用于连接数据总线用户设备的模块单元制造技术

描述一种模块单元(8a、8b、8n)，其用于连接数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)与本地总线(6、7)，所述模块单元(8a、8b、8n)具有能与本地总线(6、7)连接的第一输入接口(9)和第一输出接口(10)、能与数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)连接的第一数据连接接口(14b)和第一开关器件(23)，其适用于根据来自数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)的控制输入St占据第一或第二接通状态，并且在第一接通状态中连接第一输入接口(9)与第一输出接口(10)并且在第二接通状态中连接第一数据连接接口(14b)与第一输出接口(10)。

Module unit for connecting data bus user equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连接数据总线用户设备的模块单元
本专利技术涉及一种用于连接数据总线用户设备与本地总线的模块单元，尤其在本地总线运行期间连接。
技术介绍
用于连接数据总线用户设备与本地总线的模块单元大多用在自动化系统中。自动化系统尤其用于控制工业设备、建筑物以及交通工具。对于控制自动化系统来说，大多需要多个传感器和执行器。这些传感器和执行器监视并且控制由系统执行的过程。一个自动化系统的不同的传感器和执行器在这种情况下经常也被称为自动化设备。这些自动化设备可以直接与自动化系统的控制器连接，或者可以首先与输入模块和输出模块(经常也被称为I/O模块)连接。接着，这些模块又与控制器直接连接。在此，自动化设备可以直接集成在I/O模块中，或者可以与这些I/O模块经由缆线或者无线地连接。自动化系统的控制器通常借助一个或多个内存可编程的控制器、PLC实现。在此，PLC按等级地或者非中心地设置在自动化系统中。在此，在PLC中存在不同的性能级，从而PLC可以根据计算能力和存储能力承担不同的控制和调节。PLC在最简单的情况下具有输入端、输出端、运行系统(固件)和接口，通过它们可以加载用户程序。用户程序定义了应该如何根据输入切换输出。在这种情况下，输入端和输出端与自动化系统和/或I/O模块连接，并且可以借助在用户程序中寄存的逻辑监视或者控制由自动化系统执行的过程。在此，通过传感器实现过程的监视并且通过执行器实现过程的控制。这种控制器也可以被称为中央控制器或者中央单元，并且至少针对与控制器连接的一个自动化设备或者I/O模块承担控制。不过，自动化设备与至少一个控制器直接连接或者I/O模块与至少一个控制器以并行接线的方式直接连接(亦即从每个自动化设备或每个I/O模块各布置一条线路以用于上级控制)是相当昂贵的。尤其是随着自动化系统的自动化程度的提高，在并行接线时增加了接线工作量。这在设计、安装、调试和维修时与高成本相关联。因此，目前在自动化技术中大多使用总线系统，利用总线系统可以将自动化设备或者I/O模块连接到控制器上。为了进一步简化各个自动化设备或者I/O模块与总线系统的连接，目前经常借助专门的本地总线将各组自动化设备或者I/O模块上下连接成本地总线系统并且接着将该本地总线的至少一个用户设备与总线系统连接，该总线系统与控制器连接。在此，本地总线系统可以与用于与控制器连接的总线系统不同。一组本地总线用户设备的与控制器的总线系统连接的用户设备经常也被称为本地总线主控装置。备选地，也使用本地总线系统的前端的名称。这种本地总线主控装置相对于其他本地总线用户设备来说包含其他的逻辑、电路和功能性，这些逻辑、电路或功能性对于连接到控制器的总线系统上来说是必需的。本地总线主控装置本身也可以包含PLC。这种用户设备也可以具有用于在两个总线系统之间转换的逻辑和电路。因此，本地总线主控装置也可以构造为网关或者总线转换器，并且负责将以其中一个总线系统的格式存在的数据转换成本地总线系统的格式，并且反之亦然。但是，大多不强制将本地总线主控装置专门用于将本地总线连接到上级的总线上。通常使用的本地总线大多适配于自动化设备的或者I/O模块的特定的使用要求或者考虑到它们的特殊的硬件设计。在此，本地总线系统的自动化设备或者I/O模块的组大多形成自动化系统的用于执行在由自动化系统执行的过程中的特殊任务的分组。针对过程的在总线上交换的数据也经常被称为本地总线数据或者过程数据，因为这些数据包含用于调节或者控制由自动化系统执行的过程的信息。在此，这种数据还可以包括测量数据、控制数据、状态数据和/或其他信息。根据使用的总线协议，这些数据可以前置于其他数据(报头)或者附加在其他数据之后(尾部)。所述其他数据可以包含关于数据的信息或者包含关于在本地总线上的内部通信的信息。在此，已知多种不同的信息，这些信息按照使用的总线协议前置于所述过程数据或者附加在所述过程数据之后。连接到本地总线上的本地总线用户设备也可以称为数据总线用户设备，因为这些数据在本地总线上交换。在此，数据总线用户设备用于控制或监视过程、尤其通过将控制信号例如输出给执行器和/或通过例如由传感器接收测量信号实现。数据总线用户设备将控制信号和/或测量信号转换成本地总线的过程数据或者反之亦然。数据总线用户设备也可以被称为本地总线用户设备。本地总线的一个实例是环型总线，其是本地总线的一种专门的形式，例如由US5472347已知。在环型总线中，数据总线用户设备、例如自动化设备或者I/O模块分别与它们直接相邻的数据总线用户设备连接并且将数据依次从一个数据总线用户设备继续传送给另一个数据总线用户设备。因此，不是同时向所有数据总线用户设备发送数据，而是依次发送，其中，一个数据总线用户设备从其上游的数据总线用户设备获得数据并且将数据继续传送给其下游的数据总线用户设备。数据总线用户设备可以在获得数据和继续传送之间处理获得的数据。当数据到达系列中的最后的数据总线用户设备时，再次将数据从最后的数据总线用户设备依次返回传送到第一个数据总线用户设备。在此，这种返回传送要么通过所有数据总线用户设备实现，要么在数据总线用户设备旁边借助旁路线实现。因此，环型总线具有数据的下行流和上行流。环型总线中的数据大多以数据包的形式传输，数据包经过所有数据总线用户设备。在闭合的环型总线配置中，本地总线的每个插接位置必须利用一数据总线用户设备占据，从而可以将数据依次从一个数据总线用户设备继续传送给另一个数据总线用户设备。如果插接位置未被数据总线用户设备占据，则总线、或者说下行数据流和/或上行数据流中断，并且数据的继续传送、或者说返回传送不再正常工作。在运行期间移除相应地插接的数据总线用户设备也会立即中断总线。由此出发，本专利技术的任务在于，提供一种改进的模块单元，其能实现，即使在移除一个或多个数据总线用户设备时，本地总线也不中断，而是继续运行。
技术实现思路
该任务利用按照独立权利要求的模块单元解决。有利的实施方式在从属权利要求中描述。按照本专利技术的、用于连接数据总线用户设备与本地总线、尤其环型总线的模块单元具有第一输入接口和第一输出接口，所述第一输入接口和第一输出接口能与本地总线连接。亦即，第一输入接口和第一输出接口适用于与本地总线连接。此外，按照本专利技术的模块单元具有第一数据连接接口，其能与数据总线用户设备连接。亦即，数据连接接口适用于与数据总线用户设备连接。此外，按照本专利技术的模块单元具有第一开关器件，其适用于根据数据总线用户设备的控制输入占据第一或第二接通状态，其中，在所占据的第一接通状态中第一输入接口与第一输出接口连接，并且在所占据的第二接通状态中，第一数据连接接口与第一输出接口连接。亦即，根据开关器件的接通状态，要么第一输入接口与第一输出接口连接并且仅通过模块单元传送数据，而在另一个接通状态下，不是直接将施加于第一输入接口上的数据传送到第一输出接口上，而是在第一输出接口上的数据依赖于第一数据连接接口、即例如依赖于数据总线用户设备提供给所述第一数据连接接口的数据。在此，开关器件例如可以适用于根据数据总线用户设备是否与模块单元连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模块单元(8a、8b、8n)，其用于连接数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)与本地总线(6、7)，所述模块单元具有：/n第一输入接口(9)和第一输出接口(10)，所述第一输入接口和第一输出接口能与本地总线(6、7)连接，/n第一数据连接接口(14b)，其能与数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)连接，和/n第一开关器件(23)，其适用于：/n根据来自数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)的控制输入St占据第一接通状态或第二接通状态，以及/n在第一接通状态中连接所述第一输入接口(9)与第一输出接口(10)，并且/n在第二接通状态中连接所述第一数据连接接口(14b)与第一输出接口(10)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170524 DE 102017208833.81.模块单元(8a、8b、8n)，其用于连接数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)与本地总线(6、7)，所述模块单元具有：
第一输入接口(9)和第一输出接口(10)，所述第一输入接口和第一输出接口能与本地总线(6、7)连接，
第一数据连接接口(14b)，其能与数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)连接，和
第一开关器件(23)，其适用于：
根据来自数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)的控制输入St占据第一接通状态或第二接通状态，以及
在第一接通状态中连接所述第一输入接口(9)与第一输出接口(10)，并且
在第二接通状态中连接所述第一数据连接接口(14b)与第一输出接口(10)。


