ES2330550T3 - Sistema de comunicaciones y unidades secundarias repetidoras para el mismo. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de comunicaciones, que comprende: una unidad principal (10) que es un controlador programable que tiene una función de comunicación; al menos una unidad secundaria (2) que es una unidad terminal de E/S que tiene una función de comunicación y conectada a dicha unidad principal (10) mediante una red; y unidades repetidoras (4) insertadas en dicha red entre dicha unidad principal (10) en su lado superior y dicha al menos una unidad secundaria (2) en una o más etapas en su lado inferior; en el que tramas de comunicaciones de diversos tipos son transmitidas a través de dicha red, conteniendo cada una de dichas tramas de comunicaciones datos de identificación indicativos del tipo de la misma; en el que un tipo de trama de comunicaciones que ha de ser transmitida desde dicha unidad secundaria (2) a dicha unidad principal (10) contiene datos de identificación indicativos del tipo de trama; en el que dichas unidades repetidoras (4) incluyen un puerto superior conectado al lado de aguas arriba de la citada red y un puerto inferior conectado al lado de aguas abajo de dicha red, y sirven para repetir dicha trama de comunicaciones sólo en una dirección desde dicho puerto inferior a dicho puerto superior cuando se determina que dicha trama de comunicaciones recibida por dichas unidades repetidoras (4) a través del citado puerto superior o de dicho puerto inferior, contiene los datos de identificación indicativos del tipo de trama que ha de ser transmitida desde dicha unidad secundaria (2) a dicha unidad principal (10); caracterizado porque dicha unidad principal sirve para transmitir una trama de comunicaciones específica de las citadas tramas de comunicaciones de diversos tipos y leer, a partir de una de las tramas de respuesta recibidas de dicha unidad secundaria en respuesta a dicha trama de comunicaciones específica transmitida desde dicha unidad principal, el número de etapas de unidades repetidoras por las que han pasado las tramas de respuesta recibidas, para grabar información para establecer una temporización para retornar las tramas de respuesta procedentes de la unidad secundaria a dicha unidad principal basándose en dicho número que ha sido leído en dicha unidad secundaria; en el que dicha temporización se ajusta para que cada unidad secundaria devuelva tramas de respuesta en contestación a una trama de comunicaciones procedente de dicha unidad principal de tal manera que dicha unidad principal reciba dichas tramas de respuesta devueltas sin espacio entre dichas tramas de respuesta devueltas, independientemente de los tiempos de retardo de repetidora de cada una de dichas tramas de respuesta devueltas.
Description
Sistema de comunicaciones y unidades secundarias
y repetidoras para el mismo.
Este invento se refiere a un sistema de
comunicaciones para una red que incluye una línea común de
transmisiones para controlar un aparato de automatización de
fábricas o similar, que comprende una unidad principal para
controlar la red, unidades secundarias para conectar dispositivos de
E/S y unidades repetidoras para configurar y amplificar una trama
de comunicaciones.
Las redes de E/S remotas de un controlador
programable (PLC) que comprende una única unidad principal y una
pluralidad de unidades secundarias y repetidoras, son ya conocidas.
La fig. 17 muestra un ejemplo de una de tales redes, o un sistema
de red constituido por una sola unidad principal 70, unidades
secundarias 80a-80d (o unidades secundarias núms. 1
a 4) y unidades repetidoras 90a-90d (o unidades
repetidoras núms. 1 a 4), de las que las unidades repetidoras están
formadas en dos etapas.
En lo que antecede, el PLC está formado como una
combinación de unidades tales como una unidad de control (unidad 20
de CPU) para ejecutar un programa de usuario, una unidad de
entrada-salida (unidad de E/S), dispositivos de
conexión de entrada y de salida (denominados, en conjunto,
dispositivos de E/S) y una unidad principal de comunicaciones que
conecta con una red de E/S remota para comunicar datos de
entrada-salida (datos de E/S) con las unidades
secundarias. Puede comprenderse que la unidad principal 70
corresponde a un conjunto de programadores programables o a la
unidad principal de comunicaciones 10 del PLC. Esta red está formada
como una red que incluye una línea común de transmisiones y la
unidad principal destinada a controlar esta red, que está
incorporada en el controlador programable. Las unidades secundarias
están conectadas a los dispositivos de E/S (no mostrados) y sirven
para controlar los dispositivos de salida basándose en datos de
salida almacenados en una trama de comunicaciones recibida desde la
unidad principal y para devolver a la unidad principal datos de
entrada tomados de dispositivos de entrada almacenándolos en una
trama de comunicaciones en respuesta a una petición de la unidad
principal. Las unidades repetidoras sirven para llevar a cabo
procesos de configuración de la forma de onda y de amplificación
sobre tramas de comunicaciones que son transmitidas y recibidas en
la red. Así, siempre que una trama de petición de la unidad
principal hacia cada una de las unidades secundarias o una trama de
respuesta de cada una de las unidades secundarias hacia la unidad
principal, sea comunicada y hecha pasar a través de una unidad
repetidora, se ejecutan procesos de conformación y de amplificación
y, por ello, se experimenta un retardo de duración especificada
(retardo de repetidora) necesario para la ejecución de tales
procesos. La fig. 21 ilustra un flujo de operaciones de tramas de
petición transmitidas desde la unidad principal y de tramas de
respuesta procedentes de las unidades secundarias en puntos de
observación A, B, C y D ilustrados en la fig. 17 como secuencia de
tiempo.
Como se ilustra en la fig. 17, la unidad
secundaria núm. 1 está conectada directamente a la unidad principal
sin ninguna unidad repetidora entre ellas. Por este motivo, la
respuesta de la unidad secundaria 80a en el punto de observación A
carece de retardo de repetidora y la trama de respuesta procedente
de la unidad secundaria núm. 1 es transmitida tan pronto como se
completa la trama de petición procedente de la unidad principal.
Por el contrario, hay una unidad repetidora entre la unidad
secundaria núm. 2 y la unidad principal y dos unidades repetidoras,
una entre cada una de las unidades secundarias núms. 3 y 4 y la
unidad principal. Así, siempre que una trama de petición
transmitida hacia las unidades secundarias núms. 2, 3 o 4 pase por
una unidad repetidora, se genera un retardo de repetidora. También
se genera un retardo de repetidora cuando una trama de respuesta
procedente de estas unidades secundarias pasa por una unidad
repetidora. Por esta razón, como se expone en la publicación de
patente japonesa Tokkai 2004-280304, pueden preverse
espacios de tiempo entre respuestas procedentes de las unidades
secundarias teniendo en cuenta los retardos de repetidora generados
en las unidades repetidoras, de tal modo que pueden evitarse
colisiones entre las respuestas.
Asimismo, en los puntos de observación B, C y D
se transmiten similarmente tramas de respuesta con espacios de
tiempo previstos en forma apropiada, como se muestra en la fig. 21,
en vista de estos retardos de repetidora que serán generados.
Como el sistema ilustrado en la fig. 17 es un
sistema del tipo de línea común de transmisiones, cada unidad
repetidora está destinada, además, a repetir todas las tramas de
comunicaciones, incluyendo tanto las que circulan en dirección de
aguas abajo como las que circulan en dirección de aguas arriba. Con
una estructura de sistema como se muestra en la fig. 17, cada trama
de respuesta procedente de la unidad secundaria núm. 3 pasa a
través de cuatro unidades repetidoras (unidades 90d, 90c, 90a y 90b)
para alcanzar la unidad principal y las otras unidades secundarias.
El tiempo requerido para alcanzar la unidad secundaria núm. 4 será
cuatro veces mayor que el retardo de repetidora. Por tanto, con el
fin de evitar colisiones de tramas de respuesta procedentes de
todas las unidades secundarias, el intervalo de tiempo medio en el
punto de observación A debe ser igual a cuatro veces el retardo de
repetidora. Así, el ciclo de comunicaciones resulta igual a (tiempo
de trama de petición)+{(tiempo de trama de respuesta)+(retardo de
repetidora)\times(número máximo de etapas
repetidoras)\times2}\times(número de unidades
secundarias).
Además, como se ha explicado, las unidades
repetidoras de la técnica anterior están destinadas a repetir todas
las tramas de comunicaciones incluyendo tanto las que circulan en
dirección de aguas abajo como las que lo hacen en dirección de
aguas arriba. Explicado con mayor detalle haciendo referencia a la
fig. 21, las tramas de respuesta procedentes de, por ejemplo, la
unidad secundaria núm. 1, no sólo son transmitidas a la unidad
principal sino, también, a través de las unidades repetidoras, a las
otras unidades secundarias tales como las unidades secundarias
núms. 2, 3 y 4. Esto es evidente ya que las tramas de respuesta
procedentes de la unidad secundaria núm. 1 son observadas en todos
los puntos de observación A, B, C y D. Similarmente, las tramas de
respuesta procedentes de todas las unidades secundarias son
observadas en todos los puntos de observación A, B, C y D.
De acuerdo con los métodos de la técnica
anterior, se evita que las respuestas colisionen considerando el
retardo de repetidora que tiene lugar en cada unidad repetidora para
proporcionar intervalos de tiempo entre respuestas procedentes de
cada unidad secundaria. Esto hace que surja el problema de que el
ciclo de comunicaciones se alarga debido a la longitud de los
intervalos de respuesta en cada unidad secundaria. Además, se
incrementa la tasa de ocupación de la ruta de comunicaciones debido
a que las tramas de comunicaciones transmitidas desde cada una de
las unidades secundarias en la red son repetidas para las otras
unidades secundarias. El resultado indeseable de esto es que la
capacidad de comunicación se ve afectada adversamente.
