ES2272979T3 - Procedimiento para la proyeccion y/o funcionamiento de una instalacion de automatizacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la proyección y/o funcionamiento de una instalación de automatización, que comprende en un modo de control una unidad maestra (15) y al menos una unidad subordinada (16, 17) que se puede conectar con la unidad maestra (15) a través de un bus, - en el que durante una fase de proyección, se puede proyectar el número de las unidades subordinadas (11, 12, 13; 16, 17, 18), como resultado de lo cual se definen - un intervalo de tiempo de acceso maestro (20), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad maestra (15) accede al bus para leer y/o para escribir, y - para cada unidad subordinada, un intervalo de tiempo de acceso subordinado (21, 22, 23), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad subordinada accede al bus para leer y/o para escribir, y - en el que adicionalmente a las unidades subordinadas proyectadas, que son necesarias para el modo de control actual, se puede proyectar al menos otraunidad subordinada (13; 18), como resultado de lo cual la instalación de automatización se puede ampliar para el modo de control sin una nueva proyección con la otra unidad subordinada (18), caracterizado porque el intervalo de tiempo de acceso maestro (20) y los intervalos de tiempo de acceso subordinado respectivos (21, 23, 24) son acondicionados para una eventual ampliación de la instalación de automatización con la otra unidad subordinada (13; 18).
Description
Procedimiento para la proyección y/o
funcionamiento de una instalación de automatización.
La invención se refiere a un procedimiento para
la proyección y/o funcionamiento de una instalación de
automatización de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Además, la invención se refiere a un sistema de ingeniería de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 3 y, además, se
refiere a una instalación de automatización de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 5.
Se conoce a partir de Siemens Catálogo ST 70,
Capítulo 6, Edición de 2001, una instalación de automatización con
una "Periferia Descentralizada" mencionada de esta manera. Esta
"Periferia Descentralizada" está prevista para soluciones
descentralizadas de tareas de automatización en el campo de la
técnica de fabricación, de procesos así como de procedimientos y
comprende habitualmente diferentes aparatos periféricos provistos
con varios grupos estructurales subordinados, que están conectados a
través de un bus con una unidad maestra. En este caso, la unidad
maestra es habitualmente un grupo estructural maestro, que es
componente de un control programable con memoria de altas
prestaciones, que está provisto con al menos una CPU y otros grupos
estructurales funcionales para la solución de tareas de
automatización complejas. En los grupos estructurales subordinados
de una unidad subordinada se pueden conectar actuadores y/o
sensores, en los que los datos de entrada de la periferia del
proceso transmitidos por los sensores se pueden depositar en las
unidades subordinadas y en los que se pueden alimentar a los
actuadores datos de la periferia del proceso desde las unidades
subordinadas, que la unidad maestra transmite a las unidades
subordinados. Un cometido esencial de la unidad maestra consiste
tanto en transmitir los datos de entrada de la periferia del proceso
como copia de una unidad de procesamiento de orden superior de un
control programable con memoria, como también en procesar la copia
de los datos de salida de la periferia del proceso, que alimenta la
unidad de procesamiento de orden superior a la unidad maestra, y en
transmitirlos a las unidades subordinadas como datos de salida de la
periferia del proceso. La unidad de procesamiento de orden superior
procesa la copia de los datos de entrada de la periferia del proceso
y la copia de los datos de salida de la periferia del proceso de una
manera cíclica durante un intervalo de tiempo de procesamiento,
estando sincronizado este intervalo de tiempo de procesamiento
(ciclo de procesamiento) esencialmente con un intervalo de tiempo de
acceso maestro (ciclo maestro) de la unidad maestra. Durante este
intervalo de tiempo de acceso maestro, la unidad maestra accede para
leer y/o escribir durante una operación de control a todas las
unidades subordinadas conectadas en el bus. En este caso, la unidad
maestra transmite cíclicamente a cada unidad subordinada los datos
de salida de la periferia del proceso que pertenecen a las unidades
subordinadas respectivas, estando determinado el intervalo de tiempo
de acceso maestro esencialmente a través del número de las unidades
subordinadas conectadas en el bus. Como respuesta a la transmisión
de los datos de salida de la periferia del proceso, cada unidad
subordinada accede al bus para leer durante un intervalo de tiempo
de acceso subordinado específico del subordinado respectivo, con lo
que cada unidad subordinada transmite sus datos de salida de la
periferia del proceso a la unidad maestra. La longitud del intervalo
de tiempo de acceso maestro es esencialmente dependiente del número
de las unidades subordinadas conectadas en la unidad maestra, que
supervisan en cada caso su intervalo de tiempo de acceso subordinado
respectivo propiamente dicho. Para el caso de que no se acceda a una
unidad subordinada dentro de su intervalo de tiempo de acceso
subordinado, lo que indica que no se activan ya las salidas
periféricas del proceso de esta unidad subordinada, esta unidad
subordinada conmuta sus salidas periféricas del proceso a un estado
seguro.
El número de las unidades subordinadas, que se
pueden conectar en la unidad maestra, se puede proyectar, por
ejemplo, a través de un sistema de ingeniería conocido a partir del
Siemens Catalog ST PCS 7, Capítulo 1, Edición 2001, siendo adaptado
el número de las unidades subordinadas a proyectar al cometido de
control a solucionar.
Ahora puede suceder que, por ejemplo, en virtud
de modificaciones con respecto a la tarea de control a solucionar,
la unidad de automatización deba completarse con otra unidad
subordinada. Esto significa que esta unidad subordinada debe
re-proyectarse, para que el intervalo de tiempo de
acceso maestro y los intervalos de tiempo de acceso subordinados
respectivos sean prolongados en una medida correspondiente. Esto es
costoso, puesto que es necesario verificar la nueva configuración
antes de una operación de control.
Se conocen ejemplos de instalaciones de
automatización similares a partir de los documentos WO 00/69116 A2,
EP 0 807 887 A2, WO 94/15299 A1 y EP 1 199 846 A1. Una descripción
del protocolo PROFIBUS se puede encontrar en la publicación PROFIBUS
Brochure - Nº 4.002.FR, Septiembre de 1999.
La presente invención tiene el cometido de crear
un procedimiento para la proyección y/o funcionamiento de una
instalación de automatización del tipo mencionado al principio, que
reduce el gasto de la proyección con respecto a una posible
ampliación de la instalación de automatización. Además, se indica un
sistema de ingeniería, que posibilita la realización del
procedimiento con respecto a la proyección de una instalación de
automatización. Además, se crea una instalación de automatización,
que se puede ampliar para la operación de control si nueva
proyección con respecto al intervalo de acceso maestro y con
respecto a los intervalos de acceso subordinados a través de otras
unidades subordinadas.
Este cometido se soluciona con respecto al
procedimiento a través de las características indicadas en la parte
de caracterización de la reivindicación 1, con respecto al sistema
de ingeniería a través de las características indicadas en la
reivindicación 3 así como con respecto a la instalación de
automatización a través de las características indicadas en la parte
de caracterización de la reivindicación 5.
Es ventajoso que a través de la proyección de al
menos una "Unidad subordinada de reserva", tanto el intervalo
de tiempo de acceso maestro como también los intervalos de tiempo de
acceso subordinados respectivos están preparados para una posible
ampliación de la instalación de automatización con otra unidad
subordinada. Para el caso de que la instalación de automatización se
amplíe realmente con una unidad subordinada, esto se lleva a cabo
sin repercusiones, es decir, que no se producen repercusiones con
respecto al intervalo de tiempo de acceso maestro y con respecto a
los intervalos de tiempo de acceso subordinad o respectivos, y no es
necesaria una nueva proyección ni una prueba de la instalación de
automatización complementada con otra unidad subordinada.
Con la ayuda del dibujo, en el que se ilustra un
ejemplo de realización de la invención, se describen y se explican
en detalle a continuación la invención así como complementos y
desarrollos.
En este caso:
La figura 1 muestra una superficie de mando de
un sistema de ingeniería y
La figura 2 muestra una instalación de
automatización proyectada.
