ES2228455T3 - Sistema y procedimiento para controlar y observar un sistema de automatizacion a traves de internet con conexion asimetrica de internet. - Google Patents

Sistema y procedimiento para controlar y observar un sistema de automatizacion a traves de internet con conexion asimetrica de internet.

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ES2228455T3
ES2228455T3 ES00903530T ES00903530T ES2228455T3 ES 2228455 T3 ES2228455 T3 ES 2228455T3 ES 00903530 T ES00903530 T ES 00903530T ES 00903530 T ES00903530 T ES 00903530T ES 2228455 T3 ES2228455 T3 ES 2228455T3
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Abstract

Procedimiento para la transmisión de datos a través de Internet, especialmente de datos para el control y la observación de un sistema de automatización (5), en el que se envía desde un cliente (1), especialmente desde un sistema de control y de observación (1), a través de una comunicación de Internet (6, 7, 8) una primera solicitud de comunicación (20) para el establecimiento de un primer canal de transmisión (6a, 7a, 8a) a un servidor de Internet (4) de un sistema de automatización (5) y en el que se envía desde el cliente (1) una segunda solicitud de comunicación (22) para el establecimiento de un segundo canal de transmisión (6b, 7b, 8b) al servidor de Internet (4), caracterizado porque el primero (6a, 7a, 8a) y el segundo (6b, 7b, 8b) canal de transmisión están previstos para la emisión y recepción bidireccional independiente en el tiempo entre sí de datos entre el cliente (1) y el servidor de Internet (4) a través de Internet (10), siendo utilizado el primer canal de transmisión (6a,7a, 8a) como canal de retorno para la emisión de datos útiles (16, 17) desde el servidor de Internet (4) hacia el cliente (1) y siendo utilizado el segundo canal de transmisión (6b, 7b, 8b) como canal de ida para la emisión de preguntas (15) desde el cliente (1) hacia el servidor de Internet (4).

Description

Sistema y procedimiento para controlar y observar un sistema de automatización a través de Internet con conexión asimétrica de Internet.
La invención se refiere a un sistema así como a un procedimiento para la transmisión de datos a través de Internet, especialmente de datos para el control y observación de un sistema de automatización.
Con la ayuda de la WWW (World Wide Web), que se designa también como Internet, es posible establecer desde cualquier ordenador, que tiene acceso a Internet, una comunicación de datos con un llamado servidor de la Web o servidor de informador de Internet IIS. El acceso a un servidor de Internet se realiza, por ejemplo, con la ayuda de un navegador de Internet conocido, por ejemplo el Internet-Explorer de a Firma Microsoft o con un navegador de Internet de la Firma Netscape. Durante el establecimiento de una comunicación de datos desde un llamado cliente de la Web se emite una llamada pregunta a un servidor de Internet a través de la entrada y emisión de una llamada dirección URL. Cuando tiene lugar una comunicación de datos, el servidor de Internet llamado contesta con una llamada página HTML (HTML = Hyper Text Markup Language). Los llamados clientes WWW, como por ejemplo Netscape o Internet-Explorer, se comunican con el servidor WWW a través del Protocolo de Transporte Hypertext (http). Por lo tanto, cada comunicación de datos entre el cliente WWW y el servidor WWW se basa en un protocolo de pregunta y, como reacción a ello, en un llamado protocolo de respuesta.
Se conoce a partir del documento DE-A-198 08 616 un procedimiento para el mando a distancia de aparatos a través de un ordenador, que está localizado a distancia geográfica del mismo, y para la transmisión de informaciones actuales desde el aparato hacia el ordenador a través de Internet, estando conectado entre el ordenador y el aparato un canal de información bidireccional para el intercambio de datos mutuo.
La invención tiene el cometido de indicar un sistema y un procedimiento para la transmisión de datos a través de Internet, que posibilita una transmisión bidireccional de datos, independiente en el tiempo, entre dos dispositivos de procesamiento de datos, que se pueden acoplar entre sí, también detrás de paredes cortafuegos, aunque una de las dos instalaciones de procesamiento de datos no sea visible en Internet, es decir, que no sea un servidor de Internet. Este cometido se soluciona a través de un sistema o bien a través de un procedimiento con las características indicadas en las reivindicaciones 1 a 10.
