ES2626286T3 - Red en tiempo real planificada de manera topológica independiente de puerto - Google Patents

Abstract

Red en tiempo real planificada de manera topológica independiente de puerto con una configuración (40) teórica de la topología de red para el uso en redes industriales para la transmisión de datos de tiempo crítico en instalaciones de automatización (de procesos) con al menos un primer abonado (J) de red y un abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional con en cada caso al menos una interfaz (1, 2, 3, 4) de red para la conexión del primer abonado de red y el abonado de red adicional con la red industrial, de modo que el primer abonado de red y el abonado de red adicional son abonados de la red en tiempo real común, caracterizada porque para el primer abonado de red y el abonado de red adicional está definida con la configuración teórica de la topología de red solo una especificación teórica de la proximidad al menos del primer abonado de red y del abonado de red adicional, el primer abonado de red y el abonado de red adicional realizan de manera automática una verificación de los aparatos adyacentes teóricos planificados con los aparatos adyacentes reales instalados mediante la configuración teórica de la topología de red y en el caso de una coincidencia de la proximidad determina la aplicación de los parámetros de comunicación en la al menos una interfaz de red del primer abonado de red o del abonado de red adicional y porque la verificación mediante el primer abonado de red y el abonado de red adicional libera en el caso de una coincidencia de la proximidad la conexión de red entre abonados de red adyacentes.

Description

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RED EN TIEMPO REAL PLANIFICADA DE MANERA TOPOLOGICA INDEPENDIENTE DE PUERTO

DESCRIPCION

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto (IRTnet - red en tiempo real isocrono), que puede emplearse en particular en las redes industrials como PROFINET-IRT (red de campo de proceso en tiempo real isocrono), e igualmente en otras, preferiblemente redes de comunicacion basadas en Ethernet o redes de transmision de datos en particular en el campo de la tecnica de automatizacion (de procesos) (denominada Ethernet industrial).

Antecedentes de la invencion

Las redes de comunicacion y de transmision de datos que pueden usarse en tiempo real o limitadas en tiempo real y en particular sincronizadas por temporizador o isocronas requieren para su instalacion una especificacion completa de la topologfa de red. Profinet IRT, SERCOS III, VARAN o EtherCAT representan ejemplos de redes isocronas, es decir redes que garantizan entre al menos dos de sus abonados una comunicacion o transmision de datos basada en tiempo real o limitada en tiempo real y una comunicacion o transmision de datos smcrona o sincronizada por temporizador y con ello una comunicacion o transmision de datos determimstica y dado el caso equidistante.

Dado que el cableado de red en el entorno industrial tiene lugar en la mayona de los casos de maquina a maquina, estas redes Ethernet industrial se implementan en la mayona de los casos en una topologfa de lmea o anillo.

Para conseguir propiedades de comunicacion determimsticas con tecnologfa Ethernet, el acceso al medio de comunicacion esta sujeto a normas adicionales. En este caso, existen diferentes enfoques. Algunos estandares reservan el medio completamente para telegramas en tiempo real, otros reservan periodos para telegramas en tiempo real. Para una planificacion temporal del acceso al medio de este tipo, e igualmente con el fin de la adjudicacion de direccion topologica, se requiere el conocimiento de la topologfa de red exacta.

El funcionamiento de una red Ethernet en tiempo real (RTE) planificada de manera topologica requiere asf una planificacion exacta de antemano de con que aparato de la red RTE planificada de manera topologica esta conectado que aparato adyacente al primer aparato en que interfaz Ethernet predeterminada (denominada “puerto”) del primer aparato. Ademas, la longitud de conduccion de la conexion entre dos aparatos esta a menudo predeterminada.

La planificacion exacta de antemano se refiere a al menos la configuracion logica de la red, en particular en relacion con la secuencia de los datos que van a transmitirse, y dado el caso tambien la configuracion ffsica, en particular en relacion con las trayectorias de transmision de datos para la optimizacion de la transmision de datos dependiendo de la topologfa de la red.

Una comunicacion o transmision de datos sincronizada por temporizador o isocrona por medio de redes Ethernet en tiempo real planificadas de manera topologica es necesaria en particular para el control de movimientos en la tecnica de accionamiento (Motion Control), es decir por ejemplo para un control de motor o en operaciones de posicionamiento.

En el contexto de esta solicitud, las redes de comunicacion o de transmision de datos, es decir sistemas de conexion de este tipo, que permiten un intercambio de datos entre los abonados conectados mediante o a traves de los mismos y por consiguiente una comunicacion, tambien se designan de manera simplificada solo como redes. En el caso de los abonados mencionados se trata en particular de ordenadores, controladores logico programables u otras maquinas o aparatos en particular del campo de la tecnica de automatizacion (de procesos) como sensores o actuadores, que se comunican entre sf a traves de la red o intercambian datos entre sf y en particular tambien procesan datos.

El programa de control esta ensamblado preferiblemente de manera modular y comprende preferiblemente para cada tipo de aparatos y cada forma de realizacion de la instalacion o lista de aparatos segmentos de programa correspondientes para su control, pudiendo comprender un respectivo segmento de programa uno o varios modulos de funcionamiento. Durante la ejecucion del programa de control por la unidad de control se ejecutan entonces los segmentos de programa, que son necesarios para el control de los aparatos o abonados que se encuentran realmente en la instalacion y por consiguiente conectados a la red y conectados con la unidad de control.

Con la configuracion de IO se designa la definicion del ensamblaje de los datos de proceso o de IO en un telegrama de datos en particular en relacion con su estructura, cantidad y secuencia.

Para la configuracion ffsica cuenta la definicion de una topologfa de la red, es decir de los abonados de red y de las conexiones entre los mismos o sus interfaces de red.

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Ademas, basandose en al menos alguna informacion de este tipo que resulta de la configuracion logica y ffsica para una red RTE, mediante un algoritmo de planificacion de RTE se calculan adicionalmente todav^a parametros de comunicacion de RTE para la red, que definen en particular instantes de envfo y recepcion, es decir instantes en los que debe transmitirse un telegrama de datos de un primer abonado de red a otro.

Para la planificacion o el proyecto de la configuracion logica y ffsica de una red que puede usarse en tiempo real e isocrona en el contexto de la planificacion e instalacion de la red para conseguir su puesta en servicio, aproximadamente tras una reestructuracion o modificacion de una instalacion de automatizacion (de procesos), se conoce por ejemplo para una red PROFINET IRT que una persona que conoce muy bien el proyecto de tales redes o instalaciones emplee para ello un denominado sistema de ingeniena. Tal sistema de ingeniena esta formado por regla general por una herramienta de ingeniena ejecutada en una unidad de procesamiento de datos, en cuyo contexto tambien puede ejecutarse un algoritmo de planificacion de RTE para calcular parametros de comunicacion de RTE para la red RTE. Para finalizar esta etapa de planificacion, se calculan los parametros de comunicacion de RTE mediante el algoritmo de planificacion de RTE. A continuacion, desde el sistema de ingeniena, que esta conectado al menos temporalmente para este fin con la red, se transmite en particular la siguiente informacion a la unidad de control: un programa de control o maniobra, una lista de aparatos, una asociacion de IO, una configuracion de IO, una topologfa teorica como especificacion para la instalacion de la red con sus abonados y las conexiones asf como los otros parametros de comunicacion de RTE. En general, tales sistemas de ingeniena se conocen y estan disponibles para un gran numero de tipos de redes, en particular redes basadas en Ethernet.

A partir de esta informacion presente en la unidad de control, en particular acerca de la topologfa teorica y los parametros de comunicacion de RTE, a cada abonado de la red se transmiten las partes relevantes para el mismo. Los abonados de la red comprueban entonces de manera autonoma si sus abonados adyacentes directos coinciden con los abonados e interfaces de red planeados segun la topologfa teorica. Una vez que se ha reconocido una coincidencia correspondiente a cada abonado, puede activarse la topologfa teorica como topologfa real y ponerse en marcha la red con sus abonados o la instalacion con sus aparatos. Sin embargo, si un abonado reconoce durante la verificacion de sus adyacentes desviaciones del estado real con respecto a la topologfa teorica, envfa en el estado de la tecnica conocido una alarma de diagnostico a la unidad de control, que impide una puesta en servicio de la red hasta que se haya corregido la causa.

En la figura 1 se reproduce esquematicamente esta solucion conocida, representandose la configuracion ffsica mediante la topologfa teorica y la configuracion logica mediante la asociacion de IO, representandose esta ultima por medio de las flechas entre la lista de aparatos y el programa de control.

Una desventaja de esta solucion representada esquematicamente en la figura 1 segun el estado de la tecnica es que, concretamente, el programa de control esta configurado de tal manera que los aparatos individuales, es decir las partes de instalacion o maquina y funciones de maquina, se representan mediante modulos de programa correspondientes, de modo que pueden controlarse varias variantes de una instalacion o maquina mediante el programa de control, que sin embargo con cada cambio de la topologfa real o del estado real de la red, por ejemplo mediante la modificacion de la instalacion, eliminacion y/o anadidura de aparatos, deben adaptarse en particular de manera correspondiente a la topologfa teorica por medio del sistema de ingeniena y deben transmitirse junto con los parametros de comunicacion de RTE recien calculados basandose en la misma de nuevo a la unidad de control, desde donde en particular los abonados en cuestion asf como sus abonados adyacentes obtienen las partes correspondientes de la informacion nueva, en particular de la topologfa teorica y parametros de RTE, antes de que la red o la instalacion en el estado modificado pueda ponerse en marcha de nuevo.

Segun una solucion conocida adicional para el proyecto o la planificacion de una red que puede usarse en tiempo real e isocrona, esta previsto disponer en la unidad de control del mismo modo varias configuraciones alternativas y en particular las respectivas topologfas teoricas y dado el caso los parametros de RTE respectivos de manera correspondiente a las variantes posibles de una instalacion o maquina, que entonces, sin que fuese necesario para ello otra vez un sistema de ingeniena, tienen que seleccionarse ya solo de manera correspondiente a la respectiva topologfa real o al respectivo estado real de la red de una determinada variante de la instalacion por ejemplo a traves de una interfaz hombre-maquina asociada a la unidad de control, en particular una unidad de visualizacion y manejo sencilla conectada con la unidad de control.

Sin embargo, un problema de esta solucion es que es ya no es factible, en maquinas de multiples variantes, como por ejemplo en el caso de una construccion de maquina modular, donde el numero de variantes de maquina es casi ilimitado, disponer ya para cada variante posible la configuracion requerida inclusive de la topologfa teorica y los parametros de comunicacion de RTE en la unidad de control.

