连接现场设备与叠加的控制设备的通讯系统技术方案

技术编号:8390835 阅读:178 留言:0更新日期:2013-03-08 02:44
为了可以实现较短的通讯周期,本发明专利技术提供一种通讯系统(20),该系统可将现场设备(150-156、160-162)与叠加的控制设备(20)相连。为此设置一个连接设备(40),其可以通过传输媒介(30)与叠加的控制设备(20)相连。连接设备(40)具有至少一个第一端口(130-136)和至少一个第二端口(140-142),分别有现场设备与这些端口相连。连接设备(40)具有至少一个功能设备(50-110),其可以在至少一个第一端口(136)和至少一个第二端口(142)转换。功能设备(80)形成为,根据到达第一端口(136)的输入数据生成为第二端口(142)所确定的输出数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于连接现场设备,特别是传感器和激励器与叠加的控制设备的通讯系统。此外本专利技术还涉及一种适用于这类通讯系统的连接设备。
技术介绍
为了以有效且廉价的方式将自动化系统内的现场设备与叠加的控制设备例如SPS(可编程存储控制器)相连接,很久以来使用名为IO-Link-通讯系统的标准化的连接系统。IO-Link-通讯系统为标准化的点对点连接系统。主要是传感器、激励器或者它们的组合的IO-Link-设备通过单独的点对点连接与IO-Link-母机相连,该母机又与SPS相连。每一个IO-Link-设备与IO-Link-母机的IO-Link-端口相连。根据不同的配置,IO-Link-端口的功能为数字输入端或者数字输出端。此外IO-Link-端口可以这样进行配置,其建立了与相连的IO-Link-设备的周期性通讯。IO-Link-母机的任务在于,在端口处收集从连 接上的IO-Link-设备获得的输入过程数据并且将该数据通过叠加的现场总线传送到SPS。SPS拥有专门的功能设备,该设备将输入过程数据转换成输出过程数据。接下来该输出过程数据由SPS发送到IO-Link-母机。IO-Link-母机将收到的输出过程数据分配到相应的IO-Link-端口,然后IO-Link-端口将输出过程数据发送到相应的IO-Link-设备。然而对于某些应用情况该通讯周期持续过长,这样IO-Link-输入过程数据必须更快地转换成IO-Link-输出过程数据。
技术实现思路
由此本专利技术的目的在于,提供一种用于将现场设备与叠加的控制设备相连的通讯系统和连接设备,用来实现输入过程数据更快地转换成输出过程数据。本专利技术的核心思想是寻求一种连接设备,其可以通过传输介质与叠加的控制设备相连接。可以将若干个现场设备连接到连接设备。连接设备具有若干个功能设备,其将从至少一个现场设备接收到的输入数据转换成输出数据。接下来连接设备将输出数据传送到目标现场设备。因为现在这些处理步骤不再在叠加的控制设备中而是在连接设备本身中进行,因此可以实现用于交换过程数据的通讯周期更短。另一个核心思想是寻求,连接设备为修改后的IO-Link-母机并且现场设备是IO-Link-设备。上述技术问题通过权利要求I的特征得以解决。相应地设置一个将现场设备与叠加的控制设备相连的通讯系统。该通讯系统具有连接设备,该连接设备可通过传输媒介与叠加的控制设备相连。连接设备具有至少一个第一端口,把产生输入数据的现场设备接到该第一端口,还至少具有一个第二端口,把接收输出数据的现场设备接到该第二端口。由此实现较短的通讯周期并且减轻叠加的控制设备的负担,连接设备具有至少一个功能设备,其可以在至少一个第一端口和至少一个第二端口之间转换。功能设备形成为,根据到达第一端口的输入数据产生为第二端口所确定的输出数据。在此需要说明的是,传输媒介可以是叠加的现场总线,例如根据以太网标准的现场总线。输入数据的意思是,由现场设备产生并且传输到连接设 备的数据,即输入数据是用于连接设备的。相应地,输出数据是由连接设备传送到现场设备的数据,由此输出数据是表示连接设备的。根据本专利技术的具有优势的实施方式,通讯系统形成为修改后的IO-Link-通讯系统,其中现场设备是IO-Link-设备,特别是传感器和激励器。