ES2300386T3 - Sistema y procedimiento para la transmision paralela de datos criticos en tiempo real y datos no criticos en tiempo real a traves de redes de datos conmutables, especialmente ethernet. - Google Patents
Sistema y procedimiento para la transmision paralela de datos criticos en tiempo real y datos no criticos en tiempo real a traves de redes de datos conmutables, especialmente ethernet. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para la transmisión de datos a través de una red de datos en la cual se transmiten datos críticos en tiempo real y datos no críticos en tiempo real, asimismo la red de datos está construida entre, al menos, dos usuarios, especialmente un emisor y un receptor, asimismo los datos son transmitidos en, al menos, un ciclo de transmisión (12) con una duración temporal regulable (17), cada ciclo de transmisión (12) está subdividido en, al menos, una primera zona (13) para la transmisión de datos críticos en tiempo real y, al menos, una segunda zona (14) para la transmisión de datos no críticos en tiempo real, caracterizado porque la red de datos es una red de datos Ethernet conmutable en el área de las plantas industriales, en la que a cada usuario le está asignada una unidad de acomplamiento, prevista para la emisión y/o recepción y/o la retransmisión de los datos transmitidos, porque todas las unidades de acople de la red de datos conmutable presentan una base temporal sincrónica común, gracias a la sincronización temporal, y porque, para el control en tiempo real de todos los mensajes de datos críticos por ser transmitidos en tiempo real, en todas las unidades de acople respectivamente implicadas están anotados, antes del inicio de la realización de la transmisión de datos respectiva, todos los momentos para la retransmisión de mensajes de datos críticos en tiempo real, así como los trayectos de unión respectivamente correspondientes, a través de los cuales son transmitidos los mensajes de datos críticos en tiempo real.
Description
Sistema y procedimiento para la transmisión
paralela de datos críticos en tiempo real y datos no críticos en
tiempo real a través de redes de datos conmutables, especialmente
Ethernet.
La presente invención se refiere a un sistema y
un procedimiento para la transmisión paralela de datos críticos en
tiempo real y de datos no críticos en tiempo real a través de redes
de datos conmutables, especialmente Ethernet.
Las redes de datos posibilitan la comunicación
entre múltiples usuarios a través de la puesta en red, es decir, la
unión entre sí de los usuarios individuales. Se entiende aquí bajo
comunicación la transmisión de datos entre usuarios. Los datos por
ser transmitidos se envían, a su vez, como mensajes de datos, es
decir, los datos se empacan en varios paquetes y de esta forma son
enviados a través de la red de datos al receptor correspondiente.
Por ello también se les llama paquetes de datos. A su vez, el
concepto transmisión de datos se utiliza en este documento como
sinónimo de la transmisión de mensajes de datos o de paquetes de
datos mencionada anteriormente. La puesta en red misma se resuelve,
por ejemplo, en redes de datos conmutables de alto rendimiento,
especialmente Ethernet, acoplando entre dos usuarios
respectivamente al menos una unidad de acomplamiento unida a ambos
usuarios. Cada unidad de acomplamiento puede estar unida a más de
dos usuarios. Si el usuario está integrado a la unidad de
acomplamiento, entonces la unidad de acomplamiento también puede
estar unida solamente a otra unidad de acomplamiento o a otro
usuario, es decir, ser una unidad terminal. Cada usuario está unido
a al menos una unidad de acomplamiento, pero no directamente a otro
usuario. Los usuarios son, por ejemplo, ordenadores, mandos de
programa almacenados (SPS) u otras máquinas que intercambian datos
electrónicos con otras máquinas, especialmente los procesan. En
oposición al sistema de buses, en el que cada usuario puede alcanzar
a otro usuario de la red de datos directamente a través del bus de
datos, se trata, en el caso de redes de datos conmutables,
exclusivamente de uniones punto a punto, es decir, un usuario puede
acceder a otros usuarios de la red de datos conmutable de modo
indirecto, a través de una correspondiente transmisión o
retransmisión de los datos por transmitir, mediante una o múltiples
unidades de acople.
En sistemas de automatización distribuidos, por
ejemplo en el área de la técnica de accionamiento, determinados
datos deben llegar a determinados momentos al usuario establecido
para ello, y ser procesados por el receptor. Se habla, en ese caso,
de datos o flujo de datos críticos en tiempo real, dado que la
llegada fuera de tiempo de los datos al punto de destino, puede
conducir a resultados indeseados en el usuario. Acorde a IEC 61491,
EN61491 SERCOS
interface - Technische Kurzbeschreibung (interfaz, descripción corta técnica, en: http://www.sercos.de/deutsch/index_
deutsch.htm) en sistemas de automatización distribuidos, puede garantizarse un exitoso flujo de datos críticos en tiempo real, del tipo mencionado.
interface - Technische Kurzbeschreibung (interfaz, descripción corta técnica, en: http://www.sercos.de/deutsch/index_
deutsch.htm) en sistemas de automatización distribuidos, puede garantizarse un exitoso flujo de datos críticos en tiempo real, del tipo mencionado.
Por la memoria US 5.654.969 se conoce una
disposición en una red de comunicación digital para la transmisión
de primeras informaciones transmisibles sincrónicamente, por
ejemplo, voz o vídeo, y segundas informaciones transmisibles
asincrónicamente, por ejemplo, datos.
Por el ensayo "Fixed- and Movable- Boundary
Channel- Access Schemes for Integrated Voice/Data Wireless
Networks" (esquemas de acceso a canales limitados fijos y
móviles para redes inalámbricas integradas de voz y datos) de
Jeffrey E. Wieselthier, IEEETransactions on Communications, volumen
43, Número 1, enero de 1995, págs. 64-74, se conoce
un proceso de acceso a los canales para redes por radio, que
permiten una transmisión casi simultánea de voz y datos. A su vez
se tienen en cuenta los diferentes requisitos que una transmisión de
datos establece en lo que respecta a las demoras de transmisión y
tasa de error. Los datos de voz son tratados como datos críticos en
tiempo real y los demás datos como no críticos en tiempo real. La
red de datos por radio conocida está construida entre al menos dos
usuarios, especialmente un emisor y un receptor, asimismo los datos
son transmitidos en al menos un ciclo de transmisión con una
duración temporal regulable. Cada ciclo de transmisión está
subdividido en al menos una primera zona para la transmisión de
datos críticos en tiempo real y al menos una segunda zona para la
transmisión de datos no críticos en tiempo real. Para datos no
críticos en tiempo real se permite una amortiguación, mientras que
en caso de datos críticos en tiempo real no está permitida, dado
que éstos últimos deben ser transmitidos casi en tiempo real. Sin
embargo, si la capacidad del canal está cargada en toda su
utilidad, también puede ser que los datos de voz, por ejemplo, en
caso de un nuevo intento de conexión, sean bloqueados y de ese modo
se pierdan.
El objetivo de la presente invención es
presentar un sistema y un procedimiento para la transmisión de datos
a través de redes de datos conmutables, especialmente Ethernet, que
posibiliten un funcionamiento mixto de comunicación de datos
críticos en tiempo real y de datos no críticos en tiempo real,
especialmente basados en Internet o Intranet, en la misma red de
datos.