Una solucion conocida adicional segun la solicitud de patente alemana DE 102006042949.4 se basa en la topologfa real de la red y prescinde en cierto modo de la especificacion de una topologfa teorica. A este respecto, un denominado servidor de topologfa en una red de comunicaciones con abonados principales adicionales esta programado de tal manera que comprueba si se produce un acontecimiento interno de la red, y en el caso de que se produzca el acontecimiento interno de la red determina de manera automatica la topologfa real actual, mediante las

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relaciones de comunicacion asociadas a los abonados principales, determina de manera automatica datos de comunicacion que dependen de la topologfa y comunica de manera automatica a cada abonado principal la parte relevante para el mismo de los datos de comunicacion dependientes de la topologfa.

Esta solucion ofrece concretamente con respecto al modo de procedimiento descrito anteriormente una mayor flexibilidad. A este respecto, es desventajoso sin embargo el riesgo de seguridad, que resulta de prescindir de una topologfa teorica independiente de la topologfa real o del estado real de la red. Sin la posibilidad de una comparacion teorica-real no pueden reconocerse de manera fiable fallos, como por ejemplo cableados erroneos o la falta de al menos un aparato que se prevena de manera correspondiente a una determinada variante de la maquina o instalacion. Por lo demas, segun esta solucion esta previsto concretamente que un personal operativo pueda poner en marcha desde fuera la operacion de configuracion automatica, sin embargo no esta prevista ninguna otra posibilidad para influir en la configuracion.

El documento EP 1 624 614 A1 describe una planificacion automatica de configuraciones de red, subdividiendose la red en redes parciales. No se describen topologfas que se desvfan de la planificacion o ffsicas que se van a modificar.

El documento US 2005/0243739 A1 muestra un algoritmo de reconocimiento de topologfa de red. En el caso de una topologfa ffsica modificada, tal como ya se explica anteriormente, el experto tiene que editar y configurar de nuevo un sistema de ingeniena.

El documento DE 102 28 823 A1 muestra un procedimiento para hacer funcionar un sistema de comunicaciones cfclico isocrono. El documento publicado posteriormente WO 2012/052130 A2, que forma el estado de la tecnica segun el artfculo 54(3) del CPE, muestra finalmente un procedimiento y un dispositivo para la configuracion de abonados de red en el contexto de la planificacion e instalacion de una transmision de datos entre los abonados de red.

Por consiguiente, se conocen concretamente soluciones que permiten al menos en parte una adaptacion dinamica de la configuracion ffsica a topologfas de red modificadas, sin embargo no se conoce ninguna adaptacion dinamica de la configuracion logica a modificaciones en relacion con las asociaciones de IO y/o las configuraciones de IO. Mas bien, ya estan predefinidas asociaciones de IO y/o configuraciones de IO siempre de manera fija por medio de un sistema de ingeniena y en el caso de una adaptacion requieren por regla general de nuevo la ayuda del sistema de ingeniena. Esto no es practico cuando por ejemplo tiene que sustituirse un aparato de una instalacion o maquina por ejemplo debido a un defecto y el nuevo aparato ofrece concretamente las mismas funciones que el viejo aparato, sin embargo, requiere por ejemplo otro modo de conexion de proceso o de datos de IO y/o otro ensamblaje de los datos de proceso o de IO en un telegrama de datos, dado que es de otro tipo y/o es de un fabricante distinto al del viejo aparato.

El manejo de un sistema de ingeniena se controla por regla general solo por personal correspondientemente especializado y por consiguiente puede sobrecargar el funcionamiento de una instalacion.

Es habitual crear esta planificacion por medio de herramientas basadas en software, que permiten por ejemplo una representacion grafica y edicion de la topologfa de red. La figura 4 muestra para ello una topologfa de ejemplo.

La interconexion que va a definirse completamente de antemano de la topologfa da como resultado limitaciones. Un sistema PROFINEt garantiza por ejemplo que un sistema de RTE solo arranca cuando todos los aparatos adyacentes instalados tambien corresponden a los aparatos adyacentes planificados de antemano, a este respecto tienen que coincidir no solo los nombres de los aparatos sino tambien las interfaces Ethernet dispuestas con la planificacion. Esto da como resultado que fallos en la fase de instalacion o tras un cambio de aparatos pueden conducir a que no pueda arrancar una maquina y/o una instalacion entera. Este estado puede corregirse solo mediante el diagnostico de la diferencia entre la configuracion teorica y real asf como de la correccion de la instalacion. De este modo, esto se verifica en el procedimiento anterior al recibir de manera comunicada cada aparato tambien los aparatos adyacentes planificados con la respectiva informacion de puerto. A este respecto, se averiguan las diferencias entre la configuracion real y la configuracion teorica planificada de antemano, se produce un diagnostico que conduce habitualmente a la detencion del programa de usuario y con ello posiblemente a la parada de toda la instalacion.

La planificacion exacta de la topologfa teorica a traves de un sistema de ingeniena requiere que un usuario establezca de manera precisa como deben instalarse los aparatos y sus interfaces Ethernet. Estas consideraciones y tambien la instalacion son poco comunes en el caso de un Ethernet comun mediante el enfoque “Plug&Play”, que se permite mediante un direccionamiento de puerto dinamico.

En resumen, esto quiere decir que la instalacion de la red PROFINET con la planificacion tiene que coincidir de manera exacta. A este respecto, el instalador tiene que cumplir exactamente las especificaciones tambien en relacion con las interfaces que van a elegirse.

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Esto no es siempre sencillo en la practica, dado que en la instalacion posiblemente tiene que desviarse de la planificacion debido a las circunstancias locales. Estas desviaciones conducen a un gasto aumentado en la adaptacion de la planificacion, dado que de este modo tiene que retocarse la disposicion de interfaces y la red debe configurarse de nuevo.

Tambien en el caso de una sustitucion de uno de los aparatos, por ejemplo debido a trabajos de mantenimiento o un defecto, siempre se da el caso de que una eleccion erronea de la interfaz de red conduce a una busqueda erronea molesta. En particular, puede ser que aparezca un fallo en el caso de un cambio de aparato, porque la interfaz de red no puede asociarse a la interfaz anterior mal construida. El empleo de PROFINET IRT en pruebas de practica ha mostrado que el cambio de puertos es una causa de fallo muy habitual.

Descripcion general de la invencion

Por tanto, la invencion ha planteado el objetivo de proporcionar un procedimiento que pueda solucionar al menos uno de los problemas mencionados.

Por tanto, un objetivo en el que se basa la presente invencion consiste en poder poner en marcha la planificacion e implementacion de una instalacion asf como la sustitucion de un aparato a pesar de la especificacion relevante para la seguridad de la topologfa teorica y la comparacion teorica-real permitida de este modo tambien con conexiones cambiadas o de otra manera conectadas de manera incorrecta entre los abonados de red.

A este respecto, durante la creacion de la estructura teorica de la topologfa de red no tiene que definirse un determinado puerto y en particular no tienen que usarse exactamente, en el caso de la construccion de la estructura de red ffsica de las conexiones Ethernet, los puertos planificados de los respectivos abonados de red. Mas bien, es objetivo de la invencion permitir el funcionamiento de la red o de toda la instalacion tambien en el caso del uso de interfaces no segun las especificaciones.

La planificacion anterior en el sistema de ingeniena puede arreglarse asf tambien sin una especificacion detallada de las interfaces de red de los abonados de red. De este modo, se simplifica la planificacion y se garantiza a pesar de todo el funcionamiento seguro de la red.

En particular, esta posibilidad debera ser adecuada para redes con una transmision de datos limitada en tiempo real y smcrono o isocrona entre los abonados.

En particular, mediante la invencion se hace totalmente superfluo el empleo de un sistema de ingeniena para el mantenimiento del funcionamiento.

En particular, debera ser posible ademas una comparacion teorica-real en particular en relacion con la topologfa de red.

En particular, debera evitarse sin embargo la preparacion y puesta a disposicion de un gran numero de topologfas teoricas, de modo que por ejemplo un cambio de una interfaz de red no representa una nueva topologfa teorica y con ello representa una posible fuente de fallo.

En particular, debera ser posible una configuracion logica y/o configuracion ffsica de la comunicacion y de la red.

En particular, esta posibilidad debera ser adecuada para instalaciones o maquinas de multiples variantes.

La formulacion de objetivos se consigue mediante el objeto de la reivindicacion independiente 1. Formas de realizacion preferidas se reproducen en las reivindicaciones dependientes.

Segun la invencion, cada aparato compara los aparatos adyacentes (teoricos) planificados y sus puertos Ethernet (teoricos) con los aparatos adyacentes (reales) instalados y los puertos Ethernet (reales). Si coincide la proximidad (teorica) predeterminada con la proximidad (real) ffsica, la informacion de puerto se aplica a partir de la configuracion teorica planificada en los puertos ffsicos.

Mediante una especificacion teorica, es decir una planificacion de antemano, al menos de la proximidad de al menos dos abonados de red puede garantizarse una planificacion de comunicacion. Mediante la planificacion de comunicacion, que puede fijarse de antemano, se fija la ruta de una transmision a traves de la red mediante los aparatos. Ya no es necesaria una planificacion de comunicacion mediante los puertos Ethernet de los aparatos, lo que permite una colocacion mas flexible de los cables de red con la garanffa constante de una seguridad minima.

La conexion de red se libera cuando la verificacion de la configuracion real ffsica de la conexion de puerto mediante la configuracion teorica de la topologfa de red da como resultado una coincidencia de la proximidad. La red RTE arranca tras la realizacion de la comparacion teorica/real, liberandose las conexiones de red. La aplicacion de los parametros de comunicacion fijados por medio de la planificacion de comunicacion en el al menos un puerto de un

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aparato se determina mediante la verificacion de la configuracion. Es decir, los parametros de comunicacion no se aplican en la al menos una interfaz de red del al menos un aparato hasta que la verificacion de la configuracion real ffsica de la conexion de puerto mediante la configuracion teorica de la topolog^a de red de como resultado una coincidencia de la proximidad. Esto activa, segun la eleccion de los parametros de comunicacion, el puerto o y/o la conexion.

Esta mejora puede ponerse en practica mediante implementacion en los propios aparatos. Si se usa, ni tiene que ampliarse el estandar PROFINET ni tienen que cambiarse los sistemas de ingeniena. En este sentido, en el caso de redes que estan planificadas segun el estado de la tecnica anterior ya puede simplificarse claramente y mejorarse el manejo durante la instalacion o durante el mantenimiento y cambio de aparatos, sin que la respectiva red tenga que estructurarse completamente de nuevo.

En el caso de la planificacion de la topologfa teorica puede prescindirse para una red nueva o tambien una existente ademas de una informacion de puerto concreta. Solo se planifica de antemano que aparatos se conectan con que aparatos adyacentes. En la conexion entre los aparatos pueden indicarse todavfa atributos como longitud de cable o numero de las conexiones (en el ejemplo entre “C” y “D”). Esto permite una simplificacion del proceso de ingeniena para el usuario e igualmente para el fabricante de las propias herramientas de ingeniena.

En respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por un personal operativo el dispositivo genera un conjunto de datos de configuracion requeridos para configurar al menos el al menos un abonado adicional y comunica al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion a traves de la red al al menos un abonado adicional.

Para la programacion del dispositivo es necesario esencialmente solo una vez un sistema de ingeniena o un sistema comparable. A continuacion, puede configurarse un abonado, que esta conectado con la red y a traves de la misma con el dispositivo, sin ayuda reiterada de un sistema de ingeniena en relacion con el intercambio de datos a traves de la red segun un estado teorico, estando integrado el personal operativo en la operacion de configuracion debido a la indicacion requerida de al menos una informacion relevante para la configuracion. Ademas, es ventajoso que el personal operativo no tenga que estar formado para el manejo con un sistema de ingeniena por regla general muy complejo para poder configurar un abonado de red en relacion con el intercambio de datos a traves de la red.

De manera conveniente, la al menos una informacion relevante para la configuracion puede indicarse por el personal operativo por medio de una interfaz hombre-maquina asociada preferiblemente al dispositivo, en particular por medio de una unidad operativa, conectada con el dispositivo, con medios de introduccion y emision.

Preferiblemente, el dispositivo esta programado para configurar al menos el al menos un abonado adicional en relacion con aspectos logicos y/o ffsicos del intercambio de datos a traves de la red.

Los aspectos logicos son por ejemplo, como ya se menciona al principio, los datos de IO que van a enviarse o recibidos, la asociacion de IO y la configuracion de IO. Los aspectos ffsicos se refieren en particular, tal como se menciona igualmente, a la topologfa de la red.

Por consiguiente, el dispositivo asf como el procedimiento puede ajustarse o aplicarse de manera ventajosa por un lado para la configuracion de abonados en redes como PROFINET IRT, que requieren una configuracion ffsica.

Tal como se expone de manera todavfa mas precisa en conexion con la descripcion de las figuras, es ventajosa en particular la configuracion logica permitida mediante la presente invencion sin ayuda de un sistema de ingeniena,

cuando debe sustituirse por ejemplo un aparato de una instalacion o maquina y el nuevo aparato ofrece

concretamente las mismas funciones que el viejo aparato, sin embargo requiere por ejemplo otro modo de conexion de proceso o de datos de IO y/u otro ensamblaje de los datos de proceso o de IO en un telegrama de datos, dado

que es de otro tipo y/o es de un fabricante distinto al del viejo aparato. De este modo, puede hacerse referencia en

particular tambien a la configuracion de la interfaz de red.

En este momento, se menciona que el dispositivo y el procedimiento pueden estar configurados igualmente de tal manera que tiene lugar solo la configuracion logica o solo la configuracion ffsica por medio del dispositivo, mientras que la en cada caso otra configuracion, siempre que lo requiera la red presente en cada caso, tiene lugar ademas por medio de un sistema de ingeniena.

De manera especialmente preferible, el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el al menos un abonado adicional en relacion con aspectos ffsicos comprende una topologfa teorica para la red.

A este respecto, la topologfa teorica se genera por el dispositivo en relacion con el conjunto indicado por el usuario a partir de informacion relevante para la configuracion por ejemplo para la variante presente en cada caso de una instalacion o maquina estructurada de manera modular. Por consiguiente, por un lado no es necesario disponer varias topologfas teoricas para varias variantes posibles, de las cuales debenan seleccionarse entonces las que se

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adecuan en cada caso. Sin embargo, por otro lado esta prevista ademas una topologfa teorica verdadera como especificacion teorica, que permite una comparacion teorica-real verdadera, y con ello en particular el reconocimiento de fallos como por ejemplo cableados erroneos o la falta de al menos un aparato que se prevena de manera correspondiente a una determinada variante de la maquina o instalacion, y por consiguiente garantiza la seguridad.

Segun el tipo o especificacion de la red y de su abonado adicional, el dispositivo comprende de manera conveniente medios para el intercambio de datos, que estan configurados para un intercambio de datos dclico, limitado en tiempo real y/o sincronizado por temporizador a traves de la red. A este respecto, el dispositivo, que comprende preferiblemente medios para el intercambio de datos limitado en tiempo real, esta programado de manera especialmente preferible para configurar al menos el al menos un abonado adicional en relacion con un intercambio de datos limitado en tiempo real a traves de la red. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo, que comprende preferiblemente medios para el intercambio de datos sincronizado por temporizador, esta programado de manera especialmente preferible para configurar al menos el al menos un abonado adicional en relacion con un intercambio de datos sincronizado por temporizador a traves de la red.

Preferiblemente, el dispositivo comprende medios para el intercambio de datos para un intercambio de datos a traves de la red, que estan configurados segun la especificacion PROFINET IRT.

De manera especialmente preferible, el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el al menos un abonado adicional comprende un conjunto de parametros espedficos de RTE calculados por el dispositivo. Por consiguiente, el dispositivo esta configurado de manera ventajosa tambien para calcular los parametros de comunicacion de RTE requeridos para la configuracion de por ejemplo una red PROFINET IRT, de modo que ni tienen que disponerse varios conjuntos de parametros de RTE para varias variantes posibles de una instalacion o maquina estructurada de manera modular, de los cuales debenan seleccionarse los que se adecuan en cada caso, ni tiene que recurrirse en cada caso a un sistema de ingeniena para el calculo de nuevo de estos parametros.

Segun una variante de realizacion especialmente preferible, el dispositivo selecciona una cantidad de informacion relevante para la configuracion de la red y/o del al menos un abonado adicional, genera basandose en la misma el conjunto de datos de configuracion requeridos para configurar al menos el al menos un abonado de red adicional y comunica en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por el personal operativo, en particular una liberacion del conjunto generado de datos de configuracion, a traves de la red al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al al menos un abonado adicional.

Segun una variante de realizacion preferida, el dispositivo verifica el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el al menos un abonado adicional en primer lugar en cuanto a la plausibilidad en sf mismo, antes de que comunique al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al al menos un abonado adicional a traves de la red.

Segun una variante de realizacion especialmente preferible, el dispositivo verifica el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el al menos un abonado adicional en primer lugar en cuanto a la plausibilidad en relacion con el estado real de la red y al menos del al menos un abonado adicional, antes de que comunique al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al al menos un abonado adicional a traves de la red.

Preferiblemente, el dispositivo esta programado para configurarse en sf mismo por medio de al menos un subconjunto del conjunto generado de datos de configuracion en relacion con el intercambio de datos a traves de la red.

Segun una variante de realizacion especialmente preferible, el dispositivo esta programado de tal manera para controlar tras la configuracion el al menos un abonado adicional, siendo el dispositivo en particular un controlador logico programable. Por consiguiente, segun la invencion esta previsto preferiblemente que un controlador logico programable este programado de tal manera que no solo puede controlar abonados de una red, que son en particular aparatos de una instalacion o maquina, sino que, antes de la fase de funcionamiento, puede configurar tambien estos en relacion con el intercambio de datos a traves de la red, y entonces ejecuta para ello ademas del codigo de programa de un programa de control tambien codigo de programa de un programa de configuracion.

Ademas, la presente invencion preve segun otra de las reivindicaciones independientes un sistema de procesamiento y transmision de datos, que comprende un dispositivo segun una de las formas de realizacion descritas anteriormente asf como al menos un abonado adicional, que estan conectados entre sf a traves de una red y pueden intercambiar datos entre sf.

Ademas, la presente invencion preve segun otra de las reivindicaciones independientes un soporte de datos con un codigo de programa almacenado en el mismo, estando configurado el codigo de programa de tal manera que un dispositivo esta configurado segun una de las formas de realizacion descritas anteriormente cuando esta

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programado con el codigo de programa.

A continuacion, se explica en mas detalle la invencion mediante ejemplos de realizacion y con referencia a las figuras, estando dotados los mismos elementos y elementos similares parcialmente de los mismos numeros de referencia y pudiendo combinarse entre sf las caractensticas de los diferentes ejemplos de realizacion.

Breve descripcion de las figuras

A partir de los dibujos de adjuntos muestran

la figura 1 una representacion esquematica de una solucion conocida por el estado de la tecnica para la configuracion de abonados de una red;

la figura 2a una representacion esquematica de una variante de realizacion segun la invencion para la configuracion de abonados de una red;

la figura 2b y 2c una representacion esquematica de un ejemplo para la configuracion de aparatos de una segunda variante de instalacion ampliada (figura 2c) partiendo de una primera variante basica de la instalacion (figura 2b) aplicando la variante de realizacion de la invencion segun la figura 2a;

la figura 3a una representacion esquematica de una variante de realizacion segun la invencion adicional para la configuracion de abonados de una red;

la figura 3b y 3c una representacion esquematica de un ejemplo para la configuracion de aparatos de una instalacion aplicando la variante de realizacion de la invencion segun la figura 3a, despues de que se haya reemplazado un aparato de un primer tipo (figura 3b) por un aparato de un segundo tipo (figura 3c);

la figura 4 una representacion esquematica de una red topologica de anillo

Descripcion detallada de la invencion

La figura 1 muestra una representacion esquematica de una solucion conocida por el estado de la tecnica para la configuracion de abonados de una red, tal como ya se describio esencialmente al principio.

Para la configuracion logica y ffsica de los aparatos A, B, C, D y E asf como del controlador S, que pertenecen a una determinada variante de una instalacion industrial no mostrada en mas detalle en la figura 1 y son al mismo tiempo abonados de una red, a traves de la cual estan conectados segun una topologfa 300 real y deben poder transmitir o intercambiar datos entre sf, segun la solucion ya conocida por el estado de la tecnica, reproducida en la figura 1, es necesario siempre un sistema 100 de ingeniena, que esta formado por regla general por una herramienta de ingeniena ejecutada en una unidad de procesamiento de datos, por regla general un PC o una estacion de trabajo.

La topologfa 300 real se configura de tal manera que en primer lugar el controlador S esta conectado a traves de su interfaz 1 de red con la interfaz 1 de red del aparato A. El aparato A posee ademas de la interfaz 1 de red dos interfaces de red adicionales, a continuacion tambien designadas como puertos, estando conectado a traves del puerto 2 con el puerto 1 del aparato B y a traves del puerto 3 con el puerto 1 del aparato C. El aparato B esta conectado a traves de su puerto 2 adicional con el puerto 1 del aparato D y el aparato C tiene una conexion a traves de su puerto 3 adicional con el puerto 1 del aparato E. Ademas, existe todavfa una conexion entre el puerto 3 del aparato D y el puerto 4 del aparato E.

