ES2916199T3 - Procedimiento y dispositivo para la transmisión de datos a bordo de una embarcación - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para la transmisión de datos a bordo de una embarcación Download PDF

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Abstract

Embarcación con - un primer módulo de consumo eléctrico controlable (4.3, 4.5), - una unidad de control central (10), - una red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y - un sistema de conexión de datos, en donde la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) está configurada para alimentar eléctricamente al primer módulo de consumo (4.3, 4.5), en donde la unidad de control central (10) está configurada para generar una instrucción (A.1) para el primer módulo de consumo (4.3, 4.5), y en donde el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) está configurado para procesar una instrucción (A.1) recibida, en donde el sistema de conexión de datos comprende - una primera estación de cabecera (3.1), - un primer módulo de acoplamiento (4.4), - una primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2) entre la unidad de control central (10) y la primera estación de cabecera (3.1), - una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4) entre la primera estación de cabecera (3.1) y la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), - una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), y - una primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y el primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5), caracterizada porque la primera estación de cabecera (3.1) está configurada para convertir una instrucción (A.1, A.2), que se transmite a la primera estación de cabecera (3.1) a través de una conexión de datos, en una señal de instrucción (A.3), que puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), en donde el primer módulo de acoplamiento (4.4) está configurado para convertir una señal de instrucción (A.2, A.3) transmitida a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) en una instrucción (A.1) que se puede transmitir a través de una conexión de datos, y en donde la embarcación está configurada para, - transmitir una instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) a la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2), - transmitir la instrucción (A.1) como señal de instrucción (A.2, A.3) desde la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4), la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y primera la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10) al primer módulo de acoplamiento (4.4), y - transmitir la instrucción (A.1) desde el primer módulo de acoplamiento (4.4) al primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5) a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para la transmisión de datos a bordo de una embarcación
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la transmisión de datos a bordo de una embarcación usando una red de suministro eléctrico a bordo.
En el documento WO 94/01949 A2 se describe un intercambio de datos a través de una red de suministro eléctrico con líneas de corriente alterna. Los procedimientos y dispositivos allí descritos se pueden usar a bordo de un buque de guerra, por ejemplo.
Del documento WO 01/13186 A1 se conoce un sistema de control y supervisión de componentes auxiliares de un buque, que comprende una unidad de control central conectada a varias unidades locales a través de un bus.
Es un objetivo de la invención proporcionar una embarcación que tenga las características del preámbulo de la reivindicación 1 y un procedimiento que tenga las características del preámbulo de la reivindicación 14, cuyos componentes eléctricos puedan ser conectados y sometidos a mantenimiento con menos esfuerzo que en las embarcaciones y los procedimientos conocidos.
Este objetivo se consigue mediante una embarcación con las características indicadas en la reivindicación 1 y un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 14. Perfeccionamientos ventajosos resultan de las reivindicaciones dependientes, la siguiente descripción así como los dibujos.
La embarcación según la invención comprende
• un primer módulo de consumo eléctrico,
• una unidad de control central,
• una red de suministro eléctrico y
• un sistema de conexión de datos.
El sistema de conexión de datos comprende
• una primera estación de cabecera,
• un primer módulo de acoplamiento,
• una primera conexión de datos de cabecera de la unidad de control,
• una primera conexión de datos de la red de suministro eléctrico de cabecera,
• un primer módulo de conexión de conexión de datos a la red de suministro eléctrico y
• una primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor.
La primera conexión de datos entre la unidad de control y laestación de cabecera proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre la unidad de control central y la primera estación de cabecera. La primera conexión de datos entre la estación de cabecera y la red de suministro eléctrico proporciona al menos temporalmente una conexión de datos entre la primera estación de cabecera y la red de suministro eléctrico. La conexión de datos entre la red de suministro eléctrico del primer módulo de acoplamiento proporciona al menos temporalmente una conexión de datos entre el primer módulo de acoplamiento y la red de suministro eléctrico. La primera conexión de datos entre el modulo de acoplamiento y el consumidor proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre el primer módulo de acoplamiento y el primer módulo de consumo eléctrico.
La red de suministro eléctrico es capaz de alimentar eléctricamente al primer módulo de consumo. La unidad de control central es capaz de generar automáticamente una instrucción para el primer módulo de consumo. La embarcación es capaz de transmitir automáticamente esta instrucción desde la unidad de control central al primer módulo de consumo. El primer módulo de consumo puede ser controlado desde el exterior y es capaz de procesar automáticamente la instrucción recibida.
La embarcación es capaz de transmitir la instrucción desde la unidad de control central al primer módulo de consumo de la siguiente manera:
• La instrucción se transmite desde la unidad de control central a la primera estación de cabecera a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera.
• La primera estación de cabecera convierte la instrucción transmitida a través de esta conexión de datos en una señal de instrucción. Esta señal de instrucción puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico.
• La instrucción se transmite en forma de la señal de instrucción desde la primera estación de cabecera al primer módulo de acoplamiento de la siguiente manera: desde la primera estación de cabecera a través de la conexión de datos de entre la estación de cabecera y la red de suministro eléctrico, a través de la red de suministro eléctrico y a través de la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el primer módulo de acoplamiento al primer módulo de acoplamiento.
• El primer módulo de acoplamiento genera de nuevo una instrucción que a partir de la señal de instrucción puede transmitirse a través de una conexión de datos.
• La instrucción se transmite desde el primer módulo de acoplamiento al primer módulo de consumo eléctrico a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor.
La red de suministro eléctrico está así conectada a la primera estación de cabecera en un primer punto de conexión y al primer módulo de acoplamiento en un segundo punto de conexión. Entre estos dos puntos de conexión se produce una distancia espacial. Los dos puntos de conexión están conectados eléctricamente entre sí mediante la red de suministro eléctrico.
El término "conexión de datos" se refiere a una conexión adecuada para la transmisión de datos, pero no necesariamente que sea adecuada para suministrar energía a un consumidor eléctrico. Por lo general, esta conexión de datos se realiza con la ayuda de una línea de datos especial o una conexión de datos inalámbrica. La conexión de datos puede ser una conexión punto a punto o una conexión de datos a la que se conectan varios transmisores y/o varios receptores, por ejemplo un bus de datos.
Según la solución, una orden de la unidad de control central al primer módulo de consumo solo se transmite parcialmente a través de conexiones de datos especiales. Sin embargo, la orden se transmite parcialmente a través de la red de suministro eléctrico de energía eléctrica, a través de la cual se suministra energía eléctrica al primer módulo de consumo y, si es necesario, a otros módulos de consumo, así como a la unidad de control central y a los dispositivos del sistema de conexión de datos.
Por lo tanto, la red de suministro eléctrico asume como solución dos objetivos: Fuente de alimentación y transmisión de datos adicional. Gracias a esta característica, se necesitan menos conexiones de datos especiales. Se requiere en cada caso una conexión de datos especial entre la unidad de control central y la primera estación de cabecera así como entre el primer módulo de acoplamiento y el primer módulo de consumo, pero no entre la primera estación de cabecera y el primer módulo de acoplamiento. En cambio, la red de suministro eléctrico conecta la primera estación de cabecera al primer módulo de acoplamiento y proporciona un canal de transmisión de datos.
La invención puede usarse con especial ventaja cuando se produce una distancia relativamente grande entre la unidad de control central y el primer módulo de consumo. Gracias a la invención, es posible disponer espacialmente la primera estación de cabecera cerca de la unidad de control central y el primer módulo de acoplamiento espacialmente cerca del primer módulo de consumo. Esto significa que cada una de las conexiones de datos especiales solo tienen que cubrir una distancia relativamente corta.
Es posible configurar el primer módulo de consumo y el primer módulo de acoplamiento como componentes de un primer grupo constructivo. Este primer grupo constructivo puede conectarse a la red de suministro eléctrico, preferentemente de forma desmontable. Conectando este primer grupo constructivo a la red de suministro eléctrico, se hace posible al mismo tiempo la transmisión de datos desde la unidad de control central al primer módulo de consumo. No es necesario establecer una conexión de datos especial además de conectar el grupo constructivo a la red de suministro eléctrico. En particular, no se requiere ningún cableado adicional. La invención reduce así el esfuerzo manual necesario para conectar el primer módulo de consumo. Además, se necesitan menos puntos de acoplamiento, en particular menos enchufes, para conectar el primer módulo de consumo tanto a la red de suministro eléctrico como a la unidad de control central.
Otra ventaja de la invención es la siguiente: Gracias a la primera estación de cabecera y al primer módulo de acoplamiento según la solución, la unidad de control central y el primer módulo de consumo se pueden realizar independientemente de si la transmisión de datos se lleva a cabo exclusivamente a través de conexiones de datos especiales o si se lleva a cabo en parte a través de conexiones de datos especiales y en parte a través de la red de suministro eléctrico de energía. En particular, no es necesario adaptar la unidad de control central o un módulo de consumo a la transmisión de datos a través de una red de suministro eléctrico de energía. La invención conduce así a menos restricciones en el diseño de la primera estación de cabecera y el primer módulo de acoplamiento.
Según la solución, la instrucción se transmite desde la primera estación de cabecera al primer módulo de acoplamiento a través de la red de suministro eléctrico. Preferentemente, se modula una frecuencia para la transmisión de datos en la red de suministro eléctrico de energía y, por lo tanto, se proporciona un canal de transmisión de datos en la red de suministro eléctrico de energía sin que sea necesaria una conexión de datos especial. Preferentemente, la frecuencia para la transmisión de datos en la red de suministro eléctrico es inferior a 1 MHz, de manera particularmente preferente inferior a 500 kHz. Esta configuración da lugar a una radiación electromagnética relativamente baja, que suele ser indeseable, especialmente a bordo de una embarcación.
