CN100367206C - 智能单元的基于位置的适配 - Google Patents

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CN100367206C CNB2003801066858A CN200380106685A CN100367206C CN 100367206 C CN100367206 C CN 100367206C CN B2003801066858 A CNB2003801066858 A CN B2003801066858A CN 200380106685 A CN200380106685 A CN 200380106685A CN 100367206 C CN100367206 C CN 100367206C
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Abstract

本发明涉及一种智能单元的特定位置的适配。本发明的一个目标在于提出一种方法，通过此方法可以根据相应的应用和/或相应的安装位置来配置和/或参数化智能单元，尤其是和网络兼容的智能单元，从而保证安全性，并实现简单的分配，基本上无需其他的步骤。为了适配一个智能单元，存储有基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据的配置设备(21，22，24，25)可以被设计为与一个已限定的应用和/或一个已限定的位置相关联，使得所述数据能够从该配置设备(21，22，24，25)被发送到一个用于处理对该智能单元(11，12，13，14，15)进行配置所需的数据的逻辑装置。

Description

智能单元的基于位置的适配
本发明涉及用于适配智能单元的方法和设备。
特别地，在符合一定标准的网络系统中，目前用户往往借助于地址来寻址。在这种情况下，用户或网络组件通常由地址交换机提供必要的地址，所述的地址交换机例如适配于适当的应用或集成到用于用户接入的插件中，或者通过与序列号相关联的地址间接地提供必要的地址(例如以太网地址)，并下载适当的参数。
特别地，在某些直接或间接涉及有关安全或保险的任务领域的网络系统中，这一信息往往不足以生成一个可靠的应用参考和/或位置参考。出于这个原因，目前的安全和保险用户(如特定的系统组件或智能单元)通常都配备有额外的地址或配置选项。然而，一旦更换了用户，这些附加项会导致其他的或额外的操作不便，例如需要定义用于替换的指令，并需要重新测试现场的应用。
目前还没有简单的“即插即用”解决方案可用。
德国公开文献DE-A 19851473公开了一种系统组件的编码和鉴定技术，该组件能够由控制单元利用一个插头连接器(其和该组件相关联并具有一个编码设备)以及另一个插头连接器(它连接到一个与该控制单元相关联的电子电路)来形成机械连接。根据该公开文本，由于这两个插头连接器相匹配，一个信号被发送到与该组件相关联的编码设备上，然后对接收到的信号做出响应，对一个发送回该电子电路的编码信号进行初始化，用于进行身份识别。
这样，与该控制单元相关联的电子电路就可以在该编码设备的基础上实现对该系统组件的基于应用或基于位置类型的鉴定，其中该编码设备本身是和所要连接的组件相关联的。然而上述方案并没有给出一个简单的“即插即用”解决方案，实际上只是描述了一种基于试错原理的方案。
因此，本发明的一个目地是提供一种方法，通过这种方法可以结束上述问题和现有技术中的缺陷，而且，特别是在和网络兼容的智能单元的情况下，此方法可以根据各自的应用和/或各自的安装位置确保智能单元的配置的安全性，从而能保证关联的可靠性和简单性，本质上无需其他的步骤。
根据本发明，这一目标是通过具有如权利要求1所述特性的方法、具有如权利要求8所述特性的设备，和/或具有如权利要求26所述特性的系统来实现的。
优点和/或优选实施例以及改进是各个从属权利要求的主题。
因此本发明建议，为了对智能单元进行适配、并且为了实现与已限定的应用和/或已限定的位置相关联的配置设备，基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据可以被存储在该配置设备中，从而可以把这些数据从该配置设备传送到一个用于处理对该智能单元进行配置所需的数据的逻辑装置。
借助于该配置设备，本发明首次在这样的智能单元的安装位置和该通信连接和/或该智能单元的配置之间实现可靠的关联，尤其是在与安全和保险相关的领域中，这保证了例如当一个单元被替换时，只需读取先前存储在该配置设备中的数据就能确保将要被替换的单元仍然能满足相应应用中所期望的特性。