En el contexto de la planificacion o proyecto de una instalacion con al menos un controlador S y varios aparatos A a E, que se comunican por intercambio de datos como abonados de una red, el sistema 100 de ingeniena se emplea para varios objetivos secundarios. En general, tales sistemas de ingeniena se conocen y estan disponibles para un gran numero de diferentes tipos de redes.

Por un lado sirve para el diseno de un programa 10 de control o de controlador con el que puede programarse una unidad de control como el controlador S para controlar aparatos como los aparatos A a E, que son en particular sensores o actuadores, durante el funcionamiento de la instalacion. El programa 10 de controlador comprende para ello codigos de programa correspondientes para al menos cada uno de los aparatos A a E. Por otro lado, por medio del sistema 100 de ingeniena se crea una lista 20 de abonados o aparatos, que contiene en particular conjuntos de datos para el controlador S y los aparatos A a E, comprendiendo cada uno de los conjuntos de datos de aparatos un conjunto de informacion, que describe en detalle el respectivo aparato. Debe mencionarse que tambien si la lista de aparatos en la figura 1 esta representada de manera jerarquica, de tal manera que los aparatos A a E del controlador S estan subordinados, esto al menos no debe entenderse como topologfa.

Involucrando la lista 20 de aparatos asf como el programa 10 de controlador tiene lugar por medio del sistema 100 de ingeniena ademas la configuracion logica y ffsica de los abonados S y A a E de red en relacion con un

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intercambio de datos a traves de la red, que esta realizada en este caso como PROFINET IRT, de modo que la comunicacion entre los abonados de red tiene lugar o debera de tener lugar de manera dclica, limitada en tiempo real y sincronizada por temporizador.

A este respecto, la configuracion logica comprende por ejemplo la asociacion 30 de IO, que se representa en la figura 1 por medio de las flechas entre los conjuntos de datos de aparatos contenidos en la lista 20 de aparatos y el programa 10 de controlador. En la asociacion de IO, que tambien se designa como correlacion, se asocian variables de proceso individuales o direcciones 11 del programa 10 de controlador a los objetos de datos de proceso o de IO definidos en los respectivos conjuntos de datos de aparatos de la lista 20 de aparatos al menos de los aparatos A a E. Igualmente, a la configuracion logica pertenece por regla general la configuracion de IO no representada en la figura 1, que se refiere a la definicion de la combinacion de los datos de proceso o de IO de los abonados individuales en un telegrama de datos en particular en relacion con su estructura, cantidad y secuencia.

La configuracion ffsica se representa en la figura 1 mediante la topologfa 40 teorica, por medio de la cual se proyectan las conexiones de comunicacion entre los abonados de red, es decir de los aparatos A a E asf como del controlador S. Para ello, se recurre a la informacion y designaciones contenidas en los conjuntos de datos de aparatos de la lista 20 de aparatos en relacion con los aparatos A a E individuales y el controlador S y en particular sus interfaces de red.

Basicamente, debe mencionarse todavfa una vez que la planificacion de la configuracion logica puede tener lugar en esencia independientemente de la configuracion ffsica, en particular independientemente de la topologfa. Ademas, la planificacion de la configuracion ffsica, es decir en particular de la topologfa teorica, puede tener lugar en esencia independientemente de la configuracion logica, una vez que este disponible al menos una lista de aparatos que contenga al menos las designaciones de los abonados individuales y de sus puertos individuales.

Ademas, el sistema 100 de ingenieffa comprende segun la figura 1 tambien un algoritmo 170 de planificacion de RTE para calcular parametros de comunicacion de RTE para la red basada en PROFINET IRT, que definen por ejemplo instantes de envfo y recepcion, es decir instantes, en los que debe transmitirse un telegrama de datos de un abonado a otro, en particular basandose en informacion acerca de la topologfa 40 teorica y de la lista 20 de abonados o aparatos asf como de la configuracion de IO.

A continuacion de la planificacion de la configuracion logica y ffsica por medio del sistema 100 de ingenieffa, todos los datos de configuracion se transmiten finalmente de la lista 20 de aparatos y del programa 10 de controlador al controlador S (designado en la figura como descarga), con el que esta conectado al menos temporalmente el sistema 100 de ingenieffa.

A partir de estos datos de configuracion presentes ahora en la unidad S de control, se transmiten entonces a cada abonado adicional de la red, es decir a los aparatos A a E, las partes relevantes para el mismo (designado en la figura como descarga). Los abonados de la red comprueban entonces de manera automatica si sus abonados adyacentes directos coinciden con los abonados e interfaces de red planeados segun la topologfa teorica.

Una vez que se ha reconocido una coincidencia correspondiente a cada abonado, puede activarse y ponerse en marcha la instalacion proyectada con sus aparatos o la red con sus abonados. Sin embargo, si un abonado reconociese durante la comprobacion de sus adyacentes desviaciones del estado real con respecto al teorico, envfa una alarma de diagnostico al controlador S, que impide acto seguido una puesta en servicio de la instalacion y de la red hasta que se haya corregido el fallo causal.

De esta manera, tiene que actuarse segun la solucion conocida por el estado de la tecnica, representada en la figura 1, tan pronto como surjan cambios, por ejemplo debido a una remodelacion del diseno de la instalacion segun otra variante, en relacion con los abonados de la topologfa real, tanto si se anade al menos un abonado o se elimina uno o se conectan los abonados entre sf de otra manera.

La inutilidad de esta solucion conocida es clara y ya se expuso al principio.

Para una mejor trazabilidad, en la siguiente descripcion de variantes de realizacion segun la invencion mediante las figuras 2a, 2b y 2c asf como 3a, 3b y 3c se mantienen los numeros de referencia implementados en el contexto de la descripcion anterior de una solucion ya conocida segun la figura 1, siempre que se trate de caracteffsticas comparables.

La figura 2a muestra una representacion esquematica de una variante de realizacion segun la invencion para la configuracion de abonados de una red.

En el caso de los abonados de red que van a configurarse, se trata de los aparatos A, B, C, D y E asf como el controlador S, que pertenecen a una determinada variante de una instalacion industrial no mostrada en mas detalle en la figura 2a y estan conectados a traves de una red segun una topologfa 300 real, a traves de la cual deben poder transmitir o intercambiar datos entre sf La topologfa 300 real se configura de tal manera que en primer lugar el

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controlador S esta conectado a traves de su interfaz 1 de red con la interfaz 1 de red del aparato A. El aparato A posee ademas de la interfaz 1 de red dos interfaces de red adicionales, a continuacion tambien designadas como puertos, estando conectado a traves del puerto 2 con el puerto 1 del aparato B y a traves del puerto 3 con el puerto 1 del aparato C. El aparato B esta conectado a traves de su puerto 2 adicional con el puerto 1 del aparato D y el aparato C tiene a traves de su puerto 3 adicional una conexion con el puerto 1 del aparato E. Ademas, existe todavfa una conexion entre el puerto 3 del aparato D y el puerto 4 del aparato E. Tanto el controlador S como los aparatos A a E pueden poseer ademas de las interfaces de red o puertos mostrados en la figura 2a en cada caso todavfa otros adicionales, que sin embargo no se muestran en la figura, dado que segun la topologfa 300 real no presentan ninguna conexion de red.

En el contexto de la planificacion o proyecto de una instalacion con de manera conveniente al menos un controlador y varios aparatos, que se comunican por intercambio de datos como abonados de una red, se emplea tambien un sistema 100 de ingeniena para varios objetivos secundarios. A partir de la siguiente descripcion detallada de una variante de realizacion se vuelven claras sin embargo las diferencias con respecto al estado de la tecnica, como se expone en particular mediante la figura 1, y las ventajas resultantes de la misma.

Por un lado, el sistema 100 de ingeniena sirve para el diseno de un programa 10 de control o de controlador, con el que puede programarse una unidad de control como el controlador S para controlar aparatos como los aparatos A a E, que son en particular sensores o actuadores, durante el funcionamiento de la instalacion. El programa 10 de controlador comprende para ello codigos de programa correspondientes para al menos cada uno de los aparatos A a E, en particular e igualmente ya para aparatos adicionales, que podnan emplearse en otras variantes de la instalacion como la instalacion segun la figura 2a. Por otro lado, por medio del sistema 100 de ingeniena se crea una lista 20 de abonados o aparatos, que contiene en particular conjuntos de datos para el controlador S y los aparatos A a E, preferiblemente e igualmente ya para aparatos adicionales, que podnan emplearse en otras variantes de la instalacion, comprendiendo cada uno de los conjuntos de datos de aparatos un conjunto de informacion, que describe en detalle el respectivo aparato, en particular un nombre de aparato definido u otra designacion, que permite una identificacion definida del respectivo aparato, informacion con respecto a la naturaleza, tipo y fabricante de los aparatos, una descripcion de funcionamiento, una definicion de los datos de proceso del aparato, una designacion definida de cada interfaz de red del aparato y el respectivo tipo de interfaz de red, por ejemplo en relacion con el medio de transmision requerido (por ejemplo cobre o fibra optica). En este ejemplo, la lista de aparatos tampoco reproduce todavfa ninguna topologfa.

Involucrando la lista 20 de aparatos asf como el programa 10 de controlador tiene lugar por medio del sistema 100 de ingeniena ademas la configuracion logica en particular de los abonados S y A a E de red en relacion con un intercambio de datos a traves de la red, que esta realizada en este caso a su vez como PROFINET IRT, de modo que la comunicacion entre los abonados de red tiene lugar o debera de tener lugar de manera dclica, limitada en tiempo real y sincronizada por temporizador. A este respecto, la configuracion logica comprende por ejemplo de nuevo la asociacion 30 de IO, que se representa en la figura 2a por medio de las flechas entre los conjuntos de datos de aparatos contenidos en la lista 20 de aparatos y el programa 10 de controlador, y la configuracion de IO no representada en la figura 2a.

En cambio, la configuracion ffsica en la variante de realizacion representada en la figura 2a ya no tiene lugar por medio del sistema 100 de ingeniena. En su lugar, esta previsto disenar o crear un programa de configuracion preferiblemente por medio del sistema 100 de ingeniena, que comprende codigo de programa, con el que puede programarse un dispositivo 200 para configurar abonados de red como los aparatos A a E en relacion con el intercambio de datos a traves de la red y generar para ello en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por un personal operativo un conjunto de datos de configuracion requeridos y transmitir al menos un subconjunto de los datos de configuracion generados a traves de la red a un abonado que va a configurarse, comprendiendo el conjunto de datos de configuracion generado por el dispositivo 200, para la configuracion en relacion con aspectos ffsicos, de manera conveniente una topologfa teorica.

