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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Betreiben mehrerer für eine Anwendung zu einer Gerätekombination miteinander verbundener landwirtschaftlicher Geräte, bei dem Funktionen von mindestens zwei der zu einer Gerätekombination miteinander verbundenen Geräte über zumindest ein jeweiliges ECU-Steuergerät mit einem zugehörigen Geräte-Busnetz steuerbar sind, an das jeweilige Geräte-Busnetz Sender und Empfänger angeschlossen sind, die miteinander innerhalb des Geräte-Busnetzes Daten austauschen, und jedes jeweilige Geräte-Busnetz eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einem externen Busnetz aufweist.
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Aus der Schrift
EP 3 073 814 ist es bekannt, einen Traktor mit einem oder mehreren Anbaugeräten zu betreiben, wobei der Traktor und die Anbaugeräte Daten über einen ISOBUS-Datenbus austauschen. Die Datenkommunikation über den ISOBUS erstreckt sich auch auf den Datenaustausch zwischen einzelnen Komponenten des Traktors und Komponenten eines oder mehrerer Anbaugeräte, die über ein Kommunikationsmedium miteinander verbunden sind. Der ISOBUS-Standard soll sicherstellen, dass die verschiedenen Komponenten der miteinander kommunizierenden Systeme miteinander interagieren können. Im ISOBUS-Standard sind die Methoden und das Format des Datenaustausches zwischen Sensoren, Aktoren, Kontrollelementen, Speichern und Anzeigeelementen so normiert, dass die Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen des Traktors und der angebauten Geräte reibungslos funktionieren sollte. Die Kommunikation zwischen dem Traktor und den angebauten Maschinen wird ermöglicht, indem die jeweiligen Busnetze insbesondere über genormte Stecker und Leitungen sowie über definierte Teilnehmer, Datenformate und Schnittstellen miteinander verbunden werden. Die Kommunikation wird nicht über einen zentralen Controller organisiert, sondern es werden mehrere ECU-Steuergeräte an eine Leitung angeschlossen, die einen gleichzeitigen Zugang zu der Leitung haben. Die Kommunikation wird durch eine Priorisierung und Adressierung der in die Leitung eingestellten Datensätze gesteuert.
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Aus der Schrift
EP 0 838 141 A2 ist es bekannt, einen Traktor mit mehreren landwirtschaftlichen Geräten gleichzeitig zu betreiben. Der Traktor und die landwirtschaftlichen Geräte verfügen über Steuerungen, die das jeweilige Gerät steuern, aber auch über ein Busnetz wie beispielsweise ein CAN-Busnetz miteinander Daten austauschen, um die Funktion der Gerätekombination zu optimieren. Der Traktor und die an ihn angebauten landwirtschaftlichen Geräte kommunizieren reibungslos über das Busnetz und die Schnittstellen zwischen landwirtschaftlichen Geräten miteinander, wenn das Busnetz von Anfang an darauf ausgelegt worden ist, genau die landwirtschaftlichen Geräte miteinander in einer Gerätekombination zu betreiben, die dann in der Gerätekombination miteinander betrieben werden.
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In der Praxis hat sich allerdings herausgestellt, dass der Idealzustand einer reibungslosen Kommunikation zwischen mehreren zu einer Gerätekombination zusammengefassten landwirtschaftlichen Geräten häufig nicht realisierbar ist. Auf den landwirtschaftlichen Betrieben gibt es für die einzelnen ackerbaulichen Arbeitsprozesse wie beispielsweise Säen, Düngen, das Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln, die Bodenbearbeitung, die Grünfutter-, Kartoffel-, Gemüse- oder Rübenernte, die Gülleausbringung oder das Ballenpressen verschiedenste Maschinen, die von unterschiedlichen Herstellern stammen und deren elektronische Systeme auch dann nicht zusammen miteinander betreibbar sein können, wenn diese Maschinen von demselben Hersteller stammen und sämtlich die Standards der jeweils verwendeten Bussysteme einhalten. Dieser Zustand ist umso bedauerlicher, als zunehmend verschiedene ackerbauliche Arbeitsprozesse durch die Zusammenstellung entsprechender Gerätekombinationen in einem Arbeitsgang kombiniert erledigt werden sollen. So ist es beispielsweise möglich, eine Sämaschine mit einer Maschine zur Düngerausbringung zu kombinieren und als Gerätekombination an einen Traktor anzubauen, der dann das Düngen und Säen in einem Arbeitsgang erledigt.
