DE102012214693A1 - Electronic slave device of a single-master-slave system of automation technology - Google Patents

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Abstract

Slavegerät (10v) für ein Single-Master-Slave-System (50) der Automatisierungstechnik und/oder industriellen Meß- und Steuertechnik, das zumindest Prozeßdaten (Meß- und/oder Steuerdaten, ggf. be-/verarbeitetet) des zu messenden (Sensor) oder zu steuernden (Aktor) industriellen bzw. Automatisierungs-Prozesses über eine drahtgebundene Kommunikationsleitung datenseriell vom Master (30m) empfangen kann bzw. an diesen senden kann, wobei das Slavegerät (10v) mindestens aufweist: a) eine Anschaltung zum Anschluss an die Kommunikationsleitung sowie, b) eine Leiterplatte (1) mit einem Slavegerät-ASIC (10va) und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung als Bauelement (12) auf einer Leiterplatte (1) des Slavegerätes (10v), c) eine in- oder externe Hauptstromversorgung, über die die Slavegerät-(10)-Komponenten (12) im Betriebszustand des Slavegerätes (10v) bzw. des Systems (50) mit elektrischer Energie versorgbar bzw. versorgt sind. Das Slavegerät (10v) hat mindestens ein elektronisches Speicherbauelement mit einem nichtflüchtigen Speicher, wobei das bzw. ein Speicherbauelement (20) über eine drahtgebundene Speicherzugriffsschnittstelle (Drahtschnittstelle) direkt oder indirekt datenübertragungsseriell mit dem Slave-ASIC (10va) und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung des Slavegerätes (10v) verbunden ist. Dieses Speicherbauelement (20) hat eine zweite, funk- und antennebasierte Speicherzugriffsschnittstelle (Funkschnittstelle) für einen Sendefrequenzbereich eines Funkmasters (40) von 0,5 bis 2000 GHz als Eingang für den in das Speicherbauelement (20) integrierten Transponder.Slave device (10v) for a single-master-slave system (50) of automation technology and / or industrial measurement and control technology, the at least process data (measurement and / or control data, possibly processed / processed) of the measured (sensor ) or to control (actuator) industrial or automation process via a wired communication line data serially from the master (30m) can receive or send to this, the slave device (10v) at least comprising: a) a connection for connection to the communication line and, b) a printed circuit board (1) with a slave ASIC (10va) and / or an electronic sequence control as a component (12) on a printed circuit board (1) of the slave device (10v), c) an internal or external main power supply in the operating state of the slave device (10v) or of the system (50), the slave device (10) components (12) can be supplied or supplied with electrical energy. The slave device (10v) has at least one electronic memory device with a nonvolatile memory, wherein the or a memory device (20) via a wired memory access interface (wire interface) directly or indirectly datenübertragungsseriell with the slave ASIC (10va) and / or electronic sequencing of the Slave device (10v) is connected. This memory component (20) has a second, radio- and antenna-based memory access interface (radio interface) for a transmission frequency range of a radio master (40) from 0.5 to 2000 GHz as an input for the transponder integrated in the memory component (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Slavegerät eines Single-Master-Slave-Systems der Automatisierungstechnik und/oder industriellen Technik für die Verarbeitung, Wandlung und Ausgabe der Messwerte eines in das Slavegerät integrierten Sensors oder eines an das Slavegerät per Verbindungskabel anschließbaren analogen, binären oder digitalen Sensorgerätes und ein Single-Master-Slave-System mit mindestens einem Slavegerät. The invention relates to an electronic slave device of a single-master-slave system of automation technology and / or industrial technology for the processing, conversion and output of the measured values of a sensor integrated in the slave device or an analogue, binary or digital sensor device connectable to the slave device by means of a connection cable and a single-master-slave system with at least one slave device.

Dieses Slave-Gerät ist im Betriebszustand über eine Verbindungsleitung mit dem Master des Systems verbunden. Das Slavegerät hat einen Slave-ASIC mit einer Ablaufsteuerung, ggf. mit einem Analog/Digital-Umsetzungsteil und mit einen Digitalteil, wobei das Analogteil an die Verbindungsleitung angeschlossen ist bzw. anschließbar ist und die von der Verbindungseitung übertragenen, Adreßbits und Informationsbits enthaltenen Signale empfängt bzw. die von der Verbindungsleitung zu übertragenden, Informationsbits enthaltenen Signale abgibt, wobei das Analog/Digital-Umsetzungsteil über die Verbindungsleitung empfangene analoge Signale in digitale Signale umwandelt bzw. digitale Signale in von der Verbindungsleitung zu übertragende analoge Signale umwandelt. Das Digitalteil wertet einerseits die vom Analogteil über das Analog/Digital-Umsetzungsteil kommenden Signale aus und verarbeitet diese, wenn die in den Signalen enthaltenen Adreßbits mit einer dem Slave zugeordneten Adresse übereinstimmen. Andererseits verarbeitet das Analog/Digital-Umsetzungsteil zum Analogteil gehende Signale. This slave device is connected in the operating state via a connecting line to the master of the system. The slave device has a slave ASIC with a sequence control, possibly with an analog / digital conversion part and with a digital part, wherein the analog part is connected to the connection line or can be connected and receives the signals transmitted by the Verbindungsseitung, address bits and information bits or emits the information bits contained in the connection line to be transmitted, wherein the analog / digital conversion part converts analog signals received via the connection line into digital signals or converts digital signals into analog signals to be transmitted from the connection line. On the one hand, the digital part evaluates the signals coming from the analog part via the analog / digital conversion part and processes these if the address bits contained in the signals coincide with an address assigned to the slave. On the other hand, the analog-to-digital conversion part processes signals going to the analog part.

Bis vor einigen Jahren war es bei Feldbussystemen aus Kosten- und Platzgründen nicht möglich, binäre Sensoren oder Aktuatoren direkt busfähig zu machen. Durch hochintegrierte Technologien können heute Sensoren neben dem eigentlichen Schaltzustand noch weitere Funktionen liefern, die Einstell- und Diagnosemöglichkeiten der Sensoren oder Aktuatoren bieten. Diese Funktionen mussten bisher durch zusätzliche Leitungen und damit zusätzlichem Verdrahtungsaufwand realisiert werden. Um diese Nachteile zu beheben, wurde der Aktuator-Sensor-Interface-Standard, ASi-Standard genannt, geschaffen, der ein Feldbuskonzept darstellt, mit dem binäre Aktuatoren und Sensoren mit der untersten bzw. ersten Steuerungsebene verknüpft werden, um sie kommunikationsfähig zu machen. Das ASi-System wird als verhältnismäßig neuartige Schnittstelle für die industrielle Kommunikation eingesetzt und belegt den Bereich unterhalb der bisherigen Feldbussysteme. Es verbindet insbesondere binäre Sensoren und Aktuatoren über eine Sammelleitung mit der ersten Steuerungsebene, z.B. einer SPS oder einem PC. Das ASi-System besteht aus mehreren ASi-Slaves, einem ASi-Master und einer oder mehreren ASi-Leitungen. Kernstück des ASi-Systems ist der ASi-Slave des Slavegerätes, der in der Regel als ASi-Chip (ASIC) realisiert ist und mit dem die Aktuatoren bzw. Sensoren an die ASi-Leitung digital angekoppelt werden. Der ASi-Chip wird konstruktiv entweder in ein Modul eingebaut, an das dann konventionelle Aktuatoren und Sensoren angeschlossen werden, oder er wird direkt in den Aktuator bzw. Sensor eingebaut. Der ASi-Master bildet die Schnittstelle zwischen den Aktuatoren bzw. Sensoren und dem Kern der Steuerung, beispielsweise einer SPS oder einem PC. Die ASi-Leitung ist im Allgemeinen ein ungeschirmtes Zwei-Leiter-Flachbandkabel oder ein Standard-Rundkabel, über das gleichzeitig Signale und Energie übertragen werden. Das ASi (Aktuator-Sensor-Interface) ersetzt dabei den Kabelbaum, Verteilerschränke, Klemmleisten usw. durch ein einfaches Zweileiter-Flachbandkabel, über das ASi-Daten mit den Peripherie-Elementen ausgetauscht werden und das diese zugleich mit Energie versorgt. Mit einem sogenannten separaten ASi-Anschluss in Form eines standardisierten Moduls, der Teil der Busstruktur ist, macht ASi zunächst einmal die meisten konventionellen Peripherie-Elemente busanschlussfähig. Beim integrierten ASi-Anschluss befindet sich hingegen in einem Sensor- oder Aktor-Gerät ein sogenannter Slave-Baustein, der dadurch selbst busfähig ist. Der ASi-Master übernimmt alle Aufgaben, die für die Abwicklung des Busbetriebs der Slaves notwendig sind einschließlich von Aufgaben der Initialisierung und der Diagnose. Über den ASi-Master ist an den Feldbus ein übergeordneter Verarbeitungsrechner, wie speicherprogrammierbare Steuerung oder Bus-Rechner oder PC oder VME-Busrechner, angeschlossen, dem sämtliche Signale aller ASi-Slaves zugeführt werden, wobei der ASi-Master gewährleistet, dass die Signale dem Verarbeitungsrechner in einem festen Zeitrahmen zur Verfügung gestellt werden und umgekehrt die Steuerungsbefehle des Verarbeitungsrechners den ASi-Slaves aufgegeben werden. Der ASi-Master stellt außerdem sicher, dass hinzugekommene Slaves erkannt und ausgefallene Slaves an den Verarbeitungsrechner gemeldet werden. Der ASi-Master passt somit die ASi-Funktionen der Slaves an das externe Verarbeitungssystem des Verarbeitungsrechners an. Das ASi-System überträgt die Informationen zwischen einem Master und den verschiedenen Slaves nicht parallel, sondern seriell. In jedem Abfragezyklus werden Informationen seriell vom Master zu jedem Slave und zurück übertragen. Sie können als Ein- oder als Ausgabedaten benutzt werden. Um keine zu großen Wartezeiten bei der seriellen Übertragung der Informationen vom Master zu den einzelnen Slaves bzw. umgekehrt zu haben, ist für das ASi-System eine bestimmte Struktur der über die ASi-Leitung übertragenen Signale vorgegeben. Der Dialog des ASi-Masters mit einem ASi-Slave besteht immer aus der Kombination von Telegramm des ASi-Masters und Antworttelegramm des ASi-Slaves. Das Telegramm des ASi-Masters wird auch als Masteraufruf, das Antworttelegramm des ASi-Slaves als Slaveantwort bezeichnet. Über die am Anfang des Masteraufrufs stehenden Adreßbits wird jedem ASi-Slave mitgeteilt, ob die nachfolgende Information für ihn oder für einen anderen ASi-Slave bestimmt ist. Jedem ASi-Slave ist also eine fünf Bit lange Adresse zugeordnet, wobei die Adresse 0 eine Sonderfunktion hat. Sie wird üblicherweise bei der Herstellung als Defaultwert benutzt, d. h. herstellungsmäßig ist den ASi-Slaves die Adresse 0 zugewiesen. Wenn dann beispielsweise ein defekter ASi-Slave ausgetauscht wird, wird im neuen ASi-Slave die Adresse 0 durch die Adresse des ausgefallenen ASi-Slaves ersetzt, was durch ein entsprechendes Kommando des ASi-Masters an den neuen ASi-Slave ausgeführt werden kann. For cost and space reasons, it was not possible until a few years ago to make binary sensors or actuators directly bus compatible with fieldbus systems. Thanks to highly integrated technologies, today's sensors can provide additional functions in addition to the actual switching state, which offer setting and diagnostic options for the sensors or actuators. Up to now, these functions had to be realized by additional cables and thus additional wiring. To overcome these drawbacks, the actuator-sensor interface standard, called the ASi standard, has been created, which is a fieldbus concept that links binary actuators and sensors to the lowest and first control levels, respectively, to make them communicative. The ASi system is used as a relatively new interface for industrial communication and occupies the area below the previous fieldbus systems. In particular, it connects binary sensors and actuators via a bus to the first control level, eg a PLC or a PC. The ASi system consists of several ASi slaves, one ASi master and one or more ASi cables. The heart of the ASi system is the ASi slave of the slave device, which is usually implemented as an ASi chip (ASIC) and with which the actuators or sensors are digitally coupled to the ASi line. The ASi chip is either built into a module, to which conventional actuators and sensors are connected, or it is installed directly in the actuator or sensor. The ASi master forms the interface between the actuators or sensors and the core of the controller, for example a PLC or a PC. The ASi cable is generally an unshielded two-conductor ribbon cable or a standard round cable, which simultaneously transmits signals and power. The ASi (Actuator Sensor Interface) replaces the wiring harness, distribution cabinets, terminal strips, etc. with a simple two-conductor ribbon cable, which exchanges ASi data with the peripheral elements and simultaneously supplies them with energy. With a so-called separate ASi connection in the form of a standardized module, which is part of the bus structure, ASi makes first of all the most conventional peripheral elements bus-connectable. In the case of the integrated ASi connection, however, a so-called slave module is located in a sensor or actuator device and is therefore capable of being bus-enabled. The ASi master takes over all tasks that are necessary for the execution of the bus operation of the slaves, including tasks of initialization and diagnostics. Via the ASi master, a superordinate host computer, such as a programmable logic controller or bus computer or PC or VME bus computer, is connected to the field bus, to which all signals of all ASi slaves are fed, whereby the ASi master ensures that the signals are sent to the Host computers are provided in a fixed time frame and vice versa, the control commands of the host computer are given to the ASi slaves. The ASi master also ensures that additional slaves are detected and failed slaves are reported to the host computer. The ASi master thus adapts the ASi functions of the slaves to the external processing system of the host computer. The ASi system does not transmit the information between a master and the different slaves in parallel, but serially. In each polling cycle, information is transmitted serially from master to each slave and back. They can be used as input or as output data. In order not to have too long waiting times for the serial transmission of the information from the master to the individual slaves or vice versa, a certain structure of the signals transmitted via the ASi line is specified for the ASi system. The dialog of the ASi master with an ASi slave always consists of the combination of telegram of the ASi master and response telegram of the ASi slave. The telegram of the ASi master is also called Master call, the response telegram of the ASi slave referred to as slave response. Via the address bits at the beginning of the master call, each ASi slave is informed whether the following information is intended for it or for another ASi slave. Each ASi slave is thus assigned a five-bit long address, the address 0 has a special function. It is usually used as the default value during manufacture, ie the ASi slaves are assigned the address 0 as per production. If, for example, a defective ASi slave is replaced, the new ASi slave replaces the address 0 with the address of the failed ASi slave, which can be executed by a corresponding ASi master command to the new ASi slave.

Im Bereich der Automatisierungstechnik sind auch Single-Master-Systeme als Punkt-zu-Punkt-Verbindungs-Systeme wie IO-Link bekannt. IO-Link basiert auf der bekannten 3-Leiter-Verbindung eines digitalen Schaltsignales, bei dem das Schaltsignal als serielles Telegramm ausgeführt wird. So lassen sich zusätzliche Informationen als serielles Protokoll zwischen I/O-Ebene und Feldgerät austauschen. IO-Link beschreibt eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einer Peripherie-Anschaltung und einem Feldgerät. IO-Link ist das originelle und effektive Konzept zur einheitlichen Anbindung von Sensoren und Schaltgeräten an die Steuerungsebene mittels einer kostengünstigen Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Der neue Kommunikationsstandard unterhalb der Feldbusebene ermöglicht eine zentrale Fehlerdiagnose und -ortung bis zur Sensor-/Aktorebene und erleichtert die Inbetriebsetzung und die Instandhaltung, indem sich Parameterdaten direkt aus der Applikation heraus dynamisch ändern lassen. Das Ergebnis: höhere Anlagenverfügbarkeit und reduzierter Entwicklungsaufwand. Als offene Schnittstelle lässt sich IO-Link in alle gängigen Feldbus- und Automatisierungssysteme integrieren. Dieser Typ der seriellen Punkt-zu-Punkt-Verbindung für die Maschinenebene für Signalübertragung und Energieversorgung ist

  • a) Abwärtskompatibel für schaltende Standard-PNP-Sensoren
  • b) hat zwei Betriebsmodi: Standard-I/O-Modus (SIO), IO-Link-Modus
  • c) erlaubt die bidirektionale Signalübertragung im Halbduplex-Betrieb
  • d) hat drei Parametriermöglichkeiten: automatisch über die Steuerung, manuell über Gerät in eine SPS, oder über externes Gerät/Werkzeug z. B. PC mit einem USB-IO-Link-Master
  • e) nutzt 24-V-Pulsmodulation für die serielle Kommunikation über eine ungeschirmte
In the field of automation technology, single-master systems are also known as point-to-point connection systems such as IO-Link. IO-Link is based on the familiar 3-wire connection of a digital switching signal in which the switching signal is executed as a serial telegram. This allows additional information to be exchanged as a serial protocol between I / O level and field device. IO-Link describes a point-to-point connection between a peripheral interface and a field device. IO-Link is the original and effective concept for uniform connection of sensors and switching devices to the control level by means of a cost-effective point-to-point connection. The new communication standard below the fieldbus level enables central fault diagnostics and location up to the sensor / actuator level and facilitates commissioning and maintenance by allowing parameter data to be changed dynamically directly from within the application. The result: higher system availability and reduced development costs. As an open interface, IO-Link can be integrated into all common fieldbus and automation systems. This type of serial point-to-point connection for the machine level for signal transmission and power supply is
  • a) Backward compatible with switching standard PNP sensors
  • b) has two operating modes: standard I / O mode (SIO), IO-Link mode
  • c) allows bidirectional signal transmission in half-duplex mode
  • d) has three parameterization options: automatically via the controller, manually via the device to a PLC, or via external device / tool, for example. Eg PC with a USB-IO-Link master
  • e) uses 24V pulse modulation for serial communication over an unshielded one

Dreidrahtleitung mit Abwärtskompatibilität für binäre und analoge Standardsensoren. Three-wire cable with backward compatibility for binary and analog standard sensors.

Das IO-Link-Verbindungssystem besteht aus folgenden Komponenten:

  • a) der I/O-Baugruppe (IO-Link-Master, IO-Link-Steuergerät) in beliebiger Schutzart (z.B. IP20 oder IP65/67) sowie einer theoretisch unbegrenzten Anzahl von Ports, die eine IO-Link-Master-Funktionalität bieten,
  • b) dem Medium, also der Verbindungsleitung zwischen dem IO-Link-Master-Port und dem Sensor/Aktor. Das Medium stellt die gleichen Anforderungen an die Leitungsparameter oder die Pinbelegung des Steckverbinders wie eine Standard-Sensor/Aktor-Leitung, die heute für binäre Signale eingesetzt wird. Die Leitung darf bis zu 20 m lang sein,
  • c) dem IO-Link-Device, das eine beliebige Abbildung von Eingangs- und Ausgangsbits sein kann.
The IO-Link connection system consists of the following components:
  • a) the I / O module (IO-Link master, IO-Link controller) in any degree of protection (eg IP20 or IP65 / 67) and a theoretically unlimited number of ports that offer IO-Link master functionality .
  • b) the medium, ie the connection cable between the IO-Link master port and the sensor / actuator. The medium places the same requirements on the line parameters or the pin assignment of the connector as a standard sensor / actuator line, which is used today for binary signals. The pipe may be up to 20 m long,
  • c) the IO-Link device, which can be any mapping of input and output bits.

Im einfachsten Fall handelt es sich um ein Gerät mit einem Bit Prozessdaten, im komplexeren Fall um eine Komponente mit analogen Prozessdaten sowie binären Schaltsignalen. Der Standard IO-Link beschreibt eine serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung für die Signalübertragung von Sensoren und Aktoren bis zum Klemmenkasten an der Maschine. IO-Link ist abwärtskompatibel zu binären Standardsensoren durch Verwendung der ungeschirmten Dreidrahtleitungen von Standard-Sensoren sowie durch unterschiedliche Betriebsmodi der Kommunikationssoftware. In Abgrenzung zur Feldebene, welche die einzelnen Maschinen und die Steuerung einer Anlage verbindet, ist IO-Link also der Maschinenebene, die auch als Sensor-Aktor-Ebene bezeichnet wird, zuzuordnen. Der Feldebene zuzuordnen sind die überwiegende Mehrzahl der standardisierten Feldbusse welche im Maschinen- und Anlagenbau Einsatz finden. Beispiele für verbreitete Feldbusse sind Profibus-DP, Interbus, DeviceNet und CANopen. Stark ansteigend sind auf Ethernet basierende Feldbusstandards wie Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT und Ethernet Powerlink. Feldbusse eignen sich für große Entfernungen und 3 überbrücken oft mehrere 100 m zwischen den Teilnehmern und Gesamtentfernungen von teilweise über 10 km. Bis auf Ausnahmen sind diese leistungsfähigen Bussysteme auf Maschinenebene nicht wirtschaftlich einsetzbar. Auf der Maschinenebene ist IO-Link als Punkt-zu-Punkt-Verbindung von Sensor-Aktor-Bussystemen wie dem AS-Interface abzugrenzen, bei welchen die Adressierung und Datenübertragung zwischen den Teilnehmer über eine gemeinsame Leitung erfolgt. IO-Link ist eine serielle Schnittstelle zur gleichzeitigen Übertragung von Energieversorgung und Signalen über eine konventionelle Dreidrahtleitung. Im Gegensatz zu anderen seriellen Schnittstellen wie RS-232 oder USB benötigt IO-Link keine geschirmten Kabel und ist abwärtskompatibel für nicht IO-Link-fähige binäre Sensoren und Aktoren mit Dreidrahtanschluss. Mit günstigen Kosten sowie gleichermaßen wirtschaftlicher Einsetzbarkeit sowohl bei einfachen binären als auch bei komplexen intelligenten Geräten erfüllt IO-Link alle Voraussetzungen, um sich als Standard-Schnittstelle für den Anschluss von Sensoren und Aktoren auf Maschinenebene durchzusetzen – in der Bedeutung vergleichbar mit der USB-Schnittstelle als Standard zum Anschluss von Computerperipherie. Kerngedanken bei IO-Link sind einerseits die Verwendung der bei binären Sensoren und Aktoren weit verbreiteten ungeschirmten Dreidrahtleitung für Signalübertragung und Energieversorgung sowie andererseits die Abwärtskompatibilität zu nicht IO-Link-fähigen Geräten. Die Datenübertragung per IO-Link erfolgt grundsätzlich zwischen einem IO-Link-Master und einem angeschlossenen IO-Link-Gerät (Device) als Slave bzw. Slavegerät. Als IO-Link-Master stehen sowohl Feldbus-Anschaltbaugruppen als auch SPS-Schnittstellenbaugruppen zur Verfügung. IO-Link-fähige Standardgeräte können entweder über spezielle Standard-IO-Ports oder über die kompatiblen IO-Link-Ports des Masters angeschlossen werden. (in Anlehnung an „IO-Link – die USB-Schnittstelle für die Sensor- Aktor-Ebene“, www.balluff.com ). Ein IO-Link Master kann über einen oder mehrere Ports verfügen. An jeden Port kann immer nur ein IO-Link Gerät angeschlossen werden. Somit ist IO-Link eine Punkt-zu-Punkt Kommunikation und ein Single-Master-Slave-System, aber kein Feldbus bzw. Sensor-Aktor-Netzwerk wie ASi. In the simplest case, it is a device with one bit of process data, in the more complex case a component with analog process data and binary switching signals. The standard IO-Link describes a serial point-to-point connection for the signal transmission from sensors and actuators to the terminal box on the machine. IO-Link is backwards compatible with standard binary sensors by using the unshielded 3-wire cables from standard sensors as well as different operating modes of the communication software. In contrast to the field level, which connects the individual machines and the control of a plant, IO-Link is thus assigned to the machine level, which is also referred to as sensor-actuator level. The field level can be assigned to the vast majority of standardized fieldbuses used in mechanical and plant engineering. Examples of common fieldbuses are Profibus-DP, Interbus, DeviceNet and CANopen. Highly increasing are Ethernet-based fieldbus standards such as Profinet, EtherNet / IP, EtherCAT and Ethernet Powerlink. Fieldbuses are suitable for long distances and 3 often span several 100 m between the participants and total distances of sometimes more than 10 km. Except for exceptions, these powerful bus systems can not be used economically at the machine level. On the machine level, IO-Link is to be defined as a point-to-point connection of sensor-actuator bus systems such as the AS-Interface, in which the addressing and data transmission between the subscribers takes place via a common line. IO-Link is a serial interface for the simultaneous transmission of power supply and signals via a conventional three-wire cable. Unlike other serial interfaces such as RS-232 or USB, IO-Link requires no shielded cables and is backwards compatible for non-IO-link-capable binary sensors and actuators with three-wire connection. With favorable costs as well as equally economical employability both with simple binary and Even with complex intelligent devices, IO-Link fulfills all requirements to become the standard interface for the connection of sensors and actuators at the machine level - comparable in meaning to the USB interface as the standard for connecting computer peripherals. On the one hand, the core ideas of IO-Link are the use of the unshielded three-wire cable for signal transmission and power supply, which is widespread in binary sensors and actuators, as well as the downward compatibility with non-IO-Link-capable devices. The data transfer via IO-Link always takes place between an IO-Link master and a connected IO-Link device (device) as slave or slave device. Both fieldbus interface modules and PLC interface modules are available as IO-Link masters. IO-Link-capable standard devices can either be connected via special standard IO ports or via the compatible IO-Link ports of the master. (based on "IO-Link - the USB interface for the sensor-actuator level", www.balluff.com ). An IO-Link master can have one or more ports. Only one IO-Link device can be connected to each port. Thus, IO-Link is a point-to-point communication and a single-master-slave system, but not a fieldbus or sensor-actuator network such as ASi.

Ein Feldbus wie z. B. Profibus, Bitbus und ASi, wobei ASi als Sensor-Aktor-Netzwerk ein Felbbussystem der untersten Ebene verkörpert, verbindet in einer Anlage Feldgeräte wie Messfühler (Sensoren) und Stellglieder (Aktoren) zwecks Kommunikation mit einem Steuerungsgerät. Wenn mehrere Kommunikationsteilnehmer ihre Nachrichten über dieselbe Leitung senden, dann muss festgelegt sein, wer (Kennung) was (Messwert, Befehl) wann (Initiative) sagt. Hierfür gibt es normierte Protokolle. Unter einem Feldbus versteht man im allgemeinen einen seriellen Bus, der einfache Knoten (intelligente Sensoren und intelligente Aktuatoren), aber auch komplexere Steuereinheiten miteinander verbindet. In der Automatisierungspyramide zählt er zur untersten Ebene. Seit einigen Jahren versteht man es besser, die Intelligenz zu dezentralisieren und die einzelnen Systemeinheiten über serielle Bussysteme miteinander zu verbinden. Zwei Dinge waren hierfür ausschlaggebend. Erstens hat man gelernt, Daten zunehmend störsicher und auch preiswerter zu übertragen, z. B. Schnittstelle RS485, und zweitens erlaubt die Integration von ASICs nicht nur preisgünstig Intelligenz in den vordersten Knoten zu verlegen, sondern die hohe Packungsdichte moderner elektronischer Einheiten garantiert zusätzlich geringe Störeinstrahlungen und Reflexionen auf den Leitungen. Die Vorteile der seriellen Busleitungen und der relativ preiswerten und leistungsfähigen industriellen Single-Master-Slave-Systeme liegen auf der Hand. Es werden Verlegungskosten eingespart, und das gleich in mehrfacher Hinsicht. Zum einen lässt sich die Anzahl der Leitungen drastisch senken und damit auch die Verlegungskosten. Zum anderen wird die Verlegung der verbleibenden Leitungen um ein Vielfaches leichter: Der Anschluss jeder Einheit ist gleich, die Adressierung erfolgt in einer höheren Abstraktionsebene, und eine Automatisierung vieler Systemfunktionen gestaltet sich wesentlich einfacher als die konventionelle zentrale Steuerungstechnik. A fieldbus such. As Profibus, Bitbus and ASi, ASi as sensor-actuator network embodies a Felbbussystem the lowest level, connects in a system field devices such as sensors (sensors) and actuators (actuators) for the purpose of communication with a control device. If several communication participants send their messages over the same line, then it must be determined who (identifier) what (measurement, command) when (initiative) says. There are standardized protocols for this. A fieldbus is generally understood to be a serial bus that connects simple nodes (intelligent sensors and intelligent actuators), but also more complex control units. In the automation pyramid he counts to the lowest level. For some years it has been better to decentralize the intelligence and to connect the individual system units via serial bus systems. Two things were crucial for this. First, it has learned to transfer data increasingly immune to interference and cheaper, z. For example, the RS485 interface, and secondly, the integration of ASICs not only allows low-cost intelligence in the foremost node to lay, but the high packing density of modern electronic units also guarantees low interference and reflections on the lines. The advantages of the serial bus lines and the relatively inexpensive and powerful industrial single-master-slave systems are obvious. It saves installation costs, and in several ways. On the one hand, the number of lines can be drastically reduced and thus also the installation costs. On the other hand, the laying of the remaining lines is much easier: the connection of each unit is the same, the addressing takes place on a higher level of abstraction, and an automation of many system functions is much easier than the conventional central control technology.

Nachteilig an solchen Single-Master-Slave-Systemen ist, dass die Übertragung von Nichtprozeßdaten, wie Konfigurationsdaten oder Betriebssoftware bzw. deren Aktualisierungen, vom Master über das Anschlußkabel zum Slavegerät aufgrund der geringen Datenübertragungsraten, insbesondere bei ASi- und IO-Link recht lange dauern können. Außerdem setzt diese Art ein verkabeltes und betriebsfähiges System voraus. Für die Nichtmaster-Adressierung von Slavegeräten und/oder die System- bzw. Kommunikations-Diagnose gibt es unterschiedliche Verfahren und Geräte, die z.T. recht teuer sind. Ein einheitliches Konzept für die Ermittlung und/oder Übertragung solcher Kommunikations- und Nichtprozeßdaten existiert nicht. A disadvantage of such single-master-slave systems is that the transmission of non-process data, such as configuration data or operating software or their updates from the master via the cable to the slave device due to the low data transfer rates, especially in ASi and IO-Link take quite a long time can. Moreover, this type requires a wired and operational system. There are different methods and devices for the non-master addressing of slave devices and / or the system or communication diagnosis. are quite expensive. A unified concept for the identification and / or transmission of such communication and non-process data does not exist.

Aufgabe der Erfindung ist es, zumindest einige solcher Nachteile zu beheben, insbesondere für recht einfache bzw. preiswerte industrielle Single-Master-Slave-Systeme wie ASi und IO-Link. The object of the invention is to remedy at least some of these disadvantages, in particular for fairly simple or inexpensive industrial single-master-slave systems such as ASi and IO-Link.

Diese Aufgabe wird vorteilhaft durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Das erfindungsgemäße Slavegerät ist Teil eines erfindungsgemäßen Single-Master-Slave-System der Automatisierungstechnik und/oder industriellen Meß- und Steuertechnik, das zumindest Prozeßdaten (Meß- und/oder Steuerdaten, ggf. be-/verarbeitetet) des zu messenden (Sensor) oder zu steuernden (Aktor) industriellen bzw. Automatisierungs-Prozesses über eine drahtgebundene Kommunikationsleitung datenseriell vom Master empfangen kann bzw. an diesen senden kann. Das Slavegerät weist u. a. ein elektronisches Speicherbauelement mit einem nichtflüchtigen Speicher auf. Das Speicherbauelement ist über eine drahtgebundene Speicherzugriffsschnittstelle (Drahtschnittstelle) direkt oder indirekt datenübertragungsseriell mit dem Slave-ASIC und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung des Slavegerätes verbunden. Es hat neben der drahtgebundenen Schnittstelle zum Slave-ASIC bzw. einem evtl. vorhandenen Mikroprozessor- oder Microcontroller-Bauelement eine zweite, funk- und antennebasierte Speicherzugriffsschnittstelle (Funkschnittstelle) für einen Sendefrequenzbereich eines Funkmasters von 0,5 bis 2000 GHz als Eingang für den in das Speicherbauelement integrierten Transponder. Das Slavegerät und das Speicherbauelement sind so gestaltet sind, dass Nichtprozeßdaten, vorzugsweise Produktions- und/oder Identifizierungs-Daten des Slaves und/oder seiner Bestandteile, elektronische Typschilddaten, Slave-Adreßdaten, Konfigurations- und/oder Parametrierungs-Software und/oder -Daten, vom schreib- und/oder leseberechtigten Funkmaster über eine Luftstrecke und diese Funkschnittstelle datenseriell in dessen nichtflüchtigen Speicher bzw. einen seiner Speicherbereiche geschrieben werden können bzw. geschrieben sind. Das Speicherbauelement hat neben einem Arbiter eine integrierte Hilfsstromversorgung. Diese ermöglicht es dem Speicherbauelement im Zusammenspiel mit der Antenne des Slavegerätes, dass unabhängig vom Zustand „Fehlende Betriebsspannung“ hinsichtlich der Hauptstromstromversorgung des Speicherbauelementes und/oder des Slavegerätes über die Luftstrecke der Funkschnittstelle das Speicherbauelement mit soviel elektrischer Antenne-Energie aus der Sendeenergie des in der Nähe des Slavegerätes befindlichen Funkmasters versorgt werden kann bzw. versorgt ist, dass diese Nichtprozeßdaten in den nichtflüchtigen Speicher schreiben und/oder ausgelesen werden können. Dies setzt voraus, dass der Funkmaster vom Slavegerät über diese Funkstrecke die Genehmigung zum Schreiben und/oder Auslesen erhalten hat. Nichtprozeßdaten, die vom Funkmaster erhalten und eingelesen wurden, können zumindest vom Slave-ASIC über diese Drahtschnittstelle des Speicherbauelementes, vorzugsweise auch über die Kommunikationsleitung, im betriebsfähigen Zustand des Slave-ASICs und/oder des Slavegerätes datenseriell ausgelesen werden. Dazu ist der Slavegerät-ASIC oder Mikroprozessor bzw. Microcontroller als Master und das Speicherbauelement als Slave eines Master-Slave-Datenbusses ausgebildet. Standardisierte und etablierte, preiswerte Systeme sind vorzugsweise: RS232, SPI, SCI oder IIC/I2C. Da zur Erfüllung von Aufgaben des Slavegerätes ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller aufgrund seiner sehr guten Preis-Leistungsverhältnisses vorteilhaft einsetzbar ist, kann dieser gleichzeitig auch als Master dieses Master-Slave-Bussystems eingesetzt werden. Vorteilhaft ist es natürlich, wenn auch der Master des Single-Master-Slave-Systems diese Nichtprozeßdaten erhalten kann bzw. auf Anforderung erhält bzw. selber Nichtprozeßdaten an das Slavegerät senden kann, die dann auftragsgemäß mittels dieses Master-Slave-Bussystemes in den nichtflüchtigen Speicher bzw. einen bestimmten Speicherbereich des zweikanaligen Funk-Speicherbauelementes geschrieben werden. This object is solved by the independent claims. The slave device according to the invention is part of a single-master-slave system according to the invention of automation technology and / or industrial measuring and control technology, the at least process data (measurement and / or control data, possibly processed / processed) of the measured (sensor) or to be controlled (actuator) industrial or automation process via a wired communication line data serially received by the master or can send to this. The slave device includes, among other things, an electronic memory device having a nonvolatile memory. The memory component is connected via a wired memory access interface (wire interface) directly or indirectly datenübertragungsseriell with the slave ASIC and / or an electronic flow control of the slave device. It has, in addition to the wired interface to the slave ASIC or a possibly existing microprocessor or microcontroller component, a second, radio- and antenna-based memory access interface (radio interface) for a transmission frequency range of a radio master from 0.5 to 2000 GHz as the input for the in the memory device integrated transponder. The slave device and the memory component are designed so that non-process data, preferably production and / or identification data of the slave and / or its constituent parts, electronic nameplate data, slave address data, configuration and / or parameterization software and / or data, are written by the write and / or read-only radio mast via an air gap and this radio interface to its nonvolatile memory or one of its memory areas can or are written. The memory component has an integrated auxiliary power supply in addition to an arbiter. This allows the memory component in conjunction with the antenna of the slave device, regardless of the state "lack of operating voltage" with respect to the main power supply of the memory device and / or the slave device over the air gap of the radio interface, the memory device with so much electrical antenna energy from the transmission energy of in the Near the slave device located Funkmasters can be supplied or is supplied that write this non-process data in the non-volatile memory and / or can be read. This presupposes that the radio master has received from the slave device via this radio link the authorization to write and / or read out. Non-process data obtained and read in by the radio master can be read out from the slave ASIC via this wire interface of the memory component, preferably also via the communication line, in the operable state of the slave ASIC and / or the slave device. For this purpose, the slave ASIC or microprocessor or microcontroller is designed as a master and the memory component as a slave of a master-slave data bus. Standardized and established low cost systems are preferably: RS232, SPI, SCI or IIC / I2C. Since a microprocessor or a microcontroller can advantageously be used to fulfill tasks of the slave device because of its very good price-performance ratio, it can simultaneously also be used as the master of this master-slave bus system. It is advantageous, of course, if the master of the single-master-slave system can receive this non-process data or receives on request or can send non-process data to the slave device, then the order by means of this master-slave bus system in the non-volatile memory or a specific memory area of the two-channel radio-memory component are written.

Im Folgenden werden einige Anwendungen und Vorteile der Erfindung aufgezählt:
Immer mehr Feldbus- und ASi-Slave-Geräte enthalten programmierbare Mikrorechner (Microcontroller oder Mikroprozessoren). Die Funktionalität wird dadurch in steigendem Maße durch die Firmware in diesen Geräten bestimmt. In der Produktion werden oft zunächst nur Grundgeräte hergestellt, die erst im letzten Produktionsschritt die eigentliche Funktionalität durch Herunterladen der richtigen Firmware und anschließende Kalibrierung erhalten. Das gegenwärtige ASi erlaubt keinen Firmwaredownload über die Kommunikationsschnittstelle, daher ist eine separate Programmierschnittstelle vorzusehen. Für die Rückverfolgung bei Chargen- oder Bauteilefehlern sind Serien- oder Chargennummern und deren Zuordnung zu den Produktionsdaten nötig. Diese Rückverfolgung erfordert bei den üblichen entkoppelten Produktionsschritten einen hohen, aber trotzdem fehleranfälligen, administrativen Aufwand. Um diesen Aufwand zu vermeiden, erhalten Geräte oft mehrere an den jeweiligen Bauteilen aufgedruckte oder aufgeklebte Seriennummern, die nur schwer oder gar nicht auszuwerten sind. Um eine sichere Überprüfung der Firmware-Version eines eingelagerten Slavegerätes vornehmen zu können, muss das Gerät elektrisch an ein Diagnosewerkzeug angeschlossen werden. Die auf dem Gerät oder der Verpackung aufgedruckten Versionsnummern können fehlerhaft sein. Parametrierbare Funktionalitäten sollen dem Anwender der Geräte einen größeren Nutzen bieten. Um die neuen einstellbaren Funktionalitäten Anwenderseitig nutzen zu können, erhalten die Geräte Kommunikationsschnittstellen, die zudem immer preisgünstiger realisierbar sind. ASi ist eine sehr preisgünstige Kommunikationsschnittstelle. Dadurch steigt die Anzahl parametrierbarer und diagnosefähiger Geräte in Anlagen sprunghaft an. Für die Identifikation der Slavegeräte bei Inbetriebnahme und Betrieb einer Anlage sind daher eindeutige Kennzeichen wie ASi-Adressen und Betriebsmittelkennzeichen (BMKZ) immer wichtiger. Die mechanische Montage von Anlagen erfolgt meist nicht durch den für die Inbetriebnahme zuständigen Programmierer und oft ohne Anbindung an den zentralen Steuerschrank. Daher wird die Adressierung der Geräte erst im bereits montierten Zustand über den ASi-Master oder durch Verbindung von Slavegerät und Adressiergerät mit einem speziellen Programmierkabel ausgeführt. Die Betriebsmittelkennzeichen werden ausgedruckt und mechanisch am Gerät angebracht. Diese BMKZ können beschädigt werden oder sogar verloren gehen. Die Adressierung über den ASi-Master kann nur mit jeweils einem neuen Gerät (Slaveadresse) erfolgen. Die erhöhten Qualitäts- und Garantie-Ansprüche an Gerätehersteller und an Anlagenhersteller erfordern eine Überwachung der verwendeten Geräte, um die Verwendung minderwertigerer Geräte in Form von Fälschungen ausschließen zu können. Dazu könnten RFID Tags in Geräte eingebaut werden, welche bei Überprüfungen in der Anlage oder in Rückläufern ausgelesen und verifiziert werden können. Das Auslesen ist ausschließlich durch ein RFID -Lesegerät möglich, die zentrale Systemdiagnose hat keinen Zugriff auf diese Daten. Für den Endanwender ergibt sich allerdings kein direkter Nutzen aus dieser RFID Lösung, daher ist die Akzeptanz gering. Aus diesem Grund wird diese Funktionalität bisher nicht bei ASi eingesetzt. Im Fall eines mechanischen oder elektrischen Ausfalls eines Gerätes können die dort eingestellten Parameter wie auch die protokollierten Betriebsdaten meist nicht mehr ausgelesen werden. Die Diagnose der protokollierten Betriebsdaten ist dann nicht mehr möglich. Die Parametrierung von Austauschgeräten ist daher nur dann möglich, wenn diese Einstellungen im überlagerten System (z. B. Feldbus) gesichert wurden. Dies ist bei ASi aber nur mit der Verwendung von sehr speziellen Slaveprofilen möglich. Eine zentrale Diagnose erleichtert die Fehlersuche im System, ist aber bei ASi nur sehr begrenzt verfügbar. Die Diagnose vor Ort erfordert aber immer noch ein Bedieninterface am Endgerät. Expertensysteme als Diagnosehilfe im Endgerät erfordern viel Aufwand im Gerät und erfordern ebenso ein Bedieninterface. Zurzeit ist der Anschluss eines Adressiergerätes mit einem Klinkenstecker möglich. Zur Adressierung wird das Slavegerät aus dem Adressiergerät mit Energie versorgt. Eine Alternative dazu existiert für gegenwärtige ASi-Systeme in Form einer Infrarot-Schnittstelle, die optional in Geräte eingebaut werden kann. Dabei muß das Slavegerät über die ASi-Schnittstelle versorgt sein, das Adressiergerät kommuniziert aber über Infrarot -LED’s mit dem ASi-ASIC. Der ASi-Master kann nicht gleichzeitig mit dem Slavegerät kommunizieren. Die Diagnosefunktionalität ermöglicht eine umfangreiche zentrale System- und Gerätediagnose. Da der Klinkenstecker das Gerät vom Bus trennt, ist auch auf diesem Weg während des Busbetriebs keine dezentrale Diagnose am Gerät möglich. Die Leistung der Akkumulatoren des Adressiergerätes muss erhöht werden, da viel mehr Teilnehmer pro Master anschließbar sind und mit der größeren Anzahl der Einstelldaten die Zeit des Projektiervorgangs deutlich verlängert wird. Durch die Erfindung ist es möglich, ohne die Dichtigkeits- oder Komfortprobleme der bekannten Lösungen drahtlos mittels einer preiswerten Technologie wie RFID oder NFC Nichtprozeßdaten, z.B. gerätspezifische Daten sowohl über die Funkschnittstelle als auch über die Nichtfunkschnittstelle ein- und auszulesen. Ein besonderer Vorteil ist, dass für das Aus- oder Auslesen derartiger Daten in bzw. aus dem Speicherbauelement mittels des Funkmasters der Datenverkehr zwischen dem Master und dem Slavegerät des Single-Master-Systems nicht unterbrochen werden muß.
In the following some applications and advantages of the invention are enumerated:
More and more fieldbus and ASi slave devices contain programmable microcomputers (microcontrollers or microprocessors). The functionality is thus increasingly determined by the firmware in these devices. In production, often only basic devices are manufactured, which only in the last production step get the actual functionality by downloading the correct firmware and subsequent calibration. The current ASi does not allow firmware download via the communication interface, therefore a separate programming interface should be provided. Traceability of batch or part defects requires serial or batch numbers and their assignment to production data. In the case of the usual decoupled production steps, this tracing requires a high, but nevertheless error-prone, administrative effort. In order to avoid this expense, devices often receive several printed on the respective components or glued serial numbers that are difficult or impossible to evaluate. In order to be able to carry out a secure check of the firmware version of an embedded slave device, the device must be electrically connected to a diagnostic tool. The version numbers printed on the device or packaging may be incorrect. Parameterizable functionalities should offer the user of the devices a greater benefit. In order to be able to use the new adjustable functionalities on the user side, the devices receive communication interfaces, which are also always cheaper to implement. ASi is a very reasonably priced communication interface. As a result, the number of parameterizable and diagnostics-capable devices in systems increases abruptly. For the identification of the slave devices during commissioning and operation of a system, therefore, unique identifiers such as ASi addresses and equipment designations (BMKZ) are becoming increasingly important. The mechanical installation of systems is usually not done by the programmer responsible for commissioning and often without connection to the central control cabinet. Therefore, the addressing of the devices is carried out only in the assembled state via the ASi-master or by connecting the slave device and addressing device with a special programming cable. The equipment labels are printed out and mechanically attached to the device. These DTM can be damaged or even lost. Addressing via the ASi master can only be carried out with one new device (slave address). The increased quality and warranty demands on equipment manufacturers and equipment manufacturers require monitoring of the equipment used to rule out the use of inferior equipment in the form of counterfeiting. For this purpose, RFID tags could be installed in devices which can be read out and verified during checks in the system or in returns. Reading out is only possible with an RFID reader, the central system diagnostics does not have access to this data. For the end user, however, there is no direct benefit from this RFID solution, so the acceptance is low. For this reason, this functionality is not yet used in ASi. In the case of a mechanical or electrical failure of a device, the set there Parameter as well as the logged operating data are usually no longer read. The diagnosis of the logged operating data is then no longer possible. The parameterization of replacement devices is therefore only possible if these settings have been saved in the higher-level system (eg fieldbus). This is possible with ASi but only with the use of very special slave profiles. A central diagnosis facilitates troubleshooting in the system, but is very limited in ASi available. However, the diagnosis on site still requires a user interface on the terminal. Expert systems as diagnostic aid in the terminal require a lot of effort in the device and also require a user interface. Currently it is possible to connect an addressing device with a jack plug. For addressing, the slave device is supplied with energy from the addressing device. An alternative exists for current ASi systems in the form of an infrared interface, which can optionally be incorporated into devices. The slave device must be supplied via the ASi interface, but the addressing device communicates via infrared LEDs with the ASi-ASIC. The ASi master can not communicate with the slave device at the same time. The diagnostic functionality enables comprehensive central system and device diagnostics. Since the jack plug disconnects the device from the bus, no decentralized diagnosis is possible on the device during bus operation. The capacity of the accumulators of the addressing device must be increased because many more devices per master can be connected and the larger number of setting data considerably lengthens the time of the configuration process. The invention makes it possible, without the Dichtigkeits- or comfort problems of the known solutions wirelessly by means of a low-cost technology such as RFID or NFC non-process data, eg device-specific data via both the radio interface and the non-radio interface on and read. A particular advantage is that the data traffic between the master and the slave device of the single-master system does not have to be interrupted for reading out or reading out such data into or out of the memory component by means of the wireless master.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments. Show it:

