ES2301136T3 - Procedimiento y sistema de parametrado de una estacion de tierra provista de una antena. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de parametrado de una estación de tierra (St) provista de circuitos electrónicos, en la que una memoria (M) contiene al menos un parámetro y está equipada con una antena (An) para intercambiar datos sin contacto, mediante tecnología inductiva RFID, con etiquetas (Et1, Et2, EP) electrónicas, estando el procedimiento caracterizado porque la estación de tierra (St) lleva a cabo las etapas de: - reconocimiento de una etiqueta (EP) electrónica de paramentado cuando la citada etiqueta electrónica de parametrado pasa al alcance de la antena (An), - inicialización del parámetro en el momento en que la estación de tierra (St) reconoce la etiqueta (EP) electrónica de parametrado, - determinación del parámetro en función del tiempo durante el que la etiqueta (EP) electrónica de parametrado permanece al alcance de la antena (An), y - emisión de una señal con la ayuda de un órgano (1) de señalización durante una modificación del parámetro.
Description
Procedimiento y sistema de parametrado de una
estación de tierra provista de una antena.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento de parametrado de una estación de tierra provista de
una antena para intercambiar datos sin contacto mediante tecnología
inductiva RFID con etiquetas electrónicas, de un órgano de
señalización y de circuitos electrónicos en los que una memoria
contiene un parámetro tal como, por ejemplo, una dirección de red.
La invención se refiere igualmente a un sistema de parametrado de la
estación de tierra.
En determinados procesos de fabricación o de
tratamiento, se tiene necesidad de identificar los productos o
elementos móviles a efectos de seguir la gestión de informaciones
asociadas a los citados productos o elementos móviles. Un
procedimiento conocido consiste en asociar datos a cada producto o
elemento móvil con la ayuda de una etiqueta electrónica, y en
intercambiar estas informaciones con estaciones de tierra
distribuidas.
Un sistema de identificación RFID (en francés,
Identificación por Radio Frecuencia), se utiliza habitualmente para
identificar, con la ayuda de una estación de tierra, cada uno de los
objetos que portan una etiqueta electrónica de identificación. Al
alcance de la estación de lectura/escritura, la etiqueta electrónica
intercambia con la estación informaciones diversas tales como, por
ejemplo, informaciones de identificación o informaciones asociadas
al proceso de fabricación en curso.
Las estaciones de tierra dialogan con un equipo
de un automatismo (servidor de datos presente en la red),
generalmente en el seno de una red de tierra tal como MODBUS, FIPIO,
etc. En un sistema de identificación de tipo RFID, cada estación
incluye una antena que gestiona un campo magnético que permite
alimentar cada etiqueta electrónica que pasa a su alcance, y
dialogar con la misma según un protocolo de comunicación
predefinido. La etiqueta es alimentada por la "portadora"
emitida a partir de la antena de la estación. La energía captada
por la antena de la etiqueta es transformada en energía eléctrica y
alimenta los circuitos internos (memoria, circuito de comando...)
de la citada etiqueta para que ésta ejecute los programas para los
que ha sido concebida. Esta etiqueta electrónica memoriza los
datos, ejecuta las órdenes procedentes de la estación, y transmite
los datos demandados hacia la estación. El procedimiento de
intercambio incluye varias fases, en particular: envío de energía
una vez que la etiqueta se encuentra al alcance de la estación de
tierra, envío de una orden de identificación por parte de la
estación de tierra, envío de una orden de lectura/escritura,
escritura de datos o lectura de datos.
El intercambio de datos sin contacto se efectúa
por medio de una tecnología inductiva que se basa en el
aprovechamiento de una señal electromagnética (portadora) de
frecuencia media, para la transmisión sin contacto de información
entre las estaciones y las etiquetas electrónicas.
Las diferentes estaciones de tierra son
identificadas en el seno de una red de automatismos por medio de
direcciones individualizadas. Actualmente, el parametrado de las
direcciones de cada estación de tierra se efectúa por medio de un
botón o de una rueda codificadora implementada en el seno de cada
estación (documento EP-1324494) o con la ayuda de
un terminal que el operador conecta a cada una de las estaciones de
la red.
El documento
DE-19601511-C1 describe un
procedimiento de configuración de los parámetros de una estación de
lectura. Este procedimiento se lleva acabo sin contacto entre la
estación de lectura y una placa conectada a un ordenador personal
por medio de una conexión en serie. Cuando la placa está cerca de la
estación, el campo magnético de la estación alimenta los circuitos
de la placa que pueden enviar los datos de parametrado recuperados
en el ordenador personal, hacia la estación. En este procedimiento,
el parametrado necesita una infraestructura complicada y
costosa.
