kommunikationsprotokoll |
| US6687756B1 (en) * | 2000-05-25 | 2004-02-03 | International Business Machines Corporation | Switched-based time synchronization protocol for a NUMA system |
-
2001
- 2001-09-26 DE DE10147422A patent/DE10147422A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-09-13 US US10/491,074 patent/US7441048B2/en not_active Expired - Lifetime
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