ES2215265T3 - Control operacional. - Google Patents
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Abstract
UN PROCEDIMIENTO PARA LA CONFIGURACION DE UNA INSTALACION DE SUPERVISION A BASE AL MENOS DE UN PROCESADOR, UNA MEMORIA DE DATOS QUE CONTIENE AL MENOS UN PROGRAMA DE ELABORACION Y UNA BIBLIOTECA DE APLICACION Y COMPONENTES DIRECCIONABLES CON FUNCION IDENTIFICABLE, QUE ESTAN UNIDOS A TRAVES DE UN TRAMO DE TRANSMISION DE DATOS CON EL PROCESADOR, ABARCANDO AL MENOS LOS SIGUIENTES PASOS OBTENIDOS A PARTIR DEL PROGRAMA DE ELABORACION: - LA INSTALACION DE SUPERVISION SE APLICA EN UN ESTADO DE CONFIGURACION; - SE DETERMINAN LOS COMPONENTES Y SUS FUNCIONES; LOS COMPONENTES DETERMINADOS Y SUS FUNCIONES SE COMPARAN CON LA BIBLIOTECA DE APLICACION; - AL MENOS SE INSTALA UNA APLICACION EJECUTABLE A PARTIR DE LA BIBLIOTECA DE APLICACION CON LOS COMPONENTES DETERMINADOS Y SUS FUNCIONES; - LA INSTALACION DE SUPERVISION SE COLOCA EN ESTADO DE OPERACION.
Description
Control operacional.
La invención se refiere a un procedimiento para
la configuración de un control operacional así como un control
operacional para la realización del procedimiento.
El concepto "control operacional" debe
entenderse aquí en su sentido más amplio. Por lo tanto no solamente
comprende el control de magnitudes de estado sino también el mando y
la regulación de magnitudes de estado, sobre todo en la técnica de
edificios. Un Control Operacional de este tipo se conoce, por
ejemplo, por la EP 0 806 724 A2.
Los controles operacionales actualmente usuales
se componen de, como mínimo, un procesador, una memoria de datos que
contiene un programa de procesamiento y componentes programables con
función identificable. Como componentes, se entienden sensores como
son contactos eléctricos, señalizadores de movimiento o de incendio
y actores como alarmas, servomotores o contactos magnéticos. Estos
componentes están conectados con el procesador a través de un enlace
de transmisión de datos cualquiera. Para la comunicación entre el
procesador y los componentes se utilizan sistemas de bus de campo
como EIB ó LON.
La tecnología LON y EIB trabaja sobre todo según
el, así llamado, concepto Multi-Master. Los usuarios
del bus, es decir, los componentes, disponen en cada caso de un
procesador lo suficientemente inteligente y pueden intercambiar
datos entre si y averiguar en base a estos reacciones del
sistema.
Frente a esto, otros sistemas de buses de campo,
como por ejemplo el bus ASI o el sistema descrito en la DE
40 36 639 C2, trabajan según el, así llamado, concepto Master-Slave, es decir, una unidad constructiva superior (Master), que puede ser por ejemplo un PC, conectada con componentes (Slaves) iniciados y controlados por éste.
40 36 639 C2, trabajan según el, así llamado, concepto Master-Slave, es decir, una unidad constructiva superior (Master), que puede ser por ejemplo un PC, conectada con componentes (Slaves) iniciados y controlados por éste.
Un control operacional de este tipo, que se
compone de un computador de control central superior y de
componentes conectados con el mismo a través del bus de campo, como
por ejemplo los sensores y actores arriba mencionados, es
configurado y parametrado por el instalador después de la
instalación del hardware. Para este fin, el instalador indica a
través de un programa de puesta en marcha, digamos muy simplificado,
los componentes que han de componer el control operacional, asigna
direcciones para los componentes y predetermina para la instalación
la dependencia y las funcionalidades de los componentes entre
si.
En un control operacional que trabaja con el bus
de campo EIB ó LON se entregan las dependencias introducidas a los
procesadores locales (de los componentes).
Una puesta en marcha de este tipo de un control
operacional tiene la desventaja, de que, a pesar de utilizar
software de apoyo, es necesario por parte del instalador un
considerable trabajo de planificación y parametrado, para que el
programa de procesamiento central o también local conozca el modo de
funcionamiento de los componentes conectados y realice
correspondientemente el control. Además, existe una mayor
probabilidad de una configuración y un parametrado defectuoso,
debido al sinfín de entradas necesarias.