Según la solución, la instrucción se transmite en parte a través de la red de suministro eléctrico y en parte a través de conexiones de datos especiales desde la unidad de control central hasta el primer módulo de consumo. En una realización, la red de suministro eléctrico de energía eléctrica está conectada a tierra, es decir, conectada eléctricamente a la toma de tierra de la embarcación, y por lo tanto proporciona un potencial de tensión de referencia, en particular un potencial cero. La supervisión de la corriente de defecto garantiza automáticamente que ningún miembro de la tripulación de la embarcación corra peligro, incluso si ese miembro ha tocado la red de suministro eléctrico. Sin embargo, gracias a la invención, las conexiones de datos especiales pueden diseñarse como conexiones de datos sin conexión a tierra. Gracias a la conexión a la red de suministro eléctrico de tensión, se proporciona, no obstante, un potencial de tensión de referencia. Esta configuración permite garantizar la supervisión automática de la corriente residual para todo la conexión de datos y supervisar los aislamientos a distancia.
Según la solución, se puede transmitir una instrucción desde la unidad de control central al primer módulo de consumo eléctrico. En una configuración, el primer módulo de consumo es capaz de generar automáticamente un mensaje y la unidad de control central es capaz de procesar automáticamente este mensaje. Este mensaje puede ser transmitido desde el primer módulo de consumo a la unidad de control central, para lo cual también se usa la red de suministro eléctrico. Para transmitir el mensaje a la unidad de control central, el sistema de conexión de datos se usa en la dirección opuesta a la de la transmisión de la instrucción al primer módulo de consumo. En esta configuración, los componentes del sistema de conexión de datos son bidireccionales.
El mensaje se transmite solo parcialmente desde el primer módulo de consumo a la unidad de control central a través de una conexión de datos especial. Según esta configuración, el mensaje se transmite desde el primer módulo de consumo a la unidad de control central de la siguiente manera:
• El mensaje se transmite desde el primer módulo de consumo al primer módulo de acoplamiento a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor.
• El primer módulo de acoplamiento convierte el mensaje transmitido a través de esta conexión de datos en una señal de mensaje. Esta señal de mensaje puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico.
• El mensaje se transmite en forma de señal de mensaje desde el primer módulo de acoplamiento a la primera estación de cabecera a través de la conexión de datos entre la de alimentación y el primer módulo de acoplamiento, la red de suministro eléctrico y la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la primera estación de cabecera.
• La primera estación de cabecera convierte la señal de mensaje que se ha transmitido a través de la red de suministro eléctrico en un mensaje que puede transmitirse a través de una conexión de datos.
• Este mensaje se transmite desde la primera estación de cabecera a la unidad de control central a través de la conexión de datos entre la primera unidad de control y la estación de cabecera.
En una configuración, el sistema de conexión de datos comprende una segunda estación de cabecera dispuesta en paralelo con la primera estación de cabecera. Además, el sistema de conexión de datos incluye
• una segunda conexión de datos entre la estación de cabecera y la unidad de control y
• una segunda conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera.
La segunda conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre la unidad de control central y la segunda estación de cabecera. La segunda conexión de datos entre la estación de cabecera y la red de suministro eléctrico proporciona una conexión de datos entre la segunda estación de cabecera y la red de suministro eléctrico, al menos temporalmente.
Según esta configuración, una instrucción de la unidad de control central puede ser transmitida al primer módulo de consumo no solo a través de la primera estación de cabecera, sino también a través de la segunda estación de cabecera, y preferentemente de forma opcional a través de la primera estación de cabecera o a través de la segunda estación de cabecera. Cuando se usa la segunda estación de cabecera, la instrucción se transmite de la siguiente manera:
• La instrucción se transmite desde la unidad de control central a la segunda estación de cabecera a través de la conexión de datos entre la segunda unidad de control y la estación de cabecera.
• La segunda estación de cabecera convierte la instrucción transmitida a través de esta conexión de datos en una señal de instrucción. Esta señal de instrucción puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico.
• La instrucción se transmite en forma de señal de instrucción desde la segunda estación de cabecera al primer módulo de acoplamiento de la siguiente manera: desde la segunda estación de cabecera a través de la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la segunda estación de cabecera, a través de la red de suministro eléctrico y a través de la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el primer módulo de acoplamiento.
• El primer módulo de acoplamiento genera de nuevo una instrucción a partir de la señal de instrucción, que puede transmitirse a través de una conexión de datos.
• La instrucción se transmite desde el primer módulo de acoplamiento al primer módulo de consumo eléctrico a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor.
Esta configuración proporciona redundancia. Una estación de cabecera es suficiente para garantizar el intercambio de datos entre la unidad de control central y el primer módulo de consumo a través del primer módulo de acoplamiento. La otra estación de cabecera está en reserva y preferentemente está alimentada de manera permanente con energía eléctrica. Si la cabecera que se está usando falla, el sistema de conexión de datos puede cambiar rápidamente y de forma automática a la otra cabecera. El intercambio de datos solo se interrumpe durante un breve periodo de tiempo. No es necesario establecer una conexión de datos o una conexión a la red de suministro eléctrico de energía eléctrica tras el fallo de una estación de cabecera, lo que lleva tiempo.
En un perfeccionamiento de esta configuración con la segunda estación de cabecera, el sistema de conexión de datos comprende al menos una unidad de control de conexión de datos. La o cada unidad de control de conexión de datos es capaz de funcionar automáticamente de la siguiente manera:
• Si tanto la primera estación de cabecera como la segunda son funcionales, la unidad de control de la conexión de datos selecciona una de estas dos cabeceras y activa la cabecera seleccionada.
• Si una estación de cabecera ha fallado y solo la otra estación de cabecera es funcional, la unidad de control de la conexión de datos activa la otra, es decir, la estación de cabecera funcional.
• En ambos casos, la unidad de control de conexión de datos establece una primera conexión de datos entre la unidad de control central y el primer módulo de consumo. Esta primera conexión de datos se establece con la red de suministro eléctrico, la cabecera activada y el primer módulo de acoplamiento. A través de esta primera conexión de datos se pueden transmitir una instrucción y un mensaje.
En una configuración preferente, el primer módulo de acoplamiento y, en su caso, otros módulos de acoplamiento para otros módulos de consumo eléctrico, son registrados automáticamente en la estación de cabecera que hay que activar o que está activada. De este modo, se evita la necesidad de almacenar por adelantado en cada estación de cabecera los módulos de acoplamiento que se van a conectar a esta estación de cabecera. Esta información almacenada puede estar desfasada. Por el contrario, determina automáticamente qué módulos de acoplamiento deben conectarse actualmente a la estación de cabecera que hay que activar o que está activada, y esta información se almacena y se actualiza automáticamente según sea necesario.
En una configuración, la o cada unidad de control de conexión de datos es capaz de determinar automáticamente que la cabecera activada ha fallado después de que se establezca la primera conexión de datos. En respuesta a esto, la unidad de control de la conexión de datos es capaz de activar la otra cabecera - por supuesto, solo si la otra cabecera es funcional. La o cualquier otra unidad de control de conexión de datos es capaz de establecer una segunda conexión de datos entre la unidad de control central y el primer módulo de consumo. Esta segunda conexión de datos incluye la red de suministro eléctrico, la otra cabecera activada y el primer módulo de acoplamiento.
En una configuración, la primera estación de cabecera comprende una primera unidad de control de conexión de datos. La segunda estación de cabecera comprende una segunda unidad de control de conexión de datos. Cada unidad de control de conexión de datos es capaz de realizar los pasos descritos anteriormente. En particular, la primera unidad de control de conexión de datos es capaz de establecer una conexión de datos entre la unidad de control central y el primer módulo de acoplamiento que incluye la primera estación de cabecera. La segunda unidad de control de conexión de datos es capaz de establecer otra conexión de datos entre la unidad de control central y el segundo módulo de acoplamiento que incluye la segunda estación de cabecera. Esta configuración garantiza que, en caso de fallo de una estación de cabecera, el sistema cambia a la otra estación de cabecera sin necesidad de intervención manual o automática desde el exterior. En particular, no es necesaria la intervención de la unidad de control central para cambiar a la otra estación de cabecera funcional. Esto ahorra tiempo.
Preferentemente, cada unidad de control de conexión de datos es capaz de determinar si la otra cabecera, y por tanto la otra unidad de control de conexión de datos, está operativa o ha fallado. Si cada unidad de control de conexión de datos determina que la otra cabecera, y por tanto la otra unidad de control de conexión de datos, está operativa, entonces se selecciona y activa una cabecera según una regla predeterminada. Si una unidad de control de conexión de datos detecta que la otra unidad de control de conexión de datos ha fallado, por ejemplo, no está respondiendo a una solicitud, esa unidad de control de conexión de datos establecerá aquí una conexión de datos.
En una configuración, la embarcación comprende adicionalmente un segundo módulo de consumo eléctrico. El sistema de conexión de datos incluye además
• un segundo módulo de acoplamiento,
• una segunda conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y la red de suministro eléctrico y
• una segunda conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor.
La conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el segundo módulo de acoplamiento proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre el segundo módulo de acoplamiento y la red de suministro eléctrico. La conexión de datos entre el segundo módulo de acoplamiento y el consumidor proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre el segundo módulo de acoplamiento y el segundo módulo de consumidor eléctrico.
La unidad de control central es capaz de generar una instrucción para el segundo módulo de consumo. El segundo módulo de consumo es capaz de procesar automáticamente una instrucción recibida. La embarcación es capaz de transmitir esta instrucción desde la unidad de control central al segundo módulo de consumo de la siguiente manera:
• La instrucción es transmitida por la unidad de control central a la primera estación de cabecera a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera.
• La primera estación de cabecera convierte la instrucción transmitida a través de esta conexión de datos en una señal de instrucción. Esta señal de instrucción puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico.
• La instrucción se transmite en forma de señal de instrucción desde la primera estación de cabecera al segundo módulo de acoplamiento de la siguiente manera: desde la primera estación de cabecera a través de la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la primera estación de cabecera, a través de la red de suministro eléctrico y a través de la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el segundo módulo de acoplamiento al segundo módulo de acoplamiento.
• El segundo módulo de acoplamiento genera una instrucción a partir de la señal de instrucción, que puede transmitirse a través de una conexión de datos.
• La instrucción se transmite desde el segundo módulo de acoplamiento al segundo módulo de consumo eléctrico a través de la segunda conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor.
Según esta configuración, la misma primera estación de cabecera puede permitir la transmisión de datos desde la unidad de control central a varios módulos de consumo eléctrico dispuestos en paralelo a través de un módulo de acoplamiento asociado a cada uno de ellos.
Esta configuración con el segundo módulo de consumo eléctrico puede combinarse con la configuración en la que se proporciona una segunda estación de cabecera preferentemente redundante en paralelo con la primera estación de cabecera. La instrucción de la unidad de control central al segundo módulo de consumo se transmite entonces a través de la primera estación de cabecera o de la segunda estación de cabecera.
Preferentemente, el primer módulo de consumo y el primer módulo de acoplamiento están formados como componentes de un primer grupo constructivo. Este primer grupo constructivo puede conectarse de forma desmontable a la red de suministro eléctrico. Al conectar el primer grupo constructivo a la red de suministro eléctrico, se habilita simultáneamente una conexión de datos entre el primer módulo de consumo y la unidad de control central, por lo que esta conexión de datos usa la red de suministro eléctrico. En consecuencia, el segundo módulo de consumo y el segundo módulo de acoplamiento pueden formar parte de un segundo grupo constructivo.
En una configuración, el primer módulo de consumo comprende una unidad de control local y un primer consumidor eléctrico. La primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor establece una conexión de datos entre el primer módulo de acoplamiento y la unidad de control local, al menos temporalmente. Con la ayuda de esta conexión de datos, se puede transmitir una instrucción desde la unidad de control central a la unidad de control local del primer módulo de consumo. La unidad de control local es capaz de controlar la primera carga eléctrica en función de una instrucción transmitida desde la unidad de control central. Es posible que el primer grupo constructivo mencionado comprenda el primer consumidor eléctrico y la unidad de control local, además del primer módulo de acoplamiento.
En una configuración, la instrucción puede ser transmitida desde la unidad de control central al primer módulo de consumo usando una conexión de bus de campo. El sistema de conexión de datos incluye además
• un maestro de bus de campo y
• un primer esclavo del bus de campo.
La primera conexión de datos de la estación de cabecera de la unidad de control comprende dos conexiones de datos individuales, a saber
• una conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control y
• una primera conexión de datos entre la estación de cabecera y el bus de campo.
La primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor también comprende dos conexiones de datos individuales, a saber
• una primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y bus de campo y
• una primera conexión de datos entre el esclavo y el consumidor.
La conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre la unidad de control central y el maestro del bus de campo. La primera conexión de datos entre la estación de cabecera y el bus de campo proporciona al menos temporalmente una conexión de datos entre el maestro del bus de campo y la primera estación de cabecera. La primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el bus de campo proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre el primer módulo de acoplamiento y el primer esclavo del bus de campo. La primera conexión de datos entre el consumidor y el esclavo proporciona, al menos temporalmente, una conexión de datos entre el primer esclavo del bus de campo y el primer módulo de consumo eléctrico.
En esta configuración, se proporciona una conexión de bus de campo entre el maestro de bus de campo y el primer esclavo de bus de campo. Esta conexión de bus de campo incluye los siguientes componentes:
• la conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control,
• la primera conexión de datos de la estación de cabecera y el bus de campo,
• la primera conexión de datos de la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera,
• la red de suministro eléctrico de energía eléctrica o una parte de la red de suministro eléctrico de energía eléctrica a través de la cual se puede transmitir una señal de instrucción,
• la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento y
• la primera conexión de datos entre el bus de campo y el módulo de acoplamiento.
Según esta configuración, se transmite una instrucción desde la unidad de control central al primer módulo de consumo de la siguiente manera:
• La instrucción se transmite desde la unidad de control central al maestro del bus de campo a través de la conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control.
• El maestro del bus de campo convierte una instrucción transmitida a través de esta conexión de datos en una instrucción del bus de campo. Se trata de una instrucción que puede transmitirse a través de una conexión de bus de campo.
• Esta instrucción del bus de campo se transmite desde el maestro del bus de campo al primer esclavo del bus de campo a través de la conexión del bus de campo proporcionada. En el párrafo anterior se han enumerado los componentes de esta conexión de bus de campo suministrada. La conexión del bus de campo usa la red de suministro eléctrico.
• El primer esclavo de bus de campo convierte la instrucción de bus de campo que se transmitió a través de esta conexión de bus de campo en una instrucción que puede transmitirse a través de una conexión de datos, que no es necesariamente una conexión de bus de campo.
• Esta instrucción se transmite desde el primer esclavo del bus de campo al primer módulo del consumidor eléctrico a través de la primera conexión de datos del consumidor esclavo.
Normalmente se conectan varios transmisores y/o varios receptores a una conexión de bus de campo. Por lo tanto, además de los datos del usuario, es decir, la instrucción propiamente dicha, una instrucción de bus de campo incluye información sobre el receptor y, opcionalmente, sobre el transmisor, así como, opcionalmente, información sobre la prioridad de la instrucción y, opcionalmente, más información sobre la transmisión.
Es posible que también se transmita un mensaje desde el primer módulo de consumo a la unidad de control central con ayuda del primer esclavo de bus de campo y el maestro de bus de campo y, por lo tanto, mediante esta conexión de bus de campo.
Es posible que un segundo esclavo de bus de campo esté en una conexión de datos con el segundo módulo de consumo así como con el segundo módulo de acoplamiento y que se establezca una conexión de bus de campo correspondiente entre el maestro de bus de campo y el segundo esclavo de bus de campo.
La conexión de bus de campo de la configuración puede ser proporcionada por un sistema de bus de campo. Un sistema de bus de campo es un procedimiento probado y estandarizado para conectar una unidad de control central con un módulo de consumo eléctrico controlable y permitir un intercambio de datos entre estos dos dispositivos. Un sistema de bus de campo elimina la necesidad de conexiones punto a punto entre los diferentes dispositivos de la embarcación. Existen disponibles procedimientos de transmisión de bus de campo normalizados y dispositivos de bus de campo que funcionan según estos procedimientos de transmisión normalizados.
Un sistema de bus de campo de este tipo se puede implementar independientemente de si el maestro de bus de campo y el primer esclavo de bus de campo están conectados entre sí a través de una línea de datos especial o a través de una red de suministro eléctrico. Según esta configuración, la conexión de bus de campo entre el maestro de bus de campo y el primer esclavo de bus de campo se implementa con ayuda de la red de suministro eléctrico de energía eléctrica sin que el maestro de bus de campo o el primer esclavo de bus de campo estén necesariamente en conexión de datos con la red de suministro eléctrico de energía. Para la conexión de bus de campo es suficiente que el maestro de bus de campo esté en conexión de datos con la o cada estación de cabecera y que el primer esclavo de bus de campo esté en conexión de datos con el primer módulo de acoplamiento.
El primer esclavo del bus de campo puede estar integrado en el primer módulo de acoplamiento. O el primer esclavo de bus de campo y el primer módulo de acoplamiento forman juntos una primera unidad constructiva.
En una configuración, el primer grupo constructivo comprende además del primer módulo de acoplamiento y el primer módulo de consumo, también el primer esclavo de bus de campo. Este primer grupo constructivo puede conectarse de forma desmontable a la red de suministro eléctrico, preferentemente a la parte perteneciente a la conexión del bus de campo. Conectando el primer grupo constructivo a la red de suministro eléctrico, se puede establecer la conexión del bus de campo sin necesidad de un cableado adicional.
En una configuración, los datos se transmiten entre la primera estación de cabecera y el primer módulo de acoplamiento exclusivamente a través de la red de suministro eléctrico. Sin embargo, en una configuración alternativa, esta transmisión de datos solo se dirige parcialmente a través de la red de suministro eléctrico y parcialmente a través de una conexión de datos especial. La señal que hay que transmitir se recoge de la red de suministro eléctrico en un punto de toma y se devuelve a la red de suministro eléctrico en un punto de alimentación que está espacialmente distante del punto de toma. Esta conexión de datos especial se usa en particular cuando la red de suministro eléctrico está dividida en una primera parte y al menos una segunda parte, estando estas dos partes separadas galvánicamente entre sí. Como resultado, la primera estación de cabecera también está separada galvánicamente del primer módulo de acoplamiento. La primera estación de cabecera está conectada a la primera parte de la red de suministro eléctrico, el segundo módulo de acoplamiento a la segunda parte. La conexión de datos especial salva esta separación galvánica entre las dos partes y puede incluir un módulo intermedio especial.
En una configuración, la embarcación comprende una primera red de suministro eléctrico y una segunda red de suministro eléctrico. Cada una de las redes de suministro de energía comprende una estación de cabecera conectada a la misma unidad de control central, un módulo de consumo eléctrico y un módulo de acoplamiento conectado a este módulo de consumo. La invención se aplica al menos una vez en cada una de las dos redes de alimentación. La unidad de control central puede enviar una instrucción a un módulo de consumo con ayuda de la primera red de suministro eléctrico o a otro módulo de consumo con ayuda de la segunda red de suministro eléctrico, o puede enviar la misma instrucción a ambos módulos consumidores a través de las dos redes de alimentación.
En una configuración, la embarcación comprende al menos una fuente de tensión propia. Esta fuente de tensión está conectada eléctricamente a la red de suministro eléctrico y es capaz de alimentar eléctricamente el primer módulo de consumo eléctrico y, opcionalmente, otros módulos de consumo conectados a la red de suministro eléctrico a través de la red de suministro eléctrico. Gracias a esta configuración, la embarcación es capaz de funcionar de forma autónoma.
