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.Info
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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.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904331A DE19904331C1 (de) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | System und Verfahren zur Übertragung von Daten, insbesondere von Daten zum Bedienen und Beobachten eines Automatisierungssystems, über Internet mit asymmetrischer Internetverbindung |
| DE19904331 | 1999-01-28 |
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| DE (2) | DE19904331C1 (es) |
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