CN116636198A - 用于主/从系统的地址配置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于经由用于串行数据传输的现场总线(3)来对主/从系统进行地址配置的方法，其中主单元(1)连接到该现场总线(3)。该方法的特征在于，现场总线(3)上的从单元的地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围，至少一个新从单元(2a‑f)被连接到现场总线(3)，向该至少一个新从单元(2a‑f)编入来自动态范围的相应的初始现场总线地址(4a‑f)，经由该初始现场总线地址(4a‑f)相应地寻址该至少一个新从单元(2a‑f)，主单元(1)查询从单元的地址的动态范围，主单元(1)响应于查询而从该至少一个新从单元(2a‑f)接收相应的响应消息，主单元(1)向该至少一个新从单元(2a‑f)传送来自静态范围的目标现场总线地址(9)，使得向该至少一个新从单元(2a‑f)编入该目标现场总线地址(9)而不是初始现场总线地址(4a‑f)，并且使得该至少一个新从单元(2a‑f)可经由该目标现场总线地址(9)来寻址。本发明还涉及用于经由现场总线对主/从系统进行地址配置的另一方法以及用于主/从系统的主单元和具有现场总线的主/从系统。

Description

用于主/从系统的地址配置的方法
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的、用于经由现场总线对主/从系统进行地址配置的方法、一种具有权利要求14的前序部分的特征的、用于经由现场总线对主/从系统进行地址配置的方法、一种具有权利要求15的前序部分的特征的、用于主/从系统的主单元、以及一种具有权利要求16的前序部分的特征的、具有用于串行数据传输的现场总线的主/从系统。
现有技术中已知各种现场总线系统，利用这些现场总线系统，不同的传感器或执行器可以与控制或数据记录器单元连接。这种现场总线系统通常具有相对较低的带宽和相对简单的数据传输协议。这使得在现场总线上使用不太复杂的电子装置进行通信成为可能，而这又使得以低成本提供这种装置成为可能。以此方式，大量简单且因此低成本的传感器或执行器可以按低成本的方式与现场总线连接。此外，现场总线系统通常以数据传输时特别的稳健性以及可靠性为特征。
现有技术中已知的现场总线系统是MODBUS，其在物理层和更高层上以不同的变型来定义。关于来自现有技术的MODBUS的信息尤其在文档“MODBUS over Serial LineSpecification and Implementation Guide V1.02(串行线路上的MODBUS规范和实施指南V1.02)”中找到，该文档可以从网站modbus.org获得。本发明以该文档为最接近的现有技术。
在根据MODBUS的现场总线处，设有具有多个从单元的主单元。在规定的地址空间(其可通过1个字节以及因此总共8个比特来表示)内，每个从单元应被分配一个唯一的数字以及因此唯一的地址，随后可由主单元通过该地址来寻址从单元以进行数据传输。
然而，这种基于主/从原则的现场总线的问题在于，相应的现场总线的操作者必须自己管理从单元的这些唯一地址。因此，他不仅要在组织上分配和管理相应的地址，而且要确保每个从单元都已经编入其正确的地址。在此，对于每个从单元，对地址进行编程的过程不仅通常是各自不同的，而且在某些情况下也是复杂的。
现有技术的US 8,190,697 B2描述了用于根据MODBUS的主/从方式在现场总线处进行动态地址分配的方法。该方法特别规定，从单元可被置于伪主模式，在该模式下，它们可以同样独立地向主单元发送消息，而不需要来自主单元的任何请求。以此方式，从单元可以经由现场总线向主单元动态地“报告”，该主单元可以经由现场总线上的新从单元以此方式被告知。
这种现有技术的缺点在于，这种方式相当严重地干预了主/从系统的范式。因此，从单元必须能够主动发送消息。主单元还必须能够接收和处理以此方式发送的消息。因此，现场总线上的设备必须以与现场总线的实际原理相矛盾的方式工作。这尤其是对于没有专门针对这种偏差的方式编程或重新编程的现有设备可能是一个问题。
因此，从现有技术出发，本发明的任务在于，实现以更接近现有现场总线协议的方式向从单元动态分配地址的过程。