La invención se basa en el conocimiento de que con la ayuda de Internet no es posible una comunicación de datos "activa" con un cliente que no es visible en Internet, sino que solamente es posible una comunicación de datos entre un cliente discrecional, que está conectado con Internet, con cualquier servidor discrecional que es visible en Internet. Este inconveniente se soluciona de una manera sorprendentemente sencilla porque se establecen desde el cliente dos comunicaciones de datos independientes entre sí hacia el servidor de Internet de un sistema de automatización. A tal fin, se emiten desde el cliente, que puede servir, después del establecimiento de las comunicaciones bidireccionales de datos, como sistema valioso de control y de observación del sistema de automatización, de una manera sucesiva dos solicitudes de comunicación al servidor de Internet del sistema de automatización. El servidor de Internet contesta estas solicitudes de comunicación y de esta manera pone a disposición dos comunicaciones de datos asimétricas independientes entre sí, a través de las cuales se pueden comunicar entre sí tanto el cliente como sistema B&B como también el sistema de automatización por sí mismos. Entre el cliente y el servidor o, con otras palabras, entre el sistema de control y de observación y el sistema de automatización se asegura funcionalmente una comunicación bidireccional de datos, que posibilita también una transmisión de datos desde el servidor al cliente. Esto se basa en el establecimiento de las dos comunicaciones de datos independientes, establecidas desde el cliente, a través de Internet con el servidor. A través de estas dos "líneas fijas", el cliente está conectado de una manera permanente con el servidor, de modo que se posibilita una transmisión de datos bidireccional, independiente en el tiempo entre sí, en ambas direcciones entre el cliente y el servidor. Una comunicación de datos de este tipo es especialmente adecuada para el control y observación de un sistema de automatización, en el que el cliente puede funcionar como sistema de control y de observación, que puede ser activado desde cualquier ordenador discrecional que está conectado con Internet. De esta manera, en oposición a las comunicaciones de datos convencionales a través de Internet, se obtiene un sistema asimétrico de transmisión de datos, que no requiere del cliente la necesidad de ser visible en Internet o de tener instalado un llamado servidor de Web (IIS = Servidor de Información de Internet). De esta manera se posibilita el establecimiento de una comunicación bidireccional de datos desde cualquier lugar discrecional del mundo, delante o detrás de paredes cortafuegos, hacia un servidor. Puesto que la comunicación de datos es activa desde el cliente, es decir, desde el sistema B&B, no es necesario que el servidor establezca por sí mismo de una manera activa una comunicación con el cliente. Además, tampoco es necesaria una modificación de la configuración del cliente.
Se puede asegurar la obtención de la comunicación de datos o bien de las comunicaciones de datos porque se transmiten datos simulados para la obtención de los canales de transmisión también en el caso de que no estén presentes datos útiles. Además, para el mantenimiento de una comunicación permanente de datos se emiten informaciones al servidor de Internet, que comunican al servidor de Internet se pretende todavía una transmisión de datos útiles.
Una aplicación especialmente ventajosa, utilizando las infraestructuras existentes de Internet para una transmisión bidireccional de datos consiste en que el procedimiento está previsto para el control y la observación de un sistema de automatización a través de Internet.
Una comunicación de la técnica de automatización y de comunicación puede estar configurada de una manera sencilla de tal forma que el sistema de control y de observación del cliente inicia la preparación de los canales de transmisión como objeto distribuido, especialmente como objeto DCOM y de tal forma que el establecimiento de la comunicación con el sistema de automatización se realiza a través de un servidor DCOM.
A continuación se describe y se explica en detalle la invención con la ayuda de los ejemplos de realización representados en las figuras.
En este caso:
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de realización de un sistema de automatización con acoplamiento de Internet para el control y la observación.
La figura 2 muestra una representación esquemática temporal para el establecimiento de la comunicación bidireccional entre el cliente y el sistema de automatización, y
La figura 3 muestra una representación esquemática temporal para una comunicación de datos útiles posible entre el cliente y el sistema de automatización.
La figura 1 muestra un ejemplo de realización de un sistema para el control y observación de sistemas de automatización 5, que presentan, por ejemplo, controles programables en memoria (SPS), controles numéricos (NC) y/o accionamientos (Drives). El sistema presenta un sistema de control y de observación 1 (cliente B&B), que está acoplado a través de una red interna de datos 6, por ejemplo Ethernet con un ordenador Firewall 2 (= Proxy). Al sistema de control y de observación 1, que se designa a continuación de forma abreviada también como sistema B&B 1, está asociada una dirección local de Intranet, que no tiene que ser conocida en Internet. Con la ayuda de la línea 9a se indica en la figura 1 el Firewall del ordenador Firewall 2, que rodea la red de comunicación interna 31 (= Intranet 31) del servidor Firewall 3. Con el signo de referencia 10 se identifica la red mundial de comunicaciones de datos Internet. El ordenador Firewall 2 se puede acoplar a través de una línea de comunicación 7, por ejemplo ISDN, con Internet 10. El sistema de automatización 5 se puede acoplar con Internet 10 a través de un servidor de Internet 4, que sirve como servidor B&B para el sistema de automatización 5 y que presenta la dirección de Internet dcomserver.khe.siemens.de/, a través de una línea de comunicación 8 y en cada caso a través de un segundo ordenador Firewall 3. El segundo ordenador Firewall 3 rodea la Intranet 32, que está asociada al ordenador Firewall 3 y que es visible en Internet 10 bajo la dirección de Internet khe.siemens.de.
