确定本地总线的数据总线用户设备的方法技术

描述用于确定与本地总线(6)连接的通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、

【技术实现步骤摘要】
确定本地总线的数据总线用户设备的方法
[0001]本案是“确定本地总线的数据总线用户设备的方法”、于2019年11月25日进入中国国家阶段、国家阶段申请号为201880034550.1(国际申请号为PCT/EP2018/062951、优先权数据为DE102017208830.3,2017.5.24)的PCT专利技术专利的分案申请。


[0002]本专利技术一般来说涉及一种确定本地总线的数据总线用户设备的方法，尤其借助对通信就绪的数据总线用户设备进行寻址来确定。

技术介绍

[0003]总线系统并且特别是本地总线系统已成为现代自动化系统中必不可少的部分。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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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)。
[0011]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数据或者附加在所述数据之后。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。
[0012]在此，环型总线是本地总线的一种专门的形式，例如由US 5472347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。在本地总线上传输的数据也可以被称为本地总线数据。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。
[0013]为了发送给特定的数据总线用户设备，数据包配设有对应于数据总线用户设备的地址，从而具有相应的地址的数据总线用户设备可以从该数据包中提取数据。然而，为此必须提前已知数据总线用户设备的地址。在现有技术中，在环型总线中，经常按照数据总线用户设备在环型总线中的物理次序将数据总线用户设备定址。然而，这使得环型总线的自我管理非常不灵活和静态，特别是当新的数据总线用户设备嵌入环型总线中或替换旧的数据总线用户设备时。
[0014]因此，本专利技术的任务在于，提供方法和设备，利用所提供的方法和设备，在交换数据总线用户设备时或者在本地总线初始化时也可以灵活地确定数据总线用户设备。

技术实现思路

[0015]按照本专利技术的、用于确定与本地总线、尤其环型总线相连的通信就绪的数据总线用户设备的方法包括：在本地总线主控装置上接收通过本地总线传输的至少一个数据包，其中，所述至少一个数据包具有来自本地总线中的一些通信就绪的数据总线用户设备的一个通信就绪的数据总线用户设备的地址，其中，该通信就绪的数据总线用户设备位于各通信就绪的数据总线用户设备的次序内部。此外，所述方法包括将接收的地址配置通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于确定通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的方法，所述数据总线用户设备与本地总线(6)、尤其环型总线连接，所述方法包括：在本地总线主控装置(3)上接收通过本地总线(6)传输的至少一个数据包(22a、22b、22c)，其中，在本地总线主控装置(3)上接收的所述至少一个数据包(22a、22b、22c)具有来自本地总线(6)中的一定数量的通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的一个通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的地址，其中，该通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)位于各通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的次序内部；以及将所接收的地址通过本地总线主控装置(3)配置给该通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)在本地总线(6)中的各通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的次序内部的相对位置。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在接收所述至少一个数据包(22a、22b、22c)之前，将所述至少一个数据包(22a、22b、22c)从本地总线主控装置(3)在本地总线(6)上发送给各通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)以用于查询各通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)中的至少一个数据总线用户设备的地址，其中，为了查询地址，所述至少一个数据包(22a、22b、22c)具有用于控制查询的计数器值(24)和用于写入所述至少一个通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的地址的地址数据字段(25)。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将同样的所述至少一个数据包(22a、22b、22c)从本地总线主控装置(3)发送，由应查询其地址的其中一个通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)接收，由所述其中一个通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)发送，并且由本地总线主控装置(3)接收。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，发送所述至少一个数据包(22a、22b、22c)包括：发送一定数量的数据包(22a、22b、22c)，其中，所述数据包(22a、22b、22c)的数量对应于通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的数量。5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据该通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)在本地总线(6)中的各通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的次序内部的相对位置，用于查询通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的地址的每个数据包(22a、22b、22c)包含在一定数量的数据包(22a、22b、22c)中。6.根据权利要求2至5之一所述的方法，进一步包括：通过本地总线主控装置(3)将每个数据包(22a、22b、22
c
)分配给所属的通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)，其方式为，通过本地总线主控装置(3)根据在次序内部的位置设置每个数据包(22a、22b、22
c
)的计数器值(24)。7.根据权利要求6所述的方法，其中，以预定的递增的计数间隔将计数器值(24)设置成参考值，从而所述计数间隔对应于在通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)内部的位置间隔。8.根据权利要求2至7之一所述的方法，进一步包括：当数据包(22a、22b、22c)中的当前的计数器值(24)在通信就绪的数据总线用户设备
(7a、7b、
……
、7n)上对应于参考值时，将存储在该通信就绪的数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)中的地址写入数据包(22a、22b、22c)的地址数据字段(25)中。9.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，当数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)与本地总线(6)时钟同步并且数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)的处理单元(12a、12b、
……
、12n)处理通过本地总线(6)接收的数据时，数据总线用户设备(7a、7b、
……
、7n)通信就绪。...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：WAGO管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：