Un sistema de comunicaciones de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por el trabajo de
Ferreira L. y otros: "Redes PROFIBUS híbridas
cableadas/inalámbricas soportadas por puentes/encaminadores", en
Factory Communication Systems, 2002, en el 4th IEEE International
Workshop, celebrado del 28 al 30 de Agosto de 2002, en Piscataway,
NJ, EE.UU., IEEE 28 de Agosto de 2002, páginas
193-202, XP010623309, ISBN:
0-7803-7586-6.
\vskip1.000000\baselineskip
Por tanto, a la vista de lo que antecede, un
objeto de este invento es proporcionar un método de reducir los
efectos del retardo de repetidora, mediante el cual puedan evitarse
las colisiones entre respuestas procedentes de las unidades
secundarias sin que ello suponga incremento alguno del ciclo de
comunicaciones.
Otro objeto de este invento es proporcionar un
sistema para llevar a la práctica dicho método.
Otro objeto de este invento es proporcionar una
unidad repetidora en una red destinada a determinar la clase de
trama de comunicaciones que ha de repetirse y a repetir solamente
los datos necesarios de tal forma que pueda reducirse la tasa de
ocupación de la red en el lado de aguas abajo y pueda mejorarse la
eficacia de la red.
A partir de las descripciones que se ofrecen en
la siguiente memoria, a un experto en la técnica le resultarán
evidentes objetos y aspectos adicionales de este invento.
Un sistema de comunicaciones de acuerdo con este
invento es como se define en la reivindicación 1. Comprende una
unidad principal que es un controlador programable que tiene una
función de comunicaciones, al menos una unidad secundaria que es
una unidad terminal de E/S, que tiene una función de comunicaciones
y conectada a la unidad principal mediante una red, y unidades
repetidoras insertadas en la red, entre la unidad principal y la
antes mencionada, al menos, una unidad secundaria en una o más
etapas. La unidad principal sirve para transmitir tramas de
petición en dirección de aguas abajo a través de la red hacia al
antes mencionada, al menos, una unidad secundaria, siendo
transmitidas tramas de respuesta desde la antes mencionada, al
menos, una unidad secundaria, cada una de ellas en respuesta a una
correspondiente de las tramas de petición. Las unidades repetidoras
sirven para repetir las tramas de respuesta solamente en dirección
de aguas arriba a través de le red, contraria a la dirección de
aguas abajo. Tramas de comunicaciones de diversos tipos que
incluyen las antes citadas tramas de petición y tramas de respuesta,
contienen, cada una, datos de identificación indicativos del tipo
de las mismas.
Con un sistema de comunicaciones así
estructurado, cada trama de respuesta transmitida desde una unidad
secundaria a la unidad principal, no es transmitida a una unidad
secundaria diferente, a diferencia de lo que ocurre con un sistema
de comunicaciones de la técnica anterior. Dicho de otro modo, no se
realizan transmisiones no deseadas y, por ello, pueden reducirse al
mínimo los intervalos entre las temporizaciones de respuesta desde
cada una de las unidades secundarias, establecidos con el fin de
evitar colisiones entre las respuestas por la red.
La unidad principal puede servir para leer, de
una de las tramas de respuesta recibidas, el número de etapas de
unidades repetidoras por las que ha pasado, a fin de calcular un
dominio de tiempo para fijar una temporización para devolver las
tramas de repuesta desde la unidad secundaria a la unidad principal,
basándose en el número de etapas que han sido leídas, y grabar el
dominio de tiempo en una de las tramas de petición.
Con un sistema de comunicaciones así
estructurado, los datos que pueden obtenerse a partir de una trama
de comunicaciones transmitida, pueden utilizarse para fijar la
posición en la red de la unidad secundaria que transmitió esa trama
tal como el número de etapas de las unidades repetidoras en la ruta
que va de la unidad principal a esa unidad secundaria. El dominio
del tiempo que es calculado por la unidad principal puede utilizarse
para fijar la temporización de respuesta de cada unidad secundaria,
de tal manera que puedan reducirse los períodos de espera entre la
transmisión de respuestas desde la unidad secundaria y pueda
conseguirse un ciclo de comunicaciones de alta velocidad.
De acuerdo con una realización, el dominio del
tiempo se establece, para cada unidad secundaria, de tal modo que
la unidad principal reciba las tramas de respuesta devueltas sin
espera entre ellas, con independencia de los tiempos de retardo de
repetidora de cada una de las tramas de respuesta devueltas
determinados por el número de etapas de las unidades
repetidoras.
En lo que antecede, el tiempo de retardo de
repetidora significa el período de tiempo de retardo que tarda la
trama de comunicaciones que se transmite por la red cuando es hecha
pasar por una unidad repetidora. Como sobre cada trama que es
repetida, una unidad repetidora lleva a cabo diversos procesos tales
como configuración de la forma de onda y amplificación, el
resultado es un retardo siempre que se repite la trama, en
comparación con la situación en que no existe unidad repetidora. De
acuerdo con este invento, tales retardos de repetidora provocados
por las unidades repetidoras y los períodos de espera entre
respuestas, pueden reducirse.
En lo que antecede, las tramas de petición están
destinadas, preferiblemente, a contener datos sobre valores de
direcciones de las unidades repetidoras por las que han pasado y
datos sobre el número de etapas de las unidades repetidoras,
sirviendo la unidad repetidora para almacenar datos sobre el valor
de la dirección de la unidad repetidora y el valor de uno más el
número de etapas de las unidades repetidoras cuando una de las
tramas de petición pasa por la unidad repetidora, y sirviendo la
unidad secundaria para leer los datos de tramas de petición sobre
el valor de la dirección de la unidad repetidora adyacente en
dirección de aguas arriba y sobre el número de unidades repetidoras
y para hacer que la trama de respuesta hacia la unidad principal
contenga datos sobre el valor de la dirección de la unidad
repetidora adyacente en la dirección de aguas arriba y el número de
etapas de las unidades repetidoras leído de la trama de
petición.
Las tramas de comunicaciones pueden incluir una
denominada "trama de entrada" para transmitir datos de entrada
de la unidad terminal de E/S por la unidad secundaria, sirviendo la
unidad secundaria para devolver la trama de entrada que contiene
los datos de entrada del terminal de E/S basándose en el dominio del
tiempo, y repitiendo las unidades repetidoras la trama de entrada
únicamente en dirección de aguas arriba.
La unidad secundaria puede estar destinada a
transmitir una denominada "trama de conexión" para acusar
recibo de la existencia de la unidad secundaria a la unidad
principal, sirviendo la unidad principal para transmitir una trama
de petición para solicitar que la unidad secundaria transmita la
trama de conexión, incluyendo las tramas de comunicaciones la trama
de conexión y la trama de petición y repitiendo las unidades
repetidoras la trama de conexión únicamente en la dirección de
aguas arriba.
La unidad secundaria puede almacenar el número
de etapas de las unidades repetidoras entre la unidad secundaria y
la unidad principal y transmitir tramas de respuesta en sucesión, en
respuesta a tramas de comunicaciones recibidas desde la unidad
principal de tal manera que la unidad principal reciba las tramas de
respuesta sin espera alguna, independientemente de los tiempos de
retardo de repetidora de cada una de las tramas de respuesta
devueltas determinadas por el número de etapas de las unidades
repetidoras.
Con un sistema de comunicaciones así
estructurado, las tramas de respuesta transmitidas desde una unidad
secundaria a la unidad principal, solamente se trasmiten a la
unidad principal y no se transmiten a la otra unidad secundaria, a
diferencia de un sistema de comunicaciones de la técnica anterior.
Así, no se desperdicia transmisión de tramas y pueden reducirse al
mínimo los períodos de espera previstos para evitar colisiones entre
las respuestas, pudiendo eliminarse los efectos de los retardos de
repetidora generados por las unidades repetidoras a través de las
cuales son hechas pasar.
En lo que antecede, la unidad principal puede
adaptarse para que sirva para transmitir una trama de petición a la
unidad secundaria con el fin de solicitar la transmisión de una
trama de conexión para acusar recibo de la existencia de la unidad
secundaria, sirviendo además la unidad secundaria para transmitir la
trama de conexión a la unidad principal, incluyendo las antes
mencionadas tramas de comunicaciones de diversos tipos la trama de
conexión y la trama de petición y repitiendo, las unidades
repetidoras, la trama de conexión solamente en la dirección de
aguas arriba.
Las tramas de comunicaciones pueden incluir una
denominada "trama de entrada" para transmitir datos de entrada
de la unidad terminal de E/S por la unidad secundaria, sirviendo la
unidad secundaria para devolver la trama de entrada que contiene
los datos de entrada del terminal de E/S de tal modo que la unidad
principal reciba las tramas de respuesta sin espera alguna entre
ellas, independientemente de los tiempos de retardo de repetidora
de cada una de las tramas de respuesta devueltas, determinados por
el número de etapas de las unidades repetidoras y repitiendo, las
unidades repetidoras, la trama de entrada solamente en la dirección
de aguas arriba.
La fig. 1 es un diagrama estructural de un
sistema de PLC que incluye una unidad principal de comunicaciones,
unidades secundarias de comunicaciones y unidades repetidoras.
La fig. 2 es un diagrama estructural de hardware
de la unidad principal de comunicaciones.
La fig. 3 es un diagrama estructural de hardware
de una unidad secundaria de comunicaciones.
La fig. 4 es un diagrama estructural de hardware
de una unidad repetidora.
La fig. 5 muestra el formato de trama de una
trama baliza (BF).
La fig. 6 es un dibujo esquemático que muestra
la secuencia de transmisión de tramas.
La fig. 7 es una gráfica de proceso de las
operaciones ejecutadas por una unidad repetidora cuando se recibe
una BF.
La fig. 8 es una gráfica de proceso de las
operaciones ejecutadas por una unidad secundaria cuando se recibe
una BF.
La fig. 9 es un diagrama estructural de una
trama.
La fig. 10 es un dibujo que ilustra la
transmisión de tramas desde la unidad principal a las unidades
secundarias.
La fig. 11 es un dibujo que muestra la
transmisión de tramas desde las unidades secundarias a la unidad
principal.
La fig. 12 es un diagrama que representa la tasa
de ocupación de la red de acuerdo con tecnología perteneciente a la
técnica anterior.
La fig. 13 es un diagrama que representa la tasa
de ocupación de la red de acuerdo con este invento.
La fig. 14 es un diagrama de bloques funcional
de una unidad repetidora que incorpora este invento.
La fig. 15 es una gráfica de proceso de las
operaciones realizadas por una unidad repetidora.
La fig. 16 muestra la estructura de un ejemplo
de red independiente que utiliza una unidad subprincipal.
La fig. 17 es un diagrama de la estructura del
sistema de una red con unidades repetidoras en dos etapas.
La fig. 18 es una gráfica de proceso de las
operaciones iniciales de la unidad principal.
La fig. 19 es una gráfica de proceso de las
operaciones iniciales de una unidad secundaria.
La fig. 20 muestra la circulación de tramas de
petición transmitidas desde la unidad principal y las tramas de
respuesta procedentes de las unidades secundarias de la fig. 17.
La fig. 21 ilustra la circulación de tramas de
petición transmitidas desde la unidad principal y las tramas de
respuesta procedentes de las unidades secundarias de la fig. 17, de
acuerdo con tecnología perteneciente a la técnica anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
El invento se describe, a modo de ejemplo, con
referencia a los dibujos. La fig. 1 es un diagrama estructural del
conjunto de un sistema de PLC que incluye una unidad principal y
unidades de comunicaciones. Explicado con mayor detalle, la fig. 1
muestra un sistema de PLC que comprende un dispositivo de PLC 1 que
tiene funciones de comunicación como unidad principal de
comunicaciones y una pluralidad de dispositivos 2 terminales de E/S
que tienen funciones de comunicación como unidades secundarias de
comunicaciones, conectados entre sí mediante una línea común de
transmisiones 6, constituyendo una red del tipo de línea común de
transmisiones. En la fig. 1, el número 3 indica un dispositivo de
ajuste, constituido por un ordenador personal, que tiene la función
de llevar a cabo diversas operaciones de ajuste sobre dispositivos y
aparatos que sirven como nodos en la red, tales como el dispositivo
de PLC 1, la unidad principal 10, las unidades secundarias de
comunicaciones y repetidores 4 que sirven como unidades
repetidoras. En ocasiones se le denomina dispositivo de herramienta
de ajuste o configurador de red. El número 5 indica un dispositivo
final para reducir las reflexiones al final de la línea común de
transmisiones 6 de campo.
De acuerdo con el ejemplo ilustrado, el
dispositivo de PLC 1 es del tipo denominado de bloques de
construcción, que tiene muchos conectadores dispuestos en un plano
trasero (no mostrado) donde está tendida la línea común de
transmisiones en paralelo, de tal modo que unidades avanzadas tales
como una unidad de CPU y una unidad de E/S, puedan montarse en
estos conectadores. De acuerdo con este ejemplo, en particular, la
unidad principal 10 de comunicaciones está montada en uno de estos
conectadores con el fin de formar un dispositivo de PLC con
funciones de comunicación. En la fig. 1 solamente la unidad de CPU
20 y la unidad principal 10 de comunicaciones se indican con
números de referencia.
La fig. 2 es un diagrama estructural de hardware
de la unidad principal 10 de comunicaciones que muestra su
estructura interna. Como se ilustra, incluye una interconexión de
comunicaciones (I/F) 101 que funciona como una capa física de
comunicaciones, un ASIC principal 102 que es un circuito en forma de
LSI (integración a gran escala) para realizar las funciones de
comunicación deseadas, una CPU 104 que tiene un microprocesador
como cuerpo principal y que sirve para controlar el dispositivo en
su conjunto, una RAM (memoria de acceso aleatorio) 103 que funciona
como área de memoria intermedia para datos de transmisión y de
recepción intercambiados con la unidad 20 de CPU y como área de
trabajo de cálculo para la CPU 104, como se describirá en lo que
sigue, una memoria no volátil (EEPROM) 105 para almacenar datos de
ajuste de varias clases, un dispositivo 106 de presentación de LED
(diodos fotoemisores) para realizar presentaciones de diversas
clases, un conmutador de ajuste 107 que se utilizará para ejecutar
diversas operaciones de ajuste y una interconexión 108 de línea
común de transmisiones interna, que funciona como interconexión con
una línea común de transmisiones interna que lleva a la unidad 20
de CPU.
Como es bien sabido por los expertos en la
técnica, la unidad 20 de CPU de un sistema de PLC de esta clase
está destinada a ejecutar cíclicamente procesos tales como el
proceso común, los procesos de renovación de E/S, el proceso de
ejecución de programas de usuario y las operaciones de servicio de
periféricos, llevándose a cabo el proceso de renovación de E/S no
sólo entre las unidades de E/S locales incorporadas en el plano
trasero sino, también, entre la RAM 103 dentro de la unidad
principal 10 de comunicaciones.
Explicado de forma más específica, los datos de
salida de la memoria de E/S de la unidad 20 de CPU se graban en el
área SALIDA de la RAM 103 de la unidad principal 10 de
comunicaciones y los datos de entrada de la RAM 103 se graban en el
área ENTRADA de la memoria de E/S de la unidad 20 de CPU.
Entre la unidad principal 10 de comunicaciones y
cada dispositivo terminal 2 de E/S, como se explicará con mayor
detalle en lo que sigue, las comunicaciones se llevan a cabo a
través de la línea común de transmisiones 6 de campo de manera no
síncrona con las operaciones de renovación de E/S de la unidad 20 de
CPU y, por tanto, se ejecuta un cierto proceso de renovación de E/S
entre cada dispositivo terminal 2 de E/S y la RAM 103 dentro de la
unidad principal 10 de comunicaciones.
Explicado con mayor detalle, los datos de
entrada recibidos desde el dispositivo terminal 2 de E/S se graban
en el área ENTRADA de la RAM 103 de la unidad principal 10 de
comunicaciones, y la unidad 20 de CPU los toma de la unidad
principal 10 de comunicaciones merced a la operación de renovación
de E/S. La unidad 20 de CPU ejecuta el programa de usuario sobre la
base de los datos de entrada y el resultado de esta ejecución se
convierte en los datos de salida que se transmiten a la unidad
principal de comunicaciones mediante la operación de renovación de
E/S. La unidad principal 10 de comunicaciones almacena los datos de
salida en el área SALIDA de la RAM 103 y transmite los datos de
salida del área SALIDA de la RAM 103 al correspondiente dispositivo
terminal 2 de E/S en forma no síncrona con la renovación de E/S.
Esta es la forma en que se lleva a cabo el
proceso de renovación de E/S entre la memoria de E/S de la unidad
20 de CPU y cada uno de los dispositivos terminales 2 de E/S a
través de la unidad principal 10 de comunicaciones. Como resultado,
el aparato de E/S conectado a los dispositivos terminales 2 de E/S
establecidos a distancia, resulta controlable mediante la unidad 20
de CPU.
La fig. 3 muestra la estructura interna de un
dispositivo terminal 2 de E/S. Como se muestra, el dispositivo
terminal 2 de E/S incluye una interconexión de comunicaciones (I/F)
201 que funciona como capa física de comunicaciones, un ASIC
principal 202 (denominado también, en lo que sigue, parte de
tratamiento de la transmisión), que es un circuito en forma de LSI
para ejecutar funciones de comunicación deseadas, una CPU 203
(denominada, también, en lo que sigue parte de tratamiento de
recepción) que tiene un microprocesador como cuerpo principal y que
sirve para controlar el dispositivo en su conjunto, una memoria no
volátil (EEPROM) 204 para almacenar datos de ajuste de diversas
clases, un dispositivo 205 de presentación mediante LED para llevar
a cabo presentaciones de diversas clases, un conmutador de ajuste
206 que se utilizará para realizar diversas operaciones de ajuste,
una parte 207 de E/S para intercambiar datos con un aparato 7 de E/S
y una parte 208 de fuente de alimentación de corriente continua con
una función transformadora para proporcionar una fuente de
alimentación de corriente continua estabilizada al dispositivo en
su conjunto.
Se intercambian datos de E/S entre la unidad
principal 10 de comunicaciones y cada uno de los dispositivos
terminales 2 de E/S a través de una comunicación entre unidad
principal y unidades secundarias, 1 a N, utilizando la unidad
principal 10 de comunicaciones como unidad principal de
comunicaciones y los dispositivos terminales 2 de E/S como unidades
secundarias de comunicaciones.
Explicado con mayor detalle, los datos de salida
recibidos desde la unidad principal 10 de comunicaciones se
transmiten al aparato 7 de E/S (aparato de salida) a través de la
parte 207 de E/S del dispositivo terminal 2 de E/S, y los datos de
entrada tomados en el dispositivo 2 de E/S desde el aparato 7 de E/S
(aparato de entrada), a través de la parte 207 de E/S, son
transmitidos a la unidad principal 10 de comunicaciones.
La fig. 4 muestra la estructura de hardware
interna de una unidad repetidora que sirve como dispositivo
repetidor. Como se muestra, la unidad repetidora 4 está provista de
partes 401 y 402 de interconexión de comunicaciones conectadas,
respectivamente, a la unidad principal y a una unidad secundaria, un
ASIC repetidor 403 que está montado entre estas partes 401 y 402 de
interconexión de comunicaciones para ejecutar procesos especificados
para datos (señales) transmitidos y una CPU 407 que tiene un
microprocesador como cuerpo principal y que sirve para controlar el
dispositivo en su conjunto. También está provista de una parte 404
de fuente de alimentación para transformar un voltaje de entrada
(24 V) reduciéndolo a 5 V con el fin aplicarlo a cada elemento de la
unidad repetidora 4, así como un conmutador de ajuste 406 para
realizar ajustes, una parte 405 de presentación mediante LED, para
indicar el estado de una operación (estado de la comunicación) y una
condición normal/anormal y la dirección del nodo.
Con el propósito de este invento de reducir el
retardo de repetidora, es deseable que cada unidad repetidora de la
red reconozca la estructura de la red, o su propia posición
establecida dentro de la red. Con respecto a la red estructurada
como se muestra en lo que antecede, se explicarán en primer lugar un
ejemplo de ruta de búsqueda para una trama de comunicaciones
transmitida y un método de enseñar los datos de la estructura de la
red.
Cada una de las unidades principal, secundarias
y repetidoras mostradas en la fig. 1, tiene una dirección diferente
en la red del sistema de PLC y la identificación individual de cada
unidad es llevada a cabo mediante su dirección. El método de este
invento para enseñar los datos de la estructura de la red se aplica
desde el control de puesta en marcha de la red hasta la
comunicación normal.
Para empezar, la primera trama que se transmite
(comunicación 1 a N) desde la unidad principal, se utiliza como
medio para transmitir direcciones de unidades desde la unidad
principal a las unidades repetidoras y desde las unidades
repetidoras a las unidades secundarias, de tal manera que los datos
de la unidad vecina en el lado de aguas arriba sean generados y
almacenados por cada una de las unidades repetidoras y secundarias
de la red.
Esta operación puede ser llevada a cabo antes de
que la unidad principal llegue a acusar recibo a las unidades
repetidoras y secundarias conectadas a la red, tal como cuando se
conecta por primera vez la corriente o después de que la unidad
principal llega a reconocer las unidades repetidoras y secundarias
conectadas a la red, tal como durante el funcionamiento de la
red.
La que comúnmente se denomina trama de solicitud
o trama baliza corresponde a esta operación. En lo que sigue, se
utiliza la expresión "trama baliza" (escrito como BF) pero se
pretende que la comúnmente conocida como trama de solicitud, quede
incluida en este significado. La fig. 5 muestra un formato de trama
de BF.
Como se representa en la fig. 5, la BF que
circula a través de la línea común de transmisiones 6 de campo
contiene al menos una cabecera 501 de identificación de BF para
identificar que se trata de una BF, una dirección 502 de repetidora
que se actualiza siempre que pase por una unidad repetidora
haciéndose pasar el valor de la dirección de esta unidad
repetidora, un contador 503 de unidades repetidoras, cuyo valor se
incrementa en +1 siempre que pase por una unidad repetidora y una
velocidad de transmisión 504 que indica la velocidad de transmisión
en las comunicaciones de la BF.
La unidad principal transmite la BF
simultáneamente a todas las unidades repetidoras y secundarias
conectadas a la red. La BF transmitida llega a las unidades
secundarias directamente o pasando a través de una o más unidades
repetidoras. Si bien la BF, al pasar por diversas rutas, experimenta
retardos de acuerdo con la ruta y con el número de unidades
repetidoras por las que pasa, puede considerarse que, en conjunto,
llega a todas las unidades repetidoras y secundarias casi
simultáneamente.
En la fig. 6 se presenta esquemáticamente una
secuencia de transmisión de trama. Como se muestra, desde la unidad
principal (con "10" como dirección) se transmite por la red una
BF que tenga "10" como valor de la dirección de unidad
repetidora y "0" como valor del contador de unidades
repetidoras.
Cuando esta BF es recibida por la unidad
repetidora con dirección "100" a través de su puerto del lado
de aguas arriba, el valor ("10") de la dirección 502 de la
unidad repetidora y el valor ("0") del contador 503 de
unidades repetidoras de esta BF son leídos de la BF y salvados en
una memoria de esta unidad repetidora (con dirección "100").
Así, esta unidad repetidora llega a reconocer su posición relativa
dentro de la red porque sabe, ahora, que la dirección de su vecina
de aguas arriba es "10". En este caso, la dirección "10"
de la unidad se convierte en los "datos de la vecina de aguas
arriba" creados por esta unidad repetidora (con dirección
"100").
Después de ello, el valor de la dirección 502 de
la unidad repetidora de la BF se cambia de "10" (que es la
dirección de la unidad principal adyacente por el lado de aguas
arriba) a "100" (que es, ahora, la dirección de la unidad
repetidora, o la dirección de esta misma unidad repetidora). Al
mismo tiempo, el valor de "0" del contador 503 de unidades
repetidoras es incrementado en +1, y cambia a "1". Así, una
nueva BF con el valor de su dirección 502 de unidad repetidora
reemplazado y el valor de su contador 503 de unidades repetidoras
incrementado en uno, es transmitida por su puerto del lado de aguas
abajo hacia la siguiente unidad secundaria (con la dirección
"101") de la siguiente etapa (en el lado de aguas abajo).
Como la BF que se transmitió desde la unidad
repetidora con la dirección "100" es recibida por la unidad
secundaria con la dirección "100", el valor "100" de la
dirección 502 de la unidad repetidora y el valor "1" del
contador 503 de unidades repetidoras de esta BF se leen a partir de
ella y se almacenan en la memoria de la unidad secundaria con la
dirección "101". Es así como la unidad secundaria con la
dirección "101" llega a "conocer" su propia posición
relativa reconociendo "100" como la dirección de la unidad
adyacente a ella en su lado de aguas arriba. En este caso, como la
dirección de unidad de la unidad adyacente en el lado de aguas
arriba es "100", esta dirección de unidad de "100" se
convierte en los "datos de la vecina de aguas arriba".
Cuando se ejecuta así un proceso de salvar
datos, la BF que es transmitida desde la unidad principal sirve
como medio para transmitir la dirección de la unidad desde la unidad
principal con dirección "10" a la unidad repetidora con
dirección "100" y desde la unidad repetidora con dirección
"100" a la unidad secundaria con dirección "101" de tal
modo que se generan los datos de la unidad vecina de aguas arriba y
el valor del contador de unidades repetidoras y, ambos, se
almacenan en la unidad repetidora con la dirección "100" y la
unidad secundaria con la dirección "101".
Aunque la fig. 6 muestra un ejemplo con solo una
unidad repetidora entre las unidades principal y secundarias, las
operaciones de cada una de las unidades repetidoras y secundarias
son las mismas que se ha explicado en lo que antecede aún cuando
haya dos o más unidades repetidoras, o no exista unidad repetidora
alguna, entre las unidades principal y secundarias.
La fig. 7 es una gráfica de proceso que muestra
el orden de las operaciones de una unidad repetidora cuando se
recibe una BF. Ha de comprenderse que las operaciones representadas
mediante esta gráfica de proceso son llevadas a cabo por la CPU 407
dentro de la unidad repetidora 4 mostrada en la fig. 4.
Como se muestra en la fig. 7, inicialmente se
lleva a cabo un proceso de espera (paso 701). Si durante esta
operación se recibe una trama (SI en el paso 702) y si se determina,
a partir de su cabecera 501 que la trama recibida es una BF (Si en
el paso 703), la trama es primero analizada y se reconoce su
estructura (paso 704). A continuación, los datos de dirección (o la
dirección 502 de unidad repetidora) y los datos de contador (o el
contador 503 de unidades repetidoras) de la trama son leídos y
almacenados en una memoria especificada (pasos 705 y 706), y los
datos de dirección de la trama (o de la dirección 502 de la unidad
repetidora) reemplazan a su propia dirección (paso 707). A
continuación, los datos del contador (o del contador 503 de unidades
repetidoras) de la trama se incrementan en +1 (paso 708) y la nueva
trama así obtenida es transmitida al puerto del lado de aguas abajo
(paso 709).
La fig. 8 es una gráfica de proceso que ilustra
el orden de las operaciones en una unidad secundaria de
comunicaciones cuando se recibe una BF. Ha de comprenderse que las
operaciones representadas mediante esta gráfica de proceso son
llevadas a cabo por la CPU 203 dentro del dispositivo terminal 2 de
E/S mostrado en la fig. 3.
Como se muestra en la fig. 8, inicialmente se
lleva a cabo un proceso de espera (paso 801). Si durante esta
operación se recibe una trama (SI en el paso 802) y si, a partir de
su cabecera 501, se determina que la trama recibida es una BF (Si
en el paso 803), primero se analiza la trama y se reconoce su
estructura (paso 804). A continuación, los datos de dirección (o la
dirección 502 de unidad repetidora) y los datos de contador (o el
contador 503 de unidades repetidoras) de la trama son leídos y
almacenados en una memoria especificada (pasos 805 y 806) como los
"datos de la unidad vecina de aguas arriba".
Como los datos de la unidad vecina de aguas
arriba y los valores del contador de unidades repetidoras se
almacenan en todas las unidades repetidoras y secundarias, como
antes se ha explicado, y son realimentados a la unidad principal,
la unidad principal comprende finalmente la estructura global del
sistema en su conjunto. Ha de observarse, sin embargo, que existen
otros métodos para enseñar la estructura del sistema, además del uso
de una BF. Por ejemplo, el operador puede comprobar el número de
las unidades repetidoras que intervienen entre la unidad principal
y cada una de las unidades secundarias, basándose en la estructura
real de la red, y registrar tales números en la unidad principal.
Esto puede hacerse, por ejemplo transmitiendo dichos datos
numéricos desde el dispositivo de ajuste 3 a la unidad principal
para conseguir su registro. Merced a este método, la unidad
principal transmitirá después los datos recibidos a las unidades
secundarias individuales para tenerlos registrados. Como otro
método, el operador puede ser el que haga que los números
comprobados sean registrados por las unidades secundarias. Merced a
este método, los datos numéricos comprobados son transmitidos
directamente desde el dispositivo de ajuste 3 a las unidades
secundarias individuales y registrados. Como variante del método
anterior, puede preverse un pulsador de operación para cada una de
las unidades secundarias, de tal forma que el operador pueda
pulsarlo tantas veces como número de unidades repetidoras
intervengan.