En otra configuración, la embarcación está conectada a otra embarcación o a otra plataforma externa durante su funcionamiento a través de una conexión eléctrica, por ejemplo mediante un cable de alimentación, y se le suministra energía eléctrica a través de esta conexión eléctrica. Esta configuración ahorra una fuente de energía a bordo de la embarcación.
En una configuración, un primer dispositivo de almacenamiento de energía está asociado al primer módulo de consumo y/o al primer módulo de acoplamiento. Este primer dispositivo de almacenamiento de energía es capaz de suministrar temporalmente electricidad al menos al primer módulo de acoplamiento o a cada módulo. Este primer dispositivo de almacenamiento de energía es capaz de mantener la comunicación de datos entre la unidad de control central y el primer módulo de consumo incluso si el primer módulo de acoplamiento se desconecta temporalmente de la red de suministro eléctrico de tensión y, por lo tanto, al primer módulo de acoplamiento no se le suministra corriente a través de la red de suministro eléctrico de tensión. Es posible que esta primera unidad de almacenamiento de energía también suministre electricidad a un componente del primer módulo de consumo, por ejemplo a una unidad de control local. En una forma de realización, el primer dispositivo de almacenamiento de energía comprende un condensador y un regulador de tensión. Gracias al primer dispositivo de almacenamiento de energía, no es necesario prever un suministro de tensión adicional redundante para el primer módulo de consumo o para el primer módulo de acoplamiento. Esto requeriría un esfuerzo adicional para el cableado. Gracias al primer dispositivo de almacenamiento de energía, el suministro de energía al primer módulo de consumo y/o al primer módulo de acoplamiento está asegurado, no obstante, durante un determinado período de tiempo.
En una configuración, la primera estación de cabecera está conectada eléctricamente a la red de suministro eléctrico de tensión y adicionalmente a una red de suministro eléctrico de tensión de emergencia. Esta red de suministro eléctrico de emergencia incluye un sistema de alimentación ininterrumpida. Preferentemente, la situación de que la primera estación de cabecera deja de ser alimentada por la red de suministro eléctrico de tensión es detectada de manera automática y se conmuta automáticamente a la red de suministro eléctrico de tensión de emergencia con el suministro de tensión ininterrumpido. Esta configuración garantiza que la primera estación de cabecera esté alimentada eléctricamente incluso si el suministro de la red de suministro eléctrico de tensión falla o se interrumpe. Es posible que el primer módulo de acoplamiento también esté conectado eléctricamente a esta fuente de alimentación de emergencia.
La embarcación de la solución puede ser una embarcación de superficie o una embarcación sumergible. La embarcación puede tener su propia propulsión, por ejemplo un motor eléctrico, o puede estar sin propulsión propia. El primer módulo de consumo eléctrico puede comprender cualquier tipo de consumidor eléctrico que pueda ser controlado desde el exterior, en particular una aleta con su propio accionamiento de aleta, una válvula con su propio accionamiento de válvula, un actuador para un componente móvil de la embarcación, una unidad de control local, un sensor o un actuador, por ejemplo, una pinza. El módulo de consumo eléctrico puede cambiar su estado en respuesta a la recepción de la instrucción, por ejemplo, cambiar la posición de un componente. También es posible que el módulo de consumo eléctrico transmita un valor del sensor a la unidad de control central en respuesta a la instrucción.
A continuación, la embarcación según la invención se explica con más detalle con referencia a un ejemplo de una realización mostrada en los dibujos. Se muestra aquí:
Fig. 1 un plano de distribución de una sección de la red, comprendiendo la sección la unidad de control central, dos estaciones de cabecera, dos módulos de acoplamiento y dos módulos de consumo;
Fig. 2 un diagrama de flujo de señales que ilustra la transmisión de una instrucción desde la unidad de control central al primer módulo de consumo y un mensaje desde el primer módulo de consumo a la unidad de control central;
Fig. 3 un diagrama de flujo de señales que muestra los flujos de señales dentro del primer coordinador PLC; Fig. 4 un diagrama de transición de estados para las dos estaciones de cabecera paralelas.
En una forma de realización, la invención se usa a bordo de un buque militar de superficie o de un sumergible. Esta embarcación tiene un gran número de actuadores accionados eléctricamente, por ejemplo, actuadores para las aletas o para las válvulas o para otros componentes móviles, así como otros consumidores eléctricos, por ejemplo, lámparas de señalización, sensores, dispositivos de control, así como enrutadores y otros componentes de red. Los consumidores eléctricos, o al menos una parte de ellos, se alimentan eléctricamente con corriente alterna de 115 V o 230 V y 60 Hz o con corriente continua de 24 V de acuerdo con la norma de la OTAN STANAG 1008 número 9.
En una configuración, una fuente de energía eléctrica a bordo, por ejemplo, un sistema de baterías, un sistema de pilas de combustible o un generador, genera corriente a un voltaje diferente al requerido por los consumidores, y un convertidor, por ejemplo, un rectificador o un inversor, genera la corriente al voltaje y, dado el caso, a la frecuencia a la que el o los consumidores eléctricos requieren la corriente.
Varios consumidores eléctricos se combinan en un grupo de consumidores eléctricos. De ahora en adelante, este grupo de consumidores se denomina segmento de la red. Cada segmento de la red está separado galvánicamente de la red principal de suministro. Se toman medidas adecuadas para evitar que las señales de datos de alta frecuencia generadas durante una transmisión de datos en un segmento de la red se acoplen a otro segmento de la red.
Cada segmento de red comprende varios grupo constructivos de consumidores. Cada grupo constructivo de consumidores comprende al menos un consumidor eléctrico, por ejemplo, un elemento de ajuste o un indicador luminoso, opcionalmente una unidad de control local, así como un módulo de acoplamiento, que se explicará más adelante. Cada unidad de consumo puede conectarse y sustituirse independientemente de cualquier otra unidad de consumo. Cada unidad de consumo está conectada a la red de suministro eléctrico de energía de a bordo y, por lo tanto, se le suministra energía a la tensión requerida. El módulo de acoplamiento comprende una conexión eléctrica desmontable, por ejemplo, un enchufe eléctrico que puede conectarse a una toma de corriente correspondiente o, a la inversa, una toma de corriente para un enchufe.
Cada segmento de red comprende también dos estaciones de cabecera configuradas de manera redundante y dispuestas en paralelo. Cada estación de cabecera es capaz de realizar por sí sola todo el trabajo descrito a continuación para el segmento de red. En el ejemplo de realización, cada grupo constructivo de consumidores comprende preferentemente un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica. Este almacenamiento de energía aumenta la seguridad operativa en caso de interrupción del suministro eléctrico, que se explica a continuación.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de una sección de la red de a bordo. Esta sección muestra un ejemplo de un segmento de red con dos unidades consumidoras paralelas. Se muestran los siguientes componentes:
• dos fuentes de tensión 1.1 y 1.2 dispuestas en paralelo, que en el ejemplo de realización proporcionan tensión continua, estando la primera fuente de tensión 1.1 actualmente desconectada de la red,
• un primer convertidor de tensión continua 2.1, que convierte la corriente continua de la fuente de tensión 1.2, • un segundo convertidor de tensión 2.2, que convierte la corriente continua de la primera fuente de tensión 1.1 o del primer convertidor de tensión continua 2.1 en corriente alterna de 115 o 230 V y 60 Hz,
• un tercer convertidor de tensión continua 2.3, que convierte la corriente continua de la primera fuente de tensión 1.1 o del primer convertidor de tensión continua 2.1 en corriente continua de 24 V,
• dos estaciones de cabecera 3.1 y 3.2 dispuestas en paralelo,
• un primer grupo constructivo de consumidores 4.1 con una válvula 4.2, un elemento de ajuste 4.3 para la válvula 4.2, un primer módulo de acoplamiento 4.4, una primera unidad de control local 4.5 y un primer dispositivo de almacenamiento de energía no mostrado,
• un segundo grupo constructivo de consumidores 5.1 que incluye un indicador luminoso 5.2, un segundo módulo de acoplamiento 5.3, una segunda unidad de control local 5.4 y un segundo dispositivo de almacenamiento de energía no mostrado,
• una unidad de control central 10 que es responsable de este segmento de red y, preferentemente, de al menos otro segmento de red, y
• un maestro de bus de campo 11, que es responsable del segmento de red con los dos grupos constructivos de consumidores 4.1 y 5.1.
Cada una de las estaciones de cabecera 3.1, 3.2 comprende un coordinador PLC 16.1, 16.2. PLC significa "Power Line Communication". Cada uno de los coordinadores PLC 16.1, 16.2 comprende una unidad de control PLC 12.1, 12.2 y un módem PLC 13.1, 13.2. Cada uno de los módulos de acoplamiento 4.4, 5.3 comprende un cliente PLC 14.1, 14.2 y un esclavo de bus de campo 15.1, 15.2.