El objetivo de la invención consiste en crear un
procedimiento comparativamente considerablemente más simple para la
configuración de un control operacional.
Este objetivo se alcanza, según la invención, en
un procedimiento para la configuración de un control operacional,
que se compone, como mínimo, de un procesador, una memoria de datos
que contiene, como mínimo, un programa de procesamiento y una
biblioteca de aplicaciones y componentes programables con funciones
identificables, conectados con el procesador a través de un enlace
de transmisión de datos, mediante, como mínimo, los siguientes pasos
iniciados por el programa de procesamiento:
- el control operacional se posiciona en un
estado de configuración;
- se averiguan los componentes y sus
funciones;
- se comparan los componentes averiguados y su
función con la biblioteca de aplicaciones;
- se instala, como mínimo, una aplicación de la
biblioteca de aplicaciones realizable con los componentes
averiguados y sus funciones;
- el control operacional se posiciona en estado
operativo;
- una memoria de un componente pone datos de
control a disposición del programa de procesamiento de datos.
Como una aplicación se entiende aquí la acción
conjunta de sensores y actores controlada por el programa de
procesamiento con el fin de mantener o crear un estado definido. Por
ejemplo, un sensor de temperatura y una válvula de calentamiento
forman, en conexión con el programa de procesamiento, una
aplicación, es decir, una regulación de la temperatura
ambiental.
El núcleo de la invención consiste en un
procedimiento amplio de "plug and play". El sistema reconoce
automáticamente los componentes conectados con el procesador, busca
una aplicación apropiada, la instala y determina así la dependencia
existente en estado operativo entre los componentes. Una ventaja
esencial del procedimiento según la invención consiste en que todos
los pasos se desarrollan sin intervención exterior. No se requieren
del instalador trabajos de parametrado o solamente se requieren en
medida muy reducida. Asi se evitan errores de entrada en la
configuración y se reduce el tiempo para la puesta en marcha de la
instalación. El instalador no necesita ningún conocimiento exacto de
las dependencias mutuas de los módulos entre si.
Esencial para la realización del procedimiento
son las aplicaciones. La biblioteca de aplicaciones contiene todas
las combinaciones pensables de los componentes apropiados para la
instalación. En las aplicaciones se han determinado en cada caso los
tipos de componentes necesarios para la instalación y la cantidad
mínima y máxima de cada tipo de componente según el esquema que se
puede ver en la tabla siguiente.
Mín. | Máx. | Significado |
0 | x | es posible incluir el componente en la utilización de la aplicación, sin embargo no es necesario. |
1 | x | el componente tiene que existir como mínimo una vez |
2 | x | el componente tiene que existir como mínimo dos veces |
3 | 3 | el componente tiene que existir exactamente tres veces |
x | 0 | el componente no debe existir |
x | 1 | el componente no debe existir más de una vez |
En la aplicación también se han fijado la función
de los componentes y las dependencias de los componentes entre sí al
ejecutar la aplicación. Además, la aplicación puede contener
informaciones de control para grupos constructivos posconectados,
como por ejemplo un sistema de visualización.
En caso necesario también se pueden instalar en
la instalación varias aplicaciones ejecutables (reivindicación 2).
También es posible instalar varias veces una aplicación. De esta
forma se puede utilizar una sola instalación de supervisión para
diferentes estructuras de un edificio, por ejemplo para una
instalación de alarma contra ladrones, una alarma contra incendios y
una instalación de extracción de humos y de calor.
También es posible asignar un componente a varias
aplicaciones (reivindicación 3). Por ejemplo, se puede utilizar un
sensor de temperatura tanto para la regulación del ambiente como
también para alarma contra incendios.
Se comprueban las aplicaciones en cuanto a su
aplicabilidad según prioridades predeterminadas (reivindicación 4).
Estas prioridades pueden predeterminarse de forma fija o averiguarse
durante la configuración de acuerdo con determinados criterios de
evaluación teniendo en cuenta los componente y sus funciones. De
forma conveniente, se comprueban en primer lugar las aplicaciones
complejas, es decir, aquellas que se destacan, por ejemplo, por una
especificación exacta de los componentes necesarios o por una gran
diversidad de los componentes necesarios. Para evitar que se
instalen aplicaciones muy similares que cumplen esencialmente la
misma función, puede ser conveniente que algunos componentes ya
asignados a una aplicación ya no estén disponibles para otras
aplicaciones (que se refieren en general a la misma estructura). En
caso dado, durante la configuración también se pueden tener en
cuenta prioridades de las distintas estructuras de un objeto a
supervisar.