本发明最好规定：为该智能单元提供一个相关的逻辑装置，用于处理对该智能单元进行配置所需的数据，其中该设备按照适当的方式根据已限定的应用和/或已限定的位置与该系统相耦合，并且为了把数据从配置设备传送到与该智能单元相关的逻辑装置上还连接到该配置设备。
这样，该配置设备就和该应用和/或该智能单元的连接点相关联，并且根据相关的逻辑装置还为该智能单元提供了适当的配置数据，和/或提供了根据应用和/或位置对该智能单元进行配置的行为描述数据，从而可以保证在安装位置、智能单元的特性和该单元的响应之间建立联系。
在根据本发明的一个特别优选的改进方案中，还规定了基于应用和/或基于位置的数据包括一个地址、一个组成标识、配置数据和/或用于配置的信息。
这样就不再需要对各个单元进行专门寻址，因为这一工作已经通过根据本发明的基于应用和/或基于位置的配置设备完成了，从而使该系统和/或整个系统可以安全而可靠地对该智能单元进行寻址，并为与网络兼容的组件适当地管理这些智能单元之间的通信连接。
由此，一个特别优选的改进方案进一步建议：智能单元最好包含在一个网络内，其中该智能单元具有相关的用于处理配置数据的逻辑装置，并可连接到配置设备(其中这个配置设备与已限定的应用和/或已限定的位置相关联)，从而可以存储基于应用和/或基于位置的数据，使数据至少可以从该配置设备发送到该逻辑装置。根据本发明所述的智能单元的基于应用和/或基于位置的特性的适配还具备如下优点：即不但适用于与网络兼容的组件，还适用于那些和网络不兼容的组件。
在另一个优选实施例中，采用了一个可与已限定的应用和/或已限定的位置相关联的配置设备，并可将其连接到一个包含相关逻辑装置的智能单元上，通过这种方式，智能单元的数据被传送到该配置设备并被存储在那里，其中该配置设备实质上是设计成既能接收又能存储来自与此智能单元相关联的逻辑装置的数据，和/或与此智能单元相关联的逻辑装置是为向该配置设备发送数据而设计的。
特别地，根据一个特别优选的实施例，如果该配置设备被设计为用于存储、读取和/或处理与特定应用相关的其他数据，那么可以用一种非常简单的方式匹配智能单元和配置设备之间的数据，同时还具备一些附加的功能，例如包含时延信息。
一个特别优选的改进方案还建议：配置设备的数据还能通过远程控制和/或从外部来交换、读取和/或处理，从而能确保用一种非常简单的方式访问数据，例如用一种非常简单的方式为每个输入/输出站点实现上传或下载。
为了使本发明具有通用性，本发明的一个实际改进方案进一步规定：存储和/或传送基于应用和/或基于位置的配置数据的步骤基本上应执行一次，特别是在添加和/或替换一个智能单元之后，并且/或者也可以执行两次或多次，特别是为了在可选的时间间隔之后确保配置数据的更新或适配。
在这种情况下，在一个有利的实施例中，该数据的存储和/或传输是以一种受保护的形式实现的，例如使用CRC(循环冗余检验)方法来实现。
从特定应用的观点来看，一种改进设计是十分有利的：配置设备(尤其是用于自动化系统和/或智能单元的设备)具有一个系统组件，在这种情况下，提供根据本发明的配置数据和/或用于处理配置数据的逻辑装置包括特定应用和/或特定生产过程的硬件和/或软件单元。
本发明最好进一步规定：配置设备固定地或者可拆卸地连接到智能单元的耦合位置，其中以一种最简单的方式，只用一个设置在耦合位置的标签就足以实现连接了，该标签例如带有条形码，所述条形码包含与该智能单元的基于位置和/或基于应用的功能相关的数据。根据另一个有利的提议，配置设备可以被设计为固定配线的一部分，智能单元可以与该配线相耦合，和/或配置设备可以和一个连接设备相关联，其中该连接设备为了连接智能单元而被设置在智能单元的耦合位置上。
在上述各种情况下，最好提供一些辅助装置来形成配置设备与智能单元和/或逻辑装置之间的连接，以确保单向和/或双向的数据传送连接。在这种情况下，本发明规定这里的辅助装置最好包括光和/或无线连接器。在一个有利的实施例中，根据特定的应用还进一步建议使用基于触点的螺丝旋入或插入式连接器。
在这种情况下，本发明提出一些具有优点的基于特定应用的实施例，其中与配置设备相关联的逻辑装置是配置设备的一部分，或者是可连接到该配置设备上的另一个设备的一部分，特别是中央控制设备的一部分。
本申请还涵盖了对本发明所述设备的应用，用于执行本发明所述的方法，以及具有至少一个本发明所述设备的系统，尤其是用于操作一个自动化系统。
下文中参考附图，利用一个优选的示例性实施例来详细描述本发明，图中：
图1示出了一个用于操作一个自动化系统的高度简化的轮廓图，其包括两个或多个本发明所述的配置设备，其中每个设备为了进行基于位置的适配而分别与一个智能单元相连接。
参考图1，其按照一种高度简化的方式描述了用于操作一个自动化系统的标准网络系统的单元，这些单元对本发明来说是非常重要的。
具体说来，图1示出了多个智能单元：11，12，13，14和15，以供网络中的已限定的应用和/或已限定的位置使用。例如，图1中用附图标记12标注的智能单元2用来供附图标记2标注的应用位置使用。
每个智能单元11，12，13，14和15都有系统专用的系统组件，如传感器和/或执行单元，还具有用于处理配置数据的相关逻辑装置(图中没有对其进行详细描述)。
为了对智能单元2进行可靠的寻址，以及随后管理各个智能单元11、12、13、14和15之间的通信连接，应用位置2包括一个相关的配置设备，即所谓的标记器，在图1中用附图标记22标注，基于应用和/或基于位置的配置数据就存储在该配置设备中。按照相应的方法，标记器21、24和25按照可比较的方式放置在其他智能单元11、14和15的应用位置上，并包含专用于各个应用或各个应用位置的数据。
特别地，通过相应的标记器21、22、24或25还为各个智能单元11、12、14或15分配了一个设备号，如用于受保护的通信的地址和/或设备标识，该设备号描述了将要连接的设备或者将要添加的智能单元的固有特性。可选地或者附带地，本发明还规定通过标记器21、22、24或25执行用于特定应用-特定位置的设备配置过程，也就是说，实际上是把将要连接的智能单元的各种不同的特性(例如为了描述期望的行为预先确定用于特定应用-特定位置的数据)和/或要连接的智能单元的功能通过标记器联系起来。
在本实例中，标记器21、22、24或25包括一个基于特定应用的固定的或可装载的配置，其可以根据需要通过硬件预先确定，例如通过交换机或电路确定，和/或可以通过软件来确定。
根据本发明，标注为标记器21、22、24或25的配置设备最好固定连接在应用位置上，例如作为该应用位置的固定配线的一部分。然而，根据应用，也可以规定本发明所述的配置设备以一种可以被更换的方式连接到应用位置，例如通过插头或螺丝进行连接。
在这种情况下，到智能单元本身的连接(图1中通过一个双箭头来表示)是以一种非常简单的方式实现的：将标记器21、22、24或25通过螺丝或插头连接到相应的组件11、12、14或15上，其目的在于形成一个电连接，用于至少向相应的逻辑装置传送数据，特别是在基于触点的基础上。
为此，配置设备最好具有一个插头，该插头被设计为适用于该智能单元的耦合。
然而，另一种作为替代的实施例特别规定：可以通过辅助的光和/或无线连接器来形成一个适于交换数据的连接。
在一个非常简单的有利的实施例中，在这种情况下，标记器是以标签或胶粘物的形式设置在应用位置处的，这样就可以通过读取器来扫描包含基于位置和/或基于应用的适配数据的条形码。
本发明所述的配置设备总是和一个智能单元的应用位置相关联，并包含所有必要的数据，如地址、设备标识、与基于位置和/或基于应用的功能相关的数据、和/或与配置或配置数据和/或其一部分相关的信息，这样该智能单元就可以读取其自身配置需要的地址，和/或从该标记器读取配置信息，和/或最好还可以把所述信息和/或数据发送到配置设备，以例如用于完成数据匹配。
配置设备和/或智能单元被适当设计，从而可以在这两个单元之间执行上传和/或下载过程。
更进行更换时，也就是说当智能单元11、12、13、14或15被更换时，相应的标记器21，22，24或25保留在应用位置上，并在更换后正确连接到新的智能单元上。于是可以通过该标记器把基于位置的通信和组件特性匹配于更换后的单元，而无需采取任何其他的特定应用特性的动作。因此也不再需要通过其他的行为(例如通过工程环境)来对更换后的单元进行配置。一旦已经执行完数据匹配进程，就可以自动开始可靠的操作，因为更换后的组件仍然提供了所期望的特性，特别是所期望的技术特性和/或在相应应用中的组件的配置，并且仍能确保安装位置、组件特性和组件的响应之间的关联。
在这种情况下，该数据有利地以一种受保护的形式(例如采用CRC方法)被存储和/或传输。因此本发明可以确保智能单元(即智能系统组件，如那些包含处理逻辑的传感器或执行单元)的基于位置的配置，从而可以确保与一个应用和/或一个已限定的安装位置之间的关联，这尤其是描述了在保险或安全环境中需要保证的要求。换句话说，本发明所述的设备或本发明所述的方法允许在一个智能单元的安装位置与通信连接、和/或这些组件的配置之间建立可靠的关联，这也是在与网络兼容的单元之间建立可靠通信的主要基础。