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Dass nun beispielsweise eine Sämaschine und eine Düngemaschine oder andere beliebige Gerätekombinationen an einem Traktor mit einem Datenaustausch der verschiedenen Systeme des Traktors und der angebauten Geräte reibungslos miteinander betrieben werden können, scheitert häufig daran, dass die Busnetze der jeweiligen landwirtschaftlichen Maschinen trotz der Beachtung der Standards für Busnetze wie beispielsweise den Standard für das ISOBUS-Busnetz oder den CAN-Bus in den jeweiligen einzelnen Busnetzen nicht fehlerfrei miteinander kommunizieren können, weil beispielsweise die Topologie bei der Verbindung mehrerer Maschinen miteinander nicht mehr den Standards entspricht. Um die gewünschte Gerätekombination überhaupt betreiben zu können, muss deshalb häufig das Busnetz einer oder mehrerer der in der Gerätekombination betriebenen Maschinen vom übrigen Busnetz isoliert oder ganz abgeschaltet werden. Das Arbeitsergebnis der Gerätekombination wird dadurch natürlich beeinträchtigt, was nicht wünschenswert ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum gleichzeitigen Betreiben mehrerer für eine Anwendung zu einer Gerätekombination miteinander verbundener landwirtschaftlicher Geräte vorzuschlagen, bei dem die landwirtschaftlichen Geräte besser miteinander kommunizieren.
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Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, indem die Geräte-Busnetze von zumindest zwei der zu einer Gerätekombination miteinander verbundenen Geräte über zumindest eine erste Baueinheit miteinander verbunden werden, die zumindest zwei voneinander getrennte Busnetze und eine integrierte Steuerung aufweist, und wobei die integrierte Steuerung der ersten Baueinheit mit einer Firmware versehen ist, die über jeweils eines der voneinander getrennten Busnetze mit dem an dieses getrennte Busnetz der ersten Baueinheit angeschlossenen Geräte-Busnetz kommuniziert, wobei die Firmware nach dem Anschließen der Geräte-Busnetze an die zugehörigen getrennten Busnetze die Baudraten der angeschlossenen Geräte-Busnetze ermittelt, und
- - die Firmware der ersten Baueinheit an die jeweils angeschlossenen ECU-Steuergeräte der Geräte-Busnetze die Anzahl der freien Speicherplätze für CAN-ID-Filter für das betreffende Geräte-Busnetz übermittelt, die ECU-Steuergeräte über das jeweilige getrennte Busnetz der ersten Baueinheit, an das sie angeschlossen sind, der Firmware die CAN-ID mitteilen, die auf dem betreffenden getrennten Busnetz der ersten Baueinheit empfangen werden sollen, die gemäß der Anweisung des betreffenden ECU-Steuergeräts zu filternden CAN-ID der jeweils angeschlossenen Geräte-Busnetze von der Firmware remanent gespeichert werden, und danach nur solche Daten von der Firmware von dem meldenden Geräte-Busnetz über die anderen getrennten Busnetze an die daran angeschlossenen anderen Geräte-Busnetze übermittelt werden, die mit diesen gemeldeten CAN-ID versehen sind;
und/oder
- - die integrierte Steuerung der ersten Baueinheit mit einer Firmware versehen ist, in der die Baudraten und die zu empfangenden CAN-ID der angeschlossenen Geräte-Busnetze sowie Regeln zur Konvertierung empfangener CAN-Nachrichten hinterlegt sind.
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Erfindungsgemäß werden nur noch Nachrichten mit den zu filternden CAN-ID von den sendenden Geräte-Busnetzen an die anderen an die erste Baueinheit angeschlossenen Geräte Busnetze übermittelt. Die Buslast wird dadurch auf den Geräte-Busnetzen auf ein notwendiges Minimum reduziert. Wenn eines oder mehrere der zur Gerätekombination verbundenen Geräte bereits im Solobetrieb eine hohe Buslast aufweisen, werden diese Geräte nur mit der von der ersten Baueinheit gefilterten zusätzlichen Buslast belastet. Das Risiko, dass das bereits vorher mit einer hohen Buslast belastete Gerät überlastet werden könnte, ist dadurch deutlich verringert.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass Geräte, die im Solobetrieb über eine gute Busnetz-Topologie verfügen, durch die Kommunikation zwischen den die Gerätekombination bildenden Geräten keine technisch mangelhafte Busnetz-Topologie erhalten, die durch zu viele Abschlusswiderstände oder zu lange Stichleitungen entstehen könnte. Die Topologie des Busnetzes wird nur durch die Länge der Anschlussleitung zur ersten Baueinheit verlängert, deren Länge kürzer als z.B. 1 m ist.
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Häufig scheitert die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten einer Gerätekombination daran, dass unterschiedliche Maschinen baugleiche Komponenten mit einer Anbindung an das Busnetz benutzen, die seitens des Herstellers dieser Komponenten dieselben Bus-Protokolle bezüglich der zu nutzenden CAN-ID verwenden. Eine empfangene Nachricht mit der CAN-ID 0x100, DLC 8 aus einem ersten Geräte-Busnetz kann von der Firmware beispielsweise unter der CAN-ID 0x200, DLC 4 in ein zweites Geräte-Busnetz weitergesendet werden, um dort eine Verwechslung mit Nachrichten zu vermeiden, die dort ebenfalls die CAN-ID 0x100, DLC 8 verwenden. Wenn die mehrfach vergebene CAN-ID über die zwischen die Geräte-Busnetze geschaltete erste Baueinheit passend verändert wird, ist diese Fehlerquelle für die Datenkommunikation zwischen den Geräte-Busnetzen eliminiert.
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Eine weitere Fehlerquelle für die Datenkommunikation zwischen Geräte-Busnetzen sind unterschiedliche Baudraten. Unterschiedliche Baudraten können nun miteinander in einer Gerätekombination in der Datenkommunikation zwischen den Geräten miteinander kombiniert werden. Wenn an die Geräte-Busnetze Komponenten mit Anbindung an das Busnetz angeschlossen sind, deren Baudraten der Datenübertragung sich unterscheiden, führt das zu Störungen in den Busnetzen. Diese Fehlerquelle kann eliminiert werden, indem die Firmware die jeweiligen Baudraten der Komponenten aus den angeschlossenen Geräte-Busnetzen abfragt und Datensätze von CAN-ID mit einer unpassenden Baurate sperrt oder die Baudraten der betreffenden Datensätze bei der Weiterleitung an die anderen Geräte-Busnetze an einen passenden Wert anpasst, so dass auch die in der Baudrate angepassten Datensätze in den anderen Geräte-Busnetzen störungsfrei verarbeitbar sind.
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Mit der remanenten Speicherung der zu filternden CAN-ID der jeweils angeschlossenen Geräte-Busnetze, die der Firmware von den betreffenden ECU-Steuergeräten gemeldet wurden, ist gemeint, dass diese beispielsweise auch im Kommunikationsabbruchfall oder Fall des Spannungsausfalls erhalten bleiben. Die remanenten Filter müssen durch die Hauptsteuerung durch die Software, die Bestandteil der Firmware der ersten Baueinheit ist, überschrieben werden, ansonsten bleiben sie erhalten.
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Neben den remanent gespeicherten CAN-ID sind auch nicht remanente CAN-ID möglich, die beispielsweise nur gespeichert werden, bis die Datenverbindung zwischen den zu einer Gerätekombination zusammengeführten Geräten getrennt, der Betrieb der Gerätekombination mit einem Spannungsabfall in der Geräteelektronik unterbrochen wird oder ein sonstiges Ereignis eintritt, zu dem die CAN-ID wieder gelöscht wird. In der Firmware kann bestimmt sein, welche CAN-ID remanent oder nicht remanent gespeichert werden. Es genügt dann, die in der Gerätekombination zu filternden CAN-ID einmalig beim Start der Gerätekombination zu bestimmen und diese dann so lange beizubehalten, wie die Gerätekombination im Betrieb bleibt. Softwaretechnisch ist das leicht über eine entsprechend programmierte Startroutine auszuführen, die im Hintergrund automatisch abläuft und keine zusätzlichen manuellen Eingaben benötigt.
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Wenn in dieser Beschreibung vom Begriff Firmware die Rede ist, so ist damit eine Software gemeint, die in elektronischen Geräten eingebettet ist. Sie kann beispielsweise in einem Flash-Speicher, einem EPROM, EEPROM oder ROM gespeichert sein und ist durch den Anwender nicht oder nur mit speziellen Mitteln bzw. Funktionen austauschbar. Die Firmware ist bevorzugt ein Bestandteil der ersten Baueinheit. Es kann aber vorgesehen sein, dass zumindest Teile der Software, die für den Betrieb der ersten Baueinheit erforderlich ist, auch drahtlos über Mobilfunk oder WLAN oder kabelgebunden temporär oder permanent gespeichert oder unter Nutzung von Cloud-Diensten auf die erste Baueinheit geladen werden, sei es im offline- oder online-Betrieb der ersten Baueinheit oder eines daran angeschlossenen Netzknotens.
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Im Ergebnis ist es dadurch erheblich einfacher, einzeln verwendbare Geräte auch elektronisch zu einer Gerätekombination zusammenzuführen und als solche zu betreiben. Die elektronische Verbindung zwischen den jeweiligen Geräte-Busnetzen wird hergestellt, indem diese jeweils für sich an die Baueinheit angeschlossen werden. Die integrierte Steuerung in der Baueinheit wickelt dann die Datenkommunikation zwischen den daran angeschlossenen Geräte-Busnetzen über die Firmware so ab, dass es wegen unterschiedlicher Baudraten und/oder wegen identischer CAN-ID in verschiedenen Geräte- Busnetzen nicht zu Funktionsstörungen kommen kann. Die Geräte können nach dem Muster „Plug & Play“ zu einer Gerätekombination miteinander verbunden werden. Es ist nicht erforderlich, die CAN-Topologie der eingesetzten Geräte für einen besonderen Einsatzfall zu modifizieren, diese kann vielmehr unverändert beibehalten werden. Es können auch Busnetze miteinander kombiniert werden, die eigentlich wegen zueinander inkompatiblen Baudraten nicht zueinander kompatibel sind.
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Vereinfacht dargestellt kann die erste Baueinheit auf dreierlei Weise arbeiten: soweit die Busnetze zwischen verschiedenen Geräten störungsfrei miteinander kommunizieren, genügt es, wenn die erste Baueinheit das auf einem Busnetz Gehörte in vollem Umfang und ohne Veränderungen an das andere Busnetz weiterleitet. Durch die Trennung der Busnetze voneinander durch die erste Baueinheit ergibt sich für die angeschlossenen Busnetze aber der Vorteil, dass sich deren Topologie kaum verändert. Würden zwischen den Busnetzen allerdings Störungen in der Kommunikation auftreten, weil durch die zusätzliche Übermittlung von Daten aus dem jeweils anderen Busnetz ein Busnetz überlastet wäre oder CAN-ID doppelt vergeben sind, so filtert die erste Baueinheit die von einem zum anderen Busnetz übertragenen Daten, so dass von 100 % der von einem Busnetz eingehenden Daten nur beispielsweise 20 % an das andere Busnetz weitergegeben werden, diese sind dann aber unverändert. Die anzuwendenden Filter ergeben sich aus der Firmware, die auf der ersten Baueinheit betrieben wird. Schließlich kann die erste Baueinheit auch feststellen, welche aus einem Busnetz gesendeten Daten nicht in einem anderen angeschlossenen Busnetz weiterverarbeitbar sind, beispielsweise weil diese unterschiedliche Baudraten aufweisen. Solche Daten werden dann von der Firmware auf der ersten Baueinheit so verändert an das andere Busnetz weitergeleitet, dass diese Daten im anderen Busnetz weiterverarbeitbar sind.
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Die Baueinheit weist den Vorteil auf, dass sie mobil und nach Bedarf eingesetzt werden kann. Immer dann, wenn die Datenkommunikation zwischen verschiedenen Geräten nicht funktioniert, die in einer Gerätekombination betrieben werden sollen, kann die Baueinheit zwischen die Geräte-Busnetze eingesteckt werden, um die Kommunikationsprobleme zu beheben. Die Baueinheit kann also zwischen verschiedenen Gerätekombinationen nach Bedarf ausgetauscht werden. Eine Firmware-Änderung ist dazu nicht erforderlich.
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Wenn in dieser Beschreibung von Busnetzen die Rede ist, so kann es sich dabei um jede Art eines Netzwerks handeln, in dem Daten ausgetauscht werden. Bevorzugt handelt es sich um ein ISOBUS-Netz, das in der Norm ISO 11783 beschrieben ist. Die ISOBUS-Norm baut aber auch auf der Datenkommunikation dem Standard des CAN-Bus auf, dessen Norm sich im Dokument ISO 11898 findet.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind in der Firmware Mapping-Tabellen hinterlegt, die zusätzliche Filter- und Umsetzungsregeln für die Datenkommunikation zwischen an die erste Baueinheit angeschlossene Geräte-Busnetze enthalten. Durch die zusätzlichen Mapping-Tabellen kann der Nachrichtenaustausch zwischen den Geräte-Busnetzen sehr flexibel konfiguriert werden.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Geräte-Busnetz eines der zu einer Gerätekombination miteinander verbundenen Geräte über eine Schnittstelle an eine zweite Baueinheit angeschlossen, und die zweite Baueinheit wickelt die Datenkommunikation zwischen diesem Geräte-Busnetz und den an die erste Baueinheit angeschlossenen Geräte-Busnetzen über eine zwischen der ersten und zweiten Baueinheit hergestellte Verbindung ab. Durch die Hinzunahme einer zweiten Baueinheit können die Kombinationsmöglichkeiten von Geräten erweitert werden. Auch ist es mit der beschriebenen Ausgestaltung möglich, andere nicht an die erste oder zweite Baueinheit angeschlossene Busnetze, die Bestandteil einer Gerätekombination sein können, zu tunneln. Wenn nur die Baueinheiten über eine größere Distanz miteinander verbunden werden müssen, bleiben die Topologien der an die Baueinheiten angeschlossenen Busnetze davon nahezu unberührt, ihre Topologien verschlechtern sich nur um die Länge der Anschlussleitungen an die jeweilige Baueinheit. Die Verbindung zwischen den Baueinheiten kann selbst als ein Busnetz organisiert sein.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Baueinheit zumindest zwei voneinander getrennte Busnetze und eine integrierte Steuerung auf, wobei die integrierte Steuerung der zweiten Baueinheit mit einer Firmware versehen ist, die über eines der voneinander getrennten Busnetze mit dem an dieses getrennte Busnetz der Baueinheit angeschlossene Geräte-Busnetz und über ein anderes der voneinander getrennten Busnetze mit der an dieses getrennte Busnetz der zweiten Baueinheit angeschlossenen ersten Baueinheit kommuniziert, wobei die Firmware nach dem Anschließen des Geräte-Busnetzes und der ersten Baueinheit an die zugehörigen getrennten Busnetze die Baudraten der an die ersten und zweiten Baueinheiten angeschlossenen Geräte-Busnetze ermittelt, und
- - die Firmwares der ersten und zweiten Baueinheiten an die jeweils angeschlossenen ECU-Steuergeräte der Geräte-Busnetze die Anzahl der freien Speicherplätze für CAN-ID-Filter für das betreffende Geräte-Busnetz übermitteln, die ECU-Steuergeräte über das jeweilige getrennte Busnetz der ersten oder zweiten Baueinheit, an welche sie angeschlossen sind, der zugehörigen Firmware die CAN-ID mitteilen, die auf dem betreffenden getrennten Busnetz der ersten oder zweiten Baueinheit empfangen werden sollen, die gemäß der Anweisung des betreffenden ECU-Steuergeräts zu filternden CAN-ID der jeweils angeschlossenen Geräte-Busnetze von den Firmwares remanent gespeichert werden, und danach nur solche Daten von den Firmwares von dem meldenden Geräte-Busnetz über die anderen getrennten Busnetze an die daran angeschlossenen anderen Geräte-Busnetze übermittelt werden, die mit diesen gemeldeten CAN-ID versehen sind;
und/oder
- - die integrierte Steuerung der zweiten Baueinheit mit einer Firmware versehen ist, in der die Baudraten und die zu empfangenden CAN-ID der angeschlossenen Geräte-Busnetze sowie Regeln zur Konvertierung empfangener CAN-Nachrichten hinterlegt sind.
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Durch die Auslegung der zweiten Baueinheit nach den technischen Prinzipien der ersten Baueinheit können diese gut miteinander kommunizieren und technische Probleme überbrücken, die sich aus der Vergabe identischer CAN-ID und/oder unterschiedlicher Baudraten in den Busnetzen der angeschlossenen Geräte ergeben könnten.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Schnittstellen als genormte Schnittstellen gemäß dem Datenprotokoll des zugehörigen Busnetzes ausgebildet. Durch die Nutzung genormter Schnittstellen für den Anschluss der Baueinheiten an vorhandene Geräte-Busnetze wird die Funktionssicherheit gesteigert. Auf die Programmierung gesonderter Software-Schnittstellen kann verzichtet werden. Die Schnittstellen sind zudem physisch und von ihren elektrischen und elektronischen Anschlüssen so ausgestaltet, dass sie die vorhandenen Stecker nutzen können.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1: ein Ausführungsbeispiel mit zwei Geräten, die unterschiedliche Baudraten nutzen,
- 2: eine Prinzipskizze einer Baueinheit,
- 3: ein Ausführungsbeispiel mit zwei Geräten, die dasselbe CAN-Protokoll nutzen, und
- 4: ein Ausführungsbeispiel mit drei Geräten unabhängig von den verwendeten Baudraten und der angeschlossenen Teilnehmer.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Gerätekombination 2 mit zwei Geräten 4 gezeigt, die unterschiedliche Baudraten nutzen. Die beiden Geräte 4 verfügen jeweils über ein Geräte-Busnetz 10. Bestandteil der Busnetze 10 ist jeweils ein zugehöriges Steuergerät 6. Im Ausführungsbeispiel ist an eines der Busnetze 10 ein Sensor 11 angeschlossen, der Daten mit einer Baudrate von 125 kbit/s sendet. Im Geräte-Busnetz 10 des anderen Geräts 4 findet sich ein Motor 13, der seine Daten mit einer Baudrate von 250 kbit/s sendet. Wenn beide Geräte-Busnetze 10 zu einem gemeinsamen Busnetz kombiniert würden, käme es wegen der unterschiedlichen Baudraten zu Funktionsproblemen.
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Um diese zu vermeiden, sind die beiden Schnittstellen 12 der jeweiligen Geräte-Busnetze 10 nicht direkt miteinander verbunden, sondern es ist eine Baueinheit 8 zwischengeschaltet. Über diese Baueinheit 8 wird vermieden, dass die unterschiedlichen Baudraten zu Funktionsproblemen führen können.
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In 2 ist der Aufbau einer Baueinheit 8 in Gestalt einer Prinzipskizze dargestellt. Die Baueinheit 8 verfügt über eine integrierte Steuerung 16, an die getrennte Busnetze 14 angeschlossen sind. An ein getrenntes Busnetz 14 kann jeweils ein externes Geräte-Busnetz 10 über die Schnittstelle 12 angeschlossen werden. Die Geräte-Busnetze 10 kommunizieren dadurch nicht direkt miteinander, sondern nur über die getrennten Busnetze 14 jeweils mit der integrierten Steuerung 16.
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In der integrierten Steuerung 16 ist eine Firmware 18 gespeichert, die die Kommunikation zwischen den getrennten Busnetzen 14 und den daran angeschlossenen Geräte-Busnetzen 10 steuert und kontrolliert. Im Betrieb der Gerätekombination 2 führt die in der integrierten Steuerung 16 abgelegte Firmware 18 die Datenkommunikation so aus, wie sie vorstehend als Erfindung beschrieben ist. Die Baueinheit 8 füllt also eine Filter- und Konvertierungsfunktionalität aus, durch die Kommunikationsprobleme zwischen den angeschlossenen Geräte-Busnetzen 10 vermieden werden. Die Topologien der Geräte-Busnetze 10 verschlechtern sich durch die Ankoppelung der Baueinheit 8 dabei allenfalls unwesentlich, weil die bis zur Baueinheit 8 reichenden Leitungen nur vergleichsweise kurz sind.
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Im Ausführungsbeispiel ist gezeigt, dass an die Geräte-Busnetze 10 neben der zugehörigen jeweiligen integrierten Steuerung 16 auch noch Sender 20 und Empfänger 22 angeschlossen sind. Hierbei handelt es sich um die jeweiligen Anschlüsse der Sensoren und Aktoren, die an das zugehörige Geräte-Busnetz 10 angeschlossen sind. Je nach angeschlossener Komponente kann es sich dabei um Einheiten handeln, die nur senden, nur empfangen oder auch sowohl senden und empfangen.