1: Ein erfindungsgemäßes Single-Master-Slave-System 50 mit einem Master 30m und einem erfindungsgemäßen elektronischen Slavegerät 10v mit einer Hauptleiterplatte 1h, die u. a. ein Speicherbauelement 20 für Nichtprozeßdaten mit einer Funkschnittstelle sowie mit einen integrierten Sensor trägt, der die Prozeßschnittstelle zu einem Automatisierungs- oder industriellen Prozeß ist und Prozeßdaten liefern kann; 1 : A single-master-slave system according to the invention 50 with a master 30m and an electronic slave device according to the invention 10v with a main circuit board 1h including a memory device 20 carries for non-process data with a radio interface as well as with an integrated sensor, which is the process interface to an automation or industrial process and can provide process data;

2: Ein erfindungsgemäßes Single-Master-Slave-System 50 in Form eines ASi-Systems 50a mit einem erfindungsgemäßen ASi-Slave-Gerät 10v mit einem Speicherbaulement 20 für Nichtprozeßdaten und einem integrierten Sensor oder Aktor, der die Prozeßschnittstelle zu einem Automatisierungs- oder industriellen Prozeß ist und Prozeßdaten liefern kann bzw. den Automatisierungs-Prozeß durch Ausführen von Steuerbefehlen als Prozeßdaten des ASi-Masters 30m beeinflusst; 2 : A single-master-slave system according to the invention 50 in the form of an ASi system 50a with an ASi slave device according to the invention 10v with a storage building 20 for non-process data and an integrated sensor or actuator, which is the process interface to an automation or industrial process and can provide process data or the automation process by executing control commands as process data of the ASi master 30m affected;

3: Ein erfindungsgemäßes Single-Master-Slave-System 50 in Form eines ASi-Systems 50a mit einem erfindungsgemäßen ASi-Slave-Gerät 10v mit einem Speicherbaulement 20 für Nichtprozeßdaten mit einer Funkschnittstelle und mit elektrischen Anschlüssen für einen externen Sensor oder Aktor, der die Prozeßschnittstelle zu einem Automatisierungs- oder industriellen Prozeß ist und Prozeßdaten liefern kann bzw. den Automatisierungs-Prozeß durch Ausführen von Steuerbefehlen als Prozeßdaten des ASi-Masters 30m beeinflusst; 3 : A single-master-slave system according to the invention 50 in the form of an ASi system 50a with an ASi slave device according to the invention 10v with a storage building 20 for non-process data having a radio interface and electrical connections for an external sensor or actuator, which is the process interface to an automation or industrial process and can provide process data or the automation process by executing control commands as process data of the ASi master 30m affected;

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Slavegerät 10 mit einer Hauptleiterplatte 1h, auf der mehrere Bauelemente bzw. Baugruppen bzw. Komponenten aufgelötet sind, u. a. ein Einstellbauelement 12, z.B. ein Tastenfeld, zum Einstellen bzw. zur Auswahl von Parametern und ein Anzeige-Bauelement 12a, z.B. zur Betriebszustandsanzeige, vorzugsweise aber zumindest eine alphanumerische Anzeige von Nichtprozeßdaten wie den Schaltabstand des integrierten induktiven, optoelektronischen oder kapazitiven Näherungsschalters als Prozeßsensor und/oder Zustandsdaten oder Einstellungen des Slavegerätes 10 und/oder des Single-Master-Slave-Systems 50. Letzteres ist z.B. ein ASi-System 50a oder ein IO-Link-System 50i, da hier die Vorteile der Erfindung besonders wirkungsvoll zum Vorschein kommen. Der ASIC 10va, wie er z.B. bei ASi üblich ist, ist einerseits mittels eines Verbindungskabels für Daten und Energie mit dem Master 30m und andererseits mit einer Mikrorechner- bzw. Mikrorechner-Speicher-Einheit 1m wie einem Mikrocontroller 1m oder Microcontroller 1m verbunden. Die/Der weist ein oder mehrere interne flüchtige und/oder nichtflüchtige Speicher, vorzugsweise Anwender-programmierbare Halbleiter-PROMs (EPROM, EEPROM oder EAPROM) und arbeitet als Master eines besonderen Speicherbauelementes 20 mit mindestens einem nichtflüchtigen Speicher, ggf. mit mehreren Speicherbereichen und/oder -typen (mehrmals und/oder nur einmal Anwender-beschreibbar, anwenderprogrammierbarer PROM, insbesondere EEPROM, FRAM u.ä.). Dieses Speicherbauelement 20 bildet den zugehörigen Slave (Drahtslave) eines datenseriellen, drahtgebundenen Master-Slave-Datenbusses. Bevorzugt sind hier der Kosten, Verbreitung und Leistungsfähigkeit wegen übliche Systeme wie SPI, SCI, IIC/I2C oder RS232. Zusätzlich zum Drahtslave ist ein (Standard-)Funkslave (Transponder), ein Arbiter und eine Hilfsspannungsversorgung enthalten, vorzugsweise auch eine integrierte Antenne statt einer externen. Der Arbiter bzw. die Arbitrationslogik ist eine Funktionseinheit in Form einer elektrischen, digitalen Schaltung oder einer Softwareroutine, die Speicherzugriffskonflikte oder -kollisionen löst und/oder priorisiert. Sie entscheidet aufgrund festgelegter Bedingungen oder Parameter, welcher Master Zugriff auf den nichtflüchtigen Speicher oder bestimmte Speicherbereichen lesend oder schreibend bekommt. Optimalerweise wird in diese Datenlese-/-schreibe-Priorisierung auch die Spannungsversorgung (drahtlose Hilfsspannungsversorgung ausschließlich durch den Funkmaster 40 oder drahtgebundene Hauptspannungsversorgung des Speicherbauelementes 20 und seiner Komponenten durch das ASIC 10va bzw. IC 1m) miteinbezogen. Der Funkmaster 40 des gezeigten Single-Master-Slave-System 50 kann selbst bei nichtvorhandener Hauptspannungsversorgung Nichtprozeßdaten, zumindest Produktions- und/oder Identifizierungs-Daten des Slavegerätes 10v und/oder seiner Bestandteile, elektronische Typschilddaten, Slave-Adreßdaten, Konfigurations- und/oder Parametrierungs-Software und/oder -Daten u. a. in diesen nichtflüchtigen Speicher schreiben, die zumindest vom IC 1m und/oder vom ASIC 10va (mittels des ICs 1m) ausgelesen werden können, vorzugsweise auch vom Master 30m im arbeitsfähigen Zustand des Single-Master-Slave-System 50. Dies Schreiben in das Speicherbauelement 20 setzt natürlich einen möglichst geringen Stromverbrauch voraus, der einerseits durch einen hohen Integrationsgrad und andererseits durch Anwendung diesbezüglich optimaler Technologien und Bauelemente bzw. Komponenten und Verfahren gewährleistbar ist, z.B. durch (Flash-)EEPROM- oder FRAM-Speicher. Vorteilhaft sind hier die Verfahren und Produkte der NFC- und RFID-Technologie. 1 shows a slave device according to the invention 10 with a main circuit board 1h , on which several components or assemblies or components are soldered, including a Einstellbauelement 12 , eg a keypad, for setting or selecting parameters and a display component 12a For example, for operating status display, but preferably at least one alphanumeric display of non-process data such as the switching distance of the integrated inductive, optoelectronic or capacitive proximity switch as a process sensor and / or state data or settings of the slave device 10 and / or the single-master-slave system 50 , The latter is eg an ASi system 50a or an IO-Link system 50i because here the advantages of the invention come to light particularly effectively. The ASIC 10VA , as is customary in ASi, on the one hand by means of a connecting cable for data and energy with the master 30m and on the other hand with a microcomputer memory unit 1m like a microcontroller 1m or microcontroller 1m connected. The controller has one or more internal volatile and / or non-volatile memories, preferably user-programmable semiconductor PROMs (EPROM, EEPROM or EAPROM) and operates as a master of a particular memory device 20 with at least one non-volatile memory, possibly with several memory areas and / or types (multiple times and / or only once user-writable, user-programmable PROM, in particular EEPROM, FRAM, etc.). This memory device 20 forms the associated slave (wire slave) of a data serial, wired master-slave data bus. Preferred are the costs, distribution and performance due to common systems such as SPI, SCI, IIC / I2C or RS232. In addition to Wired slave is a (standard) radio slave (transponder), an arbiter and an auxiliary power supply included, preferably also an integrated antenna instead of an external. The arbiter or arbitration logic is a functional unit in the form of an electrical, digital, or software routine that solves and / or prioritizes memory access conflicts or collisions. It decides on the basis of defined conditions or parameters which master gets read or write access to the non-volatile memory or certain memory areas. Optimally, the power supply (wireless auxiliary power supply exclusively by the radio master 40 or wired main power supply of the memory device 20 and its components through the ASIC 10VA or IC 1m ). The radio master 40 of the single-master-slave system shown 50 can even non-existing main power supply non-process data, at least production and / or identification data of the slave device 10v and / or its constituent parts, electronic nameplate data, slave address data, configuration and / or parameterization software and / or data, among others, write into this nonvolatile memory which is at least from the IC 1m and / or the ASIC 10VA (by means of the ICs 1m ), preferably also from the master 30m in the working state of the single-master-slave system 50 , This writing to the memory device 20 Of course, the lowest possible power consumption is required, which can be ensured on the one hand by a high degree of integration and on the other by application of optimal technologies and components or components and methods, eg by (flash) EEPROM or FRAM memory. Advantageous here are the methods and products of NFC and RFID technology.

2 zeigt ein stark abstrahiertes ASi-Slavegerät-Blockschaltbild mit integriertem Sensor und ein direkt an den Slave-ASIC 10va gekoppeltes Speicherbauelement 20, so dass auf kürzestem Wege die Nichtprozeßdaten ein- und/oder ausgelesen werden können. 2 shows a highly abstracted ASi slave device block diagram with integrated sensor and one directly to the slave ASIC 10VA coupled memory device 20 , so that the non-process data can be read in and / or out by the shortest route.

3 zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild eines Slavegerätes 10 mit einer Leiterplatte 1, auf der das ASIC-Speicherbauelement 20 und der Slave-ASIC 10va befestigt und kontaktiert sind. Diese Lösung ermöglicht es, bereits vor dem Zusammenbau und/oder der Komplettierung des ASi-Slavegerätes 10v die ASi-Adresse, vorzugsweise eine ASi-Absolutadresse und/oder Typschilddaten in den nur einmal beschreibbaren Bereich des nichtflüchtigen Speicher zu schreiben. In den mehrmals beschreibbares Speicherbereich des nichtflüchtigen Speichers können auch dann bereits umfangreichere Nichtprozeßdaten wie Betriebssoftware geschrieben werden/sein. 3 shows a more detailed block diagram of a slave device 10 with a circuit board 1 on which the ASIC memory device 20 and the slave ASIC 10VA attached and contacted. This solution makes it possible, even before the assembly and / or completion of the ASi slave device 10v write the ASi address, preferably an ASi absolute address and / or nameplate data in the write-once area of the nonvolatile memory. Even more extensive non-process data such as operating software can be written / written to the non-volatile memory area that can be written many times.

Die Erfindung wird nachfolgend weitergehend erläutert:
Das Slavegerät 10v ist Teil eines Single-Master-Slave-System 50 der Automatisierungstechnik und/oder industriellen Meß- und Steuertechnik, das zumindest Prozeßdaten (Meß- und/oder Steuerdaten, ggf. be-/verarbeitetet) des zu messenden (Sensor) oder zu steuernden (Aktor) industriellen bzw. Automatisierungs-Prozesses über eine drahtgebundene Kommunikationsleitung datenseriell vom Master 30m empfangen kann bzw. an diesen senden kann. Das Slavegerät 10v weist mindestens auf:

  • a) eine Anschaltung zum Anschluss an die Kommunikationsleitung sowie
  • b) eine Leiterplatte 1 mit einem Slavegerät-ASIC 10va und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung als Bauelement 12 auf einer Leiterplatte 1 des Slavegerätes 10v,
  • c) eine in- oder externe Hauptstromversorgung, über die die Slavegerät-10-Komponenten 12 im Betriebszustand des Slavegerätes 10v bzw. des Systems 50 mit elektrischer Energie versorgbar bzw. versorgt sind.
  • d) Das Slavegerät 10v hat mindestens ein elektronisches Speicherbauelement 20 mit einem nichtflüchtigen Speicher. Ein bzw. das Speicherbauelement 20 ist über eine drahtgebundene Speicherzugriffsschnittstelle (Drahtschnittstelle) direkt oder indirekt datenübertragungsseriell mit dem Slave-ASIC 10va und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung des Slavegerätes 10v verbunden.
  • e) Dieses Speicherbauelement 20 hat erfindungsgemäß eine zweite, funk- und antennebasierte Speicherzugriffsschnittstelle (Funkschnittstelle) für einen Sendefrequenzbereich eines Funkmasters von 0,5 bis 2000 GHz als Eingang für den in das Speicherbauelement 20 integrierten Transponder.
  • f) Das Slavegerät 10v und das Speicherbauelement 20 so gestaltet sind, dass Nichtprozeßdaten, vorzugsweise Produktions- und/oder Identifizierungs-Daten des Slaves und/oder seiner Bestandteile, elektronische Typschilddaten, Slave-Adreßdaten, Konfigurations- und/oder Parametrierungs-Software und/oder -Daten, vom schreib- und/oder leseberechtigten Funkmaster 40 über eine Luftstrecke und diese Funkschnittstelle datenseriell in dessen nichtflüchtigen Speicher bzw. einen seiner Speicherbereiche geschrieben werden können bzw. geschrieben sind.
  • g) Das Speicherbauelement 20 hat neben einem Arbiter eine integrierte Hilfsstromversorgung. Diese ermöglicht es dem Speicherbauelement 20 im Zusammenspiel mit der Antenne des Slavegerätes 10v, dass unabhängig vom Zustand „Fehlende Betriebsspannung“ hinsichtlich der Hauptstromstromversorgung des Speicherbauelementes 20 und/oder des Slavegerätes 10 über die Luftstrecke der Funkschnittstelle das Speicherbauelement 20 mit soviel elektrischer Antenne-Energie aus der Sendeenergie des in der Nähe des Slavegerätes 10v befindlichen Funkmasters 40 versorgt werden kann bzw. versorgt ist, dass diese Nichtprozeßdaten in den nichtflüchtigen Speicher schreiben und/oder ausgelesen werden können. Dies setzt voraus, dass der Funkmaster 40 vom Slavegerät 10v über diese Funkstrecke die Genehmigung zum Schreiben und/oder Auslesen erhalten hat.
  • h) Nichtprozeßdaten, die vom Funkmaster 40 erhalten und eingelesen wurden, können zumindest vom Slave-ASIC 10va über diese Drahtschnittstelle des Speicherbauelementes 20, vorzugsweise auch über die Kommunikationsleitung, im betriebsfähigen Zustand des Slave-ASICs 10va und/oder des Slavegerätes 10v datenseriell ausgelesen werden. Dazu ist der Slavegerät-ASIC 10va als Master und das Speicherbauelement 20 als Slave eines Master-Slave-Datenbusses ausgebildet. Standardisierte und etablierte, preiswerte Systeme sind vorzugsweise: RS232, SPI, SCI oder IIC/I2C. Da zur Erfüllung von Aufgaben des Slavegerätes 10v ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller aufgrund seiner sehr guten Preis-Leistungsverhältnisses vorteilhaft einsetzbar ist, kann dieser gleichzeitig auch als Master dieses Master-Slave-Bussystems eingesetzt werden. Vorteilhaft ist es natürlich, wenn auch der Master 30m des Single-Master-Slave-Systems 50 diese Nichtprozeßdaten erhalten kann bzw. auf Anforderung erhält. Da bei relativ einfachen Single-Master-Systemen bzw. solchen der unteren Stufen der Preisdruck groß ist, ist es sinnvoll, dass das der Funkübertragung, dem Funkmaster 40 und der Funkschnittstelle und dem Transponder zugrundeliegende Protokoll bzw. System nicht mit dem des Single-Master-Systems oder des Master-Slave-Datenbusses identisch ist, d. h. das systemverschiedene Protokolle bzw. Standards verwendet bzw. implementiert sind. Dadurch ist es möglich etablierte, sehr preiswerte Kommunikationssysteme (bzw. ihre Komponenten und ICs) wie RFID oder NFC einzusetzen. Sehr vorteilhaft ist ein enstprechendes Handy mit einem derartigen Funkmaster 40.
The invention will be further explained below:
The slave device 10v is part of a single-master-slave system 50 the automation technology and / or industrial measuring and control technology, the at least process data (measurement and / or control data, possibly processed / processed) of the (sensor) or to be controlled (actuator) industrial or automation process via a wired Communication line data-serial from the master 30m can receive or send to this. The slave device 10v at least:
  • a) a connection for connection to the communication line and
  • b) a circuit board 1 with a slave ASIC 10VA and / or an electronic sequence control as a component 12 on a circuit board 1 of the slave device 10v .
  • c) an internal or external main power supply via which the slave device 10 components 12 in the operating state of the slave device 10v or the system 50 be supplied or supplied with electrical energy.
  • d) The slave device 10v has at least one electronic memory device 20 with a non-volatile memory. A or the memory device 20 is directly or indirectly data transfer serial with the slave ASIC via a wired memory access interface (wire interface) 10VA and / or an electronic sequence control of the slave device 10v connected.
  • e) This memory device 20 according to the invention has a second, radio- and antenna-based memory access interface (radio interface) for a transmission frequency range of a radio master from 0.5 to 2000 GHz as the input for the memory device in the memory 20 integrated transponder.
  • f) The slave device 10v and the memory device 20 are designed so that non-process data, preferably production and / or identification data of the slave and / or its components, electronic nameplate data, slave address data, configuration and / or parameterization software and / or data, from write and / or or readable radio master 40 can be written in the non-volatile memory or one of its memory areas via an air gap and this radio interface data serial.
  • g) The memory device 20 has an integrated auxiliary power supply in addition to an arbiter. This allows the memory device 20 in interaction with the antenna of the slave device 10v in that regardless of the state "missing operating voltage" in terms of Main power supply of the memory device 20 and / or the slave device 10 over the air gap of the radio interface, the memory device 20 with so much electrical antenna energy from the transmission energy of the near the slave device 10v located Funkmasters 40 can be supplied or is supplied that this non-process data write to the non-volatile memory and / or can be read. This assumes that the radio master 40 from the slave device 10v has received the authorization to write and / or read out via this radio link.
  • h) Non-process data collected by the radio master 40 received and read in, at least from the slave ASIC 10VA over this wire interface of the memory device 20 , preferably also via the communication line, in the operable state of the slave ASICs 10VA and / or the slave device 10v be read out data-serial. This is the slave ASIC 10VA as the master and the memory device 20 designed as a slave of a master-slave data bus. Standardized and established low cost systems are preferably: RS232, SPI, SCI or IIC / I2C. Because to accomplish tasks of the slave device 10v a microprocessor or a microcontroller due to its very good price-performance ratio can be advantageously used, this can also be used as the master of this master-slave bus system. It is advantageous, of course, although the master 30m of the single-master-slave system 50 This non-process data can be obtained or received on request. Since in relatively simple single-master systems or those of the lower levels of the price pressure is great, it makes sense that the radio transmission, the radio master 40 and the radio interface and the transponder underlying protocol or system is not identical to that of the single-master system or the master-slave data bus, ie the system-different protocols or standards are used or implemented. This makes it possible to use established, very inexpensive communication systems (or their components and ICs) such as RFID or NFC. Very advantageous is a enstprechendes phone with such a radio mast 40 ,

Besonders lohnenswert ist der Einsatz der Erfindung bei Single-Master-Slave-Systemen und/oder Sensor-Aktor-Systemen mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, insbesondere IO-Link, und Sensor-Aktor-Netzwerken, besonders ASi, da die Datenübertragungsrate vom Master zum Slave zumindest für Nichtprozeßdaten relativ gering ist. Durch die Erfindung kann u. a. eine hohe Nichtprozeßdatenübertragungsrate erzielt werden, insbesondere, wenn etablierte Systeme wie RFID oder NFC verwendet sind. Hier ist es günstig, wenn mehrere auf der Leiterplatte 1 oder im Slavegerät 10v vorhandener Rechner und/oder ICs/ASICS integriert sind. Auch die Integration des Sensors oder Aktors kann durch die höhere Integrationsmöglichkeit von Vorteil sein. Particularly worthwhile is the use of the invention in single-master-slave systems and / or sensor-actuator systems with point-to-point connections, in particular IO-Link, and sensor-actuator networks, especially ASi, since the data transmission rate from master to slave is relatively low at least for non-process data. Among other things, a high non-process data transfer rate can be achieved by the invention, especially if established systems such as RFID or NFC are used. Here it is favorable, if several on the printed circuit board 1 or in the slave device 10v existing computer and / or ICs / ASICS are integrated. The integration of the sensor or actuator can be beneficial due to the higher integration possibility.

Für die Überwachung des Systems bzw. der ASi-Signales auf der ASi-Leitung sind teure Sicherheitsmonitorgeräte bekannt. Durch die Erfindung ist es möglich, Sicherheitsmonitor-Daten, Zustands-, Überwachungs- und/oder Diagnose-Daten durch das Slavegerät 10v an dieser Stelle der ASi-Leitung zu erstellen und als Nichtprozeßdaten in diesem nichtflüchtigen Speicher abzulegen und über Anzeige- oder Nicht-ASi-Ausgabemittel auszugeben, vorzugsweise an den Funkmaster 40 und/oder den ASi-Master 30m. Diese Daten sind ein Maß für die Kommunikationssicherheit bzw. Kommunikationsunsicherheit des ASi-Stranges bzw. des ASi-Netzes. To monitor the system or ASi signals on the ASi line, expensive safety monitors are known. By the invention it is possible safety monitor data, state, monitoring and / or diagnostic data by the slave device 10v at this point the ASi line to create and store as non-process data in this non-volatile memory and output via display or non-ASi output means, preferably to the Funkmaster 40 and / or the ASi master 30m , These data are a measure of the communication security or communication uncertainty of the ASi line or the ASi network.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass wenn das Speicherbauelement 20 Teil der bestückten und gelöteten Hauptplatine des Slavegerätes 10v ist, Nichtprozeßdaten, insbesondere elektronische Typschilddaten des Slavegerätes und/oder seiner Hauptplatine und/oder Herstelldaten der Hauptplatine und/oder Informationen über die auf der Hauptplatine verwendete Komponenten, bereits vor der Komplettierung des Slavegerätes 10v zu einem betriebsfähigen Gerät, über die Funkschnittstelle des Slavegerätes 10v mittels eines Funkmasters 40 in den nichtflüchtigen Speicher dieses Speicherbauelementes geschrieben werden können. Es ist natürlich auch günstig, möglichst viele Bauelemente und Komponenten auf diese Hauptplatine zu bringen, einerseits, weil Informationen über diese Komponenten, vorzugsweise auch über die implementierte Software im nichtflüchtigen Speicher mittels des Funkmastes 40 unmittelbar nach dem Löten und/oder Komplettieren der Hauptplatine 1h eingeschrieben werden können und andererseits die höhere Integrationsdichte die Herstellungskosten verringert, evtl. auch die Fehlerrate. Nichtprozeßdaten können unabhängig vom Zustand „Fehlende Betriebsspannung“ des Speicherbauelementes 20 und/oder des Slavegerätes 10v vom diesem oder einem anderen Funkmaster 40 ausgelesen werden können, wobei vorzugsweise dieses industrielle System so ausgelegt ist, dass auch der Master 50 Nichtprozeßdaten in diesen nichtflüchtigen Speicher schreiben kann. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Übertragung von Nichtprozeßdaten von einem Funkmaster 40 über einen Funkslave bzw. Transponder in den nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes 20 der Leiterplatte 1 bzw. Hauptleiterplatte 1h hat folgende Verfahrensschritte:

  • a) Senden von trägerwellebasierten, modulierten Signalen des maximal 30–50 cm, vorzugsweise nur 10–20 cm, von der Antenne des Funkslaves bzw. Transponders des Slavegerätes 10v entfernten Schreib-Lese-Gerätes (Funkmaster 40) an den Funkslave mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 0,5 bis 2000 GHz. Um nicht in der Nähe angeordnete Slavegeräte 10 anzusprechen, weist der Funkmaster 40 als auch das Slavegerät 10 entsprechende Kommunikations-Frequenzen, Verfahren- und -Sendeleistungen nd Gerätgestaltungen auf, so dass der Funkmaster 40 nur bis zu einer maximalen Funkslave-Entfernung von 30–50 cm, vorzugsweise von nur 10–20 cm, Nichtprozeßdaten in den nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes schreiben und/oder lesen kann,
  • b) Umwandlung der Sendeenergie der Trägerwelle in elektrische Energie durch das Speicherbauelement 20 für den Betrieb des Speicherbauelementes 20 einschließlich des Empfangens und Modulierens von Nichtprozeßdaten vom bzw. zum Funkmaster 40, ggf. auch zum Senden dieser Nichtprozeßdaten;
  • c) Dekodieren der Sendesignale des Funkmasters 40 durch den Transponder des Speicherbauelementes 20,
  • d) Rücksendung von Signalen des Funkslaves bzw. Transponders an den Funkmaster 40 allein mithilfe der vom Speicherbauelement 20 empfangenen transformierten Sendeenergie des Funkmasters 40;
  • e) Schreiben von Nichtprozeßdaten durch den Funkmaster 40 in den nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes 20, sofern der Funkmaster seine Schreibberechtigung für dieses Speicherbauelement 20 erkannt hat bzw. diese ihm vom Speicherbauelement mittels dieser Rücksendesignale übermittelt wurde;
  • f) Auslesen aller oder eines Teils dieser Nichtprozeßdaten durch den Slave-ASIC bzw. durch den IC 1m bzw. den Mikrocontroller 1m bzw. den Mikroprozessor 1m im betriebsbereiten Zustand (Betriebsspannung bzw. Hauptversorgungsspannung vorhanden) mittels seines Busmasters über dessen Busleitungen. Sehr günstig ist es, wenn das System und seine Komponenten so gestaltet bzw. eingestellt sind, dass auch drahtserielles Auslesen aller oder eines Teils dieser Nichtprozeßdaten durch den Master 30m möglich ist. Besonders geeignet sind etablierte, relativ preiswerte Kommunikationscerfahren wie RFID- und NFC-Verfahren.
A particular advantage of the invention is that when the memory device 20 Part of the populated and soldered motherboard of the slave device 10v is, non-process data, in particular electronic nameplate data of the slave device and / or its motherboard and / or manufacturing data of the motherboard and / or information about the components used on the motherboard, even before the completion of the slave device 10v to an operational device, via the radio interface of the slave device 10v by means of a radio mast 40 can be written in the non-volatile memory of this memory device. It is of course also beneficial to bring as many components and components to this motherboard, on the one hand, because information about these components, preferably also on the implemented software in the non-volatile memory by means of the radio mast 40 immediately after soldering and / or completing the motherboard 1h can be written and on the other hand, the higher integration density reduces manufacturing costs, possibly also the error rate. Non-process data may be independent of the "missing operating voltage" state of the memory device 20 and / or the slave device 10v from this or another radio master 40 can be read, and preferably this industrial system is designed so that the master 50 Can write non-process data into this non-volatile memory. The method according to the invention for transmitting non-process data from a radio master 40 via a radio slave or transponder into the nonvolatile memory of the memory component 20 the circuit board 1 or main circuit board 1h has the following process steps:
  • a) transmission of carrier wave-based, modulated signals of maximum 30-50 cm, preferably only 10-20 cm, from the antenna of the radio slaves or transponder of the slave device 10v remote read-write device (Funkmaster 40 ) at the radio slave with a carrier frequency in the range of 0.5 to 2000 GHz. Not around nearby slave devices 10 to address, the Funkmaster points 40 as well as the slave device 10 corresponding communication frequencies, process and -Sendeleistungen nd device designs on, so that the radio master 40 write and / or read non-process data into the non-volatile memory of the memory device only up to a maximum wireless distance of 30-50 cm, preferably only 10-20 cm,
  • b) conversion of the transmission energy of the carrier wave into electrical energy by the memory device 20 for the operation of the memory device 20 including receiving and modulating non-process data to and from the radio master 40 , possibly also for sending this non-process data;
  • c) decoding the transmission signals of the radio master 40 through the transponder of the memory component 20 .
  • d) Returning signals from the radio slaves or transponder to the radio master 40 solely by using the memory device 20 received transformed transmission energy of the radio master 40 ;
  • e) writing non-process data by the radio master 40 in the nonvolatile memory of the memory device 20 , provided the Funkmaster its write permission for this memory device 20 has detected or this has been transmitted to him from the memory device by means of these return signals;
  • f) read all or part of this non-process data by the slave ASIC or by the IC 1m or the microcontroller 1m or the microprocessor 1m in the ready state (operating voltage or main supply voltage available) via its bus master via its bus lines. It is very advantageous if the system and its components are designed or set such that even wire-serial read-out of all or part of this non-process data by the master 30m is possible. Particularly suitable are established, relatively inexpensive communication methods such as RFID and NFC methods.

Hier ist die Anwendung der Antenne-Steuerschalter-basierten Kurzschluß-Modulation des vom Funkmaster 40 generierten elektromagnetischen Feldes als Transponder-Sendeenergiefreie Form der Nichtprozeßdatenübermittlung. durch den Transponder bzw. Funkslave sehr vorteilhaft, weil der Transponder keine eigene energieintensive Trägerwelle erzeugen muß, sondern nur das Feld des sendenden Funkmasters kurzschlußmoduliert und der Funkmaster die Fähigkeit hat bzw. haben muß, diese Art der Modulation zu erkennen. Da es bereits Handys mit Funkmaster-Funktionen gibt, ist es günstig, ein solches Handy so auszuführen, dass es die Funktionen eines Funkmasters 40 für ein erfindungsgemäßes Slavegerät 10 bzw. ein erfindungsgemäßes Single-Master-Slave-System übernehmen und ausführen kann, d. h. insbesondere RFID- oder NFC-fähig ist. NFC ist eine, für sehr kurze Entfernung konzipierte, bidirektionale Funk-Kommunikation, die ermöglicht, dass ein Leser kleine Datenmengen aus anderen aktiven Geräten oder passiven Medium (Tags, RFID Etiketten) liest, wenn man sie nahe genug zusammen bringt. Bei NFC beträgt der Leseabstand nur einige wenige Zentimeter. Here is the application of the antenna control switch-based short-circuit modulation of the radio master 40 generated electromagnetic field as transponder-transmitting energy-free form of non-process data transmission. by the transponder or radio slave very advantageous because the transponder does not have to generate its own energy-intensive carrier wave, but short-modulated only the field of the transmitting radio character and the Funkmaster has the ability or must have to recognize this type of modulation. Since there are already mobile phones with Funkmaster functions, it is convenient to perform such a phone so that it functions as a radio mast 40 for a slave device according to the invention 10 or adopt and execute a single-master-slave system according to the invention, ie in particular RFID or NFC-capable. NFC is a bidirectional radio communication designed for very short distances that allows a reader to read small amounts of data from other active devices or passive media (tags, RFID tags) when brought close enough together. With NFC, the reading distance is only a few centimeters.

Die neue, bezüglich des Transponder-Speicherbauelementes 20 zweikanalige Schnittstelle ermöglicht also in erfindungsgemäßen Slavegeräten 20 und Systemen mit einem oder mehreren derartigen Geräten 20 folgende Funktionen:

  • a) Produktionsdaten zuordnen: Die Seriennummern können sofort nach PCB-Bestückung vergeben und in das Vor-Gerät (Leiterplatte, Platine) mittels des Funkmasters 40 geschrieben werden. Die Chargeninformationen und Firmware-Stände können bei den weiteren Produktionsschritten ebenso dort abgelegt bzw. aktualisiert werden.
  • b) Produktions- bzw. Herstellungsdaten-Verfolgung: Seriennummern und andere Produktdaten sind während des gesamten Produktlebenslaufes einfach auslesbar. Im Lager des Herstellers oder auch bei dessen Kunden sind die Daten auch durch die Verpackung hindurch erfassbar. Vor dem Versand kann bei Bedarf die Seriennummer durch die Verpackung hindurch gelesen und im Lieferschein festgehalten werden. Nach dem Einbau der Slavegeräte in eine Anlage können die Nichtprozeßdaten vom Master 30m, vorzugsweise ASi- oder IO-Link-Master 30m, über die Verbindungsleitung gescannt und die verbauten Slavegeräte 10 und auch deren Komponenten einschließlich der Soft- und Hardwareversionen dokumentiert werden. Bei der Untersuchung von Rückläufern können die Produktionsdaten ausgewertet werden, selbst wenn die (ASi-)Slavegerät-Anschaltung bzw. das (ASi-)Slavegerät 10v nicht mehr funktionstüchtig sein sollte. In diesem Zusammenhang können auch Fälschungen identifiziert werden. Bei Rückruf-Aktionen können Kunden gezielt angesprochen werden, eventuell kann der Kunde aus seiner Anlagendokumentation genau den Einbauort des auszutauschenden Gerätes ermitteln. Die bisherigen Adressierung des ASi-Slaves und Inbetriebnahme sowie Konfiguration ist recht aufwändig bzw. umständlich. Insbesondere weitere ASi-Entwicklungen könnten bzw. werden ggf. in jedem Slavegerät 10 eine eindeutige Seriennummer, Herstellerkennung, Gerätebauart und andere Informationen zur Verfügung stellen. Hier ist die frühe Hinterlegung der Seriennummer und/oder der Typschilddaten sehr vorteilhaft.
  • c) Gerätsoftware-/Firmware-aktualisierung: Bei geringem Firmwareumfang kann die Firmware über diese Schnittstelle in das Gerät übertragen werden, ohne das ein Minimalbetriebssystem oder ein Programmieradapter entwickelt werden muss. Solche Geräte könnten auch in der Verpackung auf einen neuen Firmwarestand gebracht werden. Alternativ bietet diese Schnittstelle auch die Möglichkeit, Geräte durch Download von Parametersätzen kurz vor der Auslieferung in eine kundenspezifische Gerätevariante zu verwandeln.
  • d) Fälschungsschutz und Manipulationsschutz: Durch verschlüsselte Seriennummern und Prüfsummen lassen sich Fälschungen erkennen. Diese Prüfung kann mit dieser Schnittstelle im Lager als auch über die SPS des Anlagenbauers in der Maschine erfolgen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass immer qualitativ und funktional passende Slavegeräte 10v im Austauschfall verwendet werden. Bei Rückläufern können ebenso Fälschungen erkannt werden, oft sogar wenn Teile des Gerätes nicht mehr funktionstüchtig sind. Zusätzlich lassen sich durch einen ähnlichen Mechanismus Passworte vorgeben, die eine Modifikation des Slavegerätes 10v über den Master 30m bzw. ASi oder IO-Link (z.B. bei Fernwartung) nur dann erlauben, wenn dies vorher lokal am Slavegerät 10v über die neue Funk-Schnittstelle freigegeben wurde.
  • e) Diagnose: Die zweikanalige Schnittstelle erlaubt es, jederzeit die Version der programmierten Firmware und andere Produktionsdaten drahtgebunden datenseriell über das IC (Microcontroller oder Mikroprozessor) oder das Slave-ASIC sowie drahtlos über Funk mittels des RFID- oder NFC-Schreib-Lese-Gerätes 40 auszulesen. Dies gilt auch für Slavegeräte mit hoher Schutzart, ohne dass diese geöffnet werden müssen. Meldungen und Zustände, die beim Betrieb des Slavegerätes 10v anfallen, können remanent gespeichert und später ausgelesen werden, auch nach einem Slavegerät-10v-Defekt, falls das Speicherbauelement 20 unbeschädigt ist.
  • f) Kommunikationsparameter: Die ASi-Adresse des Gerätes 10v kann auch ohne ASi-Spannungsversorgung über die ASi-Leitung (Verbindungskabel) Versorgung ausgelesen und verändert werden. Bei Slavegeräten 10v mit mehreren ASi-Adressen (Multi-Slave-Geräten) können die Adressen aufgrund der Unabhängigkeit vom ASi Protokoll ohne Verfahrenstricks eingestellt oder verändert werden. Zusätzlich können Typschilddaten bzw. Betriebsmittelkennzeichen (BMKZ) und andere Parameter eingestellt werden. Gleiches gilt auch für ähnliche Single-Master-Slave-Systeme 50
  • g) Slavegerät-10v-Parameter: Kundenspezifische Slavegeräte 10v können über die zusätzliche Daten-Schnittstelle in Form der (RFID-/NFC-)Luftschnittstelle 21 in der Produktion, oder auch kurz vor Auslieferung, durch Laden von speziellen Parametern, erzeugt werden. Die Einstellung neuer Parameter vor Ort kann ohne Trennung vom Master 30m bzw. Feldbus bzw. Sensor-Aktor-Netzwerk lokal erfolgen, sodass eine manuelle Bedienschnittstelle, z.B. Drucktasten-12e- oder Potentiometer-12e-Bedienung im/am Gerät, oft nicht mehr benötigt wird. Diese drahtlose Einstellung und Prüfung der Parameter ist auch bei Slavegeräten 10v mit hoher Schutzart und Verguss möglich. Durch ein Betriebsmittelkennzeichen (BMKZ) kann der Anwender den Einbauort im Gerät dokumentieren. Speziell bei zukünftigen ASi-Entwicklungen kann dieses Merkmal sehr sinnvoll sein, da dieses System die BMKZ beim ASi-Feldbus-Abtastung für alle Slaves bzw. Slavegeräte 10v auslesen und dokumentieren kann.
  • h) Varianten erzeugen: Bei Slavegeräten 10v mit textueller Benutzerschnittstelle kann eine selten verwendete darzustellende Landessprache über diese Schnittstelle hineingeladen werden. Kunden können Parametersets über diese Schnittstelle auslesen und immer wieder Kopien dieser Datensätze in ihre Geräte einspielen (z.B. in Serienmaschinen).
The new, with respect to the transponder memory device 20 two-channel interface thus allows in Slavegeräten invention 20 and systems with one or more such devices 20 following functions:
  • a) Assign production data: The serial numbers can be assigned immediately after PCB assembly and into the pre-device (circuit board, circuit board) by means of the radio master 40 to be written. The batch information and firmware versions can also be stored or updated there during the further production steps.
  • b) Production or production data tracking: Serial numbers and other product data are easy to read throughout the life of the product. In the warehouse of the manufacturer or his customers, the data can also be detected through the packaging. Before shipment, if necessary, the serial number can be read through the packaging and recorded in the delivery note. After installing the slave devices in a system, the non-process data from the master 30m , preferably ASi or IO-Link master 30m , scanned via the connection line and the built-in slave devices 10 and also their components, including the software and hardware versions, are documented. When examining returns, the production data can be evaluated, even if the (ASi) slave device interface or the (ASi) slave device 10v should no longer be functional. In this context, counterfeits can also be identified. In the case of recall actions, customers can be addressed in a targeted manner; the customer may be able to determine exactly the installation location of the device to be replaced from his plant documentation. The previous addressing of the ASi slave and commissioning and configuration is quite complicated or cumbersome. In particular, further ASi developments could possibly be in each slave device 10 a unique serial number, vendor ID, device type, and other information put. Here, the early deposit of the serial number and / or the nameplate data is very advantageous.
  • c) Device software / firmware update: If the firmware is low, the firmware can be transferred to the device via this interface without the need to develop a minimum operating system or programming adapter. Such devices could also be brought to a new firmware level in the packaging. Alternatively, this interface also offers the possibility of converting devices into a customer-specific device variant by downloading parameter sets shortly before delivery.
  • d) Protection against counterfeiting and manipulation: Counterfeits can be identified by encrypted serial numbers and checksums. This check can be carried out with this interface in the warehouse as well as via the PLC of the system manufacturer in the machine. This ensures that always quality and functionally compatible slave devices 10v be used in case of replacement. With returnees, counterfeits can also be detected, often even if parts of the device are no longer functional. In addition, passwords can be specified by a similar mechanism, which is a modification of the slave device 10v about the master 30m or ASi or IO-Link (eg for remote maintenance) only if this is possible locally on the slave device 10v was released via the new wireless interface.
  • e) Diagnosis: The dual-channel interface makes it possible at any time, the version of the programmed firmware and other production data wired data serial via the IC (microcontroller or microprocessor) or the slave ASIC and wirelessly via radio using the RFID or NFC read-write device 40 read. This also applies to slave devices with a high degree of protection without having to open them. Messages and states that occur during operation of the slave device 10v can be stored remanently and read later, even after a slave device. 10v Defect if the memory device 20 undamaged.
  • f) Communication Parameters: The ASi address of the device 10v can also be read and changed without ASi power supply via the ASi cable (connection cable) supply. At slave devices 10v With several ASi addresses (multi-slave devices), the addresses can be set or changed without process tricks due to their independence from the ASi protocol. In addition, type plate data or device identifier (BMKZ) and other parameters can be set. The same applies to similar single-master-slave systems 50
  • g) slave device 10v Parameters: Custom Slave Devices 10v can via the additional data interface in the form of the (RFID / NFC) air interface 21 be produced in the production, or shortly before delivery, by loading special parameters. The setting of new on-site parameters can be done without separation from the master 30m or fieldbus or sensor / actor network locally, so that a manual operating interface, eg push-button 12e - or potentiometer- 12e -Operation in / on the device, often no longer needed. This wireless setting and testing of the parameters is also available with slave devices 10v with high degree of protection and encapsulation possible. A device identifier (BMKZ) enables the user to document the installation location in the device. This feature can be very useful for future ASi developments, as this system is the BMKZ for ASi fieldbus sampling for all slaves or slave devices 10v can read and document.
  • h) Create variants: For slave devices 10v Textual user interfaces allow a rarely used national language to be displayed via this interface. Customers can read out parameter sets via this interface and repeatedly import copies of these data sets into their devices (eg in series machines).

Zusammenfassend sind hier noch einmal die Vorteile der Erfindung aufgelistet: Die Nichtprozeßdaten in Form der Sensorgerät- und/oder Leiterplatte-1-spezifischen Daten können neu eingeschrieben, überschrieben oder gelesen werden, auch wenn das Slavegerät 10v stromlos ist. Eine Überprüfung des Lagerbestandes ist durch die Verpackung hindurch einfach und zuverlässig möglich. Der zum Adressieren und Konfigurieren benötigte Energiebedarf ist sehr gering, da nur der RFID-Transponder bzw. das speicherbauelement 20 über die Transponder-Antenne mit Strom versorgt werden muss. Das mobile Programmierwerkzeug (Funkmaster 40) muss für die Dauer des Lesens und Schreibens von Daten nicht zusätzlich das Slavegerät 10 mit Strom versorgen, was auch technisch schwierig bzw. sehr aufwendig wäre. Das manuelle oder mechanische Anbringen der Seriennummer(n), Chargennummer(n) oder Betriebsmittelkennzeichen auf dem Slavegerät kann entfallen, weil es durch ein preiswertes elektronisches Anbringen abgelöst ist, das in jedem Schritt des Herstellungsprozesses im Zugriff ist und außerdem zu einem extrem frühen Zeitpunkt vorgenommen werden kann (nach Bestückung des Speicherbauelementes 20 mit dem RFID-Transponders auf der Slavegeräte-10-Leiterplatte 1). Daher wird eine lückenlose Dokumentation des Produktionsprozesses durch den Hersteller möglich. In summary, here again the advantages of the invention are listed: The non-process data in the form of the sensor device and / or printed circuit board 1 -specific data can be rewritten, overwritten or read, even if the slave device 10v is de-energized. A check of the stock is easily and reliably possible through the packaging. The energy required for addressing and configuring is very low, since only the RFID transponder or the memory component 20 must be powered via the transponder antenna. The mobile programming tool (Funkmaster 40 ) does not need the slave device for the duration of reading and writing data 10 provide power, which would be technically difficult or very expensive. The manual or mechanical attachment of the serial number (s), lot number (s) or equipment tag on the slave device can be eliminated because it is replaced by low cost electronic attachments that are accessible at each step of the manufacturing process and also made at an extremely early stage can be (after placement of the memory device 20 with the RFID transponder on the slave device 10 conductor interconnection wiring 1 ). Therefore, a complete documentation of the production process by the manufacturer becomes possible.

Das manuelle oder mechanische Anbringen der Betriebsmittelkennzeichen durch den Anlagenbauer bei der Montage der Anlage am Gerät kann entfallen, weil es durch ein preiswertes elektronisches Anbringen abgelöst wird. Zukünftig kann diese Information zusätzlich bei einem weiterentwickelten ASi-System bei der Feststellung des Systemzustandes des ASi-Slavegerätes 10v vom Master 30m ausgelesen und dokumentiert werden. ASi-Slavegeräte 10v können ohne einen mechanischen Anschluss an ein Adressiergerät drahtlos adressiert werden. Durch die Verwendung von Antennen mit kurzer Reichweite, was auch über die verwendete RFID-Frequenz, die minimal erreichbare Entfernung der Tansponderantenne zum RFID-Lesegerät 40 als Konfigurations- oder Service-Gerät 40 sowie über das verwendete RFID-Verfahren einstellbar ist, ist die eindeutige Zuordnung auch bei nebeneinander montierten Slavegeräten 10v möglich. Beim Defekt des Slavegerätes 10v können in den meisten Fällen Diagnoseinformationen, Parameter und Betriebsmittelkennzeichen aus dem Gerät ausgelesen, ausgewertet und zur Programmierung des Austauschgerätes verwendet werden. Ist die Kapazität des gemeinsamen flüchtigen Speichers des Speicherbauelementes 20 für Teile der Firmware des Gerätes ausreichend, kann die Programmierung ohne Programmieradapter über RFID erfolgen. Eine Aktualisierung ist damit auch später ohne Öffnen des Gerätes möglich. Vorteilhafterweise werden mehrmals und dauerhaft beschreibbare nichtflüchtige Speicher verwendet. Eine Integration der Funktionalität in den Prozessor oder im Systemspeicher des Slavegerätes 10v ist möglich und bietet Potenzial für Kosteneinsparung bei gleichzeitiger Standardisierung. Da die Nichtprozeßdaten-Übertragung aufgrund der genauen Lokalisierung nur über eine kurze Distanz erfolgen darf, können die Antennen relativ klein bauen, was günstig für eine Integration auf einem ASIC 20 ist. Der Master kann durch Nutzung der erhaltenen Nichtprozeßdaten umfassende Diagnose- und Kommunikationssicherheits-Informationen zur Verfügung stellen. Zusätzlich ist es von Vorteil, an besonderen Slavegeräten 10v eine Kommunikationsverbindung einzubauen, die diese Diagnoseinformationen des Masters 30m dezentral verfügbar macht. Dies könnte über die in der Erfindung dargestellte RFID Schnittstelle realisiert werden. Zusätzlich kann aber man aber auch die lokalen Slavegerät-10v- Diagnosedaten problemlos über den Funkmaster 40 ausgelesen. The manual or mechanical attachment of equipment labels by the plant manufacturer in the installation of the system on the device can be omitted because it is replaced by an inexpensive electronic mounting. In the future, this information can also be used in an advanced ASi system to determine the system state of the ASi slave device 10v from the master 30m be read out and documented. AS-i slave devices 10v can be addressed wirelessly without a mechanical connection to an addressing device. By using antennas with a short range, which also includes the RFID frequency used, the minimum achievable distance of the Tansponder antenna to the RFID reader 40 as a configuration or service device 40 as well as being adjustable via the RFID method used, the unambiguous assignment is also with slave devices mounted side by side 10v possible. At the defect of the slave device 10v In most cases, diagnostic information, parameters and equipment labels can be read from the device, evaluated and used to program the replacement device. Is the capacity of the common volatile memory of the memory device 20 sufficient for parts of the firmware of the device, the programming can be done without programming adapter via RFID. An update is thus possible later without opening the device. Advantageously, multiple and permanently writable non-volatile memories are used. Integration of functionality into the processor or system memory of the slave device 10v is possible and offers potential for cost savings with simultaneous standardization. Since the non-process data transmission is allowed to occur only over a short distance due to the exact location, the antennas can be made relatively small, which is favorable for integration on an ASIC 20 is. By using the non-process data obtained, the master can provide comprehensive diagnostic and communication security information. In addition, it is advantageous to use special slave devices 10v to establish a communication link containing this diagnostic information of the master 30m decentralized. This could be realized via the RFID interface shown in the invention. In addition, however, you can also use the local slave device 10v - Diagnostic data easily via the radio master 40 read.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

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Leiterplatte (Bestückungsleiterplatte) mit bestückten und gelöteten bzw. kontaktierten Bauelementen, Komponenten, Unterleiterplatten und/oder BaugruppenPrinted circuit board (assembly board) with assembled and soldered or contacted components, components, sub-boards and / or assemblies
1h1h
Hauptleiterplatte Main board
1m1m
Mikroprozessor oder Mikrocontroller oder ein IC in Form eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers,Microprocessor or microcontroller or an IC in the form of a microprocessor or microcontroller,
10v10v
Slavegerät mit einem in- oder externen Sensor und/oder Aktor, dessen Prozeßdaten (Sensor-Messdaten bzw. Aktor-Steuerdaten) zwischen Master 30m und Slavegerät 10 im betriebsbereiten Zustand übertragen werden könnenSlave device with an internal or external sensor and / or actuator, whose process data (sensor measurement data or actuator control data) is between master 30m and slave device 10 can be transmitted in the ready state
10va10VA
Slave-ASIC Slave ASIC
1212
Bauelemente bzw. Komponenten im oder am Sensorgerät 10 und/oder auf der Leiterplatte 1, 1h des Sensorgerätes 10 Components or components in or on the sensor device 10 and / or on the circuit board 1 . 1h of the sensor device 10
12a12a
Anzeigebauelement wie LCD-/LED-Display, LED, LED-Balkenanzeige u.Ä. Display component such as LCD / LED display, LED, LED bar display, etc.
12e12e
Einstellbauelement wie Potentiometer, Taster oder Schalter o.Ä. Adjustment component such as potentiometer, pushbutton or switch o.Ä.
2020
Speicherbauelement (ASIC) Memory device (ASIC)
3030
Steuergerät, vorzugsweise SPS oder Master eines Single-Master-Bussystems, vorzugsweise eines IO-Link oder ASi- oder Sensor-Aktor-Netzwerkes, das über ein Kabel mit dem Sensorgerät 10 bzw. dem Slavegerät 10v verbindbar istControl unit, preferably PLC or master of a single-master bus system, preferably an IO-Link or ASi or sensor-actuator network, via a cable to the sensor device 10 or the slave device 10v is connectable
30m30m
Master eines Single-Master-Systems Master of a single-master system
4040
Funkmaster Funkmaster
5050
Single-Master-Slave-System Single master slave system
50a50a
ASi als Single-Master-Slave-System ASi as a single-master-slave system
50i50i
IO-Link-System als Single-Master-Slave-System IO-Link system as a single-master-slave system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • www.balluff.com [0007] www.balluff.com [0007]

Claims (10)

Slavegerät (10v) für ein Single-Master-Slave-System (50) der Automatisierungstechnik und/oder industriellen Meß- und Steuertechnik, das zumindest Prozeßdaten (Meß- und/oder Steuerdaten, ggf. be-/verarbeitetet) des zu messenden (Sensor) oder zu steuernden (Aktor) industriellen bzw. Automatisierungs-Prozesses über eine drahtgebundene Kommunikationsleitung datenseriell vom Master (30m) empfangen kann bzw. an diesen senden kann, wobei das Slavegerät (10v) mindestens aufweist a) eine Anschaltung zum Anschluss an die Kommunikationsleitung sowie b) eine Leiterplatte (1) mit einem Slavegerät-ASIC (10va) und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung als Bauelement (12) auf einer Leiterplatte (1) des Slavegerätes (10v), c) eine in- oder externe Hauptstromversorgung, über die die Slavegerät-(10)-Komponenten (12) im Betriebszustand des Slavegerätes (10v) bzw. des Systems (50) mit elektrischer Energie versorgbar bzw. versorgt sind, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Slavegerät (10v) mindestens ein elektronisches Speicherbauelement mit einem nichtflüchtigen Speicher hat, wobei das bzw. ein Speicherbauelement (20) über eine drahtgebundene Speicherzugriffsschnittstelle (Drahtschnittstelle) direkt oder indirekt datenübertragungsseriell mit dem Slave-ASIC (10va) und/oder einer elektronischen Ablaufsteuerung des Slavegerätes (10v) verbunden ist, b) dieses Speicherbauelement (20) eine zweite, funk- und antennebasierte Speicherzugriffsschnittstelle (Funkschnittstelle) für einen Sendefrequenzbereich eines Funkmasters von 0,5 bis 2000 GHz als Eingang für den in das Speicherbauelement (20) integrierten Transponder aufweist, b) das Slavegerät (10v) und das Speicherbauelement (20) so gestaltet sind, dass Nichtprozeßdaten, vorzugsweise Produktions- und/oder Identifizierungs-Daten des Slaves und/oder seiner Bestandteile, elektronische Typschilddaten, Slave-Adreßdaten, Konfigurations- und/oder Parametrierungs-Software und/oder -Daten, vom schreib- und/oder leseberechtigten Funkmaster (40) über eine Luftstrecke und diese Funkschnittstelle datenseriell in dessen nichtflüchtigen Speicher bzw. einen seiner Speicherbereiche geschrieben werden können bzw. geschrieben sind, c) das Speicherbauelement (20) neben einem Arbiter eine integrierte Hilfsstromversorgung aufweist, die es dem Speicherbauelement im Zusammenspiel mit der Antenne des Slavegerätes (10v) ermöglicht bzw. ermöglichen kann, dass unabhängig vom Zustand „Fehlende Betriebsspannung“ hinsichtlich der Hauptstromstromversorgung des Speicherbauelementes (20) und/oder des Slavegerätes (10) über die Luftstrecke der Funkschnittstelle das Speicherbauelement (20) mit soviel elektrischer Antenne-Energie aus der Sendeenergie des in der Nähe des Slavegerätes (10v) befindlichen Funkmasters (40) versorgt werden kann bzw. versorgt ist, um diese Nichtprozeßdaten in den nichtflüchtigen Speicher zu schreiben und/oder auszulesen, sofern der Funkmaster (40) vom Slavegerät (10v) über diese Funkstrecke die Genehmigung zum Schreiben und/oder Auslesen erhält bzw. erhalten hat, und d) das Slavegerät (10v) Nichtprozeßdaten, die vom Funkmaster (40) erhalten und eingelesen wurden, zumindest vom Slave-ASIC (10va) als Master eines Master-Slave-Datenbusses oder einer ggf. vorhandenen anderen Recheneinheit als Master dieses Master-Slave-Datenbusses, vorzugsweise auch vom Master (30m) des Single-Master-Slave-Systems (50), über diese Drahtschnittstelle des Speicherbauelementes (20), vorzugsweise auch über die Kommunikationsleitung, im betriebsfähigen Zustand des Slave-ASICs (10va) und/oder des Slavegerätes (10v) datenseriell ausgelesen werden können, wobei das der Funkübertragung, dem Funkmaster (40) und der Funkschnittstelle und dem Transponder zugrundeliegende Protokoll bzw. System nicht mit dem des Single-Master-Systems (50) oder des Master-Slave-Datenbusses identisch ist, d. h. das systemverschiedene Protokolle bzw. Standards verwendet bzw. implementiert sind. Slave device ( 10v ) for a single-master-slave system ( 50 ) of the automation technology and / or industrial measuring and control technology, the at least process data (measurement and / or control data, possibly processed / processed) of the (sensor) or to be controlled (actuator) industrial or automation process via a Wired communication line data-serial from master ( 30m ) or can send to it, whereby the slave device ( 10v ) at least a) a connection for connection to the communication line and b) a printed circuit board ( 1 ) with a slave ASIC ( 10VA ) and / or an electronic sequence control as a component ( 12 ) on a printed circuit board ( 1 ) of the slave device ( 10v ), c) an internal or external main power supply via which the slave device ( 10 ) Components ( 12 ) in the operating state of the slave device ( 10v ) or the system ( 50 ) are supplied or supplied with electrical energy, characterized in that a) the slave device ( 10v ) has at least one electronic memory device with a non-volatile memory, wherein the or a memory device ( 20 ) via a wired memory access interface (wire interface) directly or indirectly with the slave ASIC ( 10VA ) and / or an electronic sequence control of the slave device ( 10v ) b) this memory device ( 20 ) a second, radio- and antenna-based memory access interface (radio interface) for a transmission frequency range of a radio master of 0.5 to 2000 GHz as input to the memory device ( 20 ) has integrated transponder, b) the slave device ( 10v ) and the memory device ( 20 ) are designed so that non-process data, preferably production and / or identification data of the slave and / or its components, electronic nameplate data, slave address data, configuration and / or parameterization software and / or data from the write and / or readable radio master ( 40 ) can be written in the non-volatile memory or in one of its memory areas via an air gap and this radio interface in a data-serial manner, c) the memory component ( 20 ) in addition to an arbiter has an integrated auxiliary power supply, which it the memory device in conjunction with the antenna of the slave device ( 10v ) allows or enable, regardless of the state "missing operating voltage" with respect to the main current supply of the memory device ( 20 ) and / or the slave device ( 10 ) via the air gap of the radio interface, the memory device ( 20 ) with as much electrical antenna energy from the transmission energy of the near the slave device ( 10v ) ( 40 ) can be supplied or supplied to write this non-process data in the non-volatile memory and / or read, provided the Funkmaster ( 40 ) from the slave device ( 10v ) has received or received the authorization for writing and / or reading over this radio link, and d) the slave device ( 10v ) Non-process data collected by the Funkmaster ( 40 ) were received and read in, at least from the slave ASIC ( 10VA ) as a master of a master-slave data bus or any other available arithmetic unit as a master of this master-slave data bus, preferably also from the master ( 30m ) of the single-master-slave system ( 50 ), via this wire interface of the memory device ( 20 ), preferably also via the communication line, in the operable state of the slave ASIC ( 10VA ) and / or the slave device ( 10v ) can be read out data-serial, whereby that of the radio transmission, the Funkmaster ( 40 ) and the radio interface and the transponder underlying protocol or system not with that of the single-master system ( 50 ) or the master-slave data bus is identical, ie the system-different protocols or standards are used or implemented. Slave nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis bzw. der Standard dieser Funkübermittlung ein Protokoll bzw. Datenübertragungssystem ist, das nicht dem des Slavegerätes (10) und des zugehörigen Single-Master-Slave-Systems (50) für die Master-Slave-Kommunikation entspricht, insb. ein im Industrieprozeß-Meß-und–Steuertechnik- bzw. Automatisierungs-Bereich etabliertes Funk-Protokoll bzw. etablierter -Standard, vorzugsweise ein NFC- und/oder RFID-Protokoll bzw. -Standard ist, und der Transponder dementsprechend NFC- und/oder RFID-fähig ist, und/oder, dass das Master-Slave-Bussystem zwischen dem Speicherbauelement (20) und dem Slave-ASIC (10va) bzw. der an die drahtgebundene Schnittstelle des Speicherbauelementes (20) angeschlossene Rechner, vorzugsweise ein Mikorprozessor oder ein Mikrocontroller in IC-Form RS232, SPI, SCI oder IIC/I2C ist bzw. darauf basiert. Slave according to claim 1, characterized in that the basis or the standard of this radio transmission is a protocol or data transmission system, which is not that of the slave device ( 10 ) and the associated single-master-slave system ( 50 ) corresponds to the master-slave communication, esp. A established in the industrial process measuring and control engineering or automation area radio protocol or established standard, preferably an NFC and / or RFID protocol or Standard is, and the transponder is accordingly NFC and / or RFID capable, and / or that the master-slave bus system between the memory device ( 20 ) and the slave ASIC ( 10VA ) or to the wired interface of the memory device ( 20 ) connected computer, preferably a microprocessor or a microcontroller in IC form RS232, SPI, SCI or IIC / I2C is or based on it. Slavegerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Slavegerät (10) ein Sensor- oder/und Aktor-Slavegerät ist und diese Prozeßdaten Meßdaten eines an das Slavegerät (10v) mittels eines Verbindungskabels angeschlossenen Sensors bzw. Steuerdaten für einen an das Slavegerät (10) mittels eines Kabels angeschlossenen Aktors oder Messdaten eines in das Slavegerät integrierten Sensors bzw. Steuerdaten für einen in das Slavegerät (10) integrierten Aktor sind. Slave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the slave device ( 10 ) is a sensor or / and actuator slave device and this process data is a measurement data to the slave device ( 10v ) connected by means of a connecting cable sensor or control data for one to the slave device ( 10 ) by means of a cable connected actuator or measurement data of an integrated into the slave device sensor or control data for one in the slave device ( 10 ) are integrated actuator. Slavegerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Slavegerät (10) ein IO-Link-Slavegerät (10). eines IO-Link-Systems oder ein Slave eines Sensor-Aktor-Netzwerkes, insbesondere ein ASi Slave mit einem ASi-ASIC und einem an dieses ASIC angeschlossenenen Speicherbauelementes, ist, wobei dieses ASi Slavegerät (10) in einem ASi-Strang eines ASi-Netzwerkes mit einem oder mehreren ASi-Strängen betrieben werden kann bzw. betrieben ist. Slave device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that this Slave device ( 10 ) an IO-Link slave device ( 10 ). an IO-Link system or a slave of a sensor / actuator network, in particular an ASi slave with an ASi ASIC and a memory component connected to this ASIC, this ASi slave device ( 10 ) can be operated or operated in an ASi line of an ASi network with one or more ASi lines. Slavegerät (10) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das diese vom ASi-Master (30m) an dieses Slavegerät (10) mittels des ASi-Protokolles und über die ASi-Drahtverbindung bzw. ASi-Leitung übermittelte bzw. übermittelbare Nichtprozeßdaten, Sicherheitsmonitor-Daten, Zustands-, Überwachungs- und/oder Diagnose-Daten sind oder sein können, die zumindest ein Maß für die Kommunikationssicherheit bzw. Kommunikationsunsicherheit des ASi-Stranges bzw. des ASi-Netzes sind oder sein können, und/oder, dass das Speicherbauelement (20) an den ASIC des Slavegerätes (10v) oder einem im Slavegerät (10v) enthaltenen Mikroprozessor oder Microcontroller angeschlossen ist, der für die Steuerung und/oder Verarbeitung der Nichtprozeßdaten zuständig ist, wobei vorzugsweise das Speicherbauelement (20) in den ASIC und/oder den Mikroprozessor integriert ist und mit diesem ein Bauelement (12) bildet. Slave device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that this from the ASi master ( 30m ) to this slave device ( 10 ) are or can be by means of the ASi protocol and via the ASi wire connection or ASi line transmitted or transmittable non-process data, safety monitor data, state, monitoring and / or diagnostic data, the at least one measure of communication security communication uncertainty of the ASi string or the ASi network, and / or that the memory component ( 20 ) to the ASIC of the slave device ( 10v ) or one in the slave device ( 10v ) is connected, which is responsible for the control and / or processing of non-process data, wherein preferably the memory device ( 20 ) is integrated into the ASIC and / or the microprocessor and with this a component ( 12 ). Slavegerät (10v) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherbauelement (20) Teil der bestückten und gelöteten Hauptplatine des Slaves ist und Nichtprozeßdaten, insbesondere elektronische Typschilddaten des Busteilnehmers und/oder seiner Hauptplatine und/oder Herstelldaten der Hauptplatine und/oder Informationen über die auf der Hauptplatine verwendete Komponenten, bereits vor der Komplettierung des Slavegerätes (10v) zu einem betriebsfähigen Gerät, über die Funkschnittstelle des Slavegerätes (10v) mittels eines Funkmasters in den nichtflüchtigen Speicher dieses Speicherbauelementes geschrieben worden sind bzw. schreibbar sind, und/oder, dass das Speicherbauelement (20) einen nichtflüchtigen Anwender-programmierbaren Halbleiter-PROM (EPROM, EEPROM oder EAPROM) aufweist, der sowohl vom Funkmaster (40) als auch von der Slavegerät-internen Rechnereinheit wie Slave-ASIC, Mikroprozessor oder Microcontroller datenseriell gelesen und/oder beschrieben werden kann. Slave device ( 10v ) according to one of the preceding claims, characterized in that the memory component ( 20 ) Part of the assembled and soldered motherboard of the slave and non-process data, in particular electronic nameplate data of the bus device and / or its motherboard and / or manufacturing data of the motherboard and / or information on the components used on the motherboard, even before the completion of the slave device ( 10v ) to an operational device, via the radio interface of the slave device ( 10v ) have been written by means of a radio master into the nonvolatile memory of this memory component or are writable, and / or that the memory component ( 20 ) has a nonvolatile user-programmable semiconductor PROM (EPROM, EEPROM or EAPROM), which can be used both by the radio master ( 40 ) can also be read and / or written data-serial by the slave-internal computer unit, such as slave ASIC, microprocessor or microcontroller. Single-Master-Slave-System (50) der Automatisierungs- und/oder industriellen Technik für die serielle bidirektionale Übertragung von Prozeßdaten eines Sensors (ursprüngliche oder bearbeitete Messdaten und/oder daraus abgeleitete Daten) oder/und Aktors (Steuerdaten für den Aktor) sowie von Nichtprozeßdaten dieses Sensors und/oder Aktors zwischen dem Master (30m) und mindestens einem Slavegerät (10) mit einem Slavegerät (10v) nach einem der Ansprüche 1–6, wobei a) Nichtprozeßdaten vom Funkmaster (40) in und aus diesem nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes (20) gelesen werden können, b) Nichtprozeßdaten, die vom Funkmaster (40) in diesen nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes eingelesen wurden, vom Master (30m) über diese Drahtschnittstelle des Speicherbauelementes und die Kommunikationsleitung drahtgebunden seriell über diese Kommunikationsleitung ausgelesen werden können oder sind, und/oder, dass, c) Nichtprozeßdaten, die vom Funkmaster (40) in diesen nichtflüchtigen Speicher eingelesen wurden, unabhängig vom Zustand „fehlende Betriebsspannung“ des nichtflüchtigen Speichers und/oder des Slavegerätes (10v) vom diesem oder einem anderen Funkmaster (40) ausgelesen werden können bzw. ausgelesen sind. Single-master-slave system ( 50 ) of automation and / or industrial technology for the serial bidirectional transmission of process data of a sensor (original or processed measurement data and / or derived data) and / or actuator (control data for the actuator) and non-process data of this sensor and / or actuator between the master ( 30m ) and at least one slave device ( 10 ) with a slave device ( 10v ) according to any one of claims 1-6, wherein a) non-process data from the radio master ( 40 ) in and out of this nonvolatile memory of the memory device ( 20 ), b) Non-process data collected by the Funkmaster ( 40 ) were read into this non-volatile memory of the memory device, from the master ( 30m ) can be read via this wire interface of the memory device and the communication line wired serially via this communication line or are, and / or, that, c) non-process data from the Funkmaster ( 40 ) were read into this non-volatile memory, regardless of the state of "non-volatile memory" of the nonvolatile memory and / or of the slave device ( 10v ) from this or another radio master ( 40 ) can be read out or are read out. Single-Master-System (SMS) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass a) dieses Speicherbauelement (20) auf der Hauptplatine (1h) des Slavegerätes (10v) als elektronisches Bauteil (12) zusammen mit anderen Bauteilen/Komponenten (12) aufgelötet ist, und/oder, dass b) Nichtprozeßdaten, insbesondere elektronische Typschilddaten des Slavegerätes (10) oder seiner Hauptplatine (1h) und/oder Herstelldaten der Hauptplatine (1h) des Slaves und/oder Informationen über die auf der Hauptplatine verwendete Komponenten (12), bereits vor der Komplettierung des Slavegerätes (10v) zu einem betriebsfähigem Gerät, über die Funkschnittstelle des Slavegerätes (10v) mittels des Funkmasters (40) in dieses Speicherbauelement (20) geschrieben worden sind oder geschrieben werden können, auch wenn die Hauptplatine (1h) stromlos bzw. die Hauptstromversorgung nicht aktiv ist. Single-master system (SMS) according to claim 7, characterized in that a) this memory device ( 20 ) on the motherboard ( 1h ) of the slave device ( 10v ) as an electronic component ( 12 ) together with other components / components ( 12 ), and / or that b) non-process data, in particular electronic nameplate data of the slave device ( 10 ) or its motherboard ( 1h ) and / or manufacturing data of the motherboard ( 1h ) of the slave and / or information about the components used on the motherboard ( 12 ), even before the completion of the slave device ( 10v ) to an operable device, via the radio interface of the slave device ( 10v ) by means of the radio master ( 40 ) in this memory device ( 20 ) have been written or can be written, even if the motherboard ( 1h ) or the main power supply is not active. Industrielles System mit einem Funkmaster (40) in Form eines Funk-Lese-Schreib-Gerätes, insbesondere einem RFID-, NFC-fähigen Funkmaster (40), vorzugsweise einem entsprechenden Handy mit Funkmaster-(40-)Fähigkeiten, einem Master (30m) eines Single-Master-Slave-Systems (50) nach einem der Ansprüche 7–8 und einem Single-Master-Slave-System (50) nach einem der Ansprüche 7–8 für das serielle Ein- und/oder Auslesen von Nichtprozeßdaten in bzw. aus dem nichtflüchtigen Speicher dieses Speicherbauelementes (20) des Slavegerätes (10v), wobei a) Nichtprozeßdaten, die vom Funkmaster (40) eingelesen wurden, vom Master (30m) über diese Drahtschnittstelle dieses nichtflüchtigen Speichers des Speicherbauelementes (20) und die Kommunikationsleitung ausgelesen werden können, und/oder b) Nichtprozeßdaten unabhängig vom Zustand „Fehlende Betriebsspannung“ des Speicherbauelementes (20) und/oder des Slavegerätes (10v) vom diesem oder einem anderen Funkmaster (40) ausgelesen werden können, wobei vorzugsweise dieses industrielle System die Eigenschaft hat, dass auch der Master (30m) Nichtprozeßdaten in diesen nichtflüchtigen Speicher schreiben kann und/oder c) das System die Eigenschaft hat, dass für das Aus- oder Auslesen derartiger Daten in bzw. aus dem Speicherbauelement mittels des Funkmasters (40) der Datenverkehr zwischen dem Master (30m) und dem Slavegerät (10) des Single-Master-Systems (50) nicht unterbrochen werden muß. Industrial system with a radio mast ( 40 ) in the form of a radio read-write device, in particular an RFID, NFC-enabled radio master ( 40 ), preferably a corresponding mobile phone with Funkmaster- ( 40 -) skills, a master ( 30m ) of a single-master-slave system ( 50 ) according to any one of claims 7-8 and a single-master-slave system ( 50 ) according to any one of claims 7-8 for the serial input and / or readout of non-process data into or out of the nonvolatile memory of this memory device ( 20 ) of the slave device ( 10v ), where a) non-process data collected by the Funkmaster ( 40 ) were read from the master ( 30m ) via this wire interface of this nonvolatile memory of the memory device ( 20 ) and the communication line can be read out, and / or b) non-process data independent of the "missing operating voltage" state of the memory component ( 20 ) and / or the slave device ( 10v ) from this or another radio master ( 40 ) can be read, whereby preferably this industrial system has the property that the master ( 30m ) Can write non-process data into this nonvolatile memory and / or c) the system has the property that for reading out or reading out such data into or out of the memory device by means of the radio master ( 40 ) the traffic between the master ( 30m ) and the slave device ( 10 ) of the single-master system ( 50 ) does not have to be interrupted. Verfahren zur Übertragung von Nichtprozeßdaten von einem Funkmaster (40), insbesondere einem RFID-, NFC-fähigen Funkmaster (40), vorzugsweise einem entsprechenden Handy mit Funkmaster-(40-)Fähigkeiten, über einen Funkslave bzw. Transponder in den nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes (20) der Leiterplatte (1) bzw. Hauptleiterplatte (1h) nach einem der Ansprüche 1–7 mit folgenden Verfahrensschritten, wobei vorzugsweise diese Übertragung durch Anwendung von RFID- und NFC-Verfahren, insbesondere Anwendung der Antenne-Steuerschalter-basierten Kurzschluß-Modulation des vom Funkmaster (40) generierten elektromagnetischen Feldes als Transponder-Sendeenergie-freie Form der Nichtprozeßdatenübermittlung. durch den Transponder bzw. Funkslave,: a) Senden von trägerwellebasierten, modulierten Signalen des maximal 30–50 cm, vorzugsweise nur 10–20 cm, von der Antenne des Funkslaves bzw. Transponders des Slavegerätes (10v) entfernten Schreib-Lese-Gerätes (Funkmaster 40) an den Funkslave mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 0,5 bis 2000 GHz, wobei der Funkmaster (40) nur bis zu einer maximalen Funkslave-Entfernung von 30–50 cm, vorzugsweise von nur 10–20 cm, Nichtprozeßdaten in den nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes schreiben und/oder lesen kann, b) Umwandlung der Sendeenergie der Trägerwelle in elektrische Energie durch das Speicherbauelement (20) für den Betrieb des Speicherbauelementes (20) einschließlich des Empfangens und Modulierens von Nichtprozeßdaten vom bzw. zum Funkmaster (40), ggf. auch zum Senden dieser Nichtprozeßdaten c) Dekodieren der Sendesignale des Funkmasters (40) durch das Speicherbauelementes (20), vorzugsweise durch dessen den Transponder, d) Rücksendung von Signalen des Funkslaves bzw. Transponders an den Funkmaster (40) allein mithilfe der vom Speicherbauelement (20) empfangenen transformierten Sendeenergie des Funkmasters (40), e) Schreiben von Nichtprozeßdaten durch den Funkmaster (40) in den nichtflüchtigen Speicher des Speicherbauelementes (20), sofern der Funkmaster (40) seine Schreibberechtigung für dieses Speicherbauelement (20) erkannt hat bzw. diese ihm vom Speicherbauelement (20) mittels dieser Rücksendesignale übermittelt wurde, f) Auslesen aller oder eines Teils dieser Nichtprozeßdaten durch den Slave-ASIC bzw. durch den IC (1m) bzw. den Mikrocontroller (1m) bzw. den Mikroprozessor (1m) im betriebsbereiten Zustand (Betriebsspannung bzw. Hauptversorgungsspannung vorhanden) mittels seines Busmasters über dessen Busleitungen, vorzugsweise auch drahtserielles Auslesen aller oder eines Teils dieser Nichtprozeßdaten durch den Master (30m) Method for transmitting non-process data from a radio master ( 40 ), in particular an RFID, NFC-enabled radio master ( 40 ), preferably a corresponding mobile phone with Funkmaster- ( 40 -) capabilities, via a radio slave or transponder into the non-volatile memory of the memory device ( 20 ) of the printed circuit board ( 1 ) or main circuit board ( 1h ) according to any one of claims 1-7 with the following method steps, wherein preferably this transmission by application of RFID and NFC methods, in particular application of the antenna control switch-based short-circuit modulation of the Funkmaster ( 40 ) generated electromagnetic field as a transponder transmission energy-free form of non-process data transmission. by the transponder or radio slave ,: a) transmission of carrier wave-based, modulated signals of maximum 30-50 cm, preferably only 10-20 cm, from the antenna of the radio slaves or transponder of the slave device ( 10v ) remote read-write device (Funkmaster 40 ) to the radio slave with a carrier frequency in the range of 0.5 to 2000 GHz, wherein the radio master ( 40 ) can write and / or read non-process data into the nonvolatile memory of the memory device only up to a maximum radio slave distance of 30-50 cm, preferably only 10-20 cm, b) converting the transmission energy of the carrier wave into electrical energy through the memory device ( 20 ) for the operation of the memory device ( 20 ) including receiving and modulating non-process data to and from the radio master ( 40 ), if necessary also for sending these non-process data c) decoding of the transmission signals of the radio master ( 40 ) through the memory device ( 20 ), preferably by the transponder, d) sending back signals of the radio slaves or transponder to the radio master ( 40 ) using only the memory device ( 20 ) received transformed transmission energy of the radio mast ( 40 ), e) writing non-process data by the radio master ( 40 ) in the nonvolatile memory of the memory device ( 20 ), provided the radio master ( 40 ) its write permission for this memory device ( 20 ) has recognized it or this from the memory device ( 20 f) reading out all or part of this non-process data by the slave ASIC or by the IC ( 1m ) or the microcontroller ( 1m ) or the microprocessor ( 1m ) in the ready state (operating voltage or main supply voltage present) by means of its bus master via its bus lines, preferably also wire-serial read-out of all or part of this non-process data by the master ( 30m )
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