ES2340257T3 - Sistema de comunicaciones sincronizado por impulsos de reloj con reloj relativo y procedimiento para la formacion de un sistema de este tipo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la formación de un sistema de comunicaciones sincronizado por impulsos de reloj con propiedades de equidistancia en el campo de instalaciones industriales entre al menos dos estaciones, especialmente componentes de automatización, y al menos una red de datos (1), caracterizado porque especialmente durante la aceleración del sistema se pone en marcha un reloj relativo (9) unívoco, válido para todo el sistema y todas las estaciones conectadas en la red de datos (1) son sincronizadas al menos una vez al tiempo relativo (16) determinado a través del reloj relativo, en el que el tiempo relativo (16) es transmitido a través de la red de datos (1) a todas las estaciones.
Description
Sistema de comunicaciones sincronizado por
impulsos de reloj con reloj relativo y procedimiento para la
formación de un sistema de este tipo.
La invención se refiere a un sistema de
comunicaciones sincronizado por impulsos de reloj con reloj relativo
y a un procedimiento para la formación de un sistema de este
tipo.
Por un sistema sincronizado por impulsos de
reloj con propiedades de equidistancia se entiende un sistema
formado por al menos dos estaciones, que están conectadas entre sí a
través de una red de datos con la finalidad del intercambio mutuo
de datos o bien para la transmisión mutua de datos. En este caos, el
intercambio de datos se realiza de forma cíclica en ciclos de
comunicación equidistantes que son predeterminados a través del
pulso de reloj de comunicaciones utilizado por el sistema. Las
estaciones son, por ejemplo, aparatos de automatización centrales,
aparatos de programación, aparatos de proyección o aparatos de
mando, aparatos periféricos, como por ejemplo módulos de entrada y
salida, accionamientos, actuadores, sensores, controles programables
con memoria (SPS) y otras unidades de control, ordenadores o
máquinas, que intercambian datos electrónicos con otras máquinas,
especialmente que procesan datos de otras máquinas. Por unidades de
control se entienden a continuación unidades de regulación o
unidades de control de cualquier tipo. Como redes de datos se
utilizan, por ejemplo, sistemas de bus, como por ejemplo bus de
campo, Profibus, Ethernet, Ethernet Industrial, FireWire y también
sistemas de bus internos de PC (PCI), etc.
En sistemas de automatización distribuidos, por
ejemplo en el campo de la técnica de accionamiento, se emplean,
entre otras, redes de datos sincronizadas por impulsos de reloj o
bien sistemas de bus. En este caso, varias estaciones conectadas se
utilizan como aparatos maestros, por ejemplo unidades de control
como controles numéricos o controles programables con memoria o
aparatos de proyección y otras estaciones se utilizan como aparatos
subordinados, como por ejemplo accionamientos o aparatos
periféricos. Los componentes de automatización de ambas categorías
pueden trabajar de forma sincronizada por impulso de reloj, es
decir, que estas estaciones se pueden sincronizar a un pulso de
reloj de comunicaciones utilizado de la red de datos. Esto significa
que el pulso de reloj de comunicaciones es recibido por las
estaciones a través de la red de datos utilizada y se puede
controlar de forma sincronizada por procesos destinados para este
pulso de reloj de comunicaciones. De acuerdo con IEC 61491, EN61491
SERCOS Interface- Breve Descripción Técnica
(\underbar{http://www.sercos.de/deutsch/doku\_freier\_bereich.htm}),
éste se aplica y se realiza actualmente en sistemas de
automatización distribuidos. Sin embargo, actualmente no es posible
que se introduzca un reloj relativo válido para un sistema de este
tipo, sobre cuyo tiempo relativo válido en cada caso se pueden
sincronizar todas las estaciones conectadas en el sistema de
comunicaciones. De esta manera, por ejemplo, secuencias de eventos
aplicativas no se pueden establecer y realizar o al menos no se
pueden realizar con una exactitud de tiempo suficientemente
grande.
El cometido de la invención es indicar un
sistema de comunicaciones sincronizado por impulso de reloj con
propiedades de equidistancia y reloj relativo entre al menos dos
estaciones y una red de datos y un procedimiento para la
introducción de un reloj relativo en un sistema de comunicaciones de
este tipo, en el que todas las estaciones conectadas en el sistema
de comunicaciones se pueden sincronizar a este reloj relativo.
Este cometido se soluciona a través de un
procedimiento para la formación de un sistema de comunicaciones por
impulsos de reloj con propiedades de equidistancia en el campo de
instalaciones industriales entre al menos dos estaciones,
especialmente componentes de automatización, y al menos una red de
datos, porque especialmente durante la aceleración del sistema se
pone en marcha un reloj relativo unívoco, válido para todo el
sistema y una cantidad determinada o todas las estaciones
conectadas en la red de datos son sincronizadas al menos una vez al
tiempo relativo determinado a través del reloj relativo, en el que
el tiempo relativo es transmitido a través de la red de datos a
todas las estaciones.
Este cometido se soluciona a través de un
procedimiento para la formación de un sistema de comunicaciones por
impulsos de reloj con propiedades de equidistancia en el campo de
instalaciones industriales entre al menos dos estaciones,
especialmente componentes de automatización, y al menos una red de
datos, porque el sistema de comunicaciones presenta al menos un
medio, que pone en marcha especialmente durante la aceleración del
sistema un reloj relativo unívoco, válido para todo el sistema y
sincroniza todas o una parte de las estaciones conectadas al menos
una vez al tiempo relativo determinado a través del reloj relativo,
en el que el tiempo relativo es transmitido a través de la red de
datos a todas las estaciones.
La invención se basa en el reconocimiento de que
en el caso de aplicación de un sistema de bus sincronizado por
impulso de reloj o bien de una red de datos en sistemas de
automatización distribuidos, se indican a todas las estaciones del
sistema de comunicaciones el comienzo de cada nuevo ciclo de
comunicaciones, por ejemplo a través de la transmisión de un
paquete especial de datos, por ejemplo un llamado paquete de datos
de control global. Además de este procedimiento, existen también
otros procedimientos, que posibilitan una sincronización por
impulso de reloj entre las estaciones, a la que se puede aplicar
evidentemente de la misma manera la invención publicada. Junto con
la información sobre la longitud de un pulso de reloj de
comunicaciones, que se establece al menos durante la aceleración
del sistema y se distribuye a todas las estaciones, se pueden
sincronizar todas las estaciones al pulso de reloj utilizado. Estas
informaciones son transmitidas en este caso por una estación
maestra característica, el llamado generador de pulso de reloj, a
todas las estaciones del sistema de comunicaciones. Si este
generador de pulsos de reloj presenta adicionalmente un reloj
relativo, se puede distribuir el tiempo relativo actual respectivo
sobre la misma vía de transmisión a todas las estaciones conectadas,
con lo que se aplica el mismo tiempo relativo para todas las
estaciones conectadas.
Una configuración especialmente ventajosa de la
invención se caracteriza porque como estaciones del sistema de
comunicaciones están conectadas en la red de datos al menos una
unidad de control, al menos una unidad a controlar, y al menos un
módulo de entrada y salida descentralizado, que lleva a cabo, como
interfaz entre la red de datos y la unidad a controlar
bidirecionalmente, el intercambio de señales entre la unidad a
controlar y la unidad de control por medio de la red de datos, de
manera que, por ejemplo, la unidad de control se emplea como
generador de pulsos de reloj. Por unidad se entienden especialmente
también componentes de automatización, máquinas accionamientos,
etc. El concepto de aparato utilizado también a continuación se
utiliza como sinónimo del concepto de unidad.
Una configuración extraordinariamente ventajosa
de la invención se caracteriza porque el tiempo relativo unívoco,
introducido en todo el sistema a través del reloj relativo. se
compone de dos partes, en el que la primera parte caracteriza el
ciclo de comunicación actual y la segunda parte determina el
instante dentro del ciclo de comunicación actual del sistema de
comunicaciones. La ventaja de esta configuración es que de esta
manera cada ciclo discrecional de la comunicación y, además, cada
instante dentro de un ciclo discrecional de la comunicación se
puede determinar con exactitud, con lo que se mejora en una medida
extraordinaria la exactitud temporal durante la detección y el
registro o bien durante la conmutación de eventos o en procesos
discrecionales de control y de regulación.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque el ciclo de comunicaciones se representa a
través de un número digitalizado o una unidad de tiempo absoluto,
que se deriva a partir de la duración del ciclo de comunicación, en
el que la exactitud del reloj relativo se puede ajustar en un
intervalo entre la duración de un pulso de reloj de comunicaciones
y 1 \mus. De esta manera, es posible seleccionar la forma de la
representación óptima para la situación respectiva, tal como es
favorable, por ejemplo, en la ordenación temporal de eventos,
porque se puede seleccionar una representación del tiempo absoluto
más claramente que una representación abstracta.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque el reloj relativo unívoco válido para todo el
sistema y, por lo tanto, el tiempo relativo se mantiene válido para
todas las estaciones hasta la caída del sistema y porque todas las
estaciones hasta la caída del sistema permanecen sincronizadas al
reloj relativo unívoco válido para todo el sistema y, por lo tanto,
al tiempo relativo. De esta manera, se garantiza que para todas las
estaciones se aplica el mismo tiempo relativo durante el tiempo de
ejecución del sistema, con lo que se garantiza especialmente la
simultaneidad de eventos en el marco de la resolución temporal
predeterminada del tiempo relativo. De esta manera se reduce
considerablemente la influencia de tiempos muertos específicos de
las estaciones.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque la duración del pulso de reloj de la comunicación
es regulable y se establece al menos una vez durante la aceleración
del sistema, de manera que la duración de un pulso de reloj de
comunicación está entre 10 \mus y 10 ms. De este modo, es posible
establecer la longitud de un pulso de reloj de la comunicación de
manera óptima para cada caso de aplicación específico,
especialmente cada configuración individual del sistema de
comunicaciones considerado.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque las señales de un aparato a controlar son
provistas durante su registro y detección en la entrada de un módulo
de entrada y salida descentralizado por el módulo de entrada y
salida con un sello, que se compone del tiempo relativo actual en
este instante y el evento de conmutación de la detección, se
transforman en un formato de datos compatible para la red de datos,
se transmiten los datos con este sello a través de la red de datos a
la unidad de control, se evalúan y se procesan allí, en el que el
tiempo relativo como parte del sello está constituido por dos
partes, en el que una de las partes determina el ciclo de
comunicación del sistema de comunicaciones, en el que se realizan
el registro y la detección de las señales y la otra parte determina
el instante con relación al comienzo o al final del ciclo de
comunicación del sistema de comunicaciones, en el que se realiza el
registro y la detección de las señales. De esta manera, se puede
determinar el instante de la detección de eventos, por ejemplo, de
un aparato a controlar con extraordinaria precisión y se puede
memorizar y, por lo tanto, está disponible en todo momento para el
cálculo de eventos dependientes.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque los datos, que están destinados para el aparato
a controlar, son provistos antes de la transmisión al módulo de
entrada y salida descentralizado por la unidad de control con un
sello, que se compone por un tiempo relativo, con relación al
instante de la salida planificada de la señal, y por un evento de
conmutación de salida, y los datos son transmitidos con este sello
a través de la red de datos al módulo de entrada y salida, en el que
el tiempo relativo como parte del sello está constituido por dos
partes, en el que una de las partes determina el ciclo de
comunicación del sistema de comunicaciones, en el que debe
realizarse la salida de datos, y la otra parte determina el instante
con relación al comienzo o al final del ciclo de comunicación del
sistema de comunicaciones, en el que debe realizarse la salida de
señales, y porque los datos que están provistos con un sello, que se
refiere a la salida planificada de las señales, y que están
destinados para el aparato a controlar, son convertidos por el
módulo de entrada y salida descentralizado en señales que pueden
ser interpretadas por el aparato a controlar y en el instante, que
está predeterminado por el sello transmitido, son conmutadas en la
salida del módulo de entrada y salida descentralizado, de acuerdo
con el evento de conmutación predeterminado y son emitidos al
aparato a controlar. Esta configuración es especialmente ventajosa
porque en función del instante del registro de un evento de entrada
en la entrada de un módulo de entrada y salida descentralizado, se
puede planificar con exactitud la conmutación de un evento de
salida en la salida del módulo de entrada y salida descentralizado y
se puede realizar con una precisión temporal extraordinaria, lo que
es extraordinariamente ventajoso en el campo de la técnica de
accionamiento en sistemas de automatización distribuidos, por
ejemplo en máquinas de procesamiento de la madera o para la
conmutación de levas, etc. El intervalo de tiempo entre el evento de
entrada y el evento de salida se puede ajustar y alcanzar, por lo
tanto, para cada situación discrecional en el campo de aplicación
descrito de una manera individual, respectivamente, con la misma
exactitud temporal alta, con lo que se reduce en gran medida de la
misma forma la dependencia de tiempos muertos de estaciones
respectivas del sistema de comunicaciones. Sobre la base de estas
características se posibilita o bien se puede mejorar en una medida
considerable un intercambio isócrono de datos o bien el control de
eventos, o bien de secuencias de eventos dentro del sistema de
comunicaciones entre las estaciones.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque la conmutación y la transmisión de señales a un
aparato a controlar se realizan en la salida de un módulo de entrada
y salida descentralizado como una función definida, regulable en el
tiempo, con respecto al registro y detección de señales de un
aparato a controlar en la entrada de un módulo de entrada y salida
descentralizado. La ventaja especial de esta característica reside
en que de esta manera se pueden realizar secuencias de eventos
aplicativas que tienen una importancia sobresaliente, especialmente
en máquinas de procesamiento de la madera, por ejemplo en la
fabricación de tableros de muebles. Así, por ejemplo, en este caso
en función de la detección de cantos delanteros o cantos traseros
de madera, se pueden conectar equipos para la aplicación o recorte
de perfiles para rebordes con alta precisión temporal.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque los datos, que son memorizados por una o varias
estaciones del sistema de comunicaciones hasta la caída del sistema,
junto con el tiempo relativo actual respectivo del sistema y la
evaluación común y/o la representación de los datos registrados de
esta manera se realizan sobre la base de tiempo relativo del
sistema memorizado en cada caso. De esta manera, se pueden combinar
y evaluar de una manera extraordinariamente cómoda registros de
seguimiento distribuidos sobre diferentes estaciones sobre la base
del tiempo relativo unitario para un seguimiento en tiempo real, en
el que se pueden obtener de manera muy sencilla informaciones, por
ejemplo, sobre el comportamiento de reacción de las estaciones, a
partir de los cuales se pueden sacar conclusiones, por ejemplo,
sobre eventuales fallos precedentes de componentes de
automatización individuales.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque una o varias estaciones del sistema de
comunicaciones, especialmente componentes de automatización, que
soportan el reloj relativo, proporcionan datos característicos, que
pueden ser llamados y evaluados por al menos una unidad de control a
través de la red de datos, en el que los datos característicos
contienen al menos el soporte del reloj relativo, y/o la exactitud
posible regulable y/o al menos una posibilidad de ajuste del reloj
relativo y/o el soporte de al menos un mecanismo, que se deriva del
empleo de un reloj relativo en un sistema de comunicaciones. Es
ventajoso que estos datos característicos se puedan leer como
descripciones de aparatos tanto durante el funcionamiento en curso
en línea desde la o las estaciones correspondientes, especialmente
del o de los componentes de automatización, como también se puedan
preparar fuera de línea como informaciones de descripción, con lo
que se documenta exactamente la extensión de las propiedades
mencionados disponibles, especialmente el soporte de los mecanismos
derivados, como por ejemplo la detección exacta de eventos de
conmutación, la conmutación exacta de los actuadores, etc. T de
esta manera se delimita de la forma más exacta posible el campo de
aplicación de la estación correspondiente.