La distribución espacial de los componentes puede
averiguarse (reivindicación 5). La averiguación de la distribución
espacial de los componentes se realiza ventajosamente de forma
jerárquica (reivindicación 6). De esta forma se puede registrar la
estructura del objeto a controlar en la instalación de supervisión y
tener en cuenta durante el control. Para este fin se puede
subdividir el enlace de transmisión de datos en secciones por medio
de un seccionador de línea programable. Estas secciones se tienen en
cuenta al averiguar la distribución espacial (reivindicación 7).
Así, la instalación de control puede reconocer, debido a los
seccionadores de línea identificados de forma diferente, una
estructura jerárquica del edificio. Se conocen procedimientos
correspondientes, por ejemplo, por la correspondiente DE
40 36 639 C2.
40 36 639 C2.
Con el fin de adaptar la instalación de control
de forma óptima a la distribución espacial de los componentes, es
posible definir la aplicación de manera que solamente quede
instalada con una distribución espacial determinada de los
componentes (reivindicación 8).
Si la memoria de un componente proporciona datos
de control al programa de procesamiento de datos, es posible
utilizar la instalación de control de manera variable ya que no está
sujeta solamente a los parámetros fijados en una aplicación
(reivindicación 9).
Para poder vincular entre si diferentes
aplicaciones instaladas, es posible que, como mínimo, una aplicación
guarde en la memoria de datos un estado de señalización
(reivindicación 10). Otras aplicaciones pueden acceder a esta
memoria ventajosamente teniendo en cuenta la estructura jerárquica
del edificio, con el fin de generar por si mismas sinergías /
dependencias que abarquen varias aplicaciones.
En caso de utilizaciones especiales puede ser
necesario parametrar determinados valores de aplicación como, por
ejemplo, la temperatura teórica de ambiente en caso de una
regulación del ambiente (reivindicación 11). Los valores de
aplicación pueden ser predeterminados tanto por la aplicación misma
como también de forma interactiva.
El estado de la instalación de control se
representa, ventajosamente, de forma gráfica, durante la instalación
y/o durante la operación (reivindicación 12). Para este fin se ha
indicado / archivado para cada aplicación una imagen muestra en la
biblioteca de aplicaciones.
El objeto de la invención es una instalación de
control para realizar el proceso explicado, instalación que se
compone, como mínimo, de un procesador, una memoria de datos que
contiene, como mínimo, un programa de procesamiento y una biblioteca
de aplicaciones y componentes programables con función identificable
que están vinculados con el procesador a través de un enlace de
transmisión de datos (reivindicación 13).
El programa de procesamiento instalado ayuda aquí
tanto a la configuración de la instalación de control como también a
su operación. Como alternativa, naturalmente también se puede pensar
en dos programas separados.
En la siguiente descripción de ejemplos de
ejecución especiales, se pueden ver otras ventajas de la invención,
con ayuda de los dibujos. Estos muestran:
- La figura 1, de forma esquemática, la
estructura de la instalación de control en forma de una instalación
de alarma contra ladrones para la realización de procedimiento según
la invención.
- La figura 2, un diagrama de flujo de toda la
instalación de una instalación de control.
- La figura 3, un diagrama de flujo de la
averiguación de los componentes y sus funciones.
- La figura 4, un diagrama de flujo de la
instalación de las aplicaciones.
La instalación de control según la figura 1, es
una instalación de alarma contra ladrones que se compone de una
computadora 1 con una memoria de datos 2 que contiene un programa de
procesamiento y una biblioteca de aplicaciones, una alarma de
movimiento 3, un contacto de ventana 4, un indicador de señales
externo 5 y un interruptor de llave 6 como unidad de conmutación
forzada. Como alternativa, se podría utilizar como unidad de
conmutación forzada un campo de cifras o un interruptor de llave
junto con un elemento de enclavamiento y un contacto de
acerrojamiento. Tanto para la unidad de conmutación forzada
compuesta del interruptor de llave 6 como también para las
alternativas mencionadas, se ha almacenado en cada caso una
aplicación, es decir, en total tres, en la biblioteca de
aplicaciones. Durante la configuración de la instalación de control
se comprueban las tres aplicaciones en cuanto a la posibilidad de su
ejecución. La instalación de control reconoce aquí automáticamente
que solamente se ha instalado el interruptor de llave 6 como unidad
de conmutación forzada y que, por lo tanto, solamente se puede
ejecutar la aplicación en la que se ha definido únicamente un
interruptor de llave como unidad de conmutación forzada.
