DE102004035255B3

DE102004035255B3 - Datenübertragungssystem, Gerät zur Datenverteilung, Ein-/Ausgabemodul, Rechnerstation, Server und Steuerrechner, Busbaugruppe für Rechnerstation, Server und Automatisierungsgerät sowie Automatisierungssystem mit Automatisierungsgeräten

Info

Publication number: DE102004035255B3
Application number: DE102004035255A
Authority: DE
Inventors: Steffen Göbel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem (NET) mit einer Mehrzahl von Teilnehmern (A-D, XE, XR), welche über je ein Datenkabel (K) mit diesem verbunden sind und je eine erste Busanschaltung (BA) aufweisen, wobei die Datenkabel insbesondere vier Twisted-Pair-Leitungen (T1-T4) aufweisen. Zumindest eine für die Datenübertragung ungenutzte Twisted-Pair-Leitung (RL, T1, T4) des Datenkabels bildet ein Rückfall-Datenübertragungssystem (NET2) mit zumindest einem Teil der an das Datenübertragungssystem angeschlossenen zweiten Teilnehmer (A-C, XR), die hierzu eine geeignete weitere Busanschaltung (AN) aufweisen. Das Datenkabel ist insbesondere ein RJ45-Ethernet-Kabel gemäß dem Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u. Insbesondere basiert das Rückfall-Datenübertragungssystem auf einen der nachfolgenden Bussysteme: Bus mit SPI-Schnittstellen, RS232-, RS485-, CAN-, UART-, I·2·C-Bus etc., wobei die jeweiligen zweiten Teilnehmer eine geeignete weitere Busanschaltung (AN) aufweisen. Die Ethernet-Teilnehmer können vorteilhaft bei Ausfall der ersten Busanschaltung über die zweite Busanschaltung sowie weiterhin über dasselbe Datenkabel zeitkritische oder sicherheitsrelevante Daten austauschen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem mit einer Mehrzahl von Teilnehmern, welche über je ein Datenkabel mit dem Datenübertragungssystem verbunden sind und welche je eine erste Busanschaltung aufweisen, wobei das oder die Datenkabel mehrere, insbesondere vier Twisted-Pair-Leitungen aufweisen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gerät zur Datenverteilung mit einer Mehrzahl von Anschlussbuchsen zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern über je ein Ethernet-Buskabel. Weiter betrifft die Erfindung ein Ein-/Ausgabe-Modul mit einer digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit und einer RJ45-Anschlussbuchse zum Anschluss eines Ethernet-Teilnehmers. Zudem betrifft die Erfindung eine Busbaugruppe für eine Rechnerstation, einen Server oder ein Automatisierungsgerät etc., welche zumindest eine interne Datenkommunikations-Schnittstelle zur Datenkommunikation mit der Rechnerstation, dem Server bzw. dem Automatisierungsgerät aufweist. Die Busbaugruppe verfügt über eine standardisierte RJ45-Anschlussbuchse zum Anschluss eines Ethernet-Teilnehmers und über eine geeignete Ethernet-Busanschaltung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Rechnerstation, einen Server und ein Automatisierungsgerät mit einer solchen Busbaugruppe. Schließlich betrifft die Erfindung ein Automatisierungssystem mit mehreren Automatisierungsgeräten.

Datenübertragungssysteme verbinden eine Vielzahl angeschlossener Geräte, wie z.B. PCs, Server, Automatisierungsgeräte, industrielle Steuergeräte oder ähnliches. Häufig beruhen derartige Systeme auf einem Ethernet-Standard, welcher die physikalischen Übertragungsmedien sowie die Zugriffsverfahren z.B. auf das Datenübertragungsnetz festlegt. Zur Sicherstel lung, dass für die Datenübertragung keine zu übertragende Datenpakete „verloren" gehen, wird üblicherweise auf Protokollebene das allgemein bekannte TCP/IP-Protokoll verwendet. Ein derartiges Datenübertragungssystem wird folglich auch als Ethernet-TCP/IP-Datenübertragungssystem bezeichnet.

Als physikalische Übertragungsmedien sind im Ethernet-Standard z.B. die technischen Ausführungen eines Koaxial- oder Glasfaserkabels oder auch eines sog. Twisted-Pair-Kabels festgelegt. Ein Twisted-Pair-Kabel weist dabei je vier verdrillte Leitungspaare und als Abschluss einen standardisierten achtpoligen sog. RJ45-Stecker auf. Die jeweilige Belegung dieses Steckers ist gemäß dem Ethernet-Standard festgelegt. Ein derartiges Buskabel wird folglich auch als Ethernet-Datenkabel, Ethernet-Buskabel bezeichnet. So legt z.B. der Ethernet-Standard IEEE-802.3i – auch unter der Bezeichnung 10Base-T bekannt – für eine Datenübertragungsrate von 10 MBit/s die Pin-Belegung des RJ45-Steckers in der Weise fest, dass die Adernpaare 2 und 3 des o.g. Twisted-Pair-Kabels mit den Anschlüssen (Pins) 3/6 sowie 1/2 des RJ45-Steckers zu kontaktieren bzw. aufzulegen sind. Das Gleiche trifft auch für den Ethernet-Standard IEEE-802.3u – auch unter der Bezeichnung 100Base-T bekannt – für eine Datenübertragungsrate von 100 MBit/s zu.

Andere Datenübertragungssysteme basieren z.B. auf dem Feldbus-Standard, welcher insbesondere in der Automatisierungstechnik Anwendung findet. Ein gängiges Datenprotokoll auf Protokollebene ist der Profibus.

In einem o.g. Datenübertragungssystem ist der Ausfall z.B. einer Ethernet-Busanschaltung möglich. Dadurch ist auch die Kommunikation eines Teilnehmers des Datenübertragungssystems, wie z.B. eine Rechnerstation, ein Server oder ein Automatisierungsgerät zum Datenübertragungsnetz hin unterbrochen.

Problematisch ist dies vor allem dann, wenn der betreffende Teilnehmer fortlaufend Daten aus dem Datenübertragungsnetz benötigt oder anfordert, wie z.B. für die Steuerung eines zeitkritischen Fertigungsprozesses. Dadurch würde nachteilig der Fertigungsprozess unterbrochen werden. Hohe Kosten aufgrund des Fertigungsstillstands wären die Folge.