La invención tiene por objeto proporcionar una
solución simple para parametrar las estaciones de tierra, en el
marco de pequeñas aplicaciones. La misma permite parametrar, por
ejemplo, la dirección de red de las estaciones de tierra sin tener
que utilizar un componente de regulación (botón o rueda
codificadora) en las estaciones, o sin tener que conectar un
terminal a la estación o a una placa externa.
Este objeto ha sido alcanzado por medio de un
procedimiento de parametrado de una estación de tierra provista de
una antena para intercambiar datos sin contacto mediante tecnología
inductiva con etiquetas electrónicas, y de circuitos electrónicos
en los que una memoria contiene al menos un parámetro, estando el
citado procedimiento caracterizado porque la estación de tierra
lleva a cabo las etapas de:
- reconocimiento de una etiqueta electrónica de
parametrado cuando la citada etiqueta electrónica de parámetro pasa
al alcance de la antena,
- inicialización del parámetro de la estación en
el momento en que la estación de tierra reconoce la etiqueta
electrónica de parametrado,
- determinación del parámetro de la estación de
tierra en función del tiempo durante el que la etiqueta permanece
al alcance de la antena, y
- emisión de una señal con la ayuda de un órgano
de señalización durante una modificación del parámetro de la
estación de tierra.
Según la invención, la determinación del
parámetro consiste en incrementar el parámetro según una frecuencia
predefinida mientras la etiqueta electrónica de parametrado se
mantenga al alcance de la antena. Para ello, el órgano de
señalización incluye un diodo electroluminiscente que emite un flash
luminoso con cada incremento del parámetro.
Según la invención, el procedimiento consiste
asimismo en emitir con la ayuda del órgano de señalización, un
número de señales correspondientes al parámetro de la estación de
tierra memorizado en la memoria, una vez que la etiqueta
electrónica de parametrado no se encuentre al alcance de la antena
de estación de tierra. El órgano de señalización incluye por
ejemplo un diodo electroluminiscente que emite a intervalos
regulares un número de flashes luminosos igual al parámetro de la
estación de tierra memorizada en la memoria.
Según la invención, la etapa de reconocimiento
de la etiqueta electrónica de parametrado se realiza después de la
puesta bajo tensión de la estación de tierra, al presentarse al
alcance de su antena una etiqueta electrónica de parametrado.
El objeto ha sido asimismo alcanzado por medio
de un sistema de parametrado de una estación de tierra equipada con
una antena y con circuitos electrónicos, en la que una memoria está
destinada a contener al menos un parámetro, y puede intercambiar
datos sin contacto por medio de tecnología inductiva con las
etiquetas electrónicas. El sistema se caracteriza porque incluye
una etiqueta electrónica de parametrado, y porque la estación de
tierra incluye medios de reconocimiento de la etiqueta electrónica
de parametrado, medios de determinación del parámetro en función
del tiempo durante el que la etiqueta electrónica de parametrado se
mantenga al alcance de la antena, y un órgano de señalización
susceptible de emitir una señal durante una modificación del
parámetro de la estación de tierra.
Según la invención, los medios de determinación
inicializan el parámetro de la estación de tierra cuando la
etiqueta electrónica de parametrado llega al alcance de la
antena.
Según la invención, tras la inicialización, los
medios de determinación incrementan el parámetro de la estación de
tierra según una frecuencia predefinida mientras la etiqueta
electrónica de parametrado se encuentre al alcance de la antena. El
órgano de señalización incluye también un diodo electroluminiscente
que emite un flash luminoso con cada incremento del parámetro de la
estación de tierra.
Según la invención, el órgano de señalización es
susceptible de emitir un número de señales que corresponden al
parámetro de la estación de tierra memorizada en la memoria, una vez
que la etiqueta electrónica de parametrado no se encuentre ya al
alcance de la antena.
El órgano de señalización incluye un diodo
electroluminiscente que emite a intervalos regulares un número de
flashes luminosos igual al parámetro de la estación de tierra
memorizada.
Según la invención, los medios de reconocimiento
son utilizados en cada puesta bajo tensión de la estación de
tierra.
Según la invención, el parámetro a actualizar es
por ejemplo una dirección identificadora de la estación de tierra
en el seno de una red de comunicación, tal como, por ejemplo, una
red de automatismo.
Otras características y ventajas se pondrán de
manifiesto en la descripción detallada que sigue, con referencia a
un modo de realización preferida, dado a título de ejemplo y
representado por los dibujos anexos, en los que:
- la figura 1 representa una vista en
perspectiva de un sistema de identificación de etiquetas asociado a
un equipo de automatismo;
- la figura 2 es un esquema funcional de un
sistema de parametrado de una estación de tierra del sistema de
identificación de la figura 1.
