DE102004014313A1

DE102004014313A1 - Netzwerk-Vorrichtung, insbesondere Aktuator-Sensor-Interface-Netzwerk

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Publication number: DE102004014313A1
Application number: DE200410014313
Authority: DE
Original assignee: Bihl & Wiedemann GmbH
Current assignee: Bihl & Wiedemann GmbH
Priority date: 2003-03-30
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: DE102004014313C5; DE102004014313B4

Abstract

Wenn in einem Aktuator-Sensor-Interface-System Impedanzverletzungen gegenüber den Normen durch zu große kapazitive oder induktive Impedanzanteile, vorzugsweise kapazitive, vorhanden sind, insbesondere durch zu lange bzw. nicht normgerechte Leitungen oder nichtspezifikationskonforme Slaves hinsichtlich Eingangsimpedanz, zum Beispiel aus resultierender Parameterdrift durch Alterung, wird die Kommunikation gestört. Die zu hohen kapazitiven bzw. induktiven Impedanzanteile können durch einen geeigneten Zweipol kompensiert werden, d. h. die Gesamtimpedanz des Systems wird optimiert, wodurch die Kommunikation im System verbessert wird. Die Verstellung des Zweipols kann anhand der Messergebnisse des Gesamtsystems manuell verstellt werden. Eine Berücksichtigung von Parameterveränderungen kann erneut manuell korrigiert werden. Wenn der Zweipol durch eine integrierte Messeinrichtung automatisch eingestellt wird, ist eine Nachführung der Parameter bei Änderungen im System gegeben, gleichzeitig ist eine besonders einfache und zuverlässige Inbetriebnahme möglich.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft eine Netzwerk-Vorrichtung, insbesondere Aktuator-Sensor-Interface-Netzwerk, umfassend einen zweiadrigen Aktuator-Sensor-Interface-Bus, nämlich AS-i-Bus-Leitung, an welchen mindestens ein Master und mindestens zwei Slaves sowie eine Stromversorgungseinheit, Netzteil, angeschlossen sind, welche wenigstens den Master und die Slaves über den Aktuator-Sensor-Interface-Bus mit Energie zu versorgen imstande ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik: Ein AS-Interface oder Aktuator-Sensor-Interface ist ein einfaches Bussystem für die Vernetzung von binären Sensoren und Aktuatoren. Das Aktuator-Sensor-Interface-System dient zur Ankopplung von Sensoren bzw. Aktuatoren an einen Hostrechner, welcher z.B. eine speicherprogrammierbare Steuerung oder ein PC oder ein anderer Busrechner sein kann. Ein solches System umfaßt einen Master und bis zu 62 Slaves, die an das System angekoppelt werden. Master und Slaves sind jeweils an einen gemeinsamen AS-i-Bus, im allgemeinen parallel zueinander, angeschlossen, der im Regelfall aus lediglich zwei Leitungen besteht. Um große Leitungslängen von typischerweise über 100m zu erlauben, können Extender oder Repeater im AS-i-Bus zwischengeschaltet sein. Die Sensoren bzw. Aktuatoren sind somit über die Slaves, den AS-i-Bus und den Master mit dem Hostrechner verbunden; alle Komponenten sind durch bis zu 100m AS-Interface Kabel verknüpft. Eine Eigenschaft hinsichtlich des Hardwareaufwandes eines Aktuator-Sensor-Interface-Systems besteht darin, daß der AS-i-Bus sowohl zur Stromversorgung des Masters und der Slaves als auch zur Datenübertragung zwischen denselben verwendet wird. Eine Besonderheit bei AS-Interface ist somit die Spannungs- bzw. Stromversorgung und die Datenübertragung über dieselben zwei Leitungen. Zur Stromversorgung des Masters und der Slaves dient eine Stromversorgungseinheit, z.B. ein Netzteil. Das Aktuator-Sensor-Interface System ist in der IEC 62026-2 und der EN 50295 genormt. Master und Slaves kommunizieren durch eingeprägte Stromsignale, die von der Datenentkopplung im AS-i-Interface Netzteil zu Spannungsimpulsen gewandelt, differenziert, werden. Die Impulse haben ein definiertes Zeitraster von 3μsec.

