CN101141362A - 系统接口以及带有该系统接口的设备 - Google Patents

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Abstract

在自动化技术中常见的是，通过总线将设备的各个组成部分联网，其中，该网络在运行中承担多个通信和供电任务。本发明要解决的技术问题是，提供一种系统接口以及一种利用该系统接口的设备，其中，改善了设备的运行安全性。为此，提出了一种用于将总线(12；13；16)连接到控制系统中的执行器部件(3；4；5)的系统接口(15)，其中，该系统接口包括一个用于连接通信通道的K端口(18)和一个用于连接通信电源通道的K－U端口(19)，以及用于连接执行器电源通道的A－U端口(17)。

Description

系统接口以及带有该系统接口的设备
技术领域
本发明涉及一种用于将总线(Busleitung)连接到控制系统中的执行器部件的系统接口以及一种利用该系统接口的设备，其中，该系统接口包括一个用于连接通信通道的K端口以及一个用于连接通信电源通道的K-U端口。
背景技术
在自动化技术中常见的是，通过总线将设备的各个组成部分联网，其中，该网络在运行中承担多个通信和供电任务。
为了联网，在专业领域中例如已知所谓的执行器-传感器接口(AS接口)，申请人也销售按照一种实施方式的该接口。AS接口是对于在最低的现场领域(untersten Feldbereich)中的传感器和执行器的模块化联网系统的基础。为了进行执行器和传感器的联网，将它们通过共同的双线线路连接，在该双线线路中既传输对于传感器和执行器的供电电压也传输通信信号。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种系统接口以及一种利用该系统接口的设备，其中，改善了设备的运行安全性。
上述技术问题是通过一种用于将总线连接到控制系统中的执行器部件的系统接口解决的，其中，这一技术问题通过一种用于将总线连接到控制系统中的执行器部件的系统接口加以解决，其中，该系统接口带有用于连接通信通道的K端口、用于连接通信电源通道的K-U端口、以及用于连接执行器电源通道的A-U端口。
这一技术问题还通过一种包括至少两个执行器部件和用于将该两个执行器部件连接的总线的设备加以解决，其中，所述总线具有通信通道和通信电源通道，其中，所述至少两个执行器部件分别具有一个上述的系统接口。
本发明提出了一种用于将执行器部件连接到设备中的系统接口。优选地，该系统接口是执行器部件的一体的组成部分。执行器部件尤其是被理解为一个在采用执行器电源的条件下执行或引入调整运动(Stellbewegung)的部件。调整运动例如可以是继电器的接通，以便起动电机等。尤其是将执行器部件构造为电机起动器或者电机控制设备。
系统接口的结构拆卸是作为插座或者插头实现的。
尤其是，执行器部件包括两个系统接口，其中，优选地将该两个系统接口中的一个如下所述地构成，而另一个系统接口要么类似地构成、要么按照常规的已知方式构成。在此，一个系统接口作为对于执行器部件的输入接口，而另一个接口作为对于执行器部件的输出接口。
系统接口具有一个用于连接通信通道的K端口，其中，该通信通道是借助于总线实现的。此外，系统接口具有一个用于连接通信电源通道的K-U端口，该通信电源通道同样是通过总线实现的。通信电源通道为了通信目的而传导执行器部件的电源电压。
按照本发明，系统接口此外还具有一个适合于和/或构造用于连接执行器电源通道的A-U端口。由此，系统接口共计包括对于两个相互独立的电源电压的端口。在一种可选的构造中，系统接口仅仅由这三个所述端口组成。
在此，本发明是以这样的考虑为基础的：在引言部分介绍的按照现有技术的接口最早仅仅是为了传感器的联网而开发的，并且没有提供执行器电源。然而，在生产过程中却有必要能够通过应急断开装置(例如在故障情况下或者在危及到人员时)将执行器部件或者设备部分断开。不过，为了保证在利用现有技术中公开的接口的情况下可靠地断开执行器部件，必须使整个通信电源开路，即使其无效。然而，除了使执行器部件无效之外，这将额外地导致通信的崩溃，因为它们是由相同的电源供电的。因此，在公知的接口中不可能通过在执行器部件中的故障诊断来确定，是否出现了功能故障或激活了应急断开装置，或者是否只是出现了通信故障。由此，特别是在设备中的应急断开中不能确切地确定故障诊断，该故障诊断为用户表示出对于顺利的生产过程所必需的功能性。
