MX2013014613A - Asignacion dinamica de ancho de banda a dispositivos de campo en un sistema de control de procesos. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de administración de red inalámbrica (22) para una red inalámbrica (WN1) que forma parte de un sistema de control de procesos (10). El dispositivo de administración de red inalámbrica comprende un elemento de determinación de nodos configurado para recibir una selección del operador de al menos un nodo en el sistema de control de procesos mediante una terminal de operador (12) y determinar un dispositivo de campo (24) que aplique la funcionalidad del nodo, y un elemento de control de ancho de banda configurado para ajustar un ancho de banda asignado a dicho al menos un dispositivo de campo en una sección de datos auxiliares de una estructura de comunicación utilizada por la red inalámbrica con base en la selección recibida del operador con objeto de incrementar la capacidad de respuesta del sistema.

Description

ASIGNACIÓN DINÁMICA DE ANCHO DE BANDA A DISPOSITIVOS DE CAMPO EN UN SISTEMA DE CONTROL DE PROCESOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a la asignación de ancho de banda a dispositivos de campo en redes inalámbricas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método para asignar ancho de banda a dispositivos de campo inalámbrico, así como también a un dispositivo de administración de red inalámbrica y a un producto de programa de computadora que aplica un dispositivo de administración de red inalámbrica .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las redes de sensores inalámbricas son conocidas por ser utilizadas en sistemas de control de procesos. Ejemplos de tales tipos de redes son ZigBee y WirelessHart .

Típicamente, estas redes emplean un esquema de comunicación por división de tiempo en el que un dispositivo de campo puede utilizar un ancho de banda asignado fijo en una sección de datos de informes del esquema para datos de informes y otro ancho de banda asignado, posiblemente, en una sección de estado del esquema para datos de informes sobre el funcionamiento o la salud del dispositivo de campo.

En ocasiones es de interés cambiar la estructura de informes de estado de los dispositivos de campo y algunos documentos están relacionados con esto.

La patente de E.U.A. 7925249 describe, por ejemplo, una red de sensores inalámbricos, en la que el usuario puede realizar un cierto de número de reconfiguraciones, incluyendo el intervalo para una conexión periódica automática y notificaciones de estado, reconfiguraciones que se realizan a través de un portal web.

La patente EP 2019534 describe una red de sensores inalámbricos, la cuál puede reconfigurarse para diferentes necesidades de una misión. Los ejemplos de las necesidades que se brindan son poner sensores en estado inactivo cuando no se necesita.

La patente de E.U.A. 2006/0031426 describe la programación de nodos en una red de sensores .

Sin embargo, seria interesante permitir que tal cambio se realice más fácilmente en nombre de un operador con objeto de mejorar la capacidad de respuesta del sistema. Por consiguiente, la presente invención se refiere a la simplificación de un operador para ajustar las asignaciones de ancho de banda realizadas en la estructura de comunicación .

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiere hacia la mejora del buen trato al usuario en la asignación de ancho de banda a dispositivos de campo en una red inalámbrica, así como también la capacidad de respuesta del sistema en general.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método fácil de usar para asignar ancho de banda a los dispositivos de campo inalámbricos en una sección de datos auxiliares de una estructura de comunicación utilizada por una red inalámbrica.

Este objeto está de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención alcanzado a través de un método para asignar ancho de banda a dispositivos de campo inalámbricos en una sección de datos auxiliares de una estructura de comunicación utilizada por una red inalámbrica, proporcionándose dicha red inalámbrica en un sistema de control de procesos, el método comprende las etapas para: - recibir una selección del operador de al menos un nodo en el sistema de control de procesos a través de un terminal de operador, determinar un dispositivo de campo que aplique la funcionalidad del nodo, y - ajustar el ancho de banda asignado a dicho al menos un dispositivo de campo en la sección de datos auxiliares con base en la selección recibida del operador.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de administración de red inalámbrica para una red inalámbrica que forma parte de un sistema de control de procesos, dispositivo que proporciona un cambio de ancho de banda fácil de usar.

