ES2258160T3 - Procedimiento para la transmision de un telegrama de datos entre un dominio en tiempo real y un dominio no en tiempo real y unidad de acoplamiento. - Google Patents
Procedimiento para la transmision de un telegrama de datos entre un dominio en tiempo real y un dominio no en tiempo real y unidad de acoplamiento.Info
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Abstract
Procedimiento para la transmisión de un telegrama de datos (118) desde un dominio no en tiempo real (102) a un dominio en tiempo real (104) con las siguientes etapas: - generación de un telegrama de datos (118) no en tiempo real con una zona de datos útiles (120), en el que el telegrama de datos contiene una identificación en tiempo real y una identificación no en tiempo real (122), y en el que el telegrama de datos contiene una identificación del telegrama de datos (identificación i) en su zona de datos útiles (120), cuando está presente la identificación en tiempo real (122), - transmisión del telegrama de datos (118) no en tiempo real a través del dominio no en tiempo real (102) hacia una unidad de acoplamiento (110); - verificación (126) del telegrama de datos no en tiempo real para determinar la presencia de la identificación en tiempo real (122) a través de la unidad de acoplamiento (110), - para el caso de que la identificación en tiempo real (122) esté presente; transmisión de los datos útiles y de la identificación en tiempo real (identificación i) desde la zona de datos útiles (120) del telegrama de datos (118) no en tiempo real a una interfaz de usuario (128) del nodo de acoplamiento, memorización de los datos útiles en la zona de memoria (134) de una memoria de comunicación (132), que está asociada a la identificación, - procesamiento cíclico de una lista de emisión (123), que contiene la identificación del telegrama de datos (identificación i) del telegrama de datos no en tiempo real, en el que se accede a la memoria de comunicación para la generación de un telegrama de datos en tiempo real.
Description
Procedimiento para la transmisión de un telegrama
de datos entre un dominio en tiempo real y tiempo real y un dominio
no en tiempo real y unidad de acoplamiento.
La invención se refiere a un procedimiento para
la transmisión de un telegrama de datos entre un domino no en tiempo
real y un dominio en tiempo real, a una unidad de acoplamiento y a
un producto de programa de ordenador.
Por un sistema de comunicaciones cíclico,
sincronizado con propiedades de equidistancia se entiende un sistema
que está constituido por al menos dos usuarios, que están conectados
entre sí a través de una red de datos con la finalidad del
intercambio mutuo de datos o bien de la transmisión mutua de datos.
En este caso, el intercambio de datos se lleva a cabo de forma
cíclica en ciclos de comunicación equidistantes, que son
predeterminados a través del pulso de reloj de la comunicación
utilizado por el sistema.
Los usuarios son, por ejemplo, aparatos de
automatización central, aparatos de programación, aparatos de
proyección o aparatos de mando, aparatos periféricos, como por
ejemplo módulos de entrada y salida, accionamientos, actuadores,
sensores, controles programables con memoria (SPS) u otras unidades
de control, ordenadores, o máquinas que intercambian los datos
electrónicos con otras máquinas, especialmente que procesan datos de
otras máquinas. Los usuarios se llaman también nodos de redes
o
nodos.
nodos.
Por unidades de control se entienden a
continuación unidades de regulación y unidades de control de
cualquier tipo, pero también, por ejemplo, unidades de acoplamiento
(el llamado conmutador) y/o controladores de conmutadores. Como
redes de datos se utilizan, por ejemplo, sistemas de bus, como por
ejemplo bus de campo, Profibus, Ethernet, FireWire o también
sistemas de bus internos de PC (PCI), etc., pero en particular
también Ethernet en tiempo real iso-
crono.
crono.
Las redes de datos posibilitan la comunicación
entre varios usuarios a través de la conexión en red, es decir, la
comunicación de los usuarios individuales entre sí. Pero la
comunicación significa en este caso la transmisión de datos entre
los usuarios. Los datos a transmitir son enviados en este caso como
telegramas de datos, es decir, que los datos son agrupados en varios
paquetes y en esta forma son enviados a través de la red de datos al
receptor correspondiente. Por lo tanto, se habla también de paquetes
de datos. El concepto de transmisión de datos es en este caso en
este documento totalmente sinónimo de la transmisión mencionada
anteriormente de telegramas de datos o de paquetes de datos.
En los sistemas de automatización distribuidos,
por ejemplo en el campo de la técnica de accionamiento, determinados
datos deben entrar en instantes determinados en los usuarios para
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 un momento
incorrecto en el lugar de destino conduce a resultados no deseados
en el usuario, en oposición a la comunicación de datos no crítica en
tiempo real, basada en Internet o bien en Intranet. De acuerdo con
IEC 61491, EN61491 SERCOS Interface - Descripción técnica breve
(http://www.sercos.de/deutsch/index_deutsch.htm) se puede garantizar
un tráfico de datos crítico en tiempo real realizado con éxito del
tipo mencionado en sistemas de automatización distribuidos.
Los componentes de automatización (por ejemplo,
controles, accionamientos, ...) disponen actualmente, en general, de
una interfaz para un sistema de comunicación cíclico sincronizado.
Un plano de ejecución de los componentes de automatización (ciclo
rápido) (por ejemplo, regulación de la posición en un control,
regulación del par de torsión de un accionamiento) está sincronizado
al ciclo de la comunicación. De esta manera, se establece el pulso
de reloj de la comunicación. Otros algoritmos de baja actuación
(ciclo lento) (por ejemplo, regulaciones de la temperatura) de los
componentes de automatización se pueden comunicar de la misma manera
sólo 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 más 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 banda del trayecto de la
transmisión.
Una copia de la periferia se compone de una suma
de conjuntos de datos, que se intercambian a través de la
comunicación en tiempo real con otros aparatos de automatización.
Los conjuntos de datos, que son recibidos por un aparato de
automatización a través de la comunicación en tiempo real, son datos
de entrada. Los conjuntos de datos, que son emitidos por un aparato
de automatización a través de la comunicación en tiempo real, son
datos de salida. En un aparato de automatización se procesan en un
programa de aplicación, que es llamado cíclicamente, datos de
entrada y se generan datos de salida. El programa de aplicación se
puede componer por varias funciones diferentes, que trabajan en
tiempos diferentes con conjuntos de datos diferentes. No es
obligatorio que en cada ciclo de aplicación sean llamadas todas las
funciones del programa de aplicación. De esta manera, no en cada
ciclo de aplicación se procesan todos los datos de entrada y se
generan nuevos datos de salida.
A partir del documento DE 10 058 524 A1 se conoce
un sistema y un procedimiento para la transmisión de datos críticos
en tiempo real y de datos no críticos en tiempo real a través de
redes de datos conmutables. En este caso, un ciclo de transmisión es
dividido en un ciclo parcial para la transmisión crítica en tiempo
real y un ciclo parcial para la transmisión crítica no en tiempo
real.
Un inconveniente común de los sistemas de
comunicación aptos en tiempo real, conocidos a partir del estado de
la técnica, es que los componentes del tiempo no aptos en tiempo
real ya existentes no se pueden incorporar en el sistema de
comunicación apto en tiempo real. En virtud de ello, la estructura
de un sistema de comunicación apto en tiempo real requiere un gasto
de inversión alto, puesto que deben sustituirse todos los sistemas
ya existentes, no aptos en tiempo real.
La invención tiene el cometido de crear un
procedimiento mejorado para la transmisión de telegramas de datos
entre un dominio no en tiempo real y un dominio en tiempo real, así
como una unidad de acoplamiento correspondiente y un producto de
programa de ordenador, que posibilitan el acoplamiento de un usuario
no apto en tiempo real a un sistema de comunicación apto en tiempo
real.
Los cometidos en los que se basa la invención se
solucionan en cada caso con las características de las
reivindicaciones de patente independientes. Las formas de
realización preferidas de la invención se indican en las
reivindicaciones dependientes de la patente.
La invención posibilita una comunicación entre
dominio en tiempo real y dominio no en tiempo real y, en concreto,
en ambas direcciones. A tal fin, se instala sobre un usuario, que
domina tanto la comunicación en tiempo real como también la
comunicación no en tiempo real, un software, que sirve para el
acoplamiento al dominio apto en tiempo real. Este software sirve
para "empaquetar" los datos necesarios para la comunicación en
tiempo real en un telegrama de datos no en tiempo real o bien para
integrar los datos de un telegrama no en tiempo real en un telegrama
en tiempo real. En estos datos se trata especialmente de la
identificación del telegrama de datos en tiempo real, que es
utilizado en el dominio en tiempo real para la comunicación cíclica
planificada.
Los datos empaquetados en el telegrama de datos
no en tiempo real son "desempaquetados" por una unidad de
acoplamiento, que recibe el telegrama de datos no en tiempo real
desde el dominio no en tiempo real. Los datos útiles contenidos en
el telegrama de datos no en tiempo real son escritos en una zona de
memoria de una memoria de comunicación, que está determinada de una
manera unívoca a través de la identificación del telegrama de datos
en tiempo real.
Para la alimentación del telegrama de datos al
dominio en tiempo real se procesa de forma cíclica una lista de
emisión por parte de la unidad de acoplamiento. Este proceso de la
elaboración cíclica de la lista de emisión se lleva a cabo de
acuerdo con el esquema de tiempo predeterminado para el dominio en
tiempo real y de una manera independiente del dominio no en tiempo
real. La transmisión del telegrama de datos no en tiempo real
destinado para la comunicación en tiempo real a través del dominio
no en tiempo real se puede llevar a cabo, por lo tanto, de una
manera asíncrona con respecto al procesamiento cíclico de la lista
de emisión. En virtud de ello se lleva a la práctica la posibilidad
del acoplamiento del dominio en tiempo real y del dominio no en
tiempo real.
Lo mismo se aplica de una manera correspondiente
también para la dirección opuesta. Un telegrama de datos en tiempo
real destinado para el dominio no en tiempo real, que procede desde
el dominio en tiempo real tiene datos útiles que son
"empaquetados" en un telegrama de datos no en tiempo real, y
son transmitidos por la unidad de acoplamiento a un usuario en el
dominio no en tiempo real.
De acuerdo con una forma de realización preferida
de la invención, en el dominio no en tiempo real se trata de una
Ethernet y en el dominio apto en tiempo real se trata de una
Ethernet en tiempo real cíclica, isocrona. De una manera preferida,
la Ethernet en tiempo real cíclica, isocrona tiene un ciclo de
comunicación, que se puede dividir en un ciclo parcial en tiempo
real y en un ciclo parcial no en tiempo real. Un sistema de
comunicación de este tipo se conoce en sí a partir del documento DE
10058524 A1.
Por ejemplo, los telegramas de datos no en tiempo
real que proceden desde el dominio no en tiempo real, que están
destinados para la comunicación no en tiempo real, son transmitidos
a través del ciclo parcial no en tiempo real, mientras que los
telegramas de datos no en tiempo real que proceden desde el dominio
no en tiempo real, que están destinados para la comunicación en
tiempo real, son alimentados a través del ciclo parcial en tiempo
real.
Los componentes de Ethernet hasta ahora en la
técnica de automatización solamente son adecuados para el tráfico de
datos no en tiempo real, es decir, no cíclico. No obstante, debe
posibilitarse el acoplamiento de tales componentes con módulos aptos
en tiempo real futuros en virtud de las redes existentes.
En este caso, en particular, los datos críticos
de tiempo de un módulo no apto en tiempo real (por ejemplo, los
valores reales de un árbol) deben introducirse en la zona en tiempo
real de los componentes aptos en tiempo real, con el fin de
garantizar una transferencia de datos garantizada dentro de un ciclo
isocrono (por ejemplo, en el ordenador de procesos, que calcula los
nuevos valores teóricos del árbol). También debe ser posible el
recorrido inverso, la transferencia de datos desde un dominio en
tiempo real a un dominio no en tiempo real, con el fin de poner
datos en tiempo real dentro de un ciclo isocrono a la disposición de
un usuario no en tiempo real (por ejemplo, transferencia de los
valores teóricos nuevos desde el ordenador de procesos hasta el
árbol).
En oposición a la comunicación no en tiempo real,
la comunicación en tiempo real es una comunicación planificada. Cada
componente en el dominio en tiempo real conoce ya de antemano cuándo
y en qué puertos de recepción y de emisión qué telegramas en tiempo
real debe recibir y transmitir o bien alimentar. El instante de la
emisión de cada telegrama en tiempo real está, por lo tanto,
exactamente establecido. Para datos no en tiempo real, que deben
enviarse en el dominio en tiempo real, se aplica, por lo tanto, que
deben haber sido incorporados lo más tarde hasta el comienzo de la
emisión de su telegrama en tiempo real.
Un conmutador de Ethernet apto en tiempo real
está constituido por puertos de recepción y de emisión, que tanto
pueden emitir y recibir datos en tiempo real de una manera cíclica
(tráfico en tiempo real o RT) como también pueden soportar el
funcionamiento no en tiempo real hasta ahora (tráfico no en tiempo
real o NRT). Un conmutador de Ethernet de este tipo representa el
acoplamiento entre dominio en tiempo real y dominio no en tiempo
real. Los puertos conectados en el dominio NRT (no en tiempo real)
trabajan exclusivamente en el módulo convencional no en tiempo real,
mientras que los puertos en el dominio RT (en tiempo real) soportan
tanto el modo en tiempo real como también el modo no en tiempo real.
Para los datos NRT, que deben ser enviados a través de la
comunicación RT del dominio RT, se aplica con preferencia lo
siguiente:
- -
- Los telegramas NRT deben enviarse con alta prioridad al conmutador de alimentación en el dominio NRT, con el fin de reducir al mínimo los tiempos de transferencia en el dominio NRT.
- -
- Los telegramas NRT deben estar direccionados al o a los conmutadores de acoplamiento entre el dominio NRT y el dominio RT.
- -
- A partir del telegrama NRT recibido en el conmutador de acoplamiento debe deducirse claramente que los datos NRT deben enviarse a través de la comunicación RT del dominio RT y no a través de la comunicación NRT del dominio RT.
Si se recibe en el puerto NRT del conmutador de
acoplamiento un telegrama, que cumple las condiciones previas
establecidas anteriormente, entonces se separa en el software de
aplicación del conmutador de acoplamiento el contenido de datos del
telegrama NRT y se escribe como conjunto de datos RT en la zona de
la memoria de la copia periférica RT en el conmutador de Ethernet.
En el ciclo isocrono siguiente se envían estos datos como componente
de la copia de la periferia RT al dominio RT.
Para la dirección inversa se aplica lo siguiente:
si se reciben de forma válida (sin interferencias) en el conmutador
de acoplamiento telegramas RT en los puertos del dominio RT,
entonces son registrados en la zona de la memoria como componente de
la copia de la periferia RT en el conmutador de Ethernet. Desde allí
el software puede leer los datos e integrarlos en el cuadro (Frame)
de un telegrama NRT. Este telegrama es enviado entonces a través de
los puertos del dominio NRT. Este telegrama NRT debe enviarse
entonces con alta prioridad, con el fin de garantizar una
transmisión lo más rápida posible (dentro del ciclo isocrono) hacia
el conmutador de recepción en el dominio NRT.
Además, tiene una importancia especial que los
procedimientos publicados se pueden utilizar o emplear en sistemas
de automatización, especialmente en máquinas de envase, prensas,
máquinas de inyección de plásticos, máquinas textiles, máquinas de
imprenta, máquinas herramientas, robots, sistemas de manipulación,
máquinas de procesamiento de madera, máquinas de procesamiento de
cristal, máquinas de procesamiento de cerámica así como máquinas
elevadoras.
Por lo demás, a continuación se explican en
detalle ejemplos de realización preferidos de la invención con
referencia a los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra un sistema de comunicación
con una red parcial con tráfico de datos en tiempo real y con una
red parcial con tráfico de datos no en tiempo real.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una
forma de realización preferida de un acoplamiento de un usuario no
en tiempo real en un sistema de comunicación apto para tiempo
real.
La figura 3 muestra la inclusión de conjuntos de
datos NRT en el dominio RT.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de una
forma de realización de un procedimiento según la invención para la
alimentación de telegramas de datos desde el dominio no en tiempo
real hasta un dominio apto en tiempo real.
La figura 5 muestra la inclusión de conjuntos de
datos RT en el dominio NRT.
La figura 1 muestra un sistema de comunicación
100 con una red parcial 102 y una red parcial 104. A través de la
red parcial 102 se realiza un dominio NRT, que es adecuado
exclusivamente para el tráfico de datos NRT. En este caso, se puede
tratar, por ejemplo, de una Ethernet estándar. A la red parcial 102
pertenecen usuarios 106 no aptos en tiempo real.
En la red parcial 104 se trata de una Ethernet en
tiempo real cíclica isocrona, con lo que se realiza el dominio RT.
De una manera preferida, en el dominio RT se puede llevar a cabo un
tráfico de datos NRT. A tal fin, se puede utilizar, por ejemplo, un
sistema de comunicación conocido en sí a partir del documento DE
10058524 A1, en el que un ciclo de comunicación se puede dividir en
un ciclo parcial en tiempo real y en un ciclo parcial no en tiempo
real. A la red parcial 104 pertenecen usuarios 108 aptos en tiempo
real.
Las redes parciales 102 y 104 son acopladas entre
sí a través de un conmutador de acoplamiento 110. El conmutador de
acoplamiento 110 posibilita una transmisión de telegramas de datos
desde el dominio NRT hasta el dominio RT y, en concreto, tanto para
el tráfico de datos RT como también de una manera opcional para el
tráfico de datos NRT en el dominio RT. A la inversa, el conmutador
de acoplamiento 110 posibilita la transmisión de telegramas de datos
desde el dominio RT hasta el dominio NRT de la red parcial 102,
pudiendo tratarse tanto de telegramas de datos RT como también de
telegramas de datos NRT.
En este caso, es especialmente ventajoso que se
puedan utilizar usuarios 106 existentes no aptos en tiempo real para
el establecimiento del sistema de comunicación 100, es decir, que se
pueden acceder al hardware existente para el establecimiento del
sistema de comunicación 100, lo que reduce el gasto de inversión.
Para el acoplamiento de los usuarios 106 solamente es necesaria la
instalación de un programa adicional.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una
forma de realización de un acoplamiento de este tipo de un usuario
106 a un conmutador de acoplamiento 110.
El usuario 106 está conectado con uno o varios
indicadores del valor de medición 112. El indicador del valor de
medición 112 suministra continuamente valores de medición, que deben
transmitirse a otro usuario 108 en tiempo real.
A tal fin, el usuario 106 contiene una lista de
emisión 114. La lista de emisión tiene una secuencia de
identificaciones i, en la que cada una de las identificaciones de la
lista de emisión 114 corresponde a un telegrama de datos a
generar.
El programa 116 del usuario 106 procesa la lista
de emisión 114 de una manera cíclica repetitiva. Cuando la
identificación i está en serie, el programa 116 recibe el valor
actual del indicador del valor de medición 112 y genera a partir de
ello un telegrama de datos 118 no en tiempo real. En el telegrama de
datos 118 se puede tratar, por ejemplo, de un telegrama de
Ethernet.
El telegrama de datos 118 tiene una zona de datos
útiles 120 y una zona de direcciones 122.
La zona de datos útiles 120 lleva los datos
útiles, es decir, el valor actual medido del indicador del valor de
medición 112, así como la identificación i correspondiente. Puesto
que el telegrama de datos está destinado para la comunicación en
tiempo real, se codifica una identificación en tiempo real
correspondiente desde el programa 116 al telegrama de datos 118. En
el ejemplo de realización considerado, esto se realiza de tal forma
que se selecciona para la dirección en la zona de direcciones 122
una dirección de difusión múltiple determinada. Esta dirección de
difusión múltiple determinada indica que en el telegrama de datos
118 se trata de un telegrama de datos destinado para la
comunicación en tiempo real.
El telegrama de datos 118 es enviado desde el
usuario 106 a través de la red parcial 102 y es recibido por el
conmutador de acoplamiento 110.
El conmutador de acoplamiento 110 tiene un puerto
NRT 124, que sirve para el acoplamiento del conmutador de
acoplamiento 110 con la red parcial 102. El puerto 124 tiene un
módulo 126 para la verificación de si en el telegrama de datos
recibido desde la red parcial 102 se trata de un telegrama de datos
destinado para la comunicación en tiempo real o para la comunicación
no en tiempo real. En la forma de realización considerada aquí se
lleva a cabo la verificación a través del módulo 126, de manera que
la dirección en la zona de dirección 122 de un telegrama de datos
recibido 118 es comparada con la dirección de difusión múltiple
determinada. Si en la dirección se trata de una dirección de
difusión múltiple determinada, entonces a partir de ello se deduce
para el conmutador de acoplamiento 110, que el telegrama de datos
recibido a través de la red parcial 102 está destinado para la
comunicación en tiempo parcial en la red parcial 104.
El conmutador de acoplamiento 110 tiene, además,
una interfaz de aplicación 128, a través de la cual se pueden
transferir los datos recibidos a un programa 130.
Además, el conmutador de acoplamiento 110 tiene
una memoria de comunicación 132, que sirve para la memorización de
la copia de la periferia RT. Cada una de las identificaciones i del
telegrama de datos en tiempo real está asociada en cada caso de una
manera unívoca a una zona de memoria en la memoria de comunicación.
Por ejemplo, la identificación i está asociada a la zona de la
memoria 134 para el conjunto de datos j en tiempo real. En este
conjunto de datos j en tiempo real se trata del conjunto de datos
que debe contener los datos útiles que proceden desde la zona de
datos útiles 120 del telegrama de datos 118.
El conmutador de acoplamiento tiene, además, un
puerto 136. A través del puerto 136 se pueden enviar telegramas de
datos a la red parcial 104 y, en concreto, tanto durante un ciclo
parcial en tiempo real como también durante un ciclo parcial no en
tiempo real.
Para el ciclo parcial en tiempo real, el puerto
136 tiene una lista de emisión 138. La lista de emisión 138 tiene
una secuencia de identificaciones del telegrama de datos en tiempo
real, que es procesada de una manera cíclica. A cada una de las
identificaciones en la lista de emisión 138 está asociado en este
caso un instante de transmisión, en el que se lleva a cabo, dentro
de un ciclo parcial en tiempo real, la emisión del telegrama de
datos en tiempo parcial correspondiente. En particular, a la
identificación i está asociado también un instante de transmisión
determinado en la lista de emisión 138.
Cuando el conmutador de acoplamiento recibe el
telegrama de datos 118 a través de la red parcial 102 en su puerto
124, se desarrollan, por lo tanto, los siguientes procesos: en
primer lugar se verifica en el módulo 126 si el telegrama de datos
118 está destinado para la comunicación en tiempo real en la red
parcial 104. Cuando éste es el caso, se transfieren los datos útiles
y la identificación i desde la zona de datos útiles 120 a través de
la interfaz de aplicación 128 al programa 130. El programa 130
memoriza entonces los datos útiles en la zona de la memoria 134 en
el conjunto de datos en tiempo real j, que está asociado de una
manera unívoca a la identificación i.
En paralelo y de una manera independiente de
ello, se procesa desde el puerto 136 la lista de emisión 138 en el
ciclo parcial en tiempo real. Cuando el telegrama de datos se
encuentra con la identificación i en la lista de emisión para el
procesamiento, se leen los datos que se encuentran actualmente en la
zona de la memoria 134.
El telegrama de datos con estos datos útiles es
alimentado entonces en el instante de transmisión determinado desde
el puerto 136 a la red parcial 104, de manera que el telegrama de
datos puede llegar al usuario 108.
La figura 3 ilustra este proceso de nuevo, en el
que, en la forma de realización de la figura 3, el conmutador de
acoplamiento 10 presenta varios puertos 124 y varios puertos
136.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo
correspondiente. En la etapa 400 se lleva a cabo la recepción de un
telegrama de datos desde el dominio NRT. En la etapa 402 se verifica
si el telegrama de datos presenta una identificación RT en tiempo
real determinada. Si éste no es el caso, entonces el telegrama de
datos recibido es tratado en la etapa 404 como telegrama de datos
normal, es decir, que se transmite de forma inalterada a través del
ciclo parcial NRT desde el conmutador de acoplamiento. De esta
manera, se posibilita especialmente una llamada "canalización
continua" de un telegrama de datos no en tiempo real a través del
dominio apto en tiempo real.
No obstante, cuando se trata de un telegrama de
datos con una identificación RT, se separan en la etapa 406 los
datos útiles y la identificación desde la zona de datos útiles del
telegrama de datos y se transfiere en la etapa 408 a una interfaz de
usuario. Un programa correspondiente memoriza entonces los datos
útiles en una zona de memoria de la memoria de comunicación del
conmutador de acoplamiento, que está identificado de una manera
unívoca a través de la identificación.
En paralelo y de una manera independiente de ello
se procesa en la etapa 412 una lista de emisión desde el puerto
RT/NRT del conmutador de acoplamiento de una manera secuencial
cíclica. Cuando en el instante de la generación de un telegrama de
datos en tiempo real con la identificación, los datos útiles
antiguos está presentes todavía en la memoria de comunicación,
entonces éstos son utilizados. De una manera preferida, los datos
útiles tienen un sello de tiempo, de manera que el usuario recibido
de la red parcial 104 (ver el usuario 108 de la figura 2) tiene una
indicación sobre la antigüedad de los datos útiles.
La figura 5 ilustra el proceso correspondiente en
la dirección inversa, es decir, desde el dominio RT hasta el dominio
NRT. Un telegrama de datos, recibido desde el puerto 136 en el ciclo
parcial RT del ciclo de comunicación, es procesado de tal forma que
los datos útiles del telegrama de datos son registrados en la zona
de memoria de la memoria de comunicación 132, que está destinada de
una manera unívoca a través de la identificación del telegrama de
datos. Si un telegrama de datos está dirigido a un usuario 106, está
memorizado en el programa 130. Si éste es el caso, entonces se
integran los datos útiles de la copia de la periferia en un
telegrama no en tiempo real y se transfieren a través de la interfaz
de usuario al puerto NRT 124. El direccionamiento del usuario no en
tiempo real 106 se lleva a cabo de una manera unívoca a través de la
posición de los datos útiles en la copia de la periferia RT.