Tal como se reconoce a partir de la figura 2a, en el caso del dispositivo 200 en este ejemplo se trata de un controlador, de modo que en este caso el dispositivo 200 es al mismo tiempo tambien el controlador S. Por este motivo, el programa 10 de controlador creado por medio del sistema 100 de ingeniena comprende ademas de un conjunto de codigo de programa para el control de aparatos con correspondientes variables de proceso y/o direcciones 11 tambien un segmento 13 de programa adicional que contiene codigo de programa, preferiblemente integrando al menos un modulo de funcionamiento, para la configuracion ffsica de aparatos o abonados de red. Modulos de funcionamiento de este tipo o similares u otros mecanismos pueden estar integrados tambien en un programa de configuracion autonomo, en particular entonces cuando el dispositivo 200 esta realizado de manera independiente del controlador S, lo que puede estar previsto igualmente segun la invencion de manera espedfica segun la aplicacion.

Los modulos de funcionamiento para anadir y conectar abonados mediante su respectiva designacion de aparatos y puertos definida para la generacion de una topologfa teorica se asemejan por ejemplo a lo siguiente:

FB_AddDevice(IN: DeviceID)

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FB_AddConnecton(IN: DevicelD, PortID, PartnerDevicelD, PartnerPortID) return ErrorCode

Por tanto, segun la invencion en esta variante de realizacion puede tener lugar ya la transmision de los datos de configuracion finalmente de la lista 20 de aparatos y del programa 10 de controlador junto con el segmento 13 de programa al dispositivo 200, que en este caso es al mismo tiempo tambien el controlador S (designado en la figura como descarga), estando conectado el sistema 100 de ingeniena al menos temporalmente con el dispositivo 200.

Por consiguiente, segun la invencion esta previsto preferiblemente que un controlador logico programable este programado de tal manera que no solo puede controlar abonados de una red, que son en particular aparatos de una instalacion o maquina, sino que, antes de la fase de funcionamiento, puede configurar tambien estos en relacion con el intercambio de datos a traves de la red, y entonces ejecuta para ello ademas del codigo de programa de un programa de control tambien codigo de programa de un programa de configuracion.

Durante la realizacion del programa de controlador se ejecuta preferiblemente en primer lugar la seccion 13 de programa y por consiguiente el codigo de programa para la configuracion de los abonados de red. A traves de una unidad de manejo, que no se representa en la figura, el personal operativo tiene ahora la posibilidad de indicar de manera sencilla informacion relevante para la configuracion y con vistas a la topologfa de red deseada en particular que aparato esta conectado con otro a traves de que puerto. A este respecto, el personal operativo puede recurrir a la informacion de los conjuntos de datos de la lista 20 de aparatos y por consiguiente preferiblemente ya solo necesita seleccionar los correspondientes aparatos e interfaces de red.

En respuesta a esta informacion, el dispositivo 200 o el controlador S genera adicionalmente a los datos de configuracion, que se comunicaron al mismo en relacion con aspectos logicos del intercambio de datos entre los abonados de red ya por el sistema 100 de ingeniena, datos de configuracion adicionales en relacion con los aspectos ffsicos del intercambio de datos entre los abonados de red y en particular una topologfa 40 teorica. Para ello, se recurre de manera conveniente a la informacion de los conjuntos de datos de la lista 20 de aparatos en relacion con los aparatos A a E individuales y del controlador S y en particular de sus interfaces de red.

Para el tiempo de funcionamiento se ve por ejemplo un segmento de programa para el vinculo del abonado S y A a E para la generacion de la topologfa 40 teorica, utilizandose a menudo de manera correspondiente los modulos de funcionamiento mencionados anteriormente, tal como sigue:

/* Anadir los abonados S y A a E a la topologfa teorica */

FB_AddDevice(“S”);

FB_AddDevice(“A”);

FB_AddDevice(“B”);

FB_AddDevice(“C”);

FB_AddDevice(“D”);

FB_AddDevice(“E”);

/* Conectar abonado S con abonado A */

ErrorCode = FB_AddConnection(“S”, “1”, “A”, “1”);

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

/* Conectar abonado A con abonado B */

ErrorCode = FB_AddConnection(“A”, “2”, “B”, “1”);

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

/* Conectar abonado A con abonado C */

ErrorCode = FB_AddConnection(“A”, “3”, “C”, “1”);

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

/* Conectar abonado B con abonado D */

ErrorCode = FB_AddConnection(“B”, “2”, “D”, “1”);

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

/* Conectar abonado C con abonado E */

ErrorCode = FB_AddConnection(“C”, “3”, “E”, “1”);

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

/* Conectar abonado D con abonado E */

ErrorCode = FB_AddConnection(“D”, “3”, “E”, “4”);

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

En caso de fallo, estana disponible una correspondiente informacion de diagnostico, que puede emitirse por ejemplo a traves de una interfaz hombre-maquina como una unidad de manejo (no mostrada) conectada con el dispositivo

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De manera conveniente, el dispositivo 200 esta programado con un codigo 14 de programa adicional de tal manera para verificar la topolog^a 40 teorica generada en cuanto a la plausibilidad en s^ mismo. A este respecto, en particular, se verifica si estan disponibles los puertos que van a conectarse de los aparatos al menos segun la descripcion de los aparatos que puede deducirse a partir de la lista 20 de aparatos y son del mismo tipo de interfaz, y en caso contrario si la topologfa esta igualmente libre de contradicciones. Para el caso de fallo estana disponible una correspondiente informacion de diagnostico, que puede emitirse por ejemplo a traves de una interfaz hombre- maquina. Un codigo 14 de programa de este tipo podna asemejarse por ejemplo a lo siguiente:

/* Comprobacion de la topologfa teorica */

ErrorCode = ValidateTopology();

If ErrorCode != OK /* Reaccion en caso de fallo */;

Preferiblemente, el dispositivo 200 esta programado con otro codigo 15 de programa adicional de tal manera para verificar la topologfa teorica generada en relacion con la topologfa 300 real presente, en particular en el sentido de si estan disponibles generalmente los aparatos que van a conectarse segun la topologfa 40 teorica en la topologfa 300 real y si la naturaleza de los aparatos y el tipo de los aparatos coincide segun teona y realidad. Preferiblemente, se comprueba ademas si las designaciones de aparatos definidas, tal como estan previstas segun la lista 20 de aparatos y la topologfa 40 teorica, coinciden con las de los aparatos A a E en la topologfa 300 real. Para el caso de fallo estana disponible una correspondiente informacion de diagnostico, que puede emitirse por ejemplo a traves de una interfaz hombre-maquina.

Dado que la red segun la topologfa 300 real esta realizada como PROFINET IRT, el dispositivo 200 esta programado de manera conveniente con otro codigo 17 de programa adicional de tal manera que ofrece la funcionalidad de un algoritmo de planificacion de RTE para calcular parametros de comunicacion de RTE, en particular con respecto a los tamanos que van a reservarse de manera correspondiente de los intervalos de tiempo para la transmision de datos, basandose en la lista 20 de aparatos y en la configuracion de IO no representada en la figura 2a asf como en la topologfa 40 teorica generada.

Un ejemplo de codigo 17 de programa de este tipo podna asemejarse a lo siguiente:

/* Comenzar algoritmo de planificacion de RTE */

CalculateCommunicationParameters();

El codigo 14, 15 y 17 de programa se representa en la figura 2a como programa de configuracion autonomo en cada caso, alternativamente podnan ser igualmente por ejemplo tres segmentos de programa de un unico programa de configuracion o igualmente del programa 10 de control, esto depende tambien en particular de si se trata en el caso del dispositivo 200 de un controlador o de un dispositivo independiente del controlador.

Finalmente, se transmiten entonces los datos de configuracion planificados y generados o calculados por el dispositivo 200 o el controlador S a los abonados adicionales de la red segun la topologfa 300 real, es decir a los aparatos A a E (designados en la figura como descarga), obteniendo cada abonado el subconjunto de datos de configuracion relevante para el mismo. Esto se efectua por ejemplo debido al siguiente codigo de programa:

/* Poner en marcha la red y cargar la configuracion (proyecto) generada(o) en los aparatos */

Activate Configuration);

Los abonados comprueban entonces de manera autonoma tras la obtencion de los datos de configuracion si sus abonados adyacentes directos segun la topologfa 300 real coinciden con los abonados e interfaces de red planificados segun la topologfa teorica.

Alternativa o adicionalmente, el personal operativo tiene la posibilidad segun la invencion, en el caso de la inclusion de la al menos una informacion relevante para la configuracion, de liberar por el dispositivo 200 automaticamente una topologfa de red determinada al menos parcialmente y preferiblemente llamada visualizacion en lmea de la instalacion a la unidad de manejo como topologfa teorica. El dispositivo 200 esta programado en este caso de manera correspondiente para la generacion de una topologfa teorica basandose en las informaciones de conexion seleccionadas de la red y los abonados conectados segun la topologfa real, comprendiendo la informacion de conexion seleccionada preferiblemente designaciones definidas de los aparatos y de sus interfaces.

Dado que un personal operativo esta integrado segun la invencion en el proceso de configuracion de tal manera que debe indicar al menos una informacion relevante para la configuracion, de tal manera que indique con vistas a la topologfa de red deseada de manera sencilla a traves de una unidad de manejo que aparato esta conectado con otro a traves de que puerto, o que libere una topologfa de red determinada automaticamente por el dispositivo 200 como topologfa teorica, antes de que se active y se transmita el conjunto generado por el dispositivo 200 de datos de configuracion al abonado de red, se garantiza ademas la seguridad de que ofrece una comparacion teorica-real

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verdadera, sin que sin embargo fuese necesario con cada cambio en una instalacion el empleo de nuevo de un sistema de ingeniena, pudiendo generarse basicamente topolog^as teoricas a voluntad por el dispositivo 200.

Las figuras 2b y 2c muestran un ejemplo para la configuracion de los aparatos de una segunda variante de instalacion ampliada (figura 2c) partiendo de una primera variante basica de la instalacion (figura 2b) aplicando la variante de realizacion de la invencion segun la figura 2a.

Una instalacion comprende segun su variante basica, tal como se muestra en la figura 2b, ademas de un controlador 200 todavfa los aparatos A, B y C, que estan conectados entre sf y por consiguiente son abonados de una red de comunicacion comun. Los numeros pequenos al lado de los abonados representan la designacion definida de sus respectivas interfaces de red.

Ademas de esta variante basica, existen variantes adicionales, segun las cuales la instalacion puede comprender por ejemplo aparatos adicionales como componentes suplementarios opcionales, que deben integrarse igualmente como abonados en la red, con ello es posible para cada controlador un intercambio de datos al menos con el controlador 200. De este modo, existe por ejemplo una variante en la que la instalacion todavfa comprende un aparato para el suministro de material, que puede enlazarse potencialmente en diferentes puntos en la red.