La Fig. 1 muestra los siguientes componentes de un sistema de conexión de datos:
• el maestro del bus de campo 11,
• la primera estación de cabecera 3.1 con el primer coordinador PLC 16.1,
• la segunda estación de cabecera 3.2 con el segundo coordinador PLC 16.2,
• el primer módulo de acoplamiento 4.4 con el primer cliente PLC 14.1 y el primer esclavo de bus de campo 15.1,
• el segundo módulo de acoplamiento 5.3 con el segundo cliente PLC 14.2 y el segundo esclavo del bus de campo 15.2,
• una conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control 21.1, que conecta la unidad de control central 10 con el maestro de bus de campo 11,
• una primera conexión de datos entre la cabecera y el bus de campo 21.2, que conecta el maestro de bus de campo 11 con el primer coordinador PLC 16.1 y está configurada como conexión de bus de campo,
• una segunda conexión de datos de cabecera de bus de campo 21.3, que conecta el maestro de bus de campo 11 al segundo coordinador PLC 16.2 y está configurada como conexión de bus de campo,
• una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la cabecera 21.4 que conecta el primer coordinador PLC 16.1 a la primera parte 20.1 de la red de suministro eléctrico y que está configurado como una conexión de bus de campo,
• una segunda conexión de datos entre la red de suministro eléctrico de energía y la estación de cabecera 21.5 que conecta el segundo coordinador PLC 16.2 a la primera parte 20.1 de la red de suministro eléctrico de energía y está configurado como una conexión de bus de campo,
• una primera conexión de datos entre el bus de campo y el módulo módulo de acoplamiento 21.6, que conecta el primer cliente PLC 14.1 al primer esclavo de bus de campo 15.1 y está configurada como una conexión de bus de campo,
• una primera conexión de datos de consumidor esclavo 21.7 que conecta el primer esclavo de bus de campo 15.1 a la primera unidad de control local 4.5,
• una segunda conexión de datos 21.8 entre el módulo de acoplamiento y el bus de campo, que conecta el segundo cliente PLC 14.2 al segundo esclavo de bus de campo 15.2 y está configurada como una conexión de bus de campo,
• una segunda conexión de datos del consumidor esclavo 21.9 que conecta el segundo esclavo de bus de campo 15.2 a la segunda unidad de control local 5.4,
• una primera conexión de datos 21.10 entre el módulo de acoplamiento y la red de suministro eléctrico 21.10 que conecta el primer cliente PLC 14.1 a la primera parte 20.1 de la red de suministro eléctrico, y
• una segunda conexión de datos 21.11 entre el módulo de acoplamiento y la red de suministro eléctrico que conecta el segundo cliente PLC 14.2 a la primera parte 20.1 de la red de suministro eléctrico.
En la Fig. 1, las conexiones eléctricas usadas para el suministro de tensión se muestran con líneas sólidas y las conexiones de datos con líneas discontinuas. La segunda fuente de tensión 1.2 alimenta a los consumidores eléctricos 4.3 y 5.2, a la unidad de control central 10, al maestro de bus de campo 11, a las dos estaciones de cabecera 3.1 y 3.2, así como a los dos módulos de acoplamiento 4.4 y 5.3 y a las dos unidades de control local 4.5, 5.4 con la respectiva corriente necesaria.
Las dos estaciones de cabecera 3.1 y 3.2 están dispuestas en paralelo. Si las dos estaciones de cabecera 3.1 y 3.2 son funcionales, una estación de cabecera está activa y la otra estación de cabecera está en reserva. De ahora en adelante, la primera estación de cabecera 3.1 es la estación de cabecera activa mientras no se indique lo contrario.
La unidad central de control 10 es capaz de controlar cada consumidor eléctrico 4.3 y 5.2 y, a la inversa, de recibir y procesar mensajes de estado de los consumidores eléctricos 4.3 y 5.2. Así, los datos se transmiten en ambas direcciones entre la unidad central de control 10 y los consumidores eléctricos 4.3 y 5.2. La unidad de control central 10 está conectada al menos al o a cada maestro de bus de campo 11 a través de un bus de datos. En el ejemplo de realización, los datos se transmiten según un estándar de bus de campo.
El almacenamiento de energía del primer grupo constructivo de consumidores 4.1 garantiza la transmisión de datos entre la unidad de control central 10 y la unidad de control local 4.5 incluso si el suministro de tensión central del primer grupo constructivo de consumidores 4.1 es interrumpido brevemente por una fuente de tensión 1.1 o 1.2. El primer dispositivo de almacenamiento de energía alimenta al menos el primer módulo de acoplamiento 4.4 y la primera unidad de control local 4.5 durante la duración habitual de una interrupción de la tensión. De este modo, el almacenamiento de energía evita la interrupción de la transmisión de datos y contribuye a la estabilidad crítica del sistema. En consecuencia, la segunda unidad de almacenamiento de energía alimenta al menos el segundo módulo de acoplamiento 5.3 y la segunda unidad de control local 5.4 durante la duración de la interrupción.
Según la solución, la transmisión de datos entre la unidad central de control 10 y un consumidor eléctrico 4.3 y 5.2 no se realiza exclusivamente a través de líneas de datos especiales, sino en una parte del trayecto de transmisión mediante conexiones eléctricas de la red de suministro eléctrico (power line communication, PLC). Por lo tanto, las dos estaciones de cabecera 3.1 y 3.2 no están conectadas a los módulos de acoplamiento 4.1 y 5.1 de este segmento de red a través de líneas de datos especiales, sino solo a través de líneas de alimentación de la red de suministro eléctrico de energía eléctrica de a bordo, a través de las cuales fluye la corriente alterna en el ejemplo de realización. También es posible usar las líneas eléctricas para la corriente continua. Dado que las conexiones eléctricas usadas para el suministro de corriente se usan para el suministro de corriente y, además, para la transmisión de datos, se evita la necesidad de tender líneas de datos especiales. Esto reduce el esfuerzo de cableado y el número de enchufes y tomas de corriente necesarios, ya que solo hay que proporcionar una combinación de enchufe y toma de datos.
En una configuración, para la transmisión de datos se usa el procedimiento G3-PLC, que ha sido estandarizado bajo la designación ITU-T G.9903. La frecuencia a la que se transmiten los datos a través de las conexiones eléctricas es tan baja en el ejemplo de realización que la radiación no deseada de las ondas de radio se mantiene lo más baja posible y la tasa de transmisión de datos es, sin embargo, suficientemente alta. Preferentemente se encuentra por debajo de los 500 kHz. Además, la transmisión de datos también se lleva a cabo a través de las conexiones de corriente según un estándar de bus de campo. La transmisión a través de un estándar de bus de campo se puede usar igualmente para la transmisión de datos a través de cables de señal especiales, así como para la transmisión de datos a través de cables de suministro eléctrico de la red de suministro eléctrico.
La Fig. 2 muestra, a modo de ejemplo, varios componentes de la red de datos dispuestos jerárquicamente, a saber
• la unidad de control central 10, que en el ejemplo de realización es responsable de todos los segmentos de la red,
• el maestro de bus de campo 11, que es responsable de al menos un segmento de la red,
• el coordinador PLC 16.1 de la primera estación de cabecera activa actualmente 3.1,
• el cliente PLC 14.1 del primer módulo de acoplamiento 4.4,
• el esclavo del bus de campo 15.1 del primer módulo de acoplamiento 4.4,
• una primera unidad de control local 4.5, que controla el accionamiento de ajuste 4.3 para la válvula 4.2 y que pertenece al primer grupo constructivo de consumidor 4.1,
• el accionamiento de ajuste 4.3 y
• la válvula 4.2.
La unidad central de control 10 genera órdenes de actuación para los consumidores eléctricos controlables, por ejemplo para abrir una trampilla o una válvula o para activar un sensor. A la inversa, la unidad central de control 10 recibe mensajes de estado de los consumidores, por ejemplo, la posición de una trampilla o de una válvula, una confirmación de un elemento de ajuste o un valor de un sensor. La unidad central de control 10 funciona con gran independencia de los procedimientos de transmisión de datos usados.
El maestro de bus de campo 11 convierte una instrucción recibida de la unidad de control central 10 en una instrucción de bus de campo y, a la inversa, convierte un mensaje de bus de campo recibido en un mensaje para la unidad de control central 10.
La Fig. 2 muestra a modo de ejemplo el modo en que se transmite una instrucción desde la unidad de control central 10 a la unidad de control local 4.5 para hacer que el accionamiento de ajuste 4.3 mueva la válvula 4.2. A la inversa, un mensaje de la unidad de control local 4.5, por ejemplo, la posición alcanzada de la válvula 4.2, se transmite a la unidad de control central 10. En la Fig. 2, las órdenes que se transmiten a través de una línea eléctrica se muestran con líneas sólidas, las órdenes que se transmiten a través de una conexión de datos de bus de campo se muestran con líneas discontinuas y las órdenes que se transmiten a través de cualquier otra conexión de datos se muestran con líneas de puntos.
En detalle, se llevan a cabo los siguientes pasos:
• La unidad de control central 10 genera una instrucción A.1 que especifica el segmento de red que debe cambiarse, el dispositivo que debe controlarse (aquí el primer grupo constructivo de consumidores 4.1) de este segmento de red y la acción que debe realizarse (aquí: abrir o cerrar la válvula 4.2).
• Esta instrucción A.1 envía a la unidad de control central 10 al bus de datos y, por tanto, a la conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control 21.1. El maestro de bus de campo 11 reconoce que la instrucción A.1 está destinada a "su" segmento de red.
• El maestro de bus de campo 11 genera una instrucción de bus de campo A.2 en respuesta a la recepción de la instrucción A.1. Esta instrucción de bus de campo A.2 contiene un identificador del dispositivo 4.2 que hay que controlar y un identificador de la acción a realizar.
• La orden de bus de campo A.2 se transmite al coordinador del PLC 16.1 a través de la primera conexión de datos entre la estación de cabecera y el bus de campo 21.2, que está configurada como una conexión de bus de campo.
• El coordinador del PLC 16.1 convierte la instrucción de bus de campo recibida A.2 en una señal de instrucción de bus de campo A.3, que puede ser transmitida a través de la red de suministro eléctrico por medio del PLC. Por ejemplo, la señal de orden del bus de campo A.3 se modula sobre la corriente alterna transmitida. • La señal de instrucción del bus de campo A.3 se transmite al primer cliente PLC 14.1 del módulo de acoplamiento 4.4 a través de la primera conexión de datos 21.4 entre la red de suministro eléctrico de corriente y la estación de cabecera, la primera parte 20.1 de la red de suministro eléctrico y la primera conexión de datos 21.10 entre la red de suministro eléctrico de corriente y el módulo de acoplamiento. Estas tres conexiones 21.4, 20.1, 21.10 proporcionan una conexión de bus de campo continua, es decir, una conexión "transparente" para el sistema de bus de campo.
