ES2350715T3 - Método e instalación para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo. - Google Patents

Método e instalación para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo. Download PDF

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ES2350715T3 ES08701127T ES08701127T ES2350715T3 ES 2350715 T3 ES2350715 T3 ES 2350715T3 ES 08701127 T ES08701127 T ES 08701127T ES 08701127 T ES08701127 T ES 08701127T ES 2350715 T3 ES2350715 T3 ES 2350715T3
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Abstract

Método para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control (20) y una pluralidad de dispositivos de campo (30, 40, 50) que se encuentran conectados unos a otros mediante una red de comunicaciones 860) basada en IP, 5 donde la transmisión de datos es controlada a través de un protocolo PROFINET, presentando la siguiente etapa: a) producción de una única trama de datos conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos a una pluralidad de N dispositivos de campo (30, 40, 50); caracterizado por las siguientes etapas: b) división de la trama de datos PROFINET en N campos de datos, los cuales se encuentran asignados de manera predeterminada a los N dispositivos de campo (30, 40, 50); c) escritura de datos en cada campo de datos de la trama de datos PROFINET para el dispositivo de campo al cual se encuentra asignado el respectivo campo de datos, siempre que existan datos para este dispositivo de campo; d) retransmisión de la trama de datos PROFINET dividida hacia cada uno de los N dispositivos de campo (30, 40, 50); e) lectura de los datos de cada campo de datos a través del dispositivo de campo, el cual se encuentra asignado al respectivo campo de datos; y / o presentando las siguientes etapas: f) producción de una única trama de datos conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos de los N dispositivos de campo (30, 40, 50) hacia el dispositivo de control (20); g) división de la trama de datos PROFINET en N campos de datos, los cuales se encuentran asignados de manera predeterminada a los N dispositivos de campo (30, 40, 50); h) transferencia de la trama de datos PROFINET a uno de los N dispositivos de campo (30, 40, 50); i) en caso de una recepción de datos de la trama de datos PROFINET dividida, escritura de datos en uno de los dispositivos de campo, si se encuentra disponible, en el campo de datos asignado a este dispositivo de campo de la trama de datos PROFINET dividida, - 22 j) repetición de las etapas h) e i) hasta que la trama de datos PROFINET dividida haya pasado a través de todos los N dispositivos de campo (30, 40, 50).

Description

La presente invención hace referencia a un método para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo que se encuentran conectados unos a otros mediante una red de comunicaciones basada en IP, donde la transmisión de datos es controlada a través de
10 la utilización de un protocolo PROFINET. Además, la presente invención hace referencia a una instalación de control y de transmisión de datos, la cual es apropiada particularmente para llevar a cabo dicho método.
En la técnica de automatización se emplea, entre otros, el estándar PROFINET, el cual ayuda al control de los dispositivos de campo, por ejemplo con 15 respecto a sensores y actuadores, a través de un dispositivo de control sobrepuesto.
Una versión del estándar PROFINET es PROFINET IO, el cual se basa en la tecnología Ethernet. PROFINET IO fue desarrollado dentro de la Organización de Usuarios Profibus y estandarizado en la IEC61158/IEC61784. PROFINET IO es auxiliar para un, así llamado, modelo de proveedor - consumidor, en el cual datos son
20 transmitidos cíclicamente en tiempo real desde una fuente de datos, llamada proveedor, hacia un receptor de datos, llamado consumidor. Proveedores y consumidores semejantes son implementados tanto en un dispositivo de control E / A como en dispositivos de campo E / A. El intercambio cíclico de datos entre un dispositivo de control E / A y dispositivos de campo E / A remoto, se produce
25 mediante una relación de comunicaciones, también llamada Communication Relätionship (CR), que se constituye entre un proveedor y un consumidor. Una relación de comunicaciones desde un dispositivo de control hacia un dispositivo de campo es denominada como salida-CR o Output-CR, mientras que la relación de comunicaciones desde un dispositivo de campo hacia el dispositivo de control es
30 denominada como entrada-CR o Input-CR. El modo de funcionamiento de un sistema de comunicaciones basado en el estándar PROFINET se encuentra explicado en forma esquemática en la figura 2. La
figura 2 muestra el diagrama de secuencia de un ciclo de comunicaciones entre un dispositivo de control 20 y, a modo de ejemplo, tres dispositivos de campo 30, 40 y 50 de un sistema de comunicaciones conocido, el cual se basa en el estándar PROFINET IO. Un sistema de comunicaciones semejante se encuentra representado
5 esquemáticamente en la figura 1. La figura 1 muestra una red de comunicaciones 60 constituida de acuerdo a una base Ethernet, a la cual se encuentran conectados el dispositivo de control E / A 20, así como los tres dispositivos de campo E / A 30, 40 y 50.
Retornamos ahora a la figura 2. Tal como se representa en la figura 2, el
10 dispositivo de control 20 debe formar una salida – CR separada con respecto a cada dispositivo de campo, cuando éste desea transmitir datos hacia los dispositivos de campo. Para ello, en el dispositivo de control se da inicio a una aplicación del proveedor P, mientras que en el respectivo dispositivo de campo se da inicio a una aplicación del consumidor C. De la misma manera, debe ser formada una entrada CR
15 propia entre el dispositivo de control 20 y cada dispositivo de campo que desea transmitir datos hacia el dispositivo de control 20. Para ello, en cada dispositivo de campo se da inicio a una aplicación del proveedor P y en el dispositivo de control 20 se da inicio a una aplicación del consumidor C para cada dispositivo de campo. Estas relaciones se representan esquemáticamente en la figura 2. Conforme al diagrama de
20 secuencia representado, en primer lugar se produce una relación de salida entre el dispositivo de control 20 y el dispositivo de campo 30. A continuación, se produce una relación de entrada entre el dispositivo de campo 30 y el dispositivo de control
20. De manera consecutiva en cuanto al aspecto temporal, se constituyen, de este modo, de manera similar, relaciones de salida y de entrada entre el dispositivo de 25 control 20 y los dispositivos de campo 40 y 50.