按照本发明，建议了一个在系统接口中额外的A-U端口，其被构造用于连接执行器电源。利用这样构造的系统接口尽管应急断开设备的一部分也仍然保持了通信的完整，因为通过应急断开仅仅使得执行器电源、而不是通信电源失效。由此，控制器始终可以查询执行器部件的当前状态，而执行器部件可以始终通过通信通道将其当前状态发送至控制器。
总之，由此可以通过应急断开可靠地断开执行器部件，并且额外地利用控制器通过通信通道接收和分析该状态。作为对于应急断开的替换，采用其它的起到断开执行器部件的作用的装置。例如，也可以通过控制器实现断开。
在一种优选的实施方式中，电位分离地构造所述K-U端口与所述A-U端口。在将系统接口集成到设备中时，优选地同样电位分离地敷设通信电源通道和执行器电源通道。
作为本发明基础的技术问题还是通过一种包括至少两个执行器部件和用于将该两个执行器部件连接的总线的设备解决的，其中，所述总线具有通信通道和通信电源通道，并且其中，所述至少两个执行器部件分别包括一个如前面描述的系统接口。按照这种方式构成了一种利用所有上面提到的优点的设备。
在该设备的一种适当的扩展中，在所述总线中将所述通信通道和通信电源通道实现为双线线路。这种扩展通常存在于利用现有技术中公知为AS接口的现存设备中。
按照另一种实施方式，以一个执行器电源通道扩充所述总线。特别是，将该执行器电源通道构造为另一条导线，从而将所述总线至少逐段地实现为三线线路。在这种构造中通过总线相互独立并且电位分离地在不同执行器部件之间敷设通信电源通道和执行器电源通道。
优选地并且与技术标准对应地，所述通信电源电压和/或执行器电源电压为24伏特。
原则上可以将执行器电源电压在该设备中馈入到任意的位置上，例如通过适配器电缆直接馈入到总线中或者通过端口馈入到执行器部件上。不过，优选地将执行器电源在中间接入一个应急断开装置的情况下馈入。通过这种方式保证了，在操纵应急断开装置时使得执行器电源失效或者开路，而不影响到通信通道或通信电源通道的作用能力。在该实施方式中，可以通过所述通信通道传输对于应急断开装置的操纵。
在该设备的一种合适的扩展中，提供用于控制所述至少两个执行器部件的控制装置，其中，将该控制装置孤立地或者与执行器电源通道分离地构造以及设置。换言之，该控制装置的接口仅仅具有一个K端口和一个K-U端口，而不具有A-U端口。在这种合适的扩展中也考虑到了：在现有的设备中实现具有按照现有技术的系统接口的控制装置。
在该设备的一种有利的扩展中提供了其它执行器部件，所述其它执行器部件通过所述通信通道和通信电源通道与所述至少两个执行器部件和/或所述控制装置连接。例如可以按照树形、星形或线形网络结构来构造该连接。这些其它执行器部件相互之间另外通过第二执行器电源通道联网，该第二执行器电源通道是与已经提到的执行器电源通道独立地构造的，并且尤其是通过另一个电源提供执行器电源电压的。
优选地，通过该至少两个执行器部件以及该其它执行器部件构成两个相互独立的应急断开电路。当然，也可以在其它执行器部件上有其它应急断开电路。这种结构的优点在于，可以将设备的部件分别分配给适当的应急断开电路，并且可以通过应急断开装置选择性地使其失效。即使在多个独立的应急断开电路的情况下也随时给出了通信通道以及通信电源通道的作用能力，因为应急断开操纵不影响通信连接。
特别是，所述至少两个相互独立的应急断开电路通过中断总线和/或适配器总线相互分开。所述专门的总线具有一个用于执行器电源通道和/或第二执行器电源通道的端口(Abschluss)，从而所述独立的应急断开电路就执行器电源通道而言是彼此孤立的。
总之，本发明的优点在于，由于始终保持通信而不会将可能出现的通信故障错误地解释为应急断开情况。因为可以将执行器电源馈入到设备中的任意位置，所以可以通过适配器总线和/或中断总线在设备上(特别是在通信网络的内部或者在开关柜中)实现分开的应急断开电路。为了转换连接，在公知的总线上至少逐段地添加执行器电源通道。在可能存在的控制装置以及传感器部件的情况下不需要对接口或者总线进行改动，因为所建议的联网允许公知的接口与新的系统接口的混合运行。通过将执行器电源通道集成到总线中，对于将执行器电源从一个执行器部件沿回路导通到下一个执行器部件来说，不需要额外的布线开销。
附图说明
本发明的其它特征、优点和作用由下面对优选实施方式以及附图的描述给出。在附图中：
图1示出了作为本发明的第一实施例的设备的示意框图；