Este objetivo se logra a través de un
procedimiento para la transmisión de datos a través de una red de
datos en la cual se transmiten datos críticos en tiempo real y
datos no críticos en tiempo real, asimismo la red de datos
conmutable está construida entre al menos dos usuarios,
especialmente un emisor y un receptor, asimismo los datos son
transmitidos en al menos un ciclo de transmisión con una duración
temporal regulable, cada ciclo de transmisión está subdividido en
al menos una primera zona para la transmisión de datos críticos en
tiempo real y al menos una segunda zona para la transmisión de
datos no críticos en tiempo real.
Este objetivo se logra a través de un sistema
para la transmisión de datos a través de una red de datos en la
cual transmite datos críticos en tiempo real y datos no críticos en
tiempo real, asimismo la red de datos conmutable está construida
entre al menos dos usuarios, especialmente un emisor y un receptor,
asimismo transmite los datos en al menos un ciclo de transmisión
con una duración temporal regulable, cada ciclo de transmisión está
subdividido en al menos una primera zona para la transmisión de
datos críticos en tiempo real y al menos una segunda zona para la
transmisión de datos no críticos en tiempo real.
La presente invención se basa en el conocimiento
de que una comunicación abierta basada en Internet es comunicación
espontánea, es decir, que tanto el momento de dichas comunicaciones
como así también la cantidad de datos resultante que se debe
transferir, no están determinados con anterioridad. Por ello no se
deben excluir colisiones en los conductores de transmisión en los
sistemas de buses en las unidades de acople, en caso de redes de
alta velocidad conmutables, especialmente en caso de Fast Ethernet o
Switched Ethernet. Para poder aprovechar las ventajas de la
tecnología de comunicación de Internet también en la comunicación en
tiempo real en las redes de datos conmutables en el zona de la
técnica de automatización, especialmente en la técnica de
accionamiento, se busca un funcionamiento mixto de comunicación en
tiempo real con comunicación espontánea no crítica en tiempo real,
especialmente comunicación por Internet. Esto sólo es posible
separando estrictamente la comunicación en tiempo real, que en las
áreas de aplicación contempladas en este caso aparece
predominantemente de modo cíclico y de ese modo puede ser
planificada con anticipación, de la comunicación no planificable y
no crítica en tiempo real, especialmente la comunicación abierta
basada en Internet.
La comunicación entre los usuarios se lleva a
cabo, a su vez, en ciclos de transmisión, asimismo cada ciclo de
transmisión está subdividido en al menos una primera zona para la
transmisión de datos críticos en tiempo real, por ejemplo, las
plantas industriales previstas para ello, y al menos una segunda
zona para la transmisión de datos no críticos en tiempo real, por
ejemplo en caso de comunicación abierta factible de una comunicación
por Internet. Un acondicionamiento especialmente ventajoso de la
invención está caracterizado porque a cada usuario le está asignada
una unidad de acomplamiento, prevista para la emisión y/o recepción
y/o la retransmisión de los datos por ser transmitidos.
Un acondicionamiento ventajoso de la invención
se caracteriza porque todos los usuarios y a todas las unidades de
acople de la red de datos conmutable presentan siempre una base
temporal sincrónica común gracias a la sincronización temporal.
Esto es un requisito para la separación de la comunicación en tiempo
real planificable, de la comunicación no planificable, no crítica
en tiempo real. La separación de la comunicación en tiempo real
planificable y de la comunicación no planificable, no crítica en
tiempo real se garantiza por la aplicación del procedimiento para
la sincronización temporal acorde a la declaración no publicada DE
10004425.5. Aplicando permanentemente este procedimiento, también
durante el funcionamiento en curso, de un sistema de automatización
distribuido, todos los usuarios y todas las unidades de acople de la
red de datos conmutable están sincronizados siempre en una base
temporal, lo cual significa, como consecuencia, el mismo punto de
inicio y la misma duración de cada ciclo de transmisión para todos
los usuarios y unidades de acople. Dado que, en realidad, todas las
transmisiones de datos críticos en tiempo real se conocen antes de
la transmisión de datos misma, y por ello pueden ser planificadas
por adelantado, se asegura que para todos los usuarios y unidades de
acople se pueda controlar la comunicación en tiempo real de modo
que no surjan fallas, por ejemplo, colisiones, en la transmisión de
datos de los mensajes de datos críticos en tiempo real misma, y que
se mantengan con exactitud todos los puntos críticos planificados
de transferencia de datos.
Otro acondicionamiento especialmente ventajoso
de la invención se caracteriza porque todos los datos no críticos
en tiempo real que deben ser transmitidos durante la zona prevista
para la comunicación crítica en tiempo real de un ciclo de
transmisión, todos los datos no críticos en tiempo real que deben
ser transmitidos durante la zona prevista para la comunicación en
tiempo real de un ciclo de transmisión, son almacenados
temporalmente por la unidad de acomplamiento respectiva y son
transmitidos durante la zona prevista para la comunicación no
crítica en tiempo real de este o uno de los siguientes ciclos de
transmisión, es decir, una comunicación por Internet no planificada
que surge eventualmente en la primera zona del ciclo de transmisión
reservado a la comunicación en tiempo real es desplazada hacia la
segunda zona del ciclo de transmisión reservado a la comunicación
espontánea, no crítica en tiempo real, con lo cual se evitan por
completo las fallas en la comunicación en tiempo real. Los datos
correspondientes de la comunicación espontánea no crítica en tiempo
real son almacenados temporalmente por la unidad de acomplamiento
respectiva y son transmitidos tras desarrollarse la zona para la
comunicación en tiempo real sólo en una segunda zona del ciclo de
transmisión reservado a la comunicación espontánea, no crítica en
tiempo real. Esta segunda zona, es decir, la duración temporal
completa hasta el final del ciclo de transmisión, está disponible
para todos los usuarios para la comunicación no planificable, no
crítica en tiempo real, especialmente para una comunicación por
Internet, asimismo sin influir en la comunicación en tiempo real,
dado que esta es realizada separada temporalmente.
Las colisiones con los mensajes de datos
críticos en tiempo real en las unidades de acople pueden evitarse
siendo almacenando temporalmente en la unidad de acomplamiento
respectiva todos los datos no críticos en tiempo real que no pueden
ser transmitidos durante la zona prevista para la transmisión de
datos no críticos en tiempo real de un ciclo de transmisión, y
transmitiendo estos datos durante la zona prevista para la
comunicación no crítica en tiempo real de un ciclo de transmisión
posterior.
Otro acondicionamiento ventajoso de la invención
se caracteriza porque la duración temporal de la zona para la
transmisión de datos no críticos en tiempo real dentro de un ciclo
de transmisión es determinada automáticamente a través de la
duración temporal de la zona para la transmisión de datos críticos
en tiempo real. La ventaja de esta disposición es que se utiliza
sólo el tiempo de transmisión necesario en cada caso para el flujo
de datos críticos en tiempo real, y el tiempo restante se pone a
disposición, automáticamente, para la comunicación no crítica en
tiempo real, por ejemplo, para la comunicación por Internet no
planificable o para otras aplicaciones no críticas en tiempo real.