El programa 130 genera entonces, por ejemplo, un
telegrama de datos de Ethernet estándar con los datos útiles en la
zona de datos útiles en el telegrama de Ethernet. El telegrama de
Ethernet es alimentado entonces desde el puerto 124 hasta el dominio
NRT. El programa 130 puede generar siempre, en cada ciclo de
comunicación, un telegrama no en tiempo real para los datos útiles
correspondientes a partir de la copia de la periferia RT, puesto que
en el dominio en tiempo real se lleva a cabo un intercambio seguro
de los datos en cada ciclo de comunicación.
Claims (18)
1. Procedimiento para la transmisión de un
telegrama de datos (118) desde un dominio no en tiempo real (102) a
un dominio en tiempo real (104) con las siguientes etapas:
- -
- generación de un telegrama de datos (118) no en tiempo real con una zona de datos útiles (120), en el que el telegrama de datos contiene una identificación en tiempo real y una identificación no en tiempo real (122), y en el que el telegrama de datos contiene una identificación del telegrama de datos (identificación i) en su zona de datos útiles (120), cuando está presente la identificación en tiempo real (122),
- -
- transmisión del telegrama de datos (118) no en tiempo real a través del dominio no en tiempo real (102) hacia una unidad de acoplamiento (110);
- -
- verificación (126) del telegrama de datos no en tiempo real para determinar la presencia de la identificación en tiempo real (122) a través de la unidad de acoplamiento (110),
- -
- para el caso de que la identificación en tiempo real (122) esté presente; transmisión de los datos útiles y de la identificación en tiempo real (identificación i) desde la zona de datos útiles (120) del telegrama de datos (118) no en tiempo real a una interfaz de usuario (128) del nodo de acoplamiento, memorización de los datos útiles en la zona de memoria (134) de una memoria de comunicación (132), que está asociada a la identificación,
- -
- procesamiento cíclico de una lista de emisión (123), que contiene la identificación del telegrama de datos (identificación i) del telegrama de datos no en tiempo real, en el que se accede a la memoria de comunicación para la generación de un telegrama de datos en tiempo real.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que para la generación del telegrama de datos (118) no en tiempo
real se procesa de una manera cíclica una lista de emisión (124) con
identificaciones del telegrama de datos (identificación i).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en la que la identificación en tiempo real del telegrama de datos no
en tiempo real está codificada en la dirección (122) del telegrama
de datos no en tiempo real.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó
3, en el que en la dirección (122) se trata de una dirección de
difusión múltiple determinada.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 4, en el que en el telegrama de
datos (118) no en tiempo real se trata de un telegrama de datos de
Ethernet.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 5, en el que el dominio en tiempo
real presenta un ciclo de comunicación, que se puede dividir en un
ciclo parcial en tiempo real y en un ciclo parcial no en tiempo
real, y en el que un telegrama de datos no en tiempo real es
transmitido desde el dominio no en tiempo real, que no presenta
ninguna identificación en tiempo real, a través del ciclo parcial no
en tiempo real en el dominio en tiempo real.
7. Unidad de acoplamiento para la recepción de un
elemento de datos (118) desde un dominio no en tiempo real (102) y
para la transmisión del telegrama de datos a un dominio en tiempo
real (104) con:
- -
- medios (124) para la recepción de un telegrama de datos (118) no en tiempo real con una zona de datos útiles (120), en los que el telegrama de datos contiene una identificación en tiempo real o una identificación (122) no en tiempo real, y en los que el telegrama de datos contiene una identificación de telegrama de datos (identificación i) en su zona de datos útiles, cuando está presente la identificación en tiempo real (122),
- -
- medios (126) para la verificación del telegrama de datos no en tiempo real para determinar la presencia de la identificación en tiempo real,
- -
- medios para la transferencia de los datos útiles y de la identificación del telegrama de datos desde la zona de datos útiles (120) del telegrama de datos no en tiempo real a una interfaz de usuario (128), cuando está presente la identificación en tiempo real,
- -
- medios (130) para la memorización de los datos útiles en una zona de memoria (134) de una memoria de comunicación (132), que está asociada a la identificación,
- -
- medios para el procesamiento cíclico de una lista de emisión (138), que contiene la identificación del telegrama de datos (identificación i), en los que se accede a la memoria de comunicación (132) para la generación de un telegrama de datos en tiempo real para la transmisión a través del dominio en tiempo real.
