CN101807050B - 用于自动化系统的通信模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信模块，所述通信模块具有：一个处理单元(15)；至少一个与其共同工作的存储器单元(13)，用于存放应用程序(5)；以及至少一个或多个串行端口(COM1、COM2)，所述串行端口通过存放在所述存储器单元(13)中的应用程序(5)进行配置，其中通信模块与模块化结构的自动化系统的中央控制单元(2)连接。应用程序(5)通过通信模块的与中央控制单元(2)连接的程序入口(11)进行传输和编程。

Description

用于自动化系统的通信模块
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的通信模块，其中通信模块与一个上位设置的控制单元(也称为中央控制单元)、模块化结构的自动化系统一同工作。
背景技术
用于控制技术处理流程的自动化系统通常包括一个中央控制单元。中央控制单元通过通信模块与输入/输出单元和/或自动化系统的现场设备进行通信。
目前使用在模块化结构的自动化系统中的通信模块用于为模块编程并且用于与在通信模块上连接的设备进行通信，这种通信模块具有两个相互独立的、可配置的、电流分离的串行端口，该串行端口被设计为RS232端口。
这些串行端口通过存入到通信模块中的应用程序进行配置。
其中一个端口被设置为应用程序端口，用于输入且测试在通信模块中存入的应用程序。其他的端口是一种通过应用程序进行配置的端口。
应用程序(也如应用数据)被存放在非易失性存储器，例如Flash-EPROM中。
目前，使用在模块化结构的自动化系统中的通信模块不能设置用于将中央单元(也称为中央控制单元)的应用程序及应用数据直接传输到通信模块中且直接进行编程。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种用于模块化结构的自动化系统的通信模块，该通信模块减轻了自动化系统的中央控制单元的负担并且特别适用于，应用程序直接从连接到通信模块上的中央单元传输到通信模块中并且进行编程。
该目的根据本发明通过一种开头所述类型的、具有权利要求1中所述的特征的通信模块来实现。根据本发明的装置的有利设计方案和改进方案在其他权利要求及说明书中提出。
根据本发明的用于模块化结构的自动化系统的通信模块包括一个优选设计为微处理器的处理单元、一个为其共同作业的非易失性存储器(用于存放应用程序)以及至少两个相互独立的、可配置的、电流分离的串行端口，这些串行端口通过存放在存储器单元中的应用程序进行配置并且为此而设置，承担与通信模块连接的中央控制单元的端口的功能，当该功能不能实现时。
根据本发明，通信模块为此设置，即采用不同的通信协议，其中为此所需的驱动程序存放在通信模块的存储器单元中。
在根据本发明的通信模块的优选实施例中，存储器单元包括至少两个设计为F1ash-EPROM和RAM的存储器，其为此设置，即不仅能存储应用程序也能存储应用数据并且提供了用于执行的处理单元。
优选地，其中一个串行端口设置为用于输入且测试在通信模块中存入的应用程序的程序端口，并且其他串行端口设置为一种通过应用程序进行配置的端口。
在根据本发明的通信模块的有利的实施例中，串行端口分别具有至少两个物理端口，其中第一物理端口例如可以设置为RS232端口，第二物理端口可以设置为RS485端口(例如用于多路总线应用)。
另外，多个串行端口仅仅设计为RS232端口或RS485端口或RS422端口，其中通信模块的不同端口可以具有相同或不同的实施方式。
在根据本发明的通信模块的特别的实施例中，串行端口被设置为RS232端口或RS485端口或RS422端口，或者设置为以太网端口，其中通信模块的不同端口可以具有相同或不同的实施方式。
可自由配置的串行端口可以设置用于传输不同的协议，例如Modbus、CS31-Bus、RCOM、RCOM+、COMLI、EPVS、SysLibCom和/或Multi(两种不同协议之间的转换，例如Modbus、ASCII、SysLibCom)。
通信模块在其串行端口上的信息交换以有利的方式也可以通过标准代码ASCII(美国信息交换标准代码)来实现。
应用程序根据本发明可以在通信模块的一个附加的程序入口上进行编程，其中程序入口例如设计为双口RAM(DPR)并且直接与自动化系统的中央控制单元连接。
以有利的方式，通过用于中央控制单元的附加程序入口可以为中央单元和通信模块使用单一的编程工具。
附图说明
本发明及本发明的有利设计方案和改进方案可以根据在以下附图中示出的实施例来详细描述和说明。其中：
图1示出了根据本发明的通信模块的一个实施例，以及
图2示出了根据本发明的通信模块的另一个实施例。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于模块化结构的自动化系统的通信模块1的一个实施例，该自动化系统具有用于执行应用程序5的微处理器15、与其共同工作由非易失性存储器16和临时存储器17构成的存储器单元13，其中在第一个设置为Flash-EPROM的存储器16中例如存放有应用程序5、应用数据、通信协议5和通信程序5以及在存储器16中标准化的驱动程序(用于在通信模块1中设置的串行端口COM1、COM2和不同的协议，例如Modbus-和CS31-BUS)。在存储器16中存放的应用程序、应用数据、通信协议5、通信程序5和驱动程序将载入到RAM存储器17中并且提供给微处理器15进行处理。
微处理器15与两个相互独立的、可配置的串行端口连接，该串行端口COM1、COM2用于通信模块1的数据传输，尤其是用于编程，并且用于与连接到通信模块1上的设备进行通信。第一端口COM1和第二端口COM2彼此电流分离，其中电流分离可以例如通过两个数字绝缘体来实现。
第一端口COM1设置为程序端口，用于输入且测试存入通信处理器1上的应用程序3，第二串行端口2设置为一种通过应用程序3进行配置的端口。
串行端口COM1、COM2根据本发明分别除了具有一个第一物理端口RS232之外还具有另一个物理端口RS485，例如用于多路总线应用。端口设置用于标准协议，例如Modbus、CS31-Bus、RCOM、RCOM+、COMLI、EPVS、SysLibCom和/或Multi(两种不同协议之间的转换，例如Modbus、ASCII、SysLibCom)。
在根据本发明的通信模块的特别实施例中，一个或多个串行端口被配置为CS31总线端口，其中连接到CS31-BUS端口上的输入/输出设备的处理数据通过程序入口11符合于应用程序3配置地以供中央单元2支配。
在根据本发明的通信模块的另一实施例中设计出，一个或多个串行端口被配置为Modbus端口或其它固定协议端口并且连接到串行端口上的输入/输出设备的数据通过程序入口11符合于应用程序3配置地传输到中央单元2中。
应用程序5通过通信模块1的附加程序入口11进行编程，其中程序入口例如通过双口RAM(DPR)与自动化系统的中央控制单元2连接。因此，通信模块1和中央控制单元2可以借助于单一的编程工具4进行编程。
编程工具4是一种为可存储器编程的控制装置(SPS)进行编程的编程工具。由此，通信模块能够和根据IEC61131的SPS一样的有利的方式进行编程。因此，可以在通信模块中存放的SPS应用程序，即通过端口COM1、COM2与非中央的输入/输出设备连接，该输入/输出设备用于获取处理数据或控制触发器。
在编程工具4中以供使用的编程语言和命令和数据库和调试方案都能够以相同的方式用于通信模块1，也用于中央单元2。
通信模块1也为此而设置，即在双口RAM(DRP)11上通过可循环配置的输入/输出数据，和/或非循环地通过所谓的消息与中央单元2的应用程序3进行通信。
在根据本发明的通信模块的特别实施例中，串行端口被设置为RS232端口或RS485端口或RS422端口，或者设置为以太网端口，其中通信模块的不同端口可以具有相同或不同的实施方式。
图2示出了根据本发明的通信模块1的另一个实施例，其与根据图1的通信模块1的实施方式的区别特征在于，串行端口COM1、COM2也可以设置为以太网端口ETH1、ETH2。