Otra configuración ventajosa de la invención se
caracteriza porque una o varias estaciones del sistema de
comunicaciones, especialmente componentes de automatización, pueden
realizar la detección de eventos sobre la base del reloj relativo
solamente en determinadas fases de trabajo y/o en instantes
determinados. Esto es especialmente ventajoso porque de esta manera
es posible la detección de eventos sobre la base del reloj relativo
de los componentes de automatización correspondientes solamente en
los instantes relevantes y necesarios, con lo que se evitan
detecciones innecesarias y, por lo tanto, la aparición de cantidades
de datos superfluos. Esto se puede realizar, por ejemplo, a través
de mecanismos de activación/desactivación sobre la red de datos,
por ejemplo partiendo de una unidad de control o a través de un
circuito externo en el componente de automatización.
Además, es especialmente ventajoso que los
procedimientos publicados, especialmente con relación al reloj
relativo con las características de aplicación mencionadas, como por
ejemplo la detección de eventos de conmutación, la conmutación
precisa de salidas, la detección de estados reales internos
incluidos los sellos de tiempo correspondientes, etc. se pueden
aplicar o bien emplear en máquinas industriales, como por ejemplo en
máquinas de envase, prensas, máquinas de inyección de plástico,
máquinas textiles, máquinas de imprenta, máquinas herramientas,
robots, sistemas de manipulación, máquinas de procesamiento de la
madera, máquinas de procesamiento del vidrio, máquinas de
procesamiento de la cerámica así como en ascensores.
A continuación se describe en detalle y se
explica la invención con la ayuda de los ejemplos de realización
representados en las figuras.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación
esquemática de un ejemplo de realización para un sistema de
comunicaciones sincronizado por impulsos de reloj.
La figura 2 muestra el modo de trabajo de
principio en un sistema de comunicaciones sincronizado por impulsos
de reloj de este tipo con reloj relativo en el campo de los sistemas
de automatización distribuidos utilizando un sello.
La figura 1 muestra una representación
esquemática de un ejemplo de realización para un sistema de
comunicaciones sincronizado por impulso de reloj con reloj
relativo. En el sistema de comunicaciones representado se trata en
este caso al mismo tiempo de un sistema de automatización
distribuido. Estos dos conceptos se utilizan a continuación como
sinónimos. El ejemplo de realización mostrado está constituido por
varias estaciones, que pueden estar caracterizadas al mismo tiempo
tanto como emisores como también como receptores, es decir, que
tanto pueden emitir como también recibir señales o datos. Todas las
estaciones están conectadas directa o indirectamente en la red de
datos 1, por ejemplo un sistema de bus con y/o sin propiedades de
tiempo real, como sincronización del pulso de reloj y
equidistancia, como por ejemplo Ethernet, Ethernet Industrial, bus
de campo, Profibus, FireWire o también sistemas de bus internos de
PC (PCI), etc., pero también redes de datos sincronizadas, como por
ejemplo Ethernet Isócrona en tiempo real, a través de líneas de
datos, de las que solamente se representan las líneas de datos 11,
12, 13, 14, 15 por razones de representación clara. Las líneas de
datos se caracterizan en este caso, de acuerdo con la finalidad de
aplicación, porque se pueden transmitir o bien conducir tanto datos
como también señales u otros impulsos eléctricos. En particular, se
pueden emplear también líneas de datos de diferentes tipos en este
sistema de automatización distribuido, que transmiten en cada caso
datos en diferente formato de datos. Así, por ejemplo, a través de
la línea de datos 14 se pueden emitir datos en un formato distinto,
por ejemplo, que a través de la línea de datos 13. En este caso, por
ejemplo, el módulo de entrada y salida 2 descentralizado se ocupa
de una conversión correspondiente. Pero es evidente que también es
posible que las líneas de datos 13 y 14 transmitan datos en el mismo
formato. En este caso, no es necesaria una conversión auténtica de
los datos a través del módulo de entrada y salida 2
descentralizado, sino que se lleva a cabo una transmisión de los
datos en forma inalterada, lo que corresponde a una llamada
conmutación de los datos. Independientemente de ello está la
posibilidad de que el módulo de entrada y salida 2 descentralizado
elabore y/o procese los datos de manera discrecional, especialmente
añada a los datos un sello de tiempo o similar, sin modificar el
formato de datos propiamente dicho y/o sin convertirlo en otro
formato, en el caso de que esto sea necesario para un funcionamiento
correcto del sistema de automatización. Las líneas de datos
conectadas directamente en la red de datos 1, como por ejemplo las
líneas de datos 12, 13 y 15, transmiten datos en el mismo formato de
datos que la red de datos 1 propiamente dicha. La red de datos 1
utilizada trabaja de forma sincronizada y el intercambio de datos a
través de la red de datos 1 se realiza de forma sincronizada en el
pulso de reloj de comunicación utilizado. Una sincronización una
sola vez de todas las estaciones conectadas sobre el pulso de reloj
utilizado se realiza, por ejemplo, durante la aceleración del
sistema. Para garantizar el intercambio de datos de forma
sincronizada por pulso de reloj, se lleva a cabo una
resincronización permanente de las estaciones durante el
funcionamiento en curso. Pero es evidente que también es posible que
las estaciones, que se conecta en el curso del funcionamiento en la
red de datos 1, se pueden sincronizar a este pulso de reloj de
comunicación utilizado. Especialmente ventajosa es la posibilidad
de poder ajustar una vez el pulso de reloj de comunicación a
utilizar de acuerdo con las necesidades y/o la aplicación al menos
durante la aceleración del sistema. En este caso, de acuerdo con la
experiencia, se ha comprobado que es especialmente ventajoso que la
duración de un pulso de reloj de sincronización esté entre 10
\mus y 10 ms. En este ejemplo de realización, se representan como
estaciones aparatos a controlar, por ejemplo accionamientos 4, 5 y 6
así como módulos de entrada y salida 2, 3 descentralizados, un
aparato reproyección 7, una unidad de control 8, que se caracteriza
tanto como generador de pulsos de reloj para el pulso de reloj de
la comunicación como también como maestro del reloj relativo 9 y
que está equipada con medios correspondientes, y un aparato de mando
10, que se caracteriza aquí, por ejemplo, como ordenador con
teclado y ratón,. Evidentemente, también son concebibles como
estaciones cualquier otro tipo de componentes de automatización o
bien aparatos. También el número y/o la localización de las
estaciones respectivas se indican aquí solamente a modo de ejemplo.
Todas las estaciones están sincronizadas ya al tiempo relativo 16
predeterminado por el reloj relativo 9. Por razones de claridad, el
tiempo relativo 16 solamente ha sido designado en el aparato de
proyección 7. En el ejemplo de realización publicado se puede
realizar un evento en un aparato a controlar, por ejemplo una
detección del valor real en el accionamiento, por ejemplo analógico
6 a través de un sensor y/o un actuador integrado en éste, no
representado para mayor claridad, se pueden transmitir estos
valores reales por medio de la línea de datos 14 al módulo de
entrada y salida 2 descentralizado, se puede detectar así de forma
sincronizada por pulso de reloj y se puede convertir en un formato
de datos correspondiente compatible para la red de datos 1. Los
datos convertidos de esta manera son transmitidos de forma
sincronizada con el pulso de reloj de comunicación utilizado del
sistema de comunicaciones a través de la línea de datos 13, la red
de datos 1, por ejemplo un sistema de bus de Ethernet, y la línea
de datos 12 a la unidad de control 8. La unidad de control 8 se
caracteriza, por ejemplo, como un control programable con memoria
(SPS) y otra unidad de control o bien de regulación discrecional,
que puede recibir datos, por ejemplo datos reales, desde todas las
estaciones conectadas en la red de datos 1 y puede evaluarlos, y/o
puede emitir datos, por ejemplo datos teóricos a todas las
estaciones. De esta manera, la unidad de control 8 procesa, por
ejemplo, los datos reales del accionamiento 6 emitidos de forma
sincronizada por el módulo de entrada y salida 2 descentralizado,
calcula sobre la base de estos datos reales valores teóricos
correspondientes y emite estos valores teóricos de la misma manera
de forma sincronizada a través de la línea de datos 12, la red de
datos 1 y la línea de datos 13 de retorno al módulo de entrada y
salida 2 descentralizado. Este módulo convierte los valores
teóricos recibidos en señales que pueden ser interpretadas por el
accionamiento 6 y los transmite a través de la línea de datos 14 de
forma sincronizada con el pulso de reloj de comunicación utilizado
al accionamiento 6, que interpreta y convierte los datos teóricos
recibidos por medio de un actuador integrado no representado para
mayor claridad, por ejemplo como instrucciones de control. El mismo
mecanismo se puede transmitir de una manera similar sobre un
proceso no representado para mayor claridad, que está conectado,
por ejemplo, en el módulo de entrada y salida 3 descentralizado.
Por medio de un aparato de mando 10 a través de
la línea de datos 11 se puede acceder, por ejemplo, también
manualmente a la unidad de control 8 y de esta manera se puede
ejercer una influencia en loa mecanismos de regulación y de control
correspondientes de la unidad de control 8. El aparato de proyección
7 y la unidad de control 7 se caracterizan en este caso como
aparatos maestros, puesto que pueden ejercer una influencia directa
sobre el control del sistema de comunicaciones y de las otras
estaciones conectadas, De manera similar, en este caso las otras
estaciones, por ejemplo los accionamientos 4, 5 y 6 así como los
módulos de entrada y salida 2 y 3 descentralizados se designan como
aparatos subordinados, puesto que son activados de acuerdo con los
aparatos maestros 7 y 8. En este caso, es posible sin más, como se
deduce a partir del ejemplo de realización, que también los
componentes de automatización como por ejemplo los accionamientos 4
y 5 se puedan conectar directamente a la red de datos 1 sin un
módulo de entrada y salida descentralizado intercalado. Por razones
de representación clara, se ha prescindido a representar la conexión
de otros aparatos a controlar en el módulo de entrada y salida 3
descentralizado. También los accionamientos 4, 5, y 6 representados
se pueden considerar, por ejemplo, para componentes de
automatización discrecionales, especialmente aparatos de campo,
aparatos a controlar o máquinas.
El ejemplo de realización representado presenta,
además, una unidad de control 8, que se caracteriza, entre otras
cosas, como generador de pulsos de reloj para el pulso de reloj de
sincronización de las comunicaciones utilizadas y como maestro del
reloj relativo 9. El reloj relativo 9 integrado en la unidad de
control 8 puede estar realizado en este caso, por ejemplo, como
hardware o como software. El reloj relativo 9 predetermina un
tiempo relativo 16 unívoco, válido para todo el sistema, que se
compone de dos partes, en el que la primera parte caracteriza el
ciclo de comunicación actual y la segunda parte determina el
instante del ciclo de comunicación actual. De esta manera, se puede
determinar con exactitud cada ciclo de comunicación discrecional y,
además, cada instante dentro de un ciclo de comunicación
discrecional, con lo que se mejora en una medida extraordinaria la
exactitud de tiempo durante la detección y el registro o bien
durante la conmutación de eventos o durante procesos de control y
regulación discrecionales. La exactitud del reloj relativo 9 puede
ser ajustada por la unidad de control 8 de acuerdo con la
aplicación en un intervalo entre la duración de un ciclo de
comunicaciones y 1 \mus. El tiempo relativo 16 se puede
representar a través de un número digitalizado o una unidad de
tempo absoluta, que se deriva a partir de la duración del pulso de
reloj de la comunicación.
En el sistema de comunicaciones sincronizado por
pulso de reloj mostrado, se muestra directamente a todas las
estaciones el comienzo de cada nuevo ciclo de comunicación, por
ejemplo a través de la transmisión de un paquete de datos especial,
como por ejemplo un llamado paquete de datos de control global.
Junto con la información sobre la longitud de un pulso de reloj de
comunicación, que se establece al menos durante la aceleración del
sistema y que se distribuye a todas las estaciones, se pueden
sincronizar todas las estaciones al pulso de reloj utilizado. Estas
informaciones son transmitidas en este caso por la unidad de control
8 como generador de pulsos de reloj a todas las estaciones del
sistema de comunicaciones. Este mecanismo de transmisión se utiliza
de la misma manera por la unidad de control 8 para distribuir el
tiempo relativo actual 16 del reloj relativo 9 a todas las
estaciones conectadas. Este reloj relativo 9 unívoco, válido para
todo el sistema y, por lo tanto, el tiempo relativo 16 se mantiene
válido, por lo tanto, para todas las estaciones hasta la caída del
sistema. La unidad de control 8 se ocupa, además, de forma
permanente de que todas las estaciones permanezcan sincronizadas a
este reloj relativo 9 y, por lo tanto, al tiempo relativo 16 hasta
la caída del sistema. De esta amanera, se garantiza que se aplique
siempre el mismo tiempo relativo 16 para todas las estaciones
durante el tiempo de ejecución del sistema, con lo que se garantiza
especialmente la simultaneidad de eventos en el marco de la
resolución temporal predeterminada del tiempo relativo 16. De esta
manera, se reduce en una medida considerable la influencia de
tiempos muertos específicos de las estaciones.
En la figura 2 se representa el modo de trabajo
de principio en un sistema de comunicaciones sincronizado por pulso
de reloj con reloj relativo en el campo de los sistemas de
automatización distribuidos utilizando un sello. Para ilustración
se representan a modo de ejemplo tres ciclos de comunicación
sucesivos, ciclo de comunicación m 34, ciclo de comunicación m+1 35
y ciclo de comunicación m+2 36 así como otro ciclo de comunicación
m+x 3, que se produce en un instante posterior, pero que no se
conecta directamente. Además, el modo de trabajo de principio entre
la entrada de un evento de entrada 18 y el evento de salida 32
correspondiente se divide en cuatro planos, a saber, en un plano de
la unidad de control 36, un plano de la red de datos 39, un plano
de componentes de automatización 40 y un plano de interfaces de
proceso 41. Como estaciones que pertenecen al plano de las unidades
de control 38 se pueden mencionar aparatos maestros, como por
ejemplo la unidad de control 8, mientras que para el plano de
componentes de automatización 40 se pueden mencionar componentes de
automatización, como por ejemplo los módulos de entrada y salida 2,
3 descentralizados, los accionamientos digitales 4, 5, 6 y otros
aparatos de campo y/o aparatos periféricos. El plano de la red de
datos 39 caracteriza la comunicación entre los dos planos 38 y 40
mencionados a través de la red de datos 1 y el plano de la interfaz
del proceso 41 caracteriza la intervención de los componentes de
automatización que se encuentran en el plano 40 sobre los procesos
subyacentes y/o componentes del proceso que se encuentra debajo.