En la figura 1 se designan con 1a, 1b dos
ventanas de una superficie de mando de una unidad de representación
de un sistema de ingeniería, una de cuyas ventanas 1a está prevista
para la representación de una biblioteca de hardware 2 de una
instalación de automatización y la ventana 1b está prevista para la
representación de un hardware proyectado actualmente de una
instalación de automatización. La biblioteca de hardware 2 presenta
datos de proyección para grupos estructurales de un control
programable con memoria, por ejemplo grupos estructurales en forma
de grupos estructurales de CPU, grupos estructurales de
comunicación, grupos estructurales de entradas y salidas digitales
así como datos de proyección para grupos estructurales de aparatos
periféricos y sistemas de bus con conexiones de bus
correspondientes. La proyección se puede realizar de tal forma que
un usuario selecciona por medio de Drag & Drop un componente de
hardware con un elemento de mando en forma de un ratón a partir de
la ventana 1a, se copia en la ventana 1b y se conectan allí los
componentes entre sí de acuerdo con la tarea de control a
solucionar. En el ejemplo de realización mostrado se supone que a
partir de un índice 4 de la biblioteca de hardware 2 se selecciona
un control 5 programable con memoria con un grupo estructural de CPU
6, con una unidad maestra 7 y con otros dos grupos estructurales 8,
9. La unidad maestra no tiene que ser evidentemente parte del
control 5 programable con memoria, sino que se puede seleccionar
como componente de un aparato central que presenta varios grupos
estructurales, que está conectado a través de un bus con un control
programable con memoria. Además, se supone que a partir de un índice
10 de la biblioteca de hardware 2 se seleccionan una primera, una
segunda y una tercera unidad subordinada 11, 12, 13, que presentan
varios grupos estructurales 11a... 11d, 12a... 12d, 13a... 13d que
pueden ser seleccionados a partir de la biblioteca de hardware 2 y
que están conectados con la unidad maestra 7 a través de una
conexión de bus que está seleccionada de la misma manera a partir de
la biblioteca de hardware 2. La unidad maestra 7, las unidades
subordinadas 11, 12, 13 así como la conexión del bus para el
acoplamiento de las unidades son componentes de aparatos periféricos
descentralizados, en los que las unidades subordinadas 11, 12, 13
pueden presentar las mismas o diferentes funcionalidades. El sistema
de ingeniería está configurado de tal forma que a través de un
usuario se pueden proyectar unidades subordinadas de reserva con
zonas de datos útiles asociadas a estas unidades. Estas unidades
subordinadas de reserva se pueden seleccionar a partir de la
biblioteca de hardware 2 y se pueden identificar especialmente en la
representación en la ventana 1b. En el presente ejemplo, la unidad
subordinada 13 está identificada como unidad subordinada de reserva
a través de una línea de trazos, siendo ampliada para esta unidad
subordinada de reserva proyectada la instalación de automatización,
en virtud de las modificaciones de una tarea de control a
solucionar, con una unidad subordinada de funcionalidad
discrecional. A través de las unidades maestras y de las unidades
subordinadas 7, 11, 12, 13 proyectadas tanto se define un intervalo
de tiempo de acceso maestro, durante el cual en un modo de control
de la instalación de automatización la unidad maestra accede para
leer y/o para escribir al bus, como también para cada unidad
subordinada se define para cada unidad subordinada un intervalo de
tiempo de acceso subordinado, durante el cual en el modo de control
de la instalación de automatización, la unidad subordinada
respectiva accede para leer y/o para escribir al bus.
Se remite a la figura 2, en la que se representa
una instalación de automatización proyectada. Los componentes de
esta instalación de automatización proyectada para el control de un
proceso técnico son una unidad CPU 14 de orden superior, una unidad
maestra 15 y dos unidades subordinadas 16, 17. La instalación de
automatización se puede ampliar con otra unidad subordinada 18, que
se representa con línea de trazos en el dibujo, puesto que un
usuario durante la proyección de la instalación de automatización
(figura 1) tiene prevista una unidad subordinada de reserva para una
eventual ampliación a realizar en la instalación de automatización.