然而应该注意到，对于那些与网络不兼容的智能单元，也必须保证这些智能单元的特性。而且，本发明还涵盖了这样一些实施例，其中处理逻辑是与相关智能单元进行交互的其他单元(例如，一个中央控制单元)的一部分。
本发明还规定，配置设备附带地能够以一种有利的方式存储其他信息，例如时延信息也可以存储在其中，并从中读出。
本发明还涵盖了这样一些实施例，其中存储在配置设备中的数据是可变的、可读的和/或可以以某些其他方式处理，特别是可以通过远程控制和/或从外部进一步处理，例如借助于一个带有适当的处理逻辑的分散分配单元来进行处理。
而且，本发明可以按下述方法在特定应用的基础上使用，使得对基于应用和/或基于位置的数据的相应的存储和/或读取作为一个过程来执行，也就是说，尤其是在添加和/或更换一个智能单元之后，并且/或者最好作为一个可重复的过程来执行，从而例如在经过可选或限定的时间间隔之后，可以确保智能单元的配置数据的更新或适配。
因此本发明提出的“即插即用”解决方案基本上可以在所有网络系统(例如以太网)中实际使用，且基本上允许对所有包含智能处理逻辑的输入/输出单元进行简单的连接和可靠的寻址。
尽管已参照在自动化系统中的应用描述了本发明，但是需要注意的是本发明还可以应用在其他优选的领域，尤其是客运和建筑物控制技术领域。

Claims (24)

1.一种用于将智能单元适配于一个应用和/或安装位置的方法，包括以下步骤：
将一个配置设备(21，22，24，25)与该智能单元的已限定的应用和/或已限定的位置(2)相关联，
其中该配置设备(21，22，24，25)被固定地或可拆卸地连接到智能单元的耦合位置处，并且
以下列方式将基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据存储到配置设备(21，22，24，25)中：使得所述数据可以从配置设备(21，22，24，25)被发送到一个用于处理对该智能单元进行配置所需的数据的逻辑装置，以对智能单元(11，12，13，14，15)进行适配。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
为智能单元(11，12，13，14，15)提供相关的逻辑装置，该逻辑装置用于处理对该智能单元进行配置所需的数据，
将该智能单元耦合到一个包含已限定的应用和/或已限定的位置(2)的系统，
将该智能单元连接到配置设备(21，22，24，25)，并且
将数据从配置设备(21，22，24，25)发送到所述逻辑装置。
3.如权利要求1或2所述的方法，还包括：将数据从智能单元(11，12，13，14，15)发送到所述配置设备(21，22，24，25)，并存储在配置设备中。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：在智能单元(11，12，13，14，15)和配置设备(21，22，24，25)之间执行数据匹配。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：智能单元(11，12，13，14，15)包含在一个网络中。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据的存储和/或传输作为一个单个的步骤或者作为一个可重复的步骤来执行。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：安全地对基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据进行存储和/或传输。
8.一种用于执行权利要求1-7中任一项所述方法的设备，包括：一个智能单元(11，12，13，14，15)，具有用于处理对智能单元(11，12，13，14，15)进行配置所需的数据的相关逻辑装置，以及
一个配置设备(21，22，24，25)，该配置设备与一个已限定的应用和/或已限定的位置(2)相关联，并且被固定地或者可拆卸地连接到该智能单元的耦合位置处，用于存储基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据，
其中智能单元(11，12，13，14，15)和配置设备(21，22，24，25)可以按照下列方式彼此连接：使得所述数据能够至少从配置设备(21，22，24，25)被发送到该逻辑装置，以使该智能单元适配于所述的应用和/或位置。
9.一种用于执行权利要求1-7中任一项所述方法的设备，包括：一个配置设备(21，22，24，25)，该配置设备可以和一个智能单元(11，12，13，14，15)的已限定的应用和/或已限定的位置(2)相关联，并且可以被固定地或者可拆卸地连接到该智能单元的耦合位置处，用于存储基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据，