Así, por ejemplo, en el evento de entrada 18 en accionamientos se
trata de la detección de valores reales del transmisor, en módulos
de entrada y salida descentralizados se trata de la detección, por
ejemplo de valores reales de los sensores conectados a
continuación. En el evento de salida 32, en el caso de
accionamientos, se trata por ejemplo de la salida del valor teórico
en las partes de potencia conectadas correspondientes, en los
módulos de entrada y salida descentralizados se trata, por ejemplo
de la salida del valor teórico en los actuadotes conectados
correspon-
dientes.
dientes.
El modo de trabajo representado caracteriza el
estado estabilizado del sistema de comunicaciones mostrado, es
decir, que todas las estaciones, especialmente los aparatos en el
plano de los componentes de automatización 40, por ejemplo los
módulos de entrada y salida 2 y 3 descentralizados, están
sincronizados tanto al pulso de reloj de comunicación de la red de
datos 1, como también al reloj relativo 9 válido para todo el
sistema y, por lo tanto, al tiempo relativo 16. La sincronización
de las estaciones al pulso de reloj de comunicación utilizado así
como al reloj relativo 9 se realiza ya durante la aceleración del
sistema.
Por lo tanto, las estaciones individuales del
sistema de comunicaciones, especialmente los módulos de entrada y
salida 2 y 3 descentralizados conocen la longitud de un ciclo de
comunicación y, por lo tanto, especialmente la longitud de los
ciclos de comunicación m 34, m+1 35, m+2 36 así como m+x 37. La
sincronización de las estaciones al pulso de reloj de la
comunicación se realiza a través del llamado paquete de datos de
control global 23, que indica directamente el comienzo del ciclo de
comunicación siguiente y, por lo tanto, se emite en el momento
oportuno a todas las estaciones. Este paquete de datos 23 es
evaluado durante la aceleración del sistema por las estaciones, con
lo que éstas se pueden sincronizar el pulso de reloj de comunicación
del sistema de comunicaciones. Para prevenir una interferencia
durante la transmisión de datos desde un ciclo de comunicación al
siguiente y para garantizar una evaluación precisa del paquete de
datos 23 y, por lo tanto, la señalización sin lugar a dudas del
comienzo respectivo del ciclo de comunicación inmediatamente
siguiente, no se emiten datos inmediatamente antes de la emisión
del paquete de datos de control global 23 durante un tiempo
discreto. Esto se designa como espera activa, indicado por la
reserva 17. Por razones de claridad, la reserva 17 se representa
solamente una vez. Durante el funcionamiento en curso, el paquete
de datos de control global 23 indica evidentemente siempre
directamente el comienzo del siguiente ciclo de comunicación y, por
lo tanto, es conocido por las estaciones del sistema de
comunicaciones.
Sobre la base del mecanismo publicado en la
figura 1 de la utilización de un reloj relativo 9 válido para todo
el sistema, se genera por ejemplo desde el módulo de entrada y
salida 2 descentralizado utilizando el tiempo relativo 16 un sello
20, que está constituido por el tiempo relativo 16 actual, que
pertenece a un evento de entrada 18, y el tipo del evento de
entrada 18 propiamente dicho, por ejemplo flanco de conmutación
positivo o negativo. La primera parte del tiempo relativo 9
caracteriza en este caso el ciclo de comunicación actual, por
ejemplo el ciclo de comunicación m 34, en el que el módulo de
entrada y salida 2 descentralizado realizar la detección de la
señal 19 de un evento de entrada 18 de un aparato a controlar en su
entrada y la segunda parte precisa el instante de la detección de
la señal 19 con respecto al comienzo o al final dentro del ciclo de
comunicación actual, por ejemplo del ciclo de comunicación m 34.
Este sello 18 generado de esta manera es añadido a los datos en el
plano de componentes de automatización 40, por ejemplo por el módulo
de entrada y salida 2 descentralizado durante la detección de la
señal 19 del evento de entrada 18 o de la conversión de señales 21,
de manera que el instante de la detección y el tipo del evento de
conmutación de estos datos es protocolizado con exactitud en el
módulo de entrada y salida 2 descentralizado y se convierte durante
la transmisión en componente de los datos. El sello 20 solamente se
representa una vez por razones de claridad. La transmisión de los
datos 22 sobre el plano de la red de datos 39, indicado a través del
paquete de datos 24, se prosigue a continuación, por ejemplo, con
el comienzo del siguiente ciclo de comunicación m+1 35. El comienzo
inmediato del siguiente ciclo de comunicación m+1 35 es comunicado
en este caso a través de la transmisión del paquete de datos de
control global 23 a todas las estaciones. Por razones de
representación clara, en el plano de la red de datos 39 se han
representado en cada caso solamente una vez el paquete de datos 24,
el paquete de datos de control global 23 marcado en gris así como la
reserva 23. La diferente longitud de los paquetes de datos no
representados no tiene en este caos ningunas importancia especial,
solamente se ilustra que la longitud de los paquetes de datos
individuales es una función del contenido y, por lo tanto, es
variable. Dentro del ciclo de comunicación m+1 35 se lleva a cabo
ahora la transferencia de datos 25 de los datos transmitidos con
sello 20 desde el plano de la red de datos 39 hasta el plano de las
unidades de control 38, por ejemplo en la unidad de control 8,
desde la que se lleva a cabo el procesamiento de los datos 26. En
este caso, se evalúan por la unidad de control 8 tanto el sello 20
como también el contenido de los datos. Sobre esta base, la unidad
de control 8 calcula datos de respuesta y en función del contenido
del sello 20, calcula el instante necesario para la emisión futura
de los datos de respuesta al aparato a controlar correspondiente en
la salida, por ejemplo del módulo de entada y salida 2
descentralizado, y el tipo del evento de salida, por ejemplo flanco
de conmutación positivo o negativo, etc.. con el que debe
conmutarse. Los datos de respuesta calculados, que están destinados
para el aparato a controlar, son provistos antes de la transmisión
al módulo de entrada y salida descentralizado por la unidad de
control 8 con un sello 27, que está constituido por el tiempo
relativo calculado, con respecto al instante planificado necesario
de la emisión de la señal y el evento de conmutación de salida, de
manera que el sello 27 es durante la transmisión un componente de
los datos de respuesta. En este caso, la parte del sello 27, que
caracteriza el tiempo relativo está constituida de nuevo por dos
partes. Una de las partes caracteriza en este caso el ciclo de
comunicación, por ejemplo el ciclo de comunicación m+x 37, en el
que el módulo de entrada y salida 2 descentralizado debe realizar la
emisión de la señal 31 de un evento de salida 32 a un aparato a
controlar en su salida y la otra parte precisa el instante de la
emisión de la salida de la señal 31 dentro de este ciclo de
comunicación determinado de esta manera, por ejemplo del ciclo de
comunicación m+x 37. El sello 27 se representa solamente una vez por
razones de claridad. Desde el plano de las unidades de control 38,
por ejemplo desde la unidad de control 8, se realiza la transmisión
de datos 28 de los datos de respuesta calculados con el sello 27,
por ejemplo al comienzo del siguiente ciclo de comunicación m+2 36
al plano de la red de datos 39. También esta transmisión de datos 28
se realiza de forma sincronizada con el pulso de reloj de
comunicación y se puede realizar en cada ciclo de comunicación.