这种情况下,连接设备根据IO-Link-协议通过点对点的连接与各个IO-Link-设备进行通讯。这种实施方式中的连接设备可以看成修改后的IO-Link-母机。为了扩展通讯系统的使用范围并且提升其灵活度,连接设备具有若干个不同的功能设备和可编程的开关设备。开关设备这样形成,其可以在至少一个第一端口和至少一个第二端口之间转换至少一个功能设备。在此需要说明的是,功能设备可以实现不同的逻辑或者算术功能。此外可以考虑,将功能设备实现为调节器、滤波器、开启延迟器或者关闭延迟器。根据所需应用可以实现,串联若干个功能设备,由此到达端口的输入数据在传送到现场设备中之前,可以经过多级处理过程。以这种方式可以通过有目的地使多个功能设备联接实现所需的总的功能。根据具有优势的扩展方案,输入数据和输出数据含有过程数据,过程数据的传递可以循环地进行。输入数据和输出数据优选以电报的形式发送,该电报还可以包含对应的第一端口和第二端口的端口号和电报或者过程数据的长度。长度可以以比特或者字节形式全A屮 口 ED ο上述技术问题同样通过权利要求6的特征解决。然后设计一个连接设备,其适用于将现场设备与叠加的控制设备相连。该连接设备具有至少一个第一端口(产生输入数据的现场设备可以与其相连)和至少一个第二端口(接收输出数据的现场设备可以与其相连)。此外设计至少一个功能设备,其可以在至少一个第一端口和至少一个第二端口之间转换。功能设备形成为,根据到达第一端口的输入数据生成为第二端口所确定的输出数据。附图说明下面根据一个实施例以及附图进一步阐述本专利技术。具体实施例方式该图示出了通讯系统10,其例如以自动化装置的形式给出。通讯系统10具有上级控制设备20,该控制设备与传输媒介30,例如一个现场总线相连接。此外还有连接设备40与现场总线30相连,该连接设备根据所选实施例可以称为IO-Link-连接设备或者修改后的IO-Link-母机。为了简单地作出图示,只示出了一个连接设备40。连接设备40能够具有标准化IO-Link-母机的所有功能。然而为了能够使过程数据在通讯系统10中以较短的通讯周期传输,由此修改后的IO-Link-母机具有多个不同的功能设备50、60、70、80、90、100、110。例如功能设备50实现为或门,功能设备60实现为与门,功能设备70实现为反相器,功能设备80实现为调节器,功能设备90实现为滤波器,功能设备100实现为开启延迟器且功能设备Iio实现为关闭延迟器。此外连接设备40具有若干个配置为输入端口的端口 130至136和若干个配置为输出端口的端口 140至142。在本例中每一个输入端口都通过独立的点对点连接与一个传感器相连。因此在输入端口 130连有传感器150,在输入端口 131连有传感器151,在输入端口 132连有传感器152,在输入端口 133连有传感器153,在输入端口 134连有传感器154,在输入端口 135连有传感器155且在输入端口 136连有传感器156。在本例中以类似的方式,在输出端口 140连有激励器160,,在输出端口 141连有激励器161且在输出端口 142连有激励器162。由传感器150至156提供的、应当传递至连接设备40的数据称作输入数据,而由连接设备40经各个输出端口传递至激励器160至162的数据称作输出数据。在此需要说明的是 ,输入数据含有输入过程数据且输出数据含有输出过程数据用来调控激励器。根据所示出的实施例,输出设备40和与其连接的传感器和激励器形成一个连接系统,该系统也可以称为IO-Link-通讯系统。传感器和激励器实现为IO-Link-设备。此外连接设备40含有一个示例性示出的可编程的开关设备或者控制设备120。开关设备120的任务是,取决于前述的系统实现方式,通过一个或多个功能设备来引导到达至少一个输入端口 130至136的输入数据,以获得所需输出数据。然后将输出数据输送到输出端口,该输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克劳斯·韦斯林
申请(专利权)人:菲尼克斯电气公司
类型:
国别省市:

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