El sistema ilustrado en la figura 1 incluye
estaciones de tierra St1, St2, provistas cada una de ellas de una
antena An1, An2 externa, y susceptibles de intercambiar, sin
contacto mediante tecnología inductiva de tipo RFID, datos con las
etiquetas electrónicas Et1, Et2 equipadas con memorias que almacenan
datos.
Las etiquetas electrónicas Et1, Et2 son de tipo
RFID, y se encuentran fijas sobre los productos o elementos móviles
del proceso que se han de gestionar o controlar, y que desfilan de
forma sucesiva al alcance de estaciones de tierra tales como las
St1, St2.
Cada estación de tierra St dialoga con el
automatismo PLC (servidor de datos existente en la red), en el seno
generalmente de una red de tierra tal como MODBUS, FIPIO, etc.
La antena Ant1, Ant2 de la estación St1, St2,
genera un campo magnético que permite alimentar cada etiqueta
electrónica Et1, Et2 que pasa a su alcance, y permite que la
estación St1, St2 dialogue con la misma. Cada estación de tierra
St1, St2 incluye conectores 2, 3, 4 (figura 2) que permiten la
conexión de la alimentación, la conexión a la red, y la conexión a
un pupitre o a un puesto informático tal como un PC. Otro conector
permite la conexión de la antena An1, An2, la cual puede estar
separada de la estación como se muestra en los dibujos, o integrada
en la estación. La estación St1, St2 contiene una memoria M (figura
2) y circuitos electrónicos de interfaz con los conectores 2, 3, 4
de entrada/salida y con la antena.
El intercambio de datos sin contacto se efectúa
por medio de una tecnología inductiva que se basa en el
aprovechamiento de una señal electromagnética (portadora) de media
frecuencia para la transmisión sin contacto de información entre
las estaciones y las etiquetas electrónicas.
Las diferentes estaciones de tierra St1, St2
están identificadas por medio de parámetros, y en particular, por
ejemplo, por medio de direcciones individuales en el seno de la red
de tierra.
Con referencia a la figura 2, la dirección de
una estación de tierra St en el seno de una red, puede ser
parametrada con la ayuda de una etiqueta específica constituida por
una etiqueta electrónica EP de parametrado (en lo que sigue,
etiqueta de parametrado), que tiene una constitución similar a la de
una etiqueta electrónica Et1, Et2 convencional de identificación.
Si la estación de tierra St debe ser direccionada en el seno de una
red, la etiqueta EP de parametrado es la primera etiqueta
presentada ante la estación de tierra St tras su puesta bajo
tensión.
Al igual que con una etiqueta electrónica de
identificación, el intercambio de datos entre la estación de tierra
St y la etiqueta EP de parametrado se efectúa sin contacto, por
medio de una tecnología inductiva basada en el aprovechamiento de
una señal electromagnética (portadora) de media frecuencia. Este
tipo de tecnología es conocida en el estado de la técnica, y no
constituye el objeto de la presente invención.
La etiqueta EP de parametrado incluye una antena
5 que incorpora un circuito oscilante LC y un circuito 6
electrónico que comprende en particular una memoria 60 y medios 61
de tratamiento de datos para interpretar las peticiones enviadas
por la estación de tierra St, y para enviar las informaciones
solicitadas. La etiqueta EP de parametrado se alimenta por medio de
la "portadora" emitida a partir de la antena An de una estación
de tierra St después de que la misma llega a los límites de alcance
de la citada estación de tierra St. La energía captada por la
antena 5 de la etiqueta EP de parametrado es transformada en energía
eléctrica, y alimenta los circuitos 6 electrónicos internos de la
etiqueta EP de parametrado. La etiqueta EP de parametrado memoriza
los datos, ejecuta las órdenes provenientes de la estación de tierra
St, y transmite los datos demandados hacia la estación de tierra
St.
La memoria 60 contenida en la etiqueta EP de
parametrado es, a título indicativo, una memoria de tecnología RAM,
EEPROM o FERAM, y almacena, por ejemplo en forma encriptada, un
identificador único, parámetros de comunicación, un código que la
identifica como etiqueta EP de parametrado, y eventualmente
parámetros de utilización o instrucciones de servicio de la
estación de tierra St.