Es especialmente ventajoso que la duración temporal de la zona para
la transmisión de datos críticos en tiempo real dentro de un ciclo
de transmisión se determina respectivamente a través de los datos
por ser transmitidos específicamente en la conexión, es decir, la
duración temporal de ambas zonas es determinada para cada una de
las conexiones de datos a través de la cantidad de datos
respectivamente necesaria de datos críticos en tiempo real por ser
transmitidos, por lo cual la división de ambas zonas, y con ello,
el tiempo disponible para la comunicación no crítica en tiempo real,
está optimizada para cada conexión de datos entre dos unidades de
acople para cada ciclo de transmisión.
Otro acondicionamiento ventajoso de la invención
se caracteriza porque la duración temporal de un ciclo de
transmisión se determina al menos una vez antes de la realización
respectiva de la transmisión de datos. Esto presenta la ventaja de
que en cada inicio de una transmisión de datos nueva, planificada
con anterioridad, la duración temporal de un ciclo de transmisión
se puede adaptar a los requisitos respectivos para la comunicación
en tiempo real o para la comunicación abierta, factible de una
comunicación por Internet. Naturalmente también es posible que la
duración temporal de un ciclo de transmisión y/o la duración
temporal de la zona para la transmisión de datos críticos en tiempo
real de un ciclo de transmisión se puede modificar según los
requerimientos, por ejemplo, en determinados momentos planificados
con anterioridad y/o tras una cantidad de ciclos de transmisión
planificada, ventajosamente antes del inicio de un ciclo de
transmisión, conmutando a otros ciclos de transmisión planificados
y críticos en tiempo real. Ventajosamente, la duración temporal de
un ciclo de transmisión se encuentra, según el objetivo de
aplicación, entre un microsegundo y diez segundos.
Otro acondicionamiento muy ventajoso de la
invención se caracteriza porque las planificaciones nuevas de la
comunicación en tiempo real pueden llevarse a cabo en todo momento
durante el funcionamiento en marcha de un sistema de
automatización, con lo que se garantiza una adaptación flexible del
control en tiempo real de las condiciones generales que se
modifican. De ese modo también es posible una modificación de la
duración temporal de un ciclo de transmisión.
Otro acondicionamiento ventajoso de la invención
se caracteriza porque una parte de la zona prevista para la
transmisión de datos críticos en tiempo real, del ciclo de
transmisión, está prevista para la transmisión de datos para la
organización de la transmisión de datos.. Se demostró como
especialmente ventajoso que los mensajes de datos para la
organización de la transmisión de datos sean transmitidos al
comienzo de la zona para la transmisión de datos críticos en tiempo
real del ciclo de transmisión. A su vez, los datos para la
organización de la transmisión de datos contienen, por ejemplo,
datos para la sincronización temporal de los usuarios y las
unidades de acople de la red de datos y/o datos para el
reconocimiento de la topología de la red de datos.
Otro acondicionamiento ventajoso de la invención
se caracteriza porque para todos los mensajes de datos críticos en
tiempo real por ser transmitidos, antes del inicio de la realización
de la transmisión de datos están anotados el momento de emisión y
recepción en el emisor y/o en el receptor, y en todas las unidades
de acople integrantes, todos los momentos para la retransmisión de
mensajes de datos críticos en tiempo real así como los trayectos de
unión respectivamente correspondientes a través de los cuales son
transmitidos los mensajes de datos críticos en tiempo real, es
decir, en una unidad de acomplamiento se anota cuándo y en que
puerto de salida se debe retrasmitir un mensaje de datos críticos
en tiempo real que llega en el momento X.
Otro acondicionamiento muy ventajoso de la
invención se caracteriza porque los puntos de retransmisión están
planificados de modo tal que cada mensaje de datos críticos en
tiempo real llegue a la unidad de acomplamiento correspondiente a
más tardar en el momento de retransmisión o antes, pero que en todo
caso es retransmitido recién en el momento de retransmisión. De ese
modo se elimina el problema de las indeterminaciones temporales que
se hace notar especialmente en cadenas de transmisión largas. De ese
modo, los mensajes de datos críticos en tiempo real son emitidos o
transmitidos directamente, sin intersticio temporal, es decir, se
evita un mal aprovechamiento del ancho de banda en caso de paquetes
de comunicación en tiempo real. Naturalmente también es posible
incorporar pausas de emisión entre la transmisión de cada paquete de
datos, en caso de ser necesario.
Otra ventaja de la retransmisión basada en el
tiempo es que el hecho de hallar el destino en una unidad de
acomplamiento ya no está basado en una dirección, porque en un
comienzo ya está claro a qué puerto se debe efectuar la
retransmisión. De ese modo es posible un aprovechamiento óptimo de
todos los trayectos de unión presentes dentro de la red de datos
conmutable. Los trayectos de unión redundantes de la red de datos
conmutable, que no deben ser utilizados para la conmutación basada
en direcciones de la comunicación no crítica en tiempo real, porque
de lo contrario se generarían circularidades de paquetes de datos,
pueden, sin embargo, ser tenidos es cuenta anticipadamente para la
planificación de los trayectos de retransmisión, y con ello, ser
utilizados para la comunicación en tiempo real. De ese modo es
posible realizar topologías de red redundantes, por ejemplo,
anillos para los sistemas en tiempo real que toleran fallas. Los
paquetes de datos pueden ser enviados de modo redundante en rutas
disyuntas, no se presentan circularidades de paquetes de datos. Otra
ventaja de la retransmisión planificada es que la supervisión de
cada trayecto parcial es posible sin recibo, y por ello se puede
llevar a cabo fácilmente un diagnóstico de fallas.
Un acondicionamiento muy ventajoso de la
invención se caracteriza porque al menos cualquier usuario,
especialmente un usuario con la capacidad de una comunicación
abierta, factible de una comunicación por Internet, con o sin
unidad de acomplamiento asignada, puede ser agregado a una red de
datos conmutable y de se modo se garantiza que las transferencias
de datos críticas se realicen de exitosamente en el momento deseado,
incluso cuando el usuario realiza paralelamente a una comunicación
crítica en tiempo real, una comunicación no crítica en tiempo
real.
Otro acondicionamiento especialmente ventajoso
de la invención se caracteriza porque la unidad de acomplamiento
está integrada en un usuario. De ese modo, se obtiene una ventaja de
costos extraordinaria en comparación con las unidades de acople
realizadas hasta ahora, siempre como elementos constitutivos
independientes, también llamadas switches.
