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Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und ein Steuerverfahren zur Steuerung von Antriebseinrichtungen, und insbesondere ein Steuersystem und ein Steuerverfahren, bei welchen mindestens eine Antriebseinrichtung wahlweise von verschiedenen Steuervorrichtungen steuerbar ist.
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Es ist üblich, Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise Motore (insbesondere elektrische Antriebe, hydraulische Antriebe (über Ventile gesteuerte Hydraulikzylinder), pneumatische Antriebe (über Ventile gesteuerte Pneumatikzylinder)) oder Achsen, oder auch Ein-/Ausgänge zum Anschluss von Antriebseinrichtungen, Buskoppler zur Ansteuerung der Antriebseinrichtungen usw., mittels einer Steuervorrichtung anzusteuern, um ein bestimmtes gewünschtes Antriebsverhalten der Antriebseinrichtung hervorzurufen. Derzeit werden von der Anmelderin firmenintern auch Steuersysteme erprobt, bei welchen eine Antriebseinrichtung wahlweise von verschiedenen separaten Steuervorrichtungen abwechselnd gesteuert werden kann. Hierbei können neben einer oder mehreren solchen Antriebseinrichtungen zusätzlich auch andere Antriebseinrichtungen vorhanden sein, die immer nur von einer bestimmten Steuervorrichtung der Steuervorrichtungen steuerbar sind.
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Das heißt, in einem solchen Steuersystem steuert eine erste Steuervorrichtung eine bestimmte Anzahl von Antriebseinrichtungen, die immer nur von der ersten Steuervorrichtung steuerbar sind. Außerdem kann die erste Steuervorrichtung, je nach einer vorbestimmten Anforderung, auch mindestens eine andere Antriebseinrichtung steuern, die ansonsten von einer zweiten Steuervorrichtung gesteuert wird/werden.
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Bei solchen modular aufgebauten Steuersystemen wird beispielsweise nur ein einziger Steuervorrichtungstyp verwendet, der für eine maximale Anzahl an Antriebseinrichtungen ausgelegt ist. Das heißt, der gewählte Steuervorrichtungstyp kann maximal nur eine bestimmte Anzahl von Antriebseinrichtungen steuern. Für alle Anwendungen, die eine noch größere Anzahl an Antriebseinrichtungen benötigen, müsste dann lediglich die Anzahl der Steuervorrichtungen in dem Steuersystem angepasst werden. Der gewählte Steuervorrichtungstyp bräuchte jedoch nicht ausgetauscht werden.
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Die tatsächliche Umsetzung einer abwechselnden Steuerung einer Antriebseinrichtung durch verschiedene separate Steuervorrichtungen bereitete jedoch bisher noch Probleme, die im Stand der Technik derzeit nicht gelöst sind.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem und ein Steuerverfahren zur Steuerung von Antriebseinrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche ermöglichen, dass mindestens eine Antriebseinrichtung wahlweise von verschiedenen Steuervorrichtungen steuerbar ist.
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Die Aufgabe wird durch ein Steuersystem zur Steuerung von Antriebseinrichtungen nach Patentanspruch 1 gelöst. Das Steuersystem umfasst eine erste und zweite Steuervorrichtung zur Steuerung mindestens einer Antriebseinrichtung, mindestens einen Pfad zur Übertragung von Daten zwischen jeweils einer Steuervorrichtung (A1, A2) der ersten und zweiten Steuervorrichtung (A1, A2) und einer Antriebseinrichtung der mindestens einen Antriebseinrichtung, und eine Pfadänderungseinrichtung zur Änderung eines Pfads des mindestens einen Pfads, so dass eine vorbestimmte Antriebseinrichtung der mindestens einen Antriebseinrichtung wahlweise von der ersten oder zweiten Steuervorrichtung steuerbar ist.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Steuersystems sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Vorzugsweise ist die Pfadänderungseinrichtung derart ausgestaltet, dass sie einen Pfad, welcher die erste Steuervorrichtung und eine vorbestimmte Antriebseinrichtung der mindestens einen Antriebseinrichtung verbindet, in einen Pfad ändert, welcher die zweite Steuervorrichtung und die vorbestimmte Antriebseinrichtung verbindet, und zurück.
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Es ist von Vorteil, wenn die Pfadänderungseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie einen Pfad, welcher die erste Steuervorrichtung und eine vorbestimmte erste Antriebseinrichtung der mindestens einen Antriebseinrichtung verbindet, in einen Pfad ändert, welcher die zweite Steuervorrichtung und die erste vorbestimmte Antriebseinrichtung verbindet, wenn die Pfadänderungseinrichtung einen Pfad, welcher die zweite Steuervorrichtung und eine zweite vorbestimmte Antriebseinrichtung der mindestens einen Antriebseinrichtung verbindet, in einen Pfad ändert, welcher die erste Steuervorrichtung und die zweite vorbestimmte Antriebseinrichtung verbindet.
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Ein mittels der Pfadänderungseinrichtung änderbarer Pfad kann mehrere Pfadabschnitte aufweisen, und die Pfadänderungseinrichtung kann einen Pfadabschnitt ändern, welcher die Pfadänderungseinrichtung mit der ersten oder zweiten Steuervorrichtung verbindet. Hierbei kann die Pfadänderungseinrichtung mindestens ein Koppelelement aufweisen, welches Teil der ersten oder der zweiten Steuervorrichtung und zwischen zwei Pfadabschnitten angeordnet ist.
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Es ist auch möglich, dass die Pfadänderungseinrichtung ein erstes Koppelelement aufweist, welches Teil der ersten Steuervorrichtung ist, und ein zweites Koppelelement aufweist, welches Teil der zweiten Steuervorrichtung ist, und das erste und zweite Koppelelement in einem Pfad angeordnet sind. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn ein zwischen dem ersten und zweiten Koppelelement angeordneter Pfadabschnitt entweder von der ersten Steuervorrichtung oder der zweiten Steuervorrichtung verwendbar ist.
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Die erste und/oder zweite Steuervorrichtung kann/können jeweils zudem zur Steuerung mindestens einer Antriebseinrichtung ausgestaltet sein, welche jeweils über einen Pfad ohne Koppelelement der Pfadänderungseinrichtung nichttauschbar mit der jeweiligen Steuervorrichtung verbunden sind, so dass sie nicht von einer anderen Steuervorrichtung steuerbar sind.