Durante un intervalo de tiempo de procesamiento 19, la unidad CPU 14
de orden superior inscribe en primer lugar copias de los datos de
entrada de la periferia del proceso PAE16, PAE17 desde la unidad
maestra 15, los procesa en datos de salida de la periferia del
proceso PA16, PA17 y transmite finalmente estos datos de salida a la
unidad maestra 15. En este caso, el intervalo de tiempo de
procesamiento 19 está prolongado con un tiempo de procesamiento para
el procesamiento de la copia de los datos de entrada de la periferia
del proceso de la unidad subordinada de reserva 18 proyectada, lo
que se representa en el dibujo a través de los cuadrados
representados con línea de trazos con los signos de referencia PAE18
o bien PA18. En virtud de las copias de los datos de salida de la
periferia del proceso, alimentados por la unidad CPU 14 de orden
superior a la unidad maestra 15, la unidad maestra 15 transmite
durante un intervalo de tiempo de acceso maestro 20 a las unidades
subordinadas 16, 17 los datos de salida de la periferia del proceso
PA, estando prolongado el intervalo de tiempo de acceso maestro 20
con un acceso de escritura a la unidad subordinada 18 proyectada. De
la manera descrita, se prolonga también para la lectura de los datos
de entrada de la periferia del proceso PE, es decir, durante un
acceso de lectura de la unidad maestra 15 a las unidades
subordinadas 16, 17, el intervalo de tempo de acceso maestro con el
acceso de lectura a la unidad subordinada 18.
En el modo de control de la instalación de
automatización, se parte, por consiguiente, tanto durante el acceso
de escritura como también durante el acceso de lectura, de que están
presentes y deben procesarse los datos de entrada de la periferia
del proceso y los datos de salida de la periferia del proceso de la
unidad subordinada solamente proyectada.
Las unidades subordinadas 16, 17 supervisan
durante el modo de control en cada caso su intervalo de tiempo de
acceso subordinado respectivo 21, 22 propiamente dicho. Para el caso
de que, por ejemplo, dentro del tiempo de acceso del bus 21 de la
unidad subordinada 16 no se acceda a la unidad subordinada 16, lo
que indica que las salidas de la periferia del proceso de esta
unidad subordinada 16 no son ya activadas, esta unidad subordinada
16 conmuta sus salidas de la periferia del proceso a un estado
seguro. En el presente ejemplo, el intervalo de tiempo de acceso
subordinado 21, 22 respectivo de las unidades subordinadas 16, 17
está prolongado, lo que es necesario en virtud de la unidad
subordinada 18 proyectada, del intervalo de tiempo de acceso
subordinado 23 proyectado de esta manera y del intervalo de tiempo
de acceso maestro 20 prolongado de esta manera.
A través de la proyección de la unidad
subordinada de reserva 18 se preparan tanto el intervalo de tiempo
de acceso maestro, los intervalos de tiempo de acceso subordinado
respectivo como también el intervalo de tiempo de procesamiento de
la unidad CPU 14 de orden superior para una eventual ampliación de
la instalación de automatización con la unidad subordinada 18. Para
el caso de que la instalación de automatización sea ampliada
realmente con la unidad subordinada, esto se lleva a cabo sin
repercusiones, es decir, que no se producen repercusiones tanto con
respecto al intervalo de tiempo de acceso maestro y con respecto a
los intervalos de tiempo de acceso subordinado respectivos, como
para el intervalo de tiempo de procesamiento de la unidad CPU 14 de
orden superior, y no es necesaria una nueva proyección ni una prueba
de la instalación de automatización complementada con otra unidad
subordinada 18. Evidentemente es posible proyectar varias unidades
subordinadas de reserva, que están proyectadas como unidades
"neutras". Esto significa que la instalación de automatización
se puede ampliar para el modo de control con unidades subordinadas
de funcionalidad discrecional (tipo), con lo que es posible
fácilmente una adaptación a una modificación de la tarea de control
a solucionar.
Claims (5)
1. Procedimiento para la proyección y/o
funcionamiento de una instalación de automatización, que comprende
en un modo de control una unidad maestra (15) y al menos una unidad
subordinada (16, 17) que se puede conectar con la unidad maestra
(15) a través de un bus,
- -
- en el que durante una fase de proyección, se puede proyectar el número de las unidades subordinadas (11, 12, 13; 16, 17, 18), como resultado de lo cual se definen
- -
- un intervalo de tiempo de acceso maestro (20), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad maestra (15) accede al bus para leer y/o para escribir, y
- -
- para cada unidad subordinada, un intervalo de tiempo de acceso subordinado (21, 22, 23), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad subordinada accede al bus para leer y/o para escribir, y
- -
- en el que adicionalmente a las unidades subordinadas proyectadas, que son necesarias para el modo de control actual, se puede proyectar al menos otra unidad subordinada (13; 18), como resultado de lo cual la instalación de automatización se puede ampliar para el modo de control sin una nueva proyección con la otra unidad subordinada (18),
caracterizado porque el intervalo de
tiempo de acceso maestro (20) y los intervalos de tiempo de acceso
subordinado respectivos (21, 23, 24) son acondicionados para una
eventual ampliación de la instalación de automatización con la otra
unidad subordinada (13; 18).
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el número de las
unidades subordinadas se puede proyectan bajo control de menú.
3. Sistema de ingeniería para la proyección de
una instalación de automatización, que comprende en un modo de
control una unidad maestra y al menos una unidad subordinada que se
puede conectar con la unidad maestra a través de un bus,
- -
- en el que durante una fase de proyección, se puede proyectar a través del sistema de ingeniería el tipo y/o el número de las unidades subordinadas, como resultado de lo cual se definen
- -
- un intervalo de tiempo de acceso maestro, durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad maestra accede al bus para leer y/o para escribir, y
- -
- para cada unidad subordinada, un intervalo de tiempo de acceso subordinado (21, 22, 23), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad subordinada puede accede al bus para leer y/o para escribir, y
- -
- en el que adicionalmente a las unidades subordinadas proyectadas, que son necesarias para el modo de control actual, se puede proyectar al menos otra unidad subordinada, como resultado de lo cual la instalación de automatización se puede ampliar para el modo de control sin una nueva proyección con la otra unidad subordinada (18),
caracterizado porque a través del sistema
de ingeniería, el intervalo de tiempo de acceso maestro y los
intervalos de tiempo de acceso subordinado respectivos (21, 23, 24)
son acondicionados para una eventual ampliación de la instalación de
automatización con la otra unidad subordinada (13; 18).
4. Sistema de ingeniería de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque el número de las
unidades subordinadas se puede proyectar a través del sistema de
ingeniería bajo control de menú.
5. Instalación de automatización, que comprende
una unidad maestra y al menos una unidad subordinada que se puede
conectar con la unidad maestra a través de un bus, como resultado de
lo cual se define
- -
- un intervalo de tiempo de acceso maestro (20), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad maestra accede al bus para leer y/o para escribir, y
- -
- para cada unidad subordinada, un intervalo de tiempo de acceso subordinado (21, 22, 23), durante el cual, en el modo de control de la instalación de automatización, la unidad subordinada accede al bus para leer y/o para escribir, y
- -
- en el que adicionalmente a las unidades subordinadas proyectadas, que son necesarias para el modo de control actual, se puede proyectar al menos otra unidad subordinada, como resultado de lo cual la instalación de automatización se puede ampliar para el modo de control sin una nueva proyección con la otra unidad subordinada (18),
caracterizado porque el intervalo de
tiempo de acceso maestro (20) y los intervalos de tiempo de acceso
subordinado respectivos (21, 23, 24) son acondicionados para una
eventual ampliación de la instalación de automatización con la otra
unidad subordinada (13; 18).
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| DE10215121A DE10215121A1 (de) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Verfahren zum Projektieren und/oder Betreiben einer Automatisierungseinrichtung |
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|---|---|
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