图2示出了根据图1中的发明的系统接口的示意图；
图3a至图3d以示意图示出了总线的不同实施方式。
在下面的附图中分别为相互对应的部分或参数配备了相同的参考标记。
具体实施方式
图1按照示意框图示出了设备1的结构，其包括控制装置2以及共计三个执行器部件3、4和5。其它的执行器部件或者传感器部件是可供选择的。
优选地，将控制装置2实现为主控器，而执行器部件3、4和5实现为客户机。为了建立通信提供了通信连接6，其从控制装置2起将执行器部件3、4和5串联地或者线状地连接。
通信连接6被实现为双线电路，其中，一条导线被构造为通信导线，而另一条导线被构造为通信电源导线。由此，通过通信连接6构成的总线具有一个通信通道和一个通信电源通道，其中，由第一电压源7通过控制装置2将通信电源电压馈入到通信连接6中。
为了执行器部件3、4和5的补充供电，接入了第二电压源8，该电压源通过第一应急断开开关9以及与此并联地通过第二应急断开开关10在执行器部件3以及执行器部件5上提供执行器电源。第一电压源7和第二电压源8都具有24伏特的电压电平，并且是被相互电位分离地实现的。
第一应急断开开关9以及第二应急断开开关10被构造用于，在被操纵时中断从第二电压源8至执行器部件3和5的供电。为了向执行器部件4提供执行器电源，除了通信连接6之外补充提供一条执行器电源导线11，该导线构成了在执行器部件3和执行器部件4之间的执行器电源通道。利用该结构，执行器电源从第二电压源8出发通过应急断开开关9并接着通过执行器部件3沿回路导通(durchschleifen)到直至执行器部件4。在操纵第一应急断开开关9时，使得执行器电源对于执行器部件3以及对于执行器部件4均失效。
如从图1中可以得出的那样，执行器部件3和执行器部件4通过系统总线12连接，该系统总线包括通信连接6和执行器电源导线11。而控制装置2和执行器部件3之间的连接是通过适配器总线13实现的。
采用不同的总线是因为，控制装置2具有一个标准接口14，该标准接口仅仅包括用于通信通道以及用于通信电源通道的端口。
相反，执行器部件3或4具有系统接口15，该系统接口具有(同样如标准接口14一样)用于通信通道以及用于通信电源通道的端口，以及具有补充的用于执行器电源通道的端口。
由此，系统总线12连接了两个系统接口15，而适配器总线13将标准接口14与系统接口15联网。
对于执行器部件4和执行器部件5之间的连接，尽管再次提供两个系统接口15，但是它们是通过中断总线16相互连接的，其(如还要结合图3b解释的那样)仅仅建立了一个通信通道和一个通信电源通道，而没有建立执行器电源通道。
除了其它的之外，所示出的设备1的结构具有这样的优点：带有标准接口14的部件与带有系统接口15的部件可以相互错接。
从功能角度来看，对第一应急断开开关9的操纵导致对于执行器部件3和4的执行器电源的失效。由此，使得执行器电源开路或者设置为无电流。不过，由于第一应急断开开关9仅仅对于执行器电源起作用、而不对通信连接6起作用，因而控制装置2可以随时(特别是即使在第一应急断开开关9受到操纵的情况下)询问执行器部件3和4的状态。此外，所示出的设备1允许构造分离的应急断开电路，其中，通过执行器部件3和4构成由第一应急断开开关9操纵的第一应急断开电路，而通过执行器部件5构成由第二应急断开开关10操纵的第二应急断开电路。
图2以示意图再次示出了系统接口15的结构，其具有一个用于执行器电源通道17的端口以及一个用于通信通道18的端口和一个用于通信电源通道19的端口。通信通道18和通信电源通道19通过通信连接6连接。执行器电源通道17通过适配器电源线11接触。
图3a、图3b、图3c和图3d示出了在控制装置2以及执行器部件3、4和5之间的总线的放大的不同实施方式。
图3a示意出了将两个系统接口15相互连接的系统总线12，其中，所有三个可能的通道被接通。
图3b则示出了中断总线16，其尽管将两个系统接口15相互连接，不过却没有将对应于执行器电源通道的端口相互连接。这种中断总线16例如用于相互分开两个应急断开电路。
图3c以及图3d分别示出了一个适配器总线13，它们分别将一个标准接口14与系统接口15连接。在标准接口14被完全地(即，就通信通道和通信电源通道而言)接触的同时，适配器总线13在对应于系统接口15的一侧上仅仅具有用于执行器电源通道的端口。利用该适配器总线13可以将带有标准接口14的部件(例如，控制装置2或者未示出的传感器部件)与具有系统接口15的执行器部件连接。