• El cliente PLC 14.1 reconstruye la instrucción del bus de campo A.2 a partir de la señal de instrucción del bus de campo A.3 recibida.
• La instrucción de bus de campo A.2 reconstruida se transmite desde el primer cliente PLC 14.1 al esclavo de bus de campo 15.1 a través de la primera conexión de datos 21.6 entre el bus de campo y el módulo de acoplamiento dispuesto en el primer módulo de acoplamiento 4.4.
• El esclavo del bus de campo 15.1 reconstruye la instrucción original A.1 para la unidad de control local 4.5 a partir de la instrucción del bus de campo A.2.
• La instrucción A.1 reconstruida se transmite a la unidad de control local 4.5 a través de la primera conexión de datos 21.7del consumidor esclavo, que también está dispuesto en el primer módulo de acoplamiento 4.4.
• La unidad de control local 4.5 genera una instrucción específica del dispositivo A.4 en función de la instrucción recibida A.1 y controla el accionamiento de ajuste 4.3 de acuerdo con la instrucción específica del dispositivo A.4 generada.
• El accionamiento de ajuste 4.3 controlado ajusta la válvula 4.2.
• En respuesta, el accionamiento de ajuste 4.3 o un sensor de posición para la válvula 4.2 genera un mensaje específico del dispositivo M.4 en forma de mensaje de estado específico del dispositivo o de confirmación.
• La unidad de control local 4.5 genera un mensaje M.1 para la unidad de control central 10 en función del mensaje específico de la unidad M.4.
• Este mensaje M.1 se transmite al primer esclavo del bus de campo 15.1 a través de la primera conexión de datos del consumidor esclavo 21.7.
• El primer esclavo de bus de campo 15.1 genera un mensaje de bus de campo M.2 a partir del mensaje M.1, que comprende un identificador del dispositivo controlado 4.2 y un identificador del mensaje.
• Este mensaje de bus de campo M.2 se transmite al cliente PLC 14.1 a través de la primera conexión de datos 21.6 entre el bus de campo y el módulo de acoplamiento.
• El cliente PLC 14.1 genera una señal de mensaje de bus de campo M.3 a partir del mensaje de bus de campo M.2 recibido, que puede ser transmitido a través de una red de suministro eléctrico por medio del PLC. Esta señal de mensaje de bus de campo M.3 se transmite al primer coordinador PLC 16.1 a través de la primera conexión de datos 21.10 entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento, la primera parte 20.1 de la red de suministro eléctrico y la primera conexión de datos 21.4 entre la red de suministro eléctrico de corriente y la estación de cabecera.
• El primer coordinador PLC 16.1 reconstruye de nuevo el mensaje de bus de campo M.2 a partir de la señal de mensaje de bus de campo M.3.
• El mensaje de bus de campo M.2 reconstruido se transmite desde el primer coordinador PLC 16.1 al maestro de bus de campo 11 a través de la primera conexión de datos 21.2 entre la estación de cabecera y el bus de campo.
• El maestro de bus de campo 11 recibe el mensaje de bus de campo M.2 y reconstruye el mensaje original M.1 a partir del mensaje de bus de campo M.2.
• El mensaje M.1 reconstruido se transmite a la unidad de control central 10 a través de la conexión de datos 21.1 entre el bus de campo y la unidad de control.
Como ya se ha explicado, dos estaciones de cabecera redundantes 3.1, 3.2 son responsables de un segmento de red con varios consumidores eléctricos controlables. Cada estación de cabecera 3.1, 3.2 es capaz de realizar por sí sola los pasos necesarios para el segmento de red. En una configuración, cada estación de cabecera 3.1, 3.2 comprende un coordinador PLC 16.1, 16.2 y un cliente PLC 14.1, 14.2 por consumidor eléctrico conectado, más precisamente: por esclavo de bus de campo conectado. El coordinador PLC 16.1, 16.2 está al menos temporalmente en comunicación con cada cliente PLC del segmento de red durante el funcionamiento sin problemas. Durante la inicialización, cada cliente PLC conectado selecciona el coordinador PLC 16.1 o 16.2 y se registra automáticamente para que sea posible un intercambio de datos.
En una configuración, el coordinador PLC 16.1, 16.2 se divide en una unidad de control PLC 12.1, 12.2 y un módem PLC 13.1, 13.2. El módem PLC 13.1, 13.2 implementa un grupo constructivo de chips que proporciona funciones básicas para la transmisión de datos. La unidad de control del PLC 12.1, 12.2 realiza todas las demás funciones y actúa como unidad de control para el módem del PLC 13.1, 13.2.
La Fig. 3 muestra el intercambio de datos que se realiza durante la inicialización y el funcionamiento del coordinador PLC 16.1. La unidad de control del PLC 12.1 se muestra a la izquierda, el módem del PLC 13.1 a la derecha. Las señales T.1 a T.4 se intercambian durante la inicialización, la señal T.5 durante el funcionamiento, repitiéndose si es necesario. Las señales tienen el siguiente significado:
• La unidad de control del PLC 12.1 envía una señal de activación T.1 al módem del PLC 13.1. El módem del PLC 13.1 registra las actividades en el segmento de red (flecha CA - Evaluación del canal) y el módem del PLC 13.1 envía una señal de confirmación T.2 a la unidad de control del PLC 12.1.
• La unidad de control del PLC 12.1 envía una señal de orden T.3 al módem del PLC 13.1 para que éste establezca una red de área personal (PAN) con los esclavos del bus de campo del segmento de red. El módem del PLC 13.1 envía entonces señales a los clientes del PLC, que las transmiten a los esclavos del bus de campo. Los esclavos del bus de campo hacen que los clientes del PLC 14.1, 14.2 se registren automáticamente con el módem del PLC 13.1. El módem PLC 13.1 determina qué clientes PLC 14.1, 14.2 se han registrado en el módem PLC 13.1. El módem PLC 13.1 envía una señal de confirmación T.4 con los identificadores de los clientes PLC registrados a la unidad de control PLC 12.1.
• A petición o periódicamente a un ritmo fijo, la unidad de control del PLC 12.1 envía una señal T.5 al módem del PLC 13.1 durante el funcionamiento para consultar, cambiar o gestionar de otro modo al menos un parámetro de red en un cliente del PLC 14.1, 14.2.
La unidad de control del PLC 12.1 recibe una orden de bus de campo A.2 y lo convierte en una señal de orden de bus de campo A.3, que puede ser transmitida por el PLC a través de una conexión de suministro de corriente. El módem PLC 13.1 lo envía al cliente PLC especificado 14.1, 14.2.
La unidad de control PLC 12.1, 12.2 hace que el módem PLC 13.1, 13.2 mida periódicamente la actividad en la red PLC del segmento de red. El módem del PLC 13.1, 13.2 transmite mensajes de estado a la unidad de control del PLC 12.1, 12.2. Si la unidad de control del PLC 12.1, 12.2 no recibe ninguna notificación de actividad, la unidad de control del PLC 12.1, 12.2 activa un intento de establecer de nuevo una red con los clientes del PLC del segmento de red. Cada cliente PLC recibe un comando de activación y el módem PLC lo registra en la red PLC.
La Fig. 4 muestra un diagrama de transición de estados para los componentes del PLC que realizan la transmisión de datos para un segmento de red, con los estados descritos a continuación. El diagrama se refiere a dos estaciones de cabecera paralelas 3.1, 3.2, cada una con un coordinador PLC 16.1, 16.2 y varios clientes PLC 14.1, 14.2. Se consiguen los siguientes estados:
• Estado Z.1 ("fuera de línea o error del dispositivo"): Tanto los coordinadores PLC 16.1, 16.2 como los clientes PLC 14.1, 14.2 están inactivos, por ejemplo, apagados o fallados. La transmisión de datos no es posible. • Si el sistema de bus de campo así como al menos un coordinador PLC están en funcionamiento, es posible una transición al estado Z.2 (transición Ü.1).
• Estado Z.2 ("Configuración del Coordinador"): Un coordinador PLC 16.1, 16.2 está siendo transferido al estado activo. Si ambos coordinadores PLC 16.1 y 16.2 son funcionales, se selecciona un coordinador PLC 16.1, 16.2 según una regla de selección predefinida, por ejemplo, en función del tiempo de uso anterior, la temperatura propia o la temperatura ambiente o la posición a bordo de la embarcación. Si solo funciona un coordinador PLC, se selecciona éste. En el siguiente ejemplo, el coordinador PLC 16.1 está activado. Los clientes del PLC aún no están conectados y la transmisión de datos no es posible. Si los dos coordinadores PLC 16.1, 16.2 no funcionan, se pasa al estado Z.1 (transición Ü.10).
• En cuanto que el único funcional o el coordinador PLC seleccionado 16.1 está activo y, por ejemplo, "arrancado", el sistema pasa al estado Z.3 (transición Ü.2).
• Estado Z.3 ("Configuración del cliente"): Un coordinador PLC 16.1 está activo. Los clientes PLC marcan en la red PLC. La comunicación de datos aún no es posible.
• Si se han marcado con éxito los clientes PLC y el otro coordinador PLC 16.2 también está en funcionamiento, es decir, en espera, el proceso continúa en el estado Z.4 (transición Ü.3).
• Si se han marcado los clientes del PLC, pero el otro coordinador del PLC 16.2 no es funcional, se continúa en el estado Z.5 (transición Ü.4).
• Si no se han podido marcar los clientes del PLC, se continúa en el estado Z.6 (transición Ü.5)
• Condición Z.4 ("normal"): Todos los clientes PLC están conectados al coordinador PLC activo 16.1. El otro coordinador PLC 16.2 está en funcionamiento y en espera. Los datos pueden intercambiarse entre el maestro de bus de campo 11 y cada esclavo de bus de campo 15.1, 15.2 del segmento de red, a través del coordinador PLC activo 16.1 y el respectivo cliente PLC 14.1, 14.2.