Zur Lösung des Problems ist aus WO 02/099676 A1 bekannt, eine weitere Ethernet-Anschaltung zur Verbindung des Teilnehmers über eine weitere Ethernet-Datenleitung zum Datenübertragungsnetz vorzusehen.

Nachteilig an dieser Lösung ist allerdings der zusätzliche hohe technische Aufwand durch die parallele Datenkabelverlegung sowie durch die weitere Busanschaltung, wie z.B. der zweiten Ethernet-Busanschaltung.

Aus JP 04180431 A ist ein Rückfall-Datenübertragungssystem bekannt, bei dem im Falle eines Kabelbruchs innerhalb eines der zwei für die normale Übertragung genutzten Leitungspaare eines vier Leitungspaare aufweisenden Twisted-Pair-Kabels auf die verbliebenen zwei Leitungspaare umgeschaltet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Datenübertragungssystem anzugeben, welches mit je einem Datenkabel, insbesondere mit je einem Ethernet-Datenkabel zur Datenübertragung zu einem Teilnehmer auskommt, und wobei der jeweilige Teilnehmer bei Ausfall seiner Busanschaltung weiterhin in der Lage sein soll, zeitkritische Daten mit Datenübertragungssystem auszutauschen.

Die Aufgabe wird durch ein Datenübertragungssystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch Verwendung der nicht genutzten Leitungen des Datenkabels ist vorteilhaft die Bildung eines Rückfall-Datenübertragungssystems möglich, so dass bei Ausfall der ersten Busanschaltung dann über die zweite Busanschaltung und weiterhin über das selbe Datenkabel die benötigten zeitkritischen Daten zwischen den jeweiligen Teilnehmern des Datenübertragungssystems ausgetauscht werden können. Die ersten oder zweiten Teilnehmer können dabei z.B. eine Rechnerstation, ein Server oder ein Steuerrechner eines Automatisierungssystems sein.

Weiterhin erübrigt sich vorteilhaft die Verlegung eines zweiten parallelen Datenkabels.

Besonders vorteilhaft können die bereits vorhandenen und nicht genutzten Twisted-Pair-Leitungen eines Ethernet-Datenkabels verwendet werden, welches auf den Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u basiert.

Diese beiden eingangs genannten Ethernet-Standards begründen die gegenwärtig physikalisch technische Basis für die Datenübertragung in globalen Datennetzen, wie z.B. im Internet, in Firmennetzen, wie z.B. in einem Intranet, als auch zunehmend in der Automatisierungstechnik.

Damit ist der große Vorteil verbunden, dass über ein bereits vorhandenes Datenübertragungssystem auch nachträglich ein Rückfall-Datenübertragungssystem implementiert werden kann. Hierzu ist lediglich teilnehmerseitig eine weitere geeignete Busanschaltung vorzusehen.

Das erfindungsgemäße Rückfall-Datenübertragungssystem kann in Bezug auf die freien bzw. ungenutzten Twisted-Pair-Leitungen in analoger Weise wie das Datenübertragungssystem in Bezug auf die die genutzten Twisted-Pair-Leitungen des Datenkabels gemäß einem Ethernet-Standard, insbesondere gemäß dem Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u ausgebildet sein.

Dadurch ist vorteilhaft ein Rückfall-Datenübertragungssystem mit der gleichen Datenübertragungsrate realisierbar.

Vorzugsweise basiert das Datenübertragungssystem bzw. das Rückfall-Datenübertragungssystem auf Protokollebene auf dem weltweit gängigen TCP/IP-Standard.

In einer besonderen Ausführungsform basiert das zumindest eine Rückfall-Datenübertragungssystem auf einen der nachfolgenden Bussysteme: Bus mit SPI-Schnittstellen, RS232-Bus, RS485-Bus, UART-Bus, I²C-Bus etc., wobei die jeweiligen zweiten Teilnehmer eine hierzu geeignete weitere Busanschaltung aufweisen.

Damit ist der große Vorteil verbunden, dass z.B. für den Fall des RS485-Busses, des CAN-Busses, des UART-Busses sowie des I²C-Busses, welche je zwei Leitungen für die Datenübertragung benötigen, zwei Rückfall-Datenübertragungssysteme über ein und dieselben Datenkabel möglich sind. Vorzugsweise sind die Datenkabel standardisierte RJ45-Datenkabel bzw. Ethernet-Buskabel, welche in eine entsprechende teilnehmerseitige RJ45-Anschlussseite eingesteckt werden können.

Zwar resultieren i.Vgl. zu den obigen beiden Ethernet-Standards erhebliche niedrigere Datenübertragungsraten, dafür ist der technische Aufwand für eine geeignete Busanschaltung erheblich geringer. So sind z.B. für den CAN-Bus oder für den I²C-Bus kostengünstige SMD-Bausteine mit wenigen Anschlusspins erhältlich. Bei Ausfall der zugehörigen Ethernet-Busanschaltung können dann die zwingend notwendigen Daten für einen Not- oder Rückfallbetrieb, z.B. eines Automatisierungs- oder Fertigungssystems, aufrechterhalten werden.

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Rückfall-Datenübertragungssystem derart ausgebildet, dass die beiden freien Twisted-Pair-Leitungen teilnehmerseitig an einen SPI-Port z.B. eines Mikrocontrollers angeschlos sen sind. (SPI = „Serial Peripheral Interface"). In der Mehrzahl weisen elektronische Baugruppen, wie auch elektronische Ethernet-Busanschaltungen, Mikrocontroller zur Steuerung der komplexen Übertragungsmechanismen auf. Derartige Mikrocontroller sind programmierbar und weisen neben der Funktionalität einer CPU eine oder auch mehrere digitale Ein- und Ausgabeports auf. Zum Großteil bleibt ein Port unbenutzt, so dass vorteilhaft dieser für eine Datenübertragung herangezogen werden kann. Es werden somit vorteilhaft keine weiteren elektronischen Bauteile benötigt.