Consecuentemente también se instala solamente este interruptor.
Naturalmente, también se puede pensar en una
serie de otros dispositivos para la conmutación forzada de una
instalación de alarma contra ladrones. Lo mismo es aplicable para
los avisadores e indicadores de señales. Además del detector de
movimiento y del contacto de ventanas, por ejemplo, también se puede
utilizar un indicador de rotura de cristal o un detector de ruidos
por un cuerpo sólido y, además del indicador de señales externo, un
indicador de señales interno. La biblioteca de aplicaciones contiene
todas las combinaciones pensables para los actores y sensores
disponibles para la instalación de control.
El ejemplo puede ampliarse a una instalación de
control en la que adicional o como alternativa se han implementado
una alarma contra incendios, un control de calefacción, un control
de las puertas de emergencia, un control de la iluminación. un
control de persianas o también cualquier otro sistema pensable que
se pueda controlar.
A continuación se explica la configuración de una
instalación de control con ayuda de los diagramas de flujo según las
figuras 2, 3 y 4.
La figura 2, muestra el desarrollo total de la
instalación de una instalación de control. En un primer paso se
instalan los componentes de la instalación de control en su
correspondiente lugar de destino y se conectan con una unidad de
control que comprende, como mínimo, un procesador y una memoria de
datos que contiene un programa de procesamiento y una biblioteca de
aplicaciones.
Después de haber configurado la instalación de
control, el programa de procesamiento introduce los componentes en
un segundo paso. Aquí se averigua tanto el número de componentes
como también su correspondiente función.
En un tercer paso, se asigna una aplicación
ejecutable a los componentes averiguados y a sus funciones, es
decir, se instala en la instalación de control una aplicación
ejecutable desde la biblioteca de aplicaciones, después de lo cual
la instalación de control queda operativa.
El diagrama de flujo según la figura 3, muestra
en detalle la introducción por lectura de los componentes de una
instalación de control, en la que el enlace de transmisión de datos
está subdividido en segmentos por seccionadores de línea
programables. En primer lugar se ocupa previamente la memoria de
componentes, es decir, la instalación de control prepara la memoria
de trabajo para el proceso de introducción por lectura. A
continuación, se asigna un indicador de lugar para un primer
segmento. A continuación, se conecta el primer seccionador de línea
y se buscan componentes en el segmento de línea correspondiente.
Esto se realiza, por ejemplo, a través de una búsqueda de número de
serie. Si se ha encontrado un componente se introduce éste por
lectura, es decir, se identifica el tipo del componente y la
información es transmitida al programa de procesamiento. A
continuación de inicializa el componente posicionándolo, por lo
tanto, en un estado de partida definido. Si se han archivado
informaciones adicionales en una memoria del componente, se leen
éstas y se ponen a disposición del programa de procesamiento. A
continuación, se busca en el mismo segmento de línea si existen
otros elementos. Si ahora ya no se encuentra ningún elemento más, se
comprueba si existen otros segmentos de línea, es decir, si se han
conectado otros seccionadores de línea. En caso dado, se asigna un
nuevo indicador de lugar y se conecta el correspondiente segmento de
línea. En este segmento de línea se realiza la búsqueda de otros
componentes según el esquema ya descrito. Si no se encuentra ningún
otro segmento de línea se puede averiguar, en caso de necesidad, la
disposición eléctrica de los componentes en los correspondientes
segmentos de línea. Esto puede realizarse, por ejemplo, según el
procedimiento descrito en la DE 40 36 639 C2. Finalmente se
clasifican los componentes leídos en la memoria de trabajo de la
instalación de control y se ponen a disposición del procesamiento
siguiente.