Durante la construccion de la instalacion, los aparatos individuales se montan en el lugar de manera correspondiente al pedido de los clientes y las condiciones. A este respecto, en el ejemplo, tal como muestra la figura 2c, se anade tambien el aparato para suministro de material (aparato X) y se conecta a traves de su puerto 1 con el puerto 3 del aparato B. Esto se reconoce en la lmea continua entre los aparatos X y B, mientras que mediante las lmeas discontinuas entre el aparato X y los aparatos A o C se indican las otras posibilidades de conexion.

El controlador (PLC) 200 segun la figura 2b y 2c esta programado segun la variante de realizacion descrita anteriormente y representada en la figura 2a para por un lado poder controlar los aparatos de todas las variantes posibles de la instalacion, para por otro lado poder generar igualmente los datos de configuracion, que son necesarios para la configuracion de los respectivos aparatos en relacion con aspectos ffsicos del intercambio de datos entre los aparatos y el controlador.

Por consiguiente, ya se encuentra en el controlador 200, sin que esto se represente expffcitamente en las figuras 2b y 2c, ademas del codigo de programa correspondiente tambien una lista de aparatos y los datos de configuracion requeridos para la configuracion de los aparatos en relacion con aspectos logicos del intercambio de datos y en particular la asociacion de IO y configuracion de IO, como ya se describe anteriormente en conexion con la figura 2a.

Para poder configurar los aparatos de la variante de instalacion representada en la figura 2c tambien en relacion con aspectos ffsicos del intercambio de datos, el controlador 200 requiere todavfa la introduccion al menos de una informacion relevante para la configuracion por el personal operativo. En relacion con esto ultimo, puede utilizarse el terminal 400 de visualizacion conectado con el controlador 200 como unidad de manejo, para indicar que ahora, adicionalmente a la variante basica, el aparato X esta conectado a traves de su puerto 1 con el puerto 3 del aparato B. A este respecto, el personal operativo puede recurrir a la informacion de los conjuntos de datos de la lista de aparatos y por consiguiente preferiblemente ya solo necesita seleccionar los correspondientes aparatos e interfaces de red.

El segmento de programa correspondiente para el procesamiento posterior de la informacion relevante para la configuracion indicada por el personal operativo y la generacion de una topologfa teorica correspondiente podna asemejarse para el tiempo de funcionamiento por ejemplo a lo siguiente:

FB_AddDevice(“PLC”);

FB_AddDevice(“A”);

FB_AddDevice(“B”);

FB_AddDevice(“C”);

FB_AddDevice(“X”);

FB_AddConnection(“PLC”, “1”, “A”, “2”);

FB_AddConnection(“A”, “1”, “B”, “2”);

FB_AddConnection(“B”, “1”, “C”, “2”);

FB_AddConnection(“B”, “3”, “X”, “1”);

Por lo demas, tiene lugar una comprobacion de plausibilidad de la topologfa teorica generada en el controlador 200. Ademas, tiene lugar una comprobacion de la topologfa teorica con respecto a la topologfa real presente. Para el caso de fallo, estana disponible en cada caso una informacion de diagnostico correspondiente, que puede emitirse por ejemplo a traves del terminal 400 de visualizacion conectado con el controlador 200.

Ademas, se calculan los parametros de comunicacion de RTE necesarios, por ejemplo instantes de envfo y recepcion de telegramas de datos.

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Finalmente, los datos de configuracion planificados y generados o calculados por el controlador 200 se transmiten a los abonados adicionales de la red, es decir a los aparatos A, B, C y X, obteniendo cada abonado el subconjunto de datos de configuracion relevante para el mismo.

A continuacion, puede activarse el funcionamiento de la instalacion en la variante ampliada segun la figura 2c.

La figura 3a es una representacion esquematica de una variante de realizacion segun la invencion adicional para la configuracion de abonados de una red, que son en particular aparatos de una instalacion de automatizacion industrial.

En el caso de los abonados de red que van a configurarse, se trata de los aparatos A, B, C, D y E asf como el controlador S, que pertenecen a una determinada variante de una instalacion industrial no mostrada en mas detalle en la figura 3a y estan conectados a traves de una red segun una topologfa 300 real, que esta realizada en este caso a su vez como PROFINET IRT, de modo que la comunicacion entre los abonados de red tiene lugar o debera de tener lugar de manera dclica, limitada en tiempo real y sincronizada por temporizador. Los numeros pequenos al lado de los abonados representan la designacion definida de sus respectivas interfaces de red.

En el contexto de la planificacion o proyecto de una instalacion con de manera conveniente al menos un controlador y varios aparatos, que se comunican por intercambio de datos como abonados de una red, se emplea segun esta variante de realizacion un sistema 100 de ingeniena esencialmente ya solo para disenar o crear un programa 10 de control o de controlador, con el que puede programarse una unidad de control como el controlador S para controlar aparatos como los aparatos A a E durante el funcionamiento de la instalacion. El programa 10 de controlador comprende para ello codigos de programa correspondientes para al menos cada uno de los aparatos A a E, en particular e igualmente ya para aparatos o tipos de aparatos o naturalezas de aparatos adicionales, que podnan emplearse en otras variantes de la instalacion como la variante segun la figura 3a.

A partir de la siguiente descripcion detallada de esta variante de realizacion segun la invencion se vuelven claras las diferencias con respecto a la variante de realizacion descrita anteriormente mediante las figuras 2a a 2c y las ventajas adicionales resultantes de la misma.

Segun esta variante de realizacion segun la invencion adicional, adicionalmente a la configuracion ffsica, tampoco tiene lugar ya la configuracion logica por medio del sistema 100 de ingeniena. Mas bien, esta previsto en su lugar, disenar o crear un programa de configuracion preferiblemente por medio del sistema 100 de ingeniena, que comprende codigo de programa, con el que puede programarse un dispositivo 200 para configurar abonados de red como los aparatos A a E, en relacion con aspectos tanto logicos como ffsicos del intercambio de datos a traves de la red y generar para ello en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por un personal operativo un conjunto de datos de configuracion requeridos y transmitir al menos un subconjunto de los datos de configuracion generados a traves de la red a un abonado que va a configurarse. A este respecto, el dispositivo 200 puede generar tanto una lista 20 de aparatos como datos de configuracion correspondientes con respecto a la configuracion en relacion con aspectos logicos, que definen en particular las asociaciones de IO y configuracion de IO.

Tal como se reconoce a partir de la figura 3a, en el caso del dispositivo 200 tambien en este ejemplo se trata de un controlador, de modo que en este caso el dispositivo 200 es al mismo tiempo tambien el controlador S. Por este motivo, el programa 10 de controlador creado por medio del sistema 100 de ingeniena comprende ademas de un conjunto de codigo de programa para el control de los aparatos con correspondientes variables de proceso y/o direcciones 11 tambien un segmento 13 de programa adicional que contiene codigo de programa preferiblemente integrando al menos un modulo de funcionamiento para la configuracion ffsica de aparatos o abonados de red, asf como otro segmento 12 de programa adicional que contiene codigo de programa preferiblemente integrando al menos un modulo de funcionamiento para la configuracion logica de aparatos o abonados de red. Modulos de funcionamiento de este tipo o similares u otros mecanismos pueden estar integrados igualmente en un programa de configuracion autonomo, en particular entonces cuando el dispositivo 200 esta realizado de manera independiente del controlador S, lo que puede estar previsto igualmente segun la invencion de manera espedfica segun la aplicacion.

Por tanto, segun la invencion, en esta variante de realizacion ya puede tener lugar (designada en la figura como descarga) la transmision del programa 10 de controlador junto con los segmentos 12 y 13 de programa al dispositivo 200, que en este caso es al mismo tiempo tambien el controlador S, estando conectado el sistema 100 de ingeniena al menos temporalmente con el dispositivo 200.

Tal como es evidente partir de la figura 3a, en el dispositivo 200 existe un catalogo 50 de aparatos (central de deposito) con entradas para tipos de aparatos, que estan divididos preferiblemente segun naturalezas de aparatos como Switch, IO o controlador, ya estando disponibles para cada tipo de aparatos un conjunto de datos de descripcion adicionales como por ejemplo del nombre del fabricante. Un catalogo 50 de aparatos de este tipo puede crearse preferiblemente del mismo modo por medio de un sistema 100 de ingeniena y entonces transmitirse al dispositivo 200.

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Un modulo de funcionamiento para anadir un conjunto de datos para un determinado aparato a la lista de aparatos, utilizando los datos de descripcion, que estan depositados con respecto al tipo de aparatos de este aparato en el catalogo de aparatos, podna asemejarse por ejemplo a lo siguiente:

FB_CreateLogDevice(IN: DevicelD, DeviceNature, DeviceType, VendorlD) return ErrorCode

Un modulo de funcionamiento para crear una asociacion de IO entre una variable 11 del programa 10 de controlador y una direccion de datos de proceso de un aparato, que esta contenido en la lista 20 de aparatos, podna asemejarse por ejemplo a lo siguiente:

FB_CreateIOConnection(IN: VariableName, DevicelD, Adress)

Durante la realizacion del programa de controlador se ejecuta preferiblemente en primer lugar el segmento 12 de programa y por consiguiente el codigo de programa para la configuracion logica de los abonados de red.

A traves de una unidad de manejo, que no se representa en la figura, un personal operativo tiene ahora la posibilidad de indicar de manera sencilla informacion relevante para la configuracion y con vistas a la topologfa de red deseada en particular que aparatos figuran en la misma, con lo que puede generarse una lista 20 de aparatos con conjuntos de datos de aparatos correspondientes. A este respecto, el personal operativo puede recurrir a la informacion de las entradas en el catalogo 50 de aparatos y por consiguiente preferiblemente ya solo necesita seleccionar los tipos de aparatos correspondientes e indicar nombres de aparatos definidos.

En respuesta a esta informacion, el dispositivo 200 o el controlador S genera la correspondiente lista 20 de aparatos. Para ello, se recurre de manera conveniente a la informacion contenida en el catalogo 50 de aparatos en relacion con los tipos de aparatos y datos adicionales de los aparatos A a E individuales y del controlador S y en particular de sus interfaces de red.

Una seccion de programa para la generacion de la lista 20 de aparatos utilizando el catalogo 50 de aparatos para anadir un conjunto de datos para el aparato “A” del tipo de aparatos “Switch”, del tipo de aparatos “Tipo 1” y del fabricante “H1” asf como de un conjunto de datos para el aparato “B” del tipo de aparatos “IO”, del tipo de aparatos “Tipos 11” y del fabricante “H2” se representana para el tiempo de funcionamiento por ejemplo tal como sigue, utilizandose a menudo de manera correspondiente los modulos de funcionamiento mencionados anteriormente:

/* Anadir aparatos a la lista de aparatos */

FB_CreateLogDevice(“A”, “Switch”, “Tipo 1”, “H1 ”);

FB_CreateLogDevice(“B”, “IO”, “Tipo 11”, “H2”);

De manera correspondientemente similar, el codigo de programa para la misma se asemejana al de los aparatos C a E adicionales de la topologfa 300 real.