In der einfachsten Form ist es auch möglich, dass die jeweiligen nicht benutzten Twisted-Pair-Leitungen als nicht zur seriellen Datenübertragung sondern als Signalleitungen verwendet werden. Dadurch kann vorteilhaft z.B. ein gemeinsamer „Not-Aus" zur Abschaltung der betreffenden Baugruppen realisiert werden. Auch ist es möglich, über die freien Twisted-Pair-Leitungen Synchronisationssignale zur zeitlichen exakten Synchronisation der Baugruppen untereinander zu verteilen. Dadurch kann z.B. die jeweilige interne Baugruppen-Uhrzeit der Baugruppen aufeinander exakt abgestimmt werden.

Dazu werden z.B. die Twisted-Pair-Leitungen des Ethernet-Datenkabels auf der Teilnehmerseite und auf der rückwärtigen Anschlussseite der RJ45-Anschlussbuchse als interne Ethernet-Verbindungsleitungen zur ersten Busanschaltung, d.h. zur Ethernet-Busanschaltung weitergeführt. Von den freien Anschlusspins der RJ45-Anschlussbuchse werden für eine Rückfall-Datenübertragung interne Rückfall-Verbindungsleitungen zur weiteren Busanschaltung weitergeführt.

Anstelle eines RJ45-Steckers bzw. einer RJ45-Anschlussbuchse können auch andere für den industriellen Bereich taugliche Steckverbindungssysteme, wie z.B. schraubbare 9-polige Sub-D-Steckverbindungen, verwendet werden.

Im Falle der Datenübertragung über den SPI-Port sind dies im einfachsten drei Verbindungsleitungen, wobei der bereits vorhandene SPI-Port vorteilhaft zugleich die weitere Busanschaltung darstellt. Dadurch kann z.B. bei der Entwicklung eines Automatisierungsgeräts, für welches eine Ethernet-Busanschaltung vorzusehen ist, vorteilhaft ein freier SPI-Port eines bereits vorhandenen Mikrocontrollers mit den unbenutzten Anschlusspins der RJ45-Anschlussbuchse layout- und schaltungstechnisch „verdrahtet werden". Dies ist im Beispiel der 2 näher erläutert.

Das Rückfall-Datenübertragungssystem kann auch auf einem Feldbus-Standard basieren, welcher insbesondere für die Automatisierungstechnik von großer Bedeutung ist. Ein bekanntes Protokoll hierzu ist der Profibus.

Die Erfindung wird weiterhin gelöst mit einem Gerät zur Datenverteilung mit einer Mehrzahl von Anschlussbuchsen zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern über je ein Ethernet-Buskabel. Geräteintern sind die zur Ethernet-Datenübertragung belegten Anschlusskontakte zwischen mindestens je zwei Anschlussbuchsen parallel verschaltet bzw. durchgeschleift. Hierbei sind in Bezug auf die erste Datenübertragung nichtbelegte Anschlusskontakte zumindest zweier Anschlussbuchsen für eine mögliche zweite Datenübertragung parallel verschaltet.

Das Gerät kann z.B. ein an sich bekannter Router, Switch oder Hub sein, wie diese aus der IT-Branche bekannt sind. Im obigen Fall bilden die zwischen den jeweiligen Anschlussbuchsen parallelverschalteten Leitungen, die nicht für die Ethernet-Datenübertragung, insbesondere für die Datenübertragung auf Basis der Ethernet-Standards IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u benötigt werden, ein sternförmiges Rückfall-Datenübertragungsnetz. Als ein mögliches Bussystem für dieses Rückfall-Datenübertragungssystem kommt z.B. der RS485-Bus in Frage.

Die Verwendung eines solchen Geräts zur Datenverteilung ist dann vor allem von Vorteil, wenn die Wegstrecken zwischen den jeweiligen Teilnehmern und dem Gerät zur Datenverteilung nur wenige Meter betragen. Dies ist z.B. in einem Schaltschrank der Fall, welcher eine Mehrzahl von nebeneinander oder übereinander angeordneten Teilnehmern, wie z.B. netzfähige Geräte eines Automatisierungssystems, aufweist.

In einer besonderen Ausführungsform weist das Gerät zur Datenverteilung eine digitale und/oder analoge Ein-/Ausgabeeinheit auf, welche mit den parallelverschalteten nichtbelegten Anschlusskontakten zur möglichen zweiten Datenübertragung verbunden ist und hierzu Mittel zum Austausch von Ein-/Ausgabedaten aufweist.

Damit ist der Vorteil verbunden, dass externe zu erfassende elektrische Signale, wie z.B. ein Überwachungskontakt, oder extern auszugebende elektrische Signale, wie z.B. ein Warnleuchtsignal, über eine zusätzliche Buchse am Gerät zur Datenverteilung erfasst bzw. ausgegeben werden können.

Ein weiterer großer Vorteil ist, dass diese Ein-/Ausgabedaten allen Teilnehmern zugleich und somit auch bei Ausfall der ersten Datenübertragung gesichert zur Verfügung stehen. Dem gegenüber würde eine sonst zusätzliche Ein-/Ausgabebaugruppe bei einem der Teilnehmer im Fehlerfall datentechnisch nicht mehr erreichbar sein.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Gerät zur Datenverteilung mit einer Mehrzahl von Anschlussbuchsen zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern über je ein Ethernet-Buskabel. Das Gerät weist zumindest einen Ethernet-Switch, einen Ethernet-Hub oder auch einen Ethernet-Router zur Herstellung von ersten Datenübertragungskanälen zwischen den jeweiligen an den Anschlussbuchsen angeschlossenen Ethernet-Teilnehmern auf. Zudem umfasst das Gerät einen internen Datenverteiler, welcher in Bezug auf die erste Datenübertragung mit nichtbelegten Anschlusskontakten zumindest einer Anschlussbuchse ver bunden ist. Der interne Datenverteiler weist hierzu elektronische Mittel zur Herstellung von zweiten Datenübertragungskanälen zwischen den jeweiligen an den Anschlussbuchsen angeschlossenen zweiten Teilnehmern auf.

Die elektronischen Mittel können im einfachsten Beispiel ein Mikrocontroller sein, welcher auch dazu ausgebildet ist, die bei ihm ein- und ausgehenden Daten zyklisch zu verteilen. Dies kann z.B. anhand übermittelter und eindeutiger Teilnehmeradressen erfolgen.