8. Unidad de acoplamiento según la reivindicación
7, en la que los medios (124) están configurados para la
verificación, de manera que se verifica la presencia de una
dirección (122) determinada en el telegrama de datos no en tiempo
real.
9. Unidad de acoplamiento según la reivindicación
8, en el que en la dirección determinada se trata de una dirección
de difusión múltiple.
10. Unidad de acoplamiento según una de las
reivindicaciones anteriores 7, 8 ó 9, en la que en el telegrama de
datos (118) no en tiempo real se trata de un telegrama de datos de
Ethernet.
11. Unidad de acoplamiento según una de las
reivindicaciones anteriores 7 a 10, en la que la transmisión del
telegrama de datos (118) no en tiempo real se lleva a cabo con una
identificación en tiempo real en el ciclo parcial en tiempo real de
un ciclo de comunicación.
12. Producto de programa de ordenador,
especialmente medio de memoria digital, para la generación de un
telegrama de datos (118) no en tiempo real para un usuario (106) de
un dominio no en tiempo real (102), con medios de programación para
la realización de las siguientes etapas:
- -
- procesamiento cíclico de una lista de emisión (114), que contiene una secuencia de identificaciones del telegrama de datos (identificación i) de telegramas de datos en tiempo real de un dominio en tiempo real (104),
- -
- generación de un telegrama de datos (118) no en tiempo real para cada identificación de la lista de emisión (114), en la que el telegrama de datos no en tiempo real presenta una zona de datos útiles (120), y en la zona de datos útiles son recibidos la identificación del telegrama de datos (identificación i) y los datos útiles.
13. Producto de programa de ordenador según la
reivindicación 12, en el que los medios de programación están
configurados para la identificación del telegrama de datos (118) no
en tiempo real con una identificación en tiempo real (122).
14. Producto de programa de ordenador según la
reivindicación 12 ó 13, en el que en la identificación en tiempo
real se trata de una dirección (122) determinada, con preferencia de
una dirección de difusión múltiple determinada.
15. Procedimiento para la transmisión de un
telegrama de datos desde un dominio en tiempo real (104) hasta un
dominio no en tiempo real (102) con las siguientes etapas:
- -
- procesamiento cíclico de una lista de recepción, que contiene una identificación del telegrama de datos de un telegrama de datos en tiempo real,
- -
- memorización de los datos útiles del telegrama de datos en tiempo real recibido con la identificación en una memoria de comunicación (132),
- -
- transmisión de los datos útiles y de la identificación a una interfaz de usuario (128),
- -
- generación de un telegrama de datos no en tiempo real con una zona de datos útiles, en la que la zona de datos útiles sirve para el alojamiento de los datos útiles y de la identificación del telegrama de datos.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el que el dominio en tiempo real presenta un ciclo de comunicación,
que se puede dividir en un ciclo parcial en tiempo real y en un
ciclo parcial no en tiempo real, y en el que se transmite un
telegrama de datos no en tiempo real, recibido desde el dominio en
tiempo real (104) a través de un ciclo parcial no en tiempo real del
ciclo de comunicación, de una manera inalterada al dominio no en
tiempo real (102).
17. Unidad de acoplamiento para la transmisión de
un telegrama de datos desde un dominio en tiempo real (104) a un
domino no en tiempo real (102) con:
- -
- medios para el procesamiento cíclico de una lista de recepción, que contiene identificaciones de telegramas de datos en tiempo real,
- -
- medios para la memorización de los datos útiles de un telegrama de datos en tiempo real recibido en una memoria de comunicación (132),
- -
- medios para la transmisión de los datos útiles y de la identificación a una interfaz de usuario (128),
- -
- medios para la generación de un telegrama de datos no en tiempo real con una zona de datos útiles, en los que la zona de datos útiles sirve para el alojamiento de los datos útiles y de la identificación del telegrama de datos.
18. Unidad de acoplamiento según la
reivindicación 17, en la que el dominio en tiempo real presenta un
ciclo de comunicación, que se puede dividir en un ciclo parcial en
tiempo real y en un ciclo parcial no en tiempo real, y en el que se
puede transmitir un telegrama de datos no en tiempo real, recibido
desde el dominio en tiempo real (104) a través de un ciclo parcial
no en tiempo real del ciclo de comunicación, de una manera
inalterada al dominio no en tiempo real (102).
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