Der Master stellt die Datenverbindung des Aktuator-Sensor-Interface-Systems zum Hostrechner her. An den Hostrechner werden über den AS-i Master die meist binären Sensoren/Aktuatoren angeschlossen, wobei der Master die auf das Bussystem von den Slaves aufgegebenen Signale in einem vorgegebenen Zeitraster, das AS-i Masterprogramm, dem Hostrechner zur Verfügung stellt.

Im allgemeinen werden in Aktuator-Sensor-Interface-Systemen binäre Sensoren bzw. Aktuatoren benutzt. Jeder Slave besitzt eine binäre Adresse. Der Master ruft z.B. in zyklischer Reihenfolge nacheinander alle Slaves mit ihrer Adresse auf und tauscht mit ihnen Datentelegramme aus. Innerhalb jedes Zyklus soll normalerweise mit jedem Slave genau ein Datentelegramm ausgetauscht werden; die gesamte Zyklusdauer beträgt hierbei typischerweise einige Millisekunden.

Zum Aufrufen eines Slaves moduliert der Master eine bestimmte, der binären Adresse des Slaves entsprechende Folge von Sendeimpulsen auf den AS-i-Bus auf. Der solchermaßen aufgerufene, d.h. adressierte Slave wird durch den Aufruf zur Abgabe eines Antwortsignals veranlaßt, welches aus einer durch den aufgerufenen Slave auf den AS-i-Bus aufmodulierten Folge von Antwortimpulsen besteht, die vom Master eingelesen werden können. Um die Antwortimpulse ungestört empfangen zu können, legt der Master in der Regel eine Sendepause von einer bestimmten Dauer ein, bevor er den nächsten Slave aufruft.

Master und Slaves kommunizieren somit durch eingeprägte Stromsignale, die von der Datenentkopplung im AS-Interface Netzteil zu Spannungsimpulsen gewandelt, d.i. differenziert werden. Die einzelnen Sende- und Antwortimpulse besitzen eine Zeitdauer von typischerweise ca. 3 Mikrosekunden. Diese Spannungsimpulse werden von den Empfängern, die sich im Master und in den Slaves befinden, bewertet und schließlich verworfen, wenn die Kurvenform hinsichtlich Amplitude und Zeitverlauf einschließlich Jitter nicht den Parametern in der Norm entspricht. Eine gleichartige Wandlung von Stromimpulsen in Spannungsimpulse an einer wohldefinierten Netzteil-Impedanz ist auch Grundlage anderer Feldbussysteme, zum Beispiel Profibus PA und FF-H1 mit ihrer in der IEC1158-Norm beschriebenen physikalischen Schnittstelle. Durch die Art der Kommunikation mittels eingeprägter Stromsignale ist die Signalintegrität durch zwei Effekte gefährdet: Wenn die komplexen Anteile der Gesamtimdedanz des Systems, nämlich kapazitiver bzw. induktiver Anteil, resultierend aus dem verwendeten Kabel, den Slaves, des Masters und der Topologie des Systems an die in der Norm festgelegten Grenzwerte stößt bzw. durch Alterung der Komponenten oder aus Unkenntnis des Anwenders, insbesondere topologisch bedingt, diese bereits überschreitet, werden die Spannungsimpulse auf der AS-Interface Leitung derart verzerrt, dass sie von den Empfängern im Master und den Slaves verworfen werden und daraus eine erhöhte Fehlerrate in der Kommunikation des Gesamtsystems resultiert. In Abhängigkeit der Topologie des AS-Interface Systems treten außerdem Signalreflexionen auf, welche die Signale ebenfalls verzerren. Das AS-Interface wurde auf Grund der absoluten Topologiefreiheit bewusst ohne definierten Abschlusswiderstand konzipiert, da hierfür kein allgemeingültiger Wert festzulegen ist.

Bei Einhaltung aller in den Normen festgelegten technischer Projektierungsregeln, insbesondere der Beschränkung der Kabellänge auf 100m, funktioniert das Aktuator-Sensor-Interface problemlos. Wird aber die zulässige Kabellänge überschritten bzw. unzulässige Kabeltypen mit abweichendem Wellenwiderstand verwendet oder sind Slaves hinsichtlich Eingangsimpedanz nicht bzw. nicht mehr normgerecht, kann die Kommunikation gestört sein. In diesem Falle ist zum heutigen Zeitpunkt der Einsatz eines Repeaters unter zusätzlicher Notwendigkeit eines weiteren AS-Interface Netzteils mit Energieeinspeisung die einzige Lösung des Problems, da hierdurch ein weiteres, zwar logisch verbundenes, aber elektrisch unabhängiges AS-Interface Segment mit neuen Impedanzforderungen eröffnet wird. Daher ist diese Lösung sehr teuer für den Anwender. Außerdem muss der Repeater so angebracht werden, dass das AS-Interface System in zwei Teile zerfällt, die beide kürzer als 100m sind. Für den Repeater besteht somit keine Topologiefreiheit wie für das Gesamtsystem.

Es ist bekannt, slavebezogene Statistiken zu Kommunikationsfehlern aufzuzeichnen. Eine derartige Messeinrichtung selbst ist Stand der Technik, so zum Beispiel das Produkt "AS-Interface Analyser" der Firma Bihl+Wiedemann GmbH, Mannheim. Ein derartiges Gerät benötigt aber einen PC zum Betrieb und kann die Fehlerstatistik nicht als Regelgröße für eine Optimierung ausgeben.

Technische Aufgabe: Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher AS-Interface-Systeme aufgrund der Gesamtimpedanz störungsfrei betrieben werden können, ohne Repeater in Verbindung mit einem weiteren AS-Interface Netzteil einsetzen zu müssen.

Offenbarung der Erfindung sowie deren Vorteile:
Dieses Aufgabe wird bei einer Netzwerk-Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass zur Minimierung der Fehlerrate in der Kommunikation der Netzwerk-Vorrichtung die elektrischen Kennwerte des Masters, der Slaves und der Bus-Leitung, nämlich die komplexen Anteile der Gesamtimpedanz der Netzwerk-Vorrichtung, durch einen geeigneten Zweipol hin in Richtung einer reellen Gesamtimpedanz kompensiert werden.

Es zeigt sich, dass die meisten Probleme durch nicht normgerechte Gesamtimpedanzen des AS-Interface Systems verursacht werden, einerseits durch zu hohe kapazitiven Anteile – nämlich Eingangskapazitäten in den Slaves, z. B. auch durch Alterung bedingt, oder zu hohe Kabelkapazität auf Grund zu langer oder ungeeigneter Leitungen – und andererseits durch zu hohe induktive Anteile sowie Reflexionen am offenen Leitungsende. Solche zu kapazitive bzw. zu induktive AS-Interface Systeme können durch zusätzliche induktive bzw. kapazitive Anteile des Zweipols kompensiert werden. Mitunter kann die Kompensation nur teilweise unter Berücksichtigung der minimalen Gesamtimpedanz des Systems erfolgen. Das Gesamtsystem wird also hinsichtlich der Impedanzeigenschaften optimiert, d.h. es wird eine möglichst reelle Gesamtimpedanz angestrebt, so dass eine ungestörte Kommunikation möglich ist, d.h. die Fehlerrate der Kommunikation minimal wird. Aufgrund der Erfindung werden Reflexionen und Eigenschwingungen im Netzwerk, wie in einem AS-Interface, verhindert, so dass die Signalqualität ausreichend vorhanden bleibt.

In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Zweipol einstellbar. Durch die Einstellbarkeit des Zweipols kann die gleiche Vorrichtung für beliebige AS-Interface Systeme verwendet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine Messeinrichtung vorhanden, welche die Masteraufrufe und Slaveantworten erfasst, Monitoring, wobei Messort und Stellort des Zweipols identisch in einem Gerät angeordnet sein kann oder in zwei unabhängigen Geräten angeordnet sein können.

In vorteilhafter Weise kann des Weiteren aus den Masteraufrufen und Slaveantworten eine Fehlerrate für jede Slaveadresse und somit auch für das Gesamtsystem gebildet werden.

Vorteilhaft ist der erfindungsgemäßen Lösung zu eigen, dass kein Repeater und kein weiteres AS-Interface Netzteil mit zusätzlicher Energieeinspeisung notwendig ist und dass die Vorrichtung an einem beliebigen Ort im AS-Interface System angebracht werden kann, was ein Fortbestehen der Topologiefreiheit aller Komponenten im System bedeutet. Das topologische Optimum des Zweipols ist das Leitungsende, bei Baumstrukturen können auch mehrere Zweipole verwendet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Zweipol durch die Ergebnisse der Messeinrichtung sowohl manuell als auch automatisch einstellbar. Insbesondere durch die automatische Verstellung des Zweipols kann die Vorrichtung ohne aufwendiges Einmessen durch den Inbetriebnehmer eingesetzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung wird aus den ermittelten Fehlerraten der Zweipol so eingestellt, dass die Fehlerraten für alle Slaves minimal sind. Daneben kann vorteilhaft aus den ermittelten Fehlerraten der Zweipol so eingestellt werden, dass die Fehlerrate für die Slaveadresse mit der höchsten Fehlerrate minimal wird.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung enthält der Zweipol die Reihenschaltung einer Spule und eines Widerstands oder eine elektrische Nachbildung derselben. Des Weiteren kann der Zweipol die Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstands oder eine elektrische Nachbildung derselben enthalten. Ebenso kann der Zweipol eine Reihenschaltung einer Spule, eines Kondensators und eines Widerstands oder eine elektrische Nachbildung derselben enthalten.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Zweipol durch einen Kondensator gleichspannungsmäßig vom AS-Interface-Netz abgetrennt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung muss der Einstellvorgang durch einen Bediener ausgelöst werden. Oder der Einstellvorgang kann automatisch und im laufenden Betrieb erfolgen, wobei die optimalen Einstellungen gegebenenfalls automatisch nachgeführt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Qualität der Kommunikation im laufenden Betrieb angezeigt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung wird bei Ausbleiben der Kommunikation an der Messeinrichtung durch unzulässig hohe Fehlerrate in der Kommunikation, wie durch einen ungeeigneten Messort, eine adaptive Optimierung des Zweipols automatisch gestartet, um eine Minimierung der Fehlerrate zu erreichen. Wenn die Kommunikation mit der Messeinrichtung trotz Verstellung des verfügbaren Wertebereiches des Zweipols nicht möglich ist, so wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Systemausfall signalisiert.

Somit werden die zu hohen kapazitiven bzw. induktiven Impedanzanteile durch einen geeigneten Zweipol kompensiert, d.h. der Zweipol erzeugt den kapazitiven bzw. induktiven Impedanzanteilen entgegenwirkende entsprechende induktive bzw. kapazitive Impedanzanteile, so dass die Gesamtimpedanz des Systems hin zu einer reellen Gesamtimpedanz optimiert wird, wodurch die Kommunikation im System verbessert wird. Die Verstellung des Zweipols kann anhand der Messer gebnisse des Gesamtsystems manuell verstellt werden. Eine Berücksichtigung von Parameterveränderungen kann erneut manuell korrigiert werden. Wenn der Zweipol durch eine integrierte Messeinrichtung automatisch eingestellt wird, ist eine Nachführung der Parameter bei Änderungen im System gegeben, gleichzeitig ist eine besonders einfache und zuverlässige Inbetriebnahme möglich.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Vorrichtung betragen die Werte der Reihenschaltung des Zweipols hinsichtlich der Kapazität ungefähr 300 bis 800 nF, vorzugsweise 500 nF, der Induktivität ungefähr 50 bis 200 μH, vorzugsweise 100 μH, und des Widerstandes ungefähr 50 bis 300 Ohm, vorzugsweise 110 Ohm.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Vorrichtung ist wenigstens ein Element der Reihenschaltung des Zweipols aus Kapazität, Induktivität und Widerstand regelbar ausgebildet.

Schließlich ist in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Vorrichtung der Zweipol als Netzwerkabschluss in einem Endbereich der Bus-Leitung angeordnet, wobei der Endbereich die letzten 30%, insbesondere die letzten 10% der Länge der Bus-Leitung umfasst.

Des Weiteren kann der Abschluss eine automatische Regeleinrichtung für das wenigstens eine regelbare Element aus Kapazität oder Induktivität und Widerstand aufweisen, wobei die Regeleinrichtung das wenigstens eine regelbare Element in Abhängigkeit wenigstens eines vorgegebenen, messbaren Optimierungskriteriums regelt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:
1 ein beispielhaftes Akuator-Sensor-Interface-System mit einstellbarem Zweipol zur erfindungsgemäßen Kompensation
2 ein Akuator-Sensor-Interface-System mit einem Zweipol zur Kompensation, der von einer integrierten Messeinrichtung verstellt wird
3 einen durch einen Trennkondensator gleichspannungsmäßig abgetrennten Zweipol
4 einen weiteren Zweipol, der als RL-Reihenschaltung ausgeführt ist
5 einen weiteren Zweipol, der als RC-Reihenschaltung ausgeführt und
6 einen Zweipol, der als RC Reihenschaltung und RL-Reihenschaltung ausgeführt ist.
Wege zur Ausführung der Erfindung: Die 1 zeigt beispielhaftes Akuator-Sensor-Interface-System, bestehend aus einem Aktuator-Sensor-Interface-Bus 4, 5, nämlich AS-i-Bus-Leitungen 4 und 5, an welche parallel wenigstens zwei Slaves S1 und S2 sowie ein Master M angeschlossen sind, mit einer parallel angeschossenen Stromversorgungseinheit 3, welche bevorzugt ein Netzteil 3 ist, über welches die Slaves S1, S2 über die AS-i-Bus-Leitungen 4, 5 mit elektrischer Energie versorgt werden. Ein Zweipol 6 ist über zwei Leitungen 10 und 11 ebenfalls parallel mit den AS-i-Bus-Leitungen 4 und 5 verbunden, wobei der Zweipol in einem Gehäuse 7 angeordnet sein kann. Dieses Prinzip liegt allen folgenden Figuren zugrunde. Der Pfeil durch den Zweipol deutet an, dass derselbe einstellbar ist, so dass dessen elektrische Werte veränderbar sind und verändert werden können. Dieser Zweipol 6 dient nun dazu, die elektrischen Kennwerte der angeschlossenen Slaves S1, S2, ..., der Leitungen 4, 5 sowie des Masters M zu kompensieren, falls diese Werte nicht mehr normgerecht sind, was bedeutet, dass die Spannungsimpulse auf der AS-Interface Leitung 4, 5 wieder unverzerrt bzw. praktisch unverzerrt sind.
Denn wenn die komplexen Anteile der Gesamtimdedanz des Systems, nämlich kapazitiver bzw. induktiver Anteil, resultierend aus dem verwendeten Kabel, den Slaves, des Masters und der Topologie des Systems an die in der Norm festgelegten Grenzwerte stößt bzw. durch Alterung der Komponenten oder aus Unkenntnis des Anwenders, insbesondere topologisch bedingt, diese bereits überschreitet, werden die Spannungsimpulse auf der AS-Interface Leitung 4, 5 verzerrt und zwar in einem solchen Maß, dass sie von den Empfängern im Master und den Slaves verworfen werden und daraus eine erhöhte Fehlerrate in der Kommunikation des Gesamtsystems resultiert. Das verhindert erfindungsgemäß der Zweipol. Er kompensiert die elektrischen Werte auf der AS-Interface Leitung 4, 5 dergestalt, dass die Spannungsimpulse wieder unverzerrt bzw. praktisch unverzerrt sind und damit wieder von den Empfängern im Master und den Slaves als korrekt interpretiert werden und damit wieder die ursprüngliche Signalintegrität hergestellt bzw. gewährleistet ist.
2 zeigt ein beispielhaftes Akuator-Sensor-Interface-System mit einem Zweipol gemäß der 1 und der vorstehenden Beschreibung zur Kompensation einer fehlenden Signalintegrität, wobei der Zweipol 6 von einer integrierten Messeinrichtung 8 verstellt werden kann; Zweipol 6 und Messeinrichtung 8 können in einem gemeinsamen Gehäuse 9 angeordnet sein. Die Messeinrichtung 8 stellt die Abweichung der Signale auf der AS-Interface-Leitung 4, 5 fest, indem sie die Masteraufrufe des Masters und die Slaveantworten der Slaves erfasst und damit ein sogenanntes Monitoring durchführt. Die daraus resultierende Bewertung der Signale, nämlich den Zustand der Verzerrung derselben, wird dazu benützt, um den Zweipol 6 entsprechend zu verstellen, so dass die ursprüngliche Signalintegrität hergestellt bzw. gewährleistet ist bzw. nunmehr normgerechte Signale von der Messeinrichtung 8 festgestellt werden. Es ist möglich, hierzu aus den Masteraufrufen und Slaveantworten eine Fehlerrate für jede Slaveadresse und somit auch für das gesamte Aktuator-Sensor-Interface-System zu bilden, welche dazu herangezogen wird, den Zweipol anzusteuern und dadurch die Signalintegrität wieder bzw. weitestgehend herzustellen.
Der Messort und Stellort des Zweipols 6 können identisch in einem Gerät bzw. Gehäuse 9 angeordnet sein oder Zweipols 6 und Messeinrichtung 8 können in zwei unabhängigen Geräten angeordnet sein.
Nach den 3, 4, 5 und 6 ist der jeweilige Zweipol 6 mittels eines Trennkondensators 12 gleichspannungsmäßig vom Aktuator-Sensor-Interface-Bus 4, 5, nämlich den AS-i-Bus-Leitungen 4 und 5 abgetrennt.
Die 4, 5 und 6 zeigen je einen Zweipol 6, der entweder als RL-Reihenschaltung mit einer Spule 14 und einem veränderbaren Widerstand 13 oder als RC-Reihenschaltung mit einem Kondensator 15 oder als RL-Reihenschaltung mit Spule 16 und veränderbarem Widerstand 17 und RC Reihenschaltung mit Kondensator 18 und einem weiteren veränderbaren Widerstand 19 ausgeführt ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit. Der Gegenstand der Erfindung ist in Aktuator-Sensor-Interface-Systemen mit binären Sensoren bzw. Aktuatoren einsetzbar, insbesondere in solchen Systemen, bei denen die komplexen Anteile der Gesamtimdedanz an die in der Norm festgelegten Grenzwerte stößt, insbesondere welche eine AS-i-Bus-Leitung aufweisen, die länger ist als 100m.

3: AS-Interface Netzteil
4: AS-Interface-Plus-Leitung
5: AS-Interface-Minus-Leitung
6: Zweipol
7, 9: Gehäuse
8: Messeinrichtung
10, 11: Leitungen
12, 18: Kondensatoren
13, 17, 19: veränderbare Widerstände
14, 16: Spulen
M: AS-Interface Master
S1, S2: AS-Interface-Slaves

Claims

Netzwerk-Vorrichtung, insbesondere Aktuator-Sensor-Interface-Netzwerk, umfassend einen zweiadrigen Aktuator-Sensor-Interface-Bus (4, 5), nämlich AS-i-Bus-Leitung (4, 5), an welchen mindestens ein Master (M) und mindestens zwei Slaves (S1, S2) sowie eine Stromversorgungseinheit (3), Netzteil (3), angeschlossen sind, welche wenigstens den Master und die Slaves (S1, S2, S3) über den Aktuator-Sensor-Interface-Bus (4, 5) mit Energie zu versorgen imstande ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Minimierung der Fehlerrate in der Kommunikation der Netzwerk-Vorrichtung die elektrischen Kennwerte des Masters (M), der Slaves (S1,S2) und der Bus-Leitung (4, 5), nämlich die komplexen Anteile der Gesamtimpedanz der Netzwerk-Vorrichtung, durch einen geeigneten Zweipol (6) hin in Richtung einer reellen Gesamtimpedanz kompensiert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (6) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (8) vorhanden ist, welche die Masteraufrufe und Slaveantworten erfasst, Monitoring, wobei Messort und Stellort des Zweipols (6) identisch in einem Gerät (9) angeordnet oder in zwei unabhängigen Geräten angeordnet sein können.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Masteraufrufen und Slaveantworten eine Fehlerrate für jede Slaveadresse und somit auch für das gesamte Aktuator-Sensor-Interface-System gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (6) durch die Ergebnisse der Messeinrichtung sowohl manuell als auch automatisch einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ermittelten Fehlerraten der Zweipol (6) so eingestellt wird, dass die Fehlerraten für alle Slaves minimal sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ermittelten Fehlerraten der Zweipol (6) so eingestellt wird, dass die Fehlerrate für die Slaveadresse mit der höchsten Fehlerrate minimal wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (6) eine Reihenschaltung einer Spule (14) und eines Widerstands (13) oder eine elektrische Nachbildung derselben enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (6) eine Reihenschaltung eines Kondensators (15) und eines Widerstands (13) oder eine elektrische Nachbildung derselben enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (6) eine Reihenschaltung einer Spule (14), eines Kondensators (15) und eines Widerstands (13) oder eine elektrische Nachbildung derselben enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (6) durch einen Kondensator (12) gleichspannungsmäßig vom AS-Interface-Netz (4, 5) abgetrennt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellvorgang des Zweipols (6) durch einen Bediener ausgelöst werden muss.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellvorgang des Zweipols (6) automatisch erfolgt und im laufenden Betrieb die optimalen Einstellungen automatisch nachgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Kommunikation im laufenden Betrieb angezeigt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbleiben der Kommunikation an der Messeinrichtung (8) durch unzulässig hohe Fehlerrate in der Kommunikation, wie durch einen ungeeigneten Messort, eine adaptive Optimierung des Zweipols (6) automatisch gestartet wird, um eine Minimierung der Fehlerrate zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Kommunikation mit der Messeinrichtung (8) trotz Verstellung des verfügbaren Wertebereiches des Zweipols (6) nicht möglich ist, der Ausfall des Aktuator-Sensor-Interface-Systems signalisiert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der Reihenschaltung des Zweipols hinsichtlich der Kapazität ungefähr 300 bis 800 nF, vorzugsweise 500 nF, der Induktivität ungefähr 50 bis 200 μH, vorzugsweise 100 μH, und des Widerstandes ungefähr 50 bis 300 Ohm, vorzugsweise 110 Ohm, betragen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5, 8, 9 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Element der Reihenschaltung des Zweipols aus Kapazität, Induktivität und Widerstand regelbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol als Netzwerkabschluss in einem Endbereich der Bus-Leitung (4, 5) angeordnet ist, wobei der Endbereich die letzten 30%, insbesondere die letzten 10% der Länge der Bus-Leitung (4, 5) umfasst.