Otro acondicionamiento ventajoso de la invención
se caracteriza porque una unidad de acomplamiento presenta dos
accesos al usuario respectivo separados, asimismo un acceso para el
intercambio de datos críticos en tiempo real, y otro acceso para el
intercambio de datos no críticos en tiempo real. Esto tiene la
ventaja de que los datos críticos en tiempo real y los datos no
críticos en tiempo real se procesan por separado. El acceso a los
datos críticos en tiempo real corresponde a la interfaz usual en el
mercado de un controlador Ethernet regular, por lo cual el Software
existente hasta ahora, especialmente el excitador, es aplicable sin
restricciones. Lo mismo vale para el Software existente hasta ahora
para una red de datos no crítica en tiempo real. A continuación se
describe y se comenta en detalle la invención, a partir de los
ejemplos de ejecución representados en las figuras.
Se muestra:
Figura 1 una representación esquemática de un
ejemplo de ejecución para un sistema de automatización
distribuido,
Figura 2 la constitución principal de un ciclo
de transmisión,
Figura 3 el modo de trabajo principal en una red
conmutada y
Figura 4 una representación esquemática de las
interfaces entre un usuario local y una unidad de acomplamiento.
La figura 1 muestra una representación
esquemática de un ejemplo de ejecución para un sistema de
automatización distribuido, asimismo, para una representación
clara, el usuario correspondiente ya está integrado en la unidad de
acomplamiento como parte de la invención. El estado de la técnica
anterior contempla cada una de las unidades de acople integradas en
el usuario correspondiente como un dispositivo propio,
interconectado respectivamente entre dos usuarios. La integración
de cada unidad de acomplamiento en un usuario es más económica y más
amigable para el mantenimiento.
El sistema de automatización mostrado consiste
en múltiples usuarios que pueden estar caracterizados al mismo
tiempo tanto como emisor como así también como receptor, consisten,
por ejemplo, en un ordenador de mando 1, múltiples accionamientos
de los cuales, para una mayor claridad, sólo está indicado el
accionamiento 2, así como en otros ordenadores 3, 4, 5, conectados
entre sí mediante cables de unión, especialmente cable Ethernet, de
los cuales, para una mayor claridad, sólo están indicadas las
conexiones 6a, 7a, 8a, 9a, conformando una red de datos conmutable,
especialmente Ethernet. Las unidades de acople típicas para la
topología de un Ethernet, en las que sólo se indican, para una
mayor claridad, las unidades de acople 6, 7, 8, 9, 10, ya están
integradas en los usuarios respectivos. Las unidades de acople
sirven para la emisión y/o recepción y/o la retransmisión de los
datos por ser transmitidos.
El ordenador de mando 1 está conectado
adicionalmente, por ejemplo, a una red de comunicación interna de la
empresa, por ejemplo, a Intranet 11 y/o a la red de extensión
mundial Internet 11. Desde el ordenador de mando 1 se envían datos
críticos en tiempo real, por ejemplo, para el control del
accionamiento 2 a través de las conexiones 6a, 7a, 8a, 9a. Los
datos críticos en tiempo real deben ser procesados exactamente en el
momento X del accionamiento 2, dado que, de lo contrario se
producen efectos indeseados como, por ejemplo, el arranque demorado
del accionamiento 2, etc., que interfieren en el modo de
funcionamiento de la planta de automatización. La retransmisión
respectiva de los datos críticos en tiempo real se lleva a cabo a
través de las unidades de acople 6, 7, 8, 9 hasta la unidad de
acomplamiento 10, que los transfiere al receptor accionamiento 2,
por el cual los datos son procesados en el momento X. En el estado
de la técnica anterior se puede garantizar un flujo de datos
críticos en tiempo real del tipo mencionado, si más allá de ello, no
se establece al mismo tiempo ninguna otra comunicación, por
ejemplo, una comunicación por Internet en el ordenador 5. En este
caso, de una comunicación por Internet en el ordenador 5, el
ordenador 5 llama, por ejemplo, a una página de Internet. Estos
datos no críticos en tiempo real se retransmiten a través de las
conexiones 8a, 7a, 6a a la unidad de acomplamiento 6 mediante las
unidades de acople 9, 8 y 7 que transmite los datos al ordenador 1,
que finalmente inicia la solicitud correspondiente a Internet 11 y
reenvía la respuesta a través de las mismas conexiones o unidades
de acople en orden inverso al ordenador 5. La respuesta utiliza
entonces la misma ruta que la comunicación crítica en tiempo real.
De ese modo se pueden presentar situaciones de espera en las
unidades de acople integrantes y los datos críticos en tiempo real
ya no pueden llegar a tiempo al accionamiento 2. Por ello, con el
estado de la técnica anterior ya no se puede garantizar un
funcionamiento en tiempo real libre de fallas. La aplicación de la
invención presentada posibilita, por el contrario, en la misma red
de datos, una comunicación no crítica en tiempo real paralela a la
comunicación en tiempo real sin interferencias en la comunicación en
tiempo real. Esto está indicado a través de la conexión de los
ordenadores 3 y 4, en los que no está integrada ninguna unidad de
acomplamiento y que mediante una conexión directa de Ethernet están
integrados en el sistema de automatización. Los ordenadores 3 y 4
no participan de la comunicación en tiempo real, sino sólo de la
comunicación no crítica en tiempo real, espontánea, factible de una
comunicación por Internet, sin interferir en la comunicación en
tiempo real.
La invención se origina con la idea de que la
comunicación crítica en tiempo real y la comunicación no crítica en
tiempo real sean separadas en la red de datos conmutable de modo que
la comunicación no crítica en tiempo real no tenga una influencia
que interfiera en la comunicación crítica en tiempo real. La
condición para esta separación es por un lado que todos los
integrantes y unidades de acople de la red de datos conmutable
presenten siempre una base temporal sincrónica común gracias a la
sincronización temporal. Esto se garantiza también en el
funcionamiento en curso de un sistema de automatización, por la
aplicación permanente del procedimiento para la sincronización
temporal acorde a la declaración no publicada DE 10004425.5. La
segunda condición para la separación es la planificabilidad de la
comunicación crítica en tiempo real, lo cual se da dado que la
comunicación en tiempo real en las zonas de aplicación contempladas
en este caso se hace presente de modo cíclico, es decir, se lleva
acabo una transmisión de datos en múltiples ciclos de
transmisión.
En la figura 2 está representada a modo de
ejemplo la caracterización de una constitución principal de un
ciclo de transmisión dividido en dos zonas. Un ciclo de transmisión
12 está dividido en una primera zona 13, prevista para la
transmisión de datos críticos en tiempo real, y una segunda zona 14,
prevista para la transmisión de datos no críticos en tiempo real.
