AT411806B - Bussystem für eine mehrzahl von teilnehmern - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Bussystem für eine Mehrzahl von Teilnehmern welche über Knotenpunkte an Busleitungen des Bussystems schaltbar sind und über die Knotenpunkte in elektrischer Leistungsverbindung stehen, sodass bei einer Benutzung bzw. Beaufschlagung des Bussystems durch einen Teilnehmer von den restlichen Teilnehmern diese Zustandsveränderung am Bus simultan bzw. unmittelbar erfassbar ist und bei welchem den Teilnehmern im Betriebszu- stand des Bussystems eindeutig bestimmende Adressen in den diesen zugeordneten Speichervor- richtungen zugeteilt sind und für eine Vergabe bzw. Zuteilung von eindeutigen Adressen an die Teilnehmer diese zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert werden. 



   Es sind bereits verschiedene serielle Bussysteme, wie z. B. CAN, 12C, Profibus und dgl., be- kannt. Bei diesen Bussystemen muss dem jeweiligen Busteilnehmer eine fixe Adresse zugeordnet werden. Dies wird durch eine entsprechende Einstellung von Schaltern, Jumpern oder durch eine fixe Programmierung in den von den Teilnehmern abzuarbeitenden Programmanweisungen oder in den diesen zugeordneten Speichervorrichtungen realisiert. Nachteilig ist dabei, dass nachträgliche Erweiterungen des Bussystems erfahrungsgemäss schwierig durchzuführen sind. 



   Aus der WO 95/01026 A1 ist ein Bussystem für eine Mehrzahl von Teilnehmern bekannt, wel- che über das Bussystem miteinander in Kommunikationsverbindung stehen. Jeder Teilnehmer umfasst dabei ein Interface, mit welchem jedem Teilnehmer automatisch eine eindeutige Adresse zugeteilt werden kann. Hierzu wird aktiv von einem neu an das Bussystem zu schaltenden Teil- nehmer eine erste Testadresse über den Bus ausgesandt. Für den Fall, dass anschliessend ein Rückantwort- bzw. Bestätigungssignal empfangen wird, wird dies als Anzeichen dafür gewertet, dass diese Adresse von einem anderem Teilnehmer im Bussystem bereits belegt wurde. Darauf hin wird von diesem neuen Teilnehmer im Bussystem eine andere Testadresse gewählt und wie- derum überprüft, ob diese Adresse bereits vergeben oder noch verfügbar ist.

   Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis kein Rückantwortsignal mehr eintrifft, was als Anzeichen für eine noch verfügbare Adresse gewertet wird. Diese somit durch ein sogenanntes aktives "Polling" ermittelte Adresse wird dann in einem nichtflüchtigen Speicher des Teilnehmers hinterlegt und gilt sodann als gültige, eindeutige Adresse. Bei einer Neuinitialisierung beginnt der aktive Abfragevorgang zur Bestimmung einer eindeutigen Adresse bei jenem Wert, welcher zuvor im nichtflüchtigen Speicher hinterlegt wurde. Dadurch soll die Anzahl der Versuche verringert werden, welche erforderlich sind, um eine unverkennbare Adresse finden. Nachteilig ist dabei, dass für die Initialisierung eines neuen Teilnehmers die bereits an das Bussystem angeschlossenen Teilnehmer aktiv in die Initiali- sierungsroutine eines neuen Teilnehmers einbezogen sind. 



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Adressvergabe oder Adresszuteilung an busfähige Teilnehmer zu vereinfachen. 



   Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein für die Adresszuteilung aktivierter Teilnehmer durch Erfassung bzw. Beobachtung der Busaktivitäten die erste freie oder gegebenen- falls lückenlos die nächste unbelegte Adresse einer vordefinierten Adressfolge annimmt bzw. diesem zugeordnet wird und dieser Teilnehmer seine Adresse und gegebenenfalls Daten über den Bus aussendet und dadurch den restlichen Teilnehmern die Vergabe bzw. die Belegung dieser Adresse oder der letztgültige Teilnehmerstand mitgeteilt ist und nach Ablauf einer bestimmten Ruhezeit im Bussystem der zuerst aktivierte Teilnehmer wieder mit dem Senden seiner Adresse und Daten beginnt. 