A continuación, se hace referencia a las figs.
9-16 para explicar un método para reducir el retardo
de repetidora que se produciría en las unidades repetidoras de la
red. En estas figuras, el número 30 indica una unidad principal,
cada uno de los símbolos 40a-40e indica una unidad
secundaria, cada uno de los símbolos 50a y 50b indica una unidad
repetidora, el número 31 designa una línea troncal de la red y los
números 32 y 33 indican, cada uno, una línea ramificada de la red
que se deriva de la línea troncal de la misma.
Como se explicará con detalle en lo que sigue,
tramas de diferentes clases son intercambiadas por un sistema de
PLC de este invento. Incluyen tramas de la clase que solamente son
transmitidas desde la unidad principal a una unidad secundaria tal
como "BeaconFrame" (trama baliza), "OutFrame" (trama de
salida) y "TrgFrame" (trama de activación); tramas de la clase
que solamente son transmitidas desde una unidad secundaria a la
unidad principal, tales como "ConnectionFrame" (trama de
conexión) e "InFrame" (trama de entrada); y tramas de la clase
que son transmitidas en ambas direcciones, tales como
"EventFrame" (trama de suceso). Las unidades repetidoras están
destinadas a identificar cada una de estas clases y se caracterizan
por transmitir las tramas solamente en la dirección necesaria. En
lo que antecede, una "BeaconFrame" es la que se denominó trama
de solicitud o trama de baliza y es transmitida periódicamente
desde la unidad principal, sirviendo para informar de la velocidad
de transmisión y del número de etapas repetidoras por las que se ha
pasado hasta llegar a la unidad secundaria; la trama
"OutFrame" (trama de salida) es para transmitir el resultado de
la ejecución del programa de usuario por el PLC en forma de datos
de salida desde la unidad principal a la unidad secundaria; la
"TrgFrame" (trama de activación) es para solicitar un retorno
de una ConnectionFrame (trama de conexión) desde la unidad
principal a la unidad secundaria; la "ConnectionFrame" (trama
de conexión) es para que la unidad secundaria retorne a la unidad
principal cuando la unidad secundaria ha recibido la trama de
activación, si lo especifica la trama de activación, realizando la
unidad principal un acuse de recibo de la existencia de un proceso
de suscripción para la unidad secundaria que ha devuelto la
ConnectionFrame; la "InFrame" (trama de entrada) es para
devolver datos de entrada tomados por la unidad secundaria desde un
aparato de entrada a la unidad principal; y la "EventFrame"
(trama de suceso) es para transmitir algunos datos de la unidad
secundaria aparte de la trama de entrada, a la unidad principal, en
respuesta a una petición de la unidad
principal.
principal.
Como se muestra en las figs. 10 y 11, el sistema
de PLC de este invento comprende una unidad principal 30 para
controlar la red que contiene una línea común de transmisiones,
unidades secundarias 40 para controlar la E/S, etc., y unidades
repetidoras 50 para configurar y amplificar las tramas de
comunicaciones.
La fig. 9 muestra la estructura básica de cada
trama. Como se muestra, cada trama incluye, al menos, los siguientes
cuatro elementos; (1) un código de inicio 901 que indica que la
trama está comenzando, (2) una cabecera 902 de ID de trama, que
indica la clase de la trama, (3) datos 903 de trama, que indican el
contenido de la trama, y (4) un código de comprobación 904 (tal
como datos CRC) que indica si la trama es apropiada. Cada unidad
repetidora 50 de la red sirve para configurar la forma de onda
cuando se reconoce el código 901 de inicio y comienza un proceso de
salida para el otro puerto. La configuración de la forma de onda
hace posible incrementar la extensión de la red.
Si el proceso de repetición se ejecuta en el
momento en que se identifica el código 901 de inicio, los datos a
transmitir desde la unidad secundaria 40 a la unidad principal 30
con repetidos, también, a las otras unidades secundarias. Esto
quiere decir que los datos también son transmitidos a segmentos de
repetición innecesarios y, por ello, que la eficacia de ocupación
de la red se ve afectada adversamente.
La fig. 10 muestra la transmisión de tramas
desde la unidad principal 30 a las unidades secundarias 40. Como
las tramas transmitidas desde la unidad principal 30 a las unidades
secundarias 40 son tramas de retransmisión, pueden ser repetidas
todas al mismo tiempo. En el ejemplo representado en la fig. 10, las
tramas procedentes de la unidad principal 30 son transmitidas no
sólo a la unidad secundaria 40a sino, también, a las unidades
secundarias 40d y 40e a través de la unidad repetidora 50a. Si bien
no se indica mediante flechas, las tramas también son transmitidas
a las unidades secundarias 40b y 40c a través de la unidad
repetidora 50b.
La fig. 11 muestra la transmisión de tramas
desde una unidad secundaria a la unidad principal. Cuando se
transmite una trama desde la unidad secundaria 40d a la unidad
principal 30, como en el ejemplo ilustrado, la unidad repetidora
50a lleva a cabo las operaciones de configuración y amplificación
sobre la trama y, luego, transmite la trama a la unidad principal
30. De acuerdo con la tecnología perteneciente a la técnica
anterior, la unidad repetidora 50 también recibió la misma trama y
la transmitió al puerto del lado de aguas abajo. Como resultado,
las unidades secundarias 40b y 40c fueron privadas de suficiente
tiempo libre de la red durante el cual era posible la transmisión a
la unidad principal 30 y ello quiere decir que la eficacia de las
comunicaciones de la red se vio adversamente
afectada.
afectada.
La fig. 12 muestra la tasa de ocupación de la
red en esta situación. Como se indica en ella, la dirección de la
trama para la unidad principal 30 desde la unidad secundaria 40d
(unidad secundaria núm. 4) en la línea ramificada 32 de la red fue
repetida por la unidad repetidora 50a (unidad repetidora núm. 1)
para ser transmitida a la línea troncal 31 de la red y es
transmitida por ella a la unidad principal 30. Sin embargo, esta
trama no solamente es transmitida a la unidad principal 30 sino
que, también, es repetida por la unidad repetidora 50b (unidad
repetidora núm. 2) en la línea ramificada 33 de la red y es
transmitida a la unidad secundaria 40b (unidad secundaria núm. 2).
Dicho de otro modo, la trama que se dirigió originalmente hacia la
unidad principal 30, es transmitida también a la unidad secundaria
40b (unidad secundaria núm. 2) a través de la línea ramificada 32
de la red y la unidad repetidora 50b (unidad repetidora núm. 2).
Como resultado, se produce una ocupación extra de la línea
ramificada 32 de la red porque la trama dirigida a la unidad
principal 30 desde la unidad secundaria 40d (unidad secundaria núm.
4) es repetida y la transmisión de la trama desde la unidad
secundaria 40b (unidad secundaria núm. 2) dirigida a la unidad
principal 30, es retardada en consecuencia.
Aunque no se muestra en la fig. 12, la trama
dirigida a la unidad principal 30 desde la unidad secundaria 40b
(unidad secundaria núm. 2) es transmitida también, similarmente, a
través de la unidad repetidora 50a (unidad repetidora núm. 1) a las
unidades secundarias 40d y 40e (unidades secundarias núm. 4 y núm.
5), dando lugar a la ocurrencia de ocupación extra de la red en la
línea ramificada 32 de la red.
La fig. 13 muestra una situación de acuerdo con
el presente invento, en la que cada unidad repetidora está
destinada a identificar la trama recibida y a no realizar
innecesarias operaciones de repetición. Como puede comprenderse
claramente comparando las figs. 12 y 13, la unidad repetidora 50b
(unidad repetidora núm. 2) identifica la trama dirigida a la unidad
principal 30 desde la unidad secundaria 40d (unidad secundaria núm.
4) en el caso de la fig. 13 y no lleva a cabo la operación de
repetición. Así, se evita la ocurrencia de una ocupación extra de
la red que supondría un desperdicio, y la trama procedente de la
unidad secundaria 40b (unidad secundaria núm. 2) dirigida a la
unidad principal 30 puede ser transmitida suavemente. Así, como cada
unidad repetidora funciona para comprobar la cabecera de
identificación de cada trama que se recibe y lleva a cabo su
operación de repetición solamente en la dirección necesaria, puede
garantizarse un tiempo de comunicaciones suficiente en las líneas
ramificadas de la red y puede mejorarse la eficacia de la red. La
fig. 13 ilustra la garantía de tiempo de comunicaciones en la línea
ramificada 32 de la red, pero no es necesario decir que puede
conseguirse la misma garantía en las otras líneas ramificadas de la
red, de tal manera que pueda mejorarse la eficacia global de la
red.
La fig. 14 es un diagrama de bloques de una
unidad repetidora destinada, así, a distinguir las tramas y a no
ejecutar operaciones de repetición innecesarias. Como se muestra en
la fig. 14, la unidad repetidora se conecta a través de una línea
común de transmisiones en serie de dos vías con una red mediante un
puerto 411 del lado de aguas arriba ("puerto superior") y otro
puerto 417 del lado de aguas abajo ("puerto inferior").
Se explica en primer lugar una situación en la
que se ha recibido una trama desde el puerto 411 de aguas arriba.
La trama (datos recibidos) transmitida al puerto superior 411 a
través de la línea común de transmisiones en serie de dos vías, es
transmitida a un detector 412 de código de inicio y los datos
recibidos son salvados desde el detector 412 de código de inicio en
una parte 413 de almacenamiento intermedio de datos y,
posteriormente, transmitidos a un generador 416 de trama de
repetición. En este momento, el detector 412 de código de inicio no
solamente transmite los datos recibidos a la parte 413 de
almacenamiento intermedio de datos sino que, también, transmite los
datos recibidos y una señal de detección de código de inicio a un
identificador 414 del tipo de trama, mediante el cual se identifica
el tipo de trama y el resultado de esta identificación se transmite
a un controlador 415 de repetición inferior. El controlador 415 de
repetición inferior sirve para juzgar si la trama recibida es, o
no, una que haya de repetirse.