Este objeto se encuentra de acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención y se alcanza a través de un dispositivo de administración de red inalámbrica para una red inalámbrica que forma parte de un sistema de control de procesos, el dispositivo de administración de red inalámbrica comprende : un elemento de determinación de nodos configurado para recibir una selección del operador de al menos un nodo en el sistema de control de procesos a través de un terminal de usuario y determinar un dispositivo de campo que aplique la funcionalidad del nodo, y un elemento de control de ancho de banda configurado para ajustar un ancho de banda asignado a dicho al menos un dispositivo de campo en una sección de datos auxiliares de una estructura de comunicación utilizada por la red inalámbrica con base en la selección recibida del operador.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un producto de programa de computadora para un dispositivo de administración de red inalámbrica para una red inalámbrica, producto de programa de computadora que proporciona un cambio de ancho de banda fácil de usar.

Este objeto se alcanza mediante un producto de programa de computadora para un dispositivo de administración de red inalámbrica para una red industrial de comunicación inalámbrica que forma parte de un sistema de control de procesos, el producto de programa de computadora comprende un soporte de datos con código de programa de computadora que, cuando se ejecuta en un procesador, forma el dispositivo de administración de red inalámbrica, hace que el dispositivo de administración de red inalámbrica: - recibir una selección del operador de al menos un nodo en el sistema de control de procesos mediante una terminal de operado , - determinar un dispositivo de campo que aplique la funcionalidad del nodo, y - ajustar un ancho de banda asignado a dicho al menos un dispositivo de campo en una sección de datos auxiliares de una estructura de comunicación utilizada por la red inalámbrica con base en la selección recibida del operador.

La presente invención tiene cierto número de ventajas. Debido a que el ancho de banda asignado a los dispositivos de campo en la sección de datos auxiliares se ajusta con base en las selecciones del operador de la terminal de operador, se obtiene un cambio más fácil de usar. De esta manera, el operador puede obtener un cambio en el ancho de banda para un dispositivo de campo que sea de su interés sin tener que realizar personalmente el cambio de ancho de banda. También puede observarse que el cambio en el ancho de banda se realiza automáticamente con objeto de mejorar la capacidad de respuesta del sistema para el operador. Por lo tanto, la red inalámbrica reacciona dinámicamente a las actividades del operador en la terminal de operador. La invención también puede utilizarse con dispositivos de campo y puertas de enlace existentes y no requiere ningún hardware adicional. También le brinda al operador una operación mejorada sin necesidad de dispositivos especiales. La invención también funciona en el equipo de muchos proveedores diferentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se describirá la presente invención con referencia a los dibujos anexos, en donde La Figura 1 muestra esquemáticamente un sistema de control de procesos para controlar un proceso que utiliza una red inalámbrica.

La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de bloques de una puerta de enlace para la red inalámbrica que se conecta a un dispositivo de administración de red inalámbrica.

La Figura 3 muestra esquemáticamente una supertrama de la estructura de comunicación de la red inalámbrica que comprende una sección de datos de informes y una sección de estado, La Figura 4 muestra esquemáticamente un cierto número de nodos que son seleccionables en una estructura del sistema de control de procesos, nodos los cuales se proporcionan al menos en parte, a través de los dispositivos de campo, La Figura 5 muestra esquemáticamente la estructura de comunicación después de haber sido cambiada por el dispositivo de administración de red inalámbrica, y La Figura 6 muestra esquemáticamente un cierto número de etapas del método que son realizadas por el dispositivo de administración de red inalámbrica, La Figura 7 muestra esquemáticamente un sistema de control de procesos de acuerdo con una segunda modalidad de la invención, y La Figura 8 muestra esquemáticamente un soporte de datos que lleva código de programa para aplicar el dispositivo de administración de red inalámbrica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A continuación se proporciona una descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención.

La Figura 1 muestra esquemáticamente un sistema de control 10 para un proceso, es decir, un sistema de control de procesos . El proceso puede ser un proceso industrial y puede ser además un cierto número de diferentes tipos de procesos tales como un proceso de producción de pulpa y papel, un proceso de refinación de petróleo, un proceso de transmisión de energía eléctrica o un proceso de distribución de energía eléctrica. El sistema de control 10 puede ser, por ejemplo, un sistema computarizado a base de objetos para controlar el proceso.

