DE102022114170A1 - Field device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft modular aufgebaute Feldgeräte (1) mit hoher Datenübertragungsrate, welche Explosionsschutz-konform auslegbar sind. Hierzu sind die elektronischen Module (10, 11, 13, 16) des Feldgerätes (1) über Datenleitungen (12, 14, 17) jeweils seriell miteinander verbunden, so dass hinsichtlich Explosionsschutz nicht für jedes einzelne Modul (10, 11, 13, 16) eine eigene Leistungsbegrenzungs-Einrichtung (15) erforderlich ist. Zwischen jedem der Module (10, 11, 13, 16) ist jeweils ein virtueller Kanal (CH1-CH7) definiert, so dass sich jedes der Module (10, 11, 13, 16) mit jedem anderen Modul (10, 11, 13) jeweils eine gemeinsame Kanal-Identifikation (IDCHx) teilt. Dies ermöglicht es allen seriell nicht" endseitig" angeordneten Elektronik-Modulen (11), eingehende Datenpakete ([IDCHx; data]), möglichst decodierungsfrei zur jeweils anderen internen Schnittstelle (111, 112, 113) des jeweiligen Moduls (11) weiterzuleiten, sofern sich das erste Elektronik-Modul (11) die entsprechende Kanal-Identifikation (IDCHx) des eingehenden Datenpaketes ([IDCHx; data]) nicht mit einem der anderen Module (10, 13, 16) teilt. Hierdurch wird trotz serieller Verschaltung der Module (10, 11, 13, 16) eine hohe Datenübertragungsrate ermöglicht.The invention relates to modular field devices (1) with high data transmission rates, which can be designed to conform to explosion protection. For this purpose, the electronic modules (10, 11, 13, 16) of the field device (1) are each connected to one another in series via data lines (12, 14, 17), so that explosion protection is not required for each individual module (10, 11, 13, 16 ) a separate power limitation device (15) is required. A virtual channel (CH1-CH7) is defined between each of the modules (10, 11, 13, 16), so that each of the modules (10, 11, 13, 16) is connected to every other module (10, 11, 13 ) each shares a common channel identification (IDCHx). This makes it possible for all electronic modules (11) that are not arranged in series at the "end" to forward incoming data packets ([IDCHx; data]) to the other internal interface (111, 112, 113) of the respective module (11) with as little decoding as possible, provided that the first electronic module (11) does not share the corresponding channel identification (IDCHx) of the incoming data packet ([IDCHx; data]) with one of the other modules (10, 13, 16). This enables a high data transfer rate despite the serial connection of the modules (10, 11, 13, 16).
Description
Die Erfindung betrifft ein modulares Feldgerät, das mit hoher Datenübertragungsrate arbeiten kann und dennoch Explosionsschutz-konform auslegbar ist.The invention relates to a modular field device that can work with a high data transmission rate and can still be designed to comply with explosion protection.
In der Automatisierungstechnik, beispielsweise in groß-industriellen Prozess-Anlagen, werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung der relevanten Prozessparameter von Prozessmedien dienen. Zur Erfassung der Prozessparameter werden geeignete Messprinzipien eingesetzt. Entsprechende Sensoren kommen unter anderem in Grenzstandmessgeräten, Füllstandsmessgeräten, Durchflussmessgeräten, Druck- und Temperaturmessgeräten, pH-Redoxpotential-Messgeräten, Leitfähigkeitsmessgeräten, usw. zum Einsatz. Sie erfassen in den Behältern oder Rohren, in denen sich das Prozessmedium befindet, die jeweiligen Prozessparameter, wie den Füllstand, den Durchfluss, den Druck, die Temperatur, den pH-Wert, das Redoxpotential, die Leitfähigkeit oder den Dielektrizitätswert. Eine Vielzahl dieser Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.In automation technology, for example in large industrial process plants, field devices are often used that are used to record the relevant process parameters of process media. Suitable measuring principles are used to record the process parameters. Corresponding sensors are used, among other things, in point level measuring devices, level measuring devices, flow measuring devices, pressure and temperature measuring devices, pH redox potential measuring devices, conductivity measuring devices, etc. They record the respective process parameters in the containers or pipes in which the process medium is located, such as the fill level, flow, pressure, temperature, pH value, redox potential, conductivity or dielectric value. A large number of these field devices are manufactured and sold by Endress + Hauser.
Zunehmend werden Feldgeräte modular ausgelegt. Hierunter wird verstanden, dass verschiedene Feldgeräte-Typen, wie beispielsweise Druckmessgeräte, Grenzstandmessgeräte oder Füllstandsmessgeräte, zum Teil mit identischen Elektronik-Modulen aufgebaut sind. Vorteilhaft ist dies vor allem im Falle derjenigen Elektronik-Module, die übergeordnete Funktionen wie beispielsweise Kommunikation oder Messdaten-Verarbeitung ausüben. Diejenigen Elektronik-Module, die Sensor-Spezifische Aufgaben übernehmen, sind wiederum in Abhängigkeit des spezifischen Feldgeräte-Typs auszulegen. Insgesamt kann bei der Entwicklung und der Fertigungs-Logistik neuer Feldgeräte-Typen durch eine modulare Auslegung eine wesentliche Kostenreduktion bewirkt werden.Field devices are increasingly being designed modularly. This means that different types of field devices, such as pressure measuring devices, point level measuring devices or level measuring devices, are partly constructed with identical electronic modules. This is particularly advantageous in the case of those electronic modules that perform higher-level functions such as communication or measurement data processing. Those electronic modules that take on sensor-specific tasks must in turn be designed depending on the specific field device type. Overall, a modular design can achieve a significant cost reduction in the development and production logistics of new types of field devices.
Die einzelnen Elektronik-Module eines Feldgerätes müssen elektrisch einerseits untereinander kontaktiert sein, andererseits muss das Feldgerät insgesamt nach extern kontaktierbar sein, um entsprechend kommunizieren zu können. Die interne Kommunikation untereinander erfolgt dabei vorwiegend auf Basis von
- - UART- (Universal Asynchronous Receiver Transmitter"),
- - SPI- („Serial Peripheral Interface“), oder des
- - CDI- („Common Data Interface")
- - USB („Universal Serial Bus“),
- - „Bluetooth“
- - LAN („Local Area Network“)
- - „PROFIBUS“ oder
- - „(Wireless) HART“
- - UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter"),
- - SPI (“Serial Peripheral Interface”), or des
- - CDI (“Common Data Interface”)
- - USB (“Universal Serial Bus”),
- - “Bluetooth”
- - LAN (“Local Area Network”)
- - “PROFIBUS” or
- - “(Wireless) HARD”
Die externe Kommunikation und ggf. die zentrale Leitungsversorgung erfolgt über ein gemeinsames Schnittstellen-Modul. In diesem Zusammenhang ist einerseits aus Platzgründen, andererseits zur Einhaltung von Explosionsschutzvorgaben - insbesondere gemäß der Normenreihe EN 60079 - nicht jedem Elektronik-Modul des Feldgerätes ein eigenes, externes Schnittstellen-Modul zugeordnet.External communication and, if necessary, the central line supply takes place via a common interface module. In this context, on the one hand for reasons of space and on the other hand to comply with explosion protection requirements - in particular in accordance with the EN 60079 series of standards - not every electronic module of the field device is assigned its own external interface module.
Mit dem gemeinsamen, externen Schnittstellen-Modul können die jeweiligen Elektronik-Module entweder seriell, oder parallel - also bspw. gemäß der CAN-Architektur („Controller Area Network“) - verbunden sein. Vorteilhaft an einer parallelen Verbindungs-Architektur ist, dass über das Schnittstellen-Modul mit jedem einzelnen Modul direkt bzw. schnell kommuniziert werden kann. Allerdings sind lediglich wenige Typen an FPGAs oder Microcontrollern als potenzielle Elektronik-Module CAN-fähig. Außerdem erfordert eine Kommunikation über CAN-basierte Datenpakete ein vergleichsweise hohe Leistung, wodurch die Einhaltung von Explosionsschutz-Vorgaben erschwert wird.The respective electronic modules can be connected to the common, external interface module either serially or in parallel - for example according to the CAN architecture (“Controller Area Network”). The advantage of a parallel connection architecture is that you can communicate directly or quickly with each individual module via the interface module. However, only a few types of FPGAs or microcontrollers are CAN-capable as potential electronic modules. In addition, communication via CAN-based data packets requires comparatively high performance, which makes compliance with explosion protection regulations more difficult.
Im Falle einer seriellen Kommunikation zwischen den Elektronik-Modulen bzw. zum/vom Schnittstellen-Modul ist es aufgrund geringerer Leistungsaufnahme einfacher, etwaige Explosionsschutz-Vorgaben einzuhalten. Allerdings wird die Datenübertragungsrate im Falle von serieller Verschaltung zwischen den Modulen stark herabgesetzt, da das entsprechende Datenpaket unabhängig vom verwendeten Protokoll in jedem Modul dekodiert werden muss, auch wenn das Datenpaket nicht an dieses Modul adressiert ist, sondern weiterzuleiten ist.In the case of serial communication between the electronic modules or to/from the interface module, it is easier to comply with any explosion protection requirements due to lower power consumption. However, the data transfer rate is greatly reduced in the case of serial connection between the modules, since the corresponding data packet has to be decoded in each module regardless of the protocol used, even if the data packet is not addressed to this module but has to be forwarded.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein modular ausgelegtes Feldgerät bereitzustellen, bei dem alle Module untereinander jeweils mit einer hohen Datenübertragungsrate kommunizieren können, wobei Explosionsschutzvorgaben eingehalten werden können.The invention is therefore based on the object of providing a modular field device in which all modules can communicate with each other at a high data transmission rate, while explosion protection specifications can be met.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein modulares Feldgerät, das mindestens folgende Komponenten umfasst:
- - Ein Schnittstellen-Modul, über das Datenpakete nach extern gesendet und/oder von dort empfangen werden können. Das Datenpaket bzw. der zugrundeliegende Frame ist hierbei gemäß eines solchen Protokolls auszulegen, so dass das jeweilige Datenpaket neben den eigentlichen Daten zwecks Adressierung eine definierte Kanal-Identifikation beinhaltet.
- - Ein erstes Elektronik-Modul, das ausgelegt ist, zumindest die jeweilige Kanal-Identifikation eingehender Datenpakete auszulesen, mit
- ◯ einer ersten internen Schnittstelle, und
- ◯ einer zweiten internen Schnittstelle,
- - eine erste physikalische Datenleitung, welche das Schnittstellen-Modul mit der ersten internen Schnittstelle verbindet, so dass gemäß des Protokolls Datenpakete bidirektional zwischen dem Schnittstellen-Modul und dem ersten Elektronik-Modul übertragbar sind.
- - Ein zweites Elektronik-Modul, mit
- ◯ zumindest einer dritten internen Schnittstelle, und
- - eine zweite physikalische Datenleitung, welche die zweite interne Schnittstelle mit der dritten internen Schnittstelle verbindet, so dass protokollgemäß Datenpakete bidirektional zwischen erstem und zweitem Elektronik-Modul übertragbar sind.
- - An interface module through which data packets can be sent externally and/or received from there. The data packet or the underlying frame is here to be designed according to such a protocol, so that the respective data packet contains a defined channel identification in addition to the actual data for addressing purposes.
- - A first electronic module that is designed to read out at least the respective channel identification of incoming data packets
- ◯ a first internal interface, and
- ◯ a second internal interface,
- - a first physical data line which connects the interface module to the first internal interface, so that data packets can be transmitted bidirectionally between the interface module and the first electronics module according to the protocol.
- - A second electronic module, with
- ◯ at least a third internal interface, and
- - a second physical data line, which connects the second internal interface with the third internal interface, so that data packets can be transferred bidirectionally between the first and second electronic module according to the protocol.
Im Rahmen der Erfindung sind die zumindest drei Module des Feldgerätes also seriell über jeweils eine physikalische Datenleitung miteinander verbunden. Hierdurch ist es mit einfachen Maßnahmen möglich, das Feldgerät Explosionsschutz-konform zu realisieren, beispislweiswe, indem in der ersten Datenleitung eine Leistungsbegrenzungs-Einrichtung angeordnet wird. Als mögliches Ausführungsbeispiel einer Leistungsbegrenzungseinrichtung wird exemplarisch auf das Patent
Erfindungsgemäß teilt sich jedes der Module des Feldgerätes mit jedem anderen Modul jeweils eine gemeinsame Kanal-Identifikation. Hierdurch wird zwischen jedem der Module des Feldgerätes jeweils ein „virtueller Kanal“ definiert. Dabei leitet das erste Elektronik-Modul alle Datenpakete, welche über die erste interne Schnittstelle oder die zweite interne Schnittstelle eingehen, insbesondere dekodierungsfrei zur jeweils anderen internen Schnittstelle des ersten Elektronik-Moduls weiter, sofern sich das erste Elektronik-Modul die entsprechende Kanal-Identifikation des eingehenden Datenpaketes nicht mit einem der anderen Module teilt. Gemäß dieses Prinzips der „virtuellen Kanäle“ werden Datenpakete, welche nicht an das entsprechende Modul adressiert sind, erfindungsgemäß also seriell weitergeleitet, ohne dass das Datenpaket in diesem Modul komplett dekodiert bzw. verarbeitet werden muss. Hierdurch wird die mögliche Datenübertragungsrate innerhalb des Feldgerätes deutlich erhöht, ohne dass eine physikalisch parallele Verschaltung der Module erforderlich ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn zumindest das erste Elektronik-Modul einen Schnittstellen-Treiber umfasst, der in der Lage ist, die entsprechende Kanal-Identifikation des eingehenden das Datenpaketes zu ermitteln. Dadurch wird die Kanal-Identifikation auf einer niedrigen Software-Ebene ermittelt. Dies ermöglicht eine effiziente Weiterleitung des Datenpaketes mit geringer Latenzzeit und bzw. geringer Rechenleistung. Auf dieser Software-Ebene kann auch etwaiges Konflikt-Management bei gleichzeitigem Senden auf einer der Datenleitungen realisiert werden, indem der Schnittstellen-Treiber eingehende Datenpakete beispielsweise gemäß des Mutex-Prinzips oder gemäß des Prinzips der Semaphoren priorisiert bzw. zwischenspeichert.According to the invention, each of the modules of the field device shares a common channel identification with every other module. This defines a “virtual channel” between each of the modules of the field device. The first electronic module forwards all data packets that arrive via the first internal interface or the second internal interface, in particular without decoding, to the other internal interface of the first electronic module, provided that the first electronic module has the corresponding channel identification incoming data packet is not shared with any of the other modules. According to this principle of “virtual channels”, data packets that are not addressed to the corresponding module are, according to the invention, forwarded serially without the data packet having to be completely decoded or processed in this module. This significantly increases the possible data transfer rate within the field device without the modules having to be physically connected in parallel. In this context, it is advantageous if at least the first electronic module includes an interface driver that is able to determine the corresponding channel identification of the incoming data packet. This determines the channel identification at a low software level. This enables efficient forwarding of the data packet with low latency and/or low computing power. At this software level, any conflict management can also be implemented during simultaneous transmission on one of the data lines by the interface driver prioritizing or buffering incoming data packets, for example according to the mutex principle or according to the semaphore principle.
Sofern in den beiden internen Schnittstellen des ersten Elektronik-Moduls nicht per se die gleiche Baudrate eingestellt ist, muss das weiterzuleitende Datenpaket im ersten Elektronik-Modul jedoch zumindest temporär zwischengespeichert werden. Dementsprechend ist es im Rahmen der Erfindung von Vorteil, wenn zumindest die erste interne Schnittstelle und die zweite interne Schnittstelle, insbesondere die Schnittstellen aller Module des Feldgerätes, eine gleiche Baudrate aufweisen.However, if the same baud rate is not set per se in the two internal interfaces of the first electronic module, the data packet to be forwarded must be at least temporarily stored in the first electronic module. Accordingly, it is advantageous within the scope of the invention if at least the first internal interface and the second internal interface, in particular the interfaces of all modules of the field device, have the same baud rate.
Gemäß des erfindungsgemäßen Prinzips speichern bzw. verarbeiten die Module des Feldgerätes jeweils all diejenigen Datenpakete, welche über eine der Schnittstellen dieses Moduls eingehen, sofern das jeweilige Modul die Kanal-Identifikation des entsprechenden Datenpaketes mit einem der anderen Module teilt. In diesem Fall wird das Datenpaket durch das Modul nicht über eine der Modul-Schnittstellen weitergeleitet, es sei denn, mehrere bzw. alle Module des Feldgerätes teilen sich die zugrundeliegende Kanal-Identifikation als gemeinsame Kanal-Identifikation. In diesem Fall verarbeitet das erste Elektronik-Modul all diejenigen eingehenden Datenpakete, welche die entsprechende, gemeinsame Kanal-Identifikation beinhalten, wobei diese Datenpakete zusätzlich an die jeweils andere Schnittstelle weitergeleitet werden. Hierdurch ist es möglich, Datenpakete bei Bedarf an alle Module des Feldgerätes zu verteilen.According to the principle according to the invention, the modules of the field device each store or process all those data packets that arrive via one of the interfaces of this module, provided that the respective module shares the channel identification of the corresponding data packet with one of the other modules. In this case, the data packet is not forwarded by the module via one of the module interfaces, unless several or all modules of the field device share the underlying channel identification as a common channel identification. In this case, the first electronic module processes all those incoming data packets that contain the corresponding, common channel identification, with these data packets also being forwarded to the other interface. This makes it possible to distribute data packets to all modules of the field device if necessary.
Um überprüfen zu können, ob ein Datenpaket vom adressierten Modul korrekt erhalten wurde, können die Module optional so ausgelegt werden, dass sie über diejenige Schnittstelle, über welche das zu verarbeitende Datenpaket eingeht, in Reaktion hierauf ein Antwort-Datenpaket mit identischer Kanal-Identifikation aussenden. Als Daten bzw. Information beinhaltet das Antwort-Datenpaket zumindest eine Empfangs-Bestätigung. Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls denkbar, das Feldgerät so auszulegen, dass Datenpakete in Abhängigkeit ihrer Kanal-Identifikation mit verschiedenen Protokollen verschickt werden.In order to be able to check whether a data packet was received correctly by the addressed module, the modules can optionally be designed so that they send out a response data packet with identical channel identification via the interface via which the data packet to be processed is received . The response data packet contains at least one confirmation of receipt as data or information. Within the scope of the invention, it is also conceivable to design the field device in such a way that data packets depending on their Channel identification can be sent using different protocols.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren. Es zeigt:
-
1 : Ein schematischer Aufbau einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Feldgerätes, und -
2 : eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Feldgerätes.
-
1 : A schematic structure of a first embodiment variant of the field device according to the invention, and -
2 : a second embodiment variant of the field device according to the invention.
Zum Verständnis der Erfindung ist in
Neben dem Schnittstellen-Modul 10 umfasst das Feldgerät 1 zwei weitere Elektronik-Module 11, 13, die beispielsweise auf einem FPGA oder einem Microcontroller basieren können. Dabei ist im zweiten Elektronik-Modul 13 bspw. das Sensor-spezifische Messprinzip implementiert, um die entsprechende Prozessgröße bzw. den entsprechenden Messwert zu erfassen. Bei der Prozessgröße kann es sich beispielsweise um einen Füllstand in einem Behälter der Prozessanlage handeln, so dass als Messprinzip ein Radar-basiertes Laufzeit-Verfahren, wie Pulslaufzeit oder FMCW („Frequency Modulated Continuous Wave“) im zweiten Elektronik-Modul 13 implementiert ist. Das erste Elektronik-Modul 11 kann beispielsweise als Daten-Anzeige, bspw. für den Messwert oder einen etwaigen Batterieladestand dienen und somit ein Display und die zugrundeliegende Steuerung umfassen. Durch die modulare Auslegung des Feldgerätes 1 ist es möglich, beispielsweise das erste Elektronik-Modul 11 auch in anderen Feldgeräte-Typen als Daten-Anzeige einzusetzen.In addition to the
Wie in
Die Leistungs-Versorgung der zwei Elektronik-Module 11, 13 kann über das Schnittstellen-Modul 10 erfolgen. In diesem Fall ermöglicht es die serielle Verschaltung der Module 10, 11, 13, das Feldgerät 1 mit einfachen Maßnahmen Explosionsschutz-konform auszulegen: Wie in
Die Kommunikation zwischen den Modulen 10, 11, 13 sowie die externe Kommunikation von bzw. zur übergeordneten Einheit 2 erfolgt erfindungsgemäß durch die Definition von jeweils einem Kanal CH1, CH2, CH3, zwischen jedem der drei Module 10, 11, 13. Das heißt, bei dem in
- - CH1: Zwischen dem Schnittstellen-
Modul 10 bzw. der übergeordneten Einheit 2 und dem ersten Elektronik-Modul 11, - - CH2: Zwischen dem ersten Elektronik-
Modul 11 und dem zweiten Elektronik-Modul 13, - - CH3: Zwischen dem zweiten Elektronik-
Modul 13 und dem Schnittstellen-Modul 10.