A continuación se explica el método de toma de
decisión seguido por el controlador 415 de repetición inferior.
Como se ha explicado en lo que antecede, cada unidad repetidora de
la red conoce ya su propia posición en la red y su posición
relativa con respecto a las otras unidades repetidoras y unidades
secundarias utilizando un método de enseñanza de datos de
estructura de red. En el presente ejemplo, el objeto que se juzga es
una trama recibida a través del puerto superior 411 del lado de
aguas arriba, y lo que se decide es la determinación de si esta
trama recibida desde el lado de aguas arriba debe repetirse, además,
al lado de aguas abajo. Así, si los datos recibidos de la trama
recibida son de la unidad principal para una unidad secundaria, se
decide que la trama debe ser hecha circular desde el lado de aguas
arriba de la red en la dirección de aguas abajo y debe repetirse,
además, aguas abajo a través del puerto inferior. Por otra parte, si
los datos recibidos de la trama recibida son de una unidad
secundaria dirigidos a la unidad principal se decide, dado que la
unidad principal está en el lado de aguas arriba de la unidad
repetidora, que se trata de una trama que no ha de repetirse aguas
abajo a través del puerto inferior.
Si el resultado de la decisión es que ha de
repetirse una trama, se transmite una señal de inicio de repetición
a un generador 416 de tramas de repetición. Cuando se recibe la
señal de inicio de repetición, el generador 416 de tramas de
repetición transmite los datos recibidos salvados en la parte 413 de
almacenamiento intermedio de datos como datos de trama de
transmisión de repetición a través del puerto inferior 417 por la
red. El controlador 415 de repetición inferior sirve no sólo para
transmitir la señal de inicio de repetición al generador 416 de
tramas de repetición, sino también para transmitir una señal de
inhibición a un controlador 421 de repetición superior. Ello se
debe a que hay situaciones en las que una unidad repetidora puede
recibir una trama que fue transmitida por ella misma. La señal de
inhibición se transmite cuando los datos de trama son transmitidos
a través del puerto inferior 417 con el fin de evitar que el puerto
superior 411 reciba la trama a través del controlador 421 de
repetición superior.
Si el controlador 415 de repetición inferior
decide que no hay necesidad de repetir la operación, no se genera
la señal de inicio de repetición y no se repiten los datos
recibidos.
A continuación, se explica una situación en la
que el puerto inferior 417 ha recibido una trama. La trama (datos
recibidos) transportada al puerto inferior 417 a través de la línea
común de transmisiones en serie de dos vías, es transmitida a un
detector 418 de código de inicio, y los datos recibidos son
almacenados desde el detector 418 de código de inicio en una parte
419 de almacenamiento intermedio de datos y, posteriormente, son
transmitidos a un generador 422 de tramas de repetición. En este
momento, no sólo los datos recibidos son transmitidos a la parte
419 de almacenamiento intermedio de datos sino que, también, los
datos recibidos y una señal de detección de código de inicio, son
transmitidos a un identificador 420 del tipo de trama. Cuando la
señal de detección de código de inicio es transmitida al
identificador 420 del tipo de trama, se identifica el tipo de trama
y el resultado de esta identificación es transmitido al controlador
421 de repetición superior como señal de datos del tipo de trama.
El controlador 421 de repetición superior juzga si debe llevarse a
cabo una operación de repetición a través del puerto superior 411,
dependiendo del tipo de la trama indicado por la señal de datos del
tipo de trama. La parte 413 de almacenamiento intermedio de datos y
la parte 419 de almacenamiento intermedio de datos se denominan,
juntas, en lo que sigue, medios de recepción de tramas, y el
identificador 414 del tipo de trama y el identificador 420 del tipo
de trama se denominan juntos, en lo que sigue, medios de
identificación del tipo.
El método de decisión seguido por el controlador
421 de repetición superior es similar al explicado en lo que
antecede para la situación de recepción a través del puerto superior
411. Como la decisión, en el presente ejemplo es sobre una trama
recibida del lado de aguas abajo, los datos recibidos desde una
unidad secundaria dirigidos a la unidad principal se juzgan como
una trama que debe transmitirse desde el lado de aguas abajo y debe
repetirse además en dirección de aguas arriba, a través del puerto
superior 411. Si los datos recibidos son de la unidad principal
hacia una unidad secundaria, se decide, dado que la unidad
secundaria se encuentra en el lado de aguas abajo de la unidad
repetidora, que se trata de una trama que no es necesario repetir a
través del puerto superior a la unidad principal en el lado de aguas
arriba.
Si mediante tal proceso de decisión se determina
que se requiere una operación de repetición, se transmite una señal
de inicio de repetición al generador 422 de tramas de repetición.
Cuando se recibe esta señal de inicio de repetición, el generador
422 de tramas de repetición sirve para transmitir los datos
recibidos almacenados en la parte 419 de almacenamiento intermedio
de datos, por la red, a través del puerto superior 411 como trama
de transmisión de repetición. El controlador 421 de repetición
superior no sólo transmite la señal de inicio de repetición al
generador 422 de tramas de repetición sino que, también, transmite
una señal de inhibición al controlador 415 de repetición inferior.
Ello se debe a que, como se ha explicado anteriormente, hay
situaciones en las que una unidad repetidora puede recibir una
trama transmitida por ella misma. La señal de inhibición es
transmitida cuando se transmiten datos de trama a través del puerto
superior 411 con el fin de evitar que el puerto inferior 415 reciba
la trama a través del controlador 415 de repetición inferior.
Si el controlador 421 de repetición superior
decide que no hay que repetir la operación, no se genera la señal
de inicio de repetición y no se repiten los datos recibidos.
Las operaciones llevadas a cabo por una unidad
repetidora se muestran mediante la gráfica de proceso de la fig.
15. Como se muestra, el lado del puerto superior está, inicialmente,
en condición de espera para recibir una trama (paso 1501). Cuando
se recibe la trama, se detecta su código de inicio (paso 1502), se
lleva a cabo la identificación de la cabecera sobre la base de la
cabecera de identificación de trama contenida en la trama, como se
ha explicado anteriormente con referencia a la fig. 9, y se decide
si esta trama es de un tipo que ha de repetirse (paso 1503). Si se
determina que la trama es de un tipo que ha de repetirse (SI en el
paso 1503), se transmite (paso 1504) al puerto inferior una señal
de parada (para operaciones de recepción y de repetición) y se
inicia, después (paso 1505), la operación de repetición al puerto
inferior. Si se determina que la trama es del tipo que no ha de
repetirse (NO en el paso 1503), la operación de repetición no se
lleva a cabo y se espera (paso 1501) la repetición de la siguiente
trama.
El lado del puerto inferior también comienza en
una condición de espera (paso 1506). Tras recibirse una trama, se
detecta su código de inicio (paso 1507) y se determina el tipo de
trama a partir de la cabecera de identificación de trama contenida
en la trama (paso 1508). Si la trama es del tipo que ha de repetirse
(SI en el paso 1508), se transmite una señal de parada al puerto
superior (paso 1509) y, tras ello, se inicia (paso 1510) la
operación de repetición al puerto superior. Si se determina que la
trama es del tipo que no ha de repetirse (NO en el paso 1508), no
se lleva a cabo la operación de repetición y se espera a la
recepción de la siguiente trama (paso 1506).
Con un repetidor así estructurado, se determina
el tipo de cada trama recibida y solamente se repiten las tramas
que han de repetirse. Aunque en lo que antecede se consideró una
estructura de red con dos unidades repetidoras y cinco unidades
secundarias, es innecesario decir que son posibles procesos
similares y que pueden obtenerse efectos similares con redes con
una estructura diferente.
Una unidad repetidora provista de tal función
puede adaptarse para cambiar, merced a medios de ajuste, entre una
trama que ha de repetirse y una trama que no ha de repetirse.
Similarmente, puede estar previsto proporcionar, merced a medios de
ajuste, un período (de tiempo) durante el cual no se lleve a cabo la
operación de repetición.
Una unidad repetidora así estructurada puede
estar destinada, además, a detener la operación de repetición
propiamente dicha. De esta forma, puede hacerse que esté presente
una red independiente, separada por tal unidad repetidora con su
operación de repetición interrumpida.
La fig. 16 muestra un ejemplo de una red
independiente separada por una de las unidades repetidoras dentro
de una red. Como la estructura básica de esta red es similar a la de
las figs. 10 y 11, elementos constituyentes iguales o similares se
indican con los mismos símbolos y no se repetirá su descripción. La
estructura de red ilustrada en la fig. 16 es diferente de la de las
figs. 10 y 11 porque en la línea ramificada 32 de la red se
establece la que se denomina una unidad
sub-principal 60. Con una estructura de red como se
ilustra en la fig. 16 y la operación de repetición de la unidad
repetidora 50a en la línea de ramificación 32 de la red detenida,
puede formarse una red independiente separada por esta unidad
repetidora 50 con su operación de repetición detenida. Explicado
con mayor detalle, se forma una red independiente con la línea
ramificada 32 de la red, que está separada por la unidad repetidora
50a, las unidades secundarias 40d y 40d que se encuentran en esta
línea ramificada 32 de la red y esta unidad
sub-principal 60 recién establecida, que sirve para
hacer posibles las comunicaciones de alta velocidad dentro de esta
red independiente.