关于具有权利要求1的前序部分的特征的、用于经由现场总线对主/从系统进行地址配置的方法，该任务通过权利要求1的特征部分的特征来解决。关于具有权利要求14的前序部分的特征的、用于经由现场总线对主/从系统进行地址配置的方法，该任务通过权利要求14的特征部分的特征来解决。关于具有权利要求15的前序部分的特征的、用于主/从系统的主单元，该任务通过权利要求15的特征部分的特征来解决。关于具有权利要求16的前序部分的特征的、具有用于串行数据传输的现场总线的主/从系统，该任务通过权利要求16的特征部分的特征来解决。
对于本发明而言，重要的是认识到，通过将从单元的地址范围划分为至少两个范围，可以实现动态地址分配。更确切地，新连接的从单元最初被分配或者以其他方式向这些从单元编入第一范围中的随机或伪随机地址，其中第一范围可以被称为动态范围。该动态范围由主单元通过查询依次检查。如果在动态范围内的地址中正好找到一从单元，则在第二范围内为其分配一个新地址，并且记录该地址。由于从该范围分配地址后，该地址暂时有效，因此该范围也可被称为静态范围。以此方式，可以在现场总线运行期间将从单元连接到现场总线并对其进行配置。
本发明的第一方面的所提出的方法用于经由用于串行数据传输的现场总线来对主/从系统进行地址配置，其中主单元连接到现场总线。在此，现场总线除了数据线之外还可以具有其他导线，例如电源电压线和接地线。优选地，现场总线经由双极数据线提供串行数据传输。优选地，电源电压线提供了至少20伏的电压，特别是基本上24伏的电压。然而，数据传输本身优选地经由正好两极或导线来进行。主单元可以是基本上任意的装置，其至少暂时在经由现场总线的通信中充当主单元的角色。
优选地，现场总线具有根据EIA-485的物理接口。EIA-485也称为RS-485。优选地，现场总线具有用于提供电源电压的电源线，该电源电压优选地基本为24V。同样优选地，现场总线具有接地线和/或屏蔽。
本发明的第一方面的所提出的方法的特征在于，现场总线上的从单元地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围。在此优选地，地址的数字范围可以用8比特来编码。由此，数字范围最多可由256个地址组成。动态范围和静态范围是彼此不相交的。这意味着每个地址只能属于动态范围或静态范围。可能存在既不属于动态范围也不属于静态范围的地址，为此在以下描述了一个示例。不可能存在属于两者的地址。基本上，静态范围和动态范围不一定是封闭范围。例如，动态范围可由偶数地址组成，而静态范围可由奇数地址组成。然而，优选地，静态范围和动态范围分别形成一个封闭的地址范围。换言之，在静态范围内的两个地址之间不存在动态范围内的地址，反之亦然。
基本上，静态范围和动态范围可具有任何大小。然而，优选地，静态范围大于动态范围，特别是静态范围至少是动态范围的三倍。换言之，静态范围的地址至少是动态范围的三倍。优选的变型规定，动态范围正好由一个地址组成。随后，该地址可被称为固定初始地址。可分别固定地预先给定静态范围和动态范围。但静态范围和动态范围基本上也可以是可变的。
本发明的第一方面的所提出方法的进一步特征在于，至少一个新从单元连接到现场总线，向该至少一个新从单元编入来自动态范围的相应初始现场总线地址，该至少一个新从单元可分别经由该初始现场总线地址来寻址，并且主单元查询从单元的地址的动态范围。对于该至少一个新从单元，在此和以下的从单元是指按照所描述的对其进行地址配置的那些从单元。
来自动态范围的相应初始现场总线地址被编入该至少一个新从单元，原则上可以按任何方式实现。因此，这种状态既可以通过从外部编入来实现――即从新从单元外部编入－－也可以通过仅在新从单元内部发生的过程来实现。这样的编入可能已经发生在新从单元的制造过程中。
除了至少一个新从单元之外的其他从单元可以被连接到现场总线，针对这些从单元不执行在此描述的地址配置。随后，这些其他的从单元可以简单地保留分别分配给它们的地址。在此，连接到现场总线且针对其不执行在此描述的地址配置的其他从单元可被分配一个地址，该地址位于特别地预定义的旧系统地址范围内。该旧系统地址范围与静态范围和动态范围不相交。换言之，每个地址最多只能属于包括静态范围、动态范围和旧系统范围的群中的一个范围。优选地，主单元的旧系统范围是已知的。同样，对其执行在此描述的地址配置并且位于旧系统范围内的其他从单元的地址可以为主单元所知。这些地址可以尤其是被手动编入主单元的。然而，这些地址也可以通过其他方式告知主单元。
主单元对动态范围的查询基本上可以任意多次进行。不需要完全查询动态范围。在这方面，动态范围可被查询一次。同样，也可以是以不规则的间隔或外部事件来查询动态范围。优选地，循环或周期性地查询动态范围。特别地，可以利用1秒到5分钟、优选地10秒到3分钟、特别是30秒到2分钟之间的间隔或周期来查询动态范围。
本发明的第一方面的所提出方法的进一步特征在于，主单元响应于查询而从至少一个新从单元接收相应的响应消息，主单元向该至少一个新从单元传送来自静态范围的目标现场总线地址，使得向该至少一个新从单元编入该目标现场总线地址而不是初始现场总线地址，并且使得该至少一个新从单元可经由该目标现场总线地址来寻址。响应消息的接收响应于先前提及的查询而进行。动态范围的查询还可包括在动态范围的地址处读出至少一个新从单元。
本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式的特征在于，动态范围的查询包括动态范围中的每地址发送相应的查询消息，其中相应的查询消息被寻址到动态范围中的单个地址。查询消息也可以是读出消息或读出命令。
基本上，来自静态范围的目标现场总线地址可以是任何来源。优选地，主单元确定目标现场总线地址。特别地，这种确定可以基于响应消息来进行。
本发明的第一方面的所提出方法的另一优选实施方式的特征在于响应消息包括设备标识数据。特别地，设备标识数据可包括用于指示相应的新从单元的设备类型的设备类型信息。查询设备标识数据的优点在于，在不止一个新从单元被分配动态范围内的相同地址的情形中，通过设备标识数据的长度增加了碰撞的概率。优选地，查询消息是“读取设备标识”消息(优选地根据MODBUS协议)。
因此，具体地，主单元向相应的新从单元发送用于读出设备标识数据的消息，其中该消息特别可以理解为查询消息或读出命令，由此该新从单元向主单元发送具有期望设备标识数据的消息，该主单元进而接收该消息。例如，在MODBUS的上下文中，它是一个“请求”和一个相应的“回复”。
目标现场总线地址可以是来自静态范围的基本上任何地址。以上对目标现场总线地址的确定也基本上可以基于设备标识数据任意进行。一方面，可以构想，目标现场总线地址是根据来自响应消息或设备标识数据的表来确定的，因此特别地，部分甚至所有可能的设备标识数据分别被分配一个目标现场总线地址。另一方面，除了设备标识数据之外，还可以在确定目标现场总线地址时包含其他数据(其在必要时也被随机或伪随机地确定)。编入目标现场总线地址意味着新从单元将该目标现场总线地址用作经由现场总线寻址的新地址，除非另有说明。
基本上，主单元可以按任何顺序、特别是随机或伪随机顺序查询动态范围。本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式的特征在于，主单元通过连续地查询一系列、优选地降序或升序的地址来查询从单元的地址的动态范围。换言之，每次查询的地址总是比先前查询的地址高或低，其中当然从某个地址开始又前跳或后跳。特别地，其可以是连续的地址序列。这意味着查询的地址序列是无空隙的。
基本上，除了特别地查询设备标识数据之外，还可以在主单元与至少一个新从单元之间进行任何进一步的通信。本发明的第一方面的所提出方法的另一优选实施方式的特征在于，在查询动态范围之前，主单元在广播中发送配置命令，通过该配置命令，至少一个新从单元被置于配置模式。优选地，在配置模式下向新从单元编入来自动态范围的相应随机地址作为初始现场总线地址。特别地，该随机地址可以是伪随机确定的地址。特别地，随机地址可以是由新从单元本身产生的。对于随机地址的编入，上述关于初始现场总线地址的编入的规定同样适用。具体地，随机地址的编入可以是一个纯粹发生在新从单元内的过程。
因此，该配置命令优选地导致至少一个新从单元被置于配置模式，并且因此处于目标现场总线地址可被编入的状态。在这种情况下，一方面，配置命令本身可以导致初始现场总线地址作为新从单元的地址被确定或被编入。然而，还可以编入或确定相应的初始现场总线地址作为针对除了配置命令之外的另一命令的地址，该另一命令在配置命令之后被发送。在广播中发送配置命令意味着通过该配置命令并非精确地寻址一个新从单元，而是以相同的方式寻址多个新从单元，甚至所有新从单元。初始现场总线地址既可以随机地确定，也可以伪随机地确定，并且在这两种情形中都是随机地址。
根据本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式规定，在发送配置命令之前，主单元在广播中发送解锁命令，通过该解锁命令，至少一个新从单元被编程为在接收到配置命令时被置于配置模式。在广播中发送解锁命令意味着通过该解锁命令并非精确地寻址一个新从单元，而是通过该解锁命令寻址多个新从单元、甚至所有新从单元。解锁命令和必要时的配置命令是在查询动态范围之前的准备措施。
不需要所有从单元由于广播中的配置命令而被置于配置模式或响应解锁命令。具体地，旧系统范围中的其他从单元对配置命令和/或解锁命令的响应可能不同或根本不响应。
根据本发明的第一方面的所提出方法的另一优选实施方式规定，主单元在传送目标现场总线地址之后向至少一个新从单元传送锁定命令，通过该锁定命令，该至少一个新从单元被编程为忽略配置命令。以此方式，先前被解锁且从静态范围获得和采用目标现场总线地址的至少一个新从单元被再次锁定。这使得可以在广播中再次发送配置命令，而不必为那些已经在静态范围内分配了地址的新从单元再次分配动态范围内的地址。这还允许在发生冲突的情形中再次在广播中发送配置命令，同时保持已经配置的新从单元的配置。
基本上，响应消息和设备标识数据可包括任何其他信息。本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式的特征在于，响应消息或设备标识数据包括用于指定相应新从单元的制造商的制造商信息、相应新从单元的序列号、用于指定相应新从单元上的软件版本的软件版本号、用于指定相应新从单元的生产信息的生产数据和/或用于规定相应新从单元的规范数据。
基本上，仅一个新从单元可被连接到现场总线。本发明的第一方面的所提出方法的另一优选实施方式的特征在于，多个新从单元被连接到现场总线，向该多个新从单元中的每个新从单元编入相应的初始现场总线地址，经由相应的初始现场总线地址可寻址相应的新从单元，并且主单元从该多个新从单元中的至少一个新从单元接收相应的响应消息。以此方式，可以对同时新连接的多个新从单元进行地址配置。
根据本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式规定，当主单元从多个新从单元中的正好一个新从单元接收到相应的响应消息时，主单元向该正好一个新从单元传送目标现场总线地址，其中向该正好一个新从单元编入目标现场总线地址而不是初始现场总线地址，使得该新从单元可经由该目标现场总线地址来寻址。在该情形中，向仅一个新从单元编入所查询的初始现场总线地址，使得该仅一个新从单元响应该查询。此外，优选地，在将目标现场总线地址传送到正好一个新从单元之后，主单元查询动态范围内的下一地址。
基本上，在并非一个新从单元而是多个新从单元响应于动态范围内的地址查询的情形中，可以按不同的方式进行响应。根据本发明的第一方面的所提出方法的另一优选实施方式规定，当主单元响应于对来自动态范围的地址的查询而从多个新从单元中的不止一个新从单元接收相应的响应消息时，主单元查询来自动态范围的下一地址。因此，首先搜索动态范围内的地址，在该地址处仅一个新从单元响应于查询，使得该新从单元相应地可被设有静态范围内的地址。
本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式的特征在于，当主单元响应于对来自动态范围的地址的查询而从多个新从单元中的不止一个新从单元接收相应的响应消息时，该主单元将该不止一个新从单元置于配置模式，使得来自动态范围的相应随机地址作为相应的不止一个新从单元的初始现场总线地址被编入。优选地，通过由主单元在广播中发送配置命令来将该不止一个新从单元置于配置模式。因此，在此寻求通过对随机地址――其也可以是伪随机的――的新分配，那些以前具有共同初始现场总线地址的新从单元现在具有不同的初始现场总线地址，因此不再发生冲突。可以重复这种方式，直到在动态范围内具有地址的所有从单元在静态范围内被分配了相应唯一的地址。
原则上，可以按任何方式确定主单元响应于查询而从不止一个新从单元接收相应的响应消息，即，在来自动态范围的所查询地址处存在冲突。本发明的第一方面的所提出方法的另一优选实施方式的特征在于，由主单元从多个新从单元中的不止一个新从单元接收相应的响应消息是根据相应响应消息的相应校验值确定的。换言之，在响应消息的校验值错误的任何情形中可以从中推断出冲突。优选地，相应的校验值是通过循环冗余校验生成的。
还可以与确定目标现场总线地址一起确定其他信息－－同样是确定的、随机的或伪随机的――，并且随后这些信息被用于配置相应的新从单元。本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式的特征在于，基于响应消息、优选地基于设备标识数据，从设备数据库中确定附加信息集，并且基于附加信息集来对新从单元进行编程。该附加信息集基本上可用于任何目的。优选地，基于附加信息集来对新从单元的测量范围和/或测量单元和/或测量分辨率和/或校准周期进行编程。以此方式，可以确保由新从单元测得的值不会因错误的测量范围或与规范偏离的校准周期而存在问题。
同样，用户数据可由用户输入，并且可基于用户数据来对新从单元进行编程。在此，在输入用户数据之前，可向用户呈现响应消息的至少一部分、优选地设备标识数据。以此方式，可以通过以下方式通过用户的输入来对来自新从单元的数据作出响应：从用户的角度针对该特殊的新从单元设置匹配的用户数据。
本发明的第一方面的所提出方法的优选实施方式的特征在于，经由现场总线的电源线向该至少一个新从单元的至少一个子集供电以供运行。以此方式，与现场总线分离的用于对该至少一个新从单元供电的导线不是必要的。
本发明的第二方面的所提出的方法用于经由用于串行数据传输的现场总线来对主/从单元进行地址配置，其中主单元连接到现场总线。
本发明的第二方面的所提出方法的特征在于，现场总线上的从单元的地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围，新从单元被连接到现场总线，向该新从单元编入来自动态范围的相应的初始现场总线地址，经由该初始现场总线地址相应地寻址该新从单元，该新从单元响应于主单元的查询而向该主单元传送响应消息，该新从单元从该主单元接收来自静态范围的目标现场总线地址，并且向该新从单元编入该目标现场总线地址而不是初始现场总线地址，使得该新从单元可经由该目标现场总线地址来寻址。
所提出的主单元用于主/从系统，该主/从系统使用现场总线进行串行数据传输，其中该主单元可连接到该现场总线。
所提出的主单元的特征在于，现场总线上的从单元地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围，该主单元被设置为查询从单元地址的动态范围，该主单元被设置为响应于查询而从至少一个新从单元接收相应的响应消息，该主单元被设置为向该至少一个新从单元传送来自静态范围的目标现场总线地址，使得向该至少一个新从单元编入该目标现场总线地址而不是初始现场总线地址，并且使得该至少一个新从单元可经由该目标现场总线地址来寻址。
所提出的主/从系统具有用于串行数据传输的现场总线。
所提出的主/从系统的特征在于，该主/从系统具有所提出的主单元，即连接到现场总线的主单元。
所提出的主/从系统的进一步特征在于，该主/从系统具有连接到现场总线的新从单元，向该新从单元编入来自动态范围的相应的初始现场总线地址，经由该初始现场总线地址相应地寻址该新从单元，该新从单元被设置为响应于主单元的查询而向该主单元传送响应消息，该新从单元被设置为从该主单元接收来自静态范围的目标现场总线地址，并且该新从单元被设置为向其编入该目标现场总线地址而不是初始现场总线地址，使得该新从单元可经由该目标现场总线地址来寻址。
本发明的第一方面的所提出方法的优选设计、特征和特性对应于本发明的第二方面的所提出方法、所提出主单元和/或所提出主/从系统的优选设计、特征和特性。反之亦然。
其他的优点和优选地设计构造从以下参照附图的描述中得出。在复现仅一个实施例的附图中示出：
图1示出了具有用于在第一状态下实施所提出方法的所提出主单元的所提出主/从系统的实施例的示意图，
图2示出了在第一状态之后的第二状态下的图1的实施例，
图3示出了在第二状态之后的第三状态下的图1的实施例，
图4示出了在第三状态之后的第四状态下的图1的实施例，
图5示出了在第四状态之后的第五状态下的图1的实施例，并且
图6示出了在第五状态之后的第六状态下的图1的实施例。
在图1中示出的主/从系统的情况下，主单元1以及总共六个新从单元2a-f连接到符合MODBUS标准的现场总线3。现场总线的物理接口对应于EIA-485，其也称为RS-485。新从单元2a-f分别是不同类型的工业传感器。
在图1中示出的状态下，主单元1在广播中首先发送解锁命令5，紧接着发送配置命令6，使得所有新从单元2a-f分别接收这两个命令。解锁命令5用于在这种意义上“解锁”进行接收的新从单元2a-f，使得它们首先对配置命令6作出响应，并且通过响应于配置命令6而将其置于配置模式。在没有先前接收到的解锁命令5的情况下，新从单元2a-f忽略配置命令6。但是，由于在当前情况下，所有新从单元2a-f都获得了解锁命令5，因此所有新从单元2a-f也通过配置命令6被置于配置模式。在当前情况下，通过配置命令6向先前解锁的新从单元2a-f――在此即所有新从单元2a-f――编入来自动态范围的相应伪随机生成的初始现场总线地址4a-f，该初始现场总线地址4a-f对应于经由现场总线3进行通信的从单元地址。
在此，动态范围包括201至246的值，而静态范围包括31至200的值。可以看出，动态范围和静态范围的地址都可以经由一个字节－－即8比特――进行编码。第一新从单元2a的第一初始现场总线地址4a具有值246，第二新从单元2b的第二初始现场总线地址4b具有值224，第三新从单元2c的第三初始现场总线地址4c具有值238，第四新从单元2d的第四初始现场总线地址4d具有值231，第五新从单元2e的第五初始现场总线地址4e具有值214，而第六新从单元2f的第六初始现场总线地址4f也具有值231。因此，第四新从单元2d和第六新从单元2f各自具有相同的初始现场总线地址4d、4f。
在图2的状态下，对动态范围进行查询，直到地址213。对于该查询，主单元1将用于读出设备标识数据的读出命令(在此示例性地示出第一读出命令7a)分别发送到相应的地址，即依次将读出命令7发送到地址201至213。由于连接到现场总线3的新从单元2a-f都不具有该范围中的初始现场总线地址4a-f，因此也不通过新从单元2a-f之一进行按响应形式的反应。
在图3的状态下，主单元1通过向动态范围内的地址214发送第二读出命令7b来查询该地址。第五新从单元2e通过在响应消息中向主单元1传送第一设备标识数据8a来作出响应，该主单元1因此接收该数据。该第一设备标识数据8a除了描述构成新从单元2e的工业传感器类型的设备类型信息之外，还包括对新从单元2e的制造商的说明、新从单元2e的序列号、以及在新从单元2e上运行的软件的软件版本号。
在图4的状态下，主单元1根据第一设备标识数据8a和存储在主单元1的数据存储器中的表来确定来自静态范围的目标现场总线地址9，其中在此，该目标现场总线地址9具有值50。目标现场总线地址9通过地址设置消息11被传送到第五新从单元2e，并且被编入第五新从单元2e，使得该目标现场总线地址9用作第五新从单元2e的新地址。随后，主单元1向第五新从单元2e传送锁定命令10。这导致第五新从单元2e离开配置模式并忽略未来的配置命令6，直到接收到另一解锁命令5。以此方式，第五新从单元2e的目标现场总线地址9保持被编入。
根据图4的状态，主单元1如已经针对地址201至246所描述的那样在动态范围内进一步查询地址215至230，其中针对查询未获得响应，因为没有新从单元2a-f被分配该区域中的地址。在此，未示出相应的读出命令。
在图5的状态下，主单元1又通过向动态范围内的地址231发送第三读出命令7c来查询该地址。然而，由于第四新从单元2d和第六新从单元2f都具有该地址作为相应的初始现场总线地址4d、4f，因此这两个新从单元2d、2f都以相应的设备标识数据8b、8c在相应的响应消息中进行响应。现在，主单元1通过接收到这两个响应消息或通过冲突以及因此在接收到这两个响应消息时由两个新从单元2d、2f的同时响应引起的错误来识别出地址231作为相应的初始现场总线地址4d、4f被分配给两个新从单元2d、2f。
为了解决这种冲突，主单元在图6的状态下再次在广播中发送配置命令6。响应于该配置命令6，向除了已经获得锁定命令10的第五新从单元2e之外的所有新从单元2a-d、f编入来自动态范围的新的相应伪随机生成的初始现场总线地址。随后，按照上文所述的在发送第一配置命令6之后的操作进行。
由于在此情况下，第五新从单元2e已经获得了静态范围中的目标现场总线地址9，并且不需要进一步配置，因此在动态范围中再次发生冲突的风险也较低。

Claims (16)

1.一种用于经由用于串行数据传输的现场总线(3)来对主/从系统进行地址配置的方法，其中主单元(1)被连接到所述现场总线(3)，其特征在于，所述现场总线(3)上的从单元的地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围，至少一个新从单元(2a-f)被连接到所述现场总线(3)，向所述至少一个新从单元(2a-f)编入来自所述动态范围的相应的初始现场总线地址(4a-f)，经由所述初始现场总线地址(4a-f)能相应地寻址所述至少一个新从单元(2a-f)，所述主单元(1)查询所述从单元的地址的动态范围，所述主单元(1)响应于所述查询而从所述至少一个新从单元(2a-f)接收相应的响应消息，所述主单元(1)向所述至少一个新从单元(2a-f)传送来自所述静态范围的目标现场总线地址(9)，使得向所述至少一个新从单元(2a-f)编入所述目标现场总线地址(9)而不是所述初始现场总线地址(4a-f)，并且使得所述至少一个新从单元(2a-f)能经由所述目标现场总线地址(9)来寻址。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态范围的查询包括所述动态范围中的每地址发送相应的查询消息，其中相应的查询消息被寻址到所述动态范围中的单个地址。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述响应消息包括设备标识数据(8a-c)，优选地，所述设备标识数据(8a-c)包括用于指示相应的新从单元(2a-f)的设备类型的设备类型信息。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述主单元(1)通过相继地查询尤其是连续的一系列、优选地降序或升序的地址来查询所述从单元的地址的动态范围。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在查询所述动态范围之前，所述主单元(1)在广播中发送配置命令(6)，通过所述配置命令(6)，所述至少一个新从单元(2a-f)被置于配置模式，优选地，在所述配置模式下向所述新从单元(2a-f)编入来自所述动态范围的相应随机地址作为初始现场总线地址(4a-f)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在发送所述配置命令(6)之前，所述主单元(1)在广播中发送解锁命令(5)，通过所述解锁命令(5)，所述至少一个新从单元(2a-f)被编程为在接收到所述配置命令(6)时被置于所述配置模式。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述主单元(1)在传送所述目标现场总线地址(9)之后向所述至少一个新从单元(2a-f)传送锁定命令(10)，通过所述锁定命令(10)，所述至少一个新从单元(2a-f)被编程为忽略所述配置命令(6)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述响应消息、优选地所述设备标识数据(8a)包括用于指示相应的新从单元(2a-f)的制造商的制造商信息、相应的新从单元(2a-f)的序列号、用于指示相应的新从单元(2a-f)上的软件版本的软件版本号、用于指示相应的新从单元(2a-f)的生产信息的生产数据和/或用于规定相应的新从单元(2a-f)的规范数据。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，多个新从单元(2a-f)被连接到所述现场总线(3)，向所述多个新从单元(2a-f)中的每个新从单元(2a-f)编入相应的初始现场总线地址(4a-f)，经由相应的初始现场总线地址(4a-f)能寻址相应的新从单元(2a-f)，所述主单元(1)从所述多个新从单元(2a-f)中的至少一个新从单元(2a-f)接收相应的响应消息。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述主单元(1)从所述多个新从单元(2a-f)中的正好一个新从单元(2a-f)接收到相应的响应消息时，所述主单元(1)向所述正好一个新从单元(2a-f)传送所述目标现场总线地址(9)，其中向所述正好一个新从单元(2a-f)编入所述目标现场总线地址(9)而不是初始现场总线地址(4a-f)，使得所述新从单元(2a-f)能经由所述目标现场总线地址(9)来寻址，优选地，在将所述目标现场总线地址(9)传送到所述正好一个新从单元(2a-f)之后，所述主单元(1)查询所述动态范围内的下一地址。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述主单元(1)响应于对来自所述动态范围的地址的查询而从所述多个新从单元(2a-f)中的不止一个新从单元(2a-f)接收相应的响应消息时，所述主单元(1)查询来自所述动态范围的下一地址。
12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，当所述主单元(1)响应于对来自所述动态范围的地址的查询而从所述多个新从单元(2a-f)中的不止一个新从单元(2a-f)接收相应的响应消息时，所述主单元(1)优选地在基本上对所述动态范围的完全查询之后将所述不止一个新从单元(2a-f)置于配置模式，使得来自所述动态范围的相应随机地址作为相应的不止一个新从单元(2a-f)的初始现场总线地址(4a-f)被编入。
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，基于所述响应消息、优选地基于所述设备标识数据(8a-c)，从设备数据库中确定附加信息集，并且基于所述附加信息集来对所述新从单元(2a-f)进行编程，优选地，基于所述附加信息集来对所述新从单元(2a-f)的测量范围和/或校准周期进行编程。
14.一种用于经由用于串行数据传输的现场总线(3)来对主/从系统进行地址配置的方法，其中主单元(1)被连接到所述现场总线，其特征在于，所述现场总线(3)上的从单元的地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围，新从单元(2a-f)被连接到所述现场总线(3)，向所述新从单元(2a-f)编入来自所述动态范围的相应的初始现场总线地址(4a-f)，经由所述初始现场总线地址(4a-f)能相应地寻址所述新从单元(2a-f)，所述新从单元(2a-f)响应于所述主单元的查询而向所述主单元(1)传送响应消息，所述新从单元(2a-f)从所述主单元(1)接收来自所述静态范围的目标现场总线地址(9)，并且向所述新从单元(2a-f)编入所述目标现场总线地址(9)而不是所述初始现场总线地址(4a-f)，使得所述新从单元(2a-f)能经由所述目标现场总线地址(9)来寻址。
15.一种用于主/从系统的主单元(1)，所述主/从系统使用现场总线(3)进行串行数据传输，其中所述主单元(1)能连接到所述现场总线(3)，其特征在于，所述现场总线(3)上的从单元的地址的数字范围被划分为静态范围和动态范围，所述主单元(1)被设置为查询所述从单元的地址的动态范围，所述主单元(1)被设置为响应于所述查询而从至少一个新从单元(2a-f)接收相应的响应消息，所述主单元(1)被设置为向所述至少一个新从单元(2a-f)传送来自所述静态范围的目标现场总线地址(9)，使得向所述至少一个新从单元(2a-f)编入所述目标现场总线地址(9)而不是所述初始现场总线地址(4a-f)，并且使得所述至少一个新从单元(2a-f)能经由所述目标现场总线地址(9)来寻址。
16.一种具有用于串行数据传输的现场总线(3)的主/从系统，其特征在于，所述主/从系统具有根据权利要求14所述的连接到所述现场总线的主单元(1)和连接到所述现场总线(3)的新从单元(2a-f)，向所述新从单元(2a-f)编入来自动态范围的相应的初始现场总线地址(4a-f)，经由所述初始现场总线地址(4a-f)能相应地寻址所述新从单元(2a-f)，所述新从单元(2a-f)被设置为响应于所述主单元(1)的查询而向所述主单元(1)传送响应消息，所述新从单元(2a-f)被设置为从所述主单元(1)接收来自静态范围的目标现场总线地址(9)，并且所述新从单元(2a-f)被设置为向其编入所述目标现场总线地址(9)而不是所述初始现场总线地址(4a-f)，使得所述新从单元(2a-f)能经由所述目标现场总线地址(9)来寻址。
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