El largo del ciclo de transmisión 12 representado simboliza su
duración temporal 17, que ventajosamente dura, según el objetivo de
aplicación, entre un microsegundo y diez segundos. La duración
temporal 17 de un ciclo de transmisión 12 se puede modificar, pero
se fija antes del momento de la transmisión de datos, por ejemplo,
a través del ordenador de mando 1, al menos una vez, y tiene la
misma extensión para todos los usuarios y unidades de acople de la
red de datos conmutable. La duración temporal 17 de un ciclo de
transmisión 12 y/o la duración temporal de la zona 13 para la
transmisión de datos críticos en tiempo real de un ciclo de
transmisión se puede modificar según los requerimientos, por
ejemplo, en determinados momentos planificados con anterioridad y/o
tras una cantidad de ciclos de transmisión planificada,
ventajosamente antes del inicio de un ciclo de transmisión 12, al
conmutar el ordenador de mando 1 a otros ciclos de transmisión
planificados y críticos en tiempo real. Por otro lado, el ordenador
de mando 1 puede realizar en todo momento, durante el
funcionamiento en curso de un sistema de automatización según el
requerimiento de nuevas planificaciones de la comunicación en
tiempo real, por lo cual también puede ser modificada la duración
temporal 17 de un ciclo de transmisión 12. La duración temporal 17
absoluta de un ciclo de transmisión 12 es una medida para la
proporción temporal, es decir, el ancho de banda de una comunicación
no crítica en tiempo real durante un ciclo de transmisión 12, es
decir, el tiempo disponible para la comunicación no crítica en
tiempo real. De este modo la comunicación no crítica en tiempo
real, por ejemplo, en caso de una duración temporal 17 de un ciclo
de transmisión 12 de 500; \mus tiene un ancho de banda de 30%, en
caso de 10 ms, un ancho de banda de 97%. En la primera zona 13,
prevista para la transmisión de datos críticos en tiempo real, antes
del envío de los mensajes datos críticos en tiempo real propiamente
dichos, de los cuales, a los fines de una mayor claridad, solo se
identifica al mensaje de datos 16, está reservada cierta duración
temporal para el envío de mensajes de datos para la organización de
la transmisión de datos 15. Los mensajes de datos para la
organización de la transmisión de datos 15 contienen, por ejemplo,
datos para la sincronización temporal de los usuarios y las
unidades de acople de la red de datos y/o datos para el
reconocimiento de la topología de la red de datos. Después de que
fueran enviados estos mensajes de datos, se envían los mensajes de
datos críticos en tiempo real, en este caso, el mensaje de datos
críticos en tiempo real 16. Dado que la comunicación en tiempo real
a través del funcionamiento cíclico es planificable con
anterioridad, para todos los mensajes de datos críticos en tiempo
real por ser transmitidos, de un ciclo de transmisión 12, en este
caso, el mensaje de datos 16, se conocen los momentos de envío, es
decir, los momentos para la retransmisión de los mensajes de datos
críticos en tiempo real, antes del inicio de la transmisión de
datos, es decir, la duración temporal de la zona 14 para la
transmisión de datos no críticos en tiempo real se determina
automáticamente a través de la duración temporal de la zona 13 para
la transmisión de datos críticos en tiempo real. La ventaja de esta
disposición es que se utiliza sólo el tiempo de transmisión
necesario en cada caso para el flujo de datos críticos en tiempo
real, y el tiempo restante se pone a disposición, automáticamente,
para la comunicación no crítica en tiempo real, por ejemplo, para
la comunicación por Internet no planificable o para otras
aplicaciones no críticas en tiempo real. Es especialmente ventajoso
que la duración temporal de la zona 13 para la transmisión de datos
críticos en tiempo real se determina respectivamente a través de los
datos por ser transmitidos específicamente en la conexión, es
decir, que la duración temporal de ambas zonas sea determinada para
cada una de las conexiones de datos a través de la cantidad de
datos respectivamente necesaria de datos críticos en tiempo real por
ser transmitidos, por lo cual la división temporal de la zona 13 y
de la zona 14 pueda ser diferente para cada conexión de datos para
cada ciclo de transmisión 12. Se utiliza en cada caso sólo el tiempo
de transmisión necesario para el flujo de datos críticos en tiempo
real, y el tiempo restante de un ciclo de transmisión 12 se pone a
disposición, automáticamente, para la comunicación no crítica en
tiempo real, por ejemplo, para la comunicación por Internet no
planificable o para otras aplicaciones no críticas en tiempo real.
Dado que la comunicación en tiempo real está planificada
anticipadamente, de manera que el arribo de los mensajes de datos
críticos en tiempo real a las unidades de acople correspondientes
está planificado de tal modo que los mensajes de datos críticos en
tiempo real contemplados, por ejemplo, el mensaje de datos 16,
llegue a las unidades de acople correspondientes a más tardar en el
momento de retransmisión o antes, los mensajes de datos críticos en
tiempo real, en este caso el mensaje de datos 16, pueden ser
enviados o retransmitidos sin intersticio temporal, de modo que se
pueda aprovechar del mejor modo posible la duración temporal
disponible gracias al envío o la retransmisión empacados.
Naturalmente también es posible incorporar pausas de emisión entre
la transmisión de cada mensaje de datos, en caso de ser
necesario.
La figura 3 muestra el modo de trabajo principal
en una red conmutada. Está representado, un usuario 18 representando
a una red, por ejemplo, un accionamiento, y un usuario 19, por
ejemplo, un ordenador de mando, con unidades de acople
respectivamente integrada a 20, 21 y otro usuario 36 sin unidades de
acople, unidos entre sí a través de las conexiones de datos 32, 33.
A su vez, la unidad de acomplamiento 20 está unida a la unidad de
acomplamiento 21 a través del puerto externo 30, la conexión de
datos 32 y el puerto externo 31. Se prescindió de las
identificaciones de los demás puertos externos representados de las
unidades de acople 20, 21, a los fines de una representación clara.