La red que se ha hecho, así, independiente,
puede convertirse de nuevo en la misma red transmitiendo una trama
indicadora de retorno procedente de la unidad
sub-principal 60 a la unidad repetidora 50a. Cuando
se recibe una trama indicadora de retorno, la unidad repetidora 50a
transmite una trama indicativa del estado devuelto a la unidad
principal 30 y reanuda su operación de repetición, recuperándose la
red.
Cuando se sigue esta rutina, algunas veces puede
tardarse mucho tiempo en retornar a la red. En tal situación, el
puerto superior de la unidad repetidora cuya operación de repetición
está detenida (la unidad repetidora 50a en este ejemplo) puede
establecerse de tal forma que la operación de repetición se detenga
solamente durante un período de tiempo especificado tras haberse
recibido una trama especificada. De esta forma, puede estructurarse
una red independiente que, normalmente, funciona como parte de la
red pero que es separada de la red al detenerse la operación de
repetición durante un período de tiempo especificado cuando se
recibe una trama especificada desde la unidad principal. Si la
unidad sub-principal 60 está dispuesta con el fin de
funcionar solamente mientras la unidad repetidora está deteniendo
su operación de repetición, es posible hacerla funcionar como red
independiente durante el período de tiempo especificado, para
reanudar la operación de repetición una vez que ha terminado el
período de tiempo y retornar a la red normal. En resumen, ésta es la
forma de constituir eficientemente una red independiente separada
por una unidad repetidora, para llevar a cabo comunicaciones de
alta velocidad dentro de esta red independiente y retornar
fácilmente a la red normal.
\newpage
Se describirán a continuación los flujos de
tramas de comunicaciones en una red que incorpora este invento,
haciendo referencia a las figs. 17-20. La fig. 17 es
un diagrama de una estructura de sistema de una red utilizada antes
para la explicación de un ejemplo de la técnica anterior pero, a
continuación, se describirá una situación en la que se utiliza el
presente invento en la misma estructura del sistema. Así, como ya se
ha explicado la estructura de la fig. 17, no se repetirá su
descripción.
Se explican a continuación, con referencia a la
gráfica de proceso de la fig. 18, las operaciones iniciales de la
unidad principal en un sistema de red así estructurada. Como se
muestra, la unidad principal transmite una BF (trama de baliza)
emitiendo a intervalos especificados (paso 1101). Esta BF sirve para
informar a cada unidad secundaria de cuantas unidades repetidoras
(etapas) existen en la ruta de transmisión desde la unidad
principal. A continuación, se transmite la trama de activación (paso
1102), que es transmitida a una dirección especificada e incluye la
instrucción para transmitir una trama de respuesta después de ser
recibida por la unidad secundaria destinataria. Por tanto, una vez
transmitida la trama de activación, la unidad principal comprueba
si se ha devuelto la trama de respuesta (paso 1103). Si se ha
devuelto la trama de respuesta (SI en el paso 1103), se ejecuta lo
que en este documento se denomina proceso de suscripción para la
unidad secundaria que transmitió la trama de respuesta. En este
proceso, se transmite una trama (denominada trama StatusRead
(lectura de estado)) para leer los datos de la unidad secundaria
recibiendo una respuesta desde la unidad secundaria destinataria
(paso 1104). La unidad principal llega a conocer la estructura de la
red a partir de los datos de la unidad secundaria así transmitidos
de vuelta, incluyendo el tipo de la unidad secundaria y el número
de unidades repetidoras entre ellas, y se genera un dominio del
tiempo basándose en los datos recibidos de la unidad secundaria.
Tras ello, como otra parte del proceso de suscripción, la trama
StatusWrite (grabar estado) que incluye el dominio del tiempo
generado es transmitido a la unidad secundaria para llevar a cabo
un proceso de grabación en la unidad secundaria. Si bien no se
muestra en la fig. 18, a la unidad secundaria se le instruye, por
tanto, para que transmita una respuesta de acuerdo con una
temporización especificada en este dominio del tiempo. Después de
que estos pasos para el proceso de suscripción se hayan completado,
el programa retorna al paso
1101.
1101.
A continuación, se explican, con referencia a la
fig. 19, las operaciones iniciales ejecutadas por la unidad
secundaria. Una vez que la velocidad de transmisión de tramas y el
número de repetidores por los que ha de pasarse son aprendidos por
el método descrito en lo que antecede a través de la BF recibida
desde la unidad principal (paso 1201), la unidad secundaria queda
preparada para recibir una trama de activación (paso 1202) y espera
hasta que se reciba una trama de activación (paso 1203). Si se
recibe una trama de activación desde la unidad principal (SI en el
paso 1203), se examina si está dirigida a ella misma o si su
destinataria es la unidad secundaria (paso 1204). Si no está
dirigida a ella misma (NO en el paso 1204), la unidad secundaria
espera hasta que se reciba la siguiente trama de activación. Si la
trama de activación recibida está dirigida a ella misma (SI en el
paso 1204), se devuelve una trama de respuesta a la unidad principal
(paso 1205) y la unidad secundaria espera la llegada de una trama
StatusRead (leer estado) desde la unidad principal (paso 1206). Si
se recibe una trama StatusRead desde la unidad principal (SI en el
paso 1206), el número de unidades repetidoras para la misma es
transmitido de vuelta a la unidad principal como respuesta (paso
1207) y la unidad secundaria espera la llegada de la trama
StatusWrite desde la unidad principal (paso 1208). Si se recibe la
trama StatusWrite desde la unidad principal (SI en el paso 1208), la
unidad secundaria entra en una condición suscrita de acuerdo con un
parámetro en StatusWrite y se refleja el dominio del tiempo, o la
unidad secundaria se ajusta por sí misma para transmitir una trama
de respuesta de acuerdo con la temporización de respuesta
especificada por el dominio del tiempo (paso 1209).
Una vez que se han ejecutado las operaciones
iniciales en la unidad principal y en todas las unidades
secundarias, da comienzo, como se muestra en lo que sigue, un ciclo
de comunicaciones para intercambios de E/S. La unidad principal
transmite una trama de petición especificada que incluye datos de
salida para todas las unidades secundarias. Entonces, cada unidad
secundaria transmite, a su vez, una trama de respuesta específica
que incluye sus datos de entrada basándose en el dominio del tiempo
recibido de la unidad principal. Después de que todas las unidades
secundarias han transmitidos sus tramas de respuesta, la unidad
principal trasmite la trama de petición de nuevo para repetir el
ciclo de comunicaciones para intercambios de E/S con todas las
unidades secundarias.
La fig. 20 ilustra la circulación de la trama de
petición especificada transmitida desde la unidad principal y de
las tramas de respuesta especificadas procedentes de las unidades
secundarias de la fig. 17 en los cuatro puntos de observación
indicados por las letras A, B, C y D. En el punto de observación A,
se observan las tramas de respuesta de todas las unidades
secundarias, además de la trama de petición procedente de la unidad
principal. Sin embargo, en cada uno de los otros puntos de
observación (B, C y D) solamente se observan la trama de petición
procedente de la unidad principal y las tramas de respuesta
procedentes de las unidades secundarias en el lado de aguas abajo
de ese punto de observación. Esto hace que resulte evidente que no
se realizan operaciones de repetición innecesarias, como se muestra
mediante el correspondiente diagrama de la fig. 21 (que muestra una
tecnología perteneciente a la técnica anterior).
En este ejemplo, cada unidad repetidora se
ajusta con el fin de repetir cada trama de respuesta solamente del
lado de aguas abajo al lado de aguas arriba y de hacer que cada
respuesta sea más rápida, en la magnitud del retardo de repetidora
de acuerdo con el número de unidades repetidoras por las que ha de
pasarse, de tal forma que los intervalos entre las tramas de
respuesta puedan reducirse al mínimo en el punto de observación A.
Con el ajuste así realizado, los intervalos para las respuesta
pueden reducirse al mínimo en el punto de observación A y, como se
muestra en la fig. 20, puede reducirse el retardo de repetidora para
cada trama de respuesta.
La temporización de la transmisión de respuestas
en cada unidad secundaria puede expresarse como sigue: (tiempo de
inicio de la transmisión de la trama de respuesta desde la unidad
secundaria después de recibirse la trama de petición) = (posición
de la trama de respuesta de la unidad secundaria en el punto de
observación A) - (retardo en la llegada de la trama de petición) -
(tiempo que tarda la trama de respuesta de la unidad secundaria en
llegar al punto de observación A) = (posición de la trama de
respuesta de la unidad secundaria en el punto de observación A) -
(retardo de repetidora) x (dos veces el número de unidades
repetidoras (número de etapas repetidoras) hasta la unidad
secundaria).
El ciclo de comunicaciones, en esta situación,
viene dado como sigue: (ciclo de comunicaciones) = (período de
tiempo de la trama de petición) + (retardo de repetidora) x (número
máximo de etapas repetidoras) + (período de tiempo de la trama de
respuesta) x (número de unidades secundarias).
Esto muestra que el ciclo de comunicaciones se
reduce pasando de la situación de la tecnología perteneciente a la
técnica anterior en: (retardo de la repetidora) x (número máximo de
etapas repetidoras) x ((dos veces el número de unidades
repetidoras) - 1).
Se llevó a cabo un experimento comparativo
construyendo una red de comunicaciones utilizando una tecnología
perteneciente a la técnica anterior y otra red de comunicaciones con
la misma estructura, utilizando el presente invento. El tiempo de
ciclo para la primera era de 1,8 ms, pero se redujo hasta 1,2 ms
para la segunda.
En resumen, el presente invento sirve para
reducir el retardo de repetidora que se genera cada vez que una
trama de comunicaciones transmitida por una red, pasa por una unidad
repetidora de tal forma que pueda proporcionarse una red de
comunicaciones con un ciclo de comunicaciones mejorado.
Claims (11)
1. Un sistema de comunicaciones, que
comprende:
una unidad principal (10) que es un controlador
programable que tiene una función de comunicación;
al menos una unidad secundaria (2) que es una
unidad terminal de E/S que tiene una función de comunicación y
conectada a dicha unidad principal (10) mediante una red; y
unidades repetidoras (4) insertadas en dicha red
entre dicha unidad principal (10) en su lado superior y dicha al
menos una unidad secundaria (2) en una o más etapas en su lado
inferior;
en el que tramas de comunicaciones de diversos
tipos son transmitidas a través de dicha red, conteniendo cada una
de dichas tramas de comunicaciones datos de identificación
indicativos del tipo de la misma;
en el que un tipo de trama de comunicaciones que
ha de ser transmitida desde dicha unidad secundaria (2) a dicha
unidad principal (10) contiene datos de identificación indicativos
del tipo de trama;
en el que dichas unidades repetidoras (4)
incluyen un puerto superior conectado al lado de aguas arriba de la
citada red y un puerto inferior conectado al lado de aguas abajo de
dicha red, y sirven para repetir dicha trama de comunicaciones sólo
en una dirección desde dicho puerto inferior a dicho puerto superior
cuando se determina que dicha trama de comunicaciones recibida por
dichas unidades repetidoras (4) a través del citado puerto superior
o de dicho puerto inferior, contiene los datos de identificación
indicativos del tipo de trama que ha de ser transmitida desde dicha
unidad secundaria (2) a dicha unidad principal (10);
caracterizado porque dicha unidad
principal sirve para transmitir una trama de comunicaciones
específica de las citadas tramas de comunicaciones de diversos
tipos y leer, a partir de una de las tramas de respuesta recibidas
de dicha unidad secundaria en respuesta a dicha trama de
comunicaciones específica transmitida desde dicha unidad principal,
el número de etapas de unidades repetidoras por las que han pasado
las tramas de respuesta recibidas, para grabar información para
establecer una temporización para retornar las tramas de respuesta
procedentes de la unidad secundaria a dicha unidad principal
basándose en dicho número que ha sido leído en dicha unidad
secundaria;
en el que dicha temporización se ajusta para que
cada unidad secundaria devuelva tramas de respuesta en contestación
a una trama de comunicaciones procedente de dicha unidad principal
de tal manera que dicha unidad principal reciba dichas tramas de
respuesta devueltas sin espacio entre dichas tramas de respuesta
devueltas, independientemente de los tiempos de retardo de
repetidora de cada una de dichas tramas de respuesta devueltas.
2. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 1, en el que un tipo de trama de comunicaciones que
ha de ser transmitida desde dicha unidad principal (10) a dicha
unidad secundaria (2) contiene datos de identificación indicativos
de tal tipo de trama; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de comunicaciones solamente en una dirección
desde dicho puerto superior a dicho puerto inferior cuando se
determina que dicha trama de comunicaciones recibida por dichas
unidades repetidoras (4) a través del citado puerto superior o el
citado puerto inferior, contiene los datos de identificación
indicativos del tipo de trama que ha de ser transmitida desde dicha
unidad principal (10) a dicha unidad secundaria (2).
3. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en el que un tipo de
trama de comunicaciones que ha de ser transmitida en ambas
direcciones entre dicha unidad principal (10) y dicha unidad
secundaria (2) contiene datos de identificación indicativos de tal
tipo de trama; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de comunicaciones en dirección desde dicho
puerto superior a dicho puerto inferior cuando se determina que
dicha trama de comunicaciones recibida por dichas unidades
repetidoras (4) a través del citado puerto superior, contiene los
datos de identificación indicativos del tipo de trama que ha de ser
transmitida en ambas direcciones entre dicha unidad principal (10) y
dicha unidad secundaria (2), y
dichas unidades repetidoras repiten dicha trama
de comunicaciones en dirección desde dicho puerto inferior a dicho
puerto superior cuando se determina que la citada trama de
comunicaciones recibida por dichas unidades repetidoras a través de
dicho puerto inferior, contiene los datos de identificación
indicativos del tipo de trama que ha de ser transmitida en ambas
direcciones entre dicha unidad principal y dicha unidad
secundaria.
4. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 1, en el que dicha trama de comunicaciones específica
está destinada a contener datos sobre valores de dirección de las
unidades repetidoras (4) por las que ha sido hecha pasar y datos
sobre el número de etapas de las unidades repetidoras (4);
en el que dichas unidades repetidoras (4) sirven
para hacer que dicha trama de comunicaciones específica contenga
datos sobre el valor de la dirección de dicha unidad repetidora (4)
y el valor de uno más el número de etapas de las unidades
repetidoras (4) cuando una de dichas tramas de comunicaciones
especificadas pasa por dicha unidad repetidora (4); y
en el que dicha unidad secundaria (2) sirve para
leer, de dicha trama de comunicaciones específica, datos sobre el
valor de la dirección de la unidad repetidora (4) adyacente en la
dirección de aguas arriba y sobre el número de unidades repetidoras
(4) y para hacer que dicha trama de respuesta a dicha unidad
principal (10) contenga datos sobre el valor de la dirección de la
unidad repetidora (4) adyacente en la dirección de aguas arriba y
sobre el número de etapas de las unidades repetidoras (4), leídos a
partir de dicha trama de comunicaciones especificada.
5. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 1, en el que dichas tramas de comunicaciones de
diversos tipo incluyen una "trama de entrada" para transmitir
datos de entrada de dicha unidad terminal de E/S por dicha unidad
secundaria (2);
en el que la unidad secundaria (2) sirve para
devolver dicha trama de entrada basándose en dicha información
sobre temporización, más rápidamente en la magnitud del retardo de
repetidora, cuando dicha trama de entrada es enviada por la citada
unidad secundaria; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de entrada solamente en una dirección de/desde
dicho puerto inferior a dicho puerto superior.
6. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 1 en el que dicha unidad secundaria (2) está
destinada a transmitir una trama de conexión para acusar recibo de
la existencia de dicha unidad secundaria (2) a dicha unidad
principal (10);
en el que dicha unidad principal (10) sirve para
transmitir una trama de petición para solicitar a dicha unidad
secundaria (2) que transmita dicha trama de conexión;
en el que dichas tramas de comunicaciones
incluyen dicha trama de conexión y dicha trama de petición;
en el que dicha unidad secundaria (2) sirve para
devolver dicha trama de conexión basándose en dicha información
sobre temporización, más rápidamente, en la magnitud del retardo de
repetidora, cuando dicha trama de conexión es enviada por dicha
unidad secundaria; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de conexión solamente en una dirección desde
dicho puerto inferior a dicho puerto superior.
7. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 1, en el que dicha unidad secundaria (2) almacena el
número de etapas de dichas unidades repetidoras (4) entre dicha
unidad secundaria (2) y dicha unidad principal (10).
8. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 7, en el que un tipo de trama de comunicaciones que
ha de ser transmitida desde dicha unidad principal (10) a dicha
unidad secundaria (2), contiene datos de identificación indicativos
de tal tipo de trama; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de comunicaciones solamente en una dirección
desde dicho puerto superior a dicho puerto inferior cuando se
determina que dicha trama de comunicaciones recibida por dichas
unidades repetidoras (4) a través de dicha puerto superior o de
dicho puerto inferior contiene los datos de identificación
indicativos del tipo de trama que ha de ser transmitida desde dicha
unidad principal (10) a dicha unidad secundaria (2).
9. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 7 o de la reivindicación 8, en el que un tipo de
trama de comunicaciones que ha de ser transmitida en ambas
direcciones entre dicha unidad principal (10) y dicha unidad
secundaria (2) contiene datos de identificación indicativos de tal
tipo de trama; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de comunicaciones en una dirección desde dicho
puerto superior a dicho puerto inferior cuando se determina que
dicha trama de comunicaciones recibida por dichas unidades
repetidoras (4) a través de dicho puerto superior contiene los datos
de identificación indicativos del tipo de trama que ha de ser
transmitida en ambas direcciones entre dicha unidad principal (10) y
dicha unidad secundaria (2), y
dichas unidades repetidoras (4) repiten dicha
trama de comunicaciones en dirección desde dicho puerto inferior a
dicho puerto superior cuando se determina que dicha trama de
comunicaciones recibida por dichas unidades repetidoras (4) a
través de dicho puerto inferior, contiene los datos de
identificación indicativos del tipo de trama que ha de ser
transmitida en ambas direcciones entre dicha unidad principal (10) y
dicha unidad secundaria (2).
10. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 7, de la reivindicación 8 o de la reivindicación 9,
en el que dicha unidad principal (10) sirve para transmitir una
trama de petición a la unidad secundaria (2) para solicitar la
transmisión de una trama de conexión para acusar recibo de la
existencia de dicha unidad secundaria (2);
en el que dicha unidad secundaria (2) sirve para
transmitir dicha trama de conexión a dicha unidad principal (10)
basándose en dicha temporización, más rápida en la magnitud de un
retardo de repetidora, cuando dicha trama de conexión es enviada
por dicha unidad secundaria; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de conexión solamente en una dirección desde
dicho puerto inferior a dicho puerto superior.
11. El sistema de comunicaciones de la
reivindicación 7, de la reivindicación 8 o de la reivindicación 9,
en el que dichas tramas de comunicaciones de diversos tipos incluyen
una "trama de entrada" para transmitir datos de entrada de
dicha unidad terminal de E/S por dicha unidad secundaria (2);
en el que dicha unidad secundaria (2) sirve para
devolver una trama de entrada que contiene dichos datos de entrada
de dicho terminal de E/S de tal modo que dicha unidad principal (10)
reciba dichas tramas de respuesta sin espacio alguno entre dichas
tramas de respuesta devueltas, independientemente de los tiempos de
retardo de repetidora de cada una de dichas tramas de respuesta
devueltas; y
en el que dichas unidades repetidoras (4)
repiten dicha trama de entrada solamente en dirección desde dicho
puerto inferior a dicho puerto superior.
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