Desde el plano de la red de datos 39 se realiza una transmisión de
datos 29 por ejemplo todavía dentro del ciclo de comunicación m+2
36 al plano de componentes de automatización 40, por ejemplo al
módulo de entrada y salida 2 descentralizado, que evalúa el sello
27, con el que están provistos los datos recibidos, De acuerdo con
el resultado de la evaluación del sello 27, especialmente de la
parte, que designa el instante de la emisión de los datos, se
memorizan temporalmente los datos por el módulo de entrada y salida
2 descentralizado y solamente a la entrada del tiempo relativo 16
correspondiente, por ejemplo en el ciclo de comunicación m+x 37 se
lleva a cabo la emisión de la señal 31 correspondiente en el
instante previsto, por ejemplo la conmutación de valores teóricos
en la salida del módulo de entrada y salida 2 descentralizado con el
evento de conmutación previsto en el sello 27, al aparato a
controlar con el evento de salida 32. La conversión 30 de los datos
recibidos que es necesaria con anterioridad en señales que pueden
ser interpretadas por el sistema a controlar, se puede realizar en
este caso en un instante discrecional entre la transmisión de datos
29 en el ciclo de comunicación m+2 36 y la salida de la señal 31 en
el ciclo de comunicación m+x 37 desde el módulo de entrada y salida
2 descentralizado.
De esta manera, en función del instante del
registro de un evento de entrada 18 en la entrada de un módulo de
entrada y salida descentralizado, se puede planificar con exactitud
la conmutación de un evento de salida 32 en la salida del módulo de
entrada y salida descentralizado a través de la utilización de un
reloj relativo 9 válido para todo el sistema y se puede realizar con
una precisión de tiempo extraordinaria, lo que es
extraordinariamente ventajoso en el campo de la técnica de
accionamiento en sistemas de automatización distribuidos, por
ejemplo para la conmutación de levas, etc. El intervalo de tiempo 33
entre el evento de entrada 18 y el evento de salida 32 se puede
regular de esta manera de forma individual para cada situación
discrecional en el campo de aplicación descrito, respectivamente,
con la misma exactitud de tiempo alta, con lo que se reduce en gran
medida la dependencia de los tiempos muertos de estaciones afectadas
del sistema de comunicaciones. Además, de esta manera se pueden
realizar secuencias de eventos aplicativas, que tienen una
importancia extraordinaria especialmente en máquinas de
procesamiento de la madera, por ejemplo en la fabricación de
tableros de muebles. Aquí deben conectarse con una precisión de
tiempo elevada, por ejemplo, equipos para la aplicación o recorte
de perfiles en función de la detección de cantos delanteros o
raseros de madera.
En resumen, la invención se refiere a un sistema
de comunicaciones sincronizado por pulso de reloj, por ejemplo un
sistema de automatización distribuido, cuyas estaciones pueden ser
componentes de automatización discrecionales, y que están acopladas
entre sí a través de una red de datos 1 con la finalidad del
intercambio mutuo de datos. Como red de datos 1 del sistema de
comunicaciones son concebibles en este caso todos los sistemas de
bus posibles, como por ejemplo bus de campo, Profibus, Ethernet,
Ethernet Industrial, etc. Una estación de este sistema de
comunicaciones se caracteriza como generador de pulsos de reloj y se
ocupa de la distribución y el mantenimiento del pulso de reloj de
comunicación utilizado en todas las estaciones y desde todas las
estaciones. A través del mismo mecanismo, el generador de pulsos de
reloj puede poner en marcha también un reloj relativo 9 en todo el
sistema de comunicaciones en todas las estaciones. Esta estación es,
por lo tanto, de la misma manera el maestro sobre el reloj relativo
9 o bien el tiempo relativo 16 vigente. Todas las estaciones del
sistema de comunicaciones están sincronizadas, por lo tanto, de
forma permanente al reloj relativo 9 válido para todo el sistema
con el tiempo relativo 16 vigente y, por lo tanto, tienen en cada
instante la misma comprensión del tiempo. La realización de
secuencias aplicativas, la sincronización de eventos que se producen
al mismo tiempo, la exactitud temporal durante la detección de
eventos o bien la conmutación de salidas se mejora o bien se
posibilita por primera vez de esta manera claramente.
Claims (34)
1. Procedimiento para la formación de un sistema
de comunicaciones sincronizado por impulsos de reloj con
propiedades de equidistancia en el campo de instalaciones
industriales entre al menos dos estaciones, especialmente
componentes de automatización, y al menos una red de datos (1),
caracterizado porque especialmente durante la aceleración
del sistema se pone en marcha un reloj relativo (9) unívoco, válido
para todo el sistema y todas las estaciones conectadas en la red de
datos (1) son sincronizadas al menos una vez al tiempo relativo
(16) determinado a través del reloj relativo, en el que el tiempo
relativo (16) es transmitido a través de la red de datos (1) a
todas las estaciones.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque como estaciones del
sistema de comunicaciones están conectadas en la red de datos (1)
una unidad de control (8), al menos una unidad a controlar, y al
menos un módulo de entrada y salida (2, 3) descentralizado, que
lleva a cabo, como interfaz entre la red de datos (1) y la unidad a
controlar bidirecionalmente, el intercambio de señales entre la
unidad a controlar y la unidad de control (8) por medio de la red
de datos (1).
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tiempo relativo
(16) unívoco, introducido en todo el sistema a través del reloj
relativo (9) se compone de dos partes, en el que la primera parte
caracteriza el ciclo de comunicación actual y la segunda
parte determina el instante dentro del ciclo de comunicación actual
del sistema de comunicaciones.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ciclo de
comunicaciones se representa a través de un número digitalizado o
una unidad de tiempo absoluto, que se deriva a partir de la
duración del ciclo de comunicación.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
exactitud del reloj relativo (9) se puede ajustar en un intervalo
entre la duración de un pulso de reloj de comunicaciones y 1
\mus.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el reloj
relativo (9) unívoco válido para todo el sistema y, por lo tanto,
el tiempo relativo (16) se mantiene válido para todas las
estaciones hasta la caída del sistema.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque todas las
estaciones hasta la caída del sistema permanecen sincronizadas al
reloj relativo (9) unívoco válido para todo el sistema y, por lo
tanto, al tiempo relativo (16).
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
del pulso de reloj de la comunicación es regulable.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque la duración de un
pulso de reloj de comunicación está entre 10 \mus y 10 ms.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
de un pulso de reloj de comunicación se establece al menos una vez
durante la aceleración del sistema.
11. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las señales
de un aparato a controlar son provistas durante su registro y
detección en la entrada de un módulo de entrada y salida (2, 3)
descentralizado por el módulo de entrada y salida (2, 3) con un
sello (20), que se compone del tiempo relativo (16) actual en este
instante y el evento de conmutación de la detección, se transforman
en un formato de datos compatible para la red de datos (1), se
transmiten los datos con este sello (20) a través de la red de
datos (1) a la unidad de control (8), se evalúan y se procesan allí,
en el que el tiempo relativo (16) como parte del sello (20) está
constituido por dos partes, en el que una de las partes determina
el ciclo de comunicación del sistema de comunicaciones, en el que se
realizan el registro y la detección de las señales y la otra parte
determina el instante con relación al comienzo o al final del ciclo
de comunicación del sistema de comunicaciones, en el que se realiza
el registro y la detección de las señales.
12. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos,
que están destinados para el aparato a controlar, son provistos
antes de la transmisión al módulo de entrada y salida (2, 3)
descentralizado por la unidad de control (8) con un sello (27), que
se compone por un tiempo relativo (16), con relación al instante de
la salida planificada de la señal, y por un evento de conmutación
de salida, y los datos son transmitidos con este sello (27) a través
de la red de datos (1) al módulo de entrada y salida (2, 3), en el
que el tiempo relativo (16) como parte del sello (27) está
constituido por dos partes, en el que una de las partes determina
el ciclo de comunicación del sistema de comunicaciones, en el que
debe realizarse la salida de datos, y la otra parte determina el
instante con relación al comienzo o al final del ciclo de
comunicación del sistema de comunicaciones, en el que debe
realizarse la salida de señales.
13. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos
que están provistos con un sello (27), que se refiere a la salida
planificada de las señales, y que están destinados para el aparato
a controlar, son convertidos por el módulo de entrada y salida (2,
3) descentralizado en señales que pueden ser interpretadas por el
aparato a controlar y en el instante, que está predeterminado por el
sello transmitido, son conmutadas en la salida del módulo de
entrada y salida (2, 3) descentralizado, de acuerdo con el evento
de conmutación predeterminado y son emitidos al aparato a
controlar.
14. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
conmutación y la transmisión de señales a un aparato a controlar se
realizan en la salida de un módulo de entrada y salida (2, 3)
descentralizado como una función definida, regulable en el tiempo,
con respecto al registro y detección de señales de un aparato a
controlar en la entrada de un módulo de entrada y salida (2, 3)
descentralizado.
15. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos,
que son memorizados por una o varias estaciones del sistema de
comunicaciones hasta la caída del sistema, junto con el tiempo
relativo (16) actual respectivo del sistema y la evaluación común
y/o la representación de los datos registrados de esta manera se
realizan sobre la base de tiempo relativo (16) del sistema
memorizado en cada caso.
16. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o
varias estaciones del sistema de comunicaciones, especialmente
componentes de automatización, que soportan el reloj relativo (9),
proporcionan datos característicos, que pueden ser llamados y
evaluados por al menos una unidad de control (8) a través de la red
de datos (1), en el que los datos característicos contienen al menos
el soporte del reloj relativo (9), y/o la exactitud posible
regulable y/o al menos una posibilidad de ajuste del reloj relativo
(9) y/o el soporte de al menos un mecanismo, que se deriva del
empleo de un reloj relativo (9) en un sistema de
comunicaciones.
17. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o
varias estaciones del sistema de comunicaciones, especialmente
componentes de automatización, pueden realizar la detección de
eventos sobre la base del reloj relativo (9) solamente en
determinadas fases de trabajo y/o en instantes determinados.
18. Sistema de comunicaciones sincronizado por
impulsos de reloj con propiedades de equidistancia en el sector de
las instalaciones industriales entre al menos dos estaciones,
especialmente componentes de automoción y al menos una red de datos
(1), caracterizado porque el sistema de comunicaciones
presenta al menos un medio, que pone en marcha especialmente
durante la aceleración del sistema un reloj relativo (9) unívoco,
válido para todo el sistema y sincroniza todas o una parte de las
estaciones conectadas al menos una vez al tiempo relativo (16)
determinado a través del reloj relativo (9), en el que el tiempo
relativo (16) es transmitido a través de la red de datos (1) a
todas las estaciones.
19. Sistema de comunicaciones de acuerdo con la
reivindicación 18, caracterizado porque el sistema de
comunicaciones presenta como estaciones al menos una unidad de
control (8), al menos un aparato a controlar y al menos un módulo
de entrada y salida (2, 3) descentralizado, que lleva a cabo, como
interfaz entre la red de datos (1) y el aparato a controlar,
bidireccionalmente el intercambio de señales entre el aparato a
controlar y la unidad de control (8) por medio de la red de datos
(1).
20. Sistema de comunicaciones de acuerdo con la
reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque el sistema de
comunicaciones presenta al menos un medio, que se ocupa de que el
tiempo relativo (16) unívoco, introducido en todo el sistema a
través del reloj relativo (9) se componga de dos partes, en el que
la primera parte caracteriza el ciclo actual de la
comunicación y la segunda parte determina el instante dentro del
ciclo actual de la comunicación del sistema de comunicaciones.
21. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que se ocupa
de que el ciclo de la comunicación sea representado a través de un
número digital o una unidad de tiempo absoluto, que se deriva de la
duración del ciclo de la comunicación.
22. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que se ocupa
de que la exactitud del reloj relativo (9) sea ajustada en un
intervalo entre la duración de un pulso de reloj de la comunicación
y 1 \mus.
23. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 22, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que se ocupa
de que el reloj relativo (9) unívoco válido para todo el sistema y,
por lo tanto, el tiempo relativo (16) se mantiene válido para todas
las estaciones hasta la caída del sistema.
24. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que mantiene
la sincronización de todas las estaciones al reloj relativo (9)
unívoco válido para todo el sistema y, por lo tanto, el tiempo
relativo (16) hasta la caída del sistema.
25. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 24, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio que ajusta la
duración del pulso de reloj de comunicación.
26. Sistema de comunicaciones de acuerdo con la
reivindicación 25, caracterizado porque el sistema de
comunicaciones presenta al menos un medio que ajusta la duración
del pulso de reloj de comunicaciones.
27. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 26, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que establece
la duración de un pulso de reloj de comunicaciones al menos una vez
durante la aceleración.
28. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 27, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un módulo de entrada y
salida (2, 3) descentralizado, que provee las señales de un aparato
a controlar durante su registro y detección en la entrada del módulo
de entrada y salida (2, 3) descentralizado con un sello (20), que
se compone del tiempo relativo (16) actual en este instante y del
evento de conmutación de la detección, lo transforma en un formato
de datos compatible para la red de datos (1) y transmite los datos
con este sello (20) a través de la red de datos (1) a la unidad de
control (8) para la evaluación y para el procesamiento posterior, en
el que el tiempo relativo (16) como parte del sello (20) está
constituido por dos partes, en el que la primera parte determina el
ciclo de la comunicación, en el que se realizan el registro y la
detección de las señales y la otra parte determina el instante con
relación al comienzo o al final del ciclo de comunicación del
sistema de comunicaciones, en el que se realizan el registro y la
detección de la señal.
29. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 28, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos una unidad de control
(8), que provee a los datos, que están destinados para el aparato a
controlar, antes de la transmisión al módulo de entrada y salida (2,
3) descentralizado con un sello (27), que se compone de un tiempo
relativo (16), con relación al instante de la salida planificada de
la salida, y de un evento de conmutación de salida, y los datos con
transmitidos con este sello (27) a través de la red de datos (1) al
módulo de entrada y salida (2, 3) descentralizado, en el que el
tiempo relativo (16) como parte del sello (27), está constituido
por dos partes, en el que una de las partes determina el ciclo de
comunicación del sistema de comunicaciones, en el que se realiza la
emisión de la señal y la otra parte determina el instante con
relación al comienzo o al final del ciclo de comunicación del
sistema de comunicaciones en el que debe realizarse la emisión de
la señal.
30. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 29, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un módulo de entrada y
salida (2, 3) descentralizado, que convierte los datos, que están
provistos con un sello (27), que se refiere a la salida planificada
de la señal, y que están destinados para el aparato a controlar, en
señales que pueden ser interpretadas por el aparato a controlar y
las conmuta en el instante, que está predeterminado a través del
sello transmitido, en la salida del módulo de entrada y salida (2,
3) descentralizado de acuerdo con el evento de conmutación
predeterminado y las emite al aparato a controlar.
31. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 30, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que se ocupa
de que la conmutación y transmisión de señales a un aparato a
controlar se realicen en la salida de un módulo de entrada y salida
(2, 3) descentralizado como una función definida, regulable en el
tiempo, con respecto al instante del registro y detección de señales
de un aparato a controlar en la entrada de un módulo de entrada y
salida (2, 3) descentralizado.
32. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 31, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos un medio, que se ocupa
de que datos, que son memorizados por una o varias estaciones del
sistema de comunicaciones hasta la caída del sistema, sean
memorizados junto con el tiempo relativo (16) actual,
respectivamente, del sistema y se lleve a cabo toda la evaluación
y/o representación de los datos registrados de esta manera sobre la
base del tiempo relativo (16) memorizado en cada caso en el
sistema.
33. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 32, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos una estación,
especialmente un componente de automatización, que soporta el reloj
relativo (9) y que proporciona datos característicos, que pueden ser
llamados y evaluados por al menos una unidad de control (8) a
través de la red de datos (1), en el que los datos característicos
contienen al menos el soporte del reloj relativo (9) y/o la
exactitud regulable posible y/o al menos una posibilidad de ajuste
del reloj relativo (9) y/o el soporte de al menos un mecanismo que
se deriva a partir del empleo de un reloj relativo (9) en un
sistema de comunicaciones.
34. Sistema de comunicaciones de acuerdo con una
de las reivindicaciones 18 a 33, caracterizado porque el
sistema de comunicaciones presenta al menos una estación,
especialmente un componente de automatización, que puede realizar
la detección de eventos sobre la base del reloj relativo (9)
solamente en fases de trabajo determinadas y/o en instantes
determinados.
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---|---|---|---|---|
DE10023820B4 (de) * | 2000-05-15 | 2006-10-19 | Siemens Ag | Software-Schutzmechanismus |
DE10113261C2 (de) * | 2001-03-16 | 2003-07-10 | Siemens Ag | Synchrones, getaktetes Kommunikationssystem mit dezentralen Ein-/Ausgabe-Baugruppen und Verfahren zur Einbindung dezentraler Ein-/Ausgabe-Baugruppen in ein solches System |
WO2004072888A2 (en) * | 2002-10-09 | 2004-08-26 | California Institute Of Technology | Sensor web |
KR100779317B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2007-11-23 | 엘지노텔 주식회사 | 교환기 시스템에서의 시각 동기화 방법 |
US8930579B2 (en) * | 2004-09-13 | 2015-01-06 | Keysight Technologies, Inc. | System and method for synchronizing operations of a plurality of devices via messages over a communication network |
DE102004050386B4 (de) * | 2004-10-15 | 2014-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Analyse eines technischen Prozesses |
CN1866803B (zh) * | 2005-09-13 | 2012-05-30 | 华为技术有限公司 | 一种在以太网设备中解决时钟同步的方法 |
FR2926937A1 (fr) * | 2008-01-24 | 2009-07-31 | Canon Kk | Procedes de synchronisation d'horloges applicatives dans un reseau de communication synchrone, dispositifs d'emission et de reception, produit programme d'ordinateur et moyen de stockage correspondants. |
US8193481B2 (en) * | 2009-01-26 | 2012-06-05 | Centre De Recherche Industrielle De Quebec | Method and apparatus for assembling sensor output data with data representing a sensed location on a moving article |
DE102010002183B4 (de) * | 2010-02-22 | 2013-01-10 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Verfahren zur Durchführung in einer Druckmaschine mit mindestens einer Maschineneinheit und mit mehreren Antrieben |
US8375237B2 (en) | 2010-04-21 | 2013-02-12 | General Electric Company | Systems and methods for synchronization of an external control system with fieldbus devices |
EP2434360B1 (de) * | 2010-09-22 | 2020-01-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Bewegungssteuerungssystem |
DE102010037906B4 (de) * | 2010-09-30 | 2014-02-27 | Schneider Electric Automation Gmbh | Verfahren und System zur Aufzeichnung, Synchronisation und Analyse von Daten mittels in einem Kommunikationsnetzwerk räumlich verteilter Analyse-Geräte |
EP2544388B1 (de) * | 2011-07-08 | 2017-09-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Arbeitstakt- und Zeittaktsynchronisation in einem Automatisierungsnetzwerk |
US20130307632A1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | Broadcom Corporation | Time Base Management System |
EP2746892B1 (de) * | 2012-12-21 | 2015-12-16 | Baumüller Nürnberg GmbH | Automatisierte Anlage und Verfahren zur Synchronisation einer automatisierten Anlage |
CN103199980B (zh) * | 2013-04-07 | 2016-03-16 | 浙江中控技术股份有限公司 | 同步控制方法、装置及系统 |
CN104811422B (zh) * | 2014-01-24 | 2019-06-04 | 维谛技术有限公司 | 一种工业以太网中的数据传输方法及装置 |
DE102017011458A1 (de) | 2017-12-12 | 2019-06-13 | WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung | Teilnehmer eines Bussystems, Verfahren zum Betrieb und ein Bussystem |
DE102018005892A1 (de) | 2018-07-26 | 2020-01-30 | WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung | Teilnehmer eines Datennetzes |
DE102018121389B4 (de) | 2018-09-03 | 2021-09-16 | WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung | Bussystem |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4939753A (en) * | 1989-02-24 | 1990-07-03 | Rosemount Inc. | Time synchronization of control networks |
US5142470A (en) * | 1990-09-26 | 1992-08-25 | Honeywell Inc. | Method of maintaining synchronization of a free-running secondary processor |
FR2670345B1 (fr) * | 1990-12-11 | 1994-09-30 | Alcatel Business Systems | Procede destine a assurer la permanence de la synchronisation des nóoeuds d'un reseau prive de telecommunications sur la meilleure des horloges disponibles et reseau correspondant. |
EP0548381B1 (de) * | 1991-12-18 | 1997-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Uhrzeitführung in Computernetzen |
US6826590B1 (en) * | 1996-08-23 | 2004-11-30 | Fieldbus Foundation | Block-oriented control system on high speed ethernet |
US6047222A (en) * | 1996-10-04 | 2000-04-04 | Fisher Controls International, Inc. | Process control network with redundant field devices and buses |
WO1998014851A1 (en) | 1996-10-04 | 1998-04-09 | Fisher Controls International, Inc. | Method and apparatus for debugging and tuning a process control network having distributed control functions |
FR2755557B1 (fr) * | 1996-11-05 | 1998-12-31 | Schneider Electric Sa | Dispositif et procede de communication permettant une datation precise d'evenements |
LV11960B (lv) * | 1997-09-23 | 1998-04-20 | Aivars Upenieks | Maisījums rudzu maizes ātrai pagatavošanai |
US6914895B1 (en) * | 1998-04-21 | 2005-07-05 | Thomson Licensing S.A. | Method for synchronization in a communication network and implementing appliances |
FR2784471B1 (fr) * | 1998-10-08 | 2002-07-19 | Schneider Automation | Systeme d'automatisme distribue |
WO2001003342A1 (de) * | 1999-06-30 | 2001-01-11 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung zur takterzeugung in einem kommunikationssystem |
DE10004425A1 (de) | 2000-02-02 | 2002-01-17 | Siemens Ag | Netzwerk sowie Netzwerkteilnehmer, insbesondere Feldgerät, für ein derartiges Netzwerk |
-
2001
- 2001-03-16 DE DE10113260A patent/DE10113260B4/de not_active Expired - Fee Related
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2002
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