En la Figura 1 el sistema de control de procesos 10 incluye un cierto número de terminales de operador 12 y 14 conectados a un primer bus Bl. Existe además un segundo bus B2 y entre los buses primero y segundo se conecta un servidor 16 que proporciona control y monitoreo del proceso y una base de datos 18 en la que se almacenan los datos, como los datos históricos relacionados con el control y monitoreo del proceso. Al segundo bus B2 se conecta además una puerta de enlace 20, puerta de enlace que se conecta a una primera red inalámbrica N1. La red inalámbrica puede ser una red industrial y también puede ser una red de comunicación inalámbrica. Más particularmente, puede ser una red de sensores inalámbricos y, por lo tanto, puede ser una red de sensores inalámbricos industriales. La red inalámbrica también puede ser una red inalámbrica de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA, time división múltiple access) . En esta primera red inalámbrica WN1 se muestran tres dispositivos inalámbricos de campo a manera de ejemplo, un primer dispositivo de campo 24, un segundo dispositivo de campo de 26 y un tercer dispositivo de campo 28. Los dispositivos de campo son dispositivos que son interfaces al proceso y se comunican inalámbricamente con la puerta de enlace 20. Típicamente los dispositivos de campo 24, 26, 28 pueden ser responsables de realizar algún tipo de actividad de control del proceso, tal como medir un parámetro de proceso como una propiedad física del proceso o proporcionar una actividad de control en el proceso, tal como el accionamiento de una válvula, la operación de una bomba, un interruptor, etc. El control real de los dispositivos de campo es realizado por el servidor 16. A la puerta de enlace 20 se conecta además un dispositivo de administración de red inalámbrica 22, el cual administra los dispositivos de campo inalámbrico. Esta administración puede comprender la asignación de ancho de banda para los dispositivos de campo.

La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de bloques de la puerta de enlace 20 y el dispositivo de administración de red inalámbrica 22. La puerta de enlace comprende una unidad de control 30, que se conecta a una interfaz inalámbrica 34, que comprende típicamente circuitería de radio y uno o más antenas, así como también una interfaz de comunicación 32 para la comunicación utilizando el segundo bus B2. El dispositivo de administración de red inalámbrica 22 se conecta aquí a la unidad de control 30. El dispositivo de administración de red inalámbrica 22 comprende aquí un elemento de determinación de nodos 35, una tabla de mapeo 36 y un elemento de asignación de ancho de banda 37, donde tanto la tabla de mapeo 36 como el elemento de asignación de ancho de banda 37 se conectan al elemento de determinación de nodos 35.

Los dispositivos de campo se comunican con la puerta de enlace 20 en una estructura de comunicación de la red inalámbrica. Una parte de esta estructura se muestra esquemá icamente en la Figura 3. Esta parte de la estructura es una parte de enlace ascendente o aguas arriba y comprende una supertrama SF, que puede estar conformada por un cierto número de intervalos de tiempo. En la presente, una primera sección de la supertrama comprende un primer grupo de intervalos de tiempo que conforma una sección de datos de informes RDS , mientras que una segunda sección de la supertrama comprende un segundo grupo de intervalos de tiempo que conforma una sección de estado SS . Como ejemplo, la sección de datos de informes RDS incluye en la presente cuatro intervalos de tiempo TS1, TS2 , TS3 y TS4 , mientras que la sección de estado SS comprende también cuatro intervalos de tiempo TS5, TS6, TS7 y TS8. En este ejemplo, los intervalos de tiempo son, además, del mismo tamaño y las secciones también son del mismo tamaño. En la presente, un séptimo intervalo de tiempo TS7, que es el tercer intervalo de tiempo en la sección de estado SS que se está marcando. La importancia de esto se describe más detalladamente con posterioridad. El mismo tipo de supertrama también puede utilizarse en parte del enlace descendente o aguas abajo de la estructura de comunicación. Esta parte tendría secciones correspondientes para los datos de control a los dispositivos de campo y otros datos como ajustes y configuraciones. Por lo tanto, las diferentes secciones pueden generalizarse como una sección de datos de control de procesos y una sección de datos auxiliares, donde la sección de datos de informes es una sección de datos de control de procesos de dedicada a la comunicación de enlace ascendente y la sección de estado es una sección de datos auxiliares dedicada a la comunicación de enlace ascendente.