Se prescindió de la representación de otros usuarios sin unidad de
acomplamiento integrada, también a los fines de una representación
clara. Sólo están esbozadas las conexiones de datos 34, 35 con los
otros usuarios que parten de las unidades de acople representadas
20, 21. Las unidades de acople 20, 21 poseen respectivamente
memorias locales 24, 25, unidas a través de las interfaces internas
22, 23 a los usuarios 18, 19. A través de las interfaces 22, 23
los usuarios 18, 19 intercambian datos con las unidades de acople
correspondientes 20, 21. Las memorias locales 24, 25 están unidas
dentro de las unidades de acople 20, 21, a través de las conexiones
de datos 28, 29 con las unidades de control 26, 27. Las unidades de
control 26, 27 reciben datos o retransmiten datos a través de
conexiones de datos internas 28, 29 de o a las memorias locales 24,
25 o a través de uno o múltiples puertos, por ejemplo el puerto 30 o
el puerto 31. Aplicando el procedimiento de la sincronización
temporal las unidades de acople 20, 21 tienen siempre una base
temporal común. Si el usuario 21 posee datos críticos en tiempo
real, éstos son llamados por la unidad de control 27 en el momento
planificado, durante la zona para la comunicación crítica en tiempo
real y a través de la interfaz 23, la memoria local 25 y la
conexión 29, y desde la unidad de control 27 los datos son enviados
a la unidad de acomplamiento 20 a través del puerto externo
previsto, por ejemplo, el puerto 31. Si el usuario 36 envía datos
no críticos en tiempo real, a través de la conexión de datos 33, al
mismo tiempo, es decir, durante la comunicación crítica en tiempo
real, por ejemplo, datos para una llamada de Internet, estos datos
son recibidos por al unidad de mando 27 a través del puerto externo
37 y retransmitidos a través de la conexión interna 29, a la
memoria local 25 y almacenados allí. Desde allí sólo son llamados
nuevamente en la zona para la comunicación no crítica en tiempo
real, y retransmitidos al receptor, es decir, son desplazados hacia
la segunda zona del ciclo de transmisión reservado para la
comunicación espontánea, no crítica en tiempo real, por lo que se
excluyen las fallas en la comunicación en tiempo real. Para el caso
en que no se puedan transmitir todos los datos críticos en tiempo
real durante la zona prevista para los datos críticos en tiempo
real, son almacenados temporalmente en la memoria local 25 de la
unidad de acomplamiento 21 hasta que puedan ser transmitidos durante
una zona prevista para la transmisión de datos no críticos en
tiempo real de un ciclo de transmisión posterior, por lo que se
excluyen en todos los casos las fallas en la comunicación en tiempo
real. Los mensajes de datos críticos en tiempo real que llegan a
través de la conexión de datos 32 por un puerto externo 30 a la
unidad de mando 26 de la unidad de acomplamiento 20, son conducidos
directamente a través de puertos externos correspondientes. Esto es
posible, dado que la comunicación en tiempo real está planificada
con anticipación y por ello, para todos los mensajes de datos
críticos en tiempo real por ser transmitidos, se conocen el momento
de emisión y recepción, todas las respectivas unidades de acople
integrantes, así como todos los momentos para la retransmisión de
mensajes de datos críticos en tiempo real, es decir, en una unidad
de mando 26 de la unidad de acomplamiento está anotado que los
mensajes de datos críticos en tiempo real que llega en el momento X
deben ser retransmitidos a través del puerto externo 38 a la
siguiente unidad de acomplamiento. Gracias a la planificación
realizada con anticipación de la comunicación en tiempo real
también se asegura que, por ejemplo, en la conexión de datos 34,
partiendo del puerto 38, no se genere una colisión de datos. Lo
mismo vale naturalmente para todas las demás conexiones de datos o
puertos durante la comunicación en tiempo real. Los momentos de
retransmisión de todos los paquetes de datos críticos en tiempo
real de las respectivas unidades de acople integrantes también
están planificadas con anterioridad y de ese modo, fijadas
unívocamente. El arribo de los mensajes de datos críticos en tiempo
real, por ejemplo, en la unidad de mando 26 de la unidad de
acomplamiento 20 está planificada de ese modo porque los mensajes
de datos críticos en tiempo real contemplados arriban a la unidad de
mando 26 de la unidad de acomplamiento 20 a más tardar en el
momento de retransmisión, o antes. De ese modo se elimina el
problema de las indeterminaciones temporales que se hace notar
especialmente en cadenas de transmisión largas. Los datos
determinados, por ejemplo, para el usuario 18 que fueron alojados
temporalmente en la memoria local 24 de la unidad de acomplamiento
20, son llamados por él en un momento determinado, los datos
críticos en tiempo real, en el momento determinado con
anterioridad, y los datos no críticos en tiempo real en la zona
prevista para ello.
Como ya ha sido mencionado anteriormente, por
ello es posible un funcionamiento simultáneo en la misma red de
datos conmutable, de comunicación crítica en tiempo real y
comunicación no crítica en tiempo real, así como cualquier conexión
de usuarios adicionales a la red de datos conmutable, sin influir de
modo negativo en la comunicación en tiempo real.
La figura 4 muestra una representación
esquemática de las interfaces entre un usuario local y una unidad de
acomplamiento. Acorde a la invención, la unidad de acomplamiento 40
está integrada, por ejemplo, en un usuario 39, por ejemplo, un
ordenador de mando 1. El usuario 39 participa tanto de la
comunicación crítica en tiempo real como de la no crítica en tiempo
real, por eso se instalan en el usuario 39 las aplicaciones críticas
en tiempo real 48, por ejemplo, para el mando de accionamientos de
un sistema de automatización, y las aplicaciones no críticas en
tiempo real 49, por ejemplo, browsers para la comunicación para la
comunicación por Internet, o programas de procesamiento de texto. A
los fines de la claridad sólo se representan conexiones lógicas y
no físicas, especialmente conexiones de datos. La comunicación entre
usuarios 39 y la unidad de acomplamiento 40 integrada se lleva a
cabo a través de la memoria local 41, en la que son almacenados
temporalmente los datos correspondientes, enviados por el usuario
39 o asignados al usuario 39. A la memoria local 41 deben poder
acceder tanto el usuario 39 como la unidad de acomplamiento 40, el
lugar físico de la memoria local 41, que en el ejemplo de ejecución
mostrado es, por ejemplo, parte de la unidad de acomplamiento 40,
carece de importancia. Para garantizar la separación entre la
comunicación crítica en tiempo real y la comunicación no crítica en
tiempo real, y con ello la comunicación en tiempo real, se requieren
dos accesos al usuario 39 separados, asimismo un acceso está
previsto para el intercambio de datos críticos en tiempo real, y el
otro acceso para el intercambio de datos no críticos en tiempo real.
La comunicación física se lleva a cabo, como consecuencia, a través
de dos interfaces lógicas separadas 42 y 43, entre la red de datos
no representada por motivos de claridad y la unidad de
acomplamiento 40, y los canales de comunicación separados
lógicamente 46 y 47 y entre la memoria 41, es decir, la unidad de
acomplamiento 40, y el usuario 39. La interfaz 42 y el canal de
comunicación 46 caracterizan, a su vez, a los canales de
comunicación para la comunicación crítica en tiempo real, y la
interfaz 43 y el canal de comunicación 47, los canales de
comunicación para la comunicación no crítica en tiempo real. Pero
las dos interfaces respectivamente representadas, separadas
lógicamente entre sí 42 o 43 y los canales de comunicación 46 y
47son, vistos físicamente, respectivamente el mismo canal de
comunicación que se utiliza para la transmisión de los datos
respectivos en ambas direcciones. Se lleva a cabo, especialmente la
señalización por separado de qué tipo de datos se encuentran
presentes y pueden ser llamados a través de los dos canales de
comunicación separados lógicamente entre sí 46 y 47, asimismo, a
través del canal de comunicación 46 se señaliza la facilitación de
los datos críticos en tiempo real para las aplicaciones críticas en
tiempo real 48 y a través del canal de comunicación 47, la
facilitación de los datos no críticos en tiempo real para las
aplicaciones no críticas en tiempo real 49. De ese modo el excitador
44 y las aplicaciones críticas en tiempo real 48 pueden ser
procesadas con una mayor prioridad que el excitador 45 y las
aplicaciones no críticas en tiempo real 49. De ese modo también se
puede garantizar el procesamiento crítico en tiempo real de los
datos críticos en tiempo real, en el usuario 39. La separación de la
comunicación crítica en tiempo real y la comunicación no crítica en
tiempo real necesaria para garantizar la comunicación en tiempo
real, tiene, además, la ventaja de que para la comunicación no
crítica en tiempo real se pueden utilizar sin restricciones ,los
programas existentes, especialmente los excitadores existentes, por
lo que, por un lado no se requiere de nuevos desarrollos costosos,
y por otro lado la evolución de la comunicación estándar no crítica
en tiempo real no tiene ninguna influencia sobre la comunicación en
tiempo real misma y por ello puede ser incluida sin restricciones
en la invención publicada.