Para cada salida CR, en la capa de enlace de datos del dispositivo de control, la cual corresponde a la capa 2 del modelo OSI, es producido un paquete Ethernet, en donde es intercalada la trama PROFINET que contiene los datos a ser transmitidos y es transmitida al respectivo dispositivo de campo. De manera similar, cada
30 dispositivo de campo que desea transmitir datos en una entrada CR hacia el dispositivo de control, produce un paquete Ethernet, en donde nuevamente es intercalada una trama PROFINET. En la figura 2 se representa, a modo de ejemplo, un paquete Ethernet 90, en donde se encuentra intercalada una trama PROFINET para una entrada CR desde el dispositivo de campo 50 hacia el dispositivo de control
20. El paquete Ethernet 90 presenta, de modo conocido, una cabecera Ethernet que sucede a una cabecera PROFINET. Seguidamente, se juntan los datos de entrada a 5 ser transmitidos desde el dispositivo de campo 50 (datos -E ranura 1; datosE ranura 2), los cuales se dividen en ranuras 1 y 2. Debe tomarse en cuenta que en las variantes de ejecución descritas los datos almacenados en los dispositivos de campo se encuentran contenidos sólo en dos ranuras debido a que se trata de una representación simplificada. La longitud mínima de un paquete Ethernet asciende a 10 72 bytes, de los cuales 8 bytes corresponden al preámbulo. En el caso de un tamaño semejante del paquete, PROFINET admite una transmisión de 44 bytes de datos útiles en un paquete Ethernet. En caso de que, por ejemplo, los datos a ser transmitidos desde el dispositivo de campo 50 posean una longitud más reducida, por ejemplo de sólo 4 bytes, el resto del paquete Ethernet es ocupado con bytes de 15 relleno correspondientes, tal como se representa en la figura 2. La transmisión de paquetes Ethernet separados entre el dispositivo de control y los dispositivos de campo conduce, particularmente en el caso de componentes de automatización con una longitud reducida de datos útiles, a un comportamiento de transmisión desfavorable. En primer lugar, la tasa de bits es pequeña debido a la reducida 20 proporción de los datos útiles con respecto a los datos de relleno. En segundo lugar, de acuerdo a esto se producen tiempos de ciclo elevados. Asimismo, en un tiempo de ciclo dado sólo puede ser activa una reducida cantidad de posibles participantes, puesto que el ancho de banda del medio de transmisión se encuentra limitado, por ejemplo, a 100 Mbit/s. Esto se muestra también, a modo de ejemplo, en la solicitud
25 US-A1-2006/161705. Es objeto de la presente invención el proporcionar un método, así como una instalación de control y de transmisión de datos, mediante la cual pueda lograrse una transmisión de datos más eficaz entre un dispositivo de control y dispositivos de campo, al mismo tiempo que una compatibilidad con respecto al estándar
30 PROFINET. Una idea central de la presente invención reside en que los datos a ser transmitidos desde el dispositivo de control hacia una pluralidad de dispositivos de
campo sólo pueden ser transmitidos en una única trama dividida en los campos de datos y, los datos a ser transmitidos por una pluralidad de dispositivos de campo hacia un dispositivo de control, igualmente, sólo pueden ser transmitidos en una trama común dividida en campos de datos. De esta manera la tasa de bits puede ser
5 incrementada en comparación con la tasa de bits obtenida con la trama PROFINET estándar, puesto que, entre otras cosas, puede ser reducida la cantidad de bits de relleno a ser transmitidos.
El problema técnico anteriormente mencionado se resolverá, igualmente, a través de las etapas del método de la reivindicación 1.
10 A continuación, se prevé un método para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo. Los dispositivos de campo y el dispositivo de control se encuentran conectados unos a otros mediante una red de comunicaciones basada en IP, donde la transmisión de datos es controlada a través de un protocolo PROFINET.
15 Para poder transmitir datos en una fase de salida desde el dispositivo de control hacia una pluralidad de N dispositivos de campo, es producida una única trama conforme al protocolo PROFINET (etapa a). Esta trama PROFINET, conocida por sí misma, es dividida en N campos de datos que se encuentran asignados de manera predeterminada a los dispositivos de campo, hacia los cuales deben ser
20 transmitidos datos (etapa b). La asignación de campos de datos con respecto a los respectivos dispositivos de campo puede tener lugar durante la fase de planificación. A partir de ese momento, en cada campo de datos de la trama PROFINET dividida son escritos datos para el dispositivo de campo que se encuentra asignado al respectivo campo de datos, siempre que en el dispositivo de control hayan existido
25 datos para ser transmitidos a este dispositivo de campo (etapa c). Si todos los datos dispuestos en los campos de datos de la trama PROFINET son escritos, la trama PROFINET dividida es dirigida hacia cada uno de los N dispositivos de campo mediante la red de comunicaciones (etapa d). Por ejemplo, la trama PROFINET dividida es intercalada para ello en un paquete Ethernet que puede ser producido en
30 la capa de enlace de datos del dispositivo de control. La trama PROFINET dividida atraviesa cada uno de los N dispositivos de campo, donde cada dispositivo de campo
lee datos desde el campo de datos que se encuentra asignado al respectivo dispositivo de campo (etapa e). De forma alternativa o complementaria, el método comprende, además, la transmisión optimizada de datos durante una fase de entrada, es decir, durante una
5 transmisión de datos desde los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control. Para ello, es producida nuevamente una única trama conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos de los N dispositivos de campo hacia el dispositivo de control (etapa f). La trama PROFINET es dividida en N campos de datos, los cuales, de manera predeterminada, son asignados a los N dispositivos de
10 campo (etapa g). La trama PROFINET dividida es remitida a uno de los N dispositivos de campo (etapa h). En este punto debe tomarse en cuenta que la producción de la trama PROFINET y la división de la trama PROFINET puede tener lugar en campos de datos en un dispositivo de campo predeterminado de los N dispositivos de campo o
15 en un dispositivo separado. Si la trama PROFINET es producida en uno de los N dispositivos de campo y dividida en campos de datos, entonces la etapa de la remisión de la trama PROFINET a uno de los N dispositivos de campo significa que la trama PROFINET es remitida a una determinada capa del dispositivo de campo, donde son escritos los datos del dispositivo de campo en el campo de datos asociado
20 a este dispositivo de campo de la trama PROFINET dividida. Si la trama PROFINET es producida en un dispositivo de procesamiento separado y divida en campos de datos, la etapa del método de la remisión de la trama PROFINET a uno de los N dispositivos de campo significa que la trama PROFINET dividida es transmitida desde el dispositivo de procesamiento hacia este dispositivo de campo. El dispositivo
25 de procesamiento puede también formar parte de este dispositivo de campo. La trama PROFINET dividida es retransmitida en forma sucesiva a todos los N dispositivos de campo que durante la recepción de la trama PROFINET dividida escriben datos en el campo de datos asignado al respectivo dispositivo de campo (etapa i). Mediante este método se procura que los datos puedan ser transmitidos con
30 una velocidad más elevada que en el caso del estándar PROFINET, ya que sólo debe ser transmitida una cantidad reducida de bits de relleno y, en el mejor de los casos, incluso no debe transmitirse ningún bit de relleno con los datos útiles.
Perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes. La transmisión de datos, de este modo, puede ser optimizada aún más, de modo que, en función de la cantidad de datos a ser transmitidos hacia los N
5 dispositivos de campo y / o desde los N dispositivos de campo, se decide si los datos desde los N dispositivos de campo y / o hacia los N dispositivos de campo son transmitidos en una única trama PROFINET dividida, o si los datos desde y / o hacia al menos uno de los N dispositivos de campo, son transmitidos respectivamente en una trama PROFINET convencional separada. A consecuencia de ello, el método
10 puede ocuparse de que los datos a ser transmitidos hacia y / o desde un dispositivo de campo puedan, por tanto, ser transmitidos en una trama PROFINET convencional separada, cuando la cantidad de datos, esencialmente, corresponde a la longitud del campo de datos útiles de la trama PROFINET convencional, de modo que no deben ser transmitidos bits de relleno o muy pocos bits de relleno.
15 En el caso de que los datos desde y / o hacia los dispositivos de campo no puedan ser transmitidos en una única trama PROFINET dividida, las etapas a) hasta e) y / o f) hasta j) del método 1 se repiten cíclicamente hasta que hayan sido transmitidos completamente todos los datos, en particular en tiempo real, hacia todos los dispositivos de campo, así como hacia el dispositivo de control.
20 Conforme a una forma de ejecución especial, las etapas del método a) hasta d), las cuales pertenecen a una fase de salida, son llevadas a cabo por el mismo dispositivo de control.
De forma alternativa, las etapas del método a) hasta d) pueden ser también llevadas a cabo por un dispositivo de optimización asignado al dispositivo de control; 25 dicho dispositivo de optimización, a continuación, es denominado también como estación de cabecera. Sin embargo, antes de que se genere una trama PROFINET, el dispositivo de control produce una trama PROFINET convencional separada para cada uno de los N dispositivos de campo hacia los cuales son transmitidos datos. En cada trama PROFINET se escriben datos que deben ser transmitidos al respectivo 30 dispositivo de campo. Seguidamente, el dispositivo de control transmite, en forma preferente de modo consecutivo, las tramas PROFINET, utilizando la dirección destino del respectivo dispositivo de campo con respecto al dispositivo de
optimización. En el dispositivo de optimización las direcciones destino son reemplazadas por una dirección de multidifusión que es escrita en la trama PROFINET dividida. A continuación, son llevadas a cabo las etapas del método c) y d) por el dispositivo de optimización.
5 La utilización de un dispositivo de optimización presenta la ventaja de que pueden emplearse también dispositivos de control convencionales durante la ejecución del método conforme a la invención.
Durante la fase de entrada, el dispositivo de optimización recibe una trama PROFINET dividida que se encuentra determinada para el dispositivo de control. 10 Los datos de cada campo de datos de la trama PROFINET dividida, por tanto, son escritos en una trama PROFINET separada. Cada trama PROFINET contiene, a partir de ese momento, datos de un dispositivo de campo determinado. Mediante la utilización de la dirección fuente del respectivo dispositivo de campo, a partir de ese momento, cada trama PROFINET es transmitida en un único paquete Ethernet hacia
15 el dispositivo de control. A través de la dirección fuente, el dispositivo de control reconoce de qué dispositivo de campo provienen los datos en la respectiva trama PROFINET.
El problema técnico mencionado anteriormente es solucionado igualmente a través de una instalación de control y de transmisión de datos para la transmisión 20 optimizada de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo. El dispositivo de control y una pluralidad de N dispositivos de campo se encuentran conectados a una red de comunicaciones basada en IP, donde es utilizado un protocolo PROFINET como protocolo de comunicaciones. Un dispositivo de optimización se encuentra asignado al dispositivo de control. El dispositivo de 25 optimización presenta un dispositivo para producir una única trama conforme a un protocolo PROFINET para la transmisión de datos hacia los N dispositivos de campo. A su vez, el dispositivo de optimización presenta un dispositivo para la división de la trama PROFINET en N campos de datos y para la asignación, de manera predeterminada, de los N campos de datos con respecto a los N dispositivos 30 de campo. Además, se proporciona un dispositivo para la escritura selectiva de datos en los campos de datos de la trama PROFINET dividida, así como un dispositivo para la transmisión de la trama PROFINET dividida hacia cada uno de los N
dispositivos de campo. Cada dispositivo de campo se encuentra configurado para la lectura de los datos determinados para él, del campo de datos a él asignado de la trama de datos PROFINET dividida.
En una forma de ejecución preferente, el dispositivo de optimización es 5 implementado en el dispositivo de control.
En una forma de ejecución alternativa, el dispositivo de optimización es implementado en uno de los N dispositivos de campo o se encuentra diseñado como un dispositivo separado, conectado a la red de comunicaciones. En este caso, el dispositivo de optimización presenta un primer dispositivo para la recepción de
10 tramas PROFINET convencionales por el dispositivo de control, las cuales se encuentran determinadas, respectivamente, para uno de los N dispositivos de campo. Asimismo, se proporciona un dispositivo para la lectura de los datos desde las tramas PROFINET recibidas, donde el dispositivo de escritura está configurado para escribir los datos leídos en los campos de datos de la trama PROFINET, los cuales se
15 encuentran asignados a los respectivos dispositivos de campo. A su vez, se proporciona un segundo dispositivo para la recepción de una trama PROFINET dividida, determinada para el dispositivo de control. Pueden proporcionarse, además, un dispositivo para la escritura de los datos de cada campo de datos de la trama PROFINET dividida en una trama PROFINET convencional separada, así como un
20 dispositivo para la transmisión de la trama PROFINET convencional, mediante el empleo de la dirección fuente del respectivo dispositivo de campo, hacia el dispositivo de control. Para la transmisión de datos desde los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control, al menos uno de los N dispositivos de campo presenta un
25 dispositivo para la producción de una trama conforme a un protocolo PROFINET, así como un dispositivo para la división de la trama PROFINET en N campos de datos. Cada uno de los N dispositivos de campo, por tanto, se encuentra conformado para la escritura de datos en el campo de datos de la trama de datos PROFINET dividida, la cual se encuentra asignada al respectivo dispositivo de campo.
30 Para que la trama PROFINET dividida remitida a la red de comunicaciones por el dispositivo de optimización pueda ser también recibida por cada uno de los N dispositivos de campo, el dispositivo de optimización presenta un dispositivo que puede escribir una dirección de multidifusión en un paquete IP que transmite la trama PROFINET dividida hacia los N dispositivos de campo. En este caso, cada uno de los N dispositivos de campo conoce tanto su propia dirección fuente como la dirección de multidifusión, la cual posibilita una transmisión desde la trama
5 PROFINET hacia el grupo de dispositivos de campo.
Para poder optimizar aún más la eficiencia de la instalación de control y de transmisión de datos con respecto a la velocidad de transmisión, el dispositivo de optimización presenta un dispositivo de decisión que, en función de la cantidad de datos a ser transmitidos hacia los N dispositivos de campo y / o desde los N
10 dispositivos de campo, puede decidir si los datos son transmitidos desde los N dispositivos de campo y / o hacia los N dispositivos de campo respectivamente en una única trama de datos PROFINET dividida, o si los datos son transmitidos desde y /o hacia al menos uno de los N dispositivos de campo, respectivamente en una trama de datos PROFINET convencional separada, desde, así como hacia el
15 dispositivo de control. La red de comunicaciones basada en IP consiste, preferentemente, en un Ethernet, en particular en un Ethernet de alta velocidad. El método, así como la instalación de control y de transmisión de datos pueden ser de ayuda para todos los mecanismos de configuración de PROFINET,
20 como por ejemplo el contexto de gestión. Por otra parte, pueden ser también operados dispositivos de campo PROFINET estándar con dispositivos de campo que sean auxiliares en tiempo real del servicio de transmisión optimizado. Gracias a la transmisión de datos hacia una pluralidad de dispositivos de campo y desde una pluralidad de dispositivos de campo en una única trama de datos PROFINET
25 dividida en campos de datos, por ejemplo, es suficiente transmitir una única vez el contador de ciclos, de manera que la transmisión de datos puede ser optimizada aún más. A continuación, la invención es explicada en detalle mediante un ejemplo de ejecución en relación a los dibujos añadidos.
30 Las figuras muestran: Figura 1: una instalación de control y de transmisión de datos en la cual se encuentra materializada la presente invención,
-10 Figura 2: un diagrama de secuencia de un ciclo de transmisión de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo conforme al estándar PROFINET, Figura 3: un diagrama de secuencia para la transmisión de datos entre un 5 dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo mediante una única trama de suma PROFINET conforme a la invención, Figura 4: el diagrama de secuencia de una transmisión de datos similar a la figura 3, donde es utilizada una estación cabecera para proporcionar la trama de suma PROFINET, 10 Figura 5: una trama de suma PROFINET conforme a la invención intercalada en un paquete Ethernet, Figura 6: un diagrama de bloques del módulo de optimización que puede ser implementado en el dispositivo de control mostrado en la figura 3 o en la estación cabecera mostrada en la figura 4, y 15 Figura 7: un diagrama de bloques del dispositivo de campo mostrado en la figura 1, en donde se encuentra materializada la presente invención. La figura 1 muestra, a modo de ejemplo, como instalación de control y de transmisión de datos, una instalación de automatización 10, donde el dispositivo de control E/A 20 y, por ejemplo, tres dispositivos de campo 30, 40 y 50, los cuales 20 pueden actuar como dispositivos E/A, se encuentran conectados a un medio de transmisión en base a la tecnología Ethernet. Debe observarse que la instalación de automatización 10 representada en la figura 1 se encuentra diseñada de modo tal que puede sustentar una transmisión de datos tanto conforme al protocolo PROFINET estándar como un funcionamiento optimizado en tiempo real conforme a la presente 25 invención. La figura 6 muestra, a modo de ejemplo, un módulo de optimización 100 conforme a la invención, el cual puede ser implementado tanto en el dispositivo de control 20 como en una estación cabecera representada en la figura 4. Tanto para sustentar una transmisión de datos en base al protocolo PROFINET estándar como 30 una transmisión de datos con una velocidad de transmisión más eficaz, es decir, más elevada, el módulo de optimización presenta un dispositivo 110 para producir una trama PROFINET conforme al estándar PROFINET, así como un dispositivo de
producción 120 adicional que se encuentra configurado para crear una trama de suma PROFINET. El dispositivo de producción 120 sirve para dividir la trama PROFINET conforme al estándar PROFINET en una pluralidad de campos de datos, en donde
5 pueden ser escritos datos que se encuentran determinados para los respectivos dispositivos de campo. En una forma de ejecución preferente, la trama PROFINET convencional es depositada en una memoria 160 de la trama PROFINET por el dispositivo de producción 110. De modo similar, la trama PROFINET dividida en campos de datos, a continuación llamada sucintamente trama de suma PROFINET,
10 es depositada en una memoria 150 para tramas de suma PROFINET por el dispositivo de producción 120. Un dispositivo de lectura / escritura 170 se encuentra conectado a ambas memorias 160 y 150 para escribir datos determinados para los dispositivos de campo, en una trama PROFINET convencional orientada a un único dispositivo de campo, o en las tramas de suma PROFINET que contienen datos para
15 un grupo de dispositivos de campo. Asimismo, el módulo de optimización 100 presenta una capa de enlace de datos 180 y una capa física 190, basadas en la tecnología Ethernet. Estas dos capas corresponden a la segunda, así como a la primera capa del modelo de capas OSI. El módulo de optimización 100 se encuentra conectado al Ethernet 60 mediante la capa física 190. A este respecto debe
20 observarse que la capa de enlace de datos 180 y la capa física 190 pueden ser implementadas en algún punto del dispositivo de control 20 ó, cuando el módulo de optimización es implementado en la estación cabecera 80, en algún punto de la estación cabecera 80. La asignación de estas dos capas con respecto al módulo de optimización sólo ha sido escogida a modo de ejemplo. Un dispositivo de control o
25 un microprocesador 140 se encuentra conectado a todos los componentes del módulo de optimización, para poder supervisar y controlar el módulo de optimización 100. Asimismo, el microprocesador 140 se encuentra conectado a un dispositivo de decisión 130, el cual a su vez se encuentra conectado al dispositivo de producción 110 y al dispositivo de producción 120. El dispositivo de decisión 130 se encuentra
30 en condiciones de decidir, a través de la cantidad de datos a ser transmitida hacia los dispositivos de campo y /o desde los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control 20, si los datos deben ser trasmitidos en tramas PROFINET convencionales
hacia cada uno de los dispositivos de campo por separado o desde los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control 20 y /o en una única trama de suma PROFINET común hacia el grupo de dispositivos de campo o desde el grupo de dispositivos de campo hacia el dispositivo de control. La trama PROFINET 5 convencional y también la trama de suma PROFINET son remitidas para la transmisión de datos a la capa de enlace de datos 180, la cual intercala las respectivas tramas en un paquete Ethernet. En la figura 5 se representa, a modo de ejemplo, un paquete Ethernet 70 que contiene una trama de suma PROFINET. Sólo a modo de ejemplo, se supone que el paquete Ethernet contiene una longitud mínima de 72 10 bytes. Por lo general, el paquete Ethernet comprende un preámbulo 71, un campo de dirección destino 72, un campo de dirección fuente 73, un campo de tipo 74 y un campo de datos, donde es ubicada la trama de suma PROFINET a partir de ese momento. En el presente ejemplo, la trama de suma PROFINET comprende un campo para la cabecera PROFINET 75, un primer campo de datos 76 que se 15 encuentra asignado al dispositivo de campo 30, un segundo campo de datos 76 que se encuentra asignado al dispositivo de campo 40, y un tercer dispositivo de campo 78 que se encuentra asignado al dispositivo de campo 50. En el caso de que la cantidad de datos a ser transmitidos en los campos de datos sea menor que la longitud de los datos útiles disponibles del paquete Ethernet, son colocados bytes de relleno en un
20 campo correspondiente. En el extremo de la trama de suma PROFINET se prevé un campo de estado 79 PROFINET. La información en el campo de estado 79 PROFINET indica, por ejemplo, si en el paquete Ethernet 70 es transmitida una trama PROFINET convencional o una trama de suma PROFINET. A este respecto debe mencionarse que, en caso de que en el paquete Ethernet
25 70 se transmita una trama de suma PROFINET, en el campo de dirección 72 es escrita una dirección de multidifusión, que es conocida en los tres dispositivos de campo 30, 40 y 50. Por el contrario, si en el paquete Ethernet 70 es transmitida una trama PROFINET convencional, en el campo de dirección 72 figura la dirección destino del respectivo receptor, quien puede ser un dispositivo de control 20 ó uno de
30 los dispositivos de campo 30, 40 ó 50. Si una trama de suma PROFINET es transmitida desde el dispositivo de control hacia los dispositivos de campo 30, 40 y 50, entonces en el campo de dirección fuente 73 figura la dirección del dispositivo de
control 20. Por el contrario, si una trama de suma PROFINET es transmitida desde los dispositivos de campo 30, 40 y 50 hacia el dispositivo de control 20, entonces el campo de dirección fuente 73 puede estar vacío. En vez de esto, en el campo de dirección 72 puede figurar la dirección de multidifusión y en el campo de estado una 5 información respectiva a la transmisión de una trama de suma PROFINET a partir de ese momento. A través de esta información, el módulo de optimización 100, el cual se encuentra asignado a la estación cabecera 80 o al dispositivo de control 20, se encuentra en condiciones de reconocer datos que hayan sido recibidos por uno de los dispositivos de campo de un grupo; en el presente ejemplo los dispositivos 30, 40 y
10 50. Además, tanto para el módulo de optimización 100 como para los dispositivos de campo 30, 40 y 50 es conocido qué campo de datos se encuentra asignado a qué dispositivo de campo en la trama de suma PROFINET. Tal como se ha mencionado, en la instalación de automatización 10 pueden emplearse dispositivos de campo PROFINET convencionales que sólo pueden recibir
15 y enviar tramas PROFINET convencionales. Asimismo, pueden conectarse dispositivos de campo que sólo puedan recibir y transmitir tramas de suma PROFINET. Además, pueden conectarse dispositivos de campo a la red de comunicaciones 60, los cuales puedan procesar tanto tramas PROFINET convencionales como tramas de suma PROFINET.
20 En el presente ejemplo se supone que ciertamente todos los dispositivos de campo pueden recibir y retransmitir tanto tramas PROFINET convencionales como tramas de suma PROFINET; sin embargo, sólo el dispositivo de campo 50 se encuentra en condiciones de producir una trama de suma PROFINET, para poder transmitir datos hacia el dispositivo de control 20 durante una fase de entrada. El
25 dispositivo de campo 50 se encuentra representado de forma detallada en la figura 7. En el dispositivo de campo 50 se proporciona tanto un dispositivo de producción 51 para producir una trama PROFINET convencional, como un dispositivo de producción 52 para producir una trama de suma PROFINET. A este respecto, debe observarse que tanto los dispositivos de producción 110 y 120 mostrados en la figura
30 6, como los dispositivos de producción 51 y 52 representados en la figura 7, pueden representar respectivamente un único grupo, donde en este caso, el dispositivo de producción para la producción de una trama de suma PROFINET produce en primer
lugar una trama PROFINET convencional y después la divide en una cantidad adecuada de campos de datos. En forma similar al módulo de optimización representado en la figura 6, al dispositivo de producción 51 le es asignada una memoria 56 para almacenar tramas PROFINET convencionales y al dispositivo de 5 producción 52 una memoria 58 para almacenar tramas de suma PROFINET. Un dispositivo de lectura / escritura 53 sirve para la escritura de datos en la o en las tramas PROFINET depositadas en la memoria 56 y /o para la lectura o la escritura de datos de la trama de suma PROFINET depositada en la memoria 58. Para la recepción y la transmisión de datos, el dispositivo de campo, a su vez, presenta una 10 capa de enlace de datos 54 y una capa física 55, estructuradas de acuerdo al estándar Ethernet. El dispositivo de campo 50 se encuentra conectado al Ethernet 60 mediante la capa física 55. Los componentes del dispositivo de campo 50 son controlados y supervisados por un microprocesador o por un control de programa almacenado 57, el cual se encuentra representado conjuntamente con sus conexiones solamente de
15 forma esquemática. El modo de funcionamiento de la instalación de automatización 10 para la transmisión de datos en tramas de suma PROFINET, representada en la figura 1, es explicada ahora en detalle mediante dos ejemplos de ejecución en relación a las figuras 3 y 4.
20 La figura 3 muestra de forma esquemática los dispositivos de campo 30, 40 y 50 acoplados al Ethernet 60, así como el dispositivo de control 20 acoplado. Además, se muestra un diagrama de secuencia que representa la transmisión de una trama de suma PROFINET desde el dispositivo de control 20 hacia los dispositivos de campo 30, 40 y 50, y la transmisión de una trama de suma PROFINET desde los
25 dispositivos de campo 30, 40 y 50 hacia el dispositivo de control 20. El tiempo de transmisión se incrementa en dirección de la flecha del eje de tiempo trazado en forma vertical.
En primer lugar, en el dispositivo de control 20, donde en el presente ejemplo de ejecución es implementado el módulo de optimización 100, es constituida una 30 relación de aplicación, llamada también Application Relation (AR), mediante la cual debe ser construida una relación de salida. Para ello, en el dispositivo de control 20 una aplicación del proveedor P en el dispositivo de campo 50 da inicio a una aplicación del consumidor C. A partir de ese momento, la aplicación del proveedor P del dispositivo de control 20 se ocupa de que el microprocesador 140 motive al dispositivo de producción 120 para producir una trama de suma PROFINET con los campos de datos 76, 77 y 78 de acuerdo a la figura 5. A su vez, en el campo de 5 estado PROFINET 79 del paquete Ethernet mostrado en la figura 5 son colocados uno o varios bits que indican la transmisión de una trama de suma PROFINET. La trama de suma PROFINET es situada entonces por el dispositivo de producción 120 en la memoria 150. Bajo el control del microprocesador 140, el dispositivo de lectura 170 escribe los datos de los dispositivos de campo 30, 40 y 50 que se encuentran a 10 disposición en la memoria de datos 155 en los campos de datos 76, 77, así como 78. A continuación, la trama de suma PROFINET descrita es remitida desde la memoria 150 de la capa de enlace de datos 180, la cual escribe en un paquete Ethernet la trama de suma PROFINET. Al mismo tiempo, en el campo de dirección 72 del paquete mostrado en la figura 5 es escrita la dirección de multidifusión que es conocida 15 igualmente por los tres dispositivos de campo 30, 40 y 50. A este respecto, se supone que sólo debe ser transmitido un único byte de relleno en la trama de suma PROFINET. El paquete Ethernet 70, mostrado asimismo de forma esquemática en la figura 3, es ahora retransmitido mediante la capa física 190 y el Ethernet 60, en primer lugar hacia el dispositivo de campo 30, desde éste entonces hacia el 20 dispositivo de campo 40 y, finalmente, desde éste hacia el dispositivo de campo 50. Mediante la dirección de multidifusión del paquete Ethernet 70 recibido, el dispositivo de campo 30 reconoce que este paquete, entre otros, se encuentra determinado para él. Además, al dispositivo de campo 30 ya le ha sido informado que los datos determinados para él son transmitidos en el campo de datos 76. El
25 dispositivo de campo 30 lee o copia Los datos determinados para él desde el campo de datos 76 y almacena estos datos, por ejemplo, en la memoria 59. Los datos, por ejemplo, son depositados en dos ranuras, slot 1 y slot 2, en la memoria 59. A continuación, el dispositivo de campo 30 retransmite el paquete Ethernet 70 hacia el dispositivo de campo 40, el cual a su vez
30 reconoce en la dirección de multidifusión que este paquete se encuentra determinado para él. El dispositivo de campo 40 sabe que en el campo de datos 77 han sido transmitidos datos para él y los lee. Estos datos también son depositados en una memoria, nuevamente a modo de una ranura. A continuación, el paquete Ethernet 70 es transmitido nuevamente hacia el último dispositivo de campo 50, el cual ahora lee los datos contenidos en el campo de datos 78 y los almacena a modo de una ranura. Los campos de datos 76, 77 y 78 consisten en puntos previamente planificados que,
5 tal como se ha mencionada anteriormente, son conocidos tanto por el módulo de optimización 100 como por los respectivos dispositivos de campo 30, 40 y 50.
En caso de que los dispositivos de campo 30, 40 y 50 deseen transmitir datos hacia el dispositivo de control 20, se da comienzo a un procedimiento de entrada. Para ello se inicia una aplicación del proveedor en el dispositivo de campo 50 y una
10 aplicación del consumidor en el dispositivo de control 20. Bajo el control del microprocesador 57 se produce ahora una trama de suma PROFINET en el dispositivo de producción 52 del dispositivo de campo y se almacena en la memoria
58. El dispositivo de lectura / escritura 53 accede a la memoria de datos 59, donde se encuentran depositados datos a modo de una ranura, los cuales deben ser
15 transmitidos al dispositivo de control 20. Bajo el control del microprocesador 57, estos datos son escritos en el campo de datos 78 de la trama de suma PROFINET producida, puesto que este campo de datos ha sido asignado al dispositivo de campo
50. La trama de suma PROFINET es remitida por la memoria 58 de la capa de
20 enlace de datos 54, la cual ahora intercala la trama de suma PROFINET en un paquete Ethernet. En la capa de enlace de datos 54 es escrita la dirección de multidifusión, así como una indicación correspondiente en el campo de estado PROFINET 79, la cual indica la transmisión de una trama de suma PROFINET. En primer lugar, el paquete Ethernet es remitido al dispositivo de campo 40 mediante la
25 capa física 55 a través del Ethernet 60. El dispositivo de campo 40, mediante la dirección de multidifusión, reconoce que una trama de suma PROFINET debe ser transmitida al dispositivo de control 20. En vista de ello, el dispositivo de campo 40, siempre que se encuentren presentes, escribe sus datos determinados para el dispositivo de control 20 en el campo de datos 77, el cual se encuentra asignado al
30 mismo, y retransmite el paquete Ethernet hacia el dispositivo de campo 30. A su vez, el dispositivo de campo 30, siempre que se encuentren presentes, escribe sus datos a ser enviados al dispositivo de control 20 en el campo de datos 76 de la trama de suma
PROFINET, el cual se encuentra asignado a este dispositivo de campo, y transmite el paquete Ethernet hacia el dispositivo de control 20. Debe observarse que en el presente ejemplo, el dispositivo de campo 30 sólo ha escrito un único byte de relleno en la trama de suma PROFINET, para completar los datos a ser transmitidos con 5 respecto a la longitud total de datos útiles. La aplicación del consumidor se ocupa de que los datos de los dispositivos de campo 30, 40 y 50 sean leídos desde los campos de datos correspondientes y sigan siendo procesados. El paquete Ethernet correspondiente, transmitido al dispositivo de control, se encuentra, asimismo, representado en la figura 3. Dentro de este contexto debe tomarse en cuenta que la 10 trama de suma PROFINET, transmitida desde el dispositivo de control hacia los dispositivos de campo, contiene datos de salida (datos A), mientras que la trama de suma PROFINET, transmitida desde los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control 20, contiene datos de entrada (datos E). Puede pensarse que la trama de suma PROFINET mostrada en la figura 3 no contenga todos los datos para los 15 dispositivos de campo 30, 40 y 50, sino respectivamente sólo una primera parte de los datos que respectivamente son almacenados en el slot 1 del respectivo dispositivo de campo. A consecuencia de esto, la parte restante de los datos debería ser transmitida en una segunda trama de suma PROFINET desde el dispositivo de control 20 hacia los dispositivos de campo 30, 40 y 50. De modo similar, puede 20 pensarse que la trama de suma PROFINET mostrada en la parte inferior de la figura 3 sólo transmita datos de entrada para el dispositivo de control 20, los cuales, respectivamente, se encuentren almacenados en una de ambas ranuras – slot 1 ó slot 2 – de los dispositivos de campo 30, 40 y 50. En este caso, los datos restantes son transmitidos en otra trama de suma PROFINET desde los dispositivos de campo
25 hacia el dispositivo de control 20.
La figura 4 muestra otra forma de ejecución para la transmisión de datos en una trama de suma PROFINET entre el dispositivo de control 20 y los dispositivos de campo 30, 40 y 50. A diferencia de la forma de ejecución mostrada en la figura 3, el módulo de optimización 100 representado en la figura 6 ya no se encuentra 30 incorporado en la estación cabecera 80, que en este ejemplo es un dispositivo de campo separado que igualmente se encuentra conectado al Ethernet 60. No obstante,
también uno de los dispositivos de campo 30, 40 ó 50 podría formar la estación cabecera 80. Una ventaja de la forma de ejecución mostrada en la figura 4 reside en el hecho de que puede ser utilizado un dispositivo de control convencional conforme al
5 estándar PROFINET. A partir de ese momento, si deben ser transmitidos datos hacia los dispositivos de campo, el dispositivo de control 20, en primer lugar, constituye una relación de aplicación propia para cada dispositivo de campo con respecto a la estación cabecera 80. A continuación, el dispositivo de control 20 produce, para cada dispositivo de campo, una trama PROFINET convencional propia que es transmitida
10 en un paquete Ethernet hacia la estación cabecera 80, tal como se encuentra representado esquemáticamente en la figura 4 a través de tres conexiones entre tres aplicaciones del proveedor P implementadas en el dispositivo de control 20 y el rombo 81. El paquete Ethernet contiene la dirección fuente del dispositivo de control 20 y la dirección destino del respectivo dispositivo de campo. Los paquetes Ethernet
15 que se encuentran asignados a los dispositivos de campo 30, 40 y 50, son escritos en el módulo de optimización 100 de la estación cabecera 80, en primer lugar, en la memoria 160. El módulo de optimización 100 produce ahora una trama de suma PROFINET con los campos de datos 76, 77 y 78. El microprocesador 140 del módulo de optimización 180 dirige al dispositivo de lectura / escritura 170, el cual, a
20 su vez, escribe de modo tal los datos contenidos en las tramas PROFINET por separado de los respectivos dispositivos de campo en las tramas de suma PROFINET depositadas en la memoria 150, que los datos determinados para el dispositivo de campo 30 son escritos en el campo de datos 76, los datos determinados para el dispositivo de campo 40 son escritos en el campo de datos 77 y los datos
25 determinados para el dispositivo de campo 50 son escritos en el campo de datos 78. Asimismo, el módulo de optimización 100 en la capa de enlace de datos 180 reemplaza las direcciones destino de los respectivos dispositivos de campo, contenidas en las tramas PROFINET convencionales, por la dirección de multidifusión especificada. En el campo de dirección fuente 77 puede estar contenida
30 la dirección del dispositivo de control 20 o la estación cabecera 80. La estación cabecera 80 transmite el paquete Ethernet que contiene la trama de suma PROFINET, mediante la capa física 190 y la red de comunicaciones 60, hacia el
dispositivo de campo 30, el cual, en forma similar al método descrito en la figura 3, lee el campo de datos 76 asignado y, a continuación, retransmite el paquete Ethernet 70 al dispositivo de campo 40. A su vez, el dispositivo de campo 40 lee los datos determinados para él desde el campo de datos 77 y, mediante la red de 5 comunicaciones 60, retransmite el paquete Ethernet 70 hacia el dispositivo de campo
50. A su vez, el dispositivo de campo 50 lee los datos determinados para él desde el campo de datos 78. Se supone ahora que los datos deben ser transmitidos desde los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control 20. Para ello, el dispositivo de campo 50, en
10 primer lugar, en forma similar al procedimiento ya explicado en referencia a la figura 3, produce una trama de suma PROFINET. Seguidamente, el dispositivo de campo 50 escribe sus datos determinados para el dispositivo de control 20 en el campo de datos 78. En la capa de enlace de datos 54 del dispositivo de campo 50 es intercalada la trama de suma PROFINET y, mediante la utilización de la dirección de
15 multidifusión, es transmitida hacia el dispositivo de campo 40. En forma similar a las explicaciones referidas a la figura 3, el dispositivo de campo 40 escribe los datos determinados para el dispositivo de control 20 en el campo de datos 77 y retransmite el paquete Ethernet hacia el dispositivo de campo 30, el cual, a su vez, escribe los datos determinados para el dispositivo de control 20 en el campo de datos 76 de la
20 trama de suma PROFINET. A continuación, el dispositivo de campo 30 retransmite el paquete Ethernet hacia la estación cabecera 80, lo cual se encuentra representado de forma esquemática en la figura 4 a través del rombo 82. El módulo de optimización 100 de la estación cabecera 80, en la capa de enlace de datos 180, separa la trama de suma PROFINET del paquete Ethernet
25 recibido y escribe las tramas de suma PROFINET en la memoria 150. Mediante el control del microprocesador 140, los datos almacenados en los campos de datos 76, 77 y 78 son escritos, respectivamente, en una única trama PROFINET, La cual es producida en el dispositivo de producción 110 y depositada en la memoria 160. Las tramas PROFINET asignadas a los tres dispositivos de campo 30,
30 40 y 50 son remitidas por la memoria 160 a la capa de enlace de datos 180, la cual intercala cada trama PROFINET convencional en un paquete Ethernet separado. En una forma de ejecución preferente, en la capa de enlace de datos 54 en cada paquete Ethernet, la dirección fuente del respectivo dispositivo de campo es escrita y como dirección destino es escrita la dirección del dispositivo de control 20. A continuación,
El módulo de optimización 100 de la estación cabecera transmite cada 5 paquete Ethernet que se encuentra asignado a uno de los dispositivos de campo 30, 40 y 50, mediante la capa física 190 y el Ethernet 60 hacia el dispositivo de control
20. Esta transmisión se representa de manera esquemática a través de tres relaciones de comunicaciones entre el rombo 82 y las aplicaciones del consumidor C del dispositivo de control 20.
10 De este modo se cierra el ciclo de comunicaciones para la transmisión de datos desde el dispositivo de control 20 hacia los dispositivos de campo 30, 40 y 50, así como la transmisión de datos desde los dispositivos de campo 30, 40 y 50 hacia el dispositivo de control 20. A este respecto, debe tomarse en cuenta que el dispositivo de decisión 130 del
15 módulo de optimización 100 se encuentra en condiciones, mediante la cantidad de datos a ser transmitidos hacia uno o hacia una pluralidad de dispositivos de campo 30, 40 y 50, y en la dirección contraria, desde al menos uno de los dispositivos de campo hacia el dispositivo de control 20, de reconocer si los respectivos datos deben ser transmitidos en tramas PROFINET separadas convencionales o en una trama de
20 suma PROFINET común. Por ejemplo, si el dispositivo de decisión 130 reconoce que el dispositivo de control 20 desea transmitir datos hacia el dispositivo de campo 30, los cuales ocupan por completo o casi por completo la longitud de datos útiles de una trama PROFINET convencional y que, por ejemplo, existen datos para los dispositivos de campo 40 y 50, los cuales ocuparían por completo o casi por
25 completo una trama de suma PROFINET, entonces el dispositivo de decisión 130 motiva al dispositivo de control 20 para que transmita datos hacia el dispositivo de campo 30 en una trama PROFINET convencional que haya sido producida en el dispositivo 110, mientras que los datos respectivos a los dispositivos de campo 40 y 50 son transmitidos en una trama de suma PROFINET, tal como anteriormente se ha
30 explicado en detalle en las figuras 3 y 4.

Claims (10)

  1. Reivindicaciones
    1. Método para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control (20) y una pluralidad de dispositivos de campo (30, 40, 50) que se encuentran conectados unos a otros mediante una red de comunicaciones 860) basada en IP,
    5 donde la transmisión de datos es controlada a través de un protocolo PROFINET,
    presentando la siguiente etapa: a) producción de una única trama de datos conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos a una pluralidad de N dispositivos de campo (30, 40, 50); caracterizado por las siguientes etapas:
    10 b) división de la trama de datos PROFINET en N campos de datos, los cuales se encuentran asignados de manera predeterminada a los N dispositivos de campo (30, 40, 50); c) escritura de datos en cada campo de datos de la trama de datos PROFINET para el dispositivo de campo al cual se encuentra asignado el respectivo
    15 campo de datos, siempre que existan datos para este dispositivo de campo; d) retransmisión de la trama de datos PROFINET dividida hacia cada uno de los N dispositivos de campo (30, 40, 50); e) lectura de los datos de cada campo de datos a través del dispositivo de campo, el cual se encuentra asignado al respectivo campo de datos; y / o
    20 presentando las siguientes etapas: f) producción de una única trama de datos conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos de los N dispositivos de campo (30, 40, 50) hacia el dispositivo de control (20); g) división de la trama de datos PROFINET en N campos de datos, los cuales
    25 se encuentran asignados de manera predeterminada a los N dispositivos de campo (30, 40, 50); h) transferencia de la trama de datos PROFINET a uno de los N dispositivos de campo (30, 40, 50); i) en caso de una recepción de datos de la trama de datos PROFINET
    30 dividida, escritura de datos en uno de los dispositivos de campo, si se encuentra disponible, en el campo de datos asignado a este dispositivo de campo de la trama de datos PROFINET dividida,
    -22 j) repetición de las etapas h) e i) hasta que la trama de datos PROFINET dividida haya pasado a través de todos los N dispositivos de campo (30, 40, 50).
  2. 2. Método conforme a la reivindicación 1, caracterizado por la siguiente
    5 etapa: en función de la cantidad de datos a ser transmitidos a los N dispositivos de campo y /o desde los dispositivos de campo, decisión con respecto a si los datos, hacia los N dispositivos de campo y / o desde los N dispositivos de campo, son transmitidos en una única trama de datos PROFINET dividida, o
    10 si los datos, desde y / o hacia al menos uno de los N dispositivos de campo son transmitidos respectivamente en una trama de datos PROFINET convencional separada.
  3. 3. Método conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las
    etapas a) hasta e) y / o f) hasta j) se repiten en forma cíclica hasta que todos los datos 15 hayan sido transmitidos completamente, en particular en tiempo real.
  4. 4. Método conforme a la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque las etapas a) hasta d) son ejecutadas por el dispositivo de control.
  5. 5. Método conforme a la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque las etapas a) hasta d) son ejecutadas por un dispositivo de optimización (100) asociado al 20 dispositivo de control (20), donde son llevadas a cabo en el dispositivo de control las
    siguientes etapas antes de la ejecución de la etapa a): producción de una trama de datos PROFINET para cada uno de los N dispositivos de campo hacia los cuales deben transmitirse datos; escritura de los datos determinados para un dispositivo de campo en las
    25 respectivas tramas de datos PROFINET; transmisión de las tramas de datos PROFINET utilizando la dirección destino del respectivo dispositivo de campo hacia el dispositivo de optimización, donde en la etapa c) la dirección destino de cada dispositivo de campo es reemplazada por una dirección de multidifusión.
    30 6. Método conforme a la reivindicación 5, caracterizado por las siguientes etapas:
    -23 recepción de una trama de datos PROFINET dividida, la cual se encuentra determinada para el dispositivo de control, en el dispositivo de optimización (100); escritura de los datos de cada campo de datos de la trama de datos 5 PROFINET dividida en una trama de datos PROFINET separada y transmisión de cada trama de datos PROFINET utilizando la dirección fuente del respectivo dispositivo de campo hacia el dispositivo de control.
  6. 7. Instalación de control y de transmisión de datos (10) para la transmisión de datos entre un dispositivo de control (20) y una pluralidad de dispositivos de campo 10 (30, 40, 50), el cual presenta un dispositivo de control (20) y una pluralidad de dispositivos de campo (30, 40, 50) que se encuentran conectados unos a otros a través de una red de comunicaciones (60) basada en IP, donde un protocolo PROFINET es utilizado como protocolo de comunicaciones, y un dispositivo (100) asignado al dispositivo de control (20) para la optimización de la transmisión de
    15 datos, el cual presenta la siguiente característica: un dispositivo (110) para la producción de una única trama de datos conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos hacia los N dispositivos de campo, caracterizado porque el dispositivo de control (20) presenta además las siguientes características:
    20 un dispositivo (120) para la división, de manera predeterminada, de la trama de datos PROFINET en N campos de datos hacia los N dispositivos de campo, un dispositivo (170) para la escritura selectiva de datos en los campos de datos de la trama de datos PROFINET dividida;
    25 un dispositivo (180, 190) para la transmisión de la trama de datos PROFINET dividida hacia cada uno de los N dispositivos de campo (30, 40, 50); donde cada dispositivo de campo (30, 40, 50) se encuentra configurado para la lectura de los datos determinados para él, del campo de datos a él asignado de la trama de datos PROFINET dividida.
    30 8. Instalación de control y de transmisión de datos conforme a la reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo de optimización (100) es implementado en el dispositivo de control (20).
  7. 9. Instalación de control y de transmisión de datos conforme a la reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo de optimización (100) es implementado en uno de los dispositivos de campo o forma un dispositivo (80) separado que se encuentra conectado a la red de comunicaciones (60), donde el
    5 dispositivo de optimización (100) presenta las siguientes características: un primer dispositivo (54, 55) para la recepción de tramas de datos PROFINET convencionales desde el dispositivo de control (20), las cuales, respectivamente, se encuentran determinadas para uno de los N dispositivos de campo (30, 40, 50),
    10 un dispositivo (53) para la lectura de los datos desde las tramas de datos PROFINET recibidas, donde el dispositivo de escritura (53) se encuentra configurado para escribir los datos leídos en los campos de datos de la trama de datos PROFINET, los cuales se encuentran asignados a los respectivos dispositivos de campo,
    15 un segundo dispositivo (54, 55) para la recepción de una de las tramas de datos PROFINET dividida, la cual se encuentra determinada para el dispositivo de control, un dispositivo (53) para la escritura de los datos de cada campo de datos de la trama de datos PROFINET dividida en una trama de datos PROFINET
    20 convencional separada, y un dispositivo (54, 55) para la transmisión de la trama de datos PROFINET convencional mediante la utilización de las direcciones fuente del respectivo campo de datos hacia el dispositivo de control.
  8. 10. Instalación de control y de transmisión de datos conforme a una de las
    25 reivindicaciones 7 a 9 , caracterizada porque al menos uno de los N dispositivos de campo presenta un dispositivo para la producción (51) de una trama de datos conforme al protocolo PROFINET para la transmisión de datos hacia el dispositivo de control y un dispositivo (52) para la división de la trama de datos PROFINET en N campos de datos, donde cada dispositivo de campo se encuentra conformado para
    30 la escritura de datos en el campo de datos de la trama de datos PROFINET dividida, la cual se encuentra asignada al respectivo dispositivo de campo.
  9. 11. Instalación de control y de transmisión de datos conforme a una de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el dispositivo de optimización
    (100) presenta un dispositivo para la escritura de una dirección de multidifusión en
    un paquete IP para la transmisión de la trama de datos PROFINET dividida hacia los 5 N dispositivos de campo.
  10. 12. Instalación de control y de transmisión de datos conforme a una de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el dispositivo de optimización
    (100) presenta un dispositivo de decisión (130), el cual, en función de la cantidad de datos a ser transmitidos hacia los N dispositivos de campo y / o desde los N
    10 dispositivos de campo, decide si los datos son transmitidos desde los N dispositivos de campo y / o hacia los N dispositivos de campo respectivamente en una única trama de datos PROFINET dividida, o si los datos son transmitidos desde y /o hacia al menos uno de los N dispositivos de campo, respectivamente en una trama de datos PROFINET convencional separada.
    15 13. Instalación de control y de transmisión de datos conforme a una de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque la red de comunicaciones basada en IP se encuentra configurada de acuerdo al estándar Ethernet.
    20
    “Siguen 7 páginas de dibujos”
    25
ES08701127T 2007-01-22 2008-01-16 Método e instalación para la transmisión optimizada de datos entre un dispositivo de control y una pluralidad de dispositivos de campo. Active ES2350715T3 (es)

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