La Figura 4 muestra un cierto número de nodos en el sistema de control de procesos, nodos que pueden presentarse a través de los terminales de operador. Los nodos se proporcionan en la presente en diversos niveles jerárquicos. Existe un primer nodo de alto nivel HLN1 y un segundo nodo de alto nivel HLN2 en un primer nivel jerárquico alto en la estructura y en un nivel jerárquico menor y conectado al segundo nodo de alto nivel HLN2 hay un primer, segundo y tercer nodo de bajo nivel LLN1 , LLN2 y LLN3, donde algunos de estos nodos pueden estar asociados con los dispositivos de campo. En la presente, el primer nodo de bajo nivel LLN1 se asocia al primer dispositivo de campo 24, el segundo nodo de bajo nivel LLN2 al tercer dispositivo de campo 26 y el tercer nodo de bajo nivel LLN3 al tercer dispositivo de campo 28. Este es sólo un ejemplo y pueden existir otras relaciones. Sin embargo, aquí puede observarse que el primer nodo de bajo nivel LLN1 se está marcando. La importancia de este también se describe más detalladamente con posterioridad.

La Figura 5 muestra el mismo tipo de estructura de comunicación que en la Figura 3, es decir, una supertrama SF con intervalos de tiempo del mismo tamaño. Sin embargo, aquí los intervalos de tiempo séptimo y octavo TS7 y TS8 en la sección de estado SS se están marcando.

El funcionamiento de la presente invención de acuerdo con una primera modalidad de la invención se describirá ahora con referencia también a la Figura 6, que muestra un diagrama de flujo de un cierto número de etapas del método que se aplican en el dispositivo de administración de red inalámbrica 22.

Como se mencionó con anterioridad, a los dispositivos de campo 24, 26 y 28 se les asigna un ancho de banda de informe de datos en forma de intervalos de tiempo de informe en una sección de datos de informes RDS, asi como también un ancho de banda de informe de estado asignado en la sección de estado SS. La asignación se realiza en forma de un cierto número de intervalos de tiempo, en forma de intervalos de tiempo de la estructura de comunicación SF.

Como ejemplo relacionado con la comunicación de enlace ascendente, es decir, la comunicación de los dispositivos de campo al servidor a través de la puerta de enlace, a un cierto número de dispositivos de campo de datos de informe se les puede asignar uno o más intervalos de tiempo de cada supertrama con objeto de informar regularmente datos utilizados para controlar el proceso. También se les puede asignar intervalos de tiempo de estado a fin de informar los datos de estado, es decir, datos sobre cómo están funcionando, también denominados datos de salud. En un ejemplo relacionado con la comunicación de enlace descendente, es decir, la comunicación desde el servidor a los dispositivos de campo a través de la puerta de enlace, a los dispositivos de campo se les puede asignar intervalos de tiempo en la sección de datos de control de procesos donde reciben comandos de control y también se les puede asignar intervalos de tiempo en la sección de datos auxiliares donde reciben un gran volumen de datos, por ejemplo, los nuevos datos de configuración.

Los dispositivos de administración de red simultáneos se configuran para ajustarse al comportamiento dinámico en la red inalámbrica, como enlaces y rutas variables en función del estado actual de la red inalámbrica. Por lo tanto, tradicionalmente son dispositivos autónomos con poca o ninguna interacción del operador. La información sobre el estado de la red se envía típicamente hacia el servidor 16 en un intervalo lento con objeto de minimizar el consumo de potencia. Típicamente, la información de estado puede comprender información sobre el funcionamiento o la salud de los dispositivos de campo. El tiempo de respuesta típico del servidor al dispositivo de campo puede variar de 3-7 segundos .

Tener un tiempo de respuesta de 1 segundo de cada dispositivo de campo es a menudo un desperdicio del ancho de banda disponible y a menudo tampoco es factible en grandes redes de sensores inalámbricos. Sin embargo, hay un ancho de banda que puede utilizarse para mejorar el rendimiento de la red. En el HART inalámbrico, por ejemplo, sólo el 50% del ancho de banda disponible se utiliza para datos de proceso (como lo recomienda la norma) . El otro 50%, la sección de estado SS, se utiliza para la administración de red y optimización del rendimiento de la red como se observa en la Figura 3 y 5.