A continuación se explica con la ayuda del establecimiento de una comunicación entre el cliente 1 y el servidor B&B 4, a modo de ejemplo, el establecimiento de una comunicación bididireccional de emisión y de recepción independiente entre sí en el tiempo entre el cliente 1 y el servidor B&B 4 a través de Internet 10. A tal fin, se emplea un procedimiento asimétrico que posibilita establecer también desde el cliente 1, que no necesita ser visible en Internet 10, es decir, que no dispone de una dirección de Internet válida, una comunicación bidireccional de datos. A tal fin, el cliente 1 envía una primera pregunta a través de Internet al servidor de Internet 4, a la que el servidor de Internet 4 reacciona con una respuesta. Para evitar una interrupción temporal de la respuesta y, por lo tanto, una interrupción de la comunicación de datos, se prolonga de forma "indefinida" la duración de la respuesta. A tal fin, se comunica al sistema que deben enviarse todavía más datos. De este modo se obtiene un canal de respuesta, a través del cual el servidor de la Web 4 y, por lo tanto, el sistema de automatización 5 pueden enviar datos en cualquier momento al cliente 1 y, por lo tanto, al sistema B&B 1. Este primer canal de transmisión de datos se identifica en la figura 1 con el signo de referencia 6a, 7a, 8a. El establecimiento de un segundo canal de transmisión de datos 6b, 7b, 8b se realiza porque el cliente 1 envía una segunda pregunta, es decir, una segunda solicitud de comunicación, al servidor de Internet 4 del sistema de automatización 5 y de esta manera establece otro canal 6b, 7b, 8b hacia el servidor 4. Sobre este canal, el cliente puede enviar como canal de ida su(s) pregunta(s) al servidor 4. Por lo tanto, en total, desde el punto de vista del cliente 1 se obtiene un canal de ida 6a, 7a, 8a así como un canal de vuelta 6b, 7b, 8b hacia el servidor 4. A través de este canal, como canal de ida, el cliente puede enviar su(s) pregunta(s) al servidor 4. Por lo tanto, en total, desde el punto de vista del cliente 1 se obtiene un canal de ida 6a, 7a, 8a así como un canal de vuelta 6b, 7b, 8b. A través de estos dos canales el cliente 1 así como el servidor de Internet 4 pueden enviar y recibir datos bidireccionalmente de una manera independiente entre sí en el tiempo.
La figura 2 muestra una representación esquemática temporal para el establecimiento de la comunicación bidireccional entre un cliente 1 como sistema B&B y un servidor de Internet 4 (IIS = Servidor de Información de Internet) de un sistema de automatización 5 (ver la figura 1). En una primera etapa, se lleva a cabo en este caso una primera pregunta "Get" 20 iniciada desde el cliente 1 (= solicitud de la comunicación, canal de retorno) dirigida al servidor 4. El servidor 4 contesta en la etapa 21 en forma de una respuesta, que se puede interpretar aquí como reconocimiento. En la etapa siguiente, se envía desde el cliente 1 un pregunta "Post" 22 (= solicitud de la comunicación, canal de ida) al servidor 4, a la que contesta con una respuesta 23 como respuesta. El canal "Get" es establecido antes que el canal Post, para que el servidor pueda enviar aquí, ya durante el reconocimiento, datos de comunicación al cliente, que son necesarios para el establecimiento de la segunda comunicación ("Post").
El establecimiento de la comunicación bidireccional, en principio, entre el cliente 1 y el servidor 4 se realiza, por lo tanto, en una pregunta de dos fases 20, 22 con respuesta 21, 23 respectiva en cada caso. El mantenimiento de las comunicaciones de datos se asegura en cada caso porque para la obtención de los canales de transmisión se transmiten datos simulados, también en el caso de que no estén presentes datos útiles, y porque se envían informaciones al servidor B&B 4, que comunican al servidor B&B 4, que se pretende todavía una transmisión de datos útiles.