Auf diese Weise können zeitkritische und/oder sicherheitsrelevante Ein- und Ausgabedaten rangiert werden. Diese zweite Datenübertragung kann z.B. auf einem der nachfolgenden Bussysteme wie serielle SPI-Schnittstellen, RS232-Bus, RS485-Bus, CAN-Bus, UART-Bus, I²C-Bus etc. basieren. Die zweiten Teilnehmer weisen hierzu, wie eingangs beschrieben, eine geeignete weitere Busanschaltung auf.

In einer besonderen Ausführungsform ist der interne Datenverteiler mit einer digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit verbunden, welche hierzu Mittel zum Austausch von Ein-/Ausgabedaten zu den jeweiligen angeschlossenen zweiten Teilnehmern aufweist.

Auch hier ergibt sich der große Vorteil, dass die Ein-/Ausgabedaten allen Teilnehmern zugleich und somit auch bei Ausfall des ersten Datenübertragung gesichert zur Verfügung stehen.

Die Erfindung wird weiterhin gelöst mit einem Ein-/Ausgabe-Modul, welches eine digitale und/oder analoge Ein-/Ausgabeeinheit und eine RJ45-Anschlussbuchse zum Anschluss eines Ethernet-Teilnehmers aufweist. Entsprechend dem Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u sind die nichtbelegten Anschlusskontakte der RJ45-Anschlussbuchse mit der digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit verbunden. Das Ein-/Ausgabemodul weist vorzugsweise eine Klemme oder Buchse auf, so dass dort z.B. externe Eingangssignale aufgelegt oder angeschlossen werden können. Ein an die RJ45-Anschlussbuchse angeschlossener Ethernet-Teilnehmer, welcher hierzu eine geeignete weitere Busanschaltung aufweist, ist somit vorteilhaft in der Lage, externe Daten auszugeben bzw. zu erfassen.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Ein-/Ausgabe-Modul eine weitere RJ45-Anschlussbuchse zum Anschluss eines weiteren Ethernet-Teilnehmers auf. Geräteintern sind dann die belegten Anschlusskontakte zwischen den zwei Anschlussbuchsen parallel verschaltet bzw. durchgeschleift.

Dadurch ist es möglich, das o.g. Ein-/Ausgabemodul zwischen eine bestehendes Ethernet-Buskabel zu schalten, ohne dass die erste Ethernet-Datenübertragung beeinflusst würde. Einer der beiden oder auch beide an das Ein-/Ausgabemodul angeschlossenen Ethernet-Teilnehmer ist bzw. ist dadurch in der Lage, extern anliegende Daten auszugeben bzw. zu erfassen, sofern der oder die beiden angeschlossenen Ethernet-Teilnehmer eine geeignete weitere Busanschaltung aufweisen.

Darüber hinaus wird die Aufgabe mit einer Busbaugruppe für eine Rechnerstation, einen Server oder für ein Automatisierungsgerät etc. gelöst, welche zumindest eine interne Datenkommunikations-Schnittstelle zur Datenkommunikation mit der Rechnerstation, dem Server oder dem Automatisierungsgerät etc. aufweist. Die Busbaugruppe verfügt über eine RJ45-Anschlussbuchse zum Anschluss eines Ethernet-Teilnehmers sowie eine erste Busanschaltung auf Basis des Ethernet-Standards IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u, die mit der RJ45-Anschlussbuchse elektrisch verbunden ist. Eine weitere Busanschaltung ist mit nichtbelegten bzw. nicht benötigten Anschlusskontakten der RJ45-Anschlussbuchse zur möglichen Datenübertragung mit einem zweiten Ethernet-Teilnehmer elektrisch verbunden.

Die Baugruppe ist vorzugsweise als Steckbaugruppe, wie z.B. für einen PC, oder als Einschubbaugruppe, wie z.B. für einen 19''-Baugruppenträger ausgebildet.

Damit ist der große Vorteil verbunden, dass lediglich durch Austausch der Ethernet-Busgruppe durch eine erfindungsgemäße Busbaugruppe eine Rückfallebene für die Datenübertragung realisiert werden kann.

Die Aufgabe wird zudem gelöst mit einem Server, einer Rechnerstation oder einem Automatisierungsgerät, insbesondere eines Automatisierungssystems, mit zumindest einer Busbaugruppe zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern.

In einer besonderen Ausführungsform weisen der Server, die Rechnerstation oder das Automatisierungsgerät eine Verschlüsselungs- und Entschlüsselungseinrichtung zur verschlüsselten Datenübertragung über die weitere Busanschaltung auf.

Damit ist der große Vorteil verbunden, dass z.B. vom Hersteller nicht autorisierte Automatisierungsgeräte als Bestandteil eines Automatisierungssystem, welche über den Ethernetbus in das Automatisierungssystem eingebunden werden sollen, datentechnisch unberücksichtigt bleiben bzw. im Umfang reduzierten Daten erhalten. Dadurch wird vorteilhaft verhindert, dass z.B. vom Hersteller nicht zertifizierte oder autorisierte Fremdgeräte im Automatisierungssystem betrieben werden können. Dies kann z.B. dann der Fall sein, wenn das Automatisierungssystem im sicherheitsrelevanten Umfeld betrieben wird, wobei der ursprüngliche Ausrüster für den sicheren Betrieb garantiert, den er aber nun wegen des Fremdgeräts nicht mehr garantieren kann.

Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Automatisierungssystem, welches mehrere Steuerrechnern oder Automatisierungsgeräte aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Dabei zeigt
1 eine beispielhafte Busbaugruppe mit einer beispielhaften SPI-Schnittstelle zur parallel Datenübertragung über ein Ethernet-Kabel,
2 ein beispielhaftes Datenübertragungssystem mit einer Mehrzahl von Teilnehmern, welche gemäß der Erfindung Daten über ein Rückfall-Datenübertragungssystem austauschen können,
3 ein beispielhaftes Datenübertragungssystem mit einer Mehrzahl von Teilnehmern, welche gemäß der Erfindung an einen Datenverteiler mit einem Switch, Hub oder Router angeschlossen sind, und
4 ein beispielhaftes Ein-/Ausgabemodul, welches über ein Ethernet-Kabel mit einem Ethernet-Teilnehmer verbunden ist.
1 zeigt eine beispielhafte Busbaugruppe P mit einer beispielhaften SPI-Schnittstelle SPI zur parallel Datenübertragung über ein Ethernet-Kabel K gemäß der Erfindung. Die gezeigte Baugruppe P ist für einen modularen Einschub, wie z.B. in einen 19''-Baugruppenträger eines Automatisierungsgeräts, ausgebildet. Die Busbaugruppe P weist zur Datenübertragung eine interne Datenkommunikations-Schnittstelle BS, über welche nach Einschub in den Baugruppenträger Daten mit dem Automatisierungsgerät ausgetauscht werden können. Unter anderem verfügt die Busbaugruppe P über einen Controller CON, welcher z.B. eine erste Busanschaltung BA über einen internen Bus IB der Busbaugruppe P bedienen kann. Bei dem Controller kann es sich z.B. um eine CPU, um einen Mikrocontroller oder auch um einen PLD handeln. Die gezeigte Busanschaltung BA kann auch bereits im Controller CON integriert sein.
Im Beispiel der Figur handelt es sich bereits um eine Ethernet-Busschnittstelle BA. Verbindungsleitungen VE auf der Busbaugruppe verbinden die für die Ethernet-Datenkommunikation benötigten bzw. benutzten Anschlusspins 1-3, 6 einer für die Ethernetübertragung standardisierten RJ45-Anschlussbuchse RJ45. Eine derartige Buchse ist auch unter der Bezeichnung „LAN-Buchse" bekannt. Die Belegung der Anschlusspins im Beispiel der Figur erfolgte bereits auf Basis der Ethernet-Standards IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u. In die RJ45-Anschlussbuchse RJ45 ist üblicherweise ein sog. LAN- oder Ethernet-Datenkabel K für eine mögliche Datenübertragung zu weiteren Teilnehmern einsteckbar. Hierzu weist das Datenkabel K einen entsprechenden RJ45-Anschlussstecker auf. Bei dem im vorliegenden Beispiel gezeigten Ethernetkabel K sind nur die vier verdrillten Leiterpaare oder auch Twisted-Pair-Leitungen T1-T4 dargestellt. Der Kabelmantel und ein ggf. Kabelschirm wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Für die Ethernetdatenübertragung gemäß den beiden o.g. Standards werden nur die Paare T2 und T4, d.h. vier Ethernetdatenleitungen EL, benötigt.
Erfindungsgemäß werden die beiden verbleibenden Twisted-Pair-Leitungen T1, T4, d.h. die vier freien Leitungen RL, für eine parallel mögliche Datenübertragung über dasselbe Datenkabel K verwendet. Üblicherweise sind die freien Leitungen RL des Ethernetkabels K bereits mit den Anschlusspins 4,5,7,8 des RJ45-Anschusssteckers verbunden. Gemäß der Erfindung werden die korrespondierenden freien Anschlusspins 4,5,7,8 der zugehörigen RJ45-Anschlussbuchse RJ45 auf der Busbaugruppe P über weitere Verbindungsleitungen VR zu einer zweiten Busanschaltung AN weitergeführt. Über diese weitere Busanschaltung AN ist eine somit eine parallele Datenübertragung über dasselbe Ethernetkabel K möglich.
Im Beispiel der Figur ist bereits eine besonders einfache zweite Busanschaltung AN dargestellt. Gemäß der Erfindung wird ein sonst freier und unbenutzter SPI-Port des Control lers CON verwendet, um – wenn auch bei einer geringen Datenübertragungsrate von wenigen 100 kBit/s – Daten auf parallelem Wege übertragen zu können. Der SPI-Port SPI ist im einfachsten Falle ein im Controller CON integriertes Schieberegister. Über entsprechende digitale Ein- und Ausgänge können ein einzulesendes binäres Datensignal SDI sowie ein zugleich auszugebendes binäres Datensignal SDO mittels eines von außen angelegten Schiebetaktsignals CLK in das Schieberegister als Datenbits „hinein- bzw. hinausgeschoben" werden. Über ein an einem weiteren digitalen Eingang anlegbares Steuersignal SS kann der SPI-Port aktiv bzw. inaktiv geschaltet werden. Der beispielhafte 8-bit-Wert des Schieberegisters steht dann intern dem Controller CON zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Im Beispiel der Figur können somit nach acht Schiebetakten acht serielle Datenbits SDI eingelesen und acht zuvor im Schieberegister auszugebende Datenbits seriell über den Datenausgang SDO ausgegeben werden. Diese Prozedur ist bei einer entsprechend höheren Datenmenge zu wiederholen.
2 zeigt ein beispielhaftes Datenübertragungssystem NET mit einer Mehrzahl von Teilnehmern A-D, XE, welche gemäß der Erfindung Daten über ein Rückfall-Datenübertragungssystem NET2 austauschen können. Es sind beispielhaft vier modulare aufgebaute Automatisierungsgeräte als erste Teilnehmer A-D des Datenübertragungssystems NET dargestellt. Die Teilnehmer A-C weisen je eine erfindungsgemäße Busbaugruppe P gemäß dem Beispiel von 1 auf. Der Teilnehmer D weist eine Ethernet-Busbaugruppe PE nach dem Stand der Technik und keine weitere Busanschaltung AN auf. Insbesondere stellen die vier beispielhaften ersten Teilnehmer A-D Ethernet-Teilnehmer dar.
Die vier Ethernet-Teilnehmer A-D sind beispielhaft an einen Switch, Hub oder Router SWITCH, HUB, ROUTER als Ethernet-Datenverteiler angeschlossen. Basierend auf dem TCP/IP-Datenübertragungsprotokoll können die Ethernet-Teilnehmer A-D untereinander Daten austauschen sowie Daten zu einem weiteren beispielhaft angedeuteten externen Ethernet-Teilnehmer XE übertragen bzw. Daten von diesem empfangen. Zu dieser ersten Datenübertragung werden ausschließlich die vier Ethernet-Verbindungsleitungen VE entsprechend dem Beispiel von 1 herangezogen. Diese Verbindungsleitungen VE sind zugleich durch ein Gerät zu Datenverteilung DV1 gemäß der Erfindung mittels geräteinterner Verbindungsleitungen VE „durchgeschleift", an welches die vier Ethernet-Teilnehmer A-D angeschlossen sind. Das Gerät zur Datenverteilung DV1 ist aber hinsichtlich der ersten Datenübertragung, d.h. der Ethernet-Datenübertragung „transparent".
Gemäß der Erfindung weist das Gerät zur Datenverteilung DV1 einen internen Datenverteiler CO auf. Dieser ist vorzugsweise ein Mikrocontroller, welcher über geräteinterne Verbindungsleitungen VR, über die RJ45-Anschlussbuchsen RJ45 und letztendlich über die freien bzw. unbenutzten Leitungen RL des Ethernetkabels K mit den jeweiligen SPI-Ports SPI einer Busbaugruppe P der jeweiligen Ethernet-Teilnehmer A-C verbunden ist. Das auf diese Weise gemäß der Erfindung gebildete Rückfall-Datenübertragungssystem NET2 weist als zweite Teilnehmer A-C die beispielhaften Automatisierungsgeräte A-C auf. Nur diese Geräte sind in der Lage, mittels der Busbaugruppe P über die jeweilige zweite Busanschaltung AN parallel zur ersten Ethernet-Datenübertragung Daten untereinander austauschen.
Im einfachsten Fall können die jeweiligen Taktschiebeleitungen CLK sowie die zu den beiden Datensignalen SDO, SDI gehörenden Verbindungsleitungen RL, VR zu je einem gemeinsamen Eingang bzw. Ausgang des internen Datenverteilers CO geschaltet werden, um die notwendige Anzahl von Ein- und Ausgänge des internen Datenverteilers CO zu minimieren. Vorzugsweise gibt der interne Datenverteiler CO fortlaufend ein binäres Schiebetaktsignal CLK aus. Über eine selektive Ausgabe eines Steuersignals SS kann der interne Datenverteiler CO seriell Daten aus dem Schieberegisters eines selektierten Teilnehmers A-C auslesen.
Auch ist es möglich, z.B. bei Ausgabe des Steuersignals SS gleichzeitig an alle verfügbaren zweiten Teilnehmer A-C Daten zu übertragen.
Auch können die jeweiligen zweiten Teilnehmer A-C bzw. die jeweiligen SPI-Ports derart konfiguriert sein, dass diese ausschließlich Daten eines Masters, wie z.B. des Mikrocontrollers im Gerät zu Datenverteiler DV1, mithören. Dadurch können zeitkritische Daten allen jeweiligen Teilnehmern A-C unverzüglich und gleichzeitig zugänglich gemacht werden.
Weiterhin ist es möglich, dass die jeweiligen zweiten Teilnehmer A-C mit den zu übertragenden Daten über den SPI-Port eine binäre Teilnehmeradresse ausgeben. Anhand dieser Adresse kann der interne Datenverteiler CO gezielt die Daten an den gewünschten adressierten zweiten Teilnehmer A-C weiterleiten. Der interne Datenverteiler CO sendet und empfängt die Daten insbesondere zyklisch, wie z.B. mittels einer internen Multiplexereinheit MUX.
Weiterhin zeigt 2 den internen Datenverteiler CO mit einer integrierten Ein-/Ausgabeeinheit IO. Diese kann auch, wie z.B. in der vorliegenden Figur dargestellt, bereits im internen Datenverteiler CO, wie z.B. in einem Mikrocontroller, integriert sein. Die Ein-/Ausgabeeinheit IO ist über Verbindungsleitungen VL mit einer I/O-Schnittstelle BU, insbesondere mit einer Buchse BU zum Einstecken oder Anklemmen von extern zu erfassenden Signalen DI, AI oder nach außen ausgebende Signalen DO, AO, PWM verbunden. Mit DI sind digitale Eingangssignale, mit AI analoge Eingangssignale, mit DO digitale Ausgangssignale, mit AO analoge Ausgangssignale und mit PWM ein pulsweitenmoduliertes digitales Ausgangssignale bezeichnet. Zur datentechnischen Einbindung der Ein-/Ausgabeeinheit I/O in das Rückfall-Datenübertragungssystem NET2 kann diese eine eigene Teilnehmeradresse aufweisen. Der interne Datenverteiler CO kann auch derart ausgebildet sein, dass er Ein- /Ausgabedaten zwischen der I/O-Schnittstelle BU und den erreichbaren zweiten Teilnehmer A-C zyklisch weiterreicht.
Im Beispiel der vorliegenden Figur ist weiterhin der erste Teilnehmer D zu sehen, welcher eine herkömmliche Ethernet-Busbaugruppe PE aufweist. In herkömmlicher Weise bleiben zwei der vier Twisted-Pair-Leitungen T1, T4 als freie Leitungen FL unbenutzt. Im vorliegenden Fall ist der erste Teilnehmer D aufgrund der fehlenden Funktionalität einer möglichen parallel Datenübertragung über dasselbe Ethernetkabel K kein Teilnehmer des Rückfall-Datenübertragungssystems NET2. Folglich umfasst das Rückfall-Datenübertragungssystem NET2 alle zweiten Teilnehmer A-C, welche gemäß der Erfindung für eine zweite, parallele Datenübertragung über ein selbes Ethernetkabel K ausgebildet sind.
3 zeigt ein beispielhaftes Datenübertragungssystem NET mit einer Mehrzahl von Teilnehmern A-D, XE, XR, welche gemäß der Erfindung an einen Datenverteiler DV2 mit einem integrierten Switch, Hub oder Router SWITCH, HUB, ROUTER, insbesondere auf einer Ethernet/TCP-IP-Basis, angeschlossen sind. Das erfindungsgemäße Gerät zur Datenverteilung DV2 wirkt sozusagen für herkömmliche erste Ethernet-Teilnehmer A-D, XE wie ein herkömmlicher Ethernet-Switch, -Hub oder -Router. Dem Beispiel aus 2 folgend weisen nun die Teilnehmer A-C zugleich eine erfindungsgemäße Busbaugruppe P auf, so dass diese Teilnehmer als zugleich zweite Teilnehmer A-C für eine zweite parallele Datenübertragung über das jeweilige selbe Ethernet-Kabel K untereinander Daten austauschen können.
4 zeigt wiederum den nur ersten Teilnehmer D des Datenübertragungsnetzes NET mit einer herkömmlichen Ethernet-Busbaugruppe PE. Auch wenn das Gerät zur Datenverteilung DV2 für eine zweite Datenübertragung vorbereitet ist, so ist der erste Teilnehmer D nicht erreichbar. Ergänzend ist auch der mögliche Anschluss eines externen zweiten Teilnehmers XR dargestellt. Die entsprechende RJ45-Anschlussbuchse RJ45 ist hier zu über Rückfall-Verbindungsleitungen VR mit dem internen Datenverteiler CO verbunden. Vorzugsweise ist der interne Datenverteiler CO derart ausgebildet, dass zyklisch auf ein Vorhandensein eines zweiten Teilnehmers A-C, XR abgefragt wird.
Entsprechend dem Beispiel von 2 weist auch das vorliegende Gerät zur Datenverteilung DV2 eine interne Ein-/Ausgabeeinheit IO zur Erfassung und Ausgabe von externen analogen und/oder digitalen Signalen auf.
4 zeigt ein beispielhaftes Ein-/Ausgabemodul IOM mit einer analogen und/oder digitalen Ein-/Ausgabeeinheit IO gemäß dem Beispiel aus 2 und 3, wobei das Ein-/Ausgabemodul IOM über ein Ethernet-Kabel K mit einem Ethernet-Teilnehmer A verbunden ist. An einer I/O-Schnittstelle BU können externe elektrische Signale erfasst bzw. nach außen gegeben werden. Zur Aufbereitung der Ein-/Ausgabedaten DI, DO, AI, AO, PWM weist die Ein-/Ausgabeeinheit IO die bekannten Funktionseinheiten Puffer BUF, A/D-Umsetzer AD, D/A-Umsetzer DA auf. Eine Steuereinheit SE, z.B. als Funktionseinheit eines Mikrocontrollers, regelt den Datenverkehr. Ein elektronischer Speicher MEM dient z.B, zur Zwischenspeicherung erfasster Ein-/Ausgabedaten. In diesem Speicher MEM können z.B. auch die binären Adressen der zweiten Teilnehmer hinterlegt sein.
Das erfindungsgemäße Ein-/Ausgabemodul IOM kann z.B. auch nachträglich in ein bestehendes Ethernet-Datenkabel K zwischengeschaltet werden oder direkt als Adapter an einer RJ45-Anschlussbuchse RJ45 eines zweiten Teilnehmers eingesteckt werden. Nach Austausch der herkömmlichen Busbaugruppe PE durch eine erfindungsgemäße Busbaugruppe P können dann externe Signale erfasst bzw. Signale, wie z.B. Steuersignale, nach außen ausgegeben werden.

