用于耦联两个总线系统的设备技术方案

本发明专利技术涉及第一总线系统和第二总线系统的耦联，以便在第一总线系统和第二总线系统之间双向传输。为此提出的设备包括用于将前向数据从第一总线系统传输至第二总线系统，并且用于将后向数据从第二总线系统传输至第一总线系统的数据传递装置、用于处理前向数据和/或后向数据的数据处理装置和用于存储处理指令的指令存储器，处理指令涉及通过数据处理装置来处理数据。

Equipment for coupling two bus systems

The present invention relates to the coupling of the first bus system and the second bus system for bidirectional transmission between the first bus system and the second bus system. The devices proposed for this purpose include a data transfer device for transmitting forward data from the first bus system to the second bus system and for transmitting backward data from the second bus system to the first bus system, a data processing device for processing forward data and/or backward data, and an instruction for storing processing instructions. Memory, processing instruction involves processing data through data processing devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于耦联两个总线系统的设备本专利技术涉及耦联两个总线系统的领域。在现代通信和控制系统中，可用于数据传递或用于控制而使用不同的现场总线系统，其必须经常相互耦联，其中可以区分上层的总线系统和下层的总线系统。上层的总线系统是与控制系统连接的总线系统。而下层的总线系统必须是与上层的总线系统耦联的总线系统。在这种情况中，出现将数据从一个总线系统尽可能没有时间损耗地接收或传输到另一总线系统的问题。此外，数据的一部分(例如标题信息)通常必须根据预定义的规则修改，以确保一个总线系统的数据与另一个的总线系统的兼容性。用于改变数据的规则在此经常由固定安装的软件提供，有时也通过固定接线的硬件处理，以便能够实现特别有效的数据传输。然而这导致了在数据加工时的有限的灵活性。DE2010020446B4公开了一种自动化设备，其具有用于将来自现场总线的数据包转换为用于本地总线的数据流并且用于将从本地总线指向自动化设备的数据流转换为用于现场总线的数据包的装置。该自动化设备具有用于选择需转换的加速过程数据和用于单独转换已选的过程数据的加速单元，其以如下例设立：使已选的过程数据在时间上在已选的过程数据与所传输的未选择的过程数据综合之前输出。为此，自动化设备借助微控制器上的软件以其设置的常规例加工未选择的过程数据，而已选的过程数据借助硬件逻辑加工。在此，数据加工根据固定预设的规定进行。DE102008019277B4(在此通过引入将其并入同一申请人的保护权利)示出用于在不使用处理器的情况下，在以用于提供第一总线系统的数据的重排的输出顺序的复制表来初始化相应的存储器和固定地接线的或固定地编程的用于根据重排的输出顺序在第一总线系统与第二总线系统之间传递数据的传递装置后在第一总线系统与第二总线系统之间传递数据的数据传输设备。这种基于硬件的的传输概念对加工数据虽然特别有效，但是此外在灵活性方面是需提高的。因此，本专利技术的目的是，提供一种高效的并兼顾灵活的和模块化的用于在两个总线系统耦联时修改数据的概念。该目的通过独立权利要求的主题解决。优选的实施例是从属权利要求的主题。根据本专利技术提供用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其准备用于在第一总线系统和第二总线系统之间双向传输。该耦联设备包括用于从第一总线系统向第二总线系统传输下文称为正向数据的数据和从第二总线系统向第一总线系统传输下文称为后向数据的数据的数据传输装置。此外，耦联设备包括用于操作前向数据和/或后向数据的数据处理装置和用于存储操作指令的指令存储器，其涉及通过数据处理装置来操作数据。数据传输装置和数据处理装置可以包括在硬件单元中。尤其设置为，例如，操作指令可以通过设备用户尤其是模块式加载到指令存储器中。这能够使得数据处理具有较高的灵活性。例如，操作指令可以在工厂预先设定，并且可以由用户修改。例如可以设置更新机制。也可以设置的是，处理指令的至少一部分事后是可更换的。例如可以由用户下载灵活的程序代码。特别是，APPs(应用程序)尤其是可以灵活地下载。因此，例如，提供如下可能性：将用于数据处理，尤其是用于过程数据处理的应用程序作为可下载的功能，所谓的APPs加载到耦联设备中。作为功能，例如可以实现的是：计数器功能、反射功能(不同的输入状态导致特定的输出状态)、时间戳或带有来自标准现场总线模块的数据的过程数据的过采样、事件评估、控制功能等。例如，灵活的重新加载可以通过尤其是专门为此设置的接口实现。总线耦联器例如可以包括硬件单元，其允许将随后可以执行的灵活的程序代码加载到硬件单元中。硬件单元优选访问(过程)数据，并且可以将其具体地处理或扩展。以有利的例，尤其是，因此可以实现不同的功能，其可以作为程序代码重新加载，而不会干扰总线耦联器的其余进程。处理的(过程)数据，例如，可以作为新的数据传递至上层的现场总线，例如作为新的模块，或者直接输出到连接的现场总线上。例如，(过程)数据更换总是可以在特殊的硬件组件中发生，其不影响(过程)数据更换器的响应时间。因此，总线耦联器尤其为可以处理(过程)数据，而不会干扰、减缓正常的(过程)数据更换或者影响总线耦联器的响应时间。例如，可以设置为，使用硬件组件，其负责保证数据流不依赖于处理器。