El procedimiento de intercambio entre la
estación de tierra St y la etiqueta EP de parametrado, incluye
varias fases, a saber:
- envío de energía después de que una etiqueta
haya llegado al alcance de una estación de tierra St,
- envío por parte de la estación de tierra St,
de una orden de identificación y respuesta de la etiqueta EP de
parametrado con el envío de un identificador único,
- petición de la estación de tierra St para
recuperar los parámetros de comunicación a establecer entre la
estación de tierra St y la etiqueta EP de parametrado.
Además, para parametrar la dirección de red de
una estación de tierra St, la etiqueta EP de parametrado debe ser
la primera etiqueta presentada al alcance de la antena An de la
estación de tierra St después de su puesta bajo tensión. En cada
puesta bajo tensión, la estación de tierra St verifica por tanto si
la primera etiqueta que se le ha presentado es una etiqueta
electrónica Et1, Et2 convencional, o una etiqueta EP de parametrado
de dirección. La estación de tierra St envía una petición para
recuperar el código de identificación de la etiqueta presentada, y
pone en uso medios de reconocimiento para identificar esa
etiqueta.
Con la puesta bajo tensión, si una estación de
tierra St identifica la primera etiqueta como una etiqueta EP de
parametrado de dirección, la misma inicializa su dirección en 0 y
carga un programa de parametrado de su dirección de red.
Según este programa de parametrado, la estación
de tierra St determina la dirección utilizando un contador y un
reloj. La estación de tierra St incrementa así el contador en
función del tiempo de mantenimiento de la etiqueta EP de
parametrado al alcance de su antena An. El contador se incrementa
por ejemplo en 1 después de cada segunda pasada por la etiqueta EP
de parametrado al alcance de la antena An. Con cada incremento, la
estación de tierra St emite una señal a partir de un órgano de
señalización. El órgano de señalización incluye, por ejemplo, un
indicador luminoso 1 por diodo electroluminiscente (o "led")
que se ilumina con cada incremento, o un avisador sonoro que emite
un bip por cada incremento, o por ejemplo un visualizador de tipo
LCD. La dirección parametrada en la estación de tierra St
corresponde por tanto, por ejemplo, al número final de flashes
emitidos por el indicador luminoso 1 mientras la etiqueta EP de
parametrado permanece por delante de la antena An de la estación
St.
\newpage
Al retirar la etiqueta EP de parametrado del
alcance de la antena An de la estación de tierra St, el usuario
detiene el incremento de la dirección. El último valor adquirido por
el contador es entonces memorizado en su memoria M y constituye la
dirección de red parametrada para la estación de tierra St.
El operador puede verificar la dirección
parametrada gracias a la emisión en forma de eco, mediante el
indicador luminoso 1 de diodo electroluminiscente o por medio de
otro indicador luminoso, de un número de flashes rápidos igual a
esta dirección memorizada. Estos flashes a modo de eco son, por
ejemplo, de un color distinto a los emitidos durante la fase de
incremento.
Según la invención, se pueden actualizar
diferentes parámetros en la estación de tierra St utilizando varias
etiquetas EP de parametrado distintas, estando asociada cada una de
las etiquetas a la actualización de un parámetro particular de la
estación de tierra St. En ese caso, cada etiqueta EP de parametrado
presenta un código de identificación distinto reconocido por la
estación de tierra St que, en función de este código, carga un
programa de parametrado particular. Los diferentes programas de
parametrado funcionan en función del tiempo que se mantiene la
etiqueta EP de parametrado al alcance de la antena An de la estación
St.
Según la invención, estas diferentes etiquetas
de parametrado que permiten actualizar diferentes parámetros de la
estación St, pueden ser también reagrupados físicamente en una misma
etiqueta de parametrado. Esta etiqueta de parametrado incluye
también varias zonas, estando cada zona asociada a la actualización
de un parámetro en la estación St. La presentación de una zona de
la etiqueta de parametrado al alcance de la antena An de la
estación de tierra St conlleva la carga de un programa de
actualización correspondiente en la estación. Cada zona está
dotada, por ejemplo, de un circuito oscilante LC y de un circuito
electrónico 6 asociado o, según una variante, la etiqueta de
parametrado puede incluir un circuito oscilante común y un circuito
electrónico común. En ese caso, la etiqueta de parametrado dispone
también de medios que permiten al usuario elegir el parámetro que
desee actualizar en la estación de tierra St, para enviar a la
estación de tierra St el código de identificación que corresponda
al programa de parametrado que se ha de cargar.
La invención constituye por tanto un medio
simple, rápido, práctico y de coste reducido, para parametrar una
estación de tierra St en una red de automatismo.
El sistema de parametrado según la invención
puede ser utilizado para configurar otros parámetros distintos a la
dirección de red de una estación de tierra St, y en particular el
protocolo de red que se va a utilizar o los códigos de
funcionamiento.
Claims (15)
1. Procedimiento de parametrado de una estación
de tierra (St) provista de circuitos electrónicos, en la que una
memoria (M) contiene al menos un parámetro y está equipada con una
antena (An) para intercambiar datos sin contacto, mediante
tecnología inductiva RFID, con etiquetas (Et1, Et2, EP)
electrónicas, estando el procedimiento caracterizado porque
la estación de tierra (St) lleva a cabo las etapas de:
- reconocimiento de una etiqueta (EP)
electrónica de paramentado cuando la citada etiqueta electrónica de
parametrado pasa al alcance de la antena (An),
- inicialización del parámetro en el momento en
que la estación de tierra (St) reconoce la etiqueta (EP) electrónica
de parametrado,
- determinación del parámetro en función del
tiempo durante el que la etiqueta (EP) electrónica de parametrado
permanece al alcance de la antena (An), y
- emisión de una señal con la ayuda de un órgano
(1) de señalización durante una modificación del parámetro.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque porque la determinación del parámetro
consiste en incrementar el parámetro según una frecuencia
predefinida mientras la etiqueta (EP) electrónica de parametrado se
encuentre al alcance de la antena (An).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque porque el órgano (1) de señalización
incluye un diodo electroluminiscente que emite un flash luminoso
por cada incremento del parámetro.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque porque consiste asimismo en emitir, con
la ayuda del órgano de señalización, un número de señales que
corresponde con el parámetro memorizado en la memoria (M), una vez
que la etiqueta (EP) electrónica de parametrado no esté ya al
alcance de la antena (An) de la estación de tierra (St).
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque porque el órgano (1) de señalización
incluye un diodo electroluminiscente que emite a intervalos
regulares un número de flashes luminosos igual al parámetro
memorizado en la memoria (M).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque porque la etapa
de reconocimiento de la etiqueta (EP) electrónica de parametrado se
realiza después de la puesta bajo tensión de la estación de tierra
(St), presentando al alcance de su antena (An) una etiqueta (EP)
electrónica de parametrado.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque porque el
parámetro que se va a actualizar es una dirección que identifica la
estación de tierra (St) en el seno de una red de comunicación.
8. Sistema de parametrado de una estación de
tierra (St) equipada con una antena (An) y con circuitos
electrónicos, en la que una memoria (M) contiene al menos un
parámetro y puede intercambiar datos sin contacto, mediante
tecnología inductiva, con etiquetas (Et1, Et2, EP) electrónicas,
caracterizado porque porque incluye una etiqueta (EP)
electrónica de parametrado, y porque la estación de tierra (St)
incluye medios de reconocimiento de la etiqueta (EP) electrónica de
parametrado, medios de determinación del parámetro en función del
tiempo durante el que la etiqueta (EP) electrónica de parametrado
se mantiene al alcance de la antena (An), y un órgano (1) de
señalización susceptible de emitir una señal durante una
modificación del parámetro.
9. Sistema según la reivindicación 8,
caracterizado porque porque los medios de determinación
inicializan el parámetro cuando la etiqueta (EP) electrónica de
parametrado llega al alcance de la antena (An).
10. Sistema según la reivindicación 9,
caracterizado porque porque los medios de determinación
incrementan el parámetro según una frecuencia predefinida mientras
la etiqueta (EP) electrónica de parámetro se encuentra al alcance
de la antena (An).
11. Sistema según la reivindicación 10,
caracterizado porque porque el órgano (1) de señalización
incluye un diodo electroluminiscente que emite un flash luminoso
por cada incremento del parámetro.
12. Sistema según una de las reivindicaciones 8
a 10, caracterizado porque porque el órgano de señalización
es susceptible de emitir un número de señales correspondiente el
parámetro memorizado en una memoria (M), una vez que la etiqueta
(EP) electrónica de parametrado no se encuentre ya al alcance de la
antena (An).
13. Sistema según la reivindicación 12,
caracterizado porque porque el órgano (1) de señalización
incluye un diodo electroluminiscente que emite a intervalos
regulares un número de flashes luminosos igual al parámetro
memorizado.
14. Sistema según una de las reivindicaciones 8
a 13, caracterizado porque porque los medios de
reconocimiento son puestos en uso con cada puesta bajo tensión de
la estación de tierra (St).
15. Sistema según una de las reivindicaciones 8
a 14, caracterizado porque porque el parámetro a actualizar
es una dirección que identifica a la estación de tierra (St) en el
seno de una red de comunicación.
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