Después de leer todos los componentes se instalan
aplicaciones ejecutables según el esquema representado en el
diagrama de flujo de la figura 4. Aquí se carga en primer lugar en
la memoria de trabajo una lista de selección con todas las
aplicaciones disponibles. A continuación, se selecciona el primer
lugar dentro de la estructura jerárquica del edificio, por ejemplo
un cuarto, un piso o también el edificio completo. Para este lugar
se seleccionan los componentes incluidos en esta área (parte del
edificio). A continuación, se selecciona una primera aplicación de
la lista de selección. Esta aplicación se comprueba si es ejecutable
con los componentes seleccionados. Si se puede ejecutar la
aplicación se instala, en caso contrario no. A continuación se
selecciona, si existe, la próxima aplicación de la lista de
selección, se comprueba de nuevo si es ejecutable con los
componentes seleccionados y en caso afirmativo se instala. Si se ha
alcanzado el final de la lista de selección, se comprueba si todos
los lugares, es decir, todas las área existentes dentro de la
estructura del edificio, han sido atendidos. En caso negativo, se
selecciona el próximo lugar. Para éste se instalan entonces
aplicaciones ejecutables según el esquema descrito. Si se han
atendido todas las áreas en todos los niveles jerárquicos del
edificio, se considera terminada la configuración de la instalación
de control.
Las aplicaciones se asignan a diferentes
estructuras de una instalación de control. Las aplicaciones que
corresponden en cada caso a una estructura, se comprueban según
prioridades predeterminadas teniendo en cuenta las prioridades de
las estructuras individuales en cuanto a su posibilidad de
utilización. Las prioridades pueden predeterminarse de forma fija.
Como alternativa, se puede calcular una cifra de valoración durante
la configuración para cada aplicación. Esta se deriva, por ejemplo,
del tipo y/o de la cantidad de componentes utilizables y
disponibles. En el caso más sencillo, se averigua el número de
componentes respaldados. En la siguiente tabla se han indicado como
ejemplo diferentes estructuras y las aplicaciones correspondientes
previstas en cada caso con unas prioridades predeterminadas.
El número de aplicaciones instaladas para un
componente o dentro de una estructura se puede limitar. Debido a la
instalación / asignación de una aplicación se "consumen" los
componentes. Estos ya no estarán a disposición de otras aplicaciones
(por ejemplo dentro de una estructura).
Después de la instalación de las aplicaciones se
puede realizar, en caso necesario, un parametrado de valores de
aplicación. Según el caso de utilización, la aplicación puede
predeterminar los valores de aplicación o éstos pueden introducirse
de forma interactiva.
Claims (13)
1. Procedimiento para la configuración de una
instalación de control compuesta, como mínimo, de un procesador, una
memoria de datos que contiene, como mínimo, un programa de
procesamiento y una biblioteca de aplicaciones, y componentes
programables con función identificable, conectados con el procesador
a través de un enlace de transmisión de datos, que comprende, como
mínimo, los siguientes pasos iniciados por el programa de
procesamiento:
- la instalación de control se coloca en estado
de configuración;
- se averiguan los componentes y sus
funciones;
- los componentes averiguados y sus funciones se
comparan con la biblioteca de aplicaciones;
- como mínimo se instala una aplicación de la
biblioteca de aplicaciones, ejecutable con los componentes
averiguados y sus funciones;
- la instalación de control se coloca en estado
operativo;
caracterizado porque una memoria de un
componente proporciona datos de control al programa de procesamiento
de datos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se instalan varias aplicaciones
ejecutables.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se asignan, como mínimo, a un componente
varias aplicaciones.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se comprueba si
las aplicaciones son utilizables según una secuencia de prioridades
predeterminada.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se averigua la
distribución espacial de los componentes.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la averiguación de la distribución
espacial de los componentes se desarrolla de forma jerárquica.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
en el que el enlace de transmisión de datos está subdividido en
segmentos por medio de seccionadores de línea programables,
caracterizado porque la distribución espacial se averigua
teniendo en cuenta los seccionadores de línea.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la aplicación se
define de manera que solamente se instala con una determinada
distribución espacial de los componentes.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se archiva en la
memoria de datos un estado de señalización de, como mínimo, una
aplicación.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los valores de
aplicación se parametrizan.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se indica de
forma gráfica el estado de la instalación de control durante la
instalación.
12. Instalación de control para la realización
del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11,
compuesta, como mínimo, de un procesador, una memoria de datos que
contiene, como mínimo, un programa de procesamiento y una biblioteca
de aplicaciones, y componentes programables con función
identificable, que están conectados con el procesador a través de un
enlace de transmisión de datos, caracterizada porque los
componentes tienen en cada caso una memoria para datos de control
que se pueden transmitir al procesador.
13. Instalación de control según la
reivindicación 12, caracterizada porque tiene un sistema para
la indicación gráfica del estado de la planta durante la
instalación.
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