   Ein damit erreichter Vorteil liegt darin, dass die Adressvergabe nahezu vollautomatisch durchge- führt wird und dabei mit überaus hoher Fehlersicherheit erfolgt. Durch die eigenständige Adresszu- teilung eines an den Bus geschalteten Teilnehmers ist nämlich die Gefahr einer Doppeladressie- rung, wie dies bisher vor allem bei einer manuellen Adressvergabe durch einen Servicetechniker bei Unachtsamkeit möglich war, nunmehr ausgeschlossen. Dadurch ist aber auch das Führen von elektronischen Tabellen oder von Auflistungen in Papierform und vor allem die Wartung dieser Auflistungen zur Gewährleistung des aktuellen, technischen Standes im Bussystem erübrigt. 



  Weiters ist von Vorteil, dass nunmehr Lücken in der Adressvergabe, wie diese bisher infolge Unwis- senheit über bereits vergebene Adressen immer wieder auftreten konnten, durch die automatische Adressvergabe eliminiert werden können und dadurch stets die Maximalzahl an Teilnehmern prob- lemlos an den Bus geschaltet werden kann. Insbesondere gehören dadurch Probeläufe mit ver- schiedenen Adressen zur Feststellung einer noch freien Adresse der Vergangenheit an. Ein weite- rer bedeutender Vorteil besteht darin, dass nicht nur die Inbetriebnahme des Bussystems verein- 

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 facht ist, sondern auch im Servicefall eine wesentliche Erleichterung erreicht wird.

   Durch die defi- nierte Ruhezeit am Bus können sich nämlich neu an das Bussystem geschaltete Teilnehmer auto- matisch in das Bussystem eingliedern und unverzüglich entsprechend dem Busprotokoll arbeiten. 



  Es ist also nicht unbedingt erforderlich, das Bussystem für eine Erweiterung abzuschalten und erneut zu starten, da der hinzugefügte Teilnehmer gegebenenfalls nach bewusster Einleitung der Adressvergabe vollautomatisch am Ende der letztgültigen Adressfolge eingereiht wird. Ebenso kann bei einem Austausch eines z. B. defekten Teilnehmers der neue Teilnehmer nach Einleitung des Adressvergabeverfahrens automatisch die Lücke in der Adressfolge durch Übernahme der fehlenden Adresse beheben, sodass wieder eine kontinuierliche Adressfolge besteht, ohne dass ein Service- techniker die Adresse des ausgetauschten Teilnehmers erheben muss. 



   Weitere vorteilhafte Ausbildungen bzw. Massnahmen sind in den Ansprüchen 2 bis 20 be- schrieben. Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen. 



   Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel näher erläutert. 



  Es zeigt: Fig. 1 den Aufbau eines Bussystems und einen beispielhaften Ablauf für die automatische 
Adressvergabe durch das Bussystem in stark vereinfachter, schematischer Darstellung. 



   Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. vorgeordnet oder nachgeordnet auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. 



   In Fig. 1 ist im gezeigten Blockschaltbild der Aufbau eines seriellen Bussystems 1 stark verein- facht dargestellt. Das Bussystem 1 umfasst dabei mehrere Teilnehmer 2, 3, 4, welche über zumin- dest eine Busleitung 5 eines Busses 6 in elektrischer Leitungsverbindung stehen. 



   Der Bus 6 kann dabei mehrere Daten- und/oder Adress- und/oder Steuerleitungen sowie Span- nungsversorgungsleitungen umfassen. Ebenso ist es möglich eine Mehrfachnutzung der Buslei- tungen 5 zur Übertragung von Daten und/oder Adressen bzw. Steuerbefehlen einzusetzen. 



   Insbesondere ist jeder Teilnehmer 2 bis 4 über Knotenpunkte 7 bis 9 an die Busleitungen 5 des Busses 6 geschaltet. Somit ist bei einer Benutzung bzw. elektrischen Beaufschlagung des Busses 6 durch einen der Teilnehmer 2 bis 4 diese Zustandsveränderung am Bus 6 von den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 gleichzeitig bzw. unmittelbar erfassbar, da eine Potentialänderung an zumin- dest einer der Busleitungen 5 durch die elektrische Verbindung sämtlicher Teilnehmer 2 bis 4 mit dieser Busleitung 5 zugleich an den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 vorliegt. 



   Die Kommunikation zwischen den einzelnen busfähigen Teilnehmern 2 erfolgt gemäss einem festgelegten Busprotokoll, wobei jeder der Teilnehmer 2 bis 4 in der Lage ist, das entsprechende Busprotokoll einzuhalten bzw. gemäss diesem zu arbeiten. Weitere busfähige Teilnehmer sind dabei jederzeit an den Bus 6 schaltbar, wobei die maximale Anzahl N an Teilnehmern durch das Busprotokoll bzw. durch die Anzahl verfügbarer Adressen bestimmt ist. Ebenso ist zumindest ein Teilnehmer 2 bis 4 bei Bedarf vom Bus 6 entfernbar. 



   Die Erweiterung bzw. Entfernung oder ein Austausch von Teilnehmern 2 bis 4 und die dadurch erforderliche Anpassung der Konfigurationsparameter erfolgt beim erfindungsgemässen Bussystem 1 automatisch. Ebenso kann die Erstkonfiguration des Bussystems 1 weitgehend automatisch erfolgen. 



   Die einzelnen Buszustände in Abhängigkeit der Zeit und in Abhängigkeit der Konfiguration des Bussystems 1 sind in einzelnen Diagrammen 10 bis 13 auszugsweise veranschaulicht. In den Diagrammen 10 bis 13 ist dabei auf der Ordinate jeweils der Buszustand, d. h. der High- bzw. 



  Low-Pegel auf den entsprechenden Busleitungen eingetragen. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, über welche sich die Buszustände gemäss den dargestellten Blöcken 14,15 verän- dern. Die Blöcke 14,15 weisen dabei je nach Art der über den Bus 6 zu übertragenden Daten unterschiedliche Längen und/oder eine unterschiedliche Abfolge an Buszuständen auf. Die Blöcke 
14, 15 veranschaulichen dabei, dass am Bus 6 eine bestimmte, blockweise Abfolge von High- bzw. 



  Lowzuständen vorliegt bzw. von den einzelnen Teilnehmern 2 bis 4 auf den Bus 6 gelegt wird. 

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   Eine erfindungsgemässe, automatische Konfiguration des Bussystems 1 und der entsprechen- de Betrieb des Bussystems 1 ist in den Diagrammen 10 bis 13 beispielhaft veranschaulicht. 



   Gemäss Diagramm 10 sind im Urzustand bzw. vor der Erstkonfiguration die einen Teilnehmer 2 bis 4 eindeutig bestimmenden Adressen 16 bis 18 gelöscht. Weiters ist keiner der Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 aktiv, wie dies insbesondere in Diagramm 10 veranschaulicht ist. In diesem Zustand ist keiner der Teilnehmer 2 bis 4 konfiguriert bzw. weist in diesem Ausgangszustand vor der Erstkon- figuration keiner der Teilnehmer 2 bis 4 eine Adresse 16 bis 18 auf. Die Teilnehmer 2 bis 4 sind dabei aber an den Bus 6 geschaltet bzw. stehen diese mit dem Bus 6 über die Knotenpunkte 7 bis 9 in elektrischer Leitungsverbindung. Durch die Aktivierung eines zuvor inaktiven Teilnehmers 2 wird diesem Teilnehmer 2 die niedrigste, freie Adresse 16 zugeordnet. Die niedrigste, freie Adresse bei einer Erstkonfiguration des Bussystems ist üblicherweise "1"oder ggf. auch "0".

   Die Aktivierung des Teilnehmers 2 kann z. B. durch Betätigen einer Eingabevorrichtung 19, wie z. B. durch Drücken einer bestimmten Taste 20 am zu konfigurierenden Teilnehmer 2 erfolgen. Die weiteren busfähigen Teilnehmer 3, 4 weisen bevorzugt ebenfalls entsprechende Eingabevorrichtungen 19 bzw. Tasten 20 auf. 



   Ebenso kann die Aktivierung eines an den Bus 6 geschalteten Teilnehmers 2 bis 4 durch die Aktivierung oder Inbetriebnahme zumindest eines an den jeweiligen Teilnehmer 2 bis 4 geschalte- ten Sensors 21,22 erfolgen. Die von den Sensoren 21,22 aufgenommenen Messwerte sind dabei für die weitere Verarbeitung bzw. Auswertung an zumindest einen weiteren Teilnehmer 2 bis 4 im Bussystem 1 zu übertragen. 



   Weiters ist es möglich, die weitgehend selbsttätige Adresszuteilung bzw. Adressvergabe durch das Anschalten eines Teilnehmers 2 bis 4 an den Bus 6 bzw. an die elektrischen Versorgungslei- tungen einzuleiten. Dabei werden die Teilnehmer 2 bis 4 an die spannungsführenden Versorgungs- leitungen geschaltet, woraufhin in einem Boot-Vorgang die automatische Adresszuteilung gestartet wird. 



   Die Aktivierung eines Teilnehmers 2 bis 4 am Bus 6 kann aber auch durch sämtliche andere aus dem Stand der Technik bekannte Methoden erfolgen. So kann z. B. für die Aktivierung des Teilnehmers 2 bis 4 die Abarbeitung des entsprechenden Steuerprogrammes eingeleitet werden. 