La figura 3 muestra el desarrollo temporal del establecimiento 26 de un canal de ida así como de un canal de vuelta entre un sistema B&B 1 y un servidor B&B 4, en el que está conectado un sistema de automatización 5 designado a modo de ejemplo como SPS (= control programable en memoria). La representación se lleva a cabo con la ayuda de la anotación UML (Lenguaje Unificado de Modelación). Además, la figura 3 muestra la comunicación bidireccional a través de estos canales, que pueden ser iniciados después del establecimiento de la comunicación por el cliente 1 y el servidor 4 de una manera independiente entre sí en el tiempo. El desarrollo temporal para el establecimiento de la comunicación es el siguiente: el cliente 1 plantea una pregunta HTTP-Get 11 al servidor 4, que la reconoce con una respuesta 12, sin que sea interrumpida la comunicación con el reconocimiento. A través de esta comunicación ("Canal-Get"), el servidor 4 así como el sistema de automatización 5 que está acoplado con el servidor envían todos los datos a emitir al cliente 1. Después de la respuesta 12 del servidor 4, el cliente envía una pregunta http-Post 13 al servidor 4, que la contesta de nuevo con una respuesta 14. A través de esta comunicación ("Canal-Post"), el cliente 1 envía todos los datos, que debe enviar al servidor 4 y al sistema de automatización 5 acoplado con él, por ejemplo, como pregunta 28. Aunque el ciclo pregunta - respuesta se termina sobre el canal Post, se mantiene la comunicación. En caso necesario, el cliente 1 envía una pregunta al servidor 4 a través del canal Get 15, a la que el servidor reacciona con una respuesta sobre el canal Post 16 (=comportamiento sincronizado). Si el servidor 4 quiere comunicar un mensaje al cliente 1, por ejemplo una respuesta 29 o una reacción a un acontecimiento 30 en el SPS 5, entonces puede enviarla sobre el canal Post, sin que previamente el cliente haya formulado una pregunta (= Rellamada 17). Esto no sería posible en una comunicación http "normal".
Por lo tanto, en general, resulta una comunicación de datos útiles 27 a través de Internet en ambas direcciones, que puede ser iniciada desde ambos lados, de una manera independiente en el tiempo. De esta manera, es posible utilizar vías de comunicación, existentes de Internet también en el campo de la técnica de automatización, de una manera habitual para fines de control y de observación, como interfaz HMI (Interfaz Hombre Máquina). Como aplicación ventajosa se contempla, por ejemplo, el sistema de control y de observación WinCC de la Firma Siemens. El sistema y el procedimiento según la invención posibilitan la transmisión de encargos DCOM desde el cliente 1 hacia el servidor de Internet 4. Lo especial en este caso es que el procedimiento permite que el servidor de Internet 4 pueda enviar acontecimientos DCOM, los llamados eventos a su cliente, sin que éste posea una dirección "auténtica", es decir, visible en Internet. Por lo tanto, en el lado del cliente no son necesarios costes adicionales, puesto que el navegador de Internet como Internet-Explorer de la Firma Microsoft o el navegador de Internet de la Fa. Netscape están disponibles en todas partes. Para un intercambio de datos entre el sistema de automatización y el usuario B&B, por ejemplo para fines de alarma, no son necesarias soluciones particulares especiales.
Por lo tanto, en resumen, la invención se refiere a un sistema así como a un procedimiento para la transmisión de datos a través de Internet, especialmente de datos para el control y la observación de un sistema de automatización 5. Para una comunicación bidireccional de datos útiles también detrás de paredes cortafuegos a través de Internet en ambas direcciones, también desde un cliente, que no es visible como servidor en Internet, se propone un procedimiento y un sistema, respectivamente, en los que se emite desde un primer dispositivo de procesamiento de datos 1 de un cliente, especialmente desde un sistema de control y de observación 1, a través de una comunicación de Internet 6, 7, 8 una primera solicitud de comunicación 20 para el establecimiento de un primer canal de transmisión a un servidor de Internet 4 de un sistema de automatización 5. Además, se envía desde el cliente 1 una segunda solicitud de comunicación 22 para el establecimiento de un segundo canal de transmisión 31 al servidor de Internet 4, estando previstos el primero 30 y el segundo canal de transmisión 31 para la emisión y recepción bidireccional independiente en el tiempo entre sí de datos entre el cliente y el servidor de Internet 4a través de Internet. Se asegura una duración de utilización ilimitada en el tiempo de los canales de transmisión porque para la obtención de los canales de transmisión se transmiten datos simulados también en el caso de que no estén presentes datos útiles.