En este caso, los intervalos de tiempo de estado pueden distribuirse equitativamente entre los dispositivos de campo, lo cual ocasiona que informen regularmente datos de estado, pero en ocasiones, por ejemplo, cada 15 minutos. Los dispositivos de campo también pueden competir por un intervalo de tiempo de acuerdo con algún esquema basado en la contención. Ambos principios pueden ser demasiado lentos o retrasarse mucho por un operador, que pueden desear la realización de alguna actividad con relación a un dispositivo de campo específico, como descargar algún tipo de software nuevo para el dispositivo de campo. Sin embargo, antes de hacer esto, el operador puede estar interesado en obtener más datos de salud de lo que habitualmente es el caso o puede desear proporcionarle al dispositivo de campo con más datos, lo cual no es tan fácil de hacer.

Además, el ajuste de ancho de banda debe realizarse sin que el operador tenga que hacer ajustes por su cuenta. Por lo tanto, el ajuste debe ser fácil de usar y realizarse automáticamente sin necesidad de que el operador tenga un conocimiento avanzado de los esquemas o tecnologías de transmisión subyacentes.

En un ejemplo dado en la presente, a los dispositivos de campo se les asigna inicialmente ancho de banda en los intervalos de tiempo mostrados en la Figura 3. Como ejemplo, al primer dispositivo de campo puede, en especial inicialmente o como una configuración predeterminada, asignársele el séptimo intervalo de tiempo, TS7, es decir, el tercer intervalo de tiempo de la sección de estado SS para fines de informes de estado, por ejemplo, para informar los datos de salud. Consecuentemente, los dispositivos de campo se comunican con la puerta de enlace en los intervalos de tiempo asignados bajo el control de la unidad de control 30.

Al mismo tiempo, la estructura de la Figura 4 puede presentarse en la primera terminal de operador 12 para un operador, que avanza y selecciona un nodo en la estructura y aquí el primer nodo de bajo nivel LLN1 , el cual se encuentra asociado al primer dispositivo de campo 24. Esto significa que en este ejemplo se proporciona la funcionalidad del primer nodo de bajo nivel LLN1 en el sistema de control de procesos a través del primer dispositivo de campo 24.

La selección del operador en la estructura jerárquica se. envía también desde la terminal de usuario 12 al dispositivo de administración de red inalámbrica 22 y más particularmente al elemento de determinación nodo 35 de este dispositivo 22. La terminal de operador 12 puede configurarse para reenviar los datos de selección de nodo, tal como el nombre del nodo seleccionado al dispositivo de administración de red inalámbrica 22. Por lo tanto, el elemento de determinación de nodos 35 del dispositivo de administración de red 22, recibe una selección de nodo de operador de la terminal de operador, etapa 38, donde el nodo seleccionado en este ejemplo es el primer nodo de bajo nivel LLN1 presentado en la vista en la Figura 4. Después de ello, el elemento de determinación de nodos 35 consulta la tabla de mapeo 36 con objeto de obtener datos sobre el dispositivo de campo que le corresponden al nodo seleccionado. Esta tabla contiene un mapeo entre los nodos de control de sistema presentados en las terminales de operador y dispositivos de campo. Con base en la configuración de esta tabla 36, el elemento de determinación de nodos 35 determina el dispositivo de campo correspondiente al nodo seleccionado, etapa 39, que en este ejemplo es el primer dispositivo de campo 24.

La información del dispositivo de campo seleccionado se envía después al elemento de ajuste de ancho de banda 37, que avanza y ajusta el ancho de banda asignado en la sección de estado SS con base de la selección del dispositivo de campo, etapa 40. Por lo tanto, el elemento de ajuste de ancho de banda 37 ajusta el ancho de banda asignado al primer dispositivo de campo 24 con base en la selección detectada del dispositivo de campo. Este cambio es un incremento en el ancho de banda y, a manera de ejemplo, al primer dispositivo de campo se le asigna el ancho de banda que se marca en la Figura 5. Por ende, en este ejemplo el ancho de banda se duplica de manera que al primer dispositivo de campo 24 se le asignan tanto los intervalos de tiempo séptimo como octavo TS7 y TS8 de la supertrama, es decir, los intervalos tercero y cuarto de tiempo de la sección de estado SS.