2.根据权利要求1所述的模块单元(8a、8b、8n)，其进一步具有：
第二数据连接接口(13b)，其能与数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)连接，
其中，所述第一开关器件(23)适用于连接第二数据连接接口(13b)与第一输入接口(9)。


3.根据上述权利要求之一所述的模块单元(8a、8b、8n)，其中，所述本地总线(6、7)构造为环型总线，并且其中，所述第一输入接口(9)和第一输出接口(10)适用于传送数据。


4.根据上述权利要求之一所述的模块单元(8a、8b、8n)，其中，所述第一输入接口(9)具有用于连接到本地总线(6、7)上的至少一个可拆卸的电触点和/或所述第一输出接口(10)具有用于连接到本地总线(6、7)上的至少一个可拆卸的电触点。


5.根据上述权利要求之一所述的模块单元(8a、8b、8n)，其中，所述第一数据连接接口(14b)具有用于连接到数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)上的至少一个可拆卸的电触点，和/或其中，所述第二数据连接接口(13b)具有用于连接到数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)上的至少一个可拆卸的电触点。


6.根据上述权利要求之一所述的模块单元(8a、8b、8n)，其中，所述模块单元(8a、8b、8n)具有用于与另一个模块单元(8a、8b、8n)连接的至少一个机械的连接元件，其中，
模块单元(8a、8b、8n)的第一输出接口(10)能与所述另一个模块单元(8a、8b、8n)的第一输入接口(9)电连接，或者
模块单元(8a、8b、8n)的第一输入接口(9)能与所述另一个模块单元(8a、8b、8n)的第一输出接口(10)电连接。


7.根据上述权利要求之一所述的模块单元(8a、8b、8n)，其中，所述模块单元(8a、8b、8n)具有用于与数据总线用户设备(20a、20b、……、20n)机械连接的至少一个另...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·杰罗尔姆，汉斯赫伯特·基尔斯特，安东·利舍夫斯基，弗兰克·沙德，
申请(专利权)人：WAGO管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE