DE102011006728B4

DE102011006728B4 - Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik

Info

Publication number: DE102011006728B4
Application number: DE102011006728.0A
Authority: DE
Inventors: Bernd Füßl; Andreas Gohr
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2031-04-05
Also published as: DE102011006728A1

Abstract

Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik, wobei der Slave eine Statusanzeige aufweist, die bei einer Unterbrechung der Kommunikation zwischen dem Master und dem Slave aktiviert wird,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
A) Senden eines Deaktivierungs-Kommandos an die Adresse des ausgewählten Slaves, um dessen Statusanzeige zu aktivieren
B) Senden eines Aktivierungs-Kommandos an die Adresse des ausgewählten Slaves, um dessen Statusanzeige zu deaktivieren
C) Zyklisches Wiederholen der Verfahrensschritte A und B, um ein Blinken der Statusanzeige zu generieren, wobei zwischen einem Aktivierungs-Kommando und einem Deaktivierungs-Kommando mindestens ein Datenaufruf vom Master an den Slave gesendet wird, um die Eingangsinformationen des betreffenden Slaves zu lesen.
2. Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Master-Slave-Bussystem ein ASi-Bus ist.
3. Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusanzeige eine Leuchtdiode LED ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bussysteme werden in vielfacher Weise in der Automatisierungstechnik sowohl in der Fertigungsautomatisierung wie auch in der Prozessautomatisierung eingesetzt. Sie dienen dazu Informationen von Sensoren an Steuerungen weiterzuleiten bzw. Aktoren über Steuerungen anzusteuern. Häufig sind die Steuerungen mit übergeordneten Bussystemen verbunden, die teilweise an Firmennetzwerke (TCP/IP Protokollfamilie) angeschlossen sind.
Beispiele für derartige Bussysteme sind Profibus, Foundation Fieldbus, Interbus und insbesondere auch der ASi-Bus. ASi steht für Aktor-Sensor-Interface. Nähere Angaben zu diesem Bussystem findet man in „ASi das Aktor-Sensor-Interface für die Automation, Professor Dr. W. Kriesel und Dr. O. W. Madelung, Hanser-Verlag München Wien 1994 bzw. „AS-Interface die Lösung in der Automation“ herausgegeben von der AS-International Association 2002.
Insbesondere bei dem ASi-Bussystem handelt es sich um ein Master-Slave-System bei dem der Master die an die Busleitung angeschlossenen Slaves zyklisch abfrägt (cyclic polling). Die Reaktionszeit liegt dabei unter 5 Millisekunden. Die maximale Anzahl der an eine Busleitung anschließbaren Slaves beträgt 31 im Normalmodus bzw. 62 im weiteren Modus.
Die Datenlänge die den Slaves zur Verfügung steht beträgt 4 Bit.
Ein wichtiger Aspekt bei dem ASi-Bus besteht darin, dass die Daten und die Stromversorgung der Slaves über die gleiche Leitung (2-Drahtleitung) erfolgt. Es sind verschiedene Bus-Topologien möglich (sternförmig, baumförmig, ringförmig). Die maximale Kabellänge in einem Bussegment beträgt etwa 100 Meter. Mit Hilfe so genannte Repeater ist eine Verlängerung auf 300 Meter möglich. Die einzelnen Slaves können somit in einem Bussegment relativ weit voneinander verteilt angeordnet sein.
Teilweise sind die Sensoren bzw. die Aktoren an relativ unzugänglichen Stellen in einer Anlage angeordnet.
Problematisch insbesondere bei der Inbetriebnahme bzw. der Fehlersuche ist es bei einem derartigen Bussystem einen bestimmten Slave physisch aufzufinden, um z. B. einen Fehler zu beheben.
Kennt man die Adresse und den Typ des zu suchenden Slaves, so muss man den Slave aufsuchen, vom Bus trennen und die Adresse mit einem Adresslesegerät auslesen, um zu überprüfen, ob dies tatsächlich der gesuchte Slave ist. Sind in einer Anlage mehrere Slaves vom gleichen Typ angeordnet, so muss man jeden einzelnen dieser Slaves überprüfen, was extrem zeitaufwendig ist. Während der Überprüfung stehen dem Master auch keine Informationen von dem betreffenden Slave zur Verfügung.
Teilweise werden die Slave-Adressen auf den Sensoren oder Aktoren auch handschriftlich vermerkt. Da diese nicht immer aktualisiert werden, ist auch in diesem Fall eine Suche nach einem Slave mit einer bestimmten Adresse manchmal sehr zeitaufwendig.
Problematisch ist auch wenn zwei Slaves die gleiche Adresse aufweisen. Durch Aufsuchen der entsprechenden Slaves und anschließender Trennung der elektrischen Verbindung kann die Doppeladressierung beseitigt werden.
Aus dem Dokument „Telemecanique: AS-Interface - Reference Guide“ ist ein Verfahren Signalisierung eines speziellen Slave-Zustandes nach einem „Delete Address“ Kommando bekannt. In diesem Zustand kann der Slave aber nicht mehr mit dem Master kommunizieren.
Aus dem Wikipedia Artikel: Arduino (Plattform), 15. Jan 2011 ist ein Computer-Board bekannt, bei dem eine LED zyklisch aktivierbar ist. Hier handelt sich jedoch nicht um ein Bussystem der Automatisierungstechnik.
Aus dem Dokument „Metso Automation: Cintac-Advanced Automation System-, Maintenance and Operating Instructions. In: Wittenheim Cedex ( frankreich), 5/2009 (IMO-550EN) ist eine Identifikation einer Slave-Einheit mittels eines optischen Effekts bekannt. Aus der EP 1901145A2 ist ein weiteres Verfahren zum Auffinden eines Slaves durch das Blinken einer Sevice LED bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Signalisierung eines ausgewählten Slaves in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik anzugeben, mit Hilfe dessen es schnell und komfortabel ermöglicht wird, einen bestimmten ausgewählten Slave aufzufinden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, einen ausgewählten Slave durch entsprechende über den Bus gesendete Kommandos in einen Blinkmodus zu versetzen.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:

1 ein typisches ASi-Bussystem
2 Blockdiagramm eines ASi-Interface
3 Zustandsdiagramm mit Resetkommando und Parameteraufruf.

1 zeigt ein typisches ASi-Bussystem. Eine Steuerung (zum Beispiel der AS-i Controller AC14XX, Fa. ifm electronic gmbh), die als Master M dient, ist über eine Busleitung BL mit mehreren Slaves S1 bis S5 verbunden. Bei der Busleitung BL handelt es sich um eine Zweidrahtleitung über die neben dem Datenaustausch auch die Versorgung der an die Busleitung BL angeschlossenen Slaves S1 bis S5 erfolgt. Für die Versorgung dient ein spezielles ASi-Netzteil (ASi- Power supply). Beispiele für die Slaves sind induktive Näherungsschalter (z. B. Fa. ifm electronic gmbh AC2310).
In 2 ist ein ASi-Chip als Blockschaltbild näher dargestellt, wie er in einer Vielzahl von Slaves eingesetzt wird.
Die ASi-Anschaltung, der ASi-Chip besteht im Wesentlichen aus einem ASIC der mit der ASi-Plusleitung und der ASi-Minusleitung (ASI+ bzw. ASI-) verbunden ist. Dieser ASIC weist verschiedene Ein-/Ausgänge z. B. digitale Eingänge DI, digitale Ausgänge DO, Parameter P etc. auf.
Zur Statusanzeige des Slaves dienen eine grüne bzw. eine rote LED (RED, GREEN). Die grün LED leuchtet, wenn der ASi-Chip ordnungsgemäß über die Busleitung BL mit Spannung versorgt wird. Liegt eine Kommunikationsunterbrechung vor leuchtet die rote LED.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.
Will man einen bestimmten Slave auffinden, so kann man dessen Adresse z. B. aus einer Liste, die der Anlagenbetreiber zu dem Master-Slave-Bussystem erstellt hat, auswählen. Alternativ kann man am Master M eine Liste der detektierten Slaves aufrufen.
Erfindungsgemäß sendet der Master M ein Deaktivierungskommando (Reset-Kommando) an die Adresse des ausgewählten Slaves S1. Dieses Deaktivierungskommando führt zu einer Kommunikationsunterbrechung und damit zum Aktivieren der roten LED am Slave S1. Zu einem späteren Zeitpunkt, z. B. im nächsten Zyklus sendet der Master M ein Aktivierungskommando (Parameteraufruf) an den Slave S1 um die Statusanzeige zu deaktivieren. Durch zyklisches Wiederholen dieser beiden Kommandos kann ein Blinken der roten LED an dem ausgewählten Slave S1 erzeugt werden.
Der ASi-Chip weist einen Eingang FID auf. Wenn der mit dem ASi-Chip verbundene Schaltungsteil (Mikrokontroller) z. B. einen überhöhten Strombedarf eines angeschlossenen induktiven Näherungsschalters feststellt, wird das Bit für „Peripheriefehler“ gesetzt und an den FID Eingang übertragen. Dies bewirkt ein Blinken der roten LED mit zwei Hertz.
Falls der gesuchte Slave bereits wegen eines Peripheriefehlers blinkt, kann die Blinkfrequenz wie auch das Tastverhältnis im Suchmodus so eingestellt werden, dass es sich von der Slavefunktion „Peripheriefehler“ unterscheidet.
Damit der Master die entsprechenden Aktivierungskommandos bzw. Deaktivierungskommandos periodisch sendet muss entweder im Master eine entsprechende Routine hinterlegt werden bzw. von einem Hostrechner, der mit dem Master verbunden ist initiiert werden.
Ein weiterer Vorteil den das erfindungsgemäße Verfahren bietet ist, dass die Information, während der Zeit in der der zu suchende Slave aktiviert ist, weiterhin an den Master M übertragen werden und damit zur Steuerung als Eingangsinformationen zur Verfügung stehen.
Das Verfahren ist einfach mit bekannten Slaves, ohne dass an diesen Modifikationen notwendig sind, durchführbar.
In 3 ist ein Zustandsdiagramm eines Slaves z. B. S1 dargestellt. Die rote LED am Slave S1 hängt direkt von dem Flag Data_Exchange_Disable ab. Die beiden Zustände, in denen das Flag Data_Exchange_Disable gesetzt und rückgesetzt wird, ist dicker umrandet. Die Aufrufe Reset-Kommando und Parameteraufruf im Wechsel abgesendet, führen zum Blinken der roten LED am Slave S1. Die Blinkfrequenz ist in gewissen Grenzen einstellbar.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik, wobei der Slave eine Statusanzeige aufweist, die bei einer Unterbrechung der Kommunikation zwischen dem Master und dem Slave aktiviert wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: A) Senden eines Deaktivierungs-Kommandos an die Adresse des ausgewählten Slaves, um dessen Statusanzeige zu aktivieren B) Senden eines Aktivierungs-Kommandos an die Adresse des ausgewählten Slaves, um dessen Statusanzeige zu deaktivieren C) Zyklisches Wiederholen der Verfahrensschritte A und B, um ein Blinken der Statusanzeige zu generieren, wobei zwischen einem Aktivierungs-Kommando und einem Deaktivierungs-Kommando mindestens ein Datenaufruf vom Master an den Slave gesendet wird, um die Eingangsinformationen des betreffenden Slaves zu lesen. 2. Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Master-Slave-Bussystem ein ASi-Bus ist. 3. Verfahren zur Erzeugung eines Blinksignals an einem Slave in einem Master-Slave-Bussystem der Automatisierungstechnik gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusanzeige eine Leuchtdiode LED ist.