  Im Anschluss an die Aktivierung eines bestimmten Teilnehmers 2 bis 4 wird diesem dann durch das abgearbeitete Steuerprogramm eine freie Adresse 16 bis 18 zugeteilt. Diese Adresse 16 bis 18 ist bevorzugt durch die jeweils niedrigste, verfügbare Adresse 16 bis 18 gebildet. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung aber auch möglich, dem ersten aktivierten Teilnehmer die höchste verfüg- bare Adresse 16 bis 18 zuzuordnen oder gemäss einer anderen, für jeden Teilnehmer 2 bis 4 definierten Adressfolge vorzugehen. 



   Ist dem zuerst aktivierten Teilnehmer 2 über das Steuerprogramm automatisch die erste Ad- resse 16 der vordefinierten Adressfolge zugeteilt bzw. an diesen durch die Aktivierung der Adress- vergabe automatisch vergeben worden, so sendet dieser die entsprechende Adresse 16 und ggf. auch die zugehörigen Daten 23 aus. Dadurch wird allen anderen Teilnehmern 3,4 die Vergabe dieser Adresse 16 mitgeteilt. Weiters wird dadurch den anderen Teilnehmern 3,4 indirekt die Anzahl der aktiv an den Bus 6 geschalteten Teilnehmer mitgeteilt. 



   Nachfolgend wird ein beliebiger weiterer Teilnehmer, beispielsweise der nächste Teilnehmer 3 gemäss einer der zuvor genannten Methoden aktiviert und diesem die nächste, freie Adresse 17 in der Adressfolge zugeteilt. Die Aktivierung des nächsten Teilnehmers 3 kann beispielsweise wieder- um manuell durch einen Tastendruck erfolgen und wird diesem Teilnehmer 3 daraufhin beispiels- weise eine um den Betrag "1" erhöhte Adresse 17 zugeteilt. Auch dieser Teilnehmer 3 sendet seine zugeordnete Adresse 17, im gezeigten Beispiel die Kennung "2" und ggf. auch die zugehöri- gen Daten 24 aus. Dadurch wird den restlichen Teilnehmern 2,4 die Vergabe der Adresse 17 mitgeteilt. 



   Jenem zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt bevorzugt durch das Inbetriebnahme- oder Ser- vicepersonal manuell aktivierten Teilnehmer 4 wird dann wiederum die nächste freie Adresse 18 in der definierten Adressfolge zugeteilt. Der zuletzt aktivierte Teilnehmer 4 sendet seine Adresse 18, im gezeigten Ausführungsbeispiel veranschaulicht durch die Variable "N" und ggf. die entspre- chenden Daten 25 aus, wodurch den restlichen Teilnehmern 2,3 wiederum der Letztstand betref- fend die Adressvergabe mitgeteilt ist. 



   Dieser Vorgang der automatischen Annahme der nächsten, verfügbaren Adresse 16 bis 18 in 

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 der Adressfolge durch die Teilnehmer 2 bis 4 und die Aussendung der angenommenen Adresse wiederholt sich bei jedem Teilnehmer 2 bis 4, welcher für die Einleitung der automatischen Adress- vergabe durch das Bedien- oder Servicepersonal gezielt aktiviert wurde. 



   Bevorzugt erfolgt die Absendung von einzelnen zumindest aus der Adresse 16 bis 18 und den entsprechenden Daten 23 bis 25 bestehenden Datenpakete 26 bis 28 von den Teilnehmern 2 bis 4 zeitlich aufeinanderfolgend gemäss der allen Teilnehmern 2 bis 4 bekannten Adressfolge. D. h. nach Absendung des Datenpaketes 26 des Teilnehmers 2 mit dem Adresswert "1" legt der Teilnehmer mit der nächsten Adresse gemäss der Adressfolge, im dargestellten Beispiel der Teilnehmer 3 mit dem Adresswert "2" das Datenpaket 27, umfassend seine Adresse 17 und die zugehörigen Daten 24, auf den Bus 6. 



   Nachdem alle aktivierten Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 gemäss der durch die Adressfolge be- stimmten Reihenfolge ihre Datenpakete 26 bis 28 auf den Bus 6 gelegt haben bzw. die entspre- chenden Datenpakete 26 bis 28 empfangen haben und kein weiterer, aktiver Teilnehmer an den Bus 6 geschaltet ist, liegt eine bestimmte Ruhezeit 29 bzw. ein bestimmtes "Timeout" vor. Diese definierte Ruhezeit 29 am Bus 6 setzt dabei immer am Ende der Datenpaketausgabe des zuletzt für die Busteilnahme aktivierten Teilnehmers ein. Nach dem Ablauf der vordefinierten Ruhezeit 29 beginnt der Teilnehmer 2, welcher als Erstes aktiviert wurde bzw. welcher die erste Adresse 16 in der Adressfolge aufweist, wieder mit dem Senden seiner Adresse 6 und entsprechenden Daten 23. 