耦联设备，尤其是硬件单元，其包括专用处理器，负责执行加载的处理指令。因此避免了(过程)数据通过该或已经存在的处理器被处理，该处理器也必须已经执行总线耦联器中的常规任务的处理并且因此不能够总是快速且没有延迟地执行新的任务。原则上，功能或APPs也可以下载到特殊的FPGA设计中(FPGA：现场可编程门阵列或在现场，即立即在客户中可编程的(逻辑)栅式排列)，于是提供附加功能。为此，可以在FPGA中提供不同的功能设计，不同的功能设计可以通过更新机制加载到总线耦联器中。每个FPGA设计可以提供特殊的功能。然而与此相对地，尤其是如下变型方案更通用，其中，灵活的程序代码可以装载到总线耦联器中。根据本专利技术的实施例，耦联设备包括用于执行操作指令和产生操作数据的指令实施装置和用于临时存储用于数据处理装置所产生的处理数据的处理数据缓冲器。指令实施装置和/或处理数据缓冲器可以包括在硬件单元中。指令实施装置，例如，可以构造为FPGA和/或处理器。指令实施装置尤其是可以仅设置为用于实施处理指令。此外，在该实施例中提供了，数据处理装置，其将在处理数据缓冲器中临时存储的处理数据与前向的和/或后向的数据相关联，尤其是前向的和/或后向的数据的至少一部分使用处理数据覆盖。处理数据，例如，也可以将数据预先或滞后附加进去。根据本专利技术的实施例，处理指令涉及前向的和/或后向的数据。在该实施例例中相应地，设立指令实施装置用于访问相应的前向的和/或后向的数据，以便实施与之相关的处理指令。尤其的，可以设置为，处理指令涉及当前的数据，尤其是涉及来自例如上层的总线系统的上一周期的数据。但其也可以提供，例如，处理指令涉及之前的时间点的前向的和/或后向的数据，例如涉及之前的一个总线周期的数据。例如可以以如下例实现：将数据置于多倍(例如3倍)交替缓冲器中。根据本专利技术的实施例，耦联设备包括配属于第一总线系统的用于临时存储前向的数据的输出数据缓冲器和配属于第一总线系统的用于临时存储后向数据的输入数据缓冲器。尤其是，两个缓冲器直接与上层的总线连接，并且，例如，可以临时存储过程数据。此外，在该实施例中，数据传输装置和/或数据处理装置设置为用于访问输出缓冲器和/或输入缓冲器，以便传输或处理前向和/或后向数据。输出数据缓冲器和/或输入数据缓冲器可以包括在硬件单元中。根据本专利技术的实施例，指令实施装置设置为访问输出缓冲器和/或输入缓冲器，以便实施与前向数据相关的处理指令或将处理数据反馈至输入缓冲器中。因此，例如，可以设置为，将用于将来待修改的前向的数据的操作数据写入操作数据缓冲器和/或指令实施装置的输出数据作为后向数据写入第一总线系统的输入缓冲器中。根据本专利技术的实施例，数据操作装置设置为用于使操作数据与前向或后向数据相关联，从而使得这些处理数据首先未加工地由第二或第一总线系统传输，并且在稍晚的时间点，尤其是在随后的总线周期中作为已处理的后向或前向数据由第一或第二总线系统返回。因此，例如，也可以设置为，数据处理装置仅设计为用于处理沿一个方向的数据，但处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于耦联第一总线系统和第二总线系统以便在第一总线系统和第二总线系统之间双向传输的设备，包括用于将前向数据从第一总线系统传输至第二总线系统，并且用于将后向数据从第二总线系统传输至第一总线系统的数据传输装置，用于处理前向数据和/或后向数据的数据处理装置，和用于存储处理指令的指令存储器，所述处理指令涉及通过数据处理装置来处理数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.03 DE 102015121104.11.一种用于耦联第一总线系统和第二总线系统以便在第一总线系统和第二总线系统之间双向传输的设备，包括用于将前向数据从第一总线系统传输至第二总线系统，并且用于将后向数据从第二总线系统传输至第一总线系统的数据传输装置，用于处理前向数据和/或后向数据的数据处理装置，和用于存储处理指令的指令存储器，所述处理指令涉及通过数据处理装置来处理数据。2.根据前述权利要求所述的用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其中，所述处理指令能够加载到指令存储器中。3.根据前述权利要求中任一项所述的用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其包括：用于实施处理指令和产生处理数据的指令实施装置，用于临时存储数据处理装置所产生的处理数据的处理数据缓冲器，其中，所述数据处理装置设计为用于将在处理数据缓冲器中临时存储的处理数据与前向和/或后向数据相关联，尤其是利用处理数据覆盖前向和/或后向数据的至少一部分。4.根据前述权利要求所述的用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其中，所述处理指令涉及前向和/或后向数据，其中，所述指令实施装置设立用于访问前向和/或后向数据，以便执行与所述数据相关的处理指令。5.根据前述权利要求中任一项所述的用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其包括：关联于第一总线系统的用于临时存储前向的数据的输出数据缓冲器，和关联于第一总线系统的用于临时存储后向的数据的输入数据缓冲器，其中，所述数据传输装置和/或所述数据处理装置设计为用于访问输出缓冲器和/或输入缓冲器，以便传输或处理前向和/或后向数据。6.根据前述权利要求所述的用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其中，所述指令实施装置设计为用于访问输出缓冲器和/或输入缓冲器，以便执行涉及前向数据的处理指令或将处理数据馈送至输入缓冲器中。7.根据前述权利要求中任一项所述的用于耦联第一总线系统和第二总线系统的设备，其中，所述数据处理装置设计为用于链接处理数据与前向或后向数据，从而使得处理数据首先未加工地由第二或第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·霍夫曼，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE