DE102020121644A1 - Modular input and output station for an industrial automation system and/or industrial IoT system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine modulare Ein- und Ausgabestation für ein industrielles Automatisierungssystem und/oder industrielles IoT-System mit einer Kopfstation (3) und einer Anzahl angereihter Module (5), wobei zum Datenaustausch mit der Kopfstation (3) ein Stationsbus (4) die Kopfstation (3) mit den Modulen (5) koppelt, und wobei zwischen mindestens zwei der Module (5) oder mindestens einem Modul (5) und der Kopfstation (3) ein weiterer Datenübertragungsweg ausgebildet ist, über das eine direkte Datenübertragung zwischen den mindestens zwei Modulen (5) oder mindestens einem Modul (5) und der Kopfstation (3) ermöglicht ist. Die modulare Ein- und Ausgabestation zeichnet sich dadurch aus, dass der weitere Datenübertragungsweg als ein Stationsnetzwerk (7) ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, Daten zwischen den mindestens zwei Modulen (5) oder mindestens einem Modul (5) und der Kopfstation (3) über den Stationsbus (4) zu übertragen. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen mindestens zwei Modulen (5) oder mindestens einem Modul (5) und der Kopfstation (3) einer modularen Ein- und Ausgabestation, sowie ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Modul (5) bzw. eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Kopfstation (3).The invention relates to a modular input and output station for an industrial automation system and/or industrial IoT system with a head station (3) and a number of modules (5) arranged in a row, with a station bus (4) for data exchange with the head station (3). head-end station (3) coupled to the modules (5), and wherein a further data transmission path is formed between at least two of the modules (5) or at least one module (5) and the head-end station (3), via which direct data transmission between the at least two Modules (5) or at least one module (5) and the head station (3) is enabled. The modular input and output station is characterized in that the further data transmission path is designed as a station network (7) and is set up to transfer data between the at least two modules (5) or at least one module (5) and the head station (3). to be transmitted via the station bus (4). The invention further relates to a method for transmitting data between at least two modules (5) or at least one module (5) and the head station (3) of a modular input and output station, and a module (5) or a head-end station (3) suitable for carrying out the method.
Description
Die Erfindung betrifft eine modulare Ein- und Ausgabestation für ein industrielles Automatisierungssystem und/oder ein industrielles IoT (Internet of Things)-System mit einer Kopfstation und einer Anzahl angereihter Module, wobei zum Datenaustausch mit der Kopfstation ein Stationsbus die Kopfstation mit den Modulen koppelt, und wobei zwischen mindestens zwei der Module oder mindestens einem Modul und der Kopfstation zusätzlich ein weiterer Datenübertragungsweg ausgebildet ist, über den eine direkte Datenübertragung zwischen den mindestens zwei Modulen oder mindestens einem Modul und der Kopfstation ermöglicht wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen mindestens zwei Modulen oder mindestens einem Modul und der Kopfstation einer modularen Ein- und Ausgabestation, sowie ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Modul bzw. eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Kopfstation.The invention relates to a modular input and output station for an industrial automation system and/or an industrial IoT (Internet of Things) system with a head station and a number of modules arranged in a row, with a station bus coupling the head station to the modules for data exchange with the head station. and wherein a further data transmission path is additionally formed between at least two of the modules or at least one module and the head station, via which direct data transmission between the at least two modules or at least one module and the head station is made possible. The invention also relates to a method for transmitting data between at least two modules or at least one module and the head station of a modular input and output station, and a module suitable for carrying out the method or a head station suitable for carrying out the method.
In industriellen Automatisierungssystemen, insbesondere auch in Industrie 4.0-Systemen, oder industriellen IoT-Systemen, auch IIoT (Industrial Internet of Things) - Systeme genannt, werden häufig Feldbusse bzw. drahtlose oder drahtgebundene (Ethernet-)Netzwerke zur Übertragung von Steuerungsdaten und/oder Messwerten zwischen einem zentralen und mehreren dezentralen Steuerungsrechnern und Feldgeräten eingesetzt. Oft wird dabei nicht jedes einzelne Feldgerät unmittelbar an den Feldbus bzw. Industrial Ethernet Netzwerk angeschlossen, sondern eine eingangs genannte modulare Ein- und Ausgabestation eingesetzt, die es ermöglicht, an einen Feldbus- / Netzwerkanschluss eine Mehrzahl von Ein- und Ausgabemodulen anzukoppeln. Diese Ein- und Ausgabemodule sind in einer Vielzahl verschiedener Ausgestaltungen bekannt, beispielsweise als Module, die digitale und/oder analoge Ein- und/oder Ausgabekanäle bereitstellen, oder Module, die als Signalwandler, Relaisbaustein, Zählerbausteine, Interface-Module usw. ausgebildet sind. Zusammengenommen stellt das System aus dem Koppler und den angeschlossenen Modulen ein Beispiel einer eingangs genannten modularen Ein- und Ausgabestation dar.In industrial automation systems, especially in Industry 4.0 systems, or industrial IoT systems, also called IIoT (Industrial Internet of Things) systems, fieldbuses or wireless or wired (Ethernet) networks are often used to transmit control data and/or Measured values used between a central and several decentralized control computers and field devices. Often not every single field device is connected directly to the fieldbus or Industrial Ethernet network, but a modular input and output station mentioned at the beginning is used, which makes it possible to couple a number of input and output modules to a fieldbus/network connection. These input and output modules are known in a large number of different configurations, for example as modules that provide digital and/or analog input and/or output channels, or modules that are designed as signal converters, relay modules, counter modules, interface modules, etc. Taken together, the system consisting of the coupler and the connected modules represents an example of a modular input and output station mentioned at the beginning.
Dabei wird ein sogenannter Funkkoppler, Ethernet-Koppler oder Feldbuskoppler, auch Gateway oder Kopfstation genannt eingesetzt, der das Funk-, Netzwerk- oder Feldbusprotokoll auf ein meist proprietäres Protokoll eines internen Rückwandbus einer Ein- und Ausgabestation umsetzt und der es ermöglicht, die Mehrzahl der Ein- und Ausgabemodule über den Rückwandbus mit dem externen Netzwerk und/oder Feldbus zu koppeln. Der Rückwandbus wird auch als Stationsbus bezeichnet oder kann als Stationsnetzwerk ausgeprägt sein.A so-called radio coupler, Ethernet coupler or fieldbus coupler, also known as a gateway or head station, is used, which converts the radio, network or fieldbus protocol to a mostly proprietary protocol of an internal backplane bus of an input and output station and which enables the majority of the To couple input and output modules to the external network and/or fieldbus via the backplane bus. The backplane bus is also referred to as a station bus or can be designed as a station network.
Eine modulare Ein- und Ausgabestation kann in einer alternativen Ausgestaltung auch mit einem Steuerungsrechner als Kopfstation aufgebaut werden. In einem solchen Fall ist eine Ankopplung der Module unmittelbar an den Steuerungsrechner möglich.In an alternative embodiment, a modular input and output station can also be set up with a control computer as the head station. In such a case, the modules can be coupled directly to the control computer.
Im Hinblick auf eine physikalische Ausgestaltung einer derartigen modularen Ein- und Ausgabestation sind verschiedene Ausführungen bekannt. Ein besonders flexibler Aufbau wird erreicht, wenn sowohl die Kopfstation, als auch die anschließbaren Module als aneinanderreihbare Scheiben ausgebildet sind. Die Scheiben können untereinander mechanisch verbunden werden und/oder auf eine Hutschiene oder einen vergleichbaren Träger aufgesetzt sein. Die Kopfstation und die Module kontaktieren untereinander im aneinandergereihten Zustand, wobei über mehrere Module hinweg physikalisch und/oder logisch durchgehende Daten- und Stromversorgungsbusse gebildet werden. Ein Vorteil dieses Systems liegt neben der Flexibilität in einem kompakten und platzsparenden Aufbau, bei dem nur der Platzbedarf der tatsächlich benötigten Module anfällt.With regard to a physical configuration of such a modular input and output station, various designs are known. A particularly flexible structure is achieved if both the head-end station and the modules that can be connected are designed as disks that can be lined up in a row. The panes can be mechanically connected to one another and/or placed on a top-hat rail or a comparable carrier. The head-end station and the modules make contact with one another when they are lined up, with physically and/or logically continuous data and power supply buses being formed across a number of modules. One advantage of this system, in addition to flexibility, is its compact and space-saving design, which only takes up the space required for the modules that are actually required.
Eine modulare Ein- und Ausgabestation der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Druckschrift
Zusätzlich verläuft bei dem genannten System zwischen den Modulen ein weiteres Bussystem, das mittels elektrischer Leitung oder einer optischen Verbindung realisiert sein kann. Das zusätzliche Bussystem, auch Subbussystem genannt, bildet einen zusätzlichen Datenübertragungsweg und ermöglicht es, Daten zwischen den einzelnen Modulen auszutauschen, ohne dabei auf den Stationsbus zurückzugreifen. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass Daten zwischen den einzelnen Modulen unabhängig von einer Taktung des Stationsbus ausgetauscht werden, was eine Datenrate zwischen den Modulen erhöht. Ein schneller Datenaustausch zwischen einzelnen Modulen kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn von einem der Module erfasste Daten zunächst von einem anderen Modul vorverarbeitet oder in Echtzeit ausgewertet werden, wobei nur eine geringere Datenmenge nachfolgend an die Kopfstation übertragen wird.In addition, in the system mentioned, another bus system runs between the modules, which can be implemented by means of an electrical line or an optical connection. The additional bus system, also known as the sub-bus system, forms an additional data transmission path and enables data to be exchanged between the individual modules without resorting to the station bus. An advantage of this arrangement is that data is exchanged between the individual modules independently of clocking of the station bus, which increases the data rate between the modules. A faster exchange of data between individual modules can be advantageous, for example, if data recorded by one of the modules is first preprocessed by another module or evaluated in real time only a smaller amount of data is subsequently transmitted to the head-end station.
Nachteilig an der Anordnung ist, dass zwischen den Modulen ein zusätzlicher Bus mit Busleitungen und entsprechend Buskontakten oder optischen Übertragungsstrecken ausgebildet sein muss, um von der Möglichkeit des schnellen Datenaustausches zwischen den Modulen Gebrauch machen zu können. Der elektromechanische Aufbau der einzelnen Module wird dadurch verkompliziert. Zudem ist eine Nachrüstung bereits bestehender modularer Ein- und Ausgabestationen erschwert. Auch kann das Subbussystem nicht problemlos zu einem komplett parallelen Stationsbus oder Stationsnetzwerk mit zusätzlicher Bandbreite erweitert werden.A disadvantage of the arrangement is that an additional bus with bus lines and corresponding bus contacts or optical transmission paths must be formed between the modules in order to be able to make use of the possibility of rapid data exchange between the modules. This complicates the electromechanical structure of the individual modules. In addition, retrofitting existing modular input and output stations is made more difficult. Also, the sub-bus system cannot easily be expanded to a completely parallel station bus or station network with additional bandwidth.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine modulare Ein- und Ausgabestation für ein industrielles Automatisierungssystem und/oder ein industrielles IoT-System sowie ein Betriebsverfahren für eine derartige modulare Ein- und Ausgabestation bereit zu stellen, bei der eine Datenübertagung zwischen mindestens zwei der Module oder mindestens einem Modul und der Kopfstation unabhängig von einer Datenübertragung auf dem Stationsbus möglich ist, ohne dass dafür separate Datenleitungen vorhanden sind. Es ist eine weitere Aufgabe, ein Modul bzw. eine Kopfstation einer derartigen Ein- und Ausgabestation zu schaffen, durch die eine Datenübertagung unabhängig von der Zeitstruktur des Stationsbusses realisierbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a modular input and output station for an industrial automation system and/or an industrial IoT system and an operating method for such a modular input and output station, in which data transmission between at least two of the Modules or at least one module and the head station is possible independently of data transmission on the station bus, without separate data lines being available for this. A further object is to create a module or a head station of such an input and output station, by means of which data can be transmitted independently of the time structure of the station bus.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine modulare Ein- und Ausgabestation, ein Modul bzw. eine Kopfstation sowie ein Betriebsverfahren für eine modulare Ein- und Ausgabestation mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a modular input and output station, a module or a head station and an operating method for a modular input and output station with the features of the respective independent claim. Advantageous refinements and developments are the subject matter of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Ein- und Ausgabestation der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass der zusätzliche Datenübertragungsweg als ein Stationsnetzwerk ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, Daten zwischen mindestens zwei Modulen oder mindestens einem Modul und der Kopfstation über den Stationsbus zu übertragen. Dieses Stationsnetzwerk ist insofern „virtuell“ gestaltet, als dass er keine eigenen physikalischen Leitungen nutzt, sondern sich physikalisch des Stationsbusses bedient. Dennoch stellt er einen logisch und protokolltechnisch vom Stationsbus unabhängigen Übertragungsweg dar.An inventive input and output station of the type mentioned is characterized in that the additional data transmission path is designed as a station network and is set up to transmit data between at least two modules or at least one module and the head station via the station bus. This station network is "virtual" in that it does not use its own physical lines, but uses the physical station bus. Nevertheless, it represents a transmission path that is independent of the station bus in terms of logic and protocol.
Als „Stationsnetzwerk“ ist hierbei ein Netzwerk zu verstehen, das sich über Teile der Ein- und Ausgabestation oder die gesamte Ein- und Ausgabestation erstreckt. Durch die Ausgestaltung als Netzwerk können separate Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den teilnehmenden Modulen untereinander oder zu der der Kopfstation aufgebaut werden. Über das Stationsnetzwerk ist somit eine direkte Datenübertragung zwischen zweien der Module oder auch zwischen mindestens einem der Module und der Kopfstation ermöglicht.A "station network" is to be understood as a network that extends over parts of the input and output station or the entire input and output station. Due to the configuration as a network, separate point-to-point connections can be set up between the participating modules with one another or with the head-end station. Direct data transmission between two of the modules or also between at least one of the modules and the head station is thus made possible via the station network.
Analog weist ein erfindungsgemäßes Verfahren die folgenden Schritte auf:
- Es wird ein virtuelles Stationsnetzwerk zwischen mindestens zwei Modulen oder mindestens einem Modul und der Kopfstation über den Stationsbus ausgebildet und es werden Daten zwischen den mindestens zwei Modulen oder mindestens einem Modul und der Kopfstation über das Stationsnetzwerk außerhalb eines physikalisch und logischen Protokolls der Übertragung von Daten zwischen der Kopfstation und den Modulen auf dem Stationsbus übertragen.
- A virtual station network is formed between at least two modules or at least one module and the head station via the station bus and data is transferred between the at least two modules or at least one module and the head station via the station network outside of a physical and logical protocol for the transmission of data between of the head station and the modules on the station bus.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ein- und Ausgabestation bzw. des Verfahrens überträgt der Stationsbus Daten über zwei Datenkanäle, wobei jeder Datenkanal für eine Übertragungsrichtung eingerichtet ist und wobei jeder Datenkanal für eine differentielle Datenübertragung mithilfe von zwei Leitungen eingerichtet ist. Das Stationsnetzwerk ist dann ebenfalls zur differentiellen Datenübertragung eingerichtet, wobei die Datenkanäle jeweils als eine von zwei Leitungen dienen. Der Differenzkanal der differentiellen Datenübertragung des Stationsnetzwerks wird dabei bevorzugt mithilfe eines Koppelnetzwerks auf die Leitungen der Datenkanäle des Stationsbusses aufgebracht.In an advantageous embodiment of the input and output station or the method, the station bus transmits data via two data channels, each data channel being set up for one transmission direction and each data channel being set up for differential data transmission using two lines. The station network is then also set up for differential data transmission, with the data channels each serving as one of two lines. The differential channel of the differential data transmission of the station network is preferably applied to the lines of the data channels of the station bus with the aid of a coupling network.
Bevorzugt ist das Stationsnetzwerk zur Übertragung von Daten nach dem SPE-Standard (Single Pair Ethernet) eingerichtet.The station network is preferably set up for the transmission of data according to the SPE standard (Single Pair Ethernet).
Ein erfindungsgemäßes Modul bzw. eine erfindungsgemäße Kopfstation einer modularen Ein- und Ausgabestation für ein industrielles Automatisierungssystem und/oder ein industrielles IoT-System weisen eine Stationsnetzwerk-Anschaltung auf, die über Koppelnetzwerke mit dem Stationsbus gekoppelt ist, und sind zur Durchführung eines zuvor beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Verfahren bzw. der Ein- und Ausgabestation beschriebenen Vorteile.A module according to the invention or a head station according to the invention of a modular input and output station for an industrial automation system and/or an industrial IoT system have a station network connection, which is coupled to the station bus via coupling networks, and are used to carry out a previously described method set up. The advantages described in connection with the method and the input and output station result.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
-
1 ,2 jeweils eine industrielle Automatisierungsanlage in einem schematischen Blockschaltbild; -
3 ein detaillierteres Blockschaltbild zur datentechnischen Kopplung zweier Module der industriellen Automatisierungsanlage gemäß1 ; -
4 ein detaillierteres Blockschaltbild zur datentechnischen Kopplung eines Moduls mit einer Kopfstation der industriellen Automatisierungsanlage gemäß2 ; und -
5 eine Ausgestaltung eines Koppelnetzwerks zur Nutzung in einer Automatisierungsanlage gemäß den1 bis4 .
-
1 ,2 each an industrial automation system in a schematic block diagram; -
3 according to a more detailed block diagram for data-technical coupling of two modules of theindustrial automation system 1 ; -
4 according to a more detailed block diagram for data-technical coupling of a module with a head station of theindustrial automation system 2 ; and -
5 an embodiment of a coupling network for use in an automation system according to1 until4 .
Das Automatisierungssystem weist einen Steuerungsrechner 1 auf, der hier über einen Feldbus 2 mit einer Kopfstation 3 einer modularen Ein- / Ausgabestation zum Austausch von Daten mit dieser verbunden ist. Der Feldbus 2 kann dabei gemäß einem bekannten Standard wie beispielsweise Profibus, Profinet oder EtherCAT ausgebildet sein.The automation system has a
Die Kopfstation 3 ist in diesem Fall somit als ein Feldbuskoppler ausgebildet, der über den Feldbus 2 ausgetauschte Daten auf einen bevorzugt seriellen Stationsbus 4 umsetzt. Über den Stationsbus 4 sind Module 5 an die Kopfstation 3 angekoppelt.In this case, the head-
Neben dem Stationsbus 4, der in diesem Ausführungsbeispiel nur der Übertragung von Daten dient, kann ein weiterer, nicht hier gezeigter Bus, zur Stromversorgung der Module 5 und/oder der Kopfstation 3 vorhanden sein. Zur Einspeisung von Versorgungsstrom sind dann zusätzliche Stromversorgungsmodule vorgesehen, die am Ende der dargestellten Ein- / Ausgabestation oder auch zwischen Modulen 5 oder zwischen der Kopfstation 3 und den Modulen 5 eingeordnet sein können. Es ist auch denkbar, dass eine Stromversorgungseinheit in die Kopfstation 3 integriert ist.In addition to the
Die Module 5 können Anschluss- oder Funktionsmodule sein, beispielsweise Ein-/ Ausgabemodule (I/O-Module). Beispielhaft sind Ein- und/oder Ausgabeanschlüsse 6 in der
Der im Hinblick auf sein Protokoll üblicherweise proprietäre Stationsbus 4 übernimmt in üblichen Ausgestaltungen von modularen Ein-/ Ausgabesystemen eine Datenkommunikation nur zwischen der Kopfstation 3 und den angebundenen Modulen 5. Um alle Module 5 datentechnisch mit der Kopfstation 3 verbinden zu können, kann auf manchen Typen des Stationsbusses 4 eine Hochgeschwindigkeitsübertragung zeitkritischer Informationen nicht möglich sein.The
Um dennoch oder ggf. zusätzlich zum Stationsbus 4 zwischen verschiedenen der Module 5 Daten mit höherer Geschwindigkeit und unabhängig von einer Zeitstruktur des Protokolls auf den Stationsbus 4 austauschen zu können, ist ein Stationsnetzwerk 7 ausgebildet, der verschiedene der Module 5, im dargestellten Beispiel die drei sich unmittelbar an die Kopfstation 3 anschließenden Module 5, miteinander datentechnisch verbindet.In order to be able to exchange data between
Anmeldungsgemäß ist das Stationsnetzwerk 7 als virtuelles Stationsnetzwerk 7 ausgebildet, dem keine separaten Datenleitungen zugeordnet sind. Stattdessen erfolgt anmeldungsgemäß eine Übertragung physikalisch über Datenleitungen des Stationsbusses 4, ohne jedoch logisch das Protokoll des Stationsbusses 4 zu verwenden. Das Stationsnetzwerk 7 wird bevorzugt mit einem Protokoll benutzt, das den Aufbau eines Netzwerks erlaubt.According to the application, the
Ein möglicher Aufbau von Modulen 5 bzw. von Modulen 5 und Kopfstation 3, mit denen das möglich ist, werden nachfolgend im Zusammenhang mit den
In
Innerhalb eines jeden Datenkanals 4a, b, also in jeder Datenrichtung, wird ein über zwei Leitungen übertragenes Niederspannungsdifferenzsignal zur Datenübertragung verwendet, z.B. als LVDS-Signal (LVDS - Low Voltage Differential Signaling). Zu diesem Zweck werden innerhalb eines jeden Moduls 5 zu verarbeitende Daten von einer Busanschaltung mit Datenanschlüssen 41 über differentielle Treiber 42 an den Stationsbus 4 ausgegeben bzw. über differentielle Empfänger 43 aufgenommen.Within each
An der (in der
Zur Übertragung von Daten über das virtuelle Stationsnetzwerk 7 ist im Modul 5 eine Stationsnetzwerk-Anschaltung 70 vorhanden, die zu jeder Seite des Moduls 5 hin über je zwei Stationsnetzwerk-Datenanschlüsse 71 mit einem Stationsnetzwerk-Verstärker 72 zugeführt werden. Dieser ist im dargestellten Beispiel als LVDS-Transceiver, also Sender- und Empfängerbaustein, ausgebildet, bei dem einer der Aus- bzw. Eingänge gegenüber dem anderen negiert ist. Mit jeweiligen Ein- bzw. Ausgängen ist der Stationsnetzwerk-Verstärker 72 über ein Koppelnetzwerk 73 mit den beiden Datenkanälen 4a, b des Stationsbusses verbunden, derart, dass jeweils ein Datenkanal 4a, b mit seinen beiden Leitungen als eine Leitung eines Differenzkanals des Stationsnetzwerks 7 dient. Damit ist die Übertragung von Daten des virtuellen Stationsnetzwerks 7 über den Stationsbus 4 möglich, ohne dass diese Datenübertragung physikalisch miteinander interferieren. Dementsprechend kann auch die logische Datenübertragung über das virtuelle Stationsnetzwerk 7 vollständig von der auf dem Stationsbus 4 abgekoppelt sein. Eine mögliche Ausgestaltung des Koppelnetzwerks 73 ist in
Insbesondere lassen sich auf dem virtuellen Stationsnetzwerk 7 Übertragungen mit anderen, bevorzugt höheren Datenraten realisieren, als auf dem Stationsbus 4 bei Nutzung der Datenübertragung über die Kopfstation 3 möglich wäre.In particular, transmissions can be implemented on the
Das virtuelle Stationsnetzwerk 7 und insbesondere seine Datenanschlüsse 71 können dabei dem Single Pair Ethernet (SPE)-Standard folgen. Dieses ermöglicht einen Voll-Duplex-Datenaustausch über den virtuellen Stationsnetzwerk 7. Eine Übertragung kann jedoch auch gemäß anderen Kommunikationsstandards, insbesondere auch anderen Ethernetstandards, umgesetzt sein.The
Aufgrund der Nutzung des Stationsbusses 4 können Module 5, die untereinander ein virtuelles Stationsnetzwerk 7 ausbilden, in bestehende modulare Ein- und Ausgabestationen nachgerüstet werden.Due to the use of the
In den schematischen Zeichnungen der
Wird ein Modul 5 eingesetzt, das nicht anmeldungsgemäß ausgebildet ist, beispielsweise das in
Dieses eröffnet zudem die Möglichkeit, innerhalb einer Ein- / Ausgabestation mehrere Sub-Stationsnetzwerke 7 auszubilden, die unabhängig voneinander in Gruppen von anmeldungsgemäßen Modulen 5 bestehen, wenn diese Gruppen durch nicht anmeldungsgemäße Module 5 voneinander getrennt sind.This also opens up the possibility of forming
Wie bereits erwähnt, erstreckt sich bei dem Ausführungsbeispiel der
Das im rechten Teil der
Auf diese Weise ist auch in der Kopfstation 3 das Stationsnetzwerk 7 als zusätzliche Daten Verbindung zu dem benachbarten Modul 5 bzw. gegebenenfalls sich weiter anschließenden anmeldungsgemäßen Modulen 5 verfügbar.In this way, the
In
Innerhalb des Koppelnetzwerks 73 sind die zu dem Treiber 42 bzw. dem Empfänger 43 führenden Anschlüsse unmittelbar mit den Anschlüssen des Datenkanals 4a bzw. 4b verbunden. Die zum Stationsnetzwerk-Verstärker 72 führende Leitung ist über einen Kondensator 74 mit einem Knoten zwischen zwei Widerständen 75 verbunden. Die Widerstände führen zu jeweils einem der Anschlüsse des Datenkanals 4a bzw. 4b. Auf diese Weise wird das Signal einer Leitung des Stationsnetzwerks 7 gleichmäßig auf beide Datenleitungen des jeweiligen Datenkanals 4a, 4b aufgeprägt. Jeder Datenkanal 4a, 4b stellt dadurch eine der differentiellen Leitung des Stationsnetzwerks 7 dar.Within the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Steuerungsrechnercontrol computer
- 22
- Feldbus / Industrial Ethernet NetzwerkFieldbus / Industrial Ethernet network
- 33
- Kopfstationhead station
- 44
- Stationsbusstation bus
- 4a, b4a, b
- Datenkanaldata channel
- 4040
- Busanschaltungbus connection
- 4141
- Datenanschlussdata port
- 4242
- Treiber (für den Stationsbus)Driver (for the station bus)
- 4343
- Empfänger (des Stationsbusses)Receiver (of the station bus)
- 55
- Modulmodule
- 66
- Ein- / Ausgabeanschluss input/output port
- 77
- virtuelles Stationsnetzwerkvirtual station network
- 7070
- Stationsnetzwerk-Anschaltungstation network connection
- 7171
- Stationsnetzwerk-DatenanschlussStation network data port
- 7272
- Stationsnetzwerk-VerstärkerStation Network Booster
- 7373
- Koppelnetzwerkcoupling network
- 7474
- Kondensatorcapacitor
- 7575
- Widerstandresistance
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- DE 20015758 U1 [0006]DE 20015758 U1 [0006]
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