Claims (12)

1.一种用于将总线(12；13；16)连接到控制系统中的执行器部件(3；4；5)的系统接口(15)，其中，该系统接口带有用于连接通信通道的K端口(18)以及用于连接通信电源通道的K-U端口(19)，其特征在于，该系统接口带有用于连接执行器电源通道的A-U端口(17)。
2.根据权利要求1所述的系统接口，其特征在于，电位分离地构造所述K-U端口(19)与所述A-U端口(17)。
3.一种包括至少两个执行器部件(3；4；5)和用于将该两个执行器部件连接的总线(12；13；16)的设备(1)，其中，所述总线具有通信通道和通信电源通道，其特征在于，所述至少两个执行器部件(3；4；5)分别具有一个根据上述权利要求中任一项所述的系统接口(15)。
4.根据权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，在所述总线(12；13；16)中将所述通信通道和通信电源通道实现为双线线路。
5.根据权利要求3或4所述的设备(1)，其特征在于，所述总线(12；)具有执行器电源通道。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述通信电压和/或执行器电压为24V。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的设备(1)，其特征在于，将执行器电源在中间接入一个应急断开装置(9；10)的条件下馈入到执行器部件(3；5)之一或馈入到总线(12)中。
8.根据权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，可以通过所述通信通道传输对于应急断开装置(9；10)的操纵。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的设备(1)，其特征在于，该设备具有用于控制所述至少两个执行器部件(3；4；5)的控制装置(2)，其中，将该控制装置(2)孤立地或者与执行器电源通道分开地构造以及设置。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的设备(1)，其特征在于，该设备具有其它执行器部件，其中，所述其它执行器部件通过所述通信通道和通信电源通道与所述至少两个执行器部件(3；4；5)和/或所述控制装置(2)联网，并彼此通过第二执行器电源通道相互联网。
11.根据权利要求10所述的设备(1)，其特征在于，所述至少两个执行器部件(3；4；5)以及其它执行器部件构成两个相互独立的应急断开电路。
12.根据权利要求11所述的设备(1)，其特征在于，所述两个相互独立的应急断开电路通过中断总线(16)和/或一个或多个适配器总线相互分开，该适配器总线具有用于该执行器电源通道和/或该第二执行器电源通道的端口。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201634A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 西门子公司 连接装置和自动化设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140122758A1 (en) * 2011-05-20 2014-05-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for parameterizing an as-i slave
CN103560709A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 苏州艾克威尔科技有限公司 一种带分离式接口的软起动器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19915253A1 (de) 1999-04-03 2000-10-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines verteilten Steuersystems in einem Fahrzeug
DE50104575D1 (de) * 2000-04-18 2004-12-30 Elmos Semiconductor Ag Verfahren zur automatischen Vergabe von Adressen an die Teilnehmer eines Bussystems
JP3672524B2 (ja) * 2001-11-15 2005-07-20 住友電工ブレーキシステムズ株式会社 車載走行制御装置のアクチュエータ用電源供給回路
DE10206222A1 (de) 2002-02-15 2003-09-04 Audi Ag Nachlauf eines Kommunikationssystems
DE10248843B4 (de) * 2002-10-19 2005-01-20 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zum Steuern eines Motors oder Getriebes
FR2860932B1 (fr) 2003-10-10 2006-01-27 Cit Alcatel Carte de connexion ethernet a un reseau local, a controle de raccordement a un terminal de communication

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201634A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 西门子公司 连接装置和自动化设备
CN102201634B (zh) * 2010-03-25 2015-02-11 西门子公司 连接装置和自动化设备

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Publication number Publication date
US7709978B2 (en) 2010-05-04
US20080054730A1 (en) 2008-03-06
DE502006004316D1 (de) 2009-09-03
CN101141362B (zh) 2013-06-19
ATE437493T1 (de) 2009-08-15
EP1898551B1 (de) 2009-07-22
EP1898551A1 (de) 2008-03-12

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