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Vorzugsweise ist eine Datenübertragungslaufzeit von in einem Pfad übertragenen Daten unabhängig davon gleich, ob sich ein Koppelelement der Pfadänderungseinrichtung in dem Pfad befindet oder nicht.
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Die Aufgabe wird zudem durch ein Steuerverfahren zum Steuern von Antriebseinrichtungen nach Patentanspruch 10 gelöst. Das Steuerverfahren umfasst die Schritte: Übertragen von Daten über mindestens einen Pfad, welcher jeweils zwischen einer Steuervorrichtung und einer Antriebseinrichtung angeordnet ist, und Ändern eines Pfads des mindestens einen Pfads, so dass eine vorbestimmte Antriebseinrichtung der mindestens einen Antriebseinrichtung wahlweise von einer ersten Steuervorrichtung oder einer zweiten Steuervorrichtung steuerbar ist.
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Mit dem zuvor beschriebenen Steuersystem und Steuerverfahren ist die gemeinsame Nutzung einer beliebigen Anzahl Antriebseinrichtungen von einer beliebigen Anzahl von Steuervorrichtungen durch betriebsmäßigen Tausch der Antriebseinrichtungen zwischen den Steuervorrichtungen möglich. Insbesondere kann jede Steuervorrichtung den kompletten Datentransfer jeder tauschbaren Antriebseinrichtung auf direktem Weg zu sich leiten. Hierbei handelt es sich bevorzugt um ein echtzeitfähiges Steuersystem mit echtzeitfähigen Steuervorrichtungen, echtzeitfähigen Bussen und echtzeitfähigen Antriebseinrichtungen.
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Zudem ist die Datenübertragungslaufzeit von in einem Pfad übertragenen Daten unabhängig davon gleich, ob sich ein Koppelelement der Pfadänderungseinrichtung in dem Pfad befindet oder nicht. Dadurch ist eine Steuervorrichtung in der Lage, auch eine bestimmte Anzahl der von ihr erreichbaren Antriebseinrichtungen, das heißt Antriebseinrichtungen, mit welchen die Steuervorrichtung über einen Pfad verbunden ist, derart mit Daten zu versorgen, dass diese in allen Antriebseinrichtungen gleichzeitig und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt wirksam werden können. Dies ist unabhängig davon, ob es sich dabei um tauschbare oder nichttauschbare Antriebseinrichtungen oder beides handelt.
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Das zuvor beschriebene Steuersystem ist besonders bei einem modularen Steuersystem vorteilhaft, bei welchem beispielsweise nur ein einziger Steuervorrichtungstyp verwendet wird, der für eine maximale Anzahl an Antriebseinrichtungen ausgelegt ist. Für alle Anwendungen, die eine noch größere Anzahl an Antriebseinrichtungen benötigen, muss dann lediglich die Anzahl der Steuervorrichtungen in dem Steuersystem angepasst werden. Der gewählte Steuervorrichtungstyp braucht jedoch nicht ausgetauscht werden. Dies ist je nach Anwendung einfacher und kostengünstiger als alle Steuervorrichtungen auf einen anderen Steuervorrichtungstyp umzurüsten.
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Das beschriebene Steuersystem ist jedoch auch bei modularen Steuersystemen vorteilhaft, bei welchen verschiedene Steuervorrichtungstypen zum Einsatz kommen und/oder beispielsweise eine der Steuervorrichtungen durch einen anderen Steuervorrichtungstyp ersetzt wird, während ansonsten die Anzahl der Steuervorrichtungen in dem Steuersystem an die zu steuernden Antriebseinrichtungen angepasst wird, wie zuvor beschrieben.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung eines in dem Steuersystem von 1 verwendeten Pfads;
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3 eine schematische Darstellung eines weiteren in dem Steuersystem von 1 verwendeten Pfads;
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4 ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels einer Steuervorrichtung, wie sie bei dem Steuersystem von 1 Verwendung finden kann;
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5 ein weiteres Blockschaltbild des Steuersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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7 ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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8 eine schematische Darstellung eines in dem Steuersystem von 7 verwendeten Pfads;
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9 ein weiteres Blockschaltbild des Steuersystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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10 ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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11 ein Blockschaltbild eines Steuersystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 zeigt ein Steuersystem 1, welches eine erste Steuervorrichtung A1, eine zweite Steuervorrichtung A2, und Pfade 10 aufweist, welche die erste und zweite Steuervorrichtung A1, A2 mit einer Vielzahl von Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2, C3, C4, C2-1 und C2-2 verbinden. Hierbei sind zwei der in 1 gezeigten Pfade 10 jeweils in einen ersten Pfadabschnitt 11 und einen zweiten Pfadabschnitt 12 unterteilt, zwischen denen ein den ersten und zweiten Pfadabschnitt 11 verbindendes Koppelelement B angeordnet ist. Die erste und zweite Steuervorrichtung A1, A2 haben jeweils einen offenen Pfadabschnitt 13. Die beiden Koppelelemente B sind Teil einer Pfadänderungseinrichtung 20.
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Die Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2, C3, C4, C2-1 und C2-2 können beispielsweise Motore (insbesondere elektrische Antriebe, hydraulische Antriebe (über Ventile gesteuerte Hydraulikzylinder), pneumatische Antriebe (über Ventile gesteuerte Pneumatikzylinder)) oder Achsen sein. Zudem können die Steuereinrichtungen auch nur Ein-/Ausgänge zum Anschluss von Antriebseinrichtungen, Buskoppler zur Ansteuerung der Antriebseinrichtungen usw., das heißt Ansteuereinrichtungen für Antriebseinrichtungen, ansteuern
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Der Pfadabschnitt 12 zwischen dem der Steuervorrichtung A1 zugeordneten Koppelelement B und der Steuervorrichtung A2 sowie der Pfadabschnitt 12 zwischen dem der Steuervorrichtung A2 zugeordneten Koppelelement B und der Steuervorrichtung A1 sind auf bzw. in einem Bus A angeordnet.
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Die Pfade 10 zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und den Antriebseinrichtungen C1-1 und C1-2 und der Pfadabschnitt 11 zwischen dem der ersten Steuervorrichtung A1 zugeordneten Koppelelement B und der Antriebseinrichtung C3 sind auf bzw. in einem Bus A1-C angeordnet. Die Pfade 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und den Antriebseinrichtungen C2-1 und C2-2 und der Pfadabschnitt 11 zwischen dem der zweiten Steuervorrichtung A2 zugeordneten Koppelelement B und der Antriebseinrichtung C4 sind auf bzw. in einem Bus A2-C angeordnet. Das bedeutet, dass die Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2 nur von der Steuervorrichtung A1 und niemals von der Steuervorrichtung A2 steuerbar sind, und dass die Antriebseinrichtungen C2-1 und C2-2 nur von der Steuervorrichtung A2 und niemals von der Steuervorrichtung A1 steuerbar und somit nichttauschbar sind.
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Als Steuervorrichtung A1, A2 ist hier jeweils eine Betrachtungseinheit zu verstehen, welche mit einer Einheit Daten austauscht und Zugriffsverhältnisse auf Daten der Einheit beherrscht.
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Die Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2, C3, C4, C2-1 und C2-2 sind zusätzlich zu ihrer Antriebsfunktion jeweils als Einheiten zu verstehen, welche mit der Betrachtungseinheit bzw. einer der Steuervorrichtungen A1, A2 Daten austauschen und von dieser im Hinblick auf die Zugriffsverhältnisse auf die Daten der Einheit bzw. ihre eigenen Daten beherrscht werden.
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Ein Pfad 10 ist hier als Pfad zu verstehen, welcher hier speziell eine Datenübertragung bzw. einen Datentransfer zwischen genau einer der Steuervorrichtungen A1, A2 und genau einer der Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2, C3, C4, C2-1 und C2-2 umfasst.
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Ein Koppelelement B dient zum Trennen und Arrangieren von Pfaden 10.
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Ein Bus bezeichnet hier ein Medium, über das Pfade, Pfadabschnitte oder beides laufen können.
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2 zeigt nur den Pfad 10 zwischen der Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C1-1 als Beispiel für alle Pfade 10 in 1. Ein solcher Pfad 10 umfasst den Datentransfer zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C1-1. Der Datentransfer setzt sich hierbei aus den folgenden vier Datentransferdaten zusammen:
- – azyklische Daten, die von der Steuervorrichtung A1 an die Antriebseinrichtung C1-1 übertragen werden,
- – azyklische Daten, die von der Antriebseinrichtung C1-1 an die Steuervorrichtung A1 übertragen werden,
- – zyklische Daten, die von der Steuervorrichtung A1 an die Antriebseinrichtung C1-1 übertragen werden, und
- – zyklische Daten, die von der Antriebseinrichtung C1-1 an die Steuervorrichtung A1 übertragen werden.
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Maximal kann der Datentransfer alle vier Datentransferdaten umfassen, und minimal umfasst der Datentransfer nur eine der vier Datentransferdaten.
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3 zeigt nur den Pfad 10 zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C4 als Beispiel für Pfade 10 von 1, in welchen ein Koppelelement B vorhanden ist. Der erste und zweite Pfadabschnitt 11, 12 verwenden jeweils ein gleiches Datentransferprotokoll. Zudem liegt mindestens einer der beiden Pfadabschnitte 11, 12 auf bzw. in einem Bus.
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Das Koppelelement B ist aus Sicht der Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C4 transparent. Das bedeutet, dass die Steuervorrichtung A1 und die Antriebseinrichtung C4 unabhängig davon, ob in dem Pfad 10 ein Koppelelement B vorhanden ist oder nicht, miteinander denselben Datentransfer haben. Zudem hat das Koppelelement B die Eigenschaft, dass Daten, unmittelbar nachdem das Koppelelement B sie von einem Pfadabschnitt 11, 12 empfängt, in den jeweils anderen Pfadabschnitt 11, 12 übertragen werden. Das heißt, weder gehen Daten in dem Koppelelement B verloren, noch werden Daten in dem Koppelelement B gepuffert. Zudem heißt dies, dass das Koppelelement B den kompletten Datentransfer, zyklisch wie azyklisch, unmittelbar weiterleitet.
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Falls beide Pfadabschnitte 11, 12 auf einem Bus liegen, leitet das Koppelelement B nicht nur den kompletten Datentransfer, zyklisch wie azyklisch, unmittelbar weiter sondern auch Übertragungsfehler und Buszustände, wie beispielsweise Initialisierung, Synchronisation, in Betrieb, etc.
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Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Koppelelement B ein Datum im Busprotokoll der verwendeten Busse, wie beispielsweise der Busse A, A1-C, A2-C in 1, manipuliert, um Übertragungsfehler und Buszustände weiterzuleiten. Ein solches Datum muss zeitlich parallel zu den zyklischen und azyklischen Daten, in den Bussen der beiden Pfadabschnitte 11, 12, das heißt dem Bus C4-B und dem Bus B-A1 in 3, und in beiden Richtungen, das heißt von der Steuervorrichtung A1 zu der Antriebseinrichtung C4 und umgekehrt übertragen werden bzw. existieren. Hierbei darf das Koppelelement B ein solches Datum nur im zulässigen Wertebereich des Busprotokolls manipulieren.
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Zu jeder zwischen Steuervorrichtungen tauschbaren Antriebseinrichtung, bzw. zu jeder Antriebseinrichtung, die wahlweise von verschiedenen Steuervorrichtungen ansteuerbar ist, gehört immer genau ein Koppelelement B. Das Koppelelement B gehört immer zu der Steuervorrichtung, über deren Bus A–C, das heißt in diesem Fall A1-C oder A2-C, sie ihre tauschbare Antriebseinrichtung erreicht. Das heißt, bei dem in 1 gezeigten Steuersystem 1 hat sowohl die erste Steuervorrichtung A1 als auch die zweite Steuervorrichtung A2 genau ein Koppelelement B.
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Ganz allgemein gilt, dass die erste und zweite Steuervorrichtung A1 und A2 jeweils für sich alle Pfadabschnitte 12, genauer gesagt, die Pfadabschnitte zwischen der jeweiligen Steuervorrichtung A1, A2 und dem Koppelelement B, steuern, die sie im Bus A besitzen. Das heißt, die erste und zweite Steuervorrichtung A1 und A2 bestimmen jeweils, mit welcher tauschbaren Antriebseinrichtung C3, C4 sie über welchen Pfadabschnitt 12 einen Datentransfer etablieren.
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4 zeigt die Steuervorrichtung A1, welche als weiteres Beispiel über fünf Pfade 10 mit Antriebseinrichtungen C1 bis C5 verbunden ist, um einen Mischbetrieb des Datentransfers zwischen einer Steuervorrichtung A1 und einer Vielzahl von Antriebseinrichtungen C1 bis C5 über Pfade 10 mit oder ohne Koppelelement B zu erläutern. Die Steuervorrichtung A1 und die Antriebseinrichtungen C1 bis C5 sind ansonsten gleich der in 1 dargestellten Steuervorrichtung A1 oder A2 und den in 1 dargestellten Antriebseinrichtungen.
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In 4 ist in den Pfaden 10 zwischen der Steuervorrichtung A1 und den Antriebseinrichtungen C2 und C3 jeweils ein Koppelelement B vorhanden, so dass diese Pfade 10 durch das Koppelelement B in den ersten Pfadabschnitt 11 und den zweiten Pfadabschnitt 12 aufgeteilt sind. In den anderen Pfaden 10 ist kein Koppelelement B vorhanden. Auch hier haben die gezeigten Pfade 10 jeder für sich einen Datentransfer, wie im Zusammenhang mit 2 beschrieben, und zwar unabhängig davon, ob sich in dem Pfad 10 ein Koppelelement B befindet oder nicht. Die Adressierung der Antriebseinrichtungen C1 bis C5 erfolgt aus der Sicht der Steuervorrichtung A1 eindeutig, und zwar unabhängig davon, ob sich in dem Pfad 10 ein Koppelelement B befindet oder nicht.
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Falls die Übertragung von Daten zwischen der Steuervorrichtung A1 und den Antriebseinrichtungen C2, C3 genauso lang dauern soll, wie die Übertragung von Daten zwischen der Steuervorrichtung A1 und den Antriebseinrichtungen C1, C4 und C5, das heißt die Datenübertragungsdauer bzw. Laufzeit in allen Pfaden 10 unabhängig davon gleich sein soll, ob in den Pfaden 10 ein Koppelelement 10 vorhanden ist oder nicht, muss dafür Sorge getragen werden, dass das Koppelelement 10 auch bezüglich der Laufzeit transparent ist. Dies kann durch die Steuervorrichtung A1 und/oder die Antriebseinrichtungen C1 bis C5 erzielt werden, beispielsweise indem sie für eine Laufzeitverlängerung von Daten in Pfaden 10 sorgen, in welchen sich kein Koppelelement B befindet.
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Nun wird die weitere Funktion des Steuersystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel anhand von 1 und 5 beschrieben.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist die erste Steuervorrichtung A1 über drei Pfade 10 mit Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2 und C4 verbunden. Zudem ist die zweite Steuervorrichtung A2 über drei Pfade 10 mit Antriebseinrichtungen C2-1, C2-2 und C3 verbunden. Jeder der sechs Pfade 10 hat jeder für sich einen Datentransfer mit einer Laufzeit, wie im Zusammenhang mit 2 und 4 beschrieben. Das heißt, der Datentransfer ist unabhängig davon, ob in den Pfaden 10 ein Koppelelement B vorhanden ist oder nicht, und unabhängig davon, ob ein Pfad 10 in einem oder mehreren Bussen liegt. Jedoch muss der Pfad 10 zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C4 das gleiche Protokoll des Datentransfers bzw. der Datenübertragung haben wie der Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4. Zudem muss der Pfad 10 zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C3 das gleiche Protokoll des Datentransfers bzw. der Datenübertragung haben wie der Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C3. Das heißt, das Protokoll des Datentransfers zu einer bestimmten Antriebseinrichtung muss für alle Steuervorrichtungen gleich sein. Demgegenüber können jedoch verschiedene Antriebseinrichtungen, beispielsweise C3 und C4, mit jeweils unterschiedlichem Protokoll gesteuert werden.
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Zudem ist die Adressierung der Antriebseinrichtungen, die jeweils für die erste und zweite Steuervorrichtung A1, A2 erreichbar sind, eindeutig aus Sicht der jeweiligen Steuervorrichtung A1, A2. Das heißt, die erste Steuervorrichtung A1 adressiert die Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2, C3 und C4 eindeutig, und die zweite Steuervorrichtung A2 adressiert die Antriebseinrichtungen C2-1, C2-2, C3 und C4 eindeutig. Zudem sind die jeweils existierenden Antriebseinrichtungen C1-1, C1-2, C3, C4, C2-1 und C2-2 innerhalb des Busses A1-C und innerhalb des Busses A2-C eindeutig adressiert.
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In 1 ist der Zustand gezeigt, in welchem die erste Steuervorrichtung A1 über das bei der zweiten Steuervorrichtung A2 angeordnete Koppelelement B die Antriebseinrichtung C4 steuern kann, da die erste Steuervorrichtung A1 und die Antriebseinrichtung C4 durch den ersten und zweiten Pfadabschnitt 11, 12 eines Pfads 10 über dieses Koppelelement B verbunden sind. Zudem kann die zweite Steuervorrichtung A2 in dem in 1 gezeigten Zustand über das bei der ersten Steuervorrichtung A1 angeordnete Koppelelement B die Antriebseinrichtung C3 steuern, da die zweite Steuervorrichtung A2 und die Antriebseinrichtung C3 durch den ersten und zweiten Pfadabschnitt 11, 12 eines Pfads 10 über dieses Koppelelement B verbunden sind.
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Im Gegensatz dazu ist in 5 der Zustand gezeigt, in welchem die erste Steuervorrichtung A1 über das bei der ersten Steuervorrichtung A1 angeordnete Koppelelement B die Antriebseinrichtung C3 steuern kann, da die erste Steuervorrichtung A1 und die Antriebseinrichtung C3 durch den ersten und zweiten Pfadabschnitt 11, 12 eines Pfads 10 über dieses Koppelelement B verbunden sind. Zudem kann die zweite Steuervorrichtung A2 über das bei der Steuervorrichtung A2 angeordnete Koppelelement B die Antriebseinrichtung C4 steuern, da die zweite Steuervorrichtung A2 und die Antriebseinrichtung C4 durch den ersten und zweiten Pfadabschnitt 11, 12 eines Pfads 10 über dieses Koppelelement B verbunden sind.
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Damit ausgehend von dem in 1 gezeigten Zustand der in 5 gezeigte Zustand erreicht wird und umgekehrt, müssen die Steuervorrichtungen A1, A2 die Antriebseinrichtungen C3, C4 tauschen. Hierfür müssen, ausgehend von dem Zustand in 1, im Einzelnen der Pfad 10 zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C4 und der Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C3 aufgetrennt werden. Zudem muss der Pfad 10 zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und der Antriebseinrichtung C3 und der Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 arrangiert werden.