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In 3 ist ein Ausführungsbespiel einer Gerätekombination 2 mit zwei Geräten 4 gezeigt, bei denen an die jeweiligen Geräte-Busnetze 10 angeschlossene Komponenten dasselbe CAN-Protokoll bzw. eine identische CAN-ID verwenden. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um die Motoren 13, die von demselben Zulieferer stammen und deshalb eine identische CAN-ID aufweisen. Wenn die beiden Geräte-Busnetze 10 zu einem gemeinsamen Busnetz zusammengeschlossen würden, träten Zuordnungsprobleme auf, welcher der beiden Motoren 13 gemeint ist, wenn Daten an einen der beiden Motoren 13 übermittelt werden sollen. Genauso ist es für andere an das Geräte-Busnetz 10 angeschlossene Komponenten schwierig, zu erkennen, ob die von den Motoren 13 gesendeten Daten vom Motor 13 des einen oder anderen Geräts 4 stammen. Um nicht die CAN-ID eines der beiden Motoren 13 umprogrammieren zu müssen, werden die beiden Geräte-Busnetze 10 durch die Baueinheit 8 miteinander verbunden. Hier kann auf die vorstehend beschriebene erfinderische Weise über die Baueinheit 8 geklärt werden, welche CAN-ID jeweils zu filtern sind und welche Daten dem anderen Geräte-Busnetz 10 über die Baueinheit 8 und der darin vorgehaltenen Firmware 18 verfügbar gemacht werden.
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In 4 ist eine Gerätekombination 2 mit drei Geräten 4a, 4b und 4c gezeigt. Die Gerätekombination 2 wird von einem Traktor 24 aus betrieben. Während das Gerät 4a im Frontanbau gefahren wird, werden die Geräte 4b und 4c an den Traktor angehängt eingesetzt. Die Gerätekombination 2 verfügt durch diese Anordnung über eine erhebliche Länge. Wenn die Geräte-Busnetze 10 der Geräte 4a, 4b und 4c zusammengekoppelt würden, ist es wahrscheinlich, dass die Datenkommunikation in einer solchen Gerätekombination 2 zusammenbrechen würde, weil sich allein schon die Topografie der Busnetze 10 durch die weiteren zusammengeschlossenen Geräte-Busnetze 10 erheblich verschlechtert.
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Um gleichwohl die Datenkommunikation störungsfrei aufrechterhalten zu können, ist hier das Gerät 4a über die Schnittstelle 12 an der ersten Baueinheit 8a angeschlossen, während das Gerät 4c an die zweite Baueinheit 4b angeschlossen ist. Die erste Baueinheit 8a und die zweite Baueinheit 8b sind über ein eigenes Busnetz 26 miteinander verbunden. Durch das Busnetz 26 zwischen der ersten Baueinheit 8a und der zweiten Baueinheit 8b sind die beiden Geräte-Busnetze der Geräte 4a, 4c von ihrer Topografie her kaum verlängert und verschlechtert, weil sie weiterhin nur bis zu den Baueinheiten 8a, 8b reichen. Der Abstand zwischen den Geräten 4a, 4c wird im Wesentlichen durch das Busnetz 26 zwischen den ersten und zweiten Baueinheiten 8a, 8b überbrückt, das aber eine vergleichsweise große Länge aufweisen kann, weil es nur die Kommunikation zwischen den Baueinheiten 8a, 8b zu übertragen hat und keine zusätzlichen Abzweigungen zu berücksichtigen sind.
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Das Gerät 4b ist nicht an das Busnetz zwischen den Baueinheiten 8a, 8b eingebunden. Es wird vielmehr autark von den anderen Geräte-Busnetzen 10 betrieben. Während die beiden Baueinheiten 8a, 8b die CAN-ID der beiden Motoren 13a, 13c aufeinander abstimmen, ist das für den Motor 13b des Geräts 4b nicht erforderlich, da das Geräte-Busnetz des Geräts 4b keine Daten mit den anderen Geräte-Busnetzen der Geräte 4a, 4c austauscht.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, die Ausführungsbeispiele auf eine ihm geeignet erscheinende Weise abzuwandeln, um sie an einen konkreten Anwendungsfall anzupassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3073814 [0002]
- EP 0838141 A2 [0003]
