DE102018104171A1

DE102018104171A1 - Method for transmitting configuration data in accordance with the IO-Link protocol from an automation controller to at least one IO-Link device

Info

Publication number: DE102018104171A1
Application number: DE102018104171.3A
Authority: DE
Inventors: Frank-Herrmann Schöls
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Konfigurationsdaten (K) gemäß dem IO-Link Protokoll von einer Automatisierungssteuerung (10) an ein IO-Link Gerät (40) über einen Feldbus (20) mit zyklischer Datenübertragung eines Datensatzes (21). Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Reservieren mindestens eines Datenabschnitts (22) innerhalb des zyklisch zu übertragenden Datensatzes (21);
- Empfangen der Konfigurationsdaten (K) als asynchronen Daten durch einen Proxy (14) in der Automatisierungssteuerung (10);
- Speichern der asynchronen Daten durch den Proxy (14);
- Übertragen der asynchronen Daten von dem Proxy (14) an eine Feldbusschnittstelle (15) der Automatisierungssteuerung (10);
- Einschreiben der asynchronen Daten in den mindestens einen reservierten Datenabschnitt (22) in den Datensatz (21);
- Zykluskonformes Übertragen des Datensatzes (21) an einen IO-Link Master (30);
- Extrahieren der Konfigurationsdaten (K) aus dem Datensatz (21); und
- Übermitteln der Konfigurationsdaten (K) von dem IO-Link Master (30) an das IO-Link Gerät (40).
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Industrielles Automatisierungssystem mit einer Automatisierungssteuerung (10).

The invention relates to a method for transmitting configuration data (K) according to the IO-Link protocol from an automation controller (10) to an IO-Link device (40) via a field bus (20) with cyclic data transmission of a data set (21). The method comprises the following steps:
- Reserving at least one data section (22) within the cyclically transmitted data set (21);
- receiving the configuration data (K) as asynchronous data by a proxy (14) in the automation controller (10);
- storing the asynchronous data by the proxy (14);
- transferring the asynchronous data from the proxy (14) to a fieldbus interface (15) of the automation controller (10);
Writing the asynchronous data into the at least one reserved data section (22) in the data record (21);
- Cycle-compliant transmission of the data record (21) to an IO-Link master (30);
Extracting the configuration data (K) from the data record (21); and
- Transmission of the configuration data (K) from the IO-Link master (30) to the IO-Link device (40).
The invention further relates to an industrial automation system with an automation controller (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Konfigurationsdaten gemäß dem IO-Link Protokoll von einer Automatisierungssteuerung an mindestens ein IO-Link Gerät über einen Feldbus. Die Erfindung betrifft weiterhin ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Automatisierungssystem.The invention relates to a method for transmitting configuration data according to the IO-Link protocol from an automation controller to at least one IO-Link device via a fieldbus. The invention further relates to an automation system suitable for carrying out the method.

In industriellen Automatisierungssystemen werden Feldbusse zur Übertragung von Prozessdaten, also z.B. Steuerdaten für Aktoren und/oder Messwertdaten von Sensoren, zwischen einem oder mehreren zentralen Steuerungsrechnern, auch Leitrechner oder speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) genannt, und Feldgeräten eingesetzt.In industrial automation systems, fieldbuses are used to transmit process data, e.g. Control data for actuators and / or measured value data from sensors, between one or more central control computers, also referred to as master computer or programmable logic controller (PLC), and field devices.

Dieser Datenaustausch erfolgt in der Regel zyklisch. Das bedeutet, dass auf dem Feldbus wiederholt und in regelmäßigen Zeitabständen ein Datensatz, auch Datentelegramm genannt, übertragen wird, in dem für jedes Feldgerät ein Datenabschnitt einer für das Gerät individuellen Länge reserviert ist. Jeder Datenabschnitt ist an einem fest zugewiesenen Platz innerhalb des Datentelegramms positioniert. Für die unterschiedlichen Übertragungsrichtungen (von der Steuerung zu den Feldgeräten bzw. von den Feldgeräten zur Steuerung) können sich die Datentelegramme bezüglich ihres Aufbaus unterscheiden, sie werden jedoch in der immer gleichen jeweiligen Form wiederholt.This data exchange is usually cyclic. This means that a data record, also called a data telegram, is transmitted on the fieldbus repeatedly and at regular intervals, in which a data section of an individual length for the device is reserved for each field device. Each data section is positioned at a dedicated location within the data telegram. For the different transmission directions (from the controller to the field devices or from the field devices to the controller), the data telegrams may differ in their construction, but they are repeated in the same identical respective form.

Einzelne Feldgeräte können unmittelbar mit einem Feldbusanschluss ausgestattet sein und so unmittelbar an den Feldbus angebunden sein. Aufgrund der in den meisten industriellen Automatisierungssystemen eingesetzten großen Anzahl von Feldgeräten werden alternativ diese häufig nicht unmittelbar an den Feldbus angeschlossen, sondern über einen so genannten Feldbuskoppler, der eine Datenschnittstelle zwischen dem Feldbus einerseits und einem häufig proprietären Subbus andererseits darstellt. An den Subbus kann eine Mehrzahl von busfähigen Modulen, beispielsweise Ein-/Ausgabemodulen, die analoge und/oder digitale Ein- und/oder Ausgangskanäle bereitstellen, angekoppelt werden. An die Ein-/Ausgabemodule können dann z.B. mehrere Sensoren als Feldgeräte angeschlossen werden. Die Kombination eines Feldbuskopplers mit ggf. mehreren Modulen wird als Ein-/Ausgabesystem oder auch Remote-I/O (input/output) System bezeichnet.Individual field devices can be equipped directly with a fieldbus connection and thus be connected directly to the fieldbus. As a result of the large number of field devices used in most industrial automation systems, they are often not connected directly to the fieldbus but via a so-called fieldbus coupler, which on the one hand represents a data interface between the fieldbus and a frequently proprietary subbus. A plurality of bus-capable modules, for example input / output modules that provide analog and / or digital input and / or output channels, can be coupled to the subbus. To the input / output modules can then be e.g. several sensors are connected as field devices. The combination of a fieldbus coupler with possibly several modules is referred to as input / output system or remote I / O (input / output) system.

Viele gebräuchliche Sensoren oder Aktoren können inzwischen nicht nur Daten aufnehmen und ausgeben bzw. umsetzen, sondern bieten vielfältige Konfigurationsmöglichkeiten, die die eigene Betriebsweise oder eine Datenverarbeitung oder Datenvorverarbeitung betreffen. Bei Sensoren können beispielsweise Messzeiten, Wiederholfrequenzen, Messbereiche gewählt werden und/oder eine Datenmittelung oder sonstige Datenumrechnung eingestellt werden. Dabei ist es für den Anwender sehr vorteilhaft, wenn diese Konfiguration über die Steuerung und den Feldbus und damit zentral durchgeführt werden kann.Many common sensors or actuators can now not only record and output data or implement or implement, but offer a variety of configuration options that affect their own operation or data processing or data preprocessing. With sensors, for example, measurement times, repetition frequencies, measurement ranges can be selected and / or data averaging or other data conversion can be set. It is very advantageous for the user if this configuration can be carried out centrally via the controller and the fieldbus.

Um eine Anbindung von Sensoren und Aktoren und deren Konfiguration auf eine möglichst einheitliche Art und Weise bewerkstelligen zu können, hat sich das sogenannte IO-Link System mit dem IO-Link Protokoll etabliert. Bei diesem System sind IO-Link Geräte, z.B. Sensoren und Aktoren, über einen IO-Link Master mit dem Feldbus verbunden. Oft können mehrere Sensoren an einen IO-Link Master angeschlossen werden.In order to be able to connect sensors and actuators and their configuration in the most uniform manner possible, the so-called IO-Link system with the IO-Link protocol has become established. In this system, IO-Link devices, e.g. Sensors and actuators connected to the fieldbus via an IO-Link master. Often several sensors can be connected to an IO-Link master.

Im Gegensatz zu den Prozessdaten sind bei diesem IO-Link System die Konfigurationsdaten asynchrone Daten, die zu beliebigen Zeiten abgesetzt werden können. Sie können beispielsweise im Feld durch einen lokal an den IO-Master angeschlossenen mobilen Servicerechner übermittelt werden. Im Sinne einer wartungsarmen und zentralen Prozessführung ist es häufig gewünscht, Konfigurationsdaten auch zentral von der Automatisierungssteuerung aus an die IO-Link Geräte absetzen zu können. Dieses erfordert jedoch den Einsatz von Feldbustypen, bei denen eine asynchrone Datenübertragung der Konfigurationsdaten neben der synchronen Datenübertragung der Prozessdaten vorgesehen ist. Diese Voraussetzung erfüllen jedoch nur wenige Typen von Feldbusprotokollen, beispielsweise PROFIBUS mit Profil DP V1 oder PROFINET Class 2.In contrast to the process data, the configuration data in this IO-Link system are asynchronous data that can be sent at any time. For example, they can be transmitted in the field by a mobile service computer connected locally to the IO master. In the interests of low-maintenance and centralized process control, it is often desirable to be able to issue configuration data centrally from the automation controller to the IO-Link devices. However, this requires the use of field bus types in which an asynchronous data transmission of the configuration data is provided in addition to the synchronous data transmission of the process data. However, only a few types of fieldbus protocols fulfill this requirement, for example PROFIBUS with profile DP V1 or PROFINET Class 2.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Automatisierungssystem zu schaffen, bei denen eine Konfiguration von IO-Link Geräten über einen IO-Link Master auch dann zentral von einer Automatisierungssteuerung aus erfolgen kann, wenn der verwendete Feldbustyp nicht für eine Übertragung von asynchronen Daten vorbereitet ist.It is therefore an object of the present invention to provide a method and an automation system in which a configuration of IO-Link devices via an IO-Link master can also be done centrally from an automation controller, even if the fieldbus type used for a transmission is prepared by asynchronous data.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und ein Automatisierungssystem mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method and an automation system with the respective features of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Übertragen von Konfigurationsdaten gemäß dem IO-Link Protokoll von einer Automatisierungssteuerung an ein IO-Link Gerät über einen Feldbus mit zyklischer Datenübertragung eines Datensatzes weist die folgenden Schritte auf: Es wird mindestens ein Datenabschnitts innerhalb des zyklisch zu übertragenden Datensatzes reserviert. Konfigurationsdaten werden als asynchrone Daten durch einen Proxy in der Automatisierungssteuerung empfangen und zwischengespeichert. Die asynchronen Daten werden dann von dem Proxy an eine Feldbusschnittstelle der Automatisierungssteuerung übertragen und in den mindestens einen reservierten Datenabschnitt in den Datensatz eingeschrieben. Sie werden zykluskonform mit dem Datensatzes an einen IO-Link Master übertragen. Im IO-Link Master werden die Konfigurationsdaten aus dem Datensatz extrahiert und von dem IO-Link Master an das IO-Link Gerät übertragen.An inventive method for transmitting configuration data according to the IO-Link protocol from an automation controller to an IO-Link device via a fieldbus with cyclic data transmission of a data set comprises the following steps: At least one data section within the cyclically transmitted data set is reserved. Configuration data is called asynchronous data through a proxy in the Automation control received and cached. The asynchronous data are then transmitted by the proxy to a fieldbus interface of the automation controller and written into the at least one reserved data section in the data record. They are transferred in accordance with the cycle with the data record to an IO-Link master. In the IO-Link master, the configuration data is extracted from the data record and transferred from the IO-Link master to the IO-Link device.

Durch den Proxy und die dort vorgenommene Zwischenspeicherung können die Konfigurationsdaten als asynchrone Daten entgegengenommen und zeitlich passend zykluskonform als ein synchroner Datenabschnitt des zyklisch zu übertragenden Datensatzes über den Feldbus übertragen werden. Dadurch, dass ein Proxy verwendet wird, kann dieses für das Steuerungsprogramm der Automatisierungssteuerung bzw. einen Programmkern des Steuerungsprogramms transparent erfolgen. Bevorzugt empfängt der Proxy dabei die Konfigurationsdaten in einem betriebssystem- und feldbusunabhängigen Format.By means of the proxy and the intermediate storage carried out there, the configuration data can be accepted as asynchronous data and transmitted in a cycle-appropriate manner as a synchronous data section of the cyclically transmitted data record over the fieldbus. The fact that a proxy is used, this can be done transparently for the control program of the automation controller or a program kernel of the control program. In this case, the proxy preferably receives the configuration data in an operating system- and fieldbus-independent format.

Ein erfindungsgemäßes industrielles Automatisierungssystem weist eine Automatisierungssteuerung, einem Feldbus und mindestens ein IO-Link Gerät auf, das über einen IO-Link Master mit dem Feldbus gekoppelt ist. Das Automatisierungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Automatisierungssteuerung einen einer Feldbusschnittstelle vorgeschalteten Proxy aufweist, um Konfigurationsdaten als asynchrone Daten entgegenzunehmen und in Form von mindestens einem Datenabschnitt in einen zyklischen Datensatz zur Übertragung über den Feldbus einzuschreiben. Es wird so eine Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorteile.An inventive industrial automation system has an automation controller, a fieldbus and at least one IO-Link device, which is coupled via an IO-Link master with the fieldbus. The automation system is characterized in that the automation controller has a proxy a fieldbus interface proxy to receive configuration data as asynchronous data and write in the form of at least one data section in a cyclic data set for transmission over the fieldbus. It is thus possible to implement the method according to the invention. This results in the advantages mentioned in connection with the method.

Dabei kann der Proxy in Hard- oder Software in der Automatisierungssteuerung ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung der Automatisierungssteuerung kann der Proxy auch unmittelbar in einem Steuerungsprogramm, das zum Ablauf innerhalb der Automatisierungssteuerung vorhanden ist, ausgebildet sein.In this case, the proxy can be embodied in hardware or software in the automation controller. In one refinement of the automation control, the proxy can also be embodied directly in a control program which is available for execution within the automation control.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens schließt sich der mindestens eine Datenabschnitt, in den die Konfigurationsdaten in eingeschrieben werden, an Prozessdatenabschnitte an, die Prozessdaten aufnehmen. In der Regel sind bei einem Automatisierungssystem innerhalb des zyklisch übertragenen Datensatzes freie Datenabschnitte vorhanden, die für eine Systemerweiterung genutzt werden können. Ein sich unmittelbar an die von Prozessdaten verwendeten Datenabschnitte anschließender Datenabschnitt kann vorteilhaft für die Konfigurationsdaten eingesetzt werden.In an advantageous embodiment of the method, the at least one data section, into which the configuration data are written in, connects to process data sections which record process data. In general, in an automation system within the cyclically transmitted record free data sections exist that can be used for system expansion. A data section directly following the data sections used by process data can advantageously be used for the configuration data.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist innerhalb des IO-Link Masters ein weiterer Proxy vorgesehen, um die Konfigurationsdaten zu extrahieren und über eine IO-Link Schnittstelle an das IO-Link Gerät zu übertragen. Neben Konfigurationsdaten für das IO-Link Gerät können die übertragenen Konfigurationsdaten zumindest zum Teil auch zur Konfiguration des IO-Link Masters selbst eingesetzt werden. Konfigurationsdaten können z.B. Betriebsarten, Messparameter (z.B. Messbereiche, Wiederholfrequenzen, usw.), Eich- oder Umrechnungsfaktoren und/oder Skalierungsfaktoren betreffen.In a further advantageous embodiment of the method, a further proxy is provided within the IO-Link master in order to extract the configuration data and to transmit them to the IO-Link device via an IO-Link interface. In addition to configuration data for the IO-Link device, the transferred configuration data can at least partly also be used to configure the IO-Link master itself. Configuration data may e.g. Operating modes, measurement parameters (e.g., measurement ranges, repetition rates, etc.), calibration or conversion factors, and / or scaling factors.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von zwei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1 ein industrielles Automatisierungssystem mit einer Automatisierungsteuerung, einem IO-Link Master und einem damit verbundenen IO-Link Gerät; und
2 eine Darstellung eines synchronen Datenstroms mit einem zyklisch übertragenen Datensatz, in den Konfigurationsdaten eingebettet sind.

The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to two figures. The figures show:

1 an industrial automation system with an automation controller, an IO-Link master and an associated IO-Link device; and
2 a representation of a synchronous data stream with a cyclically transmitted data set, are embedded in the configuration data.

1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein Ausführungsbeispiel eines Automatisierungssystems mit einer Automatisierungssteuerung 10, die über einen Feldbus 20 mit einer Anschalteinheit 30 gekoppelt ist, der wiederum mit einem IO-Link Gerät 40 verbunden ist. Die Anschalteinheit 30 übernimmt u.a. die Aufgaben eines IO-Link Masters und wird daher nachfolgend auch als IO-Link Master 30 bezeichnet. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of an automation system with an automation controller 10 that have a fieldbus 20 with a connection unit 30 coupled, in turn, with an IO-Link device 40 connected is. The connection unit 30 takes over the tasks of an IO-Link master, among other things, and is therefore also referred to below as an IO-Link master 30 designated.

Die Automatisierungssteuerung 10 weist in bekannter Weise ein Steuerungsprogramm 11 auf, das in einem Programmkern 12 Prozessdaten D verarbeitet. Die Prozessdaten D werden dabei vom Steuerungsprogramm 11 über eine Feldbusschnittstelle 15 auf den Feldbus 20 ausgegeben. Umgekehrt werden Prozessdaten D auch über den Feldbus 20 von der Feldbusschnittstelle 15 empfangen und an das Steuerungsprogramm 11 weitergeleitet.The automation control 10 has a control program in a known manner 11 in a program kernel 12 process data D processed. The process data D are from the control program 11 via a fieldbus interface 15 on the fieldbus 20 output. Conversely, process data D also over the field bus 20 from the fieldbus interface 15 received and to the control program 11 forwarded.

Prozessdaten D sind alle Daten, die in einem ablaufenden Industrialisierungsprozess an Aktoren eines Automatisierungssystems ausgegeben werden bzw. die von Sensoren des Automatisierungssystems eingelesen werden und zur Automatisierungssteuerung 10 übertragen werden.process data D are all data that are output to actuators of an automation system in an ongoing industrialization process or that are read in by sensors of the automation system and for automation control 10 be transmitted.

An dem Feldbus 20 kann eine Vielzahl von Feldgeräten angeschlossen sein, von denen hier beispielhaft nur der genannte IO-Link Master 30 dargestellt ist. Dieser dient der Anbindung des IO-Link Geräts 40, das beispielsweise als Sensor ausgebildet ist, der eine physikalische Messgröße erfasst und über die hier beispielhaft gezeigten zwei Anschlussleitungen an den IO-Link Master 30 ausgibt. Das ausgegebene Signal ist beispielsweise ein Analogsignal, das von einer IO-Link Schnittstelle 31 im IO-Link Master 30 empfangen und ausgewertet wird. Die IO-Link Schnittstelle 31 setzt die vom Sensor abgegebenen Analogsignale in digitale Daten um, die als Teil der Prozessdaten D über den Feldbus an die Automatisierungssteuerung 10 übertragen werden. Neben der Möglichkeit, analoge Signale vom IO-Link Gerät 40 einzulesen, ist es in anderen Betriebsmodi des IO-Link Masters 30 auch möglich, Daten vom IO-Link Gerät 40 bereits in Form eines seriellen Datenstroms zu empfangen.On the fieldbus 20 a large number of field devices can be connected, of which only the named IO-Link master is an example 30 is shown. This serves to connect the IO-Link device 40 , which is formed for example as a sensor which detects a physical measured variable and the two connecting lines shown here by way of example to the IO-Link master 30 outputs. The output signal is, for example, an analog signal that comes from an IO-Link interface 31 in the IO-Link master 30 received and evaluated. The IO-Link interface 31 converts the analog signals sent by the sensor into digital data that is part of the process data D via the fieldbus to the automation controller 10 be transmitted. In addition to the possibility of analog signals from the IO-Link device 40 It is in other operating modes of the IO-Link Master 30 also possible, data from the IO-Link device 40 already in the form of a serial data stream to receive.

Der Feldbus 20 kann dabei gemäß einem bekannten Standard wie beispielsweise PROFIBUS, PROFINET, EtherCAT oder CANopen ausgebildet sein. In allen genannten Fällen ist bei dem Feldbus 20 ein zyklischer Übertragungsmodus für die Prozessdaten D vorgesehen. Bei einer derartigen zyklischen Datenübertragung werden verschiedene Datenabschnitte in einem zeitlich festgelegten Schema nacheinander wiederholt übertragen. Wenn beispielsweise eine Anzahl an Prozesswerten von den Feldgeräten zur Automatisierungssteuerung 10 zu übertragen ist, werden die Prozesswerte in Form von digitalen Daten einer jeweils festgelegten Datenbreite nacheinander übertragen und diese Übertragung mit einer bestimmten Wiederholfrequenz, die sich aus der Bandbereite des Feldbusses sowie der Anzahl der zu übertragenen Datenabschnitte und deren Länge ergibt, wiederholt. Dabei werden in der Regel für eine mögliche Erweiterung des Automatisierungssystems mehr Datenabschnitte definiert, als tatsächlich benötigt werden.The fieldbus 20 can be designed according to a known standard such as PROFIBUS, PROFINET, EtherCAT or CANopen. In all cases mentioned is the fieldbus 20 a cyclic transmission mode for the process data D intended. With such a cyclic data transmission, different sections of data in a timed scheme are repeatedly transmitted successively. For example, if a number of process values from the field devices to the automation controller 10 is to be transmitted, the process values in the form of digital data of a particular data width are transmitted successively and this transmission is repeated at a certain repetition frequency, which results from the Bandbereite the field bus and the number of data sections to be transmitted and their length. As a rule, more data sections are defined for a possible extension of the automation system than are actually required.

Neben der Aufgabe des Einlesens von Signalen oder Daten des IO-Link Geräts 40 ist der IO-Link Master 30 auch geeignet, Konfigurationsdaten an das IO-Link Gerät 40 zu übertragen. Dieses erfolgt in der Regel in einem digitalen seriellen Datenstrom an das IO-Link Gerät 40. Solche Konfigurationsdaten betreffen beispielsweise Betriebsarten, Eich- oder Umrechnungsfaktoren, Skalierungen oder Ähnliches.In addition to the task of reading in signals or data of the IO-Link device 40 is the IO-Link master 30 Also suitable, configuration data to the IO-Link device 40 transferred to. This is usually done in a digital serial data stream to the IO-Link device 40 , Such configuration data relate, for example, to operating modes, calibration or conversion factors, scaling or the like.

Bekannte IO-Link Master sind beispielsweise dazu eingerichtet, solche Konfigurationsdaten K über einen speziellen Übertragungskanal zu empfangen und an das IO-Link Gerät 40 weiterzugeben. Die Konfigurationsdaten K können dabei auch Einstellungen des IO-Link Masters selbst betreffen.Known IO-Link masters are, for example, set up for such configuration data K via a special transmission channel and to the IO-Link device 40 pass. The configuration data K can also affect the settings of the IO-Link master itself.

Im Unterschied zu den Prozessdaten D sind die Konfigurationsdaten K asynchrone Daten, die zu beliebigen Zeitpunkten an das IO-Link Gerät 40 herausgegeben werden können.In contrast to the process data D are the configuration data K Asynchronous data sent to the IO-Link device at any time 40 can be issued.

Zur einfacheren Einrichtung und Wartung des Automatisierungssystems gemäß 1 ist eine Übertragung der Konfigurationsdaten K über den Feldbus 20 vorgesehen, um eine Konfiguration des IO-Masters 30 und/oder des IO-Geräts 40 von der Automatisierungssteuerung 10 aus zu ermöglichen.For easier setup and maintenance of the automation system according to 1 is a transfer of the configuration data K over the fieldbus 20 provided to a configuration of the IO master 30 and / or the IO device 40 from the automation controller 10 to allow out.

Gemäß dem Stand der Technik ist eine Übertragung von asynchron ausgegebenen Daten (wie den Konfigurationsdaten K) nur bei ausgewählten Feldbusprotokollen, die eine solche asynchrone Datenübertragung zusätzlich zur zyklischen Datenübertragung zulassen, möglich.In the prior art, transmission of asynchronously output data (such as the configuration data K ) is possible only with selected fieldbus protocols which allow such asynchronous data transmission in addition to cyclic data transmission.

Um Konfigurationsdaten von möglichst vielen Typen des Feldbusses 20 und entsprechend verschiedenen Feldbusprotokollen empfangen zu können, ist anmeldungsgemäß vorgesehen, die Konfigurationsdaten K in die zyklische Übertragung der Prozessdaten D einzubetten.To configuration data of as many types of fieldbus 20 and to be able to receive correspondingly different fieldbus protocols, according to the application, the configuration data is provided K in the cyclical transmission of the process data D embed.

In der 1 sind Prozessdaten D mit eingebetteten Konfigurationsdaten als Datenkombination D+K symbolisiert. 2 zeigt schematisch den Aufbau der in dieser Weise kombinierten Prozess- und Konfigurationsdaten D+K.In the 1 are process data D with embedded configuration data as a data combination D + K symbolizes. 2 shows schematically the structure of the combined in this way process and configuration data D + K.

In 2 ist ein Datensatz 21 gezeigt, der wiederholt zyklisch übertragen wird. Der Datensatz 21 umfasst eine Mehrzahl von Datenabschnitten 22, von denen ein Teil Prozessdatenabschnitte D₁ bis D_n sind, die gemeinsam die Prozessdaten D aufnehmen.In 2 is a record 21 shown, which is repeatedly transmitted cyclically. The record 21 includes a plurality of data sections 22 , part of which are process data sections D ₁ to D _n that are together the process data D take up.

In der Regel sind weitere Datenabschnitte 22 vorgesehen, die nicht mit Prozessdaten D belegt sind. Solche freien Datenabschnitte 22 stellen eine Kapazitätsreserve für eventuelle Erweiterungen des Automatisierungssystems dar. In einen solchen, nicht als Prozessdatenabschnitt D₁ bis D_n genutzten Datenabschnitt 22 werden die Konfigurationsdaten K eingeschrieben, die somit zyklisch mit übertragen werden.In general, there are more data sections 22 provided, not with process data D are occupied. Such free data sections 22 represent a reserve capacity for possible extensions of the automation system. In such, not as a process data section D ₁ to D _n used data section 22 become the configuration data K inscribed, which are thus transferred cyclically.

Um dieses system- und feldbusunabhängig zu ermöglichen, ist in der Automatisierungssteuerung 10 ein Proxy 14 zwischen dem Programmkern 12 und der Feldbusschnittstelle 15 angeordnet. Konfigurationsdaten K können zu jedem belieben Zeitpunkt von dem Programmkern 12 des Steuerungsprogramms 11 an den Proxy 14 ausgegeben werden. Der Proxy 14 weist einen Speicher für diese Konfigurationsdaten K auf. Er gibt die Konfigurationsdaten K zu einem geeigneten Zeitpunkt an die Feldbusschnittstelle 15 weiter, so dass sie als ein Datenabschnitt 22 wie in 2 gezeigt in die zyklische Datenübertragung der Prozessdaten eingebunden werden können.To enable this system and fieldbus independent, is in the automation control 10 a proxy 14 between the program core 12 and the fieldbus interface 15 arranged. configuration data K can at any time from the program kernel 12 of the control program 11 to the proxy 14 be issued. The proxy 14 has a memory for this configuration data K on. He gives the configuration data K at a suitable time to the fieldbus interface 15 continue, making it as a data section 22 as in 2 shown in the cyclic data transmission of the process data can be integrated.

Der Proxy 14 kann dabei, wie in der 1 dargestellt ist, innerhalb des Steuerungsprogramms 11 softwaremäßig ausgebildet sein. Es kann alternativ auch soft- und/oder hardwaremäßig außerhalb des Steuerungsprogramms 11 ausgebildet sein. Relevant ist, dass er dem Steuerungsprogramm 11 einen Eingabekanal für die Konfigurationsdaten K bereitstellt, der unabhängig vom Betriebssystem der Automatisierungssteuerung 10 und unabhängig vom verwendeten Feldbusprotokoll ist. Auf der Abstraktionsebene der Feldbusschnittstelle 15 und des Feldbusses 20 werden dann die Konfigurationsdaten K wie die Prozessdatenabschnitte D₁ bis D_n behandelt.The proxy 14 can, as in the 1 is shown within the control program 11 be formed by software. As an alternative, it may also be software and / or hardware outside the control program 11 be educated. Relevant is that he is the control program 11 an input channel for the configuration data K which is independent of the operating system of the automation controller 10 and independent of the fieldbus protocol used. At the abstraction level of the fieldbus interface 15 and the fieldbus 20 then the configuration data K like the process data sections D ₁ to D _n treated.

Auf Seiten des IO-Link Masters 30 wird der Datensatz 21 von einer Feldbusschnittstelle 32 entgegengenommen und die Konfigurationsdaten K wiederum durch einen weiteren Proxy 33 aus den kombinierten Prozess- und Konfigurationsdaten D+K extrahiert und nach der Extraktion der IO-Link Schnittstelle 31 zur Übertragung an das IO-Link Gerät 40 übermittelt bzw. zur Einstellung von Konfigurationen des IO-Link Master 40 selbst genutzt.On the side of the IO-Link master 30 becomes the record 21 from a fieldbus interface 32 received and the configuration data K again through another proxy 33 from the combined process and configuration data D + K extracted and after extraction of the IO-Link interface 31 for transmission to the IO-Link device 40 transmitted or for setting configurations of the IO-Link master 40 even used.

Das beschriebene Verfahren ist für das Steuerungsprogramm 11 insofern transparent, als dass das Steuerungsprogramm 11 Konfigurationsdaten K zu jedem beliebigen Zeitpunkt ausgeben kann, die dann vom Proxy 14 zu jedem Zeitpunkt entgegen genommen werden und durch den Proxy 14 zwischengespeichert und damit an das zeitliche Übertragungsschema der Prozessdaten D angepasst weitergeleitet werden können. Da die zu Grunde liegende zyklische Datenübertragung des Datensatzes bei allen gebräuchlichen Feldbussystemen 20 umgesetzt ist, kann das beschriebene Verfahren in Zusammenhang mit allen gebräuchlichen Feldbusprotokollen eingesetzt werden.The method described is for the control program 11 insofar transparent as that the control program 11 configuration data K can spend at any time, then from the proxy 14 be taken at any time and through the proxy 14 cached and thus to the temporal transmission scheme of the process data D adapted to be forwarded. Since the underlying cyclic data transmission of the data set in all common fieldbus systems 20 implemented, the described method can be used in conjunction with all common fieldbus protocols.

Das beschriebene Verfahren ist im Zusammenhang mit 1 beispielhaft an einem System erläutert, das einen IO-Link Master 30 umfasst, an den ein IO-Link Gerät 40 angeschlossen ist. Das anmeldungsgemäße Verfahren kann uneingeschränkt auch bei umfangreicheren Automatisierungssystemen umgesetzt sein, bei denen mehrere IO-Link Master an den Feldbus 20 angebunden sind und/oder bei denen IO-Link Master eingesetzt werden, an die mehrere IO-Link Geräte angeschlossen sein können. Der oder die IO-Link Master 30 müssen weiter nicht zwingend unmittelbar mit dem Feldbus verbunden sein, sondern können auch mittelbar über einen Feldbuskoppler angeschlossen sein. Es versteht sich zudem, dass in jedem Fall auch weitere Feldbusgeräte, die keine IO-Link Master sind, an den Feldbus angeschlossen sein können.The method described is related to 1 exemplified on a system that has an IO-Link master 30 includes an IO-Link device 40 connected. The method according to the application can also be implemented unrestrictedly in the case of more extensive automation systems in which several IO-Link masters are connected to the fieldbus 20 are connected and / or where IO-Link masters are used, to which several IO-Link devices can be connected. The IO-Link master 30 Furthermore, they do not necessarily have to be directly connected to the fieldbus, but can also be connected indirectly via a fieldbus coupler. It goes without saying that, in any case, other fieldbus devices that are not IO-Link masters can also be connected to the fieldbus.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Automatisierungssteuerungautomation control
1111: Steuerungsprogrammcontrol program
1212: Programmkernprogram core
1313: Feldbustreiberfieldbus driver
1414: Proxyproxy
1515: Feldbusschnittstelle Fieldbus
2020: Feldbusfieldbus
2121: Datensatzrecord
2222: Datenabschnitt Related Info
3030: Anschalteinheit (IO-Link Master)Interface unit (IO-Link master)
3131: IO-Link SchnittstelleIO-Link interface
3232: FeldbusschnittstelleFieldbus
3333: weiterer Proxy another proxy
4040: IO-Link Gerät IO-Link device
DD: Prozessdatenprocess data
KK: Konfigurationsdatenconfiguration data
D1, D2..DnD1, D2..Dn: ProzessdatenabschnitteProcess data sections

Claims

Method for transmitting configuration data (K) in accordance with the IO-Link protocol from an automation controller (10) to an IO-Link device (40) via a fieldbus (20) with cyclic data transmission of a data record (21), comprising the following steps: - Reserving at least one data section (22) within the cyclically transmitted data set (21); - receiving the configuration data (K) as asynchronous data by a proxy (14) in the automation controller (10); - storing the asynchronous data by the proxy (14); - transferring the asynchronous data from the proxy (14) to a fieldbus interface (15) of the automation controller (10); Writing the asynchronous data into the at least one reserved data section (22) in the data record (21); - Cycle-compliant transmission of the data record (21) to an IO-Link master (30); Extracting the configuration data (K) from the data record (21); and - Transmission of the configuration data (K) from the IO-Link master (30) to the IO-Link device (40).

Method according to Claim 1 in which the proxy (14) receives the configuration data (K) in an operating system and fieldbus independent format.

Method according to Claim 1 or 2 in which the at least one data section (22) into which the configuration data (K) is written is connected to process data sections (D ₁ , D ₂ , D _n ) that receive process data (D).

Method according to one of Claims 1 to 3 in which the proxy (14) is arranged within the control program (11).

Method according to one of Claims 1 to 4 in which the configuration data (K) in the IO-Link master (30) are extracted by a further proxy (33) and transmitted to the IO-Link device (40) via an IO-Link interface (31).

Method according to one of Claims 1 to 5 in which the configuration data (K) are at least partially also used for the configuration of the IO-Link master (30) itself.

Method according to one of Claims 1 to 6 in which operating modes, calibration or conversion factors and / or scaling factors are set via the configuration data (K).

Industrial automation system with an automation controller (10), a fieldbus (20) and at least one IO-Link device (40) which is coupled via an IO-Link master (30) to the field bus (20), characterized in that the automation controller (10) has a proxy (14) connected upstream of a fieldbus interface (15) in order to receive configuration data (K) as asynchronous data and in the form of at least one data section (22) into a cyclic data record (21) for transmission via the fieldbus (20). enroll.

Industrial automation system after Claim 8 in which the proxy (14) is formed in hardware or software in the automation controller (10).

Industrial automation system after Claim 8 or 9 in which the proxy (14) is designed as a software component in a control program (11) for execution within the automation controller (10).