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Damit die Koppelelemente B nach dem Auftrennen bestehender Pfade 10 anschließend die geforderten Pfade arrangieren können, werden offene Pfadabschnitte 13 eingeführt, welche in 1 mit offen bezeichnet sind. Das bedeutet insbesondere, dass jede der Steuervorrichtungen A1, A2 für jede erreichbare Antriebseinrichtung einen separaten Pfad 10 verwendet, wie in 1 dargestellt. Hierbei kann über einen offenen Pfadabschnitt 13 kein Datentransfer laufen. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Datentransfer in einem Pfad 10 ein- und auszuschalten.
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In 1 haben sowohl die erste Steuervorrichtung A1 als auch die zweite Steuervorrichtung A2 jeweils einen offenen Pfadabschnitt, da ihnen auch nur jeweils ein Koppelelement B zugeordnet ist, über welches jeweils eine der Antriebseinrichtungen C3, C4 im Wechsel mit der jeweils anderen Steuervorrichtung steuerbar ist. Nach dem Tausch der Antriebseinrichtungen C3, C4, wie in 5 gezeigt, haben die erste und zweite Steuervorrichtung A1, A2 weiterhin jeweils einen offenen Pfadabschnitt 13. Allerdings sind diese Pfadabschnitte weiterhin in dem Bus A existent. Sie bleiben offen und stehen somit für einen „Rücktausch” der Antriebseinrichtungen C3, C4, das heißt den in 1 gezeigten Zustand, zur Verfügung.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das Steuersystem 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat die gleichen Teile, wie in 1 bis 5 gezeigt. Daher sind gleiche und gleichbedeutende Teile in beiden Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel bestehen darin, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der ersten Steuervorrichtung A1 zwei Koppelelemente B zugeordnet sind, während der zweiten Steuervorrichtung A2 kein Koppelelement B zugeordnet ist, wie aus 6 ersichtlich. Das heißt, jedoch weiterhin, dass die Antriebseinrichtungen C3 und C4 zwischen der ersten und zweiten Steuervorrichtung A1, A2 tauschbar sind, wodurch sie wahlweise von der ersten oder zweiten Steuervorrichtung A1, A2 ansteuerbar sind. Jedoch befinden sich in 6 die Pfadabschnitte 11 zwischen den Antriebseinrichtungen C3 und C4 und den jeweiligen Koppelelementen B, im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel, beide in dem Bus A1-C. In diesem Ausführungsbeispiel kann die erste Steuervorrichtung A1 zudem nur noch eine Antriebseinrichtung C1-1 alleine steuern, wohingegen die zweite Steuervorrichtung A2 noch Antriebseinrichtungen C2-1, C2-2, C2-3 allein steuern kann. Somit werden im Folgenden nur diese Unterschiede beschrieben.
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Durch die beschriebene Anordnung der Koppelelemente B in 6 kann die erste Steuervorrichtung A1 die drei Antriebseinrichtungen C1-1, C3, C4 steuern, wohingegen die zweite Steuervorrichtung A2 die fünf Antriebseinrichtungen C2-1, C2-2, C2-3, C3, C4 steuern kann.
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In dem Bus A liegen zwei Pfadabschnitte, von denen der eine Pfadabschnitt in 6 ein offener Pfadabschnitt 13 ist, da die Antriebseinrichtung C3 in 6 über einen Pfad 10 mit der ersten Steuervorrichtung A1 verbunden ist und somit von ihr steuerbar ist. Der andere im Bus A liegende Pfadabschnitt ist ein Pfadabschnitt 12 des zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 gebildeten Pfads 10.
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Die in dem Bus liegenden Pfadabschnitte haben eine feste Zuordnung. Das heißt, dass der in 6 weiter oben im Bus A dargestellte Pfadabschnitt nur in einem Pfad 10 verwendbar ist, der zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C3 gebildet wird. Demgegenüber ist der in 6 weiter unten im Bus A dargestellte Pfadabschnitt nur in einem Pfad 10 verwendbar, der zwischen der Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 gebildet wird.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Das Steuersystem 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen denselben Aufbau wie das zweite Ausführungsbeispiel. Daher sind gleiche und gleichbedeutende Teile in beiden Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Unterschiede zwischen dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel bestehen darin, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur ein Pfadabschnitt in dem Bus A vorhanden ist, wie in 7 veranschaulicht, da die in 6 gezeigten zwei Pfadabschnitte im Bus A zu einem verschmolzen sind. Die durch die Verschmelzung der zwei Pfadabschnitte im Bus A resultierende Mehrfachnutzung eines Pfadabschnitts im Bus A erfordert ein zusätzliches Koppelelement D. Die Koppelelemente B und das Koppelelement D, die in 7 gezeigt sind, bilden zusammen die Pfadänderungseinrichtung 20. Somit werden im Folgenden nur diese Unterschiede beschrieben.
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Der in 7 gezeigte Zustand der verschmolzenen Pfadabschnitte im Bus A ist in dem Fall möglich, dass sowohl der Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C3 als auch der Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig arrangiert werden müssen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass nur Pfadabschnitte des Busses A mit gleichem Datentransferprotokoll verschmolzen werden können. Eine Verschmelzung von in dem Bus A liegenden Pfadabschnitten bedeutet eine Reduktion der Buslast des Busses A. Somit ist die Buslast des Busses A bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geringer als bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen.
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In dem in 7 dargestellten Fall besitzt jede der ersten und zweiten Steuervorrichtung A1, A2 mindestens so viele Pfadabschnitte, einschließlich der offenen Pfadabschnitte 13, wie sie zum gleichen Zeitpunkt maximal benötigt.
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8 zeigt den Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 im Detail. In dem Pfad 10 ist also zusätzlich zu dem Koppelelement B ein weiteres Koppelelement D vorhanden. Daher wird für diesen Fall das Koppelelement B auch als erstes Koppelelement des Pfads 10 bezeichnet, und das Koppelelement D wird als zweites Koppelelement des Pfads 10 bezeichnet. Das Koppelelement B und das Koppelelement D unterteilen den Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 somit in einen ersten bis dritten Pfadabschnitt 11, 12, 14.
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Jeder des ersten bis dritten Pfadabschnitts 11, 12, 14 verwendet jeweils ein gleiches Datentransferprotokoll. Dies gilt unabhängig davon, aus wie vielen Pfadabschnitten der Pfad 10 besteht, und unabhängig davon, durch welche Art von Koppelelementen die Unterteilung bewerkstelligt wird.
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Für die Anordnung der Pfadabschnitte auf einem Bus gilt, dass der dritte Pfadabschnitt 14, der zwischen der Steuervorrichtung A2 und dem Koppelelement D angeordnet ist, niemals auf einem der in 7 gezeigten Busse liegt. Der dritte Pfadabschnitt 14 kann jedoch auf einem in der Steuervorrichtung A2 intern vorhandenen Bus liegen. Demgegenüber liegt der zweite Pfadabschnitt 12, der zwischen den Koppelelementen B und D angeordnet ist, immer auf einem Bus. Der erste Pfadabschnitt 11 kann auf einem Bus liegen oder nicht, wie zuvor im Zusammenhang mit 3 erwähnt. Daraus folgt, dass das Koppelelement D kein Datum des Datentransferprotokolls manipulieren muss, da der Steuervorrichtung A2 sowohl Übertragungsfehler als auch Buszustände zur Verfügung stehen.
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Wie das Koppelelement B, ist auch das Koppelelement D aus Sicht der Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 transparent. Das bedeutet, dass die Steuervorrichtung A2 und die Antriebseinrichtung C4 unabhängig davon, ob in dem Pfad 10 ein Koppelelement D vorhanden ist oder nicht, miteinander denselben Datentransfer haben. Zudem hat das Koppelelement D, wie das Koppelelement B, die Eigenschaft, dass Daten, unmittelbar nachdem das Koppelelement D sie von einem Pfadabschnitt 12, 14 empfängt, in den jeweils anderen Pfadabschnitt 14, 12 übertragen werden. Das heißt, weder gehen Daten in dem Koppelelement D verloren, noch werden Daten in dem Koppelelement D gepuffert. Zudem heißt dies, dass auch das Koppelelement D den kompletten Datentransfer, zyklisch wie azyklisch, unmittelbar weiterleitet.
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Das Koppelelement D tritt in dem Pfad 10 zwischen der Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 nur mit einem Koppelelement B auf.
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Ganz allgemein gilt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, dass die erste und zweite Steuervorrichtung A1 und A2 jeweils für sich alle Pfadabschnitte zwischen der jeweiligen Steuervorrichtung A1, A2 und dem Koppelelement B, steuern, die sie im Bus A besitzen, um die jeweils zu steuernde Antriebseinrichtung auszuwählen. Das heißt, die erste und zweite Steuervorrichtung A1 und A2 bestimmen jeweils, mit welcher tauschbaren Antriebseinrichtung C3, C4 sie über welchen Pfadabschnitt 12, 14 einen Datentransfer etablieren.
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Falls ein Koppelelement D vorhanden ist, gehört es immer zu einem verschmolzenen Pfadabschnitt, der zwischen einer Steuervorrichtung und dem im gleichen Pfad liegenden Koppelelement B vorhanden ist, in dem Bus A. Ein Koppelelement D wird immer genau von der Steuervorrichtung gesteuert, die den Pfadabschnitt besitzt, der zwischen einer Steuervorrichtung und dem im gleichen Pfad liegenden Koppelelement B vorhanden ist, und in dem sich das Koppelelement D befindet.
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9 zeigt einen Zustand des Steuersystems des vorliegenden Ausführungsbeispiels, bei welchem die Antriebseinrichtungen C3, C4 gegenüber dem in 7 gezeigten Zustand zwischen der ersten und zweiten Steuervorrichtung A1, A2 vertauscht sind. In 9 ist nämlich die zweite Steuervorrichtung A2 mit der Antriebseinrichtung C3 über einen Pfad 10 verbunden, während die erste Steuervorrichtung A1 mit der Antriebseinrichtung C4 über einen Pfad 10 verbunden ist. Durch den Tausch der beiden Antriebseinrichtungen C3, C4 wechselt auch der Pfadabschnitt 12 zwischen den beiden Koppelelementen B, D den Pfad 10. Das heißt, der Pfadabschnitt 12 wird wechselseitig bzw. mehrfach in den Pfaden 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C3 und dem Pfad 10 zwischen der zweiten Steuervorrichtung A2 und der Antriebseinrichtung C4 genutzt.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Das Steuersystem 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel hat einen ähnlichen Aufbau wie das dritte Ausführungsbeispiel. Daher sind gleiche und gleichbedeutende Teile in beiden Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Unterschiede zwischen dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel bestehen gemäß 10 darin, dass das Steuersystem 1 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Steuervorrichtung A3 aufweist, welche genauso wie die zweite Steuervorrichtung A2 wahlweise eine Antriebseinrichtung ansteuern kann, die auch von der Steuervorrichtung A1 wahlweise ansteuerbar ist. Genauer gesagt, bei dem Steuersystem 1 von 10 kann die erste Steuervorrichtung A1 die Antriebseinrichtungen C1-1, C4, C5, C6 ansteuern. Die zweite Steuervorrichtung A2 kann die Antriebseinrichtungen C2-1, C2-2, C2-3, C4, C5, C6 ansteuern. Und die dritte Steuervorrichtung A3 kann die Antriebseinrichtungen C3-1, C3-2, C3-3, C4, C5, C6 ansteuern. Wie bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel liegen auch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle tauschbaren Antriebseinrichtungen C4, C5, C6 in dem Bus A1-C. Zudem sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel, die Pfadabschnitte in dem Bus A zu einem Pfadabschnitt verschmolzen.
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Wie in 10 gezeigt, liegen nur die mehrfach genutzten Pfadabschnitte zwischen Koppelelementen B und D der zweiten Steuervorrichtung A2 und der dritten Steuervorrichtung A3 auf dem Bus A. Jedoch liegt niemals einer der Pfade 10, die zwischen der ersten Steuervorrichtung A1 und einer Antriebseinrichtung gebildet sind auf dem Bus A. Aus diesen Gründen kann die Buslast des Busses A bei dem in 10 gezeigten Fall, selbst wenn die erste Steuervorrichtung A1 keine Pfade 10 zu tauschbaren Antriebseinrichtungen besäße, nicht noch einmal gegenüber dem dritten Ausführungsbeispiel reduziert werden.
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Die übrigen, aus dem in 10 gezeigten Aufbau resultierenden Prinzipien sind für das Steuersystem 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich denen, die bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Das Steuersystem 1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel hat einen ähnlichen Aufbau wie das vierte Ausführungsbeispiel. Daher sind gleiche und gleichbedeutende Teile in beiden Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Unterschiede zwischen dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel bestehen gemäß 11 darin, dass bei dem Steuersystem 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Koppelelemente B, die sich bei der ersten Steuervorrichtung A1 befinden, in genau einem Schaltwerk S zusammengefasst und auch betrieben sind. Das heißt, allgemein gesagt, es werden alle Koppelelemente B, die sich bei derselben Steuervorrichtung befinden, in genau einem Schaltwerk S zusammengefasst und auch betrieben. Jede Steuervorrichtung hat also maximal ein Schaltwerk S. Somit wird jedes der Koppelelemente B durch das dazugehörige Schaltwerk S betrieben. Das Schaltwerk S ist ebenfalls Teil der Pfadänderungseinrichtung 20. Die steuerbaren Antriebseinrichtungen sind zur Vereinfachung der Darstellung in 11 nicht gezeigt.
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Darüber hinaus besitzt jede Steuervorrichtung A1, A2, A3 genau einen Frage-Antwort-Mechanismus (Dialog) mit jedem Schaltwerk S, es sei denn, sie benötigt keine der tauschbaren Antriebseinrichtungen, die über ein Koppelelement B jenes Schaltwerks S erreichbar wären. Der Dialog zwischen einer Steuervorrichtung A1, A2, A3 und dem Schaltwerk S ist in 11 mit den fetten durchgezogenen Linien dargestellt, an deren beiden Enden jeweils ein fett gezeichneter Punkt angeordnet ist.
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Befinden sich die Steuervorrichtung und das Schaltwerk S nicht in einem Gerät bzw. auf der gleichen Hardware, so wird der Dialog vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, über den Bus A geführt. Es ist hierbei irrelevant, ob Frage bzw. Antwort zyklisch oder azyklisch übertragen wird.
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Bei einem Dialog zwischen Steuervorrichtung und Schaltwerk S stellt ausschließlich die Steuervorrichtung die (An-)Fragen. Jede Anfrage besteht aus drei Teilen:
- – der Adresse der tauschbaren Antriebseinrichtung,
- – dem Pfadabschnitt zwischen Steuervorrichtung und Koppelelement B im Bus A, und
- – den zwei Schaltbefehlen: „Koppeln”, „Trennen”.
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Daraus ergibt sich, dass alle Pfadabschnitte, die eine Steuervorrichtung im Bus A besitzt, aus der Sicht der Steuervorrichtung eindeutig zu nummerieren sind. Darüber hinaus muss das Schaltwerk S zusätzlich in der Lage sein, die Pfadabschnitte zwischen der Steuervorrichtung und dem Koppelelement B der besitzenden Steuervorrichtung zuzuordnen.
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Befinden sich die Steuervorrichtung und das Schaltwerk S in einem Gerät bzw. auf der gleichen Hardware, die in den Figuren jeweils durch die mit strichpunktierten Linien um die Steuervorrichtungen A1, A2, A3 angegebenen Rechtecke dargestellt ist, dann besteht die Anfrage der Steuervorrichtung nur aus zwei Teilen, nämlich der Antriebseinrichtungsadresse und dem Schaltbefehl. Die Angabe für den Pfadabschnitt entfällt.
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Das Schaltwerk S antwortet der Steuervorrichtung auf jede ihrer Anfragen. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten. Lautet die Antwort des Schaltwerks Okay, koppelt (bzw. trennt) das Schaltwerk S gleichzeitig die Antriebseinrichtung und den Pfadabschnitt zwischen der Steuervorrichtung und dem Koppelelement B, so wie es die Steuervorrichtung vorgibt. Es spielt dabei keine Rolle, ob die Antriebseinrichtung selbst im Fehler steht oder nicht. Antwortet das Schaltwerk S jedoch mit Fehler einschließlich Meldung der Fehlerursache, wird im Schaltwerk weder gekoppelt oder getrennt. Ein Fehler liegt vor, sobald das Schaltwerk S der Anfrage bzw. dem Schaltbefehl der Steuervorrichtung nicht Folge leisten kann.
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Ein Tausch bzw. die Übergabe einer Antriebseinrichtung von einer Steuervorrichtung an eine andere Steuervorrichtung sei anhand des folgenden Beispiels beschrieben. Die tauschbare Antriebseinrichtung C4 soll von der ersten Steuervorrichtung A1 zu der zweiten Steuervorrichtung A2 übergeben werden. Hierzu stellt die erste Steuervorrichtung A1 zuerst die Anfrage an das Schaltwerk S: „Antriebseinrichtung C4, Angabe des Pfadabschnitts, trennen”. Daraufhin trennt das Schaftwerk S den Pfad 10, der sich aus der Antriebseinrichtungsadresse und dem angegebenen Pfadabschnitt ergibt, und antwortet der Steuervorrichtung A1 auf deren Anfrage mit „Okay”. Im Anschluss daran stellt die zweite Steuervorrichtung A2 die Anfrage an das Schaltwerk S: „Antriebseinrichtung C4, Angabe des Pfadabschnitts, koppeln”. Anschließend arrangiert das Schaltwerk S den Pfad 10, der sich aus der Antriebseinrichtungsadresse und dem angegebenen Pfadabschnitt ergibt, und antwortet der Steuervorrichtung A2 auf deren Anfrage mit „Okay”.
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Aus der Beschreibung dieses Beispiels ergibt sich, dass die Antriebseinrichtung C4 mindestens für die Zeit zwischen Trennen und Koppeln keinen Datentransfer mit einer der Steuervorrichtungen A1, A2 hat. Ist jedoch eine Übergabe einer Antriebseinrichtung ohne Unterbrechung des Datentransfers gefordert, was nachfolgend auch als fliegende Antriebseinrichtungsübergabe bezeichnet wird, so sind sowohl das Schaltwerk S als auch der Dialog zwischen Steuervorrichtung und dem Schaltwerk S um die Funktion des Umschaltens zu erweitern. Der Begriff „Umschalten” ist hier als Trennen eines bestehenden Pfads und Arrangieren eines neuen Pfads in einem Zug und bei laufendem Datentransfer zu der Antriebseinrichtung zu verstehen.