- - CH1: Between the
interface module 10 or the higher-level unit 2 and thefirst electronics module 11, - - CH2: Between the
first electronics module 11 and thesecond electronics module 13, - - CH3: Between the
second electronics module 13 and theinterface module 10.
Zusätzlich zu diesen Kanälen CH1, CH2, CH3 ist bei dem in
Durch die Definition solcher Kanäle CH1-CH4 können Datenpakete [IDCHx; data], die über die Datenleitungen 12, 14 zwischen den Modulen 10, 11, 13 zu versenden sind, an das gewünschte Modul 10, 11, 13 adressiert werden: Gemäß der Definition der Kanäle CH1-4 sind die Datenpakete [IDCHx; data] derart zu protokollieren, dass deren Frame eine entsprechend wählbare Kanal-Identifikation IDCHx umfasst.By defining such channels CH1-CH4, data packets [ID CHx ; data], which are to be sent via the data lines 12, 14 between the
Dementsprechend läuft ein gezielter Sende-Vorgang folgendermaßen ab: Das sendende Modul 10, 11, 13, gibt als Kanal-Identifikation IDCHx im Frame des zu versendenden Datenpaketes [IDCHx; data] die Kanal-Identifikation IDCHx desjenigen Kanals CH1-4 an, den es sich mit dem gewünschten Ziel-Modul 10, 11, 13 teilt. Sofern also beispielsweise vom Schnittstellen-Modul 10 ein Datenpaket [IDCHx; data] an das erste Elektronik-Modul 11 zu versenden ist, so ist Kanal CH1 als Kanal-Identifikation IDCH1 des entsprechenden Datenpaketes [IDCH1; data] anzugeben. Sobald dieses Datenpaket [IDCH1; data] von der ersten internen Schnittstelle 111 des ersten Elektronik-Moduls 11 empfangen wird, prüft das erste Elektronik-Modul 11 bzw. die erste interne Schnittstelle 111, ob der Kanal CH1, der im Frame des Datenpaketes [IDCH1; data] als Kanal-Identifikation IDCH1 angegeben ist, vom ersten Elektronik-Modul 11 geteilt wird. Sofern dies der Fall ist, kann das erste Elektronik-Modul 11 das gesamte Datenpaket [IDCH1; data] je nach verwendetem Protokoll dekodieren, um die eigentlichen Daten des Datenpaketes [IDCH1; data] zu speichern oder zu verarbeiten. Im Falle des ersten elektronischen Moduls 11 kann es sich bei den Daten beispielsweise um einen anzuzeigenden Text handeln, sofern es sich bei diesem Modul 11 um ein Display-Modul handelt. Je nach Auslegung kann das erste Elektronik-Modul 11 für den Fall, dass es über eine seiner internen Schnittstellen 111, 112 ein an sich adressiertes Datenpaket [IDCH1; data] empfängt, über diese Schnittstelle ein Antwort-Datenpaket [IDCH1; data] aussenden, welches als Kanal-Identifikation IDCHx, den gleichen Kanal CH1-3, wie im empfangenen Datenpaket [IDCHx; data], aufweist. Somit ist sichergestellt, dass das Antwort-Datenpaket [IDCHx; data] an das sendende Modul 10, 11, 13 zurück-adressiert ist. Der Datensatz des Antwort-Datenpaketes [IDCHx; data] beinhaltet dabei die Information, dass es vom ersten Elektronik-Modul 11 vollständig erhalten wurde.Accordingly, a targeted transmission process proceeds as follows: The sending
Der gegenteilige Fall liegt vor, wenn die Prüfung durch das erste elektronische Modul 11 ergibt, dass derjenige Kanal CH3, der im Frame des eingehenden Datenpaketes [IDCH3; data] als Kanal-Identifikation IDCH3 angegeben ist, vom ersten Elektronik-Modul 11 nicht geteilt wird: In diesem Fall übergibt das erste Elektronik-Modul 11 das Datenpaket [IDCH3; data] zur Weiterleitung erfindungsgemäß der jeweils anderen internen Schnittstelle 111, 112, über welche das eingegangene Datenpaket [IDCH3; data] nicht empfangen wurde, ohne dass das erste Elektronik-Modul 11 das Datenpaket [IDCH3; data] komplett dekodieren muss. Sofern alle Schnittstellen 111, 112 des ersten Elektronik-Moduls 11 mit derselben Baudrate betrieben werden, muss das Datenpaket [IDCH3; data] in diesem Fall im ersten Elektronik-Modul 11 zudem nicht zwischengespeichert werden.The opposite case occurs if the check by the first