Claims (16)

1.一种通信模块，所述通信模块具有：一个处理单元(15)；至少一个与其共同工作的存储器单元(13)，用于存放应用程序(5)；以及至少一个或多个串行端口(COM1、COM2)，所述串行端口通过存放在所述存储器单元(13)中的应用程序(5)进行配置，其中所述存储器单元(13)由非易失性存储器(16)和临时存储器(17)构成并且在所述非易失性存储器(16)中存放的应用程序、应用数据、通信协议(5)、通信程序(5)和驱动程序将载入到所述临时存储器(17)中并且提供给所述处理单元(15)进行处理，其中所述通信模块与模块化结构的自动化系统的中央控制单元(2)连接，所述应用程序(5)通过所述通信模块的与所述中央控制单元(2)连接的程序入口(11)进行传输和编程，其特征在于，所述程序入口(11)设计为双口RAM，所述通信模块和中央控制单元(2)借助于单一的编程工具(4)进行编程。
2.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述串行端口(COM1、COM2)分别还具有一个RS232端口，以及另一个RS485端口和/或RS422端口。
3.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述串行端口(COM1、COM2)被设置为RS232端口或RS485端口或RS422端口。
4.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述串行端口(COM1、COM2)被设置为RS232端口和/或RS485端口和/或RS422端口和/或设置为以太网端口(ETH1、ETH2)。
5.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述中央控制单元(2)的通信模块(1)通过所述程序入口(11)借助于单一的编程工具(4)进行编程。
6.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，在所述编程工具(4)中以供使用的编程语言、命令、数据库、调试方案可以用于所述通信模块(1)的编程。
7.根据权利要求2所述的通信模块，其特征在于，所述串行端口(COM1、COM2)设计为相互独立的、可配置的、电流分离的串行端口。
8.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述存储器单元(13)由非易失性存储器(16)和临时存储器(17)构成。
9.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述其中一个串行端口设置为用于输入且测试在所述通信模块中存入的应用程序的程序端口，并且其他串行端口设置为一种通过所述应用程序进行配置的端口。
10.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述串行端口(COM1、COM2)设置为通过应用程序(5)进行配置的端口。
11.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述一个或多个串行端口被配置为CS31总线端口，并且连接到CS31-BUS端口上的所述输入/输出设备的处理数据通过所述程序入口(11)符合于所述应用程序(3)配置地以供所述中央控制单元(2)支配。
12.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述一个或多个串行端口被配置为Modbus端口或其它固定协议端口，并且连接到所述串行端口上的输入/输出设备的数据通过所述程序入口(11)符合于所述应用程序(3)配置地以供所述中央控制单元(2)使用。
13.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述编程工具(4)设置用于为可存储器编程的控制装置进行编程，并且所述通信模块借助于所述编程工具(4)通过所述程序入口(11)与根据IEC61131的可存储器编程的控制装置一样地进行编程。
14.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，在所述通信模块中存放的SPS应用程序通过所述串行端口(COM1、COM2)与非中央的输入/输出设备进行通信，所述输入/输出设备用于获取处理数据或控制触发器。
15.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，在所述编程工具(4)中以供使用的编程语言和命令和数据库和调试方案不仅用于所述通信模块，也用于所述中央控制单元(2)。
16.根据权利要求1所述的通信模块，其特征在于，所述通信模块在所述程序入口(11)上通过可循环配置的输入/输出数据，和/或非循环地通过消息与所述中央控制单元(2)的应用程序(3)进行通信。
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