De esta manera, puede observarse por lo tanto que el dispositivo de administración de red 22 ajusta el ancho de banda asignado a los dispositivos de campo en la sección de estado con base en las selecciones del operador en la terminal de usuario. De esta manera, el operador puede obtener un incremento en el ancho de banda para un dispositivo de campo que sea de su interés y sin tener que realizar tales cambios de ancho de banda por su cuenta. También puede observarse que el cambio en el ancho de banda se realiza automáticamente con base en las selecciones del operador. Consecuentemente, la red inalámbrica reacciona dinámicamente a las actividades del operador en la terminal de operador. Por tanto, si el operador consulta un nodo específico asociado con un determinado dispositivo de campo, el sistema podría crear automáticamente un enlace de comunicación rápido y sondear el dispositivo de campo sobre su último estado.

La invención también tiene una cierto número de ventajas adicionales. Puede utilizarse con los dispositivos de campo y puertas de enlace existentes y no requiere de ningún hardware adicional. También le da al operador una operación mejorada sin necesidad de dispositivos especiales. La invención funciona también en el equipo de muchos proveedores diferentes .

Un cambio en el ancho de banda de un tipo, en la presente un incremento para un dispositivo de campo seleccionado puede combinarse con un cambio de ancho de banda opuesto, en la presente una disminución para uno, dos, varios o todos los demás dispositivos de campo con objeto de conservar el tamaño de la sección de estado.

Además, es posible que la asignación de ancho de banda en la sección de datos de informes no sea influenciada por el cambio, sino solamente la sección de estado.

En el ejemplo anterior el ajuste de ancho de banda se realizó en la sección de estado de la parte de la estructura utilizada en el enlace ascendente. Alternativamente, es posible que el mismo tipo de ajuste de ancho de banda se realice en la sección de datos auxiliares de la parte de enlace descendente de la estructura. Aún como otra alternativa, es posible que el ajuste se realice tanto para la comunicación de enlace ascendente como para enlace descendente, es decir, tanto en la parte de enlace ascendente como de enlace descendente de la estructura. Todas las variaciones descritas con anterioridad en relación con la comunicación de enlace ascendente ' pueden, por supuesto, realizarse también para el enlace descendente.

Es posible realizar un cierto número de variaciones en la selección. El cambio de ancho de banda descrito es meramente ilustrativo. Por ejemplo, es posible con más o menos del doble del ancho de banda en caso de un incremento. También es posible que el cambio de ancho de banda no se limita a intervalos de tiempo, pero que es posible cualquier tipo de cambio de ancho de banda.

El operador puede seleccionar, como otra alternativa, una sección del sistema de control de procesos, por ejemplo, a través de la selección del segundo nodo de alto nivel HLN2, y esto puede cambiar el ancho de banda de todos los nodos de bajo nivel asociados o vinculados a este nodo de alto nivel en la estructura. En el ejemplo de la Figura 4, una selección del segundo nodo de alto nivel HLN2 generaría una selección de todos los equipos de campo de esta sección y también un cambio, por ejemplo, un incremento en el ancho de banda para los dispositivos de campo asociados a todos estos nodos vinculados de bajo nivel, LLN1 LLN2 y LLN3. Otros dispositivos de campo que no están asociados con la misma sección no recibirían el mismo tipo de cambio de ancho de banda. Pueden, por ejemplo, no ser afectados o quizá recibir un cambio opuesto en el ancho de banda, por ejemplo, una disminución.