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Daher wird der Dialog zwischen Steuervorrichtung und dem Schaltwerk S um die (Schalt-)Befehle „Umschalten erlaubt” und „Umschalten” erweitert. Mit dem Befehl „Umschalten erlaubt” gibt eine Steuervorrichtung dem Schaltwerk S die Erlaubnis, denjenigen Pfad, der sich aus der Antriebseinrichtungsadresse und dem angegebenen Pfadabschnitt ergibt, zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eine bestimmten Zeitrahmens bei laufendem Datentransfer zu trennen. Mit dem Befehl „Umschalten” fragt eine (andere) Steuervorrichtung das Schaltwerk S an, denjenigen Pfad 10 zu trennen, welcher sich aus der Antriebseinrichtungsadresse ergibt, und der zusätzlich noch zum Umschalten freigegeben sein muss, um in einem Zug einen neuen Pfad zu arrangieren, der sich aus der Antriebseinrichtungsadresse und dem angegebenen Pfadabschnitt ergibt.
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Im Unterschied zu den (Schalt-)Befehlen „Trennen”, „Koppeln” und „Umschalten” wird der Befehl „Umschalten erlaubt” im Schaltwerk S gespeichert, und zwar so lange, bis eine Umschaltung erfolgte. Für den Fall, dass innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens keine Umschaltung erfolgte, muss die Steuervorrichtung eine Möglichkeit erhalten, den gegebenen Befehl „Umschalten erlaubt” wieder zurückzunehmen.
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Daraus folgt, im Dialog zwischen Steuervorrichtung und dem Schaltwerk S wird eine Anfrage der Steuervorrichtung an das Schaltwerk S noch um den (Schalt-)Befehl „Umschalten verboten” erweitert. Dieser löscht lediglich den im Schaltwerk S gespeicherten Befehl „Umschalten erlaubt” für denjenigen Pfad 10, der sich aus der Antriebseinrichtungsadresse und dem angegebenen Pfadabschnitt ergibt. Der Befehl „Umschalten verboten” wird selbst nicht im Schaltwerk S gespeichert.
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Wird das Schaltwerk S mit seiner Funktion des Umschaltens genutzt, sollte der Dialog zwischen Steuervorrichtung und dem Schaltwerk S vorzugsweise über den Bus A geführt werden. Hierbei sind sowohl Frage als auch die Antwort zyklisch zu übertragen.
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Zusammengefasst besteht bei dem erweiterten Dialog jede Anfrage der Steuervorrichtung an das Schaltwerk S aus drei Teilen:
- – der Adresse der tauschbaren Antriebseinrichtung,
- – dem Pfadabschnitt zwischen Steuervorrichtung und Koppelelement B, sofern sich dieser im Bus A befindet,
- – einem der fünf Schaltbefehle: „Koppeln”, „Trennen”, „Umschalten erlaubt”, „Umschalten”, „Umschalten verboten”.
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Das Schaltwerk S antwortet der Steuervorrichtung auf jede ihrer Anfragen. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten. Lautet die Antwort des Schaltwerks Okay, hat das Schaltwerk S der Anfrage Folge geleistet. Antwortet das Schaltwerk S jedoch mit Fehler einschließlich Meldung der Fehlerursache, kann das Schaltwerk der Anfrage nicht Folge leisten. Bei beiden Antworten sind in der Antwort jeweils wieder alle drei Teile der Anfrage enthalten Es ist als Besonderheit zu beachten, dass die Antwort „Okay” auf eine Anfrage mit dem Befehl „Umschalten” an zwei Steuervorrichtungen gesendet wird, nämlich sowohl an die Steuervorrichtung, welche den Befehl „Umschalten” gab, als auch an die Steuervorrichtung, welche den Befehl „Umschalten erlaubt” gab.
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Die übrigen, aus dem in 11 gezeigten Aufbau resultierenden Prinzipien sind für das Steuersystem 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich denen, die bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind.
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(Allgemeines)
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Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Steuersystems und des Steuerverfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Hierbei sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
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Bei dem Steuersystem 1 ist die Anzahl der Steuervorrichtungen beliebig. Ferner ist die Anzahl der tauschbaren, bzw. wahlweise steuerbaren, Antriebseinrichtungen an einem Bus A1-C, A2-C A3-C zwischen einer Steuervorrichtung und von ihr gesteuerten Antriebseinrichtungen beliebig. Und außerdem ist die Anzahl der nicht tauschbaren bzw. nicht wahlweise steuerbaren bzw. nur von einer Steuervorrichtung steuerbaren Antriebseinrichtungen an einem Bus A1-C, A2-C A3-C zwischen einer Steuervorrichtung und von ihr gesteuerten Antriebseinrichtungen beliebig. Es ist nur erforderlich, dass zum Einen geeignete Busse Verwendung finden, mit denen sich die resultierende Anzahl von Pfaden 10 realisieren lässt, und zum Anderen geeignete Steuervorrichtungen Verwendung finden, mit denen sich die gewünschte Anzahl von Antriebseinrichtungen realisieren lässt.
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Der in 2 als Beispiel für Pfade 10 gezeigte Pfad 10 kann in einem Bus liegen, wie in 1 gezeigt, oder auch nicht.
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Wie zuvor beschrieben, haben alle in 1 gezeigten Pfade 10 jeder für sich einen Datentransfer, wie im Zusammenhang mit 2 beschrieben. Hierbei spielt es jedoch keine Rolle, ob die Pfade 10 in einem Bus liegen, wie in 1 gezeigt, oder nicht. Außerdem ist es irrelevant, ob von Pfaden 10, die in einem Bus liegen, alle gemeinsam in ein und demselben Bus liegen, oder in Gruppen in mehreren Bussen liegen, oder jeder für sich in einem separaten Bus liegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuersystem
- 10
- Pfad
- 11
- erster Pfadabschnitt
- 12
- zweiter Pfadabschnitt
- 13
- offener Pfadabschnitt
- 14
- dritter Pfadabschnitt
- 20
- Pfadänderungseinrichtung
- A
- Bus
- A1
- erste Steuervorrichtung
- A2
- zweite Steuervorrichtung
- A3
- dritte Steuervorrichtung
- A1-C
- Bus
- A2-C
- Bus
- A3-C
- Bus
- B
- erste Koppeleinrichtung
- C1-1 bis C6
- Antriebseinrichtungen
- D
- zweite Koppeleinrichtung
- S
- Schaltwerk