Claims

Datenübertragungssystem (NET) mit einer Mehrzahl von ersten Teilnehmern (A-D, XE, XR), welche über je ein Datenkabel (K) mit dem Datenübertragungssystem (NET) verbunden sind und welche je eine erste Busanschaltung (BA) aufweisen, wobei das oder die Datenkabel (K) mehrere, insbesondere vier Twisted-Pair-Leitungen (T1-T4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest eine für die Datenübertragung freie bzw. ungenutzte Twisted-Pair-Leitung (RL, T1, T4) des Datenkabels (K) zumindest ein Rückfall-Datenübertragungssystem (NET2) mit zumindest einem Teil der an das Datenübertragungssystem (NET) angeschlossenen Teilnehmer (A-D, XE, XR) als zweite Teilnehmer (A-C, XR) bildet, wobei die zweiten Teilnehmer (A-C, XR) eine geeignete weitere Busanschaltung (AN) aufweisen und wobei zumindest ein erster oder zweiter Teilnehmer (A-D, XE, XR) eine Rechnerstation, ein Server, ein Automatisierungsgerät oder ein Steuerrechner ist.
Datenübertragungssystem (NET) nach Anspruch 1, welches auf einen Ethernet-Standard, insbesondere auf dem Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u basiert.
Datenübertragungssystem (NET) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Rückfall-Datenübertragungssystem (NET2) in Bezug auf die freien bzw. ungenutzten Twisted-Pair-Leitungen (RL, T1, T4) in analoger Weise wie das Datenübertragungssystem (NET) in Bezug auf die die genutzten Twisted-Pair-Leitungen (EL, T2, T3) des Datenkabels (K) gemäß einem Ethernet-Standard, insbesondere dem Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u ausgebildet ist.
Datenübertragungssystem (NET) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Datenübertragungssystem (NET) und/oder das Rückfall-Datenübertragungssystem (NET2) auf Proto kollebene auf dem TCP/IP-Standard basiert.
Datenübertragungssystem (NET) nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Rückfall-Datenübertragungssystem (NET2) auf einen der nachfolgenden Bussysteme basiert: Bus mit SPI-Schnittstellen, RS232-Bus, RS485-Bus, CAN-Bus, UART-Bus, I²C-Bus etc., wobei die jeweiligen zweiten Teilnehmer (A-C, XR) hierzu eine geeignete weitere Busanschaltung (AN) aufweisen.
Datenübertragungssystem (NET) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Datenkabel (K) ein standardisiertes RJ45-Datenkabel bzw. Ethernet-Buskabel ist und wobei die Teilnehmer (A-D, XE, XR) eine RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) aufweisen.
Datenübertragungssystem (NET) nach Anspruch 6, wobei die Twisted-Pair-Leitungen (T1-T4, EL, RL) des Datenkabels (K) auf der Teilnehmer- und rückwärtigen Anschlussseite (AS) der RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) als interne Ethernet-Verbindungsleitungen (VE) zur ersten Busanschaltung (BA) und als interne Rückfall-Verbindungsleitungen (VR) zur weiteren Busanschaltung (AN) weitergeführt sind.
Datenübertragungssystem (NET) nach Anspruch 1, wobei das Rückfall-Datenübertragungssystem (NET2) auf einem Feldbusstandard, insbesondere auf Protokollebene auf dem Profibus-Standard basiert.
Gerät zur Datenverteilung (DV1) mit einer Mehrzahl von Anschlussbuchsen (RJ45) zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern (A-D, XE, XR) über je ein Ethernet-Buskabel (K), wobei geräteintern für eine Ethernet-Datenübertragung belegte Anschlusskontakte (1-3, 6) zwischen mindestens je zwei Anschlussbuchsen (RJ45) parallel verschaltet bzw. durchgeschleift sind, und wobei in Bezug auf die erste Datenübertragung nichtbelegte Anschlusskontakte (4-5, 7-8) zumindest zweier Anschlussbuchsen (RJ45) für eine mögliche zweite Datenübertragung parallel verschaltet sind.
Gerät zur Datenverteilung (DV1) nach Anspruch 9, mit einer digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit (IO), welche mit den parallelverschalteten nichtbelegten Anschlusskontakten (4-5, 7-8) zur möglichen zweiten Datenübertragung verbunden ist und hierzu Mittel zum Austausch von Ein-/Ausgabedaten (DI, DO, AI, AO, PWM) aufweist.
Gerät zur Datenverteilung (DV2) mit einer Mehrzahl von Anschlussbuchsen (RJ45) zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern (A-D, XE, XR) über je ein Ethernet-Buskabel (K), welches zumindest aufweist a) einen Ethernet-Switch, Ethernet-Hub oder Ethernet-Router (SWITCH, HUB, ROUTER) zur Herstellung von ersten Datenübertragungskanälen zwischen den jeweiligen an den Anschlussbuchsen (RJ45) angeschlossenen Ethernet-Teilnehmern (A-D, XE, XR), und b) einen internen Datenverteiler (CO), welcher in Bezug auf die erste Datenübertragung mit nichtbelegten Anschlusskontakten (4-5, 7-8) zumindest einer Anschlussbuchse (RJ45) verbunden ist, wobei der interne Datenverteiler (CO) elektronische Mittel (MUX) zur Herstellung von zweiten Datenübertragungskanälen zwischen den jeweiligen an den Anschlussbuchsen (RJ45) angeschlossenen zweiten Teilnehmern (A-C, XR) aufweist.
Gerät zur Datenverteilung (DV2) nach Anspruch 11, wobei die elektronischen Mittel (MUX) zur zyklischen Verteilung der Daten ausgebildet sind.
Gerät zur Datenverteilung (DV2) nach Anspruch 11 oder 12, wobei der interne Datenverteiler (CO) mit einer digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit (IO) verbunden ist, welche hierzu Mittel zum Austausch von Ein-/Ausgabedaten (DI, DO, AI, AO, PWM) zu den jeweiligen angeschlossenen zweiten Teilnehmern (A-C, XR) aufweist.
Gerät zur Datenverteilung (DV1, DV2) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die erste Datenübertragung auf dem Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u und vorzugsweise auf Protokollebene auf dem TCP/IP-Standard basiert.
Gerät zur Datenverteilung (DV1, DV2) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die zweite Datenübertragung auf Protokollebene auf dem TCP/IP-Standard basiert.
Gerät zur Datenverteilung (DV1, DV2) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die zweite Datenübertragung auf einem der nachfolgenden Bussysteme basiert: Bus mit seriellen SPI-Schnittstellen, RS232-Bus, RS485-Bus, CAN-Bus, UART-Bus, I²C-Bus etc.
Gerät zur Datenverteilung (DV1, DV2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 9 bis 16, mit standardisierten RJ45-Anschlussbuchsen (RJ45).
Ein-/Ausgabe-Modul (IOM) mit einer digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit (IO) und mit einer RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) zum Anschluss eines Ethernet-Teilnehmers (A-D, XE, XR), wobei gemäß dem Ethernet-Standard IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u nichtbelegte Anschlusskontakte (4-5, 7-8) der RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) mit der digitalen und/oder analogen Ein-/Ausgabeeinheit (IO) zum Austausch von Ein-/Ausgabedaten mit dem angeschlossenen Ethernet-Teilnehmer (A-D, XE, XR) verbunden ist.
Ein-/Ausgabe-Modul (IOM) nach Anspruch 18, mit einer weiteren RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) zum Anschluss eines weiteren Ethernet-Teilnehmers (A-D, XE, XR), wobei geräteintern die belegten Anschlusskontakte (1-3, 6) zwischen den zwei Anschlussbuchsen (RJ45) parallel verschaltet bzw. durchgeschleift sind.
Busbaugruppe (P) für eine Rechnerstation, einen Server oder ein Automatisierungsgerät etc., mit zumindest a) einer internen Datenkommunikations-Schnittstelle (BS) zur Datenkommunikation mit der Rechnerstation, dem Server oder Steuerrechner etc., b) einer RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) zum Anschluss eines Ethernet-Teilnehmers (A-D, XE, XR), c) einer ersten Busanschaltung (BA) auf Basis des Ethernet-Standards IEEE-802.3i oder IEEE-802.3u, die mit der RJ45-Anschlussbuchse elektrisch verbunden ist, und d) einer weiteren Busanschaltung (AN), die mit nichtbelegten Anschlusskontakten (4-5, 7-8) der RJ45-Anschlussbuchse (RJ45) zur möglichen Datenübertragung mit einem zweiten Ethernet-Teilnehmer (A-C, XR) elektrisch verbunden ist.
Server mit zumindest einer Busbaugruppe (P) nach Anspruch 20 zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern (A-D, XE, XR).
Rechnerstation mit zumindest einer Busbaugruppe (P) nach Anspruch 20 zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern (A-D, XE, XR).
Steuerrechner, insbesondere eines Automatisierungssystems, mit zumindest einer Busbaugruppe (P) zum Anschluss von Ethernet-Teilnehmern (A-D, XE, XR) nach Anspruch 20.
Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 20 bis 23, mit einer Verschlüsselungs- und Entschlüsselungseinrichtung zur verschlüsselten Datenübertragung über die weitere Busanschaltung (AN).
Automatisierungssystem mit mehreren Automatisierungsgeräten bzw. Steuerrechnern nach Anspruch 23.