Claims (10)

1. Procedimiento para la transmisión de datos a través de Internet, especialmente de datos para el control y la observación de un sistema de automatización (5), en el que se envía desde un cliente (1), especialmente desde un sistema de control y de observación (1), a través de una comunicación de Internet (6, 7, 8) una primera solicitud de comunicación (20) para el establecimiento de un primer canal de transmisión (6a, 7a, 8a) a un servidor de Internet (4) de un sistema de automatización (5) y en el que se envía desde el cliente (1) una segunda solicitud de comunicación (22) para el establecimiento de un segundo canal de transmisión (6b, 7b, 8b) al servidor de Internet (4), caracterizado porque el primero (6a, 7a, 8a) y el segundo (6b, 7b, 8b) canal de transmisión están previstos para la emisión y recepción bidireccional independiente en el tiempo entre sí de datos entre el cliente (1) y el servidor de Internet (4) a través de Internet (10), siendo utilizado el primer canal de transmisión (6a, 7a, 8a) como canal de retorno para la emisión de datos útiles (16, 17) desde el servidor de Internet (4) hacia el cliente (1) y siendo utilizado el segundo canal de transmisión (6b, 7b, 8b) como canal de ida para la emisión de preguntas (15) desde el cliente (1) hacia el servidor de Internet (4).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para la obtención de los canales de transmisión (6a, 7a, 8a; 6b, 7b, 8b) se transmiten datos simulados (18, 19) también en el caso de que no estén presentes datos útiles (15, 16, 17).
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque para la obtención de los canales de transmisión (6a, 7a, 8a; 6b, 7b, 8b) se emiten informaciones al servidor de Internet (4), que comunican al servidor de Internet (4), que se pretende todavía una transmisión de datos útiles (15, 16, 17).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el procedimiento está previsto para el control y la observación de un sistema de automatización (5) a través de Internet (10).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el sistema de control y de observación (1) del cliente inicia la preparación de los canales de transmisión como objeto distribuido, especialmente como objeto DCOM y porque el establecimiento de la comunicación hacia el sistema de automatización (5) se realiza a través de un servidor DCOM (4).
6. Sistema Procedimiento para la transmisión de datos a través de Internet (10), especialmente de datos para el control y la observación de un sistema de automatización (5), con un primer dispositivo de procesamiento de datos (1) de un cliente, que se puede acoplar con Internet (10), en el que el primer dispositivo de procesamiento de datos (1) está previsto para el establecimiento de una primera comunicación de datos (3a) en forma de un primer canal de transmisión (6a, 7a, 8a) así como de una segunda comunicación de datos (3b) en forma de un segundo canal de transmisión (6b, 7b, 8b) a un servidor de Internet (4) de un sistema de automatización (5), caracterizado porque el primero (6a, 7a, 8a) y el segundo canal de transmisión están previstos para la emisión y recepción bidireccional independiente en el tiempo entre sí de datos entre el cliente (1) y el servidor de Internet (4) a través de Internet (10), siendo utilizado el primer canal de transmisión (6a, 7a, 8a) como canal de retorno para la emisión de datos útiles (16, 17) desde el servidor de Internet (4) hacia el cliente (1) y siendo utilizado el segundo canal de transmisión (6b, 7b, 8b) como canal de ida para la emisión de preguntas (15) desde el cliente (1) hacia el servidor de Internet (4).
7. Sistema según la reivindicación 6, caracterizado porque el sistema presenta medios para la transmisión de datos simulados (18, 19) para la obtención de los canales de transmisión (6a, 7a, 8a; 6b, 7b, 8b) también en el caso de que no estén presentes datos útiles (15, 16, 17).
8. Sistema según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque el sistema para la obtención de los canales de transmisión (6a, 7a, 8a; 6b, 7b, 8b) presenta medios, que comunican al servidor de Internet (4) que está prevista todavía una transmisión de datos útiles (15, 16, 17).
9. Sistema según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el sistema está previsto para el control y la observación de un sistema de automatización (5) a través de Internet (10).
10. Sistema según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el sistema de control y de observación (1) del cliente (1) inicia la preparación de los canales de transmisión (6a, 7a, 8a; 6b, 7b, 8b) como objeto distribuido, especialmente como objeto DCOM y porque el establecimiento de la comunicación para el sistema de automatización (5) se realiza a través de un servidor DCOM.
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