A traves de la unidad de manejo no representada en la figura, el personal operativo tiene ademas la posibilidad de indicar informacion relevante para la configuracion en relacion con la asociacion de IO.

Una seccion de programa para la generacion de vrnculos correspondientes entre una variable 11 del programa 10 de controlador y una direccion de datos de proceso de un aparato, que esta contenido ahora en la lista 20 de aparatos, podna representarse para el tiempo de funcionamiento por ejemplo tal como sigue, utilizandose a menudo de manera correspondiente los modulos de funcionamiento mencionados anteriormente:

/* Asociacion de IO */

FB_CreateIOConnection(“Variable1”, “A”, “Direccion 10.4”);

FB_CreateIOConnection(“Variable2”, “B”, “Direccion 6.4”);

De manera correspondientemente similar, el codigo de programa para la misma se asemejana al de los aparatos C a E adicionales de la topologfa 300 real.

Una seccion de programa para la generacion de datos de configuracion adicionales, en particular en relacion con la configuracion de IO, puede estar prevista igualmente en respuesta a indicaciones correspondientes del personal operativo por ejemplo con respecto a parametros como tiempos de actualizacion o tiempos lfmite para aparatos individuales.

Tambien es posible, en el caso de que no este disponible ninguna entrada adecuada para un aparato en el catalogo 50 de aparatos, que se indiquen todos los datos o parametros requeridos por el personal operativo por medio de la unidad de manejo, pudiendo depositarse estos para un uso posterior tambien en el catalogo 50 de aparatos, o que pueda cargarse alternativamente tambien un catalogo 50 de aparatos ampliado en el dispositivo 200.

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Ademas puede concebirse que se seleccionen indicaciones con respecto a un aparato, siempre que no puedan deducirse del catalogo 50 de aparatos, del respectivo aparato mediante el dispositivo 200, cuando el aparato ya esta conectado con el dispositivo 200.

Preferiblemente, a continuacion de la configuracion de los elementos o aspectos logicos puede tener lugar la configuracion en relacion con los aspectos ffsicos, ejecutandose para ello la seccion 13 de programa y por consiguiente el codigo de programa para la configuracion ffsica de los abonados de red.

Durante la generacion de los datos de configuracion ffsicos, que tiene lugar esencialmente como ya se describe anteriormente para la primera variante de realizacion, puede recurrirse a la lista 20 de aparatos presente ahora.

Tal como es evidente ademas a partir de la figura 3a, el dispositivo 200 esta programado de manera conveniente tambien con un codigo 14 de programa adicional para la comprobacion de plausibilidad de la topologfa 40 teorica generada, con un codigo 15 de programa para comprobar la topologfa 40 teorica en relacion con la topologfa 300 real presente asf como con un codigo 17 de programa para el calculo de parametros de comunicacion de RTE, haciendose referencia en relacion con esto igualmente a las explicaciones anteriores para la primera variante de realizacion.

Finalmente, tambien segun la variante de realizacion tal como se muestra en la figura 3a, los datos de configuracion planificados y generados o calculados por el dispositivo 200 o del controlador S se transmiten (designado en la figura como descarga) a los abonados adicionales de la red segun la topologfa 300 real, es decir a los aparatos A a E, obteniendo cada abonado el subconjunto de datos de configuracion relevante para el mismo.

Preferiblemente, el dispositivo 200 esta programado con un codigo de programa adicional, que no se representa en la figura, de tal manera que ofrece la funcionalidad de adjudicar nombres de aparatos y/u otras identificaciones de aparatos, tal como estan previstos segun la topologfa 40 teorica y la lista 20 de aparatos, a los aparatos A a E de la topologfa 300 real (los denominados bautizos de aparatos), con lo que se garantiza en el funcionamiento posterior de la instalacion y de la red una identificacion definida de los aparatos, determinandose por el dispositivo 200 o el controlador S los aparatos “que van a bautizarse” de la topologfa real en primer lugar mediante los aparatos adyacentes conectados con los mismos en cada caso y dado el caso mediante la respectiva naturaleza de aparatos y/o el tipo de aparatos. Para el caso de fallo, es decir, por ejemplo cuando un aparato no puede determinarse en la topologfa real, proporciona una informacion de diagnostico correspondiente, a la que puede responderse entonces de manera correspondiente.

Las figuras 3b y 3c muestran un ejemplo para la configuracion de los aparatos de una instalacion aplicando la variante de realizacion de la invencion segun la figura 3a, despues de que se haya sustituido un aparato de un primer tipo (figura 3b) por un aparato de un segundo tipo (figura 3c).

Una maquina o instalacion puede comprender un gran numero de aparatos que estan conectados entre sf. El ejemplo parte del funcionamiento de una central eolica, en la que ademas de un controlador 200 (PLC) y los aparatos A y B tambien se usa todavfa un convertidor de frecuencia de tipo 1, que se representa en la figura 3b como aparato X1, estando conectados entre sf los aparatos A, B, X1 y el controlador 200 y siendo por consiguiente abonados de una red de comunicacion comun. Los numeros pequenos al lado de los abonados representan la designacion definida de su respectiva interfaz de red.

Si se avena un componente, no puede sustituirse entonces siempre por un componente identico. Dado que maquinas e instalaciones estan en servicio a menudo durante decadas, en el momento de la creacion de la instalacion todavfa no se sabe que componentes de sustitucion se emplearan una vez. De este modo, tras una avena del convertidor de frecuencia de tipo 1 este debera sustituirse por un convertidor de frecuencia de tipo 2, como se ve en la figura 3c, que en concreto cumple basicamente la misma funcion, sin embargo tiene otra identificacion, en particular otro nombre de aparato, tipo de aparato y fabricante de aparato asf como posee otra secuencia de datos de proceso. Sin embargo, la configuracion e integracion de este componente de sustitucion en otro tipo es posible segun la invencion de manera sencilla y segura.

El controlador (PLC) 200 segun la figura 3b y 3c esta programado segun la variante de realizacion descrita anteriormente y representada en la figura 3a para por un lado poder controlar los aparatos de todas las variantes posibles de la instalacion, para por otro lado poder generar igualmente los datos de configuracion, que son necesarios para la configuracion de los respectivos aparatos en relacion con aspectos tanto logicos como ffsicos del intercambio de datos entre los aparatos y el controlador.

Por consiguiente, ya se encuentra en el controlador 200, sin que esto se represente expffcitamente en las figuras 3b y 3c, ademas del codigo de programa correspondiente tambien un catalogo de aparatos, como ya se describe anteriormente en conexion con la figura 3a.

Para poder configurar los aparatos de la instalacion representados en la figura 3c y en particular el aparato X2 en relacion con aspectos logicos del intercambio de datos, el controlador 200 requiere la introduccion de informacion

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relevante para la configuracion por el personal operativo. En relacion con esto ultimo, puede utilizarse el terminal 400 de visualizacion conectado con el controlador 200 como unidad de manejo, para indicar que ahora el aparato X2 se encuentra en la instalacion, pudiendo recurrir el personal operativo a los datos de descripcion contenidos en el catalogo de aparatos para el tipo de aparato del aparato X2 y por consiguiente preferiblemente ya solo necesita indicar los nombres de aparatos definidos, con lo que puede incorporarse en primer lugar un conjunto de datos de aparatos generado por el controlador 200 en respuesta a esta informacion para el aparato X2 en la lista de aparatos.

El segmento de programa correspondiente para generar y anadir un conjunto de datos de aparatos para el aparato “X2”, del tipo de aparatos “convertidor de frecuencia”, del tipo de aparatos “Tipo 2” y del fabricante “HS 23” con un tiempo de actualizacion de “1 ms” podna asemejarse para el tiempo de funcionamiento por ejemplo a lo siguiente:

FB_CreateLogDevice(“X2”, “convertidor de frecuencia”, “Tipo 2”, “HS 23”, “1 ms”);

El personal operativo puede utilizar ademas el terminal 400 de visualizacion conectado con el controlador 200 para indicar informacion en relacion con la asociacion de IO, dado que el aparato X2 presenta otro modo de conexion de los datos de proceso o de IO.

Una seccion de programa para la generacion de vrnculos correspondientes entre una variable “regimen teorico” del programa 10 de controlador y una direccion de datos de proceso del aparato X2, que ahora esta contenido en la lista de aparatos, podna representarse para el tiempo de funcionamiento por ejemplo tal como sigue:

FB_CreateIOConnection(“regimen teorico”, “X2”, “Direccion 8.2”);

Para poder configurar los aparatos de la instalacion representados en la figura 3c tambien en relacion con aspectos ffsicos del intercambio de datos, debe indicarse al controlador 200 todavfa que ahora, en lugar del aparato X1, el aparato X2 esta conectado con su puerto 2 con el puerto 1 del aparato B. Para ello, pueden usarse por un lado el terminal 400 de visualizacion y por otro lado la informacion de los conjuntos de datos de la lista de aparatos, de modo que el personal operativo preferiblemente ya solo necesita seleccionar los correspondientes aparatos e interfaces de red.

El segmento de programa correspondiente para el procesamiento posterior de la informacion relevante para la configuracion indicada por el personal operativo y la generacion de una topologfa teorica correspondiente podna asemejarse para el tiempo de funcionamiento por ejemplo a lo siguiente:

FB_AddDevice(“PLC”);

FB_AddDevice(“A”);

FB_AddDevice(“B”);

FB_AddDevice(“X2”);

FB_AddConnection(“PLC”, “1”, “A”, “2”);

FB_AddConnection(“A”, “1”, “B”, “2”);

FB_AddConnection(“B”, “1”, “X2”, “2”);

Por lo demas, tiene lugar una comprobacion de plausibilidad de la topologfa teorica generada en el controlador 200. Ademas, tiene lugar una comprobacion de la topologfa teorica con respecto a la topologfa real presente. Para el caso de fallo, estana disponible en cada caso una informacion de diagnostico correspondiente, que puede emitirse por ejemplo a traves del terminal 400 de visualizacion conectado con el controlador 200.

Ademas, los parametros de comunicacion de RTE necesarios, por ejemplo instantes de envfo y recepcion de telegramas de datos, se calculan por el controlador 200.

Finalmente, los datos de configuracion planificados y generados o calculados por el controlador 200 se transmiten a los abonados adicionales de la red, es decir a los aparatos A, B y X2, obteniendo cada abonado el subconjunto de datos de configuracion relevante para el mismo.

A continuacion puede activarse el funcionamiento de la instalacion con los aparatos segun la figura 3c.