   Im Diagramm 11 ist lediglich ein Teilnehmer, nämlich der Teilnehmer 2 mit dem Adresswert "1" am Bus 6 aktiv, wie dies durch das Auftreten der Ruhezeit 29 am Bus 6 im Anschluss an die Aus- gabe der Daten 23 des Teilnehmers 2 erkennbar ist. 



   Gemäss Diagramm 12 sind zwei Teilnehmer, nämlich die Teilnehmer 2 und 3 mit den Adress- werten "1" und "2" aktiv, nachdem die Ruhezeit 29 nach der Absendung des zuletzt aktivierten Teilnehmers 3 mit dem Adresswert "2" eingeleitet ist. 



   Gemäss Diagramm 13 sind alle "N" Teilnehmer mit den Adresswerten "1", "2", "3" bis "N" am Bus 6 aktiv und senden ihre Datenpakete 26 bis 28 aufeinanderfolgend aus. Nachdem der letzte Teil- nehmer 4 bzw. der zuletzt gezielt aktivierte Teilnehmer 4 seine Adresse 18 mit dem Adresswert "N" und seinen zugehörigen Daten 25 ausgesandt hat, setzt wieder die bestimmte Ruhezeit 29 am Bus 6 ein. Anschliessend beginnt der zuerst aktivierte Teilnehmer 2 mit dem Adresswert "1" wieder mit dem Senden seiner Adresse 16 und den entsprechenden Daten 23. 



   Eine Zyklusdauer 30, innerhalb welcher sämtliche Teilnehmer 2 bis 4 ihre Datenpakete 26 bis 28 auf den Bus 6 gelegt haben inklusive der Ruhezeit 29 im Anschluss an die Busbelegung durch den letzten Teilnehmer 4 ist dabei vor allem von der Anzahl der im Bussystem 1 aktivierten Teil- nehmer 2 bis 4 abhängig. Die Zyklusdauer 30 ist also mitunter ein Mass für die Verfügbarkeit des Busses 6 für jeden einzelnen Teilnehmer 2 bis 4. 



   Während den Zeitfenstern bzw. Zeitblöcken mit einem Sendevorgang eines bestimmten Teil- nehmers 2 bis 4 ist zumindest ein anderer Teilnehmer 2 bis 4 auf Empfang zumindest eines der abgesandten Datenpakete 26 bis 28 eingestellt. 



   Die Ruhezeit 29 ist dabei immer grösser als eine Zeitdauer 31, die ein Teilnehmer 2 bis 4 benö- tigt, um sich in den Busablauf schalten zu können. Insbesondere ist die Zeitdauer 31 grösser als eine Reaktionszeit eines neu an den Bus 6 zu schaltenden Teilnehmers. Die Zeitdauer 31 ist also derart gewählt, dass ein für die Einbindung in das Bussystem 1 manuell aktivierter Teilnehmer seine eigenständig zugeordnete Adresse über den Bus 6 ausgeben kann und somit den restlichen Teil- nehmern 2 bis 4 die Vergabe dieser Adresse mitteilen kann bzw. den restlichen Teilnehmern 2 bis 4 die Erhöhung der Teilnehmerzahl mitgeteilt ist. Grundlegend ist die Ruhezeit 29 also derart bemessen, dass sich ein neuer, nachfolgend an den Bus 6 zu schaltender Teilnehmer bevorzugt nach der manuellen Einleitung des Adressvergabeverfahrens automatisch in das Bussystem 1 eingliedern kann. 



   Beim Erreichen oder unmittelbar nach dem Überschreiten der vordefinierten Ruhezeit 29 am Bus 6 startet ein neuer Zyklus mit entsprechender Zyklusdauer 30 an dessen Beginn der zuerst adressierte Teilnehmer 2 bzw. der Teilnehmer, dem die erste freie Adresse 16 zugeordnet wurde, wiederum die Aussendung seiner Adresse 16 bzw. Quelladresse und der entsprechenden Daten 23 durchführt. Alternativ oder in Kombination dazu kann auch mit der Aussendung einer Zieladres- se und entsprechenden Daten 23 am Beginn der nachfolgenden Zyklusdauer 30 begonnen wer- den. 