Gemäß dieser erfindungsgemäßen Auslegung des ersten Elektronik-Moduls 11 werden im Falle des Ausführungsbeispiels von
Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Form der Fall-abhängigen Weiterleitung von Datenpaketen [IDCHx data] trotz der seriellen Verschaltung der Module 10, 11, 13 eine potenziell hohe Datenübertragungsrate zwischen allen Modulen 10, 11, 13. Weiter gesteigert werden kann die Datenübertragungsrate dadurch, dass die Kanal-Identifikation IDCHx jeweils auf einer niedrigen Software-Ebene der Schnittstellen 10, 111, 112, 113, 131, 161, also beispielsweise mittels des Schnittstellen-Treibers, ausgelesen wird, um so den Aufwand für das Dekodieren zu minimieren.Overall, the inventive form of case-dependent forwarding of data packets [ID CHx data] enables a potentially high data transfer rate between all
Die erfindungsgemäße Datenübertragung funktioniert bereits, sofern das erste bzw. weiterleitende Elektronik-Modul 11 im Falle eines weiterzuleitenden Datenpaketes [IDCHx; data] lediglich dessen Kanal-Identifikation IDCHx auslesen kann. Nur dasjenige Modul 10, 11, 13, an welches das Datenpaket [IDCHx data], adressiert ist, muss dieses entsprechend dem Protokoll komplett dekodieren können. Hieraus folgt, dass auf verschiedenen Kanälen CH1-4 zumindest unter diesen Voraussetzungen, also sofern die Kanal-Identifikation IDCHx verfügbar ist, mit unterschiedlichen Protokollen kommuniziert werden kann.The data transmission according to the invention already works if the first or forwarding
Aufbauend auf der in
- - CH4 wird mit allen anderen Modulen 10, 11, 13 geteilt,
- - CH5 wird mit dem zweiten Elektronik-
Modul 13 geteilt, - - CH6 wird mit dem Schnittstellen-
Modul 10 geteilt, - - CH7 wird mit dem ersten Elektronik-
Modul 11 geteilt.
- - CH4 is shared with all
10, 11, 13,other modules - - CH5 is shared with the second
electronic module 13, - - CH6 is shared with the
interface module 10, - - CH7 is shared with the
first electronics module 11.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in
Korrespondierend zu der in
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- FeldgerätField device
- 22
- Übergeordnete/ externe EinheitParent/external entity
- 1010
- Schnittstellen-ModulInterface module
- 1111
- Erstes Elektronik-ModulFirst electronic module
- 1212
- Erste DatenleitungFirst data line
- 1313
- Zweites Elektronik-ModulSecond electronic module
- 1414
- Zweite DatenleitungSecond data line
- 1515
- Leistungsbegrenzungs-EinrichtungPower limitation device
- 1616
- Drittes Elektronik-ModulThird electronic module
- 111111
- Erste interne SchnittstelleFirst internal interface
- 112112
- Zweite interne SchnittstelleSecond internal interface
- 113113
- Vierte interne SchnittstelleFourth internal interface
- 131131
- Dritte interne SchnittstelleThird internal interface
- CH1-CH7CH1-CH7
- Kanälechannels
- IDCHxIDCHx
- Kanal-IdentifikationChannel identification
- [IDCHx; data][IDCHx; data]
- DatenpaketData package
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 03488197 B1 [0010, 0019]EP 03488197 B1 [0010, 0019]
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2023232847A1 (en) | 2023-12-07 |
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