• Condición Z.5 ("en peligro"): Debido a que el coordinador PLC no activo 16.2 ha fallado, la redundancia ya no está disponible. Mientras el coordinador PLC 16.1 activo siga funcionando, es posible la transmisión de datos como en el estado Z.4. Si el coordinador PLC activo 16.1 también falla, este segmento de red pasa al estado Z.1 (transición Ü.11).
• Estado Z.6 ("Fallo de red"): Los clientes del PLC no pueden marcar en la red del PLC aunque al menos un coordinador del PLC 16.1 está en funcionamiento y activo. El otro coordinador del PLC 16.2 puede haber fallado o también puede estar en funcionamiento. No se pueden transmitir datos en el estado Z.6.
• La red PLC puede entrar en el estado Z.7, es decir, cuando un coordinador PLC ha fallado y el otro coordinador PLC está en funcionamiento.
• Condición Z.7 ("Coordinadores de PLC en transición"): En este estado, el coordinador PLC 16.1 previamente activo ha fallado (transición Ü.6 desde el estado Z.4). El otro coordinador PLC 16.2 es funcional y se está poniendo en marcha (set-up). Los clientes del PLC todavía no están en la red del PLC. Los datos no pueden ser transmitidos.
• En cuanto el otro coordinador PLC 16.2 está activo, continúa en el estado Z.8 (transición Ü.7). Si el otro coordinador PLC 16.2 no puede activarse, continúa en el estado Z.1 (transición Ü.12).
• Condición Z.8 ("Clientes en transición"): En este estado, el coordinador funcional PLC 16.2 está activado. Los clientes PLC se conectan a la red PLC que se ha formado. Si esto es posible, continúa en el estado Z.5, es decir, el coordinador PLC 16.1 que ha fallado sigue fallando (transición Ü.8) o en el estado Z.4 (el coordinador PLC 16.1 que ha fallado vuelve a estar en funcionamiento (transición Ü.9). En el estado Z.8 aún no se pueden transmitir datos.
En el ejemplo de la realización, las dos estaciones de cabecera paralelas 3.1 y 3.2 funcionan de forma autónoma, es decir, independientemente de las órdenes de una unidad de control de nivel superior 10. En una configuración, se asigna al menos una unidad de control local a las estaciones de cabecera 3.1 y 3.2. Por ejemplo, la misma unidad de control está en conexión de datos con ambas estaciones de cabecera 3.1 y 3.2. O bien, cada estación de cabecera 3.1 y 3.2 tiene su propia unidad de control local, preferentemente la unidad de control PLC 12.1, 12.2 del coordinador PLC 16.1, 16.2. Preferentemente, cada unidad de control PLC 12.1, 12.2 está en comunicación de datos con la otra unidad de control PLC 12.2, 12.1 y es capaz de determinar si la otra estación de cabecera y, por lo tanto, la otra unidad de control PLC 12.2, 12.1 está operativa y responde a una solicitud.
En ambas realizaciones, la o cada unidad de control local es capaz de determinar automáticamente los estados mostrados en el diagrama de transición de estado de la Fig. 4 y efectuar las transiciones de estado mostradas, sin una unidad de control de nivel superior. En una configuración, cada unidad de control PLC 12.1, 12.2 es capaz de detectar estos estados y efectuar estas transiciones de estado independientemente de la otra unidad de control PLC 12.2, 12.1. En particular, esto garantiza que tras un fallo de una estación de cabecera 4.1, la otra estación de cabecera 4.2 se haga cargo rápidamente de las tareas de la estación de cabecera 4.1 que ha fallado.
Símbolos de referencia
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Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Embarcación con
- un primer módulo de consumo eléctrico controlable (4.3, 4.5),
- una unidad de control central (10),
- una red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y
- un sistema de conexión de datos,
en donde la red de suministro eléctrico (20.1,20.2) está configurada para alimentar eléctricamente al primer módulo de consumo (4.3, 4.5),
en donde la unidad de control central (10) está configurada para generar una instrucción (A.1) para el primer módulo de consumo (4.3, 4.5), y
en donde el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) está configurado para procesar una instrucción (A.1) recibida,
en donde el sistema de conexión de datos comprende
- una primera estación de cabecera (3.1),
- un primer módulo de acoplamiento (4.4),
- una primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2) entre la unidad de control central (10) y la primera estación de cabecera (3.1),
- una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4) entre la primera estación de cabecera (3.1) y la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
- una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), y
- una primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y el primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5),
caracterizada porque
la primera estación de cabecera (3.1) está configurada para convertir una instrucción (A.1, A.2), que se transmite a la primera estación de cabecera (3.1) a través de una conexión de datos, en una señal de instrucción (A.3), que puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
en donde el primer módulo de acoplamiento (4.4) está configurado para convertir una señal de instrucción (A.2, A.3) transmitida a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) en una instrucción (A.1) que se puede transmitir a través de una conexión de datos, y
en donde la embarcación está configurada para,
- transmitir una instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) a la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2),
- transmitir la instrucción (A.1) como señal de instrucción (A.2, A.3) desde la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4) , la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y primera la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10) al primer módulo de acoplamiento (4.4), y
- transmitir la instrucción (A.1) desde el primer módulo de acoplamiento (4.4) al primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5) a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7).
2. La embarcación según la reivindicación 1,
caracterizada porque
el primer módulo de consumo eléctrica (4.3, 4.5) está configurado para generar un mensaje (M.1) para la unidad de control central (10), y
la unidad de control central (10) está configurada para procesar un mensaje (M.1) recibido,
en donde el primer módulo de acoplamiento (4.4) está configurado para convertir un mensaje (M.1), que se transmite al primer módulo de acoplamiento (4.4) a través de una conexión de datos, en una señal de mensaje (M.2, M.3), que puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2),
en donde la primera estación de cabecera (3.1) está configurada para convertir una señal de mensaje (M.2, M.3) transmitida a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) en un mensaje (M.1) que puede ser transmitido a través de una conexión de datos, y
en donde la embarcación está configurada para
-transmitir un mensaje (M.1) desde el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) al primer módulo de acoplamiento (4.4) a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7), - transmitir el mensaje (M.1) como señal de mensaje (M.2, M.3) desde el primer módulo de acoplamiento (4.4) a la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10), la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y la conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4), y
-transmitir el mensaje (M.1) desde la primera estación de cabecera (3.1) a la unidad de control central (10) a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2).
3. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
el sistema de conexión de datos comprende
- una segunda estación de cabecera (3.2)
- una segunda conexión de datos entre la segunda estación de cabecera y la unidad de control (21.1, 21.3) entre la unidad de control central (10) y la segunda estación de cabecera (3.2), y
- una segunda conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.5) entre la segunda estación de cabecera (3.2) y la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2),
en donde la segunda estación de cabecera (3.2) está dispuesta en paralelo a la primera estación de cabecera (3.1) ,
en donde la segunda estación de cabecera (3.2) está configurada para convertir una instrucción (A.1), que se transmite a la segunda estación de cabecera (3.2) a través de una conexión de datos, en una señal de instrucción (A.2, A.3), que puede transmitirse a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), y en donde la embarcación está configurada para
- transmitir una instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) a la segunda estación de cabecera (3.2) a través de la segunda conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.3), y
- transmitir la instrucción (A.1) como señal de instrucción (A.2, A.3) desde la segunda estación de cabecera (3.2) al primer módulo de acoplamiento (4.4) a través de la segunda conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.5), la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10).
4. Embarcación según la reivindicación 3,
caracterizada porque
el sistema de conexión de datos comprende al menos una unidad de control de la conexión de datos (12.1, 12.2),
en donde la o cada unidad de control de la conexión de datos (12.1, 12.2) está configurado para, si tanto la primera estación de cabecera (3.1) como la segunda estación de cabecera (3.2) están operativas, seleccionar y activar una estación de cabecera (3.1), y después, si una estación de cabecera (3.1) ha fallado, activar la otra estación de cabecera (3.2); y
incluyendo la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), la estación de cabecera activada (3.1, 3.2) y el primer módulo de acoplamiento (4.4)
establecer una primera conexión de datos entre la unidad de control central (10) y el primer módulo de consumo (4.3, 4.5).
5. Embarcación según la reivindicación 4,
caracterizada porque
la o cada unidad de control de la conexión de datos (12.1, 12.2) está configurada para ser usada si la estación de cabecera activada (3.1) falla tras el establecimiento de la primera conexión de datos,
activar la otra estación de cabecera (3.2) y
establecer una segunda conexión de datos entre la unidad de control central (10) y el primer módulo de consumo (4.3, 4.5), con la participación de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), la otra estación de cabecera activada (3.2) y el primer módulo de acoplamiento (4.4).
6. Embarcación según la reivindicación 4 o la reivindicación 5,
caracterizada porque
la primera estación de cabecera (3.1) comprende una primera unidad de control de la conexión de datos (12.1) , y
la segunda estación de cabecera (3.2) comprende una segunda unidad de control de la conexión de datos (12.2) ,
en donde cada unidad de control de la conexión de datos (12.1, 12.2) está configurado para,
- activar la propia estación de cabecera (3.1, 3.2) y
- establecer una conexión de datos entre la unidad de control central (10) y el primer módulo de consumo (4.3, 4.5), incluyendo la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), la estación de cabecera propia (3.1, 3.2) activada y el primer módulo de acoplamiento (4.4).
7. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
la embarcación comprende un segundo módulo de consumo eléctrico controlable (5.2, 5.4) y el sistema de conexión de datos comprende
- un segundo módulo de acoplamiento (5.3),
- una segunda conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.11) entre el segundo módulo de acoplamiento (5.3) y la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), y
- una segunda conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.8, 21.9) entre el segundo módulo de acoplamiento (5.3) y el segundo módulo eléctrico consumidor (5.2, 5.4)
en donde el segundo módulo de acoplamiento (5.3) está configurado para convertir una señal de instrucción (A.2, A.3) transmitida a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) en una instrucción que puede ser transmitida a través de una conexión de datos, en donde la unidad de control central (10) está configurada para generar automáticamente una instrucción para el segundo módulo de consumo (5.2, 5.4), en donde el segundo módulo de consumo (5.2, 5.4) está configurado para procesar automáticamente una instrucción recibida, y
en donde la embarcación está configurada para
-transmitir una instrucción de la unidad de control central (10) a la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2),
- transmitir la instrucción como una señal de instrucción desde la primera estación de cabecera (3.1) al segundo módulo de acoplamiento (5.3) a través de la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4), la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y la segunda conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.11), y
- transmitir la instrucción del segundo módulo de acoplamiento (5.3) al segundo módulo de consumo eléctrico (5.2, 5.4) a través de la segunda conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.8, 21.9).
8. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) y el primer módulo de acoplamiento (4.4) están configurados como componentes de un primer grupo constructivo (4.1),
en donde el primer grupo constructivo (4.1) está conectado de forma desmontable a la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2).
9. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
el primer módulo de consumo comprende
- una unidad de control local (4.5) y
- un primer consumidor eléctrico (4.4)
en donde la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7) conecta el primer módulo de acoplamiento (4.4) a la unidad de control local (4.5), y
en donde la unidad de control local (4.5) está configurada para controlar el primer consumidor (4.4) en función de una instrucción (A.1) de la unidad de control central (10).
10. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
el sistema de conexión de datos comprende
- un maestro de bus de campo (11) y
- un primer esclavo de bus de campo (15.1)
en donde la primera conexión de datos entre la estación de cabecera y la unidad de control (21.1, 21.2) comprende
- una conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control (21.1) entre la unidad de control central (10) y el maestro del bus de campo (11), y
- una primera conexión de datos entre la estación de cabecera y el bus de campo (21.2) entre el maestro del bus de campo (11) y la primera estación de cabecera (3.1)
en donde la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7) comprende
- una primera conexión de datos entre el bus de campo y el módulo de acoplamiento (21.6) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y el primer esclavo de bus de campo (15.1), y
- una primera conexión de datos del consumidor esclavo (21.7) entre el primer esclavo de bus de campo (15.1) y el primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5),
en donde
- la conexión de datos entre el bus de campo de la unidad de control (21.1),
- la primera conexión de datos entre la estación de cabecera y el bus de campo (21.2),
- la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4), - una parte (20.1) de la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
- la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y la la red de suministro eléctrico (21.10) y - la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el bus de campo (21.6) proporcionan conjuntamente una conexión de bus de campo entre el maestro de bus de campo (11) y el primer esclavo de bus de campo (15.1),
en donde el maestro de bus de campo (11) está configurado para convertir una instrucción (A.1) transmitida a través de una conexión de datos en una instrucción de bus de campo (A.2),
en donde el primer esclavo de bus de campo (15.1) está configurado para convertir una instrucción de bus de campo (A.2) transmitida en una instrucción (A.1) que puede transmitirse a través de una conexión de datos, y
en donde la embarcación está configurada para
- transmitir la instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) al maestro del bus de campo (11) a través de la conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control (21.1),
- transmitir la instrucción (A.1) como instrucción de bus de campo (A.2) a través de la conexión de bus de campo prevista desde el maestro de bus de campo (11) al primer esclavo de bus de campo (15.1) y - transmitir la instrucción (A.1) desde el primer esclavo del bus de campo (15.1) a través de la primera conexión de datos del consumidor esclavo (21.7) al primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5).
11. Embarcación según la reivindicación 10,
caracterizada porque
el primer módulo de consumo (4.3, 4.5), el primer módulo de acoplamiento (4.4) y el primer esclavo de bus de campo (15.1)
están formados como componentes de un primer grupo constructivo (4.1),
en donde el primer grupo constructivo (4.1) está conectado de forma desmontable a la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2).
12. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
la embarcación comprende al menos una fuente de tensión (1.1, 1.2) que
- está conectada eléctricamente a la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y
- está configurada para alimentar eléctricamente el primer módulo de consumo (4.3, 4.5), así como la unidad de control central (10), la primera estación de cabecera (3.1) y el primer módulo de acoplamiento (4.4) a través de la red de suministro de tensión (20.1, 20.2).
13. Embarcación según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque
el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) está asociado a un primer dispositivo de almacenamiento de energía que está configurado para alimentar eléctricamente el primer módulo de acoplamiento (4.4).
14. Procedimiento para transmitir una instrucción desde una unidad de control central (10) a un primer módulo de consumo eléctrico controlable (4.3, 4.5),
en donde el procedimiento que se lleva a cabo a bordo de una embarcación,
en donde la embarcación comprende
- la unidad de control central (10),
- el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) y
- una red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y
- un sistema de conexión de datos
en donde el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) se alimenta eléctricamente mediante la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y
en donde el procedimiento comprende las etapas de que
- la unidad de control central (10) genera automáticamente una instrucción (A.1) para el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) y
- el primer módulo de consumo (4.3, 4.5) procesa automáticamente la instrucción recibida (A.1), en donde
el sistema de conexión de datos comprende
- una primera estación de cabecera (3.1),
- un primer módulo de acoplamiento (4.4),
- una primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2) entre la unidad de control central (10) y la primera estación de cabecera (3.1),
- una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4) entre la primera estación de cabecera (3.1) y la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
- una primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y el módulo de acoplamiento (21.10) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2), y
- una primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y el primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5)
caracterizado porque
la etapa de transmisión de la instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) al primer módulo de consumo (4.3, 4.5),
comprende los pasos de que
- se transmite la instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) a la primera estación de cabecera (3.1) a través de la primera conexión de datos entre la unidad de control y la estación de cabecera (21.1, 21.2),
- la primera estación de cabecera (3.1) convierte la instrucción (A.1, A.2) recibida en una señal de instrucción (A.3) que se puede transmitir a través de la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
- se transmite la señal de instrucción (A.3) desde la primera estación de cabecera (3.1) al primer módulo de acoplamiento (4.4) a través de la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4), la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) y la conexión de datos de alimentación del primer módulo de acoplamiento (21.10),
- el primer módulo de acoplamiento (4.4) reconstruye la instrucción (A.1) a partir de la señal de instrucción (A.3) transmitida de forma que pueda ser transmitida a través de una conexión de datos, y
- se transmite la instrucción (A.1) reconstruida desde el primer módulo de acoplamiento (4.4) al primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5) a través de la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7).
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque
el sistema de conexión de datos comprende
- un maestro de bus de campo (11) y
- un primer esclavo de bus de campo (15.1)
en donde la primera conexión de datos entre la estación de cabecera y la unidad de control (21.1, 21.2) comprende
- una conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control (21.1) entre la unidad de control central (10) y el maestro del bus de campo (11), y
- una primera conexión de datos entre la estación de cabecera y el bus de campo (21.2) entre el maestro del bus de campo (11) y la primera estación de cabecera (3.1)
en donde la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el consumidor (21.6, 21.7) comprende
- una primera conexión de datos entre el bus de campo y el módulo de acoplamiento (21.6) entre el primer módulo de acoplamiento (4.4) y el primer esclavo de bus de campo (15.1), y
- una primera conexión de datos del consumidor esclavo (21.7) entre el primer esclavo de bus de campo (15.1) y el primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5),
en donde
- la conexión de datos entre el bus de campo y la unidad de control (21.1),
- la primera conexión de datos entre estación de cabecera y el bus de campo (21.2),
- la primera conexión de datos entre la red de suministro eléctrico y la estación de cabecera (21.4), - una parte (20.1) de la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
- la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y la red de suministro eléctrico (21.10) y - la primera conexión de datos entre el módulo de acoplamiento y el bus de campo (21.6) proporcionan conjuntamente una conexión de bus de campo entre el maestro del bus de campo (11) y el primer esclavo del bus de campo (15.1),
en donde la etapa de transmisión de la instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) al primer módulo de consumo (4.3, 4.5) comprende las etapas de que
- se transmite la instrucción (A.1) desde la unidad de control central (10) al maestro del bus de campo (11), - el maestro de bus de campo (11) convierte la instrucción (A.1) en una instrucción de bus de campo (A.2), - se transmite la instrucción del bus de campo (A.2) a la primera estación de cabecera (3.1) a través de una parte de la conexión del bus de campo,
- la primera estación de cabecera (3.1) convierte la instrucción de bus de campo (A.2) recibida en una señal de instrucción de bus de campo (A.3) que se puede transmitir a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2),
- se transmite la señal de instrucción del bus de campo (A.3) desde la primera estación de cabecera (3.1) al primer módulo de acoplamiento (4.4) a través de una parte de la conexión del bus de campo perteneciente a la red de suministro eléctrico (20.1,20.2),
- el primer módulo de acoplamiento (4.4) convierte la señal de instrucción de bus de campo (A.3) recibida a través de la red de suministro eléctrico (20.1, 20.2) en una instrucción de bus de campo (A.2) que puede transmitirse a través de una conexión de datos,
- se transmite la instrucción del bus de campo (A.2) al primer esclavo del bus de campo (15.1) a través de una parte de la conexión del bus de campo,
- el primer esclavo del bus de campo (15.1) convierte la instrucción del bus de campo (A.2) en una instrucción (A.1) que puede transmitirse a través de una conexión de datos, y
- se transmite la instrucción (A.1) desde el primer esclavo del bus de campo (15.1) a través de la primera conexión de datos del consumidor esclavo (21.7) al primer módulo de consumo eléctrico (4.3, 4.5).
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