其中该配置设备(21，22，24，25)可以按照下列方式连接到用于处理对该智能单元(11，12，13，14，15)进行配置所需的数据的逻辑装置：使得所述数据能够至少从配置设备(21，22，24，25)被发送到该逻辑装置。
10.一种用于执行权利要求1-7中任一项所述方法的设备，包括：一个智能单元(11，12，13，14，15)，包括一个用于处理对该智能单元(11，12，13，14，15)进行配置所需的数据的相关逻辑装置，
其中该智能单元(11，12，13，14，15)可以按照下列方式连接到一个配置设备(21，22，24，25)，该配置设备与该智能单元的一个已限定的应用和/或已限定的位置(2)相关联，并且被固定地或者可拆卸地连接到该智能单元的耦合位置处，用于存储基于应用和/或基于位置的配置数据和/或行为描述数据：使得所述数据能够至少从配置设备(21，22，24，25)被发送到该逻辑装置，以使该智能单元适配于所述的应用和/或位置。
11.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：智能单元(11，12，13，14，15)包含在一个网络中。
12.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：智能单元(11，12，13，14，15)包含一个系统组件。
13.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：基于应用和/或基于位置的数据包括一个地址、一个组件标识、配置数据和/或用于配置的数据。
14.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：与智能单元(11，12，13，14，15)相关联的逻辑装置被设计用于向配置设备(21，22，24，25)发送数据。
15.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)被设计为接收和存储来自与智能单元(11，12，13，14，15)相关联的逻辑装置的数据。
16.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)是可与智能单元(11，12，13，14，15)相耦合的固定配线的一部分。
17.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)与一个连接设备相关联，该连接设备设置在智能单元(11，12，13，14，15)的耦合位置(2)处，用于连接智能单元(11，12，13，14，15)。
18.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)被设计为用作存储、读取和/或处理其他数据。
19.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)的数据是可变的、可读的和/或可以通过远程控制和/或从外部来处理。
20.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)和智能单元(11，12，13，14，15)具有用于提供单向和/或双向数据传输连接的辅助装置，尤其是利用螺丝旋入和/或插入式连接器，基于触点、光和/或无线的连接。
21.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)被设计为用于自动化系统的设备。
22.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：配置设备(21，22，24，25)和/或逻辑装置包括硬件和/或软件单元。
23.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：与配置设备(21，22，24，25)相关联的逻辑装置是该配置设备的一部分，或者是可与该配置设备相连接的另一个设备的一部分。
24.如权利要求8-10中任一项所述的设备，还包括：与配置设备(21，22，24，25)相关联的逻辑装置是可与该配置设备相连接的中央控制设备的一部分。
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