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   Bevorzugt wird dem zuerst für eine automatische Adressvergabe aktivierten Teilnehmer 2 die niedrigste, verfügbare Adresse 16 in der vorbestimmten Adressfolge zugeordnet. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dem ersten für eine Adressvergabe vorgesehenen Teilnehmer 2 bei- spielsweise die höchste Adresse 18 in der Adressfolge zuzuordnen und allen nachfolgend aktiviert werdenden Teilnehmern 3,4 die in der Adressfolge jeweils nächstliegenden, niedrigeren Adressen 17,16 zuzuordnen. Gleichfalls ist es möglich, die Adressfolge bzw. die Adresszuteilung gemäss einer für alle Teilnehmer 2 bis 4 einheitlichen, vordefinierten Abfolge oder gemäss einer einheitlich bere- chenbaren Regel festzulegen. So ist es z.

   B. auch möglich, dass die einzelnen für das Bussystem 1 zu vergebenden Adresswerte bzw. die Adressfolgen in zumindest einem für alle Teilnehmer 2 bis 4 zugreifbaren Register vordefiniert sind oder dass die Adressfolge durch das von den Teilnehmern 2 bis 4 abzuarbeitende Steuerprogramm berechenbar ist. 



   Differenzbeträge 32 zwischen aufeinanderfolgenden Adresswerten für die Teilnehmer 2 bis 4 sind jedoch bevorzugt konstant und weisen bevorzugt den Betrag "1"auf. 



   Die Differenzbeträge 32 bzw. die Adresssprünge zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden Adressen 16 bis 18 in der Adressfolge sind dabei jedem Teilnehmer 2 bis 4 vorgegeben bzw. liegen diese jedem Teilnehmer 2 bis 4 vordefiniert vor. 



   Gegebenenfalls ist es auch möglich, dass der Differenzbetrag 32 zwischen aufeinanderfolgen- den Adresswerten für die Teilnehmer 2 bis 4 nicht linear ist aber dennoch durch eine bestimmte Funktion berechenbar bzw. indirekt vordefiniert ist. 



   Beim erfindungsgemässen Bussystem 1 sind nach der Erstkonfiguration jederzeit weitere Teil- nehmer an den Bus 6 schaltbar. Nach der gegebenenfalls manuellen Einleitung der Adressvergabe für einen nachträglich erweiterten Teilnehmer, bevorzugt durch einen Tastendruck an diesem Teilnehmer, wird diesem automatisch die nächste freie Adresse aus der Adressfolge zugeordnet bzw. nimmt dieser nachträglich erweiterte Teilnehmer eigenständig die nächste freie Adresse an. 



  Zur Erfassung der nächsten freien Adresse überwacht der für die Erweiterung vorgesehene, an den Bus 6 geschaltete Teilnehmer zumindest über eine Zyklusdauer 30 das Geschehen am Bus 6 und ermittelt dadurch die letztgültige Anzahl der Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6. Somit kann sich der für die Bussystemerweiterung vorgesehene Teilnehmer zum richtigen Zeitpunkt selbsttätig in den Ablauf am Bus 6 eingliedern. 



   Wird durch einen Schadensfall ein z. B. defekter Teilnehmer 3 vom Bus 6 entfernt, entsteht da- durch eine Lücke in der Adressfolge, insbesondere ist die Adresse 17 des Teilnehmers 3 nicht mehr am Bus 6 präsent. Es entsteht also eine von den restlichen Teilnehmern 2,4 erkennbare Lücke 33 in der Adressfolge. Diese Lücke 33 in der vordefinierten bzw. erwarteten Adressfolge ist durch eine Reservierungszeit 34 in Diagramm 35 veranschaulicht. Die bei Entfernung eines z. B. defekten Teilnehmers 3 entstehende Lücke 33 in der Adressfolge ist insbesondere durch die Überschreitung der üblichen Reaktionszeit dieses Teilnehmers 3 von den restlichen Teilnehmern 2,4 erfassbar. Der an den fehlenden oder defekten Teilnehmer 3 anschliessende Teilnehmer 4 sendet also erst nach dem Verstreichen einer bestimmten Reservierungszeit 34 seine Quell- bzw.

   Zieladresse, also seine Adresse 18 und die zugehörigen Daten 25 aus. 



   Die Reservierungszeit 34 infolge eines erwarteten, aber inaktiven Teilnehmers 3 am Bus 6 ist unterschiedlich, insbesondere kleiner als die Ruhezeit 29 nach der Busaktivität des letzten Teil- nehmers 4 in der Adressfolge. Die Reservierungszeit 34 ist dabei unterschiedlich, insbesondere stets grösser als die längste erforderliche Zeitdauer 31 für das Reagieren eines busfähigen Teil- nehmers. 