También es posible cambiar el ancho de banda de los dispositivos de campo con base en el orden en que aparecen en una estructura de control, es decir, en el orden en que se utilizan en el control del proceso. Si, por ejemplo, se selecciona un dispositivo de campo asociado con una válvula aguas arriba en el control de un proceso, entonces el siguiente dispositivo de campo aguas abajo del dispositivo de campo seleccionado también puede seleccionarse automáticamente quizá junto a un dispositivo de campo anterior aguas arriba del dispositivo de campo seleccionado. También es posible que únicamente los dispositivos de campo anteriores y seleccionados cambien sus anchos de banda. También es posible que los dispositivos de campo reciban un incremento y/o disminución gradual del ancho de banda. El dispositivo de campo seleccionado puede tener, por ejemplo, un mayor ancho de banda que los dispositivos de campo anterior y siguiente y, si el siguiente dispositivo de campo se selecciona a continuación, recibirá un ancho de banda alto mientras que el dispositivo de campo seleccionado con anterioridad disminuye su ancho de banda. También es posible que la selección de un dispositivo de campo de un tipo incremente el ancho de banda de todos los dispositivos de campo del mismo tipo en la red inalámbrica.

La invención puede variar de muchas maneras. Por ejemplo, es posible que el sistema de control de procesos comprenda más redes de sensores inalámbricos. Este tipo de situación se muestra esquemáticamente en la Figura 7, que muestra el sistema de control de procesos 10 con la primera red inalámbrica WN1 pero también con una segunda red inalámbrica N2 que comprende un cuarto, quinto y sexto dispositivo de campo inalámbrico 42, 44 y 46. Estos dispositivos de campo adicionales de la segunda red inalámbrica WN2 se conectan al sistema de control de procesos a través de una segunda puerta de enlace 41. En este caso, el dispositivo de administración de red 22 puede administrar ambas redes inalámbricas. Con objeto de realizar esto, en esta variante de la invención proporcionada en otra parte en el sistema de control de procesos. Por lo tanto, en esta variación el dispositivo de administración de red 22' se conecta al servidor 16.

La terminal de usuario 12 puede incluir una unidad de entrada de usuario, una unidad de visualización, una unidad de control de visualización y una interfaz para comunicarse con las demás partes del sistema de control de procesos 10 a través del primer bus Bl . Un terminal de operador proporciona una interfaz gráfica de usuario para un operador del sistema.

El dispositivo de administración de red puede realizarse en forma de un componente discreto, tal como un Application Specific Integrated Circuit (ASIC, Circuito integrado de aplicación específica) . Sin embargo, el elemento de determinación de nodos y el elemento de asignación de ancho de banda del dispositivo de administración de red inalámbrica también pueden aplicarse a través de un procesador con una memoria de programa asociada incluyendo el código de programa de computadora para aplicar la funcionalidad de estos elementos cuando se ejecuta en el procesador. A su vez, la tabla de mapeo puede proporcionarse en forma de memoria. Este producto de programa de computadora puede proporcionarse como un soporte de datos, tal como uno o más discos de CD-ROM o una o más memorias portátiles que incluyen el código de programa de computadora, que proporciona el dispositivo de administración de red inalámbrica descrito con anterioridad cuando es ejecutado por dicho procesador. Uno de tales soportes de datos 48 en forma de disco de CD-ROM con un programa de computadora 50 que incluye tal código de programa de computadora se muestra esquemáticamente en la Figura 8.

A partir de la descripción anterior es evidente que la presente invención puede variar en una multitud de formas. Consecuentemente, será evidente que la presente invención se limita únicamente a las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para asignar ancho de banda a dispositivos de campo inalámbricos (24, 26, 28; 42, 44, 46) en una sección de datos auxiliares (SS) de una estructura de comunicación (SF) utilizada por una red inalámbrica (WN1; WN2) , donde a los dispositivos de campo se les asigna un ancho de banda de control de procesos en una sección de datos de control de procesos (RDS) de la estructura de comunicación, la red inalámbrica se proporciona en un sistema de control de procesos (10) , caracterizado el método porque comprende las etapas de: - recibir (38) una selección del operador de al menos un nodo (LLN1) en el sistema de control de procesos mediante una terminal de operador (12) , - determinar (39) un dispositivo de campo que aplique la funcionalidad del nodo, y - ajustar (40) el ancho de banda (TS7, TS8) asignado a dicho al menos un dispositivo de campo (28) en la sección de datos auxiliares con base en la selección recibida del operador, donde el ancho de banda de control de procesos no es afectado por la selección del operador.

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el ancho de banda se incrementa para el dispositivo de campo seleccionado.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la selección del operador es la selección de todos los dispositivos de campo en una sección (HLN2) del sistema de control de procesos.

4. El método según cualquier reivindicación precedente, caracterizado además porque comprende ajustar el ancho de banda de los dispositivos de campo antes y/o después del dispositivo de campo seleccionado en el orden en el que se utilizan los dispositivos de campo en el control de procesos .

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el dispositivo de campo seleccionado es de un primer tipo y el ancho de banda de otros dispositivos de campo del mismo tipo también se ajusta.

6. El método según cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque dicho ajuste se realiza en una parte de enlace ascendente de la estructura de comunicación .

7. El método según cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque dicho ajuste se realiza en una parte de enlace descendente de la estructura de comunicación .

8. Un dispositivo de administración de red inalámbrica (22) para una red inalámbrica (WN1; WN2) que forma parte de un sistema de control de procesos (10), caracterizado el dispositivo de administración de red inalámbrica porque comprende : - un elemento de determinación de nodos (35) configurado para recibir una selección del operador de al menos un nodo (LLN1) en el sistema de control de procesos mediante una terminal de operador (12) y determinar un dispositivo de campo que aplica la funcionalidad del nodo, y un elemento de control de ancho de banda (37) configurado para ajustar un ancho de banda (TS7, TS8) asignado a dicho al menos un dispositivo de campo en una sección de datos auxiliares (SS) de una estructura de comunicación (SF) utilizada por dicha red de comunicaciones con base en la selección recibida del operador, y asignar un ancho de banda de control de procesos en una sección de datos de control de proceso (RDS) de la estructura de comunicación a los dispositivos de campo, el ancho de banda de control de procesos no es afectado por la selección del operador.

9. El dispositivo de administración de red inalámbrica según la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de control de ancho de banda (55) se configura para incrementar el ancho de banda para los dispositivos de campo seleccionados .

10. El dispositivo de administración de red inalámbrica según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque la selección del operador es la selección de todos los dispositivos de campo en una sección (HLN2) del sistema de control de procesos.

11. El dispositivo de administración de red inalámbrica (22) según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, caracterizado porque el elemento de control de ancho de banda se configura para ajustar el ancho de banda de los dispositivos de campo antes y/o después del dispositivo de campo seleccionado de acuerdo con el orden en el que se utilizan los dispositivos de campo en el control de procesos.

12. El dispositivo de administración de red inalámbrica (22) según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, caracterizado porque el dispositivo de campo seleccionado es de un primer tipo y el elemento de control de ancho de banda se configura además para ajustar el ancho de banda de otros dispositivos de campo del mismo tipo.

13. El dispositivo de administración de red inalámbrica (22) según cualquiera de las reivindicaciones 8-12, caracterizado porque el elemento de control de ancho de banda se configura para ajustar el ancho de banda en una parte de enlace ascendente de la estructura de comunicación.

14. El dispositivo de administración de red inalámbrica (22) según cualquiera de las reivindicaciones 8-13, caracterizado porque el elemento de control de ancho de banda se configura para ajustar el ancho de banda en una parte de enlace descendente de la estructura de comunicación.

15. Un producto de programa de computadora para un dispositivo de administración de red inalámbrica (22) para una red inalámbrica (WN1; WN2 ) que forma parte de un sistema de control de procesos (10) , el producto de programa de computadora comprende un soporte de datos (66) con código de programa de computadora (68) que, cuando se ejecuta en un procesador que forma el dispositivo de administración de red inalámbrica, ocasiona que el dispositivo de administración de red inalámbrica: - reciba una selección del operador de al menos un nodo (LLN1) en el sistema de control de procesos mediante una terminal de operador (12), determine un dispositivo de campo que aplique la funcionalidad del nodo, y 3 O ajuste un ancho de banda (TS7, TS8) asignado a dicho al menos un dispositivo de campo en una sección de datos auxiliares (SS) de una estructura de comunicación (SF) utilizado por dicha red inalámbrica con base en la selección recibida del operador, donde a los dispositivos de campo se les asigna un ancho de banda de control de proceso en una sección de datos de control de proceso (RDS) de la estructura de comunicación, el ancho de banda de control de proceso no es afectado por la selección de operador.