Resumiendo, la invención comprende un sistema y
un procedimiento que posibilita, a través de un funcionamiento
cíclico, tanto una comunicación crítica en tiempo real como una
comunicación no crítica en tiempo real en una red de datos
conmutable, que consiste en usuarios y unidades de acople, por
ejemplo, un sistema de automatización distribuido. En un denominado
ciclo de transmisión (12) existen en cada caso, para todos los
usuarios y unidades de acople de la red de datos conmutable al
menos una zona (13) para la transmisión de datos críticos en tiempo
real, y al menos una zona (14) para la transmisión de datos no
críticos en tiempo real, por lo cual la comunicación crítica en
tiempo real está separada de la comunicación no crítica en tiempo
real. Dado que todos los usuarios y unidades de acople siempre
están sincronizados sobre una base temporal común, las zonas
respectivas para la transmisión de datos para todos los usuarios y
unidades de acople en cada caso en el mismo momento, es decir, la
comunicación crítica en tiempo real se lleva a cabo temporalmente
independiente de la comunicación no crítica en tiempo real y por
ello no es influenciada por ella. La comunicación crítica en tiempo
real es planificada con anterioridad. La alimentación de mensajes
de datos en el emisor de origen, así como su retransmisión mediante
las unidades de acople integrantes, se lleva a cabo con una base
temporal. A través del almacenamiento intermedio en las unidades de
acople se logra que la comunicación espontánea, factible de una
comunicación por Internet, que se presenta en cualquier momento,
sea desplazada hacia la zona de transmisión (14) prevista para una
comunicación no crítica en tiempo real de un ciclo de transmisión
(12), y también que sólo sea transmitida allí.
Claims (41)
1. Procedimiento para la transmisión de datos a
través de una red de datos en la cual se transmiten datos críticos
en tiempo real y datos no críticos en tiempo real, asimismo la red
de datos está construida entre, al menos, dos usuarios,
especialmente un emisor y un receptor, asimismo los datos son
transmitidos en, al menos, un ciclo de transmisión (12) con una
duración temporal regulable (17), cada ciclo de transmisión (12)
está subdividido en, al menos, una primera zona (13) para la
transmisión de datos críticos en tiempo real y, al menos, una
segunda zona (14) para la transmisión de datos no críticos en tiempo
real, caracterizado porque la red de datos es una red de
datos Ethernet conmutable en el área de las plantas industriales, en
la que a cada usuario le está asignada una unidad de acomplamiento,
prevista para la emisión y/o recepción y/o la retransmisión de los
datos transmitidos, porque todas las unidades de acople de la red de
datos conmutable presentan una base temporal sincrónica común,
gracias a la sincronización temporal, y porque, para el control en
tiempo real de todos los mensajes de datos críticos por ser
transmitidos en tiempo real, en todas las unidades de acople
respectivamente implicadas están anotados, antes del inicio de la
realización de la transmisión de datos respectiva, todos los
momentos para la retransmisión de mensajes de datos críticos en
tiempo real, así como los trayectos de unión respectivamente
correspondientes, a través de los cuales son transmitidos los
mensajes de datos críticos en tiempo real.
2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1,
caracterizado porque todos los datos no críticos en tiempo
real que deben ser transmitidos durante la zona (13) prevista para
la comunicación en tiempo real de un ciclo de transmisión (12), son
almacenados temporalmente por la unidad de acomplamiento respectiva
y son transmitidos durante la zona (14) prevista para la
comunicación no crítica en tiempo real de este o uno de los
siguientes ciclos de transmisión.
3. Procedimiento acorde a la reivindicación 1 o
2, caracterizado porque todos los datos no críticos en tiempo
real que no pueden ser transmitidos durante la zona (14) prevista
para la transmisión de datos no críticos en tiempo real de un ciclo
de transmisión (12), son almacenados temporalmente por la unidad de
acomplamiento respectiva y son transmitidos durante la zona (14)
prevista para la comunicación no crítica en tiempo real de un ciclo
de transmisión posterior.
4. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
temporal de la zona (14) para la transmisión de datos no críticos
en tiempo real, dentro de un ciclo de transmisión (12), es
determinada automáticamente a través de la duración temporal de la
zona (13) para la transmisión de datos críticos en tiempo real.
5. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
temporal de la zona (13) para la transmisión de datos críticos en
tiempo real dentro de un ciclo de transmisión (12) es determinada
respectivamente a través de los datos por ser transmitidos
específicamente en la conexión.
6. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
temporal (17) de un ciclo de transmisión (12) es determinado al
menos una vez antes de la realización respectiva de la transmisión
de datos.
7. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
temporal (17) y/o la duración temporal de la zona (13) para la
transmisión de datos críticos en tiempo real, de un ciclo de
transmisión (12), puede ser modificada.
8. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
temporal (17) de un ciclo de transmisión (12) dura entre un
microsegundo y 10 segundos.
9. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las nuevas
planificaciones de la comunicación en tiempo real pueden ser
llevadas a cabo en todo momento durante el funcionamiento en curso
de un sistema de automatización.
10. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la duración
temporal (17) de un ciclo de transmisión (12) puede ser modificada
por una nueva planificación de la comunicación en tiempo real.
11. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte
de la zona (13) prevista para la transmisión de datos críticos en
tiempo real, del ciclo de transmisión (12), está prevista para la
transmisión de datos para la organización de la transmisión de datos
(15).
12. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos
para la organización de la transmisión de datos (15) son
transmitidos al comienzo de la zona (13) para la transmisión de
datos críticos en tiempo real del ciclo de transmisión (12).
13. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los datos
para la organización de la transmisión de datos (15) contienen
datos para la sincronización temporal de los usuarios y las
unidades de acople de la red de datos y/o datos para el
reconocimiento de la topología de la red de datos.
\newpage
14. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para todos
los mensajes de datos críticos en tiempo real por ser transmitidos,
están anotados el momento de emisión y recepción en el emisor y/o
en el receptor, antes del inicio de la realización de la transmisión
de datos.
15. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada
mensaje de datos críticos en tiempo real llega a la unidad de
acomplamiento correspondiente, a más tardar, en el momento de
retransmisión, o antes.
16. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
mensajes de datos críticos en tiempo real son emitidos o
transmitidos directamente, sin intersticio temporal.
17. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
trayectos de unión de una red de datos conmutable que no deben ser
utilizados para una comunicación no crítica en tiempo real, son
utilizados en caso de la comunicación crítica en tiempo real.
18. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un
usuario de la red de datos conmutable puede llevar a cabo,
paralelamente y en la misma red de datos conmutable, una
comunicación crítica en tiempo real y/o una comunicación no crítica
en tiempo real, especialmente una comunicación por Internet,
asimismo la comunicación no crítica en tiempo real que se realiza no
influye sobre la comunicación crítica en tiempo real que se realiza
en paralelo.
19. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque puede ser
agregado a una red de datos conmutable al menos un usuario
cualquiera, especialmente un usuario con la capacidad de una
comunicación abierta factible de una comunicación por Internet, con
o sin unidad de acomplamiento asignada.
20. Sistema para la transmisión de datos a
través de una red de datos con al menos un dispositivo de
procesamiento de datos acoplable a una red de datos, que transmite
datos críticos en tiempo real y datos no críticos en tiempo real,
asimismo la red de datos está construida entre al menos dos
integrantes, especialmente un emisor y un receptor, asimismo el
sistema presenta al menos un medio para la transmisión de datos en
al menos un ciclo de transmisión (12) en al menos una primera zona
(13) para la transmisión de datos críticos en tiempo real y al
menos una segunda zona (14) para la transmisión de datos no críticos
en tiempo real, caracterizado porque la red de datos es una
red de datos Ethernet conmutable en el área de las plantas
industriales, en la que a cada usuario le está asignada una unidad
de acomplamiento, prevista para la emisión y/o recepción y/o la
retransmisión de los datos a ser transmitidos, porque el sistema
presenta al menos un medio que suministra a todas las unidades de
acople de la red de datos conmutable, una base temporal sincrónica
común, y porque el sistema presenta al menos un medio que anota
todos los momentos para la retransmisión de mensajes de datos
críticos en tiempo real así como los trayectos respectivamente
correspondientes a través de los cuales son transmitidos los
mensajes de datos críticos en tiempo real, antes del inicio de la
ejecución de la transmisión de datos respectiva, para el control en
tiempo real de todos los mensajes de datos críticos por ser
transmitidos en tiempo real, y lo anota en todas las unidades de
acople respectivamente implicadas.
21. Sistema acorde a la reivindicación 20,
caracterizado porque el sistema presenta al menos un medio
que procura que todos los datos no críticos en tiempo real que
deben ser transmitidos durante la zona (13) prevista para la
comunicación en tiempo real de un ciclo de transmisión (12), sean
almacenados temporalmente por la unidad de acomplamiento respectiva
y sean transmitidos durante la zona (14) prevista para la
comunicación no crítica en tiempo real de este o uno de los
siguientes ciclos de transmisión.
22. Sistema acorde a la reivindicación 20 o 21,
caracterizado porque el sistema presenta al menos un medio
que procura que todos los datos no críticos en tiempo real que no
pueden ser transmitidos durante la zona (14), prevista para la
transmisión de datos no críticos en tiempo real de un ciclo de
transmisión (12), sean almacenados temporalmente por la unidad de
acomplamiento respectiva y sean transmitidos durante la zona (14)
prevista para la comunicación no crítica en tiempo real de un ciclo
de transmisión posterior.
23. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 22, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que procura que la duración temporal de la zona (14) para
la transmisión de datos no críticos en tiempo real dentro de un
ciclo de transmisión (12) sea determinada automáticamente a través
de la duración temporal de la zona (13) para la transmisión de
datos críticos en tiempo real.
24. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 23, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que determina, en cada caso, la duración temporal de la
zona (13) para la transmisión de datos críticos en tiempo real
dentro de un ciclo de transmisión (12) a través de los datos por ser
transmitidos específicamente en la conexión.
25. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 24, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que determina la duración temporal (17) de un ciclo de
transmisión (12) al menos una vez antes de la realización de la
transmisión de datos.
26. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 25, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que modifica la duración temporal (17) de un ciclo de
transmisión (12) y/o la duración temporal de la zona (13) para la
transmisión de datos críticos en tiempo real dentro de un ciclo de
transmisión (12).
27. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 26, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que realiza las nuevas planificaciones de la comunicación
en tiempo real en todo momento en el funcionamiento en curso de un
sistema de automatización.
28. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 27, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que modifica la duración temporal (17) de un ciclo de
transmisión (12) a través de la nueva planificación de la
comunicación en tiempo real.
29. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 28, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que prevé una parte de la zona (13) prevista para la
transmisión de datos críticos en tiempo real, del ciclo de
transmisión (12), para la transmisión de datos para la organización
de la transmisión de datos (15).
30. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 29, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que transmite los datos para la organización de la
transmisión de datos (15) al comienzo de la zona (13) para la
transmisión de datos críticos en tiempo real del ciclo de
transmisión (12).
31. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 30, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que anota, para todos los mensajes de datos críticos en
tiempo real por ser transmitidos, el momento de emisión y recepción
en el emisor y/o en el receptor, antes del inicio de la realización
de la transmisión de datos.
32. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 31, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que procura que cada mensaje de datos críticos en tiempo
real llegue a la unidad de acomplamiento correspondiente a más
tardar en el momento de retransmisión o antes.
33. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 32, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que emite o retransmite los mensajes de datos críticos en
tiempo real directamente, sin intersticio temporal.
34. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 33, caracterizado porque el sistema presenta al menos
un medio que procura que los trayectos de unión de una red de datos
conmutable que no deben ser utilizados para una comunicación no
crítica en tiempo real, sean utilizados en caso de la comunicación
crítica en tiempo real.
35. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 34, caracterizado porque una unidad de acomplamiento
está integrada en un usuario.
36. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 35, caracterizado porque una unidad de acomplamiento
presenta dos accesos al usuario respectivo separados, asimismo un
acceso para el intercambio de datos críticos en tiempo real, y otro
acceso para el intercambio de datos no críticos en tiempo real.
37. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 36, caracterizado porque el sistema presenta, al menos,
un medio que procura al menos un usuario de la red de datos
conmutable pueda llevar a cabo, paralelamente y en la misma red de
datos conmutable, una comunicación crítica en tiempo real y/o una
comunicación no crítica en tiempo real, especialmente una
comunicación por Internet, asimismo, la comunicación no crítica en
tiempo real que se realiza, no influye sobre la comunicación
crítica en tiempo real que se realiza en paralelo.
38. Sistema acorde a una de las reivindicaciones
20 a 37, caracterizado porque el sistema presenta, al menos,
un medio que procura que pueda ser agregado a una red de datos
conmutable, al menos un usuario cualquiera, especialmente un
usuario con la capacidad de una comunicación abierta factible de una
comunicación por Internet, con o sin unidad de acomplamiento
asignada.
39. Usuario para un sistema acorde a una de las
reivindicaciones 20-38 y/o un usuario con medios
para la realización del procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones 1 a 19.
40. Usuario acorde a la reivindicación 39,
caracterizado porque el usuario es un sistema de
automatización.
41. Usuario acorde a una de las reivindicaciones
39 o 40, caracterizado porque el usuario presenta al menos
un medio para la transmisión de datos críticos en tiempo real y
datos no críticos en tiempo real, asimismo los datos son
transmitidos en al menos un ciclo de transmisión (12) con una
duración temporal regulable (17), cada ciclo de transmisión (12)
está subdividido en al menos una primera zona (13) para la
transmisión de datos críticos en tiempo real y al menos una segunda
zona (14) para la transmisión de datos no críticos en tiempo
real.
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