   Für einen neu eingebauten bzw. an den Bus 6 geschalteten Teilnehmer ist die Lücke 33 in der Adressfolge bzw. die dementsprechende Reservierungszeit 34 erkennbar und kann dieser darauf- hin automatisch die fehlende Adresse übernehmen. Die Übernahme der freien Lücke 33 in der Adressfolge erfolgt bevorzugt jedoch erst im Anschluss an eine bewusste Einleitung einer Adressver- gabe für den neuen Teilnehmer bzw. bevorzugt erst nach Beobachtung der Busaktivitäten durch diesen Teilnehmer. Die Erfassung der Buskonfiguration durch den neuen Teilnehmer kann dabei bereits nach dem Verstreichen einer Zyklusdauer 30 abgeschlossen sein. 



   Die Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 sind zum Senden und/oder Empfangen von Adressen 16 bis 18 und von Daten 23 bis 25 von zumindest einem anderen Teilnehmer 2 bis 4 am Bus 6 ausgebil- det. Die Verwertung bzw. Verarbeitung der Daten 23 bis 25 kann dabei nach dem "Message- Prinzip" erfolgen, wonach für alle Teilnehmer 2 bis 4 definiert ist, wie die empfangenen Daten 23 

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 bis 25 auszuwerten sind. 



   Ebenso kann zumindest ein Teilnehmer 2 bis 4 als Host bzw. als Master fungieren, dem die restlichen Teilnehmer 2 bis 4 in Art von Slaves untergeordnet sind. Dabei können vor allem die von den Slaves aufgenommenen Daten an den Master übertragen werden. 



   Die Datenübertragung zwischen den einzelnen Teilnehmern 2 bis 4 kann also unidirektional als auch bidirektional ausgeführt sein. 



   Das Bussystem 1 ist dabei nicht auf eine serielle Busstruktur beschränkt, sondern kann viel- mehr beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Busarchitekturen, wie z.   B.   Sternarchitektur, Parallelbusarchitektur, Ringbusarchitektur und dgl. aufweisen. 



   Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis der funktionellen Zusammenhänge das Bussystem 1 und die Diagramme stark vereinfacht dargestellt wurden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Bussystem für eine Mehrzahl von Teilnehmern, welche über Knotenpunkte an Busleitun- gen des Bussystems schaltbar sind und über die Knotenpunkte in elektrischer Leistungs- verbindung stehen, sodass bei einer Benutzung bzw. Beaufschlagung des Bussystems durch einen Teilnehmer von den restlichen Teilnehmern diese Zustandsveränderung am 
Bus simultan bzw. unmittelbar erfassbar ist, und bei welchem den Teilnehmern im Betriebs- zustand des Bussystems eindeutig bestimmende Adressen in den diesen zugeordneten 
Speichervorrichtungen zugeteilt sind und für eine Vergabe bzw. Zuteilung von eindeutigen 
Adressen an die Teilnehmer diese zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein für die Adresszuteilung aktivierter Teilnehmer (2 oder 3) durch Er- fassung bzw.

   Beobachtung der Busaktivitäten die erste freie oder gegebenenfalls lücken- los die nächste unbelegte Adresse (16 bzw. 17) einer vordefinierten Adressfolge annimmt bzw. diesem zugeordnet wird und dieser Teilnehmer (2 bzw. 3) seine Adresse (16 bzw. 17) und gegebenenfalls Daten (23 bzw. 24) über den Bus (6) aussendet und dadurch den rest- lichen Teilnehmern (3 bzw. 4) die Vergabe bzw. die Belegung dieser Adresse (16 bzw. 17) oder der letztgültige Teilnehmerstand mitgeteilt ist und nach Ablauf einer bestimmten Ru- hezeit (29) im Bussystem (1) der zuerst aktivierte Teilnehmer (2) wieder mit dem Senden seiner Adresse (16) und Daten (23) beginnt.

Claims (1)

1. 2. Bussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruhezeit (29) grösser ist als eine erforderliche Zeitdauer (31) für das Ansprechen bzw. Reagieren eines weiteren busfähigen Teilnehmers (3, 4).

   3. Bussystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erreichen oder Überschreiten der vordefinierten Ruhezeit (29) am Bus (6) der zuerst adressierte Teilneh- mer (2) bzw. der Teilnehmer, dem die erste freie Adresse (16) zugeordnet wurde, wieder- um mit der Aussendung seiner Adresse (16) und Daten (23) und/oder mit der Aussendung zumindest einer Zieladresse und entsprechenden Daten (23) beginnt.

   4. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass dem zuerst aktivierten oder ersten Teilnehmer (2) die niedrigste, verfügbare Adresse (16) in der Adressfolge zugeordnet ist.

   5. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass Differenzbeträge (32) zwischen aufeinanderfolgenden Adresswerten für die Teilnehmer (2, 3, 4) konstant sind und bevorzugt den Wert 1 aufweisen.

   6. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Differenzbeträge (32) oder die Sprungfolgen bei nicht numerischen Ad- ressen zwischen unmittelbar aufeinanderfolgenden Adressen (16, 17, 18) für jeden Teil- nehmer (2, 3, 4) einheitlich sind bzw. in jedem Teilnehmer (2, 3, 4) vordefiniert vorliegen.

   7. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abfolge der zuteilbaren bzw. verfügbaren Adressen (16,17, 18) in jedem Teilnehmer (2,3, 4) hinterlegt oder von jedem Teilnehmer (2,3, 4) abrufbar bzw. bere- chenbar ist. <Desc/Clms Page number 7>

   8. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzbetrag (32) zwischen aufeinanderfolgenden Adresswerten für die Teil- nehmer (2,3, 4) nicht linear, aber vordefiniert ist oder gemäss einer bestimmten Regel be- rechenbar ist.

   9. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Einleitung der Adressvergabe bzw. Adresszuteilung für einen Teilnehmer (2, 3, 4) durch manuelles Drücken einer Taste (20) oder durch Aktivierung zumindest eines daran angeschlossenen Sensors (21, 22) erfolgt.

   10. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressvergabe bzw. Adresszuteilung durch das Anschalten der Teilnehmer (2, 3, 4) an den Bus (6) oder an die elektrischen Versorgungsleitungen eingeleitet ist.

   11. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass einem nach der Erstkonfiguration nachträglich an den Bus (6) geschalteten Teilnehmer (4) und definitiver Einleitung der Adressvergabe für den nachträglich erweiter- ten Teilnehmer (4) diesem selbsttätig die nächste freie Adresse (18) zugeordnet ist.

   12. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die bei Entfernung eines z. B. defekten Teilnehmers (3) entstehende Lücke (33) in der Adressfolge durch eine Überschreitung der üblichen Reaktionszeit dieses Teil- nehmers (3) erfassbar ist und der an den fehlenden Teilnehmer (3) anschliessende Teil- nehmer (4) erst nach dem Verstreichen einer bestimmten Reservierungszeit (34) die Ad- resse (18) und die Daten (25) aussendet.

   13. Bussystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reservierungszeit (34) am Bus (6) nach einem Ausfall oder einer Entfernung eines Teilnehmers (3) unterschied- lich, insbesondere kleiner ist als die Ruhezeit (29) am Bus.

   14. Bussystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reservierungs- zeit (34) unterschiedlich, insbesondere grösser ist als die längste Reaktionszeit eines Teil- nehmers (2,3, 4) für den Bus (6).

   15. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für einen neu eingebauten Teilnehmer (3) die Lücke (33) in der Adressfolge erkennbar ist und dieser daraufhin selbsttätig die fehlende Adresse (17) übernimmt.

   16. Bussystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übernahme der freien Lücke (33) in der Adressfolge im Anschluss an eine bewusste Einleitung einer Adressvergabe für den neuen Teilnehmer (3) erfolgt.

   17. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Datenübertragung zwischen den einzelnen Teilnehmern (2,3, 4) unidi- rektional oder auch bidirektional erfolgt bzw. die Teilnehmer (2, 3, 4) zum Senden und/oder Empfangen von Adressen (16,17, 18) und Daten (23,24, 25) an bzw. von anderen Teil- nehmern (2,3, 4) am Bus (6) ausgebildet sind.

   18. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass in zumindest einem Teilnehmer (2,3, 4) im Bussystem (1) definiert ist, wie die Daten (23,24, 25) von zumindest einem anderen Teilnehmer (2,3, 4) zu verwerten bzw. zu verarbeiten sind.

   19. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Teilnehmer (2,3, 4) aufeinanderfolgend bzw. seriell über die Knoten- punkte (7,8, 9) an die Busleitungen (5) des Bus (6) schaltbar sind und zumindest ein Teil- nehmer (2, 3, 4) als Host bzw. als Master fungiert.

   20. Bussystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass vor der Erstkonfiguration bzw. vor der ersten Einleitung einer Adressvergabe direkt an einem der Teilnehmer (2, 3, 4) die Adressen (16,17, 18) jedes Teilnehmers (2, 3, 4) gelöscht sind und keiner der Teilnehmer (2, 3, 4) am Bus (6) aktiv ist.