La figura 4 muestra finalmente la construccion topologica de una estructura de red segun la invencion. A este respecto, los abonados A a J de red estan dispuestos segun la especificacion teorica del sistema de ingeniena, por ejemplo en la figura 4 los abonados A a I de red se encuentran en una estructura topologica de anillo. Las longitudes de las conducciones L1 a L11 estan preferiblemente predeterminadas y se almacenan a efectos de la sincronizacion temporal en los abonados de red adyacentes en cada caso. Entre dos abonados de red puede encontrarse una conduccion de red, como se muestra por ejemplo entre los abonados B y C de red a traves de L2, igualmente pueden conectarse varias conducciones de conexion de red, como se muestra en la figura 4 entre los abonados C y D de red a traves de las conducciones L3 y L4.

Segun la invencion, los abonados de red, por ejemplo los A a J en la figura 4, estan dotados de un equipamiento,

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que permite que cada aparato en sf compare los aparatos adyacentes (teoricos) planificados, predeterminados por el sistema de ingeniena asf como las interfaces de red (teoricas) predeterminadas posiblemente del mismo modo alU con los aparatos adyacentes (reales) disponibles y usados y las interfaces de red (reales) correspondientes. El equipamiento compara ahora los aparatos adyacentes (teoricos) disponibles con los aparatos adyacentes (teoricos) predeterminados en el sistema de ingeniena. Mediante el equipamiento segun la invencion se permite ahora un arranque o funcionamiento de la red tambien cuando los aparatos adyacentes (reales) instalados no estan conectados a las interfaces de red (teoricas) posiblemente predeterminadas de los abonados de red. Sin embargo, se impide un funcionamiento de la red cuando los aparatos adyacentes (teoricos) no son identicos a los aparatos adyacentes (reales) instalados.

Para el uso y/o la instalacion del equipamiento segun la invencion en una red convencional, que esta construido por ejemplo segun el estandar PROFInet-IRT, ni tiene que ampliarse a este respecto el estandar pROFInet ni tienen que modificarse los sistemas de ingeniena. Con ello, se simplifica el manejo durante la instalacion o durante el mantenimiento y cambio de aparatos mediante el equipamiento segun la invencion.

En el caso de la planificacion de una topologfa teorica de redes que van a estructurarse de nuevo, puede prescindirse ademas ya en el sistema de ingeniena de una disposicion teorica exacta de las interfaces de red. Solo se registra que aparatos se conectan con aparatos adyacentes correspondientes, por ejemplo se predefinen en la disposicion a modo de ejemplo segun la figura 4 los aparatos E y H como aparatos adyacentes con respecto al aparato G. Preferiblemente, se predeterminan igualmente las longitudes de conduccion de las conducciones L8 y L9 de conexion, unicamente no se fija la conexion por medio de las interfaces 1 o 2 de red del abonado G de red. El abonado E de red no entorpecera entonces el funcionamiento de la red cuando se conecta a la interfaz 1, aunque podna estar previsto para la interfaz 2. Como en el caso de los abonados C y D de red puede proporcionarse tambien un numero de conexiones de conduccion entre los abonados de red, aunque es igual que si la conduccion L4 esta conectada por ejemplo al abonado C de red a traves de una de las interfaces 1 a 4 con el aparato D. Igualmente, es concebible que la conduccion L3 este conectada desde la interfaz 2 o 3 del abonado D de red con una de las interfaces 1 a 4 de red del abonado C de red. Con ello, la libertad segun la invencion de la eleccion de interfaz simplifica claramente el manejo durante la instalacion o durante el mantenimiento y cambio de aparatos con respecto a la conexion convencional segun el estandar PROFInet-IRT.

Para el experto es evidente que las formas de realizacion descritas anteriormente deben entenderse a modo de ejemplo, y la invencion no esta limitada a las mismas, sino que puede variarse de multiples maneras, sin abandonar la invencion. Ademas, es evidente que las caractensticas, independientemente de si se dan a conocer en la descripcion, las reivindicaciones, las figuras o en otra parte, tambien definen individualmente componentes esenciales de la invencion, aun cuando se describan comunmente junto con otras caractensticas.

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REIVINDICACIONES

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto con una configuracion (40) teorica de la topologfa de red para el uso en redes industrials para la transmision de datos de tiempo cntico en instalaciones de automatizacion (de procesos) con al menos un primer abonado (J) de red y un abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional con en cada caso al menos una interfaz (1, 2, 3, 4) de red para la conexion del primer abonado de red y el abonado de red adicional con la red industrial, de modo que el primer abonado de red y el abonado de red adicional son abonados de la red en tiempo real comun,

caracterizada porque

para el primer abonado de red y el abonado de red adicional esta definida con la configuracion teorica de la topologfa de red solo una especificacion teorica de la proximidad al menos del primer abonado de red y del abonado de red adicional, el primer abonado de red y el abonado de red adicional realizan de manera automatica una verificacion de los aparatos adyacentes teoricos planificados con los aparatos adyacentes reales instalados mediante la configuracion teorica de la topologfa de red y en el caso de una coincidencia de la proximidad determina la aplicacion de los parametros de comunicacion en la al menos una interfaz de red del primer abonado de red o del abonado de red adicional y

porque la verificacion mediante el primer abonado de red y el abonado de red adicional libera en el caso de una coincidencia de la proximidad la conexion de red entre abonados de red adyacentes.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun la reivindicacion 1, con medios para configurar al menos el primer abonado (J) de red en relacion con el intercambio de datos a traves de la red segun un estado teorico, conectandose el primer abonado de red a traves de la red con un dispositivo (200), que este programado de tal manera que genera en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por un personal operativo un conjunto de datos de configuracion requeridos para configurar al menos el primer abonado de red y comunica al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al primer abonado de red a traves de la red.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun la reivindicacion 2, comprendiendo el dispositivo (200) Medios para el procesamiento de datos y para ejecutar codigo de programa asf como medios para el intercambio de datos con el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional, con el que esta conectado el dispositivo a traves de la red, estando programado el dispositivo para configurar al menos el abonado de red adicional en relacion con el intercambio de datos a traves de la red segun un estado teorico y

generando el dispositivo en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por un personal operativo un conjunto de datos de configuracion requeridos para configurar al menos el abonado de red adicional y comunicando al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al abonado de red adicional a traves de la red.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun la reivindicacion 3, pudiendo indicarse por el personal operativo la al menos una informacion relevante para la configuracion por medio de una interfaz (400) hombre-maquina asociada al dispositivo (200), en particular por medio de una unidad operativa, conectada con el dispositivo, con medios de introduccion y emision.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las reivindicaciones 3 o 4, estando programado el dispositivo (200) para configurar al menos el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional en relacion con aspectos logicos y/o ffsicos del intercambio de datos a traves de la red.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun la reivindicacion 5, comprendiendo el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional en relacion con aspectos ffsicos la configuracion (40) teorica de la topologfa de red para la red.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las reivindicaciones 3 a 6, estando configurados los medios para el intercambio de datos para un intercambio de datos dclico a traves de la red.

Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las reivindicaciones 3 a 7, estando configurados los medios para el intercambio de datos para un intercambio de datos limitado en tiempo real a traves de la red y estando programado el dispositivo en particular para configurar al menos el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional en relacion con un intercambio de datos limitado en tiempo real a traves de la red.

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9. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las reivindicaciones 3 a 8, estando configurados los medios para el intercambio de datos para un intercambio de datos sincronizado por temporizador a traves de la red y estando programado el dispositivo (200) para configurar al menos el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional en relacion con un intercambio de datos sincronizado por temporizador a traves de la red.

10. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las reivindicaciones 3 a 9, estando configurados los medios para el intercambio de datos para un intercambio de datos a traves de la red segun la especificacion Profinet IRT.

11. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun la reivindicacion anterior, comprendiendo el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el abonado de red adicional un conjunto de parametros espedficos de RTE calculados por el dispositivo (200).

12. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun la reivindicacion anterior, seleccionando el dispositivo (200) una cantidad de informacion relevante para la configuracion de la red y/o del abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional, generando basandose en la misma el conjunto de datos de configuracion requeridos para configurar al menos el abonado de red adicional y comunicando en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por el personal operativo al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al abonado de red adicional a traves de la red.

13. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las reivindicaciones 11 o 12, verificando el dispositivo (200) el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) adicional en primer lugar en cuanto a la plausibilidad en sf mismo, antes de que comunique al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al abonado de red adicional a traves de la red.

14. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las

reivindicaciones 11 a 13, verificando el dispositivo (200) el conjunto de los datos de configuracion generados y requeridos para configurar al menos el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) adicional en primer lugar en cuanto a la plausibilidad en relacion con el estado real de la red y al menos del abonado de red adicional, antes de que comunique al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al abonado de red adicional a traves de la red.

15. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las

reivindicaciones 11 a 14, estando programado el dispositivo (200) para configurar en sf mismo por medio de al menos un subconjunto del conjunto generado de datos de configuracion en relacion con el intercambio de datos a traves de la red.

16. Red en tiempo real planificada de manera topologica independiente de puerto segun una de las

reivindicaciones 11 a 15, estando programado el dispositivo (200) para controlar tras la configuracion el abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional, y

siendo el dispositivo en particular un controlador logico programable.

17. Soporte de datos con un codigo de programa almacenado en el mismo para la programacion de un dispositivo (200), que genera en respuesta a al menos una informacion relevante para la configuracion indicada por un personal operativo un conjunto de datos de configuracion requeridos para configurar al menos el primer abonado de red y comunica al menos un subconjunto de este conjunto generado de datos de configuracion al primer abonado de red a traves de la red,

comprendiendo el codigo de programa

- para al menos un primer abonado (J) de red y un abonado (B, C, D, E, F, G, H, I) de red adicional una lista (20, 50) de abonados o aparatos con en cada caso un conjunto de datos de aparatos para el respectivo abonado de red, comprendiendo el conjunto de datos de aparatos un conjunto de informacion, que describe el respectivo abonado de red,

- modulos de funcionamiento para anadir y conectar el primer abonado de red y el abonado de red adicional y

- codigo de programa de un programa de configuracion para la configuracion del primer abonado de red y del abonado de red adicional,

de tal manera que el primer abonado de red y el abonado de red adicional realizan de manera automatica una verificacion de los aparatos adyacentes teoricos planificados con los aparatos adyacentes reales instalados mediante una configuracion teorica de la topologfa de red y en el caso de una coincidencia de la 5 proximidad determina la aplicacion de parametros de comunicacion en al menos una interfaz de red del

primer abonado de red o del abonado de red adicional y

que la verificacion mediante el primer abonado de red y el abonado de red adicional libera en el caso de una coincidencia de la